1. 如何在初中物理教学中实施探究性学习
如何在初中物理教学中实施探究性学习
什么是研究性学习？学生在教师的指导下，从社会科学和自然科学发现某个问题或专题，用科学研究的方式、方法去认识问题，获取知识，以达到问题的认识深化或者最终解决，这就是研究性学习。在研究性学习中，研究方案的确定，资源的开发利用，合作者的确定均由学生自主解决。
研究性学习能突出学生在教育中的主体地位，为学生提供自由活动的空间，优化学生的智能结构，在当前，它代表了教育改革的方向，那么，在初中物理教学中，如何开发和实施研究性的学习呢？爱因斯坦有句名言：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”在物理研究性学习中，首先要解决的便是研究课题的提出，下面，结合初中物理教学实践，我认为研究性学习应包括课题的提出，课题的选择，探索课题和教师原则指导四个环节。
一、 课题的提出
由于研究性学习的开放性，我们往往是首先寻找课题，简单的说，就是提出问题。我认为，它大致来源于以下几个方面：、
1． 物理教材内部
物理是一门以实验为主的基础性学科，在九年义务教育人教版初二物理教材中，物理的定义是：研究的是关于力的、声的、热的、光的、电的现象，找出它们发生的原因，并研究怎样利用它们来为人类服务。在课本上，很多实验或问题的探究本身就是一个研究性学习课题，下面我列举一些初二物理课本上出现的研究性课题：
类 别
页 面
课 题
实验
11
如何利用刻度尺和三角板测出硬币的直径
小实验
13
用自制的卷尺测量身高，要求比较起床后和临睡前的身高有何不同。
习题
14
怎样用刻度尺测乒乓球的直径
小实验
27
测自己的步行速度
小实验
42
用烧瓶和铃铛做真空不能传声实验
小实验
60
纸锅烧水
小实验
78
制作针孔像机和潜望镜
习题
79
用手电筒和平面镜白纸做漫反射和镜面反射实验
小实验
97
自制平行光源和磨制冰透镜、研究物体的颜色
小实验
112
自制天平和量筒
小实验
129
橡皮筋测力计
小实验
142
筷子提米，巧找重心
小实验
158
个人对地面的压强是多大
小实验
173
观察大气压强随高度的变化
小实验
188
自制潜水艇模型和密度计
小实验
201
研究自行车的构造
小实验
218
比比谁的功率大
以上我列出了初二物理课本将近二十个实验，都是课本提出来供学生进行探究学习的。让学生进行探究性的学习，可以使学生在经过自己的一番努力之后，能够尝到成功的喜悦。
2． 物理学与其它学科的交汇点
由于物理是自然科学的基础学科之一，它与其他学科的交汇点有许多可供研究的课题。这也与当前的跨学科综合不谋而合。例如，我们可以让初中学生适当的利用互联网资源优势，由老师布置题目，如：21世纪的交通、航天技术的发展、空间技术和我们的生活等为题。让他们自己去寻找资料，自己研究，从而写出这些方面的小论文和自己对未来的设想。
3． 物理学科与新技术的交汇点
科技发展日新月异，但总离不开物理学的基本原理，在讲授第一章测量，讲到纳米这个单位，我们可以借机介绍一下纳米技术。并建议同学们努力学习本领，立志探究这一高科技领域。
4． 物理学与社会生活的交汇点
学生学习了第3章噪声之后，知道了人类的四大公害：水污染、噪声、大气污染和固体废弃物污染，只有人人遵守社会公德，共同保护环境，我们的家园才会蓝天碧水。这时教师可以向学生布置课题：①研究我们家乡浏阳河的污染情况；②我们学校有哪些噪声；③我们平常有哪些对环境污染的不良习惯；④农村对垃圾的处理的方式科学吗？等。
5． 物理学与生活的交汇点
物理是一门实践性很强的学科，研究性学习应成为联系物理学和日常生活的纽带。如吹肥皂泡，细心的人便会观察：肥皂为什么是球形的，吹出后为什么总是先升后降，为什么有时无色，其至是暗淡的？所以在学习了“光的反射与折射”后可让学生以肥皂泡为题，让学生感到物理学与生活息息相关；又如，学习了物质间的三态变化后，学生就能解释露珠、霜、大雾、冬天人呼出的“白气”到底是不是水蒸气，等形成的原因。
二、 课题的选择
我认为，初中学生选择研究性课题应遵守以下原则：
1． 主体性原则
研究性学习区别于常规教学的一个很重要的特点，就是学生拥有自主选择课题，确定行动方案，自主动手操作，选择合作伙伴的权利，便于发挥学生的主体作用，因此，应允许对同一活动主题出现几个层次不同的课题，确定的研究课题应能照顾到不同学生的个别差异。
2． 发展性原则
研究性学习的目的，就是要使学习者在掌握知识技能的基础上，智力因素与非智力因素得协调发展和共同提高，所以可采用多种研究形式使其了解科学方法，丰富情感体验，培养多种能力，因此确定的研究课题，应含更多的教育因素，能更好地使学生各方面全面发展。
3． 实践性原则
研究性学习一般应能很好的体现物理与技术、社会关系、要引导学生接触社会、认识社会、关注社会问题，获得关于社会及科技进步的直接经验，使学生在动手、动脑，体验的同时真切的体会到物理知识对人类的作用，对社会进步的推动作用，真切地体会到知识的力量。
4． 可行性原则
选择研究课题时，应充分考虑到每个学生原有的知识水平，兴趣特长，学校及社区现有的教学资源，教师及指导专家的指导水平，使研究性学习真正能落到实处。
三、探索课题
在确定课题后，学生应该进行解决问题的方案设计。首先，我们要求学生搜集与问题相关的资料，或通过设计实验来解决为什么，或由学校组织教师或专家学者来校进行讲座，或者通过互联网进行讨论，征集意见。提出方案后，还应送交物理教师进行相关的审核，以免提出违背科学规律的问题。
四、教师指导
在整个探究性的学习中，教师始终处于主导作用，当学生遇到与他们能力差距大的问题时，教师要及时提供指导。在探究性学习中，我们主张学生去探究那些稍微高于他们课堂知识的课题，这样，既发展了智力，又增长了能力。以此来让学生品尝成功的喜悦。
总之，在物理教学中实施探究性学习时，我们要充分发挥学生的主观能动性，让他们在探索中增长知识和技能，同时，教师也要加强指导，在一定的范围内让学生自主地学习。
2. 初中物理学到的物理探究方法有哪些
研究物理的科学方法有许多，经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）、和控制变量法（在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。可见，物理的科学方法题无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。一、 控制变量法物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。如：导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。通过学生实验，让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这“两个关系”，最终得出欧姆定律I＝U/R。为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关， 控制导体的长度和材料不变，研究导体电阻与横截面积的关系。为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。二、转换法一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。 如：分子的运动，电流的存在等，如：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它；电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不到，我们可以根据它产生的作用来认识它。再如，有一些物理量不容易测得，我们可以根据定义式转换成直接测得的物理量。