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在初中物理教學(xué)中的科學(xué)探究論文
關(guān)鍵詞：科學(xué)探究；物理概念；物理規(guī)律
摘要：本文通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生感受科學(xué)探究，形成概念、認(rèn)識規(guī)律，建構(gòu)物理知識體系，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究；最后，要通過運(yùn)用、鞏固、深化物理知識，讓學(xué)生再次經(jīng)歷科學(xué)探究。
科學(xué)探究是科學(xué)家運(yùn)用一系列科學(xué)方法通過一定程序解決自然領(lǐng)域或科學(xué)問題的研究過程，其本質(zhì)是以科學(xué)態(tài)度揭示大自然奧妙并發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理的思維方式。《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究作為課程目標(biāo)與重要內(nèi)容，旨在使學(xué)生通過與科學(xué)家相似的研究過程，經(jīng)歷提出問題、猜想與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等一系列感受和體驗(yàn)，在獲取知識與技能的同時(shí)，形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，激勵積極主動的探索精神，提升標(biāo)新立異的創(chuàng)新能力。
一、感受科學(xué)探究，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境
1.感受科學(xué)探究，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)概念環(huán)境。物理概念是從自然現(xiàn)象、物理事實(shí)或過程中抽象出來的，在教學(xué)過程中必須把相關(guān)的現(xiàn)象或過程展現(xiàn)出來，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)學(xué)習(xí)概念的環(huán)境。創(chuàng)設(shè)環(huán)境有運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、聯(lián)系實(shí)際等許多方法，但不管采用什么方法，都必須從被動地接受知識向主動地獲取知識轉(zhuǎn)化，體現(xiàn)“提出問題”和“猜想與假設(shè)”等“科學(xué)探究”要素。例如，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)引入摩擦力的概念，將放在桌面上的木塊與跨過滑輪的繩子相連接，繩子的另一端懸掛掉盤，盤上放重物，木塊在繩子的拉力作用下會運(yùn)動起來。這時(shí)讓學(xué)生猜想，如果逐步減少盤中重物質(zhì)量，木塊將如何？實(shí)驗(yàn)之后，再讓學(xué)生相互交流，分析論證這是為什么。如此，通過科學(xué)探究，加深學(xué)生對看不見、摸不著的摩擦力的理解。
2.感受科學(xué)探究，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)規(guī)律環(huán)境。物理規(guī)律揭示的是物理量之間的必然聯(lián)系，是客觀存在的，人們只能去發(fā)現(xiàn)規(guī)律，而不能憑主觀意志去發(fā)明創(chuàng)造規(guī)律。因此，物理規(guī)律教學(xué)必須首先提供一個(gè)便于探索規(guī)律、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生通過觀察和感受，有所發(fā)現(xiàn)、有所聯(lián)想，萌發(fā)或提煉出科學(xué)問題。例如，在導(dǎo)入《閉合電路歐姆定律》時(shí)，首先將完全相同的8個(gè)“6V、0.3A”小燈泡分成兩組分別并聯(lián)在6V的蓄電池和6V的干電池兩端，并在電源兩端并聯(lián)電壓表監(jiān)視電路電壓，讓學(xué)生猜想，接通電源后，兩電路電壓是否相同？兩組小燈泡是否一樣亮？根據(jù)部分電路歐姆定律，兩電壓表示數(shù)必然相同，兩組小燈泡也一定一樣亮。實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)，與蓄電池連接的電壓表示數(shù)基本沒有變化，而與干電池連接的電壓表示數(shù)降低了2V左右，且與干電池連接的小燈泡比與蓄電池連接的小燈泡暗。進(jìn)一步啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生尋找兩電路的不同，猜想現(xiàn)象原因，發(fā)現(xiàn)對電路的研究必須考慮電源內(nèi)阻，引出考慮電源內(nèi)阻的全電路定律。
二、體驗(yàn)科學(xué)探究，建構(gòu)物理知識體系
1.體驗(yàn)科學(xué)探究，形成物理概念。有些概念是在觀察、交流、探究等感受和體驗(yàn)過程中，獲得感性認(rèn)識并對感性材料思維加工而形成的。例如，利用人推車，牛拉犁，手提水桶，運(yùn)動員舉起杠鈴，磁鐵吸引鐵釘?shù)瘸Ｒ姮F(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生分析論證、抽象概括出力是“物體與物體之間的相互作用”。有些概念則需要通過實(shí)驗(yàn)來建立，涉及到科學(xué)探究的更多要素。例如，電阻的概念首先引導(dǎo)學(xué)生回憶“什么叫導(dǎo)體？有哪些常見的導(dǎo)體？”之后，猜想“導(dǎo)體除了能夠?qū)щ姡瑢﹄娏魇欠襁�有其他作用？”“要研究導(dǎo)體對電流是否還有其他作用，可以用什么方法？”“如果需要實(shí)驗(yàn)，應(yīng)使用哪些儀器與材料？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？”通過師生、生生互動制定實(shí)驗(yàn)方案。在電源、開關(guān)、電流表、小燈泡串聯(lián)的電路中分別串入鉛筆芯與鎳鉻導(dǎo)線之后，引導(dǎo)學(xué)生觀察燈泡的亮度和電流表的示數(shù)，通過討論、比較、分析、判斷，發(fā)現(xiàn)鎳鉻導(dǎo)線對電流的阻礙作用比鉛筆芯大，得出在物理學(xué)中用電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的概念。
2.體驗(yàn)科學(xué)探究，認(rèn)識物理規(guī)律探索。物理規(guī)律需要學(xué)生以科學(xué)的態(tài)度和對科學(xué)探索的濃厚興趣經(jīng)歷科學(xué)探究過程，去發(fā)現(xiàn)、思考、探討。首先是通過發(fā)現(xiàn)問題、猜想與假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)等一系列活動，探索事物的內(nèi)在聯(lián)系，提供實(shí)事求是的科學(xué)依據(jù)；之后再通過分析與論證、評價(jià)、交流與合作，得出結(jié)論。整個(gè)過程要使學(xué)生充分體驗(yàn)科學(xué)探究，在獲取知識的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)。
3.再次經(jīng)歷科學(xué)探究，運(yùn)用鞏固物理知識。要真正理解概念掌握規(guī)律，還需要在運(yùn)用物理知識的過程中再次經(jīng)歷科學(xué)探究，進(jìn)行鞏固、深化和強(qiáng)化。一是在運(yùn)用物理知識解決具體問題的過程中強(qiáng)化科學(xué)探究。二是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和儀器教具制作的過程中深化科學(xué)探究。三是在探索解決問題的思路、方法過程中活化科學(xué)探究。
參考文獻(xiàn)：
[1]閻金鐸，田世昆，等.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].高等教育出版社，1991.
[2]教育部.全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京師范大學(xué)出版社，2001.
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