初中物理教学中学生科学探究能力的培养

罗元飞

(新疆博乐市教育教学研究中心 新疆 博乐 833400)

教育质量是所有学科教学的首要目标，学生学习能力的提升程度是最能直观地反映教师教育效果的指标。由于初中物理的内容比较抽象，课堂本身的教学理论可能让学生对教师所传授的知识不能理解，也没办法在课堂上激发学生对物理的兴趣和潜在的科学探究能力。这个时候提出通过理论课教学来改变教育水平的新教育标准，就显得尤为重要。初中物理要求提高学生的科研能力，那么初中物理教师就需要在传统的教育观念上发生转变，比如说在向学生介绍物理教学中抽象而复杂的理论知识时，不能用“我教了，你记住就行”的硬塞式教学，而是要通过指导学生进行实验研究、检验假设、评估结果、设计步骤、进行实验和总结结果来引导学生发展科学研究能力。在这个过程中，我们可以采取鼓励式教学让学生慢慢来，这与中学物理教育自身主观能动性的界定相对应，为中学物理教育创造了良好的基础。

1.初中物理提升学生科学探究能力的意义

在传统的初中物理教学中，教师处于绝对的主导地位，学生只能被迫按照教师发配的内容来完成教师布置的足够应考的作业。教师在初中物理课上把课本中理论知识一股脑儿塞进学生的脑袋里，让他们完成考试满分的“完美答卷”。这种可谓残暴地传统模式是专门为应对初中物理教学考试而诞生的，在这种模式下，老师上课的目的就是提高学生的考试成绩，使学生们获得肤浅的物理知识，而不是给他们物理研究能力。学生们获得了知识，但物理科学研究能力的涨幅进展不大，可以说是没有。而新的教学理念更加重视学生在课堂上的互动式学习，让学生们能够在日常生活中联系到物理知识，培养学生的创造力和科学研究能力。仔细想想，与传统的初中物理教育理念相比，这种新的教育理念更适合学生物理科学研究能力的提高。尽管传统的初中物理教学理念被大多数学校和教师所理解，但是，鉴于物理科学研究能力培养的重要性，教师们在未来的物理教学中应该始终关注学生的体育研究能力培养，总结和改进中学物理教育的短板。就以上来说，中学教育领域需要优化物理教学的理念和模式。

2.初中物理教学现状

2.1 学生参与课堂活动的积极性不高。在物理课堂活动中仍有不少初中物理教师采用填空式教学法，强调教师的绝对主导权，忽视学生在教育教学过程中的优先地位。教师不会在考虑学生情感体验的情况下解释课堂主题，这就没有办法帮助激发学生的学习兴趣。另外，教学方法比较简单、学生对学习物理不满意、学生思维能力不发达、教材没有站在学生的角度设计等等问题都是学生在参与课堂活动时积极性不高的罪魁祸首。

2.2 课堂枯燥乏味，影响学生学习兴趣。注意力是学生学习过程中最好的老师。而部分教师在物理教学过程中存在提高对学生问题和能力研究的认识就好了的思想，教师在其中并没有意识到实践性，只注重物理知识点的讲解，仅仅拓展物理知识，物理课的黑板功课让教师成为课程的重要组成部分，而学生仍然处于“农民阶级”。这从根本上影响了学生的物理学习兴趣[1]。

2.3 参与式教学过于形式化。新课改以来，教师越来越鼓励采用互动式教学方式，鼓励学生积极参与到课堂中来。然而，一些初中物理教师追求成功，过于在意教学成果，协作学习就成了一场空谈。物理教学“走过场”让教学的有效性和学生的学习意愿大大降低。

2.4 学生自主学习能力有所欠缺。如今许多初中物理教师通过在学习过程中提出能够启发学生思考的问题，，但是却使用建议的词语快速为学生找到答案，让学生没有机会独立学习和思考。学生的被动状态无法让学生独立思考能力得到发展，对学生的自主学习能力的提高没有任何帮助。

2.5 理论化教育过多。理论训练的繁杂本就使课程单调乏味。在物理课上，很多物理知识比较抽象，对于没有基础的学生来说很难掌握。老师写在白板上的简短教义解释可以让他咬咬牙吞下，但他可能并不真正理解这些知识点的重要性或将这些知识应用到生活和工作中。