在由其定义式计算出其值，如电功率（我们无法直接测出电功率只能通过P＝UI利用电流表、电压表测出U、I计算得出P）、电阻、密度等。 中学物理课本中，测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小大气压强的测量（无法直接测出大气压的值，转换成求被大气压压起的水银柱的压强）测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度测液体压强（我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化）通过电流的效应来判断电流的存在（我们无法直接看到电流），通过磁场的效应来证明磁场的存在（我们无法直接看到磁场），研究物体内能与温度的关系（我们无法直接感知内能的变化，只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化）；在研究电热与电流、电阻的因素时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度。在我们研究电功与什么因素有关的时候，我们将电功的多少转换成砝码上升的高度。密度、功率、电功率、电阻、压强（大气压强）等物理量都是利用转换法测得的。在我们回答动能与什么因素有关时，我们回答说小球在平面上滑动的越远则动能越大，就是将动能的大小转换成了小球运动的远近。以上列举的这些问题均应用了这种科学方法。例：1、分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象去认识它，这种方法在科学上叫做“转换法’。下面是小明同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是( )
A。利用磁感应线去研究磁场问题
B。电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定
C。研究电流与电压、电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系：然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系
D。研究电流时，将它比做水流
解析：B。三、放大法在有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。我们就将产生的效果进行放大再进行研究。 比如音*的振动很不容易观察，所以我们利用小泡沫球将其现象放大。观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭，装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化。四、积累法在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候，我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100，这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的积累法。要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间，测量出导线的直径，均可用积累法来完成。五、类比法在我们学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。如电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成，水压使水管中形成了水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。学生在学习电学知识时，在老师的引导下，联想到：水压迫使水沿着一定的方向流动，使水管中形成了水流；类似的，电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。抽水机是提供水压的装置；类似的，电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能；类似的，电流通过电灯时，消耗的电能转化为内能。我们学习分子动能的时候与物体的动能进行类比；学习功率时，将功率和速度进行类比。例： 1、某同学在学习电学知识时，在老师的引导下，联想力学实验现象，进行比较并找出了一些相类似的规律，其中不准确的是( ) A。水压使水管中形成水流；类似地，电压使电路中形成电流
B。抽水机是提供水压的装置；类似地，电源是提供电压的装置C。抽水机工作时消耗水能；类似地，电灯发光时消耗电能D。水流通过涡轮时，消耗水能转化为涡轮的动能：类似地，电流通过电灯时，消耗电能转化为内能和光能 解析：C
通过类比，用大家熟悉的水流、水压的直观认识，使得看不见、摸不着的抽象的电流、电压等知识跃然纸面，栩栩如生。六、理想化物理模型：实际现象和过程一般都十分复杂的，涉及到众多的因素，采用模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识。模型法有较大的灵活性。每种模型有限定的运用条件和运用的范围。中学课本中很多知识都应用了这个方法，比如有：液柱、（比如在求液体对竖直的容器底的压强的时候，我们就选了一个液柱作为研究的对象简化，简化后的模型依然保留原来的特点和知识）光线、（在我们学习光线的时候光线是一束的，而且是看不见的，我们使用一条看的见的实线来表示就是将问题简化，利用了理想化模型）液片、（在我们研究连通器的特点，求大气压时我们都在某一位置取了一个液面，研究该液面所受到的压强和压力，也是将问题简化，利用理想化模型法）光沿直线传播；（在我们学习中我们知道真正的空气是各处都不均匀的，比如越往上空气越稀薄，在比如因为空气各处不均匀形成了风，而在光是沿直线传播一节中我们将问题简化，只取一个简单的模型，一条光线在均匀的介质中传播）匀速直线运动；（生活中很少有一个物体真正的做匀速直线运动，在我们研究问题的时候匀速直线运动只是一个模型）磁感线（磁感线是不存在的一条线，但是我们为了便于研究磁场我们人为的引入了一条线，将我们研究的问题简化。）例：1、在我们学习物理知识的过程中，运用物理模型进行研究的是( )
A、建立速度概念 B、研究光的直线传播 C、用磁感应线描述磁场 D、分析物体的质量 解析：B、C。七、科学推理法：当你在对观察到的现象进行解释的时候就是在进行推理，或说是在做出推论，例如当你家的狗在叫的时，你可能会推想有人在你家的门外，要做出这一推论，你就需要把现象（狗的叫声）与以往的知识经验，即有陌生人来时狗会叫结合起来。这样才能得出符合逻辑的答案如：在进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑物体将永远做匀速直线运动。如：在做真空不能传声的实验时，当我们发现空气越少，传出的声音就越小时，我们就推理出，真空是不能传声的。八、等效替代法：比如在研究合力时，一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的，那么这一个力就替代了两个力所以叫等效替代法，在研究串、并联电路的总电阻时，也用到了这样的方法。在平面镜成像的实验中我们利用两个完全相同的蜡烛，验证物与像的大小相同，因为我们无法真正的测出物与像的大小关系，所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小。九、归纳法：是通过样本信息来推断总体信息的技术。要做出正确的归纳，就要从总体中选出的样本，这个样本必须足够大而且具有代表性。在我们买葡萄的时候就用了归纳法，我们往往先尝一尝，如果都很甜，就归纳出所有的葡萄都很甜的，就放心的买上一大串。