⑴ 如何通過物理實驗教學提高初中學生探究能力
探究和接受是學生學習科學知識的兩種基本方式。正像玻亞利所說：「學習任何知識的最佳途徑是由學生自己去發現，因為這種發現，理解最深，也最容易掌握其中的規律、性質和聯系」。在科學探究過程中，學生處於主要地位，教師可以是參與者、組織者、指導者和評價者。物理教學中的探究性實驗為學生創設了一種再發現的學習情境，需要學生用腦子去思考，用身體去感受，用心去體驗，能使學生的身心與探究過程充分交融，因而有利於學生對知識生成過程的再發現。由於學生對知識的再發現建立在對探索過程的親身體驗和心靈感悟上，所以能將探究行為轉化為技能和方法，並轉化為解決問題的能力，從而在根本上提高學生的創新能力。
在目前的物理教學中，普遍存在著重講解輕實驗的現象，即便進行實驗，也多作驗證之用，致使實驗的探究性、創造性成分白白流失，造成學生創新精神和實踐能力的嚴重不足。為此，筆者以培養學生的科學探究能力為出發點，對物理實驗教學進行改革，盡可能將演示實驗改為學生實驗，將驗證實驗改為探究實驗，力求讓學生自己動手「學科學、做科學」。
一、改進和優化演示實驗，突出科學探究
教學實踐中，我將光的反射定律、歐姆定律等演示實驗都設計成了探索性的學生實驗。
例如：在「大氣壓的測定」這節課的教學中，如果教師按教材依葫蘆畫瓢，直接運用托里拆利實驗獲得結論，雖然能測得大氣壓值，但這種生硬的灌輸式的教學，學生只知其然，達不到知其所以然的目的，我設計成探究式教學，教學效果則有很大不同：（1）將裝滿水的瓶子，安上一個帶玻璃管的塞子，分析為什麼吸不到水？（2）讓學生自己設計實驗測定大氣壓的值。（3）將兩端開口的玻璃管插入水槽中，分析為什麼管內外水面相平？（4）把玻璃管中安上活塞，排出管內空氣，向上拉動活塞，分析為什麼水柱能上升？（5）分析若玻璃管足夠長時，水柱是否會一直隨著上升？（6）在水柱不隨活塞上升而上升時，你能從中悟出什麼？（7）設想一下，怎樣使管內水面以上部分達到真空狀態，從而精確地測出大氣壓的值？（8）這個實驗能否換用酒精或水銀等其它液體來完成？選用哪種液體最合適？按此「質疑、實驗、探索、解疑」的探索方式進行教學，使學生像科學家一樣親自參與科學探究與發現，這不僅有利於調動學習思維的積極性，激發靈感、產生頓悟，而且還可以使他們的創造性思維得到培養。
又如：將阿基米德原理的演示實驗改為學生實驗，進行科學探究：
【提出問題】一艘滿載貨物的萬噸巨輪正在大海中航行，海水對它的浮力有多大呢？很顯然，這個問題已經無法用前面學過基旅的用彈簧秤測量浮力的方法來解決，問題的提出在學生心中激起了求知的慾望。為了解決輪船在海中航行時所受浮力大小的問題，必須先研究和浮力大小有關的因素。
【猜想與假設】浮力大小究竟和哪些因素有關，大家可以猜想，發表自己的見解，並說出理由。這時課堂氣氛頓時活躍，同學們根據以往學過的知識、生活經驗進行猜測、討論搏遲。教師將學生提出的各種猜測進行歸納：浮力大小可能與物體的密度、物體的體積、物體的形狀、浸入液體深度、液體密度大小有關。
【制定計劃與設計實驗】猜想是否正確，還需要動手實驗去驗證。浮力大小可能與其中一個還是幾個因素有關？如何進行實驗研究？於是學生自己設計實驗，選擇器材，並自覺地運用了控制變數法進行實驗。
【進行實驗與收集證據】學生進行了如下的實驗操作：
a.用彈簧秤測出體積相同而密度不同的銅塊和鋁塊浸入水中時所受的浮力大小，並比較。
b.用彈簧秤測質量相同而形狀不同的橡皮泥浸沒水中時所受的浮力大小，並比較。
c.觀察橡皮泥分別浸沒在酒精和水中相同深度處彈簧秤的示數。
d.觀察橡皮逐漸進入水中彈簧秤的示數和浸沒水中後，在不同深度處彈簧秤的示數。
