本站原创科学探究作为物理课程的重要内容,应该贯穿于物理教学的各个环节.科学探究的形式和方式是多种多样的,其基本程序是：提出问题、猜想和检测设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.在整个探究活动中,教师和学生都是组织者,又都是参与者,师生的地位是平等的.科学探究落实到教学的各个环节中充满了极大的弹性.要求教师既有有问题意识,又要有很强的调控能力.从物理学科的特点出发,笔者认为：有关物理学科的科学探究的可操作模式可以分为五个模块.
一、发现问题,建立命题
问题就是矛盾.我们要善于在自然现象中发现矛盾,提出要探究的问题.问题可由教师对需要探究的问题为学生设置一定的情景.如一幅图画、一个实验或者一个故事,启发学生提出,也可直接由学生提出.
例如：学习牛顿运动定律之前,老师可以先用图片展示情景,引起学生的兴趣和注意,然后由学生提出问题.学生可能会提出很多问题：列车在作水平匀速直线运动,车厢内有人竖直向上跳起,落下时是否仍在车厢的原处?列车加速运动时,情况又如何?列车减速运动时,情况又如何?再如进行机械能守恒的教学时,教师可通过几个演示实验,然后教师可直接提出问题：只有重力做功的条件下,动能和势能相互转化时,它们之间有什么定量关系?再如学习功和能时,很多学生会主动提问：人走路时,究竟是谁做功?
二、猜想与检测设结果
提出了问题,并对命题的范围和条件进行了讨论界定,便可依据问题建立起探究命题.下一步就要设方设法把问题探究出来.怎样探究呢?一般而言,学生对于所提出的命题总是有一些先入为主的看法,先要针对问题提出一个或几个可能的答案,这其实就是有关命题的猜想与检测设,是学生进行创造性思考的一种具体体现.有了猜想与检测设就有了进一步探究的目标和方向.例如,在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的问题时,先让学生猜测滑动磨擦力的大小可能跟哪些因素有关.学生凭自己的想象可提出许多检测设：与压力的大小、接触面的大小、材料的性质,接触面的粗糙程度等等.在研究“只有重力做功的条件下,动能和势能相互转化时,它们之间有什么定量关系”多数学生会猜想不变、少数学生会猜想变大、变小.在这一模块实施时,值得注意的是,对于学生的各种猜想与检测设,教师不能轻易作出评价,而应尽量鼓励并为其准备用以检验的条件.
三、用理论、事实、实验检验检测设与猜想
由于学生提出的检测设很多,究竟哪个检测设是问题的正确答案,还要通过实践检验才能断定.检验检测设的方法一般有理论检验、事实检验、最受学生喜欢的常常是动手进行观测实验检验.
进行实验论证时要讲究科学的方法.例如,影响滑动摩擦力大小的因素可能有很多,如果我们让各种因素同时发生变化,那么将无法知道滑动磨擦力的大小变化究竟是哪个因素的变化引起的.因此,教师必须启发学生采取控制变量法.在探究滑动磨擦力的大小与压力大小的关系时,要让其它各量保持不变.这样就能得出滑动磨擦力与压力的关系.在探究滑动磨擦力的大小与接触面积大小的关系时,要保持接触面间的压力、材料的性质和接触面的粗糙程度不变.通过这种方法对所有的可能因素进行研究,最后得出哪些检测设是正确的,哪些检测设是不正确的.
进行理论论证要注意逻辑严密.理论检验即运用学过的知识通过分析、推理等方法来证明检测设的正确性.例如在研究自由落体运动规律时,有学生认为重的物体比轻的物体下落得快.那么可以这样问学生：如果把一个重物和一个轻物绑在一起,从高处落下来,结果将如何呢?按照重的物体比轻的物体下落得快的观点,下落的时间可以两个物体下落的平均数,也可以是一个具有两个物体所受重力总和的物体从同一高度的下落时间,这两个结果显然是互相矛盾的.这就证明了重的物体比轻的物体下落得快的观点是错误的.
在检验检测设的过程中中,不仅锻炼了学生的动手能力,培养了学生参与和合作意识,煅炼了学生的逻辑思维能力,还让学生掌握了科学的研究方法,这一模块可以认为是实施“探究教学”最关键的模块.
四、分析论证、得出结论
从检验检测设到得出结论,还要通过一个分析、综合、概括、推理的逻辑思维过程,从而得出问题的完整结论.例如,在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,通过实验得出了滑动磨擦力与接触面积大小无关,而与压力的大小、材料的性质及接触面的粗糙程度有关,那么滑动磨擦力究竟与这些因素具有什么样的关系,还需要学生对实验数据进行分析、处理、综合、概括,才能总结出规律.总结结论的过程是培养学生思维能力和归纳能力的过程.对于初步培养学生的成果意识亦大有益处.
五、结果评估、形成报告
完成某项工作得到某个结果,应该进行反思、检查总结思路、发现有无疏漏和错误,是科学探究必不可少的环节.例如,教师可把学生分成两组,一组专门给另一组找问题,然后进行答辩；还可以要求学生检查,看一看结果是否与常识或与已学知识相矛盾.并且将评估中考虑到的问题作为记录写进报告.这对于起步阶段开始培养良好的科研习惯具有重要的意义.
（作者单位：连云港市朐山中学）