比如铜能导电，银能导电，锌能导电则归纳出金属能导电。在实验中为了验证一个物理规律或定理，反复的通过实验来验证他的正确性然后归纳、分析整理得出正确的结论。在阿基米德原理中，为了验证F浮＝G排，我们分别利用石块和木块做了两次实验，归纳、整理均得出F浮＝G排，于是我们验证了阿基米德原理的正确性，使用的正是这种方法。在验证杠杆的平衡条件中，我们反复做了三次实验来验证F1×L1＝F2×L2也是利用这种方法。一切发声体都在振动结论的得出（在实验中对多种结论进行分析整理并得出最后结论时），都要用到这一方法。在验证导体的电阻与什么因素有关的时候，经过多次的实验我们得出了导体的电阻与长度，材料，横截面积，温度有关，也是将实验的结论整理到一起后归纳总结得出的。在所有的科学实验和原理的得出中，我们几乎都用到了这种方法。十、比较法（对比法）当你想寻找两件事物的相同和不同之处，就需要用到比较法，可以进行比较的事物和物理量很多，对不同或有联系的两个对象进行比较，我们主要从中寻找它们的不同点和相同点，从而进一步揭示事物的本质属性。如，比较蒸发和沸腾的异同点。如，比较汽油机和柴油机的异同点 如，电动机和热机 如，电压表和电流表的使用利用比较法不仅加深了对它们的理解和区别，使同学们很快地记住它们，还能发现一些有趣的东西。十一、分类法把固体分为晶体和非晶体两类、导体和绝缘体。十二、观察法物理是一门以观察、实验为基础的学科。人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的。着名的马德堡半球实验，证明了大气压强的存在。在教学中，可以根据教材中的实验，如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测量实验中，要求学生认真细致的观察，进行规范的实验操作，得到准确的实验结果，养成良好的实验习惯，培养实验技能。大部分均利用的是观察法。十三、比值定义法：例：密度、压强、功率、电流等概念公式采取的都是这样的方法。十四、多因式乘积法：例：电功、电热、热量等概念公式采取的都是这样的方法。 十五、逆向思维法例：由电生磁想到磁生电以上这些方法，还只是在初中物理的学习中会遇到和使用的一些科学方法，列举出来，希望能够给大家一些帮助。也希望大家都来关注这方面的问题，多了解和掌握一些科学方法，灵活运用，以便于指导我们的学习，工作和生活。
3. 初中教学中如何引导学生物理探究学好物理
探究性实验有利于激发学生的创新欲望和学习兴趣，帮助学生获取基础知识和基本技能；在探究实验过程中学生始终处于不断探索的情境中，主动实验，认真操作，仔细观察，积极思维，有利于过程和方法的教育；学生亲自动手探究物理规律，有利于形成正确的情感、态度和价值观。教育贵在引导，教学中要用一些方法引导、启发学生参与探究学习的过程。
一、激发学生兴趣，培养探究意识
“兴趣是最好的教师”，激发学生探究兴趣，培养学生积极思考、发现问题的能力，是研究性学习要解决的首要问题。
1．从日常生活入手，培养学生认真观察生活的能力，激发探究欲望
让教育回归生活，教育才能学以致用。生活中有不少现象，平时习以为常，一旦提到课堂上，情况就不同了。如“旋转的伞上的雨水为什么能脱离雨伞而飞出去呢？”能很快激活学生思维。生活中很多物品是利用物理原理制成的，在课堂上回味，投石激疑，如临其境。玩具是学生身边非常熟悉的物品，它本身就是一件精美的物理仪器或教具，我们要充分发挥玩具的教育功能。如“憨态可掬的不倒翁”可帮助我们理解重心等，妙趣横生，有助于提高学生的学习兴趣。实践表明，利用学生熟悉的事例引导探究，学生感到亲切自然。从生活走向物理，从物理走向社会，有助于学生形成从客观事物的感性认识入手来探索物理知识的好习惯。
2．培养学生大胆质疑的能力，养成探究习惯
人们求知识的过程，是一个不断破旧立新的过程。正是怀疑推动人们去思考，去探求未知领域。所以善于疑，敢于疑，是走向真理的必经阶梯。亚里士多德的落体学说，流传了一千八百年。伽利略敢于用实践来检验它是否是真理，从而推动了力学的发展。可见敢于质疑，才有希望打开真理的大门。电磁场、原子能的发现，相对论、量子论的提出，都是敢于疑，敢于探究未知领域的结果。疑是思之始，学之端，鼓励学生大胆质疑是十分有必要的。
二、科学运用猜想与假设，引导探究方向
猜想与假设是建立在观察、现有的证据以及以往的知识经验基础上，有根据地对实验结果进行预测，明确问题解决的途径和方法的一个过程。在科学探究中，对探究的问题所涉及的知识和事实材料认识不够充分的条件下，我们可以凭借已有的事实和以前的经验，以假设形式进行大胆探索。
1．猜想与假设是学习物理的重要方法
猜想与假设是科学结论的先导，一旦得到实验的证实，它就可能发展成为科学结论。猜想与假设能帮助探究者明确探究的内容和方向，指导探究沿预定目标展开，避免盲目性。牛顿说过：“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现”。事实上，很多发明和发现都是源于猜想。“电能生磁，磁应该也能生电吧？”法拉第就是在这样的猜想下，经过整整十年的实验，最终发现了电磁感应现象。猜想与假设本身是科学探究的内容和要求。假如物理教学过程中回避了直觉、猜想、假设，实际上就等于扼杀了学生的创造力。
教师应该善于引导学生根据现象充分发挥自己的想象力，提出自己的观点，从而能够通过想象看到事物的本质，最后推导出规律。
2．要让学生学会正确的猜想方法
放手让学生猜想，学生往往猜不到点子上。一种有效的方法是先对探究问题进行理论分析。例如，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，在猜想环节中，可以进行这样的操作：首先给出动能的定义（物体由于运动而具有的能叫动能）。筛选关键词：物体、运动。根据关键词进行猜想：有关物体可以猜想到密度、体积、质量。接下来再设计实验进行验证，就水到渠成了。另一种是创设情景方法。在探究滑动摩擦力的大小可能与什么因素有关的过程中，让学生进行猜想时，往往会出乎教师的意料。如果所有的猜想都要设计实验进行验证，在课堂教学的有限时间里是不可能做到的，这时可以借助于简单的演示实验进行引导。比如让学生体验一下推质量不同的课桌，然后进行猜想。这样就能做到有的放矢，有助于学生学习任务的顺利完成。
三、科学探究，锻炼探究思维
把探究性学习贯穿于物理教学中，物理实验是个突破口。实验中的探究性学习能够优化实验教学，激发学生的探究情感，使他们快乐成长。
1．让学生参与到探究演示实验中，亲身探索物理知识
学生是学习的主体，要充分发挥学生的主体作用。让学生参与演示实验可以调动其积极性，亲身感受实验过程，有了真实感受，知识就容易掌握了。在演示过程中教师提出一些相关的问题，要求学生自己寻找答案，从探索中得出一般性结论。而在这个过程中，教师要通过设计探究性问题来激发学生的探究欲望和启发学生的创造性思维。
2．把握探究分组实验的难度，提高学生探究的成功率
探究分组实验是在教师指导下，学生围绕实验课题进行实验，从中探索科学概念和规律。探究分组实验教学重视实验探究过程，把科学方法的培养和科学思维的训练放在首位，让学生自由陈述科学问题、积极寻求解决问题所需的数据，并在解释数据的基础上得出结论。
教学中要根据学生实际情况，适当变验证性实验为探究性实验，促使学生自主探究物理知识。由于验证性实验本身往往有一定的难度，改成探究实验时，问题的设计就显得尤为重要。问题设计的恰当，可以引导学生思考，有助于探究；问题设计的不恰当，则会使探究实验丧失应有的作用。
3．重视探究课外活动实验，提高自主探究能力
合理发挥物理“小实验”的作用，也是引导学生探究知识的一种有效途径。探究课外活动实验，可以是教师提出课题，也可以是学生自己选定课题，学生分成若干小组或独立分析课题，设计方案直到得出结论。通过这类实验可以培养学生自主学习、勇于探究和严谨的科学态度。课外实验设计应遵循趣味性强、取材容易、制作简单、经济可行的原则。基本以教材知识为切入点，可适当引申和拓宽，以丰富学生的知识面，提升他们热爱科学的志趣为目的。