2.6 教学内容之间的关联性不够。在传统教学文化中的传统教育学和教育理念的影响下，教材相对简单，许多教师只会通过简单地解释课程和教科书来教育学生。教师们没有增加他们的知识财富，只是一味地啃着老本行。而教师自身能力的提升对于扩展学生的知识非常重要，且由于教科书之间没有足够的一致性，许多教材都是独立的，因此不可能在学生的头脑中形成一个统一的知识体系，这时就需要教师来帮助学生了。

3.初中物理教学中学生科学探究能力的培养策略

3.1 转变教学观念和教学模式。学生必须获得系统全面的物理知识，获得完整体系的物理知识，并注重培养创新能力、研究能力、沟通能力等技能才可以成为伟大的人才。在教育中，教师首先需要转变教学观念和教学方法，认识学生的个性，让学生得到更广泛的发展。第一，要改变传统的教育观念。在传统的教学模式中，教师是“皇帝”，领导着所有的学习活动；学生作为“臣子”听从老师的指示，在学习活动中保持被动，没有主动性或学习热情，在他们眼里看学习只是为了继续学习。这个概念是错误的。教师要明白学生在学习中的主导地位，教师作为解惑者要把课堂还给学生，鼓励学生积极参与课堂活动，积极探索问题，发现问题，帮助学生解决问题。教师教学以人为本，要尊重学生的主观能动性，致力于培养学生的各项物理技能，引导学生德、智、体、美、劳的全面发展。其次，我们需要改变教师的教学方式。在物理课堂上积极引导学生，让学生做课堂的主人。物理的知识存在于我们生活的各个领域，它能够帮助学生密切观察生活中的物理事件，并养成使用思想和双手更好地理解物理的优秀习惯。

3.2 依托物理学科特点，激发学生探究意识。要学好物理这门课程，需要强烈的学习兴趣。因此，物理教师应该培养和激发学生的物理学习热情和知识抱负。当学生与课本互动时，就是他们准备好认真学习的时刻，这时的他们积极思考，主动参与，体验学习的乐趣。教师要做的就是鼓励和引导他们科学研究能力。物理是以观察和实验为基础的，物理实验是通过物理教学来完成的，是课程的重要组成部分。学生可以通过观察、感知、反思、研究等学习活动来唤醒他们的学习兴趣。例如，在教授大气压这一内容时，我们可以准备一瓶开盖的可口可乐和另一瓶带小孔的可口可乐，吸一根吸管，让学生们来操作比比谁先得到苏打水。学生们对实验现象感兴趣的是，汽水可以很容易地从开瓶中饮用，但汽水并没有被吸收，所以学生学习物理的探究意识就建立起来了。拥有强烈的探索知识的欲望，才能让学生们更加积极地参与学习物理的过程来。

3.3 激发学生的探究兴趣，培养学生的创新意识。学生的学习热情往往是基于对学习的兴趣，学生热爱物理并对其知识感兴趣时，他们才有持续的动力继续学习。于是，教师们形成了一种新的意识——要想让学生主动学习就要激发学生的研究兴趣，那么可以尝试以下方法：第一、精心进行一系列有效的实验，让学生从最初的单纯兴趣到单纯的兴趣，学生参与并理解反思，促进学生物理思维的激活。因此，教师善用各种教材进行物理实验，使用具有清晰事件和清晰效果的实验证据创建生动直观的场景；而教师和学生一起工作和参与到其中又创建了另一个一个生动活泼的聊天场景。第二、鼓励学生在课外做小型演讲，做一些创造性的小作业，创造理论付诸实践的阶段。这个时候我们作为教师要鼓励学生正确使用他们的物理知识，了解他们的基本情况，为他们提供指导。并在学生不断发现自己物理天赋的过程中，多渠道拓展学生的视野，并不断鼓励他们有意识地将他们的科学研究能力视为物理科学学习和深度学习的动力。

