科學(xué)探究作為物理課程的重要內(nèi)容，應(yīng)該貫穿于物理教學(xué)的各個環(huán)節(jié)?？茖W(xué)探究的形式和方式是多種多樣的，其基本程序是：提出問題、猜想和假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。在整個探究活動中，教師和學(xué)生都是組織者，又都是參與者，師生的地位是平等的?？茖W(xué)探究落實到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中充滿了極大的彈性。要求教師既有有問題意識，又要有很強的調(diào)控能力。從物理學(xué)科的特點出發(fā)，筆者認(rèn)為：有關(guān)物理學(xué)科的科學(xué)探究的可操作模式可以分為五個模塊。

一、發(fā)現(xiàn)問題，建立命題

問題就是矛盾。我們要善于在自然現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)矛盾，提出要探究的問題。問題可由教師對需要探究的問題為學(xué)生設(shè)置一定的情景。如一幅圖畫、一個實驗或者一個故事，啟發(fā)學(xué)生提出，也可直接由學(xué)生提出。

例如：學(xué)習(xí)牛頓運動定律之前，老師可以先用圖片展示情景，引起學(xué)生的興趣和注意，然后由學(xué)生提出問題。學(xué)生可能會提出很多問題：列車在作水平勻速直線運動，車廂內(nèi)有人豎直向上跳起，落下時是否仍在車廂的原處？列車加速運動時，情況又如何？列車減速運動時，情況又如何？再如進行機械能守恒的教學(xué)時，教師可通過幾個演示實驗，然后教師可直接提出問題：只有重力做功的條件下，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，它們之間有什么定量關(guān)系？再如學(xué)習(xí)功和能時，很多學(xué)生會主動提問：人走路時，究竟是誰做功？

二、猜想與假設(shè)結(jié)果

提出了問題，并對命題的范圍和條件進行了討論界定，便可依據(jù)問題建立起探究命題。下一步就要設(shè)方設(shè)法把問題探究出來。怎樣探究呢？一般而言，學(xué)生對于所提出的命題總是有一些先入為主的看法，先要針對問題提出一個或幾個可能的答案，這其實就是有關(guān)命題的猜想與假設(shè)，是學(xué)生進行創(chuàng)造性思考的一種具體體現(xiàn)。有了猜想與假設(shè)就有了進一步探究的目標(biāo)和方向。例如，在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的問題時，先讓學(xué)生猜測滑動磨擦力的大小可能跟哪些因素有關(guān)。學(xué)生憑自己的想象可提出許多假設(shè)：與壓力的大小、接觸面的大小、材料的性質(zhì)，接觸面的粗糙程度等等。在研究“只有重力做功的條件下，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，它們之間有什么定量關(guān)系”多數(shù)學(xué)生會猜想不變、少數(shù)學(xué)生會猜想變大、變小。在這一模塊實施時，值得注意的是，對于學(xué)生的各種猜想與假設(shè)，教師不能輕易作出評價，而應(yīng)盡量鼓勵并為其準(zhǔn)備用以檢驗的條件。

三、用理論、事實、實驗檢驗假設(shè)與猜想

由于學(xué)生提出的假設(shè)很多，究竟哪個假設(shè)是問題的正確答案，還要通過實踐檢驗才能斷定。檢驗假設(shè)的方法一般有理論檢驗、事實檢驗、最受學(xué)生喜歡的常常是動手進行觀測實驗檢驗。

進行實驗論證時要講究科學(xué)的方法。例如，影響滑動摩擦力大小的因素可能有很多，如果我們讓各種因素同時發(fā)生變化，那么將無法知道滑動磨擦力的大小變化究竟是哪個因素的變化引起的。因此，教師必須啟發(fā)學(xué)生采取控制變量法。在探究滑動磨擦力的大小與壓力大小的關(guān)系時，要讓其它各量保持不變。這樣就能得出滑動磨擦力與壓力的關(guān)系。在探究滑動磨擦力的大小與接觸面積大小的關(guān)系時，要保持接觸面間的壓力、材料的性質(zhì)和接觸面的粗糙程度不變。通過這種方法對所有的可能因素進行研究，最后得出哪些假設(shè)是正確的，哪些假設(shè)是不正確的。

進行理論論證要注意邏輯嚴(yán)密。理論檢驗即運用學(xué)過的知識通過分析、推理等方法來證明假設(shè)的正確性。例如在研究自由落體運動規(guī)律時，有學(xué)生認(rèn)為重的物體比輕的物體下落得快。那么可以這樣問學(xué)生：如果把一個重物和一個輕物綁在一起，從高處落下來，結(jié)果將如何呢？按照重的物體比輕的物體下落得快的觀點，下落的時間可以兩個物體下落的平均數(shù)，也可以是一個具有兩個物體所受重力總和的物體從同一高度的下落時間，這兩個結(jié)果顯然是互相矛盾的。這就證明了重的物體比輕的物體下落得快的觀點是錯誤的。

在檢驗假設(shè)的過程中中，不僅鍛煉了學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)了學(xué)生參與和合作意識，煅煉了學(xué)生的邏輯思維能力，還讓學(xué)生掌握了科學(xué)的研究方法，這一模塊可以認(rèn)為是實施“探究教學(xué)”最關(guān)鍵的模塊。

四、分析論證、得出結(jié)論

從檢驗假設(shè)到得出結(jié)論，還要通過一個分析、綜合、概括、推理的邏輯思維過程，從而得出問題的完整結(jié)論。例如，在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中，通過實驗得出了滑動磨擦力與接觸面積大小無關(guān)，而與壓力的大小、材料的性質(zhì)及接觸面的粗糙程度有關(guān)，那么滑動磨擦力究竟與這些因素具有什么樣的關(guān)系，還需要學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行分析、處理、綜合、概括，才能總結(jié)出規(guī)律。總結(jié)結(jié)論的過程是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和歸納能力的過程。對于初步培養(yǎng)學(xué)生的成果意識亦大有益處。

五、結(jié)果評估、形成報告

完成某項工作得到某個結(jié)果，應(yīng)該進行反思、檢查總結(jié)思路、發(fā)現(xiàn)有無疏漏和錯誤，是科學(xué)探究必不可少的環(huán)節(jié)。例如，教師可把學(xué)生分成兩組，一組專門給另一組找問題，然后進行答辯；還可以要求學(xué)生檢查，看一看結(jié)果是否與常識或與已學(xué)知識相矛盾。并且將評估中考慮到的問題作為記錄寫進報告。這對于起步階段開始培養(yǎng)良好的科研習(xí)慣具有重要的意義。

（作者單位：連云港市朐山中學(xué)）