总之，探究活动是一种新的教学模式，无章可循。这就要求我们教师要提高自身素质，要认真领会教材变动的目的，把握探究活动的目的。注重从学生已有的经验出发，精心设计课堂教学，合理设疑，营造一个有利于探究的教学环境。在科学探究过程中，摆正自己的位置，我们可以进行指导，可以参与，可以组织，但决不能越俎代庖。
4. 如何培养学生探究物理问题的能力
随着我国中小学教育改革的深入，探究教学受到了前所未有的重视。传统的教学方法根深蒂固，而探究教学又是一种全新的教学理念，这就为广大教师和学生提出了更高的要求。笔者对如何开展探究教学进行了一些初步探讨，认为中学阶段可采取分阶段培养学生探究物理问题的能力的策略，让学生逐步形成探究问题的思维习惯。根据认知规律，培养学生的探究能力大致可分为下面三个阶段进行。
一、初级阶段
在此阶段，考虑到低年级的学生知识能力有限，主要安排一些观察、测量、绘制图表、简单小制作、通过报刊、网络收集和处理数据等简单的探究活动，以及介绍一些科学史上的探究范例，以训练学生进行探究活动所需的基本技能，并了解探究的基本过程，同时培养其学习物理的兴趣。例如，对于初二年级的学生，让其学会使用长度、时间等测量工具，学会画全班的身高、体温等直方图。另外，教师在演示实验时所选的实验器材要尽可能取自于生活实践中比较常见、相对容易得到的器件，有的可能是玩具、废旧物品等等，要尽量符合低成本实验的思想。例如在演示声音不能在真空中传播实验时，不用课本上实验器材，我只用一只注射器，一个电子发音器来演示。课外预习时，让学生通过自己寻找一些实验器材，对课本的实验进行改装，如在验证单摆的周期时，提问学生能否用生活中的小器材来做此实验，有个学生拿出一个跌打药丸空壳、一根细长线、一支钢笔、水和细沙来做此实验。这样让学生感到“瓶瓶罐罐当器材，拼拼凑凑做实验”的乐趣，感受到实验贴近于生活，来源于生活，使学生了解到并不是只有实验室中的高精仪器才能做实验，并不是科学家才能做实验，从而激发学生的学习兴趣。与此同时，教师适时介绍一些科学史上的探究范例，如介绍伽俐略观察教堂的吊灯而发现单摆的等时性原理等，让学生了解到物理知识其实就在我们周围，只要细心观察和思考，生活中随时会有物理问题，并且有些是我们能够解释的。
只有当学生的学习兴趣提高了，掌握了这些基本技能，了解了科学探究的思想方法，才能为以后的探究打下深厚的基础。在此阶段，学生的知识、能力、方法都是有限的，提出的问题可能与本节课的内容无关、设计的实验甚至荒唐可笑，教师决不可嗤之以鼻，而要积极鼓励学生的“异想天开”，至少要保护学生的这种积极性。其实，科学发展本来就是如此，充满曲折和荆棘，要让学生体验人类认识自然的艰辛过程。
二、形成阶段
当学生掌握了探究所需的一些基本技能，并了解了探究的基本过程以后，可以给学生安排探究课题的某一部分，或者是完整的单因素探究课题，教师给予一些指导，以重点训练学生提出问题、通过简单的实验等收集数据、解释数据、提出假设、结论等综合性的探究技能，使学生认识探究的内涵。
（一）、培养学生发现并提出问题的能力
当然，此前学生还没有达到能够完全由自己来探究问题的水平，而发现问题和找到症结所在是探究赖以进行的前提，因此，在此阶段的教学过程中，首先应培养学生发现问题的能力，发现问题可以从如下几个方面入手：
1、借助生活实例创设问题情景，并从中引出问题，如“揭开色彩的奥秘”一节内容，问：雨过天晴的彩虹为何是彩色的？
2、借助演示实验创设问题情景；这样例子比较多，不必赘述。
3、通过陈述故事的方式引出问题。在讲述“浮力产生的原因”时，教师可讲述俄罗斯“库尔斯克”潜艇或中山舰沉没和打捞的过程。
4、通过类比等方法合理地将学生当前无法解决的、需用将要学习的知识来解决的问题引出，提供给学生思考，以激发学生的认知需要。如教“大气压强”时，教师可以这样引导：大家知道液体对浸在其中的物体会产生压强，而气体和液体相似，可以流动，且没有一定的形状，那么，气体对处于其中的物体会产生压强的作用吗？如果气体也可以产生压强，这种压强又有什么特点呢？是否和液体一样遵循相同的规律呢？
5、以常见的思维定势引出问题。如“牛顿第一定律”的教学中，“有力物体就运动，没有力物体就停止运动”这种思维定势在学生的大脑中根深蒂固，教师可以反问：难道这种说法真的是正确的吗？让我们用实验来验证。
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（二）培养学生大胆地猜想和假设能力
提出猜想和假设是探究的核心，以后的实验探索都要围绕着猜想进行，因此，在此阶段还应培养学生大胆地猜想能力。猜想的作用表现在以下几方面：使问题进一步明确化；使实验有了明确的目标；产生悬念，维持了动机的强度；启发直觉思维。当问题不够具体、不足以激发和维持实验动机的时候，或者指向性并非唯一时，应更多地运用猜想。教师可以适当穿插“假说和猜想”和许多重大发现之间的关系。如当卢瑟福和他的学生用α粒子轰击原子的时候，发现大部分粒子被散射，而极少部分呈大角度散射甚至180°散射，由此卢瑟福大胆提出猜想，原子的内部可能不像汤姆生说的那样，原子的大部分质量可能集中在很小的核上，有了这样的假设和猜想之后，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，为原子核的发现奠定了基础。猜想决不是胡思乱想，其根本点应该建立在实验现象上，通过实验条件的变化来判断探究的问题可能与哪些因素有关。所以教师在教学过程中，应时刻提醒学生关注实验现象，注意实验条件的变化等，让其能从复杂的实验现象中去伪存真，帮助学生获取有用的信息，以便进行大胆地猜想。当学生的猜想五花八门，师生“沉浸”在许多问题的氛围中时，教师应综合各式各样的问题，略加筛选归纳，然后正式提出和本课有关的若干问题。
（三）培养学生实验动手的能力
实验是探究能否真正完成的关键，因此，还需要再次培养学生的实验动手能力。物理学是以实验为基础的学科，从探究的角度来看，实验的作用是帮助学生接获得事实证据。教师在演示实验时应该注意以下几个方面：科学性；简易方便，可见度大，效果明显；演示过程中要讲解指导，如实验目的、原理和实验步骤，与此同时渗透物理思想方法。让学生在观察体会物理实验应该如何进行。在具体的探究过程中，有了假设和猜想作为铺垫，有了前面筛选出来的问题，学生便跃跃欲试，他们极想知道自己的猜想是否正确。这时，学生自然就想到了必须通过实验途径来解决问题。此时教师如果立即让学生去设计验证的话，学生往往会面对眼前的器材感到茫然，可能出现思维的断层，有的学生草率地应付过去，到时人云亦云，事倍功半，课堂效率低下。设计什么样的实验呢？这时教师又要发挥“导”的作用了。点拨一下，并把实验设计的思想潜移默化的渗透给学生。切记，是“导”，不是“灌”。教师绝不可把实验过程彻头彻尾地讲述一遍，然后让学生按部就班地操作，这样就“剥夺”了学生自行设计的权利，泯灭了学生的创造性思维。
（四）培养学生收集数据、解释数据、作出结论的能力
科学家在探究中要花大量的精力收集证据，并以以此为基础解释自然界的运行机制。在课堂教学的探究中，证据有着同等重要的作用。所以可说，证据是学生通过探究获得新知识的关键所在。在实验操作过程中，学生往往只重现象，忽略数据的处理和规律的得出。教师应及时引导学生设计表格做好实验记录，当实验无法得到相应的数据或现象时，应提醒学生检查实验有无错误，或者实验本身无法获取的，应让学生通过网络等其它途径获取。同时引导学生根据现象找出本质，寻找规律性的东西，并将实验结论与自己的假设猜想进行比较，以检验假设是否正确。在此过程中让学生体味认知过程的甘苦，深知每一个物理规律来之不易，从而培养学生收集数据、解释数据、作出结论的能力。
（五）培养学生交流评价的能力
