郭春豐

高中《物理課程標準》將科學探究放到前所未有的高度，目的在于將學生學習的重心從過分強調(diào)知識的傳承與積累向培養(yǎng)學生的探究能力轉(zhuǎn)化，讓學生從被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學生實事求是的科學素養(yǎng)、科學探究的能力、敢于探索的創(chuàng)新精神。在物理教學中，教師應該創(chuàng)設多樣化的教學情境，重視學生科學探究能力的培養(yǎng)。

注重實驗教學，使之成為培養(yǎng)科學探究能力的重要途徑

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學。高中物理新課程的各個模塊均安排了一些典型的物理實驗，對其所要解決的問題進行精彩的驗證或探索。物理實驗從確立實驗目的到設計實驗直至最后的結(jié)果分析，其實驗過程實質(zhì)就是科學探究的過程，因此物理實驗是培養(yǎng)學生科學探究能力的重要途徑。

為培養(yǎng)學生科學探究的能力，以實驗為載體，把有關的問題盡可能設計成富有探究性、創(chuàng)造性，并具有可操作性的實驗或?qū)嵺`課題。比如：1）提出問題：由教師直接提問變壓器的輸出電壓與哪些因素有關？2）猜想與假說：由學生思考并互相補充得出輸出電壓可能會跟輸入電壓、原副線圈匝數(shù)、電流頻率、鐵芯等因素有關。3）制定計劃與設計實驗：引導學生制定利用控制變量法來進行實驗的計劃，思考需要測量的數(shù)據(jù)與可能需要的實驗器材，如電源、原副線圈可變的變壓器、多用電表等。4）進行實驗和收集證據(jù)：對學生進行分組，并各選擇一個因素進行實驗研究。5）根據(jù)證據(jù)進行解釋：由各組選派代表，提供實驗數(shù)據(jù)并做出解釋：與鐵芯、頻率無關。6）交流與檢驗：引導學生從理論上推導結(jié)論，將其與學生的實驗結(jié)論進行比較，引導學生進行實驗誤差分析。

事實證明，學生通過實驗獲得的學習效果與科學探究能力發(fā)展，比教師做演示實驗或在黑板上講理論的效果要好得多。只有在實驗基礎上建立了正確的、經(jīng)得起實踐檢驗的理論，才能由表及里，達到對客觀事物的規(guī)律性認識。在物理教學中，創(chuàng)造條件加強探究性實驗教學，是培養(yǎng)學生實踐操作和科學探究的能力、發(fā)展新知的重要途徑。

授以方法，為培養(yǎng)科學探究能力尋找路徑

能力與方法是密切相關的。教師要培養(yǎng)學生科學探究能力，就意味著要幫助他們掌握完成某種科學任務的方法。物理學方法是指人們在學習或研究物理問題的過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、搜集事實、做出解釋論證等所遵循的途徑和使用的手段，實際上是思維的方法和程序。物理學研究方法，主要是以觀察和實驗為基礎，經(jīng)過科學抽象，運用數(shù)學工具，概括總結(jié)出實驗規(guī)律，然后經(jīng)過實踐的檢驗，發(fā)展為物理理論。

物理學方法是物理學發(fā)展的靈魂，是以知識學習到能力發(fā)展的橋梁。物理學方法是指物理學的具體科學方法，通常認為有觀察法、實驗法、理想化方法、類比方法、假設方法和數(shù)學方法6種。教師如果能以物理學方法為線索組織教學過程，實施知識教學與物理學方法教育的良好結(jié)合，必然使教學過程更符合學生的認識規(guī)律，也更有利于培養(yǎng)學生的科學探究能力。

例如，在庫侖定律的教學中，教師不必要求學生預習，直接在上課之初先讓學生進行兩個帶電體之間相互作用力的大小可能與哪些因素有關的猜想。猜想是探索性實驗的前提，學生可能會想到：帶電體的形狀、大小，兩帶電體帶電的多少，兩帶電體間的距離，兩帶電體間的介質(zhì)等。然后，再讓學生考慮這么多的因素怎么研究，有沒有主次之分，哪些是主要因素，哪些是次要因素，次要因素在什么條件下可以忽略等等。當還剩下“電荷量”和“距離”兩個因素時，再讓學生考慮兩個因素對作用力的影響如何思考，并提出控制變量法。這樣模擬科學家的探索過程使學生體會與學習物理學方法，達到理想的教學效果。

建構(gòu)物理概念規(guī)律，培養(yǎng)學生科學探究的能力

物理概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維形式；物理規(guī)律是物理現(xiàn)象、過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反映。形成概念和掌握規(guī)律就是對觀察和實驗得到的感性材料進行理性加工，并把有關物理問題的本質(zhì)抽象出來。

教師應當讓學生明白，任何概念和規(guī)律都是嚴謹?shù)目茖W探究的結(jié)果，使學生在建構(gòu)新的概念規(guī)律時，要學會質(zhì)疑，學會盡可能經(jīng)過嚴謹?shù)奶骄吭俳?gòu)自己可以接受的知識體系。例如在講解牛頓第一定律時，可把牛頓和古希臘自然哲學家亞里士多德的觀點進行比較，并結(jié)合伽利略的實驗研究成果。牛頓認為任何物體都將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止；而亞里士多德認為物體的運動需要靠外力來維持。孰是孰非，只有通過實驗才能得出肯定的回答。在此基礎上，再來講述伽利略的實驗研究成果，就可以讓學生清楚地認識到亞里士多德的觀點的錯誤性。

為豐富科學探究能力培養(yǎng)的內(nèi)容，可以將某些科學概念規(guī)律的典型探究方法作為重點使之凸現(xiàn)。針對于學生的薄弱環(huán)節(jié)突出某些能力的培養(yǎng)，從而實現(xiàn)對于科學探究能力的滲透式培養(yǎng)。

（作者單位：河北省玉田縣林南倉高級中學）