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科学探究在初中物理教学中的重要性

作者：桑晓斌

来源：《读与写·下旬刊》2011年第11期

摘要：科学探究是学生参与式的学习活动，在物理教学中，探究的问题大多必须通过实验来完成。由于中学生大都具有强烈的操作兴趣，希望亲自动手多做实验，所以在探究活动中，教师要充分保护和利用学生的这个积极性，给学生的探究活动提供丰富的物质材料，让学生更多地参加实验活动，从而激发学生的学习兴趣。

关键词：科学探究；物理教学；学习兴趣；思维习惯；创新精神

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2011）11-0001-01

物理课程标准指出：“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。科学探究的形式是多种多样的，其要素主要有：提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。”有问题，才有思考；有思考，才有探究；有探究，才有发现；有发现，才会有进步。

在多年的教学中实践中，笔者深切体会到，作为教师，充分认识科学探究在物理教学中的意义，无疑有助于促进物理教学的长远发展。 1.实施科学探究有利于激发学生的学习兴趣

科学探究的过程是一个提出问题并解决问题的过程。由于中学生对未知事物充满强烈的好奇心和求知欲，所以，在物理教学中，不管探究的问题是由学生提出的还是教师提出的，学生都想急切知道问题背后的答案。利用学生的这一心理特点，在实施科学探究中，开始可以设置各种问题情境，引导学生发现新的物理情境与已有知识的冲突所在，从而提出问题，这样能大大地激发学生的学习兴趣。如，在“液体压强”一课的教学中，可向学生提出问题：你见过活的带鱼吗？为什么我们见到的带鱼都是死的？

科学探究是学生参与式的学习活动，在物理教学中，探究的问题大多必须通过实验来完成。由于中学生大都具有强烈的操作兴趣，希望亲自动手多做实验，所以在探究活动中，教师要充分保护和利用学生的这个积极性，给学生的探究活动提供丰富的物质材料，让学生更多地参加实验活动，从而激发学生的学习兴趣。 2.实施科学探究有利于培养学生良好的思维习惯

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一般说来，人类解决问题的思维过程可分为四个阶段：第一阶段，发现并提出问题；第二阶段，分析问题的特点和条件；第三阶段，提出假设，思考解答方法；第四阶段，检验假设。

科学探究从提出问题开始，然后经历猜想与假设、设计并进行实验，到分析论证最后得出结论等这样一些环节。科学探究的过程符合人类解决问题的思维过程，所以科学探究不仅是教学的一种重要方式，也是人们进行科学研究的一种重要方法。在教学中实施科学探究，使学生通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，不仅有利于培养学生良好的思维习惯，而且有助于学生掌握科学研究的方法。

3.实施科学探究有利于培养学生的创新精神

知识经济时代，创新正成为民族进步的灵魂和国家兴旺发达的不竭动力。物理课程标准着眼于社会的发展，将“创新意识”的培养作为物理课程总目标的重要方面。科学探究作为物理教学的一种重要方式，它对培养学生的创新精神具有举足轻重的作用。创新通常始于问题，只有提出需要解决的问题，才能思考，创新才有主动性。科学探究也是从提出问题开始，所以，在教学中创始开放的教学情境，鼓励学生独立思考，敢于质疑，善于提出问题，这样能进一步激发学生的创新热情，培养学生的创新精神。

直觉思维是创新思维活跃的一种表现，它在发明创造的过程中占有重要的地位。在科学探究中，对提出的问题进行猜想与假设，更多依赖于学生的直觉思维，所以在教学中鼓励学生对提出的问题进行大胆的猜想与假设，无疑有利于培养学生的创新思维能力。在教学中即使对于学生所提的明显不合理的猜想，也不要简单地否定，在肯定学生积极性的同时要指出其正确合理的成分，以保护学生的创新激情。在科学探究中，对所提问题的猜想与假设是否正确需要靠实验来进行检验。物理教学中，有的问题需要通过教师引导学生自己设计实验来进行探究，让学生自己设计并动手进行实验，无疑能培养学生的创新意识。如设计一个“把鸡蛋从五楼摔下来而不破碎”的实验，学生可能会提出五花八门的实验方案，这恰好体现了学生的创新意识。

4.实施科学探究有利于培养学生的想象能力

著名特级教师路培琦曾经说过：“物理课既强调学生亲历探究的过程，还重视在实验的过程中搜集和积累数据，强调对事物的认识不仅要在质上认识，更要从量的分析中得出结论。由于定量分析会使学生的头脑更加精确化，更加科学化，只有用一定的数据来描述事物时，才算是达到了对事物内在性质的真正的了解。

假设是在问题的基础上做出的推测，再说无数的发明都是来源于科学家大胆的假设。在物理教学中，教师应当鼓励学生围绕问题，运用已有的经验或知识水平，说出自己的估计。在这过程中，教师应当让学生充分发表自己的意见，发挥他们的想象，哪怕他们的假设是错误的甚至荒谬的。其实这也是一种科学精神与素养的体现，教师应尊重每一位学生提出的假设与猜想。提出了问题和假设就要想办法去证实自己的假设，要证实假设就得有个具体的探究方法，

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而探究方法又是多样性的，如果在实验前没有设计好研究方案，就会没有目的的乱做，达不到解决问题的目标，所以，实验是否成功，关键在于研究方案的制定。

研究方案的制定又是为验证假设做铺垫的，是学生在假设的基础上，围绕问题和假设，通过亲自动手做实验，对实验的结果进行观察比较，以此来检查自己的假设是否正确的过程。验证是学生获得真知，解决问题的关键。验证更是学生运用所学的知识技能，亲自去寻找答案的过程，它是培养学生各种能力的有效手段。在验证的过程中，可以培养学生的观察能力、动手能力、比较能力和想象能力，还可以培养学生的科学精神与素养。 5.实施科学探究有利于培养学生的科学态度

科学探究的过程是一个严格科学过程，要想获得一个正确的探究结果，必须尊重客观事实，避免主观臆断，这对培养学生实事求是的科学态度十分有益。如在探究中出现测量和计算的数据不能符合预期结果时，应引导学生对造成错误的原因进行分析，然后重新进行测量和计算，而不应该修改数据，造成假的结果去满足实验目的的要求，这样的做法本身就培养了实事求是的科学态度。

科学探究的过程充满了艰辛与挑战，对于探究所提出的问题，最后要得出一个正确的结论，这中间可能会遇到各种困难和挑战，这就要求学生要有不怕困难、团结协作的科学作风。所以科学探究作为一种教学方式，通过探究的成功与失败可以锤炼学生的意志，形成百折不挠的科学精神，通过合作与交流发展学生的团队精神与合作意识。