交流评价是当今科学探究的一个重要环节，科学家就是通过交流评价把自己的研究情况告诉别人的，以获取反馈信息并加以不断修正。因此在交流中可培养学生的协作精神，评价中培养学生之间的互信精神。当学生通过自己的努力获得一定成果之后，很想把自己设计的“产品”推广给其他同学，得到其他师生的评价。有的小组动手实验能力较弱，思维相对滞后，他们也想知道别人是怎么完成的，是不是还有比自己更先进的方法。总之，学生都有被评价的需要。此时，教师应抓住这一课堂心理特点，适时地让学生把他们在实验过程中的体会以及实验后得到的结论相互交流、讨论。通过让学生自评、互评、小组互评、教师评价、有时甚至请校外专家来评，培养其交流评价的能力。
课堂上由于受接受时间、空间的限制，问题不一定能彻底解决，同时对课堂问题的引伸拓展、深入探讨还会引发更多新的问题，需要留在课后让学生反复思考、甚至实验验证才能达到满意的结果。因此，教师应有意识地“遗留”一些富有思考性、开放性、探索性的问题给学生，使教学延伸到课外，把探究问题的创造性活动引向深入，形成“余音绕梁”之势，要让学生带着问题走进教室，带着更多的问题走出教室。
形成阶段是形成学生自行探究能力的关键阶段，教师在教学过程中，应该根据学生的学习情况及时调整教学计划，采取因材施教的原则，放手优等生，指导中等生，帮助差生，使探究教学能全面开展。
三、提高阶段
在学生对探究有了一定的认识之后，教师就可安排有关控制变量、建立模型、设计实验等难度较大的活动，包括完全的和开放型的探究，以发展学生的探究能力。例如在“变压器”一节的教学中，教师将学生带进实验室且没有让学生带课本，只是说本节课的学习内容，至于电压、电流与原副线圈的匝数关系教师只字不提，完全由学生自行设计实验进行探索。这是个要求较高的探究课例，在一个等式中存在四个变量，要求采用控制变量的方法进行探索。学生当然想到牛顿第二定律的探究方法，选用交流电压电流表、可读线圈匝数的变压器和电阻箱及学生交流电电源等器材来进行探索，自行设计表格，整理数据，从数据中得出规律，与同组同学进行比较交流，与自己的猜想进行比较，此时教师介绍课本上的结论，让学生进行比较。在整个探究活动中，教师仅进行宏观调控，处理好探究活动所花时间与教学进度的关系。教师只有在学生的提出的问题发生较大偏差、猜想完全离轨时，才给予适度的点拨、启发和评价，拓展学生思维空间，调控学生思维程序，促使学生进一步探索，升华学生的思维方式，提高学生的自我调控和自我评价能力。在此阶段的教学过程中，教师精心设计一些开放型探究课题显得尤其重要，更应完全放手学生，只有这样，学生的创新思维能力才能得以培养，探究能力才能得以提高，后继学习能力才能得以真正形成。
三个阶段教学中，初级阶段是基础，形成阶段是关键，关系到学生能否真正形成科学探究的思维方式，提高阶段是提高和创新阶段。教师在教学的过程中，应充分体现学生的主体地位，发挥教师的主导作用，切实培养学生形成科学探究的学习习惯。
总之，教师在探究活动的安排上，应当适合学生的认知发展水平，遵循循序渐进的原则，注重从简单到复杂、从特殊到一般、从具体到抽象的认知发展过程，数量也应该考虑由少到多，使学生有一个逐步适应的过程，切忌搞“一刀切”。如果只是为了探究，不讲方法，不遵循事物发展的一般规律，只能适得其反，达不到应有的教学效果，违背教育改革的最终目的。
5. 物理学家是通过什么方法探究物理规律的
一、控制变量法:通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题。
1、影响蒸发快慢的因素;
2、压力作用效果与哪些因素有关;
3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关;
4、影响电阻大小的因素;
5、研究电流与电压、电阻的关系(欧姆定律);
6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关;
7、探索磁场对电流的作用规律;
8、研究电磁感应现象;
9、研究焦耳定律。
二、等效法:将一个物理量，一种物理装置或一个物理状态(过程)，用另一个相应量来替代，得到同样的结论的方法。
1、在研究物体受几力时，引入合力。
2、曹冲称象。
3、在研究多个用电器组成的电路中，引入总电阻。
三、模型法:以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型。
1、在研究光学时，引入“光线”概念。
2、在研究磁场时，引入磁感线对磁场进行描述。
3、理想电表。
四、转换法(间接推断法)
累积法:把不能观察到的效应(现象)通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应。
1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用。
2、在研究分子运动时，利用扩散现象来研究。
3、根据电流所产生的效应认识电流。
4、根据磁铁产生的作用来认识磁场。
五、类比法:根据两个对象之间在某些方面的相似或相同，把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法。
1、水压--电压
2、抽水机提供水压类似电源提供电压。
3、用速度的定义公式引入压强公式。
六、比较法:找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法。
1、研究蒸发和沸腾的异同点。
2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点。
3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点。
4、汽油机和柴油机的相同点和异同点。
七、归纳法:从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法。
1、从气、液、固的扩散实现现象，得出结论:一切物体的分子都在作无规则的运动。
2、物理学中的实验规律(如串、并联电路中电流、电压的特点等)几乎都用了此法。
6. 如何在中学物理教学中开展探究性学习
初中物理教学中开展探究性学习
探究性学习就是让学生结合生活、社会、自然的各种现象提出物理问题、制定计划、设计实验、整合知识、迁移方法,利用身边物品或实验室中的器材主动地体验科学探究的过程,并从中获取知识及研究物理科学的方法,形成终身学习意识.
一、在初中物理教学中开展探究性学习的一般
模式
1.提出问题.教师要引导学生从生活、自然现象或实验观察中发现与物理有关的有探究价值的问题,或者创设一定的问题情境激发学生的探究兴趣,使学生能口头表达或书面表达这些问题.提出的问题要体现新奇,并具有挑战性、实用价值和社会价值等特点.
2.猜想与假设.猜想是科学探究的核心环节,它能使探究者明确探究方向,有目的、有计划地进行探究.教师要适时引导学生把已有的知识和经验与将要探究的问题联系起来,通过观察、比较、分析等方法去粗取精,抓住本质,对探究的问题作出初步的猜想,对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设.
3.制定计划与设计实验.教师要引导学生围绕猜想和假
设,寻找最佳的实验方案.这一阶段是小组间质疑、答辩、动脑的过程,思考问题有一定难度,也是培养学生的创新思维、发散思维的过程.
4.进行实验与收集证据.实验不仅是物理学中解决问题
的重要手段,而且是学生科学探究活动的重要环节.这一阶段是动手实验的过程.学生要手脑并用,并与他人合作,对观察测量的结果进行记录,顺利完成实验.
5.分析与论证.根据实验观察到的现象和测量的结果,通过比较、分析、归纳、概括等方法得出探究问题的结论.让学生初步描述实验数据和有关信息,根据数据和信息客观、真实和准确地描述结论.学生要对收集的信息进行简单比较,得出其相同点和不同点,进行简单的因果推理.