3.4 凸显物理学科的趣味性和科学性。物理是一门充满知识的学科，其主要是学习和研究自然规律，探索人类未开发的领域。兴趣对学习一门学科是很有帮助的，对物理感兴趣是培养学生创新思维和提高学生创新能力的重要工具之一。学校的物理课本直接而有趣地介绍了自然现象，同学们可以亲自探索物理的奥秘。例如，当你在学习电路连接时，你可以直接联系到现实生活，在兴趣和好奇心的驱使下，许多学生会尝试连接不同的电路。这大大提高了学生的实践与动手能力。在这个过程中，学生们的思维不断的拓展，创新的能力逐渐增强。比如，说到“摩擦”，我在课前做了一个简单的实验：将大米装进玻璃杯至杯子的三分之二，将筷子立在中间，用力按压大米，然后将少许水倒入玻璃杯，将筷子提起，玻璃杯会随之而起。这时，我很快就引起了同学们的注意，他们思维很活跃。接下来我请两位同学上台做这个实验，结果很显而易见。实验引起了同学们的兴趣，我便引入主题，为课堂营造良好的学习氛围[2]。

3.5 重视物理与其他学科的联系。物理学是一门领域涉及较广的学科，涵盖了实践，理论等许多方面。它起源于自然，涵盖生活的各个领域，它与生活密切相关，其研究领域包括工农业生产、科技发展、制糖、数学、化学、历史、地理和生物等。在教学方法上，物理介于艺术与科学之间。许多学生认为，如果只是记住公式并根据需要进行推断，那么学习物理就像学习数学一样。其实学习物理不但要有扎实的数学基础知识，还要有汉语知识的概括能力和思维发散的能力作为后盾。因此，教师在教授物理时，不仅要注重理论和实验的学习，还要将高中物理与其他学科相结合，使学生掌握每门学科的基础知识，将其应运到物理学习中，提高综合学习能力。例如，杠杆理论的学习要接触历史，因为此原理是很久以前由阿基米德和莫蒂提出的。为了进一步提高物理学，学生必须学会如何将物理学与其他学科相结合，并将理论知识应用到生活中。在物理与其他学科相结合的过程中，教师和学生都应该选择最主要和最有用的知识进行学习，以促进自身的发展。

3.6 教学理论和实验相结合。“科学是实验的科学，实验是科学的实验。”[2]这句话强调了实验的重要性。科学实验可以提高学生的实践和观察能力，做实验可以提高学生的动手能力，提高学生的独立思考及分析问题的能力，以及他们对理论认识的理解。通过实验，教师可以发现学生的长处和短处，因材施教，激发学生对实验研究的兴趣，提高学生的科研能力。学习理论知识的目标是最大限度地发挥所学知识在实践中的作用。如果教师只教授理论知识，不组织学生进行实验，学生的知识水平不会提高，科研能力就会下降。因此，在物理学习中，教师应确保学生有更多的时间在实验的舞台上进行大胆的表演，寻找规律。例如，在讨论浮力时，老师会与学生进行实验以解释其中的道理。如果将纸卷成一个球并放入水中，它可能会吸收水分并慢慢沉入水中。那么如何让这张纸漂浮在水中呢？学生可以把这张纸折成纸船，但是为什么折成纸船它就会浮在水面上？学生可以相互讨论并且提出问题来提高他们的实践能力。

3.7 联系生活,强化学生实践探究。验证科学结果的唯一标准基于科学事实，而科学事实的来源即实践。无论您遇到什么问题，无论您想测试什么，假设什么，都需要实践来证明它们。在初中的物理课程中，有很多物理实验，其作用是在实践中证明理论的正确性，另一方面，它们是学生科学研究的灵感源泉，并可能为将来的科学研究做出贡献。然而，对于今天的初中生来说，教科书上的实验较为常见，不足为奇，没有挑战性。鉴于物理知识与生活密切相关，作者与生活相联系，利用生活材料和生活知识对科学进行研究，引导学生增强科研能力。例如，在从初中到小学的物理“科学之旅”的课程中，作者让学生将课本中的知识行动化，用实践来验证和体验科学旅行。例如，“鸡蛋会漂浮在盐水上”，你将鸡蛋放入清水中它会下沉，当你在水里加盐它会浮起来。在“惯性”实验中，你可以在现实生活中测试鸡蛋的生与熟，你可以将鸡蛋放在桌子上，可以转起来的是熟的，不能转就是生的。人在车内，当汽车刹车或倾斜时，身体会向前或侧身倾倒。

