提高学生的科学探究能力

摘 要：物理新课程标准指出，科学探究有七个环节：提出问题；猜想与假设；制定计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与认证；评估；交流与合作。物理教学中最有效，最直接的方式就是要让学生的动手实验与现代教育技术相结合，让学生在现代信息浓浓的氛围中，享受探究科学规律的快乐。

关键词：科学探究；物理实验；现代教育；技术；整合；实验报告

中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）12-275-02

初中物理新课程标准明确指出：“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。”探究中包括以下七要素：1、提出问题；2、猜想与假设；3、制定计划与设计实验；4、进行实验与收集证据；5、分析与论证；6、评估；7、交流与合作。

那么，我们在物理教学中如何认真落实这七个环节呢？最有效，最直接的方式就是要让学生的动手实验与现代教育技术相结合，让学生在现代信息浓浓的氛围中，享受探究科学规律的快乐。下面，我以人民教育出版社《八年级物理》教材第113页第五节《探究串、并联电路的电流规律》为例，谈谈我是如何将科学探究和现代教育技术相结合，提高学生的科学探究能力的。

一、实物展台和投影图片相结合，在集体氛围中提出问题

本节课题是《探究串、并联电路的电流规律》，主要通过学生在课堂上提出问题。我根据课题的需要，采用多种手段相结合，循序渐进的方法。第一步，用投影仪展示学生的实验器材：电池组1个，开关1个，2.5V灯泡2个，3.8V灯泡2个，电流表3个，导线若干；第二步，请一个学生利用电脑的课件，用鼠标将相同的灯泡接入电路，组成串联电路；同时请另一名同学在实物展台上动手操作接成串联电路，其它同学在台下观察；第三步，请另外两名同学上台用不同的灯泡利用实物展台和课件模拟接成串联电路，观察灯泡亮度的变化。

通过这三步实验，请学生分小组讨论，提出问题：串联电路中各点的电流之间有什么关系？

（评价：采用学生上台在实物投影仪上操作、在电脑上模拟连接电路，便于教师把握课堂的节奏，针对性地提出问题，及时纠正学生连接中的错误，减少损坏仪器事件的发生。本节课的重点是探究串、并联电路的规律，所以，学生上台操作，可以提高教学的效率。）

二、利用投影仪，将学生的猜想和假设展示在大屏幕上

学生观察完实验后，分组讨论，举手发言，将小组的猜想和假设大胆提出，老师将学生的想法全部投影在大屏幕上。学生提出了三种猜想：第一，不相等。因为经过用电器后，能量在不断消耗，靠近电源负极的电流强，因为自由电子定向移动的方向为负极到正极；第二，相等。因为串联电路中，电流都经过同一电路；第三，具体情况具体分析，相同灯泡电流相等，不同灯泡电流不等。

（将学生的猜想结果投影在大屏幕上，有助于提高学生的注意力，增加讨论的透明度，能够激发学生的求知欲）

三、利用电脑模拟的仿真物理实验室，请学生设计实验

请学生上台利用课件，电脑设计出实物连线图和电路图。设计出在A、B、C三点求出电流的方法。如图所示如下：

实物连线图如下：

（评价：利用电脑设计实验电路图，更加规范化，这也是将来学生走向社会必须具备的能力。我们应该从中学阶段培养学生利用电脑设计制作的习惯。一些常用软件的操作是学生必须具备的能力。）

四、学生分组实验，进行实验和收集证据

学生按照大屏幕上的设计方案，逐一进行三个实验。分两组进行，第一组选用相同的灯泡做实验，第二次换用不同的灯泡做。请各组的代表将每次的测量结果向老师汇报。老师将学生的测量结果用表格的形式公布于大屏幕上。

（评价：课程标准指出，特别主张学生通过电脑收集实验数据，通过电子表格等软件对数据进行处理。将数据公布于屏幕，便于学生发现问题，得出正确的结论）

五、分析和论证实验结果

学生通过分析数据，得出通过A、B、C三点的电流相等。允许学生自由讨论发言，提出问题，如有的学生指出，既然电流相等，为何换用不同的灯泡，亮度并不相同？这时引导学生，亮度是否相同，不能只看电流强度的大小，相关知识在将来的学生中讨论。要及时表扬学生。

（评价：分析和论证实验效果，必须采用开放式，不能将结论强加给学生，扼杀学生创造力）

六、进入网络论坛，让学生对实验进行评估

教师在大屏幕上展示几个问题，请学生思考：

1、实验设计有没有不合理、不充分、不妥善之处？

2、操作可能出现什么问题的故障？

3、有什么因素可能会影响测量结果？有没有不符合规律的数据？

引导学生认真分析实验中遇见的各种问题，比如关于电流表的读数，量程，是否接触良好，流过灯泡的电流随温度发生变化等。然后，教会学生登陆互联网，在学校的论坛上进行交流。

（评价：从现实的小组评估，到走向互联网，在更广阔的空间进行交流，是学生走向社会的一部分，使学生思维方式和生活方式发生质的飞跃）

七、写出详细的探究记录，全班进行交流

请小组分别派代表走上讲台，将这次实验的数据记录展示到投影仪上，请大家评价，为自己的正确观点辩护，也要及时改正自己错误的观点。

最后，推选出最优秀的探究实验报告，供大家欣赏和效仿。

（评价：学生通过交流，体会到科学实验必须实事求是，培养他们热爱科学，尊重科学的良好素质。通过实物投影仪展示他们自己的成果，有利于学生发扬个性，展示自己的才华。这是赏识教育和成功教育最推崇的方式。）