6.评估.引导学生评估探究过程和探究结果,对探究的行为和收集的信息有评估其科?W性、可靠性的愿望.对探究结果思考其是否与原有的知识、经验相矛盾,是否与日常现象相冲突,探究结果中的各因素间关系是否符合逻辑等.注意假设与探究结果间的差异以及探究活动中没有解决的矛盾.让
学生经历评估过程,讨论探究中存在的问题、获得的发现和改进建议等,体验和认识评估在优化方案、引发新发现和培养科学态度等方面的意义.
7.交流与合作.让学生在理解科学探究的情况下写出自
己的实验报告,表达探究的问题和过程,设计和描绘有关的
图表,总结所探究的结论.学生要有准确表达自己观点的意识,体验探究活动。
7. 浅谈物理课堂中怎样做好科学探究
当前，基础教育课程改革正在深入发展，义务教育阶段的物理课程标准已经试用几年，今年又颁布了高中物理课程标准，拉开了高中物理课程改革的序幕。新课标明确提出物理课程的目的是提高全体学生的科学素养；在课程结构上注重共同基础，体现选择性；在课程内容方面体现时代性、基础性和选择性，设计了模块课程供学生选择，这是课程改革的一项重要举措。然而，要真正落实新课标的要求，促进学生科学素养的全面发展，则需要深入开展课堂教学改革，改变以知识传授为主的传统教学方式，逐步形成以促进学生发展为主的现代物理教学方式。这是一个艰巨的过程，需要有明确的指导思想和物理教育工作者的共同努力。从国内外物理教育改革的发展趋势和研究成果来看，应当用科学探究的思想指导高中物理教学改革。 目前，物理教育界对于科学探究有不同的理解和认识。有一种观点认为，只有把学生放开，让他们自己发现问题，自己动手实验才是科学探究，才是探究式的学习方式。这种观点是对科学探究的狭义理解，只看到了科学探究的自主性和操作性层面，而忽视了科学探究的本质含义。我们在实际教学中，不可能每个课题都用这种探究的方式学习。因此，如何理解科学探究和怎样用科学探究的思想指导物理教学改革就成了一个重要的研究课题。 从物理学的发展历程来看，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，将地球与天体的运动规律统一起来，又何尝不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。物理学革命的标志量子论和相对论的创立，哪一个不是科学探究的辉煌成就？因此，科学探究的含义是十分广泛的。 从物理教育的角度来看，我们可以从以下三个层面来理解科学探究：首先是观念层面，科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系，而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化，许多科学的结论是待证伪的，是在发现新的证据之后需要修正的。人类对自然界的认识尚且如此，对学生而言，其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。因此，学习物理的过程是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程，是一个自觉的实现观念自我更新的过程。第二是思想方法层面，科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式，其中最重要的是科学思维方式，即我们通常所说的科学思想方法。当代科学教育理论认为，科学探究没有固定的模式，但有一些可辨别的要素，如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等，这些都是科学思想和工作方式的体现。在物理课程标准中，根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。第三是操作技能层面，任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能，如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。因此，除了第三个层面要求学生必须动手实验之外，以上两个层面都可以以多种方式渗透在教学过程之中。 二、科学探究体现了物理学的本质特征，是物理教学的重要组成部分 科学探究是物理学的本质特征之一，但在我国中学物理教学中一直被忽视。国际物理教育委员会在《物理教育研究与教师教育》一书中讨论的第一个专题就是物理学的本质。文章作者弗伦奇(A P French)指出：总的来说，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。他从科学的本质出发，指出了物理学与其他自然科学的区别与联系。物理学的本质特征可以看作由两方面组成，一方面是其过程性特征，即对自然界的观察和探究，体现了自然科学的共性；另一方面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，是物理教学首先要体现的。中学生对物理的理解和认识是通过亲身经历的学习过程而逐渐形成的。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合，而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程，将科学探究作为物理教学改革的指导思想，这是体现物理学的本质与促进学生科学素养发展相统一的要求，是国际物理教育发展的共同趋势。 在20世纪50年代开始的第一次国际科学课程改革浪潮中，科学探究作为物理学的过程就已经进入了中学课程和教学之中。着名PSSC教材这样写道：物理学呈现出来的不只是干巴巴的事实，从根本上说，是人类探究物质世界本质的一个连续不断的过程。学生需要在物理学习中经历科学探究的过程，这种观点得到了国际物理教育界的普遍认同。虽然布鲁纳倡导的发现法在理论和实践中受到质疑，但科学探究对于物理教育的促进作用是确定无疑的，并且在20世纪末开始至今方兴未艾的新一轮科学课程改革浪潮中再次得到普遍的认同。 三、研究表明：科学探究与物理知识的建构是统一的过程 在物理教学改革中，有许多人担心强调科学探究会影响学生掌握物理知识。用科学探究的思想指导物理教学不是忽视物理知识的学习，而是注重了学生对物理知识的自主建构过程，科学探究与知识的建构是在同一过程中发生的。建构知识与传授知识的本质区别在于：传授是自上而下的，知识的来源是教师和教材，接受者是学生。而建构则是自下而上的，学生的头脑本来就不是一张白纸，他们对于物理现象和问题存在着大量的前概念和特殊的认识和思维方式，这些原有认识只有在科学探究的过程中经过冲突和挑战才可能真正转变，科学的观念和思维方式才能真正建立起来。国内外物理教育的大量研究结果表明，学生学习科学知识的过程是在原有认识的基础上自主建构知识的过程，学生的原有认识和在探究过程中产生的认知冲突在物理知识的建构过程中起着十分重要的作用。 以探究的方式学习物理是当前国际物理教学的发展趋势。以华盛顿大学物理教育研究组编写的探究物理（Physics by Inquiry，1996）为例，该教材是在研究组长期对学生如何学习物理进行深入细致的研究基础上编写的，完全打破了传统物理教材的编写模式。作者在前言中指出：探究物理由一系列以实验为基础的单元组成，一步一步地将学生引入物理学和物质科学。学生通过深入地研究简单的物质系统及其相互作用，获取科学过程的直接经验。