读《科学探究能力的培养》一书有感

莆田第一中学   林建兴

    物理学是一门以实验为基础的自然科学。那么如何才能在物理实验教学中培养学生良好的实验素质和科学探究能力呢？通过学习《科学探究能力的培养》一书有很大的体会。

    1.要引导学生掌握好基本的实验方法和实验技能

实验的方法包括控制变量法、微小量叠加法、理想模型法等。实验技能主要指实验仪器的基本操作技能，如：实验仪器的操作、测量仪器的读数、误差的分析、数据处理等技能。学生只有掌握好基本的实验方法和实验技能才能进行规范化的探究，才能圆满，高效地完成探究任务。

    2.要突出“做中学”，使学生在实验过程中自觉培养科学探究能力实验在“科学探究”中决不仅仅是一个环节，它应该有机渗透到“科学探究”的全过程，即使在猜想，假设等阶段就要让学生动手尝试，做到边实验、边思考、边讨论，从中培养学生的科学探究能力。

    在物理实验教学过程中，教师必须重视对学生探究习惯的养成教育。实验过程中学生要学会合作、学会交流，这些合作与交流的实践和经验，可以帮助学生学习按照一定规则开展讨论（而不是争吵）的艺术，学会准确地与他人交流；向别人解释自己的想法，倾听别人的想法。此外，还要培养学生具有自信，能正确面对失败、能独立思考、勇于创新等良好的探究习惯，学会有效收集和利用信息、有效使用数学技能等。这些探究习惯和学习方式的形成并非易事，要靠长久的教育才能得到。

    在以前，课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，教师缺乏对知识的深入引导和研讨，不利于其创新能力的培养。如果能将一些演示实验改为探索性实验，让学生充分的动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，让学生去自主探究，这样有利于培养学生的创造性思维和科学探究能力。例如：在研究焦耳定律的演示试验中，我是这样处理的：在课前提前布置学生预习本节课，以思考题的方式向学生出示本节课的演示实验课题——研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，要求学生利用自习课时间，实施一下过程：

    1.自主设计实验方案

    设计实验方案的关键是让学生考虑好实验原理，怎样将电流通过导体产生的热量，变为可以观察比较的对象。学生们充分发挥想象，不同的实验方案达十余种，有的甚至比教材上的方案还简单易行。有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧，有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升，有的让灯丝发热升温而发光......这样就把表演性演示实验变为开放性探究实验，极大地激发了学生学习和研究物理知识的积极性，培养了学生的科学探究能力和创新能力。

    2.自主选择实验器材

在完成实验方案的设计后，有的同学到实验室借实验仪器，有的学生找老师帮忙安装实验装置，有的学生自己制作一些小器材，这样变纯观察性实验为创造性制作实验。

    3.要自由组合，探索研究

    经过交流，有一些同学的实验方案相近似，于是他们就自动组合，在实验过程中，互相交流切磋、沟通、共同研究。在交流中学会团结协作，在互帮互学中，共同提高。

    目前，我国中学物理实验教学从总体上看质量不高，效果不好，究其原因是多方面的，其中教材中实验内容与结构本身存在的缺陷是一个根本原因。因此，改革现行的教材，构建优化的实验内容与结构，是最重要的一环。在高中物理实验教学中，从培养学生的科学探究能力的角度来看，中学物理实验可以从以下几个方面加以强化。（1）拓展实验方式：a.适当增加演示实验、随堂实验与学生实验。随堂小实验，如测定单摆的周期，测定平抛小球的射程与初速度，测定人的反应时间，研究橡皮筋的伸长与外力的关系，等等。b.布置家庭小实验。如请学生设计一种实验方案，测定沙子之间的动摩擦因数等。c.开放探索性实验。如请学生研究一下家中的传感器；测定某一家用电器的实际功率等。d.增加探索型实验的比例，增设制作型实验和课题研究型实验，以此增加学生动手做实验的机会。举办科学实验讲座，包括实验方法论、科学实验史等，举办实验竞赛活动。（2）扩大实验空间：开设综合性的“合作实验”。将一些演示实验改为师生合作实验或共同实验，利用家庭和社会的条件进一步将其改为课外实验或家庭实验；将学生实验由传统的学科课程向活动课程拓展。（3）增加实验时间：将实验时间由通常的课内向课外延伸。（4）适当选一些运用新的实验技术和新的实验手段的实验，以实现中学物理实验教学的现代化。（5）实验内容的结构应是演示实验与学生分组实验、师生协作实验、课题研究实验、活动课实验的有机结合。随着年级的升高，“探索型”实验、师生协作实验或学生分组实验的比例应逐步增大。