【分析與論證】通過上述實驗，學生分析得出浮力的大小與物體密度、形狀和深度都無關，與液體的密度和排開液體的體積有關。
【提出新問題】我們已經探究出浮力大小和液體密度、排開液體的體積有關，那麼它們之間有沒有確定的數量關系呢？
【設計並進行實驗】請同學們設計方案，怎樣使物體放入水中後，既能測出浮力的大小，又能收集起物體排出的水。學生選用了自製的溢水杯進行實驗，進一步收集證據。在教師的引導下，學基鋒李生通過實驗發現體積小的金屬塊浸沒在水中時，彈簧秤讀數變化小（浮力小），排開的水也少；體積大的金屬塊浸沒在水中時，彈簧秤讀數變化大（浮力大），排開的水也多。既然浮力大排開的水多，浮力小排開的水少，那麼浮力的大小和排開水的多少是否有著必然的聯系？從而引導學生去秤一秤排開液體所受重力有多大？看它和浮力大小究竟是什麼關系？
【分析與論證】學生驚奇的發現，浸在液體里的物體所受的浮力，竟和排開的水所受重力正好相等。從而進一步通過實驗（浸沒、部分浸入、漂浮）得出了阿基米德原理。這在阿基米德是靈感思維，對學生則是在老師指導下，經過探究活動後發現的。
二、以探究的思想改進學生分組實驗
教學中我把部分學生實驗改成探索性實驗，並增加了一些探索實驗內容，以拓展學生的思維領域。通常採用以全班討論或小組討論的形式進行。由於學生思考問題的方式和角度不同，討論中可能出現多種實驗方案，這些方案只要合理有效，就及時肯定，並讓學生去做，不必要求設計的實驗和書上給出的實驗相同。例如：在「測小燈泡功率」的實驗中教師沒有給出具體的步驟，一切由學生自行完成，結果我在巡視實驗的時候發現，各小組都有明確的實驗步驟，並設計出了開放性的記錄表格，記錄了燈絲在不亮、較暗、正常發光、較亮、燒壞幾種情況下的電壓、電流和功率。實驗後學生多方向、多角度的分析觀察到的現象和數據，從而開放性地歸納出實驗結論。
分組實驗時強調小組成員要有明確分工，加強小組間的合作與討論。實驗結束後，各小組將自己的探究過程，收集的證據和作出的結論，包括沒有解決的問題向全班報告，然後經過質疑答辨和討論，作出結論，達成共識，使大家都分享到探究成果。
三、加強實驗設計能力的培養
為培養學生的探究能力，讓學生根據物理原理設計實驗。我按學生不同程度確定實驗設計的內容。採用的方法一是寫出實驗報告或提出實驗方案，組織學生討論比較，選擇最佳的可行性方案，統一進行實驗。二是師生自編或精選一些探索性、綜合性強的實驗問題，讓學生自己去設計和操作實驗。
例如：學生在學習了通電導體在磁場中會受力運動，通電線圈在磁場里會受力轉動，這是電動機的原理後。有的同學提出：如果把通電的液體放入磁場中，結果會怎樣？學生猜想之後自行設計實驗進行探究，結果設計了多種實驗，可以使通電液體在磁場中運動。例如將裸銅絲彎成封閉的圓環嵌入玻璃器的邊沿作為一個電極、把一小段碳棒放入玻璃器的中央作為另一個電極，向玻璃器內倒入電解質（食鹽水），再把玻璃器的一半圓面「卡」在馬蹄形的磁場中，用導線把學生電源、變阻器、裸銅環、碳棒串聯起來。接通電源，閉合開關，移動變阻器的滑片，使其電阻逐漸減小，電流隨之逐漸增大，會觀察到鹽水由慢到快的旋轉起來，現象很明顯。