学生从自己的观察入手，发展基本的物理概念，使用并解释不同的科学表达方式，建构具有解释和预测功能的模型。所有单元设计都有明确的目的，发展学生的科学推理技能，提供将科学概念、表达方式和模型与实际问题建立联系的实践活动。 在探究过程中帮助学生建构知识的教学策略方面的研究也有了一定成果。下面仅举一个典型的例子，说明如何在教学过程中将科学探究与知识的建构统一起来。尼德若（Niedderer，1987）通过对1619岁的学生的研究，提出了一种以新科学哲学为基础的教学策略。其目的不是用科学理论代替学生自己的观点，而是让学生以探究的方式了解科学理论和自己的观点，并通过比较日常思维与科学思维的差异来达到学习科学概念的目的。这个策略包含以下六个阶段： 1．准备：教学干预之前的过程，包括准备仪器和相关概念。 2．开始：提出一个开放性问题。 3．实施：包括下列内容：提出问题或形成假设，设计和进行实验，观察，理论讨论，总结发现。 4．对结果进行讨论：全班讨论。 5．与科学的结论进行比较：把学生的发现与相似的历史上的理论或者现代观念进行比较，找出不同之处，并讨论产生这些差异的原因。 6．反思：鼓励学生回顾实施过程，并思考出现的特殊问题或困难。 这种教学策略的后三个步骤体现了科学知识的社会建构过程，将学生、教师、科学家视为一个大群体，学生通过探究只能得出个别结论，而不是普遍性的结论。通过与科学的结论进行比较和反思，将学生个体或小团体的认识发展为一般的认识，从而达到在探究过程中发展科学思维和建构知识的统一。 四、科学探究能激发学生学习物理的内在动机，使学生有效地学习物理 物理课程难教又难学，老师的教与学生的学之间存在差异，这是国际物理教育领域面临的共同难题，表明传统的教学方式不能帮助学生有效地学习。许多研究者关于探究式教学进行了大量研究，结果表明，探究式教学比较符合学生的认识和发展过程。在物理教学中，科学探究将物理学科的探究本质与学生学习的探究过程有机地统一起来，体现了物理教学的本质特征。学生从原有的认识出发，积极参与寻找解释和答案的过程，真正成为探索物理世界的主体。它与启发式教学有着本质的区别，启发式仍然将教师放在主体地位，学生要*教师来启发，因此往往造成启而不发的局面。 科学探究可以激发学生学习物理的内在动机，充分发挥学习的潜能。在探究过程中，学生要明确研究的问题，自己收集和分析信息，做出假设或预测；要在老师的指导下，在共同讨论证据、比较结论以及把自己的结论和科学知识进行比较和建立联系的过程中，获得新的观点和新的思维方式，主动地构建、修正或放弃自己原有的认识和解释，从而扩展对科学的理解和认识。这个过程涉及到深层次思维过程结构的重组和元认知意义上的建构，可以提高学生的质疑、推理和批判性思考的能力，增强他们对自己学习的控制和责任感，从而更加有效地学习物理。 探究式教学不仅在西方国家有较长的历史和相关研究，在我国的台湾和香港也已经有了多年的实践。在我国的物理教学改革中，也有不少教师在尝试探究式教学，并取得了一定的成效。但由于受到课时的限制和应试教育的压力，高中物理课堂教学改革受到一定影响，但研究性学习和课题研究的开展在教师观念转变和经验积累两方面都起到了一定作用。 五、对高中物理教学改革的建议 虽然学生学习科学的本质具有共性，国外和港、台的有关研究成果可供我们借鉴。但教学过程是一个非常复杂的过程，受多种因素的影响和制约，其中社会环境、文化背景和学校条件等因素也是不可忽略的，而正是在这些方面，我国与发达国家存在较大差异。从我国目前的情况来看，发达地区与不发达地区之间、重点中学与普通中学之间也存在很大差异。探究式教学作为一种现代物理教学模式，应作为我们教学改革和发展的方向，但不可能一步到位。在目前条件下，用科学探究的思想指导物理教学改革应当是可行的，关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感，同时，教师自身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。 教师可以根据学校和学生的实际情况，将科学探究作为物理教学的指导思想，从以下三个方面入手，逐步改变传统的教学模式，向探究教学的方向发展。第一，将科学探究的思想体现在具体的教学方式和方法之中。教师应把握科学探究的本质，而不是将其形式化和程式化。例如，教师的讲授作为一种具体的教学方法，既可以变成满堂灌式的知识传授，也可以体现科学探究的思想，作为探究式教学的补充。关键在于教师在何时使用这种方法以及如何使用。第二，就像科学家的探究过程一样，学生的探究方式是灵活多样的，而不是一整套具体的模式和程序，教师应注意启发学生探究的积极性，培养他们自主探究的意识和能力。第三，科学探究并不一定需要装备良好的实验室，教师要想办法利用生活中的低成本的物品，因陋就简引导学生开展探究活动。 这样，用科学探究的思想指导物理教学就存在着多种教学方式，学生动手实验是其中一种重要的方式，但不是惟一的方式。任何物理教学内容都是科学探究过程与结果的统一，都是一个发现和提出问题直至问题解决的过程，只是在以前的教学中忽视了作为过程的科学探究方面，常常将科学的结论直接告诉学生，让学生理解和运用，使科学的过程与结果分离开来。用科学探究的思想和观念指导物理教学，教师首先要创造一种探究学习的课堂氛围，使学生逐步体验和认识到，学习物理就是在教师的引导和帮助下不断探索周围的物质世界，不断发展自己的认识和探究能力，形成科学的思维方式和行为习惯的过程。教师要从科学发展的角度认真研究教学内容，分析科学家提出和解决问题的研究方法；在充分了解学生的原有认识和思维方式的基础上，从学生发展的角度把握每一个重要物理问题的提出、研究和解决过程，针对学生的实际将大问题分解成小问题，最后转化为学生感兴趣而又能够解决的问题。给学生提供研究所需的仪器、数据或资料，引导学生用科学的研究方法和思维方式来探究问题的答案，尝试自己解决或通过合作学习解决这些问题。在学生遇到困难时，可以采用多种方式（如多媒体教学等）展示或重现物理学家的探究过程和思想方法，给学生以启迪。在这个过程中，引导学生主动寻求和建立知识之间的联系，自主建构对物理世界的认识。只有这样，物理课程标准提出的三维目标才能在学生身上真正实现。
8. 如何运用物理实验进行有效的探究性教学
如何在物理教学中有效运用实验研究来加深学生对物理知识，的理解与认识，是许多物理教师共同想要探究的。如何将物理理论穿插在物理实验中，如何将物理理论与实验课联合起来，本文通过对高中物理实验课现状的分析，研究了高中物理实验课的有效教学策略，指出实验课在物理教学中起到的现实性意义。
1 高中物理实验课教学要注重培养科学精神
由科学性质决定且在整个科学活动之中贯穿的基本的思想状态和思维方式就是我们平常所说的科学精神，他的具体表现形式为：探索创新精神、求实证明精神以及敢于怀疑的精神。在具体的高中物理实验过程中，学生要注意对实验数据的收集记录，明白实验数据对整个实验教学的重要性。在对多次实验数据的分析基础上进行不断的论证，不要把实验结果带到实验过程中从而影响对数据的记录描述等，这就需要探索创新精神。在进行了对数据的比较分析的基础上得出实验结论，进行推理证明，一旦没有如实记录实验数据，也就得不到正确的实验结论，因此，需要学生的求实证明精神。在实验探究活动中一定要注意哪些存在而没有解决的矛盾，从吸取经验教训，对物理探究方案进行改进。如果假设的物理实验结果与实际实验研究结果不相符，这就需要高中学生的分析精神以及怀疑精神，可以是对实验教材的怀疑，也可以是对实验方案的正确性的怀疑。因此，科学精神在高中物理学实验课程中非常重要。高中新课标下的物理实验课程要求学生进行探究性物理实验，这与传统实验有本质的区别。这种实验的实验结果是未知的，这种实验结果的未知性更能激发学生的兴趣。需要教师引导学生从实验原理到过程再到结果来进行实验，整个实验过程需要学生的主动性，实验过程中能够充分发挥学生的创造性以及创新精神。
