物理教学的重要组成部分：科学探究体现物理学的本质特征

1.科学探究是物理学的本质特征之一

从物理学的发展里程来看,伽利略开创了实验研究的先河,他对自由落体的研究堪称科学探究的典范;牛顿经过对天体运动的长期思考,最终发现了万有引力定律,将地球与天体的运动统一起来,是科学探究里程中的丰碑。电磁感应定律是法拉第实验探究的结果,麦克斯韦方程组则是理论思维的结晶,以及物理学革命的标志——量子论和相对论的创立,这些哪一个不是科学探究的辉煌成就?因此,科学探究的意义重大。

国际物理教育委员会在《物理教育研究和教师教育》一书中讨论的第一个专题就是物理学的本质,指出“科学的本质就是观察和探究我们周围的世界,试图从已知事物中确定某些潜在的秩序和模式。物理学主要研究无生命的世界,总是力图确认最基本的原理,并把诸多规律统一起来”。物理学的本质特征可以看作由两个方面组成：一是过程性特征,即对自然界的观察和探究,体现自然科学的共性;二是研究对象和追求目标上的特征,以无生命的世界为主要研究领域,力图确认世界最基本的原理,追求内在的统一性。物理学是在不断追求认识统一性的探究过程中发展的,在科学探究过程中寻求事物的本质特征及统一规律的思想方法是物理学的本质特征。

显然,中学物理的学习方式,不应当只是听课、做笔记、做实验、做习题、考试的结合,而应当是在教师的指导和帮助下不断探索物理现象的本质与内在联系的过程。物理教学以科学探究为指导思想,体现了物理学的本质与促进学生科学素养发展相统一,体现了国际物理教育发展的共同趋势。

2.科学探究既是学生的学习目标、学习内容之一,也是一种重要的物理学习方式、学习技能

从学生的角度来看,科学探究是一种学习方式,学生在科学探究活动中,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。因此,探究式学习是学生在学科领域活动实践中,通过发现问题、调查研究、实践操作、总结交流等活动,获得知识、技能、方法、态度的学习方式。经历探究过程、获得理智和情感体验、积累知识和方法,是探究式学习关注的三大目标。

科学探究也是学生完成物理课程所必须达到的学习目标,《物理课程标准》对科学探究及物理实验能力提出了明确的要求。

科学探究的方法是一种程序性知识,学生对探究方法的掌握以及对各探究要素的认识,都有一个系统学习和不断加深理解的过程,它属于物理课程的重要教学内容。

3.科学探究是一种重要的教学方式或教学模式(www.xing528.com)

探究式教学是在教学过程中创设一种类似于科学研究的情境,引导学生自主、独立地发现问题,进行实验操作、调查研究、搜集与处理信息、表达与交流等探究活动,获得知识、技能、情感、态度、方法、探索精神和创新能力的教学方式。

探究式教学具有显著的问题性、过程性、开放性特征。

(1)问题性

问题性是探究式教学的关键。能否使学生产生问题意识,提出对学生具有挑战性和吸引力的问题,是探究式教学成功与否的关键所在。恰当的问题会激起学生强烈的学习愿望和思考冲动,能活跃学生的思维,激发学生的求异思维和创造思维。

(2)过程性

过程性是探究式教学的重点。强调学生探索新知识的经历和获得新知识的体验。探究式教学过程要突出学生主动、生动地学习,突出学生亲自感悟,注意培养学生的多向思维。其意义在于学习者在学习过程中有情感投入,可以获得内在动力的支持和积极地情感体验,产生终身学习的愿望;学生自主参与,积极运用各种能动感官,生动体验,真正提高获得新知的能力,促使学生科学态度和创新能力的发展。

(3)开放性

开放性是探究式教学的难点。探究式教学应综合运用合作学习、发现学习、自主学习等学习方式的长处,培养良好的学习方式和学习态度,提倡和发展多样化的学习方式。学习的方式具有开放性,探究的问题具有开放性。