問題可以由學生自己提出，也可以由教師提出。例如：在做完瓶吞雞蛋的實驗後，提問：如何把吞進瓶中的雞蛋完整地取出來？引導學生分析壓進瓶內，靠的是瓶內外的壓力差，反過來也可再用瓶內外的壓力差，將雞蛋壓出來，學生討論得出一些切實可行的辦法：①把瓶倒過來讓雞蛋堵住瓶口後，放入一個密封容器中減小容器內的氣壓，瓶內外的壓力差使雞蛋從瓶內吐出來。②把瓶子倒過來，讓雞蛋堵住瓶口，再給瓶子加熱，使瓶內的氣壓高於瓶外氣壓，雞蛋也會被吐出來。我發動學生課後進行實驗探究，學生在實驗中遇到很多的問題，他們不斷地克服困難改進實驗，結果學生把廣口瓶換成150ml平底燒瓶，把去殼的熟雞蛋換成去殼的熟鵪鶉蛋，實驗時把一端浸過酒精棉的鐵絲點燃後，迅速插入燒瓶中，待燃燒片刻後抽出鐵絲，再迅速將鵪鶉蛋放在瓶口上，過一會即可看到鵪鶉蛋沿著燒瓶頸慢慢下滑到瓶底，這樣改進可見度增大，生動形象地證明了大氣壓的存在。把燒瓶倒立，使鵪鶉蛋堵住瓶口（小頭向下），然後把燒瓶固定在鐵架台上，用毛巾包住瓶底，並不斷把熱水慢慢注到毛巾上，一會燒瓶就會吐出鵪鶉蛋。
教材中的演示實驗和學生實驗的設計及操作方法雖然都是經過反復證明了的，但實驗操作方法仍然存在著這樣或那樣的不足，而且方法都只有一種，不利於學生創新思維的培養。為此教師可以有意識地創造一種探索氛圍，比如提出「應該進行怎樣的設計」、「為什麼要這么做」、「換一種方法能不能做」等問題並運用多角度思考法、缺點列舉法、逆向思維法等方法，引導學生探索，對其不足加以改進。
四、在實驗習題的教學中融入科學探究
對一些較復雜的練習題，筆者設計了一些隨堂實驗，以點撥學生的解題思路。例如：用重30牛的鐵桶到井中提水，待桶內裝滿水後，用力提桶使它直立於井水中，既不露出水面，又不與井底接觸，如果桶內水重100牛，那麼，提桶的力量將小於30牛。但不少同學有疑問，提桶的力為什麼不包括水重？我布置學生課後自己設計實驗去探究，並讓學生在課堂上將探究結果加以演示：取一小鐵桶，將它直立於水中，記錄下彈簧秤提桶的力的大小，然後再將小桶的口朝下，會發現彈簧秤提桶的力大小不變，說明了將桶直立於水中，提桶的力不包括水重。這個小實驗很有說服力，加深了學生對阿基米德原理的理解。
五、開展課外活動，體驗科學探究
課外活動是物理課堂教學的延伸和補充，是學生將物理知識應用於實踐的重要途徑。當學生完成規定的學習任務後，教師更應鼓勵學生自己選擇課題進行探究，以滿足學生的個性發展需要。
在課外活動中，我校開放了實驗室、圖書館、校園網等探究性場所，使學生能根據探究需要進行實驗操作、資料收集和信息處理。初中物理課本中有32個小實驗，在老師的引導下，學生在實驗室利用自製儀器，自製潛水艇、針孔照相機、潛望鏡、完成了紙鍋燒水等小實驗。有的小組自製儀器非常巧妙，指出書本上實驗的不足，並加以改進，如改進了磁極間的相互作用規律、焦耳定律等。對那些富有創造精神的作品，我及時向學生推薦，讓作者為老師同學表演，並將實驗情況寫出報告，組織評比，引導他們不斷推陳出新。曾經有學生用可樂塑料瓶做「浮沉子」，實驗效果很好，其他學生看後覺得有趣味，紛紛模仿製作，有的還進行了一些改進，使之變成精美的玩具，一旦成為玩具，更容易促進學生「玩」進物理世界，「玩」出學習方法及趣味。
總之，改革物理實驗教學，培養學生科學探究能力，不僅有利於國家《科學課程標准》的貫徹落實，而且有助於培養學生分析、概括能力和應用科學知識解決問題的能力，培養科學探究精神和嚴謹的科學態度，使學生真正體驗科學的奇妙和偉大，並不斷在探究中提高、發展和創新，成為適應今後社會高速發展的開拓型人才。
⑵ 當前物理教學中怎樣培養學生的科學探究素養
物理教學中怎樣培養學生的科學探究素養
