探究斜面机械效率——初中物理教学中科学探究的思考

安徽省宿州市第九中学 刘銮芹

作者简介：刘銮芹，女，1971年7月出生，安徽宿州人，现工作单位为安徽省宿州市第九中学，中教一级职称，主要研究方向为初中物理课程教学及教研。

摘要：由于素质教育的大力推行，新课程对初中物理教学提出了新的挑战。近年来科学教育改革要求教育从理论向实践的快速过度，作为以科学为基础的物理学科，更要培养学生的科学探究的各方面能力。中外各个国家的教育工作者都充分预见了科学素质对于当代学生的重要性，并积极寻求教育方法将科学探究渗入到中学生日常的课堂上。

文献标识码：A

文章编号：1671-864X（2015）04-0098-01

引言：对于当代中学生来说，在学习课堂知识的同时，更要注意到学生科学素质的培养。科学素质的含义主要包括科学观，科学知识和能力以及科学行为习惯。其中，科学观是科学素质的核心，科学能力是科学素质的基础，养成良好的科学行为习惯是科学素质教学的目标。因此在初中物理的教学过程中，渗透科学探究，可以树立学生的科学观，巩固学生的科学知识和能力，同时帮助学生养成良好的科学行为和习惯。从教育学的角度来看，科学素质的培养首要任务是科学知识和能力的培养，这就要求中学物理教师自身具有足够的科学文化知识基础，还要有足够的课堂应变能力。

一、科学探究的概念和意义

美国有位科学家对科学探究式这样理解的：“科学探究指的是可科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。” [1]由此可见，科学探究不仅仅指的是科学家的探究活动，更包括了学生的探究性学习。

在初中物理的教学过程中，科学探究也主要是指学生的探究性学习。学生的探究与科学家的探究虽有本质上的不同，但依然存在一些共同点。科学家的探究目的是认识新新现象，发现新规律，而学生的科学探究是在教师的指导下，学生亲自提出一些问题，自主分析问题，最后通过教师的帮助和自己的努力解决问题的过程。是使学生可以从情感和能力上都充分投入的一种教学方法。

二、初中物理的科学探究

物理这门学科主要是以研究物体相互间的作用和运动雇你率为主的自然科学。但是物理学却不仅仅局限于一些事实和理论组成的科学体系，它还包含着理性思考和探索我们周围世界新知识，记录人类探索自然改变世界的科学。

探究性学习要求学生经历从感情到理性的认识过程，是以总结归纳自己亲身体验的实验现象为主的学习方法。

初中学生由于是第一次接触物理科学这样以理论知识和实验现象规律为主的自然科学，他们的认知特征大多以形象、具体的感性认识为主，这就意味着中学物理应以探究性学习为主，将科学探究渗透到物理学科的课堂教育中。通过科学探究的的渗透，学生既能学到课本上的理论知识，还能体会到探究过程中的曲折艰辛，在体现自我价值的同时领略到了物理科学的魅力所在。

三、初中物理教学科学探究的策略

在新课程目标的指导下，初中物理教师探索研究出了很多将科学探究融入到初学物理教学称重的方式和方法 [2]。借鉴他们的经验，笔者从以下几个方面来探讨培养学生的科学探究能力和教学方法。

1.给学生提供发现问题提出问题的学习情境。

在教师的正确引导下，让学生在观察和体验后，基于自己原有的知识基础大胆的提出一些自己的问题，阐述自己的观点。在一个设定的情境中，许多学生都能够根据现象提出有探究价值的问题，对于他们的这些猜想，通过小组之间的互相探讨研究，多数也可以根据自己的能力和知识水平去验证。由于每个学生的思维方式和能力水平存在一些差异，有时也会提出一些与客观规律不符的问题。学生提出这样的问题的时候，教师不要着急更正，要通过观察实验现象引导学生自己发现问题，最后通过学生自己亲自验证过后，总结归纳出结论。在学生进行各种形式的探究活动中，教师要创设条件，鼓励他们积极主动独立完成任务，不要直接展示结果来代替学生的探究，让每个学生都能够亲自动手操作实验，积极参与到科学探究的活动中去，最后使学生的综合能力得到发展。

2.为学生的思考和讨论创造充足的时间。

在课堂教学过程中，一节的时间很短，教师应充分考虑到学生的知识水平和基础能力，给学生留下足够的时间去思考，去讨论，使学生发现物理问题，从而将这些问题彻底解决。

在斜面机械效率这一内容里，在学生了解机械效率是有用功与总攻的商的百分比的基础上，为了进一步探究斜面机械效率，笔者对学生们提出了一个日常生活中常见的问题的：“甲乙两个分别爬同一个斜坡，甲一路直线冲上坡顶，乙走曲线缓慢爬上坡顶，那么他们谁的上坡机械效率高呢？”学生往往会提出很多他们自己的观点：“甲的机械效率高，因为他爬的快。”这个时候笔者并不急于去更正和讲解，而是给学生充分的时间去探讨，然后让大家带着问题观察笔者做的演示实验，通过实验的测量与同学们共同得出结论，斜面机械效率与物体重力和物体匀速上坡时速度的大小无关。

通过这个例子我们可以充分体会到，给学生足够的时间去思考讨论，让学生大胆的提出问题，这样才能良好的树立学生的科学观，培养学生良好的科学行为习惯。

四、结论

除了上述两种较为有效的科学探究策略外，许多辛勤的园丁通过努力，还发现许多其他的科学探究策略，实用性都非常强 [3]。例如培养学生从日常生活中观察自然现象，将物理科学融入到日常生活中，既可以培养学生的观察能力，又将物理学科贴近生活，使学生增大对物理科学的兴趣。将科学探究渗入初中物理教学中是当代教育的必然手段，对学生科学知识的培养和科学行为习惯的养成都大有助益。