3.8 鼓励学生提出问题。从科学的角度来看，发现问题比解决问题更重要。一般来说，解决问题是一个人能力的展示，而发现问题是人思维的一种变化，是一个人自己思维的创新，是科学探索的进步。科学研究的发展首先需要学生具有提出问题的能力、解决新问题的能力和对物理知识敞开心扉的能力。新课改还教导说，“如果在物理学习中遇到问题，教师首先要鼓励学生提问。”反过来，作者创造了特殊的场景来联系教科书，引导学生提问。例如，在研究“牛顿第三定律”时，作者考虑到“定律”的内容，创造了以下场景，碰撞两个物体可以形成作用力和反作用力，然后让学生思考在这种情况下自己会想什么？可以展现具体情景，快速开启学生思维，提出各种问题。例如，这两个物体所产生的力之间的关系是什么？你会如何描述这些关系？它是如何控制的？如何评估反应的强度？通过思考和鼓励学生探索和提出问题，可以为科学研究奠定基础。

3.9 组织学生探究，学会合作交流。实验是学生体验科学的过程。在这些研究中，我们要非常重视学习体验。将其应用在你的生活中。体验让知识不再只是属于认知和理性的范畴，而是涉及情感、生理和人格等领域。这不仅是一个提高知识的过程，也是一个提高自身的过程，这也是一个身心健康发展的过程。在科学研究过程中，学生经历了设计实验、进行实验和收集证据、评估和执行这三个阶段。这三个阶段的好坏反映了科研过程的成败和科学实验的合理性、提出了科研目的的明确性和研究过程的系统性以及实验室设备的正确使用和研究是否有效。因此，这些联系在教师培训中至关重要。比如初二年级的物理课程《研究：水力学》，由于需要用到U型压强计，所以在规划设计实验之前，我们会先给大家介绍一下U型压强计的使用方法，而正确使用设备是实验持续下去的保证。本课程研究的关键是与液体内部的压力相关的因素，教师可以建立调查组，根据学生的实验结果进行一到两次预测，并将工作分配给每个组的学生，一个人操作，一个人记录数据，一个人检查。如果实验结果是对的，就会有人对测试结果进行分析和报告。明确分工使每个学生都有事做。在交流时组织团体比赛，培养学生观察实验现象和积极提问的能力。因此，探索和研究性的课程也是教授学生如何发现和解决问题的有效途径。想要科学研究能够系统地进行，教师的组织、指导和激励起着非常重要的作用。主要是：(1)向学生解释科学研究的目的，并将工作分组。(2)确保学生进行协作和交流，以激发学生的思考[3]。

3.10 给予自由,促使学生假设猜测。假设分析是科学研究的重要组成部分。在过去的物理教学中，由于老师为学生思考，学生被动地接受了老师的固定思维，从而迷失了方向。在教学中，教师要给学生思想上的自由，让学生有勇气反思和表达自己的想法。心理学研究表明，记忆的重组和加工是研究人类感知和物体所必需的。它属于图像和想法的范畴，具有一定的创造性。要创造它，你必须有一种悠闲和独立的氛围，比如“梦幻般的存在”。作者为学生提供了完全的学习自由，并鼓励他们在了解物理知识之前做出假设和结论。例如，在分析教科书《物理状态的变化》时，作者解释说：“随着温度的升高，它们会从固态变成液态，从液态变成气态。”然后我让学生发言。讲述他们的观点和想法，并鼓励他们提出不同的问题。学生结合他们自己对知识认知的经验和观点，提出一系列假设。假设这个结论是正确的，木材在燃烧时应该是液体，但它实际上是木炭。鸡蛋本身是液体，加热时会释放气体，但实际上会变成固体。学生在思维上无障碍的发挥激发了学生的想象和推理能力，赋予了他们预测和推理的勇气，灌输了科研意识。

4.结语

学校物理课程的新标准清楚地表明了培养学生的探索和创新能力的发展的必要性。作为教师，我们要积极转变观念，改变传统的“全屋式”教学。充分应运多媒体、实验室等教具，丰富课堂的内容。指导学生积极探索，充分尊重他们的主角地位，让他们大胆的去探索和学习。教师只需要起到引导作用，及时指导学生，达到“贯通融汇”的学习效果。只有这样，才能激活学生学习物理的兴趣并提高学生的探索能力。