通過物理教學實踐，積極探索出促進學生全面發展、提高科學素養的高中物理課程的教學、學習方式，努力使提高學生科學素養的理念和目標落到實處。本文分析了影響中學生科學素養水平的有利因素和不利原因，同時對培養中學生科學素養進行了一系列的對策研究，為尋求提高中學生科學素養的途徑與方法提供了一定的依據。(摘自河南遠程教育培訓) 一、高中物理新課程應採取以探究式教學為主的教學方式[1] 傳統教育認為:知識是被動接受的;知識的學習過程主要是記憶過程;知識的學習帶有社會強制性。傳統的物理學習建立在人的客體性、受動性和依賴性的基礎上，忽略了人的主動性、能動性和獨立性，學生的學習狀態始終處於被動接受式狀態。物理學是一門實驗學科，知識的闡述和理論的建構是通過科學探究得出。為此，新課程物理教學中應把科學探究擺到首要位置，課標中和教材中給出了大量的探究課題，注重從自然與生活現象引入問題，通過探究尋找規律，然後介紹知識在生活、生產中的應用。注重將科學探究的各主要環節滲透於不同章節，讓學生在科學探究過程中，學習物理知識與技能，體驗探究的過程，學習探究的方法。注重學科間的滲透、人文精神與自然科學的融合，以便學生學習科學精神與科學態度、客觀了解科學的社會功能，樹立正確的科學觀。 物理科學探究與以往的物理實驗有著根本的不同，其主要差別在於以前的實驗是教師或教科書劃出了從問題到結論的單一路徑，學生只是再操作一遍，以驗證實驗為主。而科學探究是讓學生自己動腦、動手，自己發現問題，解決問題，最後撰寫簡單的實驗報告，以培養學生的科學素養為主要目標，選擇最能體現教育價值的知識作為課程內容，與此同時，將物理科學最新進展引入課程，如納米技術、超導、快中子增殖反應堆、可控熱核反應等。 因此，教師要樹立以探究式教學貫穿高中物理教學全過程的思想，為學生創設親身參與探究的問題情境，這將成為今後物理教學中的重頭戲。 二、物理實驗要貫穿高中物理新課程教學的始終 總之，在高中物理教學中，教師應該積極開發適合教學的實驗項目，充分利用實驗資源做實驗，提倡使用身邊隨手可得的普通物品做物理實驗。 三、將物理學史教育有機地整合到物理課程教學中 物理新課標是圍繞著國家教育方針，以提高國民科學素養為目標而制定，科學素養其最核心部分就是受教育者對待科學的情感態度與價值觀。 物理學史，它以人類與物理世界對話的歷史為研究對象，融合了與物理學有關的自然科學以及與人類思想、社會歷史發展有關的多學科知識，是一門自然科學、人文科學、社會科學、思維科學緊密交叉滲透的綜合學科。通過成功的科學家遇到困難如何思考、如何探索達到目的，描繪物理學家探索科學的歡樂與痛苦、成功與失敗，使受教育者精神上受到感染、情操得到陶冶，意志得到磨煉，鑒賞力得到提高，正確理解人和自然的關系，正確理解人與社會的關系，並產生熱烈的感情形成了對美和善的辨別力和追求熱情，從而使學生的心智得到和諧的發展。 在物理教學中滲透物理學史教育，教師必須注意解決好三個問題:一是要使物理學史故事和物理知識的學習有機地融合在一起，不要使學生感到它是物理課程的附加部分;另外，教師所提出的物理史故事的學習問題，一定能為學生提供一個學習情境和探究過程;三是教學設計時採用學生課外進行課題研究的方法，以解決教學課時少和科學史學習比較費時的矛盾問題。 由於物理學史其內容的特點及它所具有的豐富教育因素，決定它在培養學生的情感態度與價值觀方面能發揮出獨特的功能，起著重要的作用。因此在高中物理教學中，把物理學史教育整合到課程教學中，而不是成為物理課程教學的一個附加部分，是使提高學生科學素養這一目標得以落實的重要途徑之一。 四、開展物理課外活動，陶冶學生科學素養情操 物理課外活動，主要有課外小實驗，小製作，小發明，小論文以及物理游戲活動。心理學告訴我們，初中學生抽象邏輯思維開始占優勢，已有可能初步理解矛盾對立統一的辯證思維，初二開始，學生的抽象邏輯思維由經驗型向理論型轉化，到高中，發散思維變得活躍，不輕信現存的答案。因此開展物理課外活動，對於發展他們的邏輯思維很有好處。通過這些課外活動，增強了印象，加深記憶，也培養了對科學的興趣，促進了科研能力的發展，從而使他們在有興趣的活動中自然地得到科學素養的教育。 