在物理教学中培养学生探究问题能力的认识和实践

摘 要： 本文介绍了在物理教学中培养学生探究问题的能力方法，注重学生在感受和参与中体验成功的快乐，激发学生的问题意识，引导学生形成探究问题的习惯，提高学生探究问题的能力，阐明了学生探究问题能力的培养，必须有目的地、有步骤地寓于基本训练之中。

关键词： 物理教学 科学探究 科学探究能力

一、选择物理学史上著名的实验或发现史，为培养科学探究能力提供科学的示范。

物理学的每一步发展，都离不开科学探究，物理学的发展史也是一部物理学方法论的发展史，物理学在发展过程中，不仅产生了宝贵的理论成果，而且留给了后人值得深思的物理学的研究方法。

如在学习自由落体运动时，介绍伽利略用归谬法驳斥了亚里斯多德关于“重的物体比轻的物体落得快”的错误观点。他设计了“冲淡重力”的实验，即著名的斜面实验，在多次观察了从同一高度下落的轻重不同物体的下落情况，并结合数学演绎，大胆猜想自由落体运动是匀加速运动。他的研究方法可以概括为：观察―假设猜想―数学演绎―实验验证―修正推广。伽利略实质上使用了把实验和逻辑(数学)结合起来的方法。在介绍牛顿第二定律实验史实中，可向学生介绍实验条件设计中的科学方法―控制变量法，实验环境的等效法―平衡摩擦法，实验数据处理的科学方法―图像法；在介绍布朗运动实验史实中，可向学生介绍研究微观世界的重要方法―利用宏观信息探讨微观机制。

二、重视创设情境，激发学生科学探究的兴趣。

1.问题情境

俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥桩打进地里？水力发电站为什么要修那么高的大坝？在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5kg的铅球，你的感觉有何不同？以上问题的根本原因都在于?摇 ?摇。

2.试验情境

用自己的课本做如下试验。

（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉?摇 ?摇。

（2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉?摇 ?摇。

3.探究得到的结论

定性的：（1）与高度有关。

（2）与质量有关。

定量的：从重力做功入手探究，充分利用学生已有知识结构得出重力势能的定量表达式：

重力做功与路径无关，只取决于两点之间的高度差。

重力势能中的高度h具有相对性，重力势能也具有相对性。因此可取一个参考平面（零势能面）创设如图2所示的事实证明，学生通过科学探究获得的学习效果比教师在黑板上讲理论的效果要好得多。

三、重视实验探究，训练学生科学探究的能力。

在实验探究方面，针对要探究的内容做好实验计划，自主设计实验，选择好器材，注意科学的实验方法，引导学生对实验的方案进行评估、交流、取长补短。

学生分组实验教学，通常先由教师就实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤、数据采集及处理办法清清楚楚地讲一遍，然后学生实验，教学时间一般为两课时。实验中学生只是“照方抓药”，难以激发他们的实验积极性，许多学生只是应付完了事。因此，在学生分组实验中，通过增加实验的未知性，可以激发学生探究的欲望，如果某些实验所验证的规律符合学生认知水平、思维水平，这类实验可改为探究性实验，实验时间可放在知识教学之前。比如：“验证平行四边形法则”可以在教学“力的合成”一节内容加入作为探究性实验，让学生在亲身体验、经历探究的过程中，得出合成法则。但对于一些学生确实难以完成的实验，可以通过教师适当点拨或学生看书完成。

四、重视开放性的探究活动，鼓励学生大胆体验探究过程。

开放性的探究活动可以有很多种形式，这些开放性的探究活动不仅能发展学生的观察、实验、制作、搜集材料等动手能力，而且能促进学生创造能力和探究能力的发展。

五、尝试STS教育，使生活成为培养科学探究能力的良好素材。

STS是一门研究科学、技术和社会相互关系的新兴学科，它强调科学技术在社会生产、生活中的应用。在教授物理知识的同时渗透STS教育，在拓宽知识的过程中，有利于学生提高对科学的过程与方法的认识，增强对科学的情感、态度与价值观的体验，加深对科学、技术与社会关系的理解。学生的科学探究能力的发展不是“自然而然”就能完成的，它需要教师精心设计和培养。

因此，在物理教学中，物理学史创设探究情境、重视实验探究、重视开放性的探究活动、尝试STS教育，多路并举，消除学生对于科学探究的神秘感，促使学生进行切实有效的探究，可以为学生科学探究能力的培养打好基础。

参考文献：

［1］韦钰.探究式科学教育教学指导.北京：教育科学出版社，2005.10.

［2］张天宝，王攀峰.高中新课程课堂教学改革.天津教育出版社，2005.1.

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