物理教学中如何提高科学探究的有效性

物理教学中如何提高科学探究的有效性

钟永辉

江西省上犹县第二中学（341200）钟永辉

在许多物理示范课、评优课上，可以经常看到一个又一个的探究活动，学生亲自动手操作和实验，气氛热闹非凡。但是，看似热闹的探究背后却存在着探究低效的问题。首先，从探究过程上看，“赶场式”探究有过程无结果，探究效果得不到应有的挖掘；其次，从探究组织上看，“热闹式”探究有温度无深度，学生的思维得不到应有的发展；再次，从探究形式上看，“花哨式”探究有形式无内容，学生的探究时间得不到有效利用。另外，有些探究内容远离学生生活，学生无法投入足够的探究热情；教师的探究指导有时也不够到位，使学生的探究得不到有效的帮助。这些探究的低效性在一定程度上遏制了学生科学素养的全面提升，基于以上思考，我认为应从以下几方面提高科学探究的有效性：

1有结构的材料是有效探究的基础

材料是科学探究活动得以有效开展的基础，要使死的材料活起来，就要求教师根据一堂课的教学目标，精心设计和选择，为学生的探究活动提供典型的教学材料。它一般具有这样的特征：一是贴近学生的生活，让学生感觉更直观、亲切；二是所选材料要为探究的问题服务，并有助于深入探究；三是材料要有变化，以保证探究的严密性、正确性，只有在进行科学探究活动前，教师为学生的实验探究准备好典型的、丰富的、有结构的材料，才能激发学生的探究欲望，提高科学探究的有效性。如教师在引导学生研究空气热胀冷缩的性质时，把学生熟悉的两个乒乓球按瘪，再把其中一个乒乓球上钻一个小孔，这就使材料变得有结构了。又如，在教学“测量长度”时，教师为学生提供了形状不同、分度值不同的尺子以及一些形状、大小一样的器材，让学生在探究过程中发现测量长度的多种方法。这样的课堂教学因为有了有结构的材料，激发了学生的探究欲望，有效地促进了学生自主参与学习的全过程，大大提高了科学探究的有效性。

2有价值的问题是有效探究的前奏

在设计探究活动时，教师必须精心设计问题，让问题成为有效探究的起点。解决问题是探究的目的，没有问题就没有探究活动，所以，教师在引导学生进行科学探究时，要注重培养学生的问题意识。在教学中，教师要积极创设问题情境，以引起学生的好奇心和探究欲，激发学生尽可能多地发现并提出问题，让学生敢提问，愿提问，会提问。但是由于学生知识储备量少，不可能像科学家那样在复杂的自然现象面前，凭着已有的经验与感觉，敏锐地发现问题，因此，教师所创设的问题情境要具有一定的启发性和暗示性，从而使学生的思维有一个明确的方向。例如，在导入《闭合电路欧姆定律》时，首先将完全相同的8个“6V、0.3A”小灯泡分成两组分别并联在6V的蓄电池和6V的干电池两端，并在电源两端并联电压表监视电路电压，让学生猜想，接通电源后，两电路电压是否相同？两组小灯泡是否一样亮？根据部分电路欧姆定律，两电压表示数必然相同，两组小灯泡也一定一样亮。实验结果却发现，与蓄电池连接的电压表示数基本没有变化，而与干电池连接的电压表示数降低了2V左右，且与干电池连接的小灯泡比与蓄电池连接的小灯泡暗。进一步启发引导学生寻找两电路的不同，猜想现象原因，发现对电路的研究必须考虑电源内阻，引出考虑电源内阻的全电路定律。这些有价值的问题，很自然地把学生的思维引导到了要探究的问题上来。