五、開展物理講座，滲透科學素養的培養 用講座形式來激發學習物理興趣，對拓寬學生的知識面，培養分析、解決問題的能力，培育科學素養是十分有效的。講座可減少學生看書的時間而獲得大量信息，一般來說，利用講座培養學生科學素養有兩種形式:(1)在講座中滲透;(2)專題講座。講座的內容可以根據教學內容和學生的特點選擇合適的題材，如與生產生活相關並且有廣泛應用的物理知識，與社會發展有著重大關系的物理知識，與科學，技術有關的社會熱點問題，物理學發展的成就及前沿問題。通過這些講座，培養了學生的社會責任感，也使學生人文素養得到了提高。 六、加強學生自學能力與信息能力培養 自學能力對於當今提倡的終身教育尤為重要，而信息社會化與社會信息化是當今重要的時代特徵，人們在從事科學研究活動的過程中，要處理大量的信息，並需要與他人進行有效的信息交流，所以為培養學生的科學素養，要重視在物理教學中培養學生獲取和評價信息的能力。 可以說獲得和處理信息的能力是科學素養水平的一種體現。現代傳播媒體包含大量的科學技術信息，教師要指導學生收集有益的教育資源，把不同類型的資源更緊密地聯系起來，為培養全面的科學素養服務。教師可向學生推薦一些信息來源，如科普網站、科普讀物、電視科教節目等。教師還可通過組織一些科技論文寫作、收集科技新聞等方式來訓練學生的這種能力。通過這樣的訓練，學生的科學素養和其他能力必然逐漸地得到提高。 七、聯系實際，關注物理學與技術和社會的關系 20世紀70年代末西方科學教育界掀起一個全新範式的理科教育運動:STS教育運動。STS英文Science(科學)、Technology(技術)、Society(社會)的首字母縮寫。STS教育反應了當今世界科學教育的改革潮流，也揭示了理科教學的本質。它強調學生懂得科學、技術和社會三者之間的相互影響和作用，強調科學技術在社會生產、生活和發展中的應用，培養學生關注社會的意識，並能以正確的價值觀和方法來解決科技發展帶來的社會問題。 八、在現代物理知識的學習中進行科學素養的培養 物理是一門實用性很強的科學，與農業生產、日常生活有著極為密切的聯系，在教學中教帥應結合具體的教學內容，緊密聯系生產和生活實際，突出知識的實用性和時效性。所以在物理教學中有效地講授現代物理知識，是提高學生科學素養的新途徑。在知識快捷更新和發展的今天，讓中學生了解科學發展的前沿是十分必要的。
⑶ 如何在初中物理實驗教學中培養學生的探究能力
新一輪基礎教育課程改革背景下，科學探究已被作為理科各科教學的核心並要求貫徹落實。作為自然學科之一的物理學科也不例外，物理新課程標准中最突出的特點是把科學探究列入到了課程內容標准中，強調在教學中要積極地培養學生的創新精神品質和增強科學探究能力。所以科學探究已成為物理教學的核心內容。而物理實驗教學是中學物理教學不可分割的重要組成部分，是中學物理教學的重要基礎、內容、方法和手段。基於物理實驗教學本身的這些特點，在中學物理實驗教學中恰當的進行科學探究能力的培養，能夠收到事半功倍的效果。
1．科學探究內涵
科學探究的本意是指科學家們運用科學的方法研究自然界的科學事物及規律時所進行的科學研究活動。運用到教育中的科學探究的具體含義是：「學生在學習課程和現實生活的情境中，通過發現問題、調查研究、動手操作、表達與交流等探究性活動，獲得知識、技能、方法情感態度與價值觀的學習方式和學習過程」 [1]。
