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浅谈初中物理科学探究的设计与实施
四川省中江县御河中学校 胥 晖
物理学是培养学生科学素养的重要课程，科学探究是科学素养培养的一种重要的途径和方法。目前，我使用的教材是沪科版八、九年级教材，在教材中充分体现了科学探究这一理念，将过去教学在的许多演示实验和学生实验明确的编写为科学探究活动。如探究“浮力的大小与哪些因素有关”、探究“熔点、沸点”、探究“电流大小与哪些因素有关”等。
一、科学研究的教学设计
研究式教学特点在于“开放性”。“自主性”和“生成性”。但教师的实施主要阵地还在于课堂，新课程提倡的探究性学习担负着“科学知识的掌握。科学探究能力的发展。科学精神与科学思维习惯的培养等多重任务，这决定了探究性教学实际上是一种精心设计的教学活动。
1、确定探究的目标。这是整个探究教学设计的灵魂。它的确定应与学生的实际情况为基础，结合课标和教材，提出本次探究活动的具体目标。如：探究固体熔化时温度变化规律的活动中目标是：知识与技能：了解固液态可以相互变化，了解熔化的含义，了解晶体和非晶体的区别。过程与方法：通过探究固体熔化温度变化的规律，感知状态变化的条件，了解熔点是区分晶体和非晶体的一种方法。通过对实验数据的处理，了解图象是一种较直观的表示物理量变化的方法.情感态度和价值观：通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生探究自然現象的情感，培养学生团队合作与交流的能力。
2、确定探究內容的选择要根据学生发展的需要的学习的特点，爲达到教学目标服务來选择。教材中的探究课题较多，在教学中，可适当地根据具体情况进行选择和改进。有的探究实验如電工率与哪些因素有关就缺乏可操作性和可观性，教师可换用小灯炮來设计完成实验。有的教师误认为每个探究实验都必做或每个环节都要面面具到，这是不可现实的。我们在不同的时间有计划的侧重于其中的某一兩个环节，最后融会惯通。
3、确定探究类型。砚究类型一般有：实验性探究；基于测量的探究；工程设计性探究；开放行探究等类型。八. 九年级主要突出的实验性探究。如：探究熔化的条件；声音的产生与传播；影响浮力大小的因素等。
4、确定探究教学的组织形式。科学探究应以内容和学生情况来设计，主要有四种形式。即：①教师引导下的探究学习；②分工或分层进行的探究性学习；③小组合作式的探究学习；④完全开放式的探究学习。如杠杆平衡条件的探究，就因器材简单，操作简便可采用教师引导下学生独立完成探究。
二、科学探究过程的设计与实施
探究的一般过程图：
1、创设情景，提出问题。兴趣，是最好的老师。为达到探究目标，可以用不同的方法使问题呈现。如八年级教材“压强与流速的关系”一节教学时，教师让某学生先通过漏斗用力吹乒乓球，而球不掉的现象，激发学生的好奇心，产生探究欲望，针对现象可以引导：⑴.乒乓球是否受重力？⑵.吹乒乓球，乒乓球是否受力？⑶.桌上的乒乓球被捶会怎样？⑷.用漏斗吹乒乓球，看到什么现象？为什么会出现这种现象？⑸.引导学生会乒乓球受力分析引入探究课题。
2、各抒己见，大胆猜想。猜想是科学探究的基本要素之一。提出问题后鼓励学生大胆猜想，但要说清楚猜想的理由或依据的事实。不管学生的猜想是否合理，都要适时鼓励，培养学生的参加与意识，引导学生将此问题与所学的知识和已有生活经验，现象联系起来，让学生明确，猜想应有根据，合乎情理，并要注意对猜想结果进行分类整理。如学生在对“液体压强跟哪些因素有关”的猜想时，可能提出跟物质的质量，体积，密度，形状和液体的质量，体积，重力，密度，在液体中的位置（深度）等因素有关。教师应根据这些猜想归类，将质量、体积、重力等具有隐函数关系的两种归为一类，减小探究时的变量，使探究过程少走弯路，也使学生养成反省评估的习惯。
3、合作交流，设计实验。作出猜想后，让学生分组讨论实验方案。如“电流与哪些因素有关”的探究，在学生讨论之前，老师提示，研究电流跟电压的关系思考：(1)应采用哪种研究方法？（2）应使哪些物理量不变？还需什么物理量？如何测？需要用什么仪器测？（3）怎样改变电阻两端的电压？（4）选用什么电路研究跟合理？学生在讨论以上问题是的基础之上设计出较合理的实验电路和实验方案。教师及时给予评价鼓励。
在这个环节，教师的指导与学生的自主探究的关系很难把握。既不能说的太多或包办代替，也不能放任自流，让学生随心所欲。特别是八年级学生知识储备不高，适当提示和指导是必须的。在这个过程中，既注重全体学生的发展有张扬学生的个性。通过讨论，促进师生之间的情感交流，达到相互启发，促进提高的目的，又培养学生的合作能力。
4、进行实验，收集证据。通过集体讨论交流和教师的指导后，学生根据自己小组设计的方案进行实验。实验小组不能简单地随意分成3、4个人一组，每组既要考虑学生的学习、表现情况，还要考虑学生的个性特点，使组内学生取长补短，互相帮助启发，各抒己见，营造学生自主表达，共同学习的活动氛围，使每个学生都得到全面练习，又能够体现分工与协作，在实验探究中享受成功、收获。
5、分析论证，得出结论。数据的分析处理，得出正确的结论，这是非常重要的一个环节。学生对原始数据的处理，不妨从：“数据之间有什么关系？这些关系是在什么条件下形成的？测量结果所得数据说明了什么？能从中总结出怎么规律？”等几方面去分析，必要时还可以借助数学工具，如图像法进行处理来帮助找出数据之间的关系。不管学生使用哪种方式得出结论，教师都应该当当即表扬，适时表扬评价，增强学习的信心和自豪感，或许你的表扬就改变了某个学生呢感对这一科，甚至这一生。
6、评估交流，总结反思。要求学生对自己的探究及时进行反思回顾交流，实验探究中自己的表现，作用如何？弄清了哪些问题，还有哪些不足？设计方案是否合理？操作是否有失误，误差产生的原因是什么？如何减少误差？结论表述是否表述清楚准确？······让学生有意识地、自豪评估，及时发现，及时总结调整，对学生养成严谨科学态度和自豪的人生信条，养成对人、对事的责任意识。