3活动前的思考是有效探究的保障

在探究活动前，教师必须让学生明确探究任务、目标和探究活动中要注意的事项，只有这样，学生才能有效地进行探究。我发现，学生是乐于动手的，面对眼前的各种实验器材，他们往往盲目地急于操作，然而却不善于动脑，实验中只顾“热闹”，看不到“门道”。在一次听课中，教师教学《测量力的大小》一课时，要求学生认识弹簧测力计，在教师要求学生说出生活中人们经常用什么工具来测量力的大小时，学生很自然地说出了弹簧秤，也就是弹簧测力计，然后教师给每个小组一个测力计，让学生观察。教师发现，很多学生对弹簧秤的弹簧、指针、刻度板等并不感兴趣，而是对测力计下面的挂钩很感兴趣，都在往挂钩上挂重物。在回答问题时，学生都没有讲测力计的各部分组成和各部分的作用，而是说：我的文具盒有多重，我的钢笔有多重等。究其原因，主要是教师认为只要让学生亲自动手就是探究，却忽略了在让学生观察前要让学生明确需要观察的是什么，所以学生观察时没有方向，课堂失去了方向，研究就缺少了效率探究式。科学教学不仅仅是学生的动手操作，更是手脑并用的一个学习过程。实验前的动脑是让学生的思维由模糊走向清晰的重要一环，动手操作前的准备不仅是认识要用到的各种材料，在某种程度上来说，更重要的是让学生在动手前经过一番自己的思考，理清需要观察什么；在实验时需要用到哪些材料，应该知道先做什么，再做什么，哪个步骤是比较关键的；在实验过程中，哪些步骤要注意什么；等等。这样，在动手实验之前，学生体验和感受到了思考的重要性与必要性，渗透了科学、严谨的思维过程和操作方法，从而保证了后续探究活动的有效开展。工欲善其事，必先利其器，磨刀不误砍柴功。在教学实践过程中，关注动手前的动脑，让学生想好了再做，是提高有效探究的关键，是让学生形成科学探究能力，提高科学素养的重要组成部分。

4适时的引导是有效探究的支柱

探究学习在强调学生自主学习的基础上，并不忽视教师的主导作用，有相当多的学习内容对学生来说是不可能通过自主发现来完成的。教师要努力成为学生探究活动的组织者、引领者和合作的伙伴。如我在教学“物体的运动与哪些因素有关”时，考虑到控制变量实验对于学生来还说是有一定困难的，当学生探究实验时，我先引导学生讨论为什么要用大小不同的小球，为什么要用不同物体做成的表面，然后再引导学生思考实验中还应注意哪些问题。经过讨论，学生明白了对比实验的关键所在。因此，当学生遇到困难时，教师应该向学生提供帮助，出示设计实验提示卡或几个提示性的问题或活动，帮助学生有目的、有步骤地去开展探究活动，从而有效地推动探究活动的开展。

5课后的研究是有效探究的延续

科学学习有其自身的特点，教师无法在课堂上完整地呈现所有内容，也不可能将所有相关的物品一一准备齐全，课堂上生成的问题也不可能全部在教师的预设之内。因此，在科学课堂上，经常出现学生探究的兴趣正浓，但因课堂时间有限，教师欲罢不能的现象。出现这种现象是一件令人欣喜的事情，因为这说明学生是在真正地学习科学、研究科学。

但问题的关键在于教师如何呵护学生这种探究的热情，如何让学生的探究活动在课后得以继续进行。如我在教学《光的反射》一课时，要求学生制作一个潜望镜来研究光的反射现象，在顺利完成预设的教学任务后，一堂课的时间也要结束了，这时有一位学生把自己做的潜望镜不小心撕成了两截，立即拿起来看看还能不能粘起来，不想粘拧了，从中只能看到旁边同学的头发，却看不到前面的老师了，就举手提问：老师，潜望镜不小心被我撕坏了，我把它粘了起来怎么看不到你，却看到了旁边同学的头发呢？这时下课铃响了，我提出问题：请你观察现在的潜望镜和没坏前的潜望镜有什么不同。这位学生好像一下子明白过来了。我随机又抛出了又一个问题：谁能制作一个看到自己后面情景的潜望镜呢？谁又能制作一个只能清楚地看到自己左面或右面的潜望镜呢？老师期盼你们的新发现，教室里又沸腾起来。

教师要提高科学探究的有效性，不仅要在有结构的材料、方法的指导、问题的设计等方面下功夫，还要注意培养学生学习科学的态度，让学生明白怎样才是真正的探究活动。同样，提高科学探究的有效性也是我们每一个教师需要不断研究的课题，要多学习、多反思、多实践，让科学探究活动更加有效，使课堂充满生机和活力！