課程標准明確指出：「將科學探究列入內容標准，旨在將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢於創新的探索精神」。科學探究的教育目的就是讓學生親身經歷和體驗科學知識的獲得過程，並在此過程中運用科學的方法發現問題、提出問題、以及尋求證據、材料解決問題，體驗探究過程中的辛酸與喜悅，從而使學生能夠在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三方面得到全面發展，以應對現代社會和未來發展的挑戰。
2．物理實驗教學對科學探究能力培養的作用
2．1物理實驗教學能夠激發學生的科學探究興趣
心理學認為：「興趣是積極探究某種事物的認知傾向，它是人的一種帶有趨向性的心理特徵」 [2]。 科學探究興趣是學生進行科學探究的一個重要條件，是學生探究的一種推動力。物理學是一門以實驗為主基礎的自然科學，利用實驗可以直觀的把物理現象和物理事實呈現在學生們的面前，從而激發學生的直覺興趣。大量的教育事實表明學生對各種操作性實驗和演示實驗都感到新鮮而有趣，這也是中學生們願意上物理實驗課的一個心理原因，所以我們就要抓住學生的這個心理因素，充分利用好實驗激發學生的科學探究興趣。
2．2物理實驗能夠使學生學會並運用物理科學思維方法
「當代科學教育理論認為，科學探究沒有固定的模式，但有一些可辨別的要素，比如提出問題、進行猜想和假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗、收集數據、提出理論或建立模型、進行評估與交流等」 [3]。這些同樣也是物理實驗中經常用到的科學思維方法。只學習理論，而不把學到的理論應用到實踐不是真正地學會了理論。通過物理實驗學生們可以直接應用這些科學思維方法，從而使學生真正地掌握這些科學思維方法，成為終身必備的知識與技能，這樣才是真正地實現了科學思維方法教育，提高了學生科學探究的能力。所以說物理實驗教學能夠使學生真正地學會並掌握科學探究的思維方法。
2．3物理實驗能夠培養學生的科學態度
今天的教育不僅要關注學生的智力發展，更要注重學生的非智力因素的發展。每一個物理概念、規律的發現和證實都離不開物理學家們的堅持不懈、一往直前的科學探索精神。在這一點上物理實驗教學表現的尤為突出，因為今天我們所做的實驗都是在研究和體驗物理學家們的「實驗」。我們不僅要讓學生們掌握和創新物理學家們的「成果」，更要讓學生們體驗物理學家們在發現物理問題和解決物理問題上的酸甜苦辣，從而通過實驗教學培養學生的探索精神、意志品質和實事求是的科學態度。
3．物理實驗教學中科學探究能力的培養策略
3．1創設實驗問題情境，激發學生的探究興趣
問題情境的創設無論是在物理概念教學還是在物理規律教學中都是十分重要的，物理實驗教學中同樣也不能缺少問題情境的創設。因為一個良好的問題情境的創設能夠促使學生提出問題，只有提出問題才能進一步地通過實驗進行驗證、推理，從而解決問題。一個實驗問題情境的創設能夠給學生們提供豐富的想像空間，發揮學生的創造性思維能力，從而使學生產生疑問，激發學生的探究興趣。
例如，我們可以設計的一個實驗問題情境：「從物理學角度看日常生活中的一斤棉花和一斤鐵哪個重？」當然同學們都會不假思索的回答：「當然是一樣重了，因為都是一斤嗎？」這時教師說：實際上不是這樣的。這時同學們會感到很迷惑，都想知道是怎麼回事。教師：一斤棉花和一斤鐵它們有什麼不同點？學生：棉花的體積大。教師：同學們思考一下剛才的問題，既然它們的體積不同那麼它們在天平上的平衡狀態會受什麼影響？同學們猜想一下，學生：會受到空氣浮力的影響。教師：那麼同學們可不可以設計一個實驗來探究一番呢？於是同學們會積極地設計實驗來探究從物理學角度來看日常生活中一斤棉花和一斤鐵到底哪個重？學生：在空氣中將一斤棉花和一斤鐵分別放到天平的兩盤內，這時天平保持平衡。然後取一大玻璃罩將天平罩住，抽掉其中的空氣，形成「真空」。會發現裝棉花的一端逐漸下沉，天平平衡被破壞了。這時教師引導學生交流得出結論：「棉花的真正重量—棉花所受空氣浮力=鐵的真正重量—鐵所受到的空氣浮力」。因為棉花所受空氣浮力大於鐵所受到的空氣浮力，所以一斤棉花的真正重量要比一斤鐵的真正重量大。
