尝试将科学探究的思想渗透于物理实验教学中

杨丽敏

物理是一门以实验为基础的自然科学。在物理教学中实验教学发挥着无可替代的作用。而长期以来传统的实验教学更多注重验证性实验和知识性实验，不能很好地满足学生探索求知的欲望，不能有效地激发学生内在的学习动力。今天我们大力倡导的科学探究思想是科学家群体在长期探索自然规律过程中形成的科学的思维方式和有效的实践方式。学生在经历科学探究的提出问题、建立假设、设计实验、收集证据、分析论证、交流合作等诸多环节过程中成为了探索的主体，逐步加深对物理的理解和认识。因此，科学探究思想符合学生的认知和发展过程，将科学探究思想渗透于物理实验教学中，将会加快从以传授知识为主的传统教学方式向以促进学生发展为主的现代教学方式的转变，最终真正实现新课程改革的目标：提高学生的科学素养。

那么在物理实验教学中如何渗透科学探究思想呢？我从以下几个方面进行尝试：

1 、改变实验方式 ---- 树立现代科学观

从物理发展历程看，伽利略的自由落体实验、法拉第的电磁感应实验等，都被堪称为科学探究的典范，是教学的好素材，应该转变角度有效地利用。如将“光的色散”这一演示实验变为学生实验，将其中的三棱镜变为水和玻璃，学生亲自动手实验，制造出了七色彩带，兴奋不已，可抓住这一时机向学生讲述这美丽色彩背后关于牛顿的故事：从亚里士多德到笛卡儿都认为白光是纯洁均匀的，是光的本色。可经过牛顿细致观察与反复实验和深入思考等一系列的科学探究，得出了这一惊人结论。它不仅推翻了前人的说法，而且还为后来的科学家创立光谱学开辟了道路。让学生真切地意识到科学已不再是已经完成和固化了的知识体系，而是人类对自然界永无止境的探索过程，是在科学探究的过程中不断发展和变化的，帮助学生树立现代的科学观。

2 、改进实验方法 ---- 增强科学探究意识

为让学生更关心科技的新进展和新思想，应把越来越多的科学探究的新成就纳入教学中。如： 21 世纪的绿色交通工具 ------ 磁悬浮列车，可通过实验让学生认识它的基本原理：同名磁极互相排斥。但原有实验用的是条形磁铁和小磁针，只能观察到异名磁极相吸的情况。于是引导学生改进实验，借助于测力计示数观察磁极间的相互作用，将一磁铁系在测力计下端，另一磁铁放在它下面，实验将会收到明显效果。借此进一步深化实验内容，让学生了解国内外在列车的安全性、平稳度、速度、无污染方面探索的新成就。通过该实验不仅是让学生认识物理原理，更重要的是让学生意识到科学探究是一个不断更新自我的过程，是一个有可能对人类进步产生巨大影响的过程，从而增强学生的科学探究意识，激发他们探索与创新的欲望。

3 、增设探究性实验 ---- 提高实验探究能力

实验探究的过程，学生应该成为学习的主体。整个实验在教师的适当引导下，学生根据实验原理，自行设计实验。确定实验方法、编排实验程序、选择实验器材、完成实验过程。比如：实验探究“电流与电压电阻的关系”可设置以下问题：用哪几种方法可以比较物体运动的快慢？研究电流与电压电阻的关系应分哪几方面问题来研究？怎样可以使一个电阻上有持续电流通过？哪些量可以直接测量？分别采用什么办法来有效控制变量？选用什么规格的滑动变阻器比较合适？所选用的各个导体的阻值有何要求？通过步步设疑，层层递进，使学生在完成实验的过程中，对各种因素进行取舍，对信息进行筛选，对实验既有全局观点，又善于应变。学生的操作技能和分析、抽象、综合、概括等实验能力在实验探究中得到提高。

4 、创设开放性实验 ---- 培养科学的思维品质

课本中大多学生实验所提供的实验器材、实验步骤与要测量的物理量单一对应，对学生的实验活动空间和思维空间起到了限制作用，因此应创设开放性实验，采取开放与分歧方式，衍生各种可能的答案和不同的解决方法。如：开放性实验“浮力大小与哪些因素有关”，首先可让学生进行大胆的猜想可能包含的因素有：物体所处的深度、物体的重力、液体的密度、物体的密度、物体的体积、液体的体积等。并为学生提供多种的实验器材。如：测力计、量筒、橡皮泥、牙膏皮、木块、金属块、水、煤油等。其中所选物体有体积相同的，有质量相同的。然后给学生充足的时间和空间，让每个实验小组针对自己的猜想，设计实验方案，选择不同的实验器材，通过实验收集证据，分析论证自己的猜想正确与否，并在小组之间交流讨论，主动改进自己的探究方案。在这样的实验活动中，学生验证的是自己的设想，活动是自主的，思维是活跃与流畅的。

5 、延伸实验活动 ---- 营造科学探究氛围

把物理实验由课内延伸到课外，由课堂延伸到生活，营造一种科学探究的氛围。设置简单易行的家庭小实验。如：将摩擦塑料杆靠近细细的水流观察摩擦带电实验；利用冰箱制作冻豆腐；将盛水的不锈钢小碗放入水锅中，使其漂浮。开展小制作评比活动，内容由简单到复杂，使人人都可参与。例：七彩陀螺、土电话、针孔照相机、纸锅烧水、潜水艇、小电铃、继电器自动控制电路等等。办实验汇报展。如：巧用雪碧瓶你能展示什么样的现象？结果同学们对材料进行了多种方法的加工。有密封的，有敞口的；有取部分的，也有用整体的；并巧妙添加了各种辅助器材，呈现的现象有力学的、有热学的、有光学的……丰富多彩的实验活动营造的科学探究的氛围，感染着每一个学生，物理实验室逐步会成为学生们进行科学探究的小乐园。随着新课程改革的逐步深入，教师在经历着一次次新的挑战，我们必须利用一切有利于培养学生科学素养的资源，大胆创新，从根本上改变传统的教学方式，让新课程提出的三维目标真正得以实现。