依托原始物理问题 提高学生科学探究能力

浦立孟

（江苏省盐城幼儿师范高等专科学校，江苏盐城 224005）

引 言

在教学中，教师可以将物理问题分为抽象问题和原始问题两大类，其中原始问题是指存在于社会、自然环境或生产中的客观事实，能够反映特定的科学规律以及概念[1]。原始物理问题源于真实生活，不能依靠模仿解决，学生必须不断探索、加工才能得出答案，解决原始物理问题的过程对学生的探究能力有极高的要求。

一、原始物理问题的特点

第一，客观性。原始物理问题源于实际生活，是现实中实际存在的，能够真实地反应客观世界，是没有经过加工的信息，其中存在一定的干扰因素，信息较为复杂、丰富[2]。这需要学生具备足够的信息处理能力，要求学生将物理知识与日常生活相联系，从而激发学生学习探究的积极性，提高学生的自主探索能力。第二，隐蔽性。由于原始物理问题具有客观性，其与相应的物理知识的关系并非一目了然，需要学生深化考量原始问题，并对此展开合理的想象、总结及推理，对自身掌握的知识进行有效迁移。只有这样才能解决相关的原始物理问题。第三，开放性。原始物理问题的开放性主要表现在信息和解决问题的多样性和多角度性上。在信息方面，原始物理问题的信息不仅包含在题目中，还包括学生已有的生活、科研等知识信息。在解决问题方面，原始物理问题不仅要求学生掌握专业物理知识，还要求学生具备观察、分析、总结、合作及交流等综合能力。

二、依托原始物理问题，提高学生科学探究能力

（一）创设良好教学情境，激发学生兴趣

兴趣是最好的老师，激发学生的学习兴趣是确保其学习效率、培养其探索精神的重要前提。在日常教学中，教师应积极创设良好的原始物理问题情境，使学生主动参与到学习中。一般情况下，学生的学习兴趣主要分为直接、操作、因果认知和概括认知四种。教师可以从学生的直接兴趣着手，将科学探究内容转化成问题情境。值得注意的是，该问题情境必须具备新奇性、适应性和较强的目的性，教师应充分考虑教学目标和学生的实际水平。在创设问题情境时，教师可从以下方面设置问题：（1）通过学生熟知的生活或自然现象引入；（2）通过既定的实验现象引入；（3）以相关问题引入教学，如某学者遇到的困难等；（4）通过引导学生亲自体验相关活动引入；（5）通过当前相关新闻资料引入。

例如，在开展“自由落体”教学时，教师可以准备不同材质、不同质量的物品，如石头、树叶、橡皮、纸张等。在开始教学前，教师让学生观察不同物品的下降速度的区别，观察哪种物品下降速度最快，哪种最慢。教师也可以让学生亲自动手实验，引出相关教学内容，从而激发学生的求知欲，使其更主动参与学习探索。

（二）充分利用实验教学，培养学生的探究能力

实验是人们运用各种工具，将自然过程创造出来，并使其按照既定程序进行的过程。在此过程中，教师应尽量减少各种干扰因素的影响，带领学生探寻自然规律。在教学过程中，当提出相关问题并作出假设后，教师应引导学生通过实验进行验证，这是科学探究的关键环节。因此，要培养学生的科学探究能力，教师必须充分利用实验的方法。教师在日常教学中，应从以下几个方面开展实验教学。（1）充分利用日常器具，确保实验教学顺利开展。这些工具不能局限于实验室内部的工具，还包括生活中常见的物品，如玻璃杯、塑料制品等，教师可以利用这些生活物品开展“光的折射”“浮力”等科学实验。（2）开展分组实验，进行适当引导。实验教学的主体虽然是学生，但离不开教师的引导。在实验活动中，教师必须根据实际情况将学生科学分组，充分发挥学生的长处。同时，教师还应引导学生积极地对问题答案进行假设分析，使学生在探索中学习知识。（3）利用先进的计算机技术。信息技术的飞速发展为教学活动带来了极大的便利，如在实验中利用计算机技术记录数据、绘图，避免人工操作造成的失误。

例如，在开展“单摆运动”教学活动时，教师可以利用毛线、铅笔、橡皮等生活中常见的道具，将其当作实验工具，将学生分为四人一组的小组，让学生自己动手找出其中的问题，并根据所学知识解答问题，从而使学生发现规律、得出结论。

（三）组织课外活动，锻炼学生的动手能力

当前，我国日常教学活动仍以课堂为主，学生获取知识主要依靠教师讲授。这种方式过于僵化，学生只能被动接受，不能很好地理解、消化知识，限制了学生自主能力的发挥。教师在日常教学中应积极组织学生开展课外活动，使学生发现生活与所学知识间的关系，发现其中规律，帮助其更好地理解知识的同时，也能锻炼学生的探索能力。教师可以在课堂结束后布置一个与所授知识相关的课外探究任务，让学生在实践中探寻问题答案，引导学生养成主动观察生活的习惯。

三、教学案例分析

教学内容：浮力与物品质量间的关系。材料准备：等体积的报纸团、石子、橡皮、粉笔、塑料容器、水。教学安排如下。

1.导入环节

教师将报纸团放入事先准备好的盛有水的塑料箱中，让学生观察不同物品在水中的状态，并请学生描述，提出问题：为什么有的物品会漂在水面，其他物品也会像报纸团一样漂起来吗？从而引入教学课题。

2.实验环节

教师将学生分为四人一组，在开始实验前让学生猜想不同物品在水中的状态，并进行讨论。然后，教师分配事先准备好的材料，按照学生所长进行记录、操作等活动分工，让学生充分参与其中，观察石子、粉笔等不同物品在水中的沉浮状态，并及时记录相关信息。教师可以在一旁观察、引导，避免因学生操作失误，导致实验失败。同时，实验结束后，教师应引导学生积极发言，鼓励其表达自己的想法，分享实验结果，并就此展开讨论，得出结论。

3.结尾环节

教师整理结论，并进行简单总结，安排学生课后观察不同物品在水中的不同状态，如塑料纸、玻璃、树叶等，并记录结果，在下次课堂上进行探讨。

结 语

总之，随着教育改革的深入，对教学的要求也逐渐提高，教师必须改变传统的教学方式，从僵化的课堂教学中跳脱出来，依托原始物理问题，提高学生的科学探究能力。原始物理问题的引入可以很好地激发学生的积极性，调动学生对科学探究的兴致，有助于学生学习效率的不断提高。在实际教学中，教师应创设良好教学情境，激发学生的学习兴趣；充分利用实验教学，培养学生的探究能力；组织课外活动，锻炼学生的动手能力，以此培养学生的科学探究能力。