從這個讓同學們「疑惑」問題情境入手，激發他們的探究興趣，更好的使學生形成科學探究的意識和能力。
3．2從實驗操作上培養學生的科學探究能力
一個准確的物理實驗離不開正確的運用實驗器材和准確的觀察、記錄實驗數據，這些過程對實驗結論的科學性都是至關重要的。不正確的實驗操作就會產生失誤，甚至得不到實驗結論或產生很大的實驗誤差，非准確的觀察和記錄實驗數據會導致實驗誤差的增大。所以在實驗操作上對學生進行正確教育和引導是非常重要的，這也是科學探究能力的一個重要組成部分。在物理實驗教學中要積極鼓勵學生進行創造性的想像，發散思維尋求如何更好的方法完成每一個物理實驗。
例如，在「用單擺測定重力加速度」時，中學物理實驗中在對記錄小球擺動次數時的要求是當小球達到平衡位置時計時，小球每次經過平衡位置是一個周期，在這個實驗操作中，學生們會產生這樣一個問題雖然小球經過平衡位置容易計時，但小球來回擺動觀察起來還是不太容易，一不小心就會查錯。那麼我們針對這個問題就應該引導學生對實驗操作上進行探究改進，使觀察記錄時清晰一些。教師：同學們我們用什麼辦法能使在觀察記錄擺球擺動時更加精確更加清晰一些？教師可以把學生分成若干小組進行探究。經過探究每個小組都想到了自己的辦法，如，（1）可以把除平衡位置以外的地方用屏擋住，只能通過屏上的縫或孔看到平衡位置的擺球；（2）可以設計一個光電門來記錄擺動次數；等等。
通過教師引導，學生們積極設想，鼓勵學生進行科學探究，尋求更多的改進，創新實驗操作的方法，有利於學生創造力的培養，更加有利於學生的科學探究能力的養成。
3．3利用實驗過程中出現的問題和現象培養學生的探究能力
實驗教學在使學生學會驗證一個結論和探索某一物理規律的同時，更重要的是培養學生追根刨底的科學精神。學生在實驗中遇到了問題時教師就要積極引導學生深入探究其產生的原因。
例如，在「用打點計時器研究勻變速直線運動的規律」的實驗中，有時會出現這種情況，在紙帶上應該打出一個點的位置卻打出了兩個很近的點，如圖2。當出現這個問題時，有的學生認為打的不成功，於是決定重新做實驗，結果還是這樣的問題。我們做實驗並不是單純的去「迎合」物理上的正確規律，更重要的是在實驗過程中養成「有問必究」的科學探究精神。出現了這樣的問題教師應該及時地引導學生探究問題產生的原因，學生們能夠發現和找出原因不也是在進行「科學探究」中的一個新發現嗎！首先教師應讓學生猜想一下原因。學生們可能提出各種各樣的猜想，例如：（1）電壓不穩；（2）振針長短未調節好；等等。這時教師組織學生進行交流討論，對這兩個原因分別進行檢驗得出：（1）通過對電壓的測量得出電壓是穩定的；（2）通過對振針的調節發現打出的紙帶不出現「兩個點」了。最後在教師的指導下學生們經過探究把原因找到了並排除了故障。
物理實驗教學在中學物理教學中佔有很大的比重，能夠充分地利用好實驗教學來培養學生的科學探究能力具有無可替代的優越性。所以我們廣大物理教師要進一步做好物理實驗教學工作，發揮實驗教學的優越性，這樣才能更加完美地提高學生的科學探究能力。
引文注釋：
[1] 劉力．研究性學習通論[M]．高等教育出版社，2004．465．
[2] 喬際平．物理學科教育學[M]．首都師范大學出版社，2001．193．
[3] 芮澤麗．科學探究是物理教學的基本思想[J]．《安徽教育》月刊,2007．31