2 高中物理实验课教学要提倡学生的合作与交流
为什么提到合作与交流？高中物理实验不是学生独自一人就可以完成的实验，这个实验需要很多同学的参与。大家必须齐心协力、分工做好自己应该做的事，共同观察实验过程中发生的现象；记录并整理实验数据，最后通过整个小组的分析讨论来得出实验结论。毕竟一个人的知识是有限的，且一个人的注意力也是有局限的，因此，交流就非常有必要。合作与交流在实验过程中非常重要，很多世界闻名的大科学都是通过别人的实验研究得到了启发，从而在特定的领域做出了非常大的贡献，比如法拉第通过奥斯特发现的磁效应用得到了启发，开始对由磁产生电进行研究，从而发现了着名的电磁感应定律。通过交流合作不仅能帮助自己快速理解实验结论还能弥补自己实验研究中的不足，比如戴维逊曾将发现的电子被散射后出现的衍射干涉现象认为是镍靶中出现了晶体的原因，但当他知道德布罗意的波理论后，才恍然大悟，明白这个可能与电子的波动性有关。因此，在高中学生的物理试验中，合作和交流非常重要。毕竟每个学生由于其知识掌握程度的差异以及观察问题的思维角度的不相同等，对同样一件事物就会有不同的看法，这个时候，物理教师一定提倡他们将自己的不同看法表达出来，经过大家的讨论，指出实验中的错误或者逻辑上的错误，取长补短，达成一致结论。
3 高中物理实验课教学要做到开放、灵活
要想让学生更好的通过直观形象的方式来理解物理学理论知识，最好的方式就是让他们多动手做实验，通过亲自动手做实验、记录并且观察得出结论以加深对知识的记忆力。那么仅仅通过课上的物理实验课程是远远不够的，毕竟物理课堂时间有限，不能够满足每位学生对实验的认识要求。因此，要开放实验室，要学生在课后时间进行自主实验研究，将实验教材的作用发挥到最大化，鼓励高中学生自主进行实验研究，这样做还有利于学生对实验器材的接触认识了解等。当然，笔者这里指的开放性不仅仅指的是实验室的开放性，还指的是实验研究内容的开放性。高中物理新课标对实验的具体操作方法并没有进行严格要求，甚至一些探究性活动的结论都不是唯一的。研究内容的开放性就使得高中学生对实验的研究方法的灵活性选择上得到了可能。教师可以在具体实验过程中，引导学生进行实验方案的设计，鼓励学生提出更多可能合理的实验方案，实验过程中通过观察分析，最后得出实验结论，并对隐含在实验中的原理进行深入理解。教师还可以鼓励学生利用身边的器材做实验，可以是学习过的理论知识，也可以是未知的研究，这样不仅能够加深学生对物理知识的记忆还能引发学生的兴趣，喜欢自己动手探索，动脑思考，从而爱上物理这门课程。
结语
物理实验课程是对物理理论课程进行理解的基础，在高中学生在进行物理实验课程时，教师一定要注重有效引导学生，拓展学生的思维空间，提高学生的自主动手能力以及观察、思考、总结能力，鼓励学生在实验中多进行有效合作与交流，培养学生敢于质疑、勇于创新的精神。教师要倡导学生对实验结论提出不同的看法，为再次实验研究做准备。在实验中，教师要对实验过程中可能出现的问题进行预测，及早备案，以便做好引导工作。
9. 如何在高中物理课上实施探究性学习力
1 激发兴趣是培养能力的前提
要想使学生学好物理，必须是学生有兴趣学，最终在兴趣的驱动下提升物理学习能力，实现有能力学.兴趣是推动求知的一种内在力量，可以产生强大的学习动力.有了学习物理的兴趣，就会自觉地去提高学习物理的能力.因此提高教学质量的关键在于激发学生的学习兴趣.伟大的教育学家第斯多惠说过：“教育的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”.怎样才能做到激励、唤醒、鼓舞，很重要一点就是要激发学习的兴趣.日常教学中我们可以从以下几个方面入手：
1.1 精心设计导入环节
导入新课是课堂教学首要环节，精心设计的导入，犹如戏剧的序幕，可以在学习新课一开始就引起学生的注意，激发学习的兴趣，形成一个良好的学习气氛.所谓“良好的开端是成功的一半”，如果导入新课时就能抓住学生的注意力，那整个教学过程就有了一个好的开端.在导入新课即将完成时，除了激发学生学习的兴趣外，另一个任务是让全体学生了解本节课的学习目的，这样的课堂才能乐而不散.
1.2 注重情境的创设
以前的非生命化课堂教学以学生尽可能多地掌握知识为终极目的.情感、态度与价值观等培养目标形同虚设，试想：自我感觉皆已丧失，那么，对他人、对社会的关爱又从何谈起？这样的教学谈何价值？因此，当今的生命化课堂教学追求人格心灵的完整、个性的发展和情感与兴趣的满足.通过课堂互动，师生双方达到共识、共享、共进的境界.正因为如此，精心创设课堂情境，激发学生的学习兴趣更显得尤其重要，使学习活动成为学生主动进行的、快乐的事.
1.3 优化教学手段
随着社会信息量日益增大，教学手段日趋现代化，陈旧的教学观念和教学形式已不能适应现代化教育的要求.多媒体技术的发展、运用和推广，为中学物理教学手段的现代化和变革提供了前所末有的机遇.多媒体计算机使图、文、声、像集于一体，使教学内容形象生动，富有感染力，充分地激发了学生的学习兴趣.
2 做好学法指导
有效的学习必须是有序的学习，学生对物理问题的理解以及学习经验不如我们教师，我们在学生学习的过程中应该做好助手，给予其学习方法上的指导.
2.1 做好课前准备
除思想上和文具上的准备外，还有更重要的实质上的准备：课前预习.每一个人的基础不一样，准备不会千篇一律，但大致包括两方面内容：一是复习上节课所学过的内容，二是预习熟悉新课内容.复习要抓重点，预习不是看小说，要注意新课疑难问题，带着问题去听老师讲课.
2.2 上好每一节物理课
如何才叫上好每节课呢？笔者认为应该引导学生有节奏地处理每个学习环节，可以从如下几个方面着手：
（1）通过本节课想一想我学会了什么？我掌握了哪些知识？
（2）处理好听课和笔记的关系；听好课是主要环节，笔记是只需记下简单的关键词语和图形即可，抄黑板不是笔记的目的，而是为课后的复习提供依据.
（3）处理好听课和思考的关系；以听课为主，没有听懂的暂不要思考，课后向同学或老师请教.
2.3 搞好复习
及时地复习有助于知识快速、稳固地纳入知识体系，首先明白自己在知识能力上的缺陷是什么，下功夫把最薄弱的部分补上，先重点再一般，及时复习，学会一单元，就系统复习，形成并构建知识网络，达到“熟能生巧”.
2.4 做好作业
（1）在复习知识内容的基础上作业；
（2）规范解题步骤；
（3）对批改的作业要及时反思和纠正；
（4）通过总结和类比，巩固知识，最终达到灵活运用知识解决物理问题.
3 强化物理过程教育和思维方法渗透
物理学习过程应该从学科特点出发，我们的教学要强化过程教育，同时注重思维方法渗透，只有这样才能让学生在耳濡目染的过程中提升思维能力和自主学习能力，笔者将蕴含物理思维方法的教学过程分为螺旋式上升的三个阶段
3.1 从物理感觉过渡到物理知觉
高中物理知识源于人们对生活中和自然中现象的思考，感觉是认识的初级形成，是一切知识的源泉，它属于认识的感性阶段.物理概念、规律的形成都需要经过分析大量的物理现象及物理实验的验证，才能使其感知主体，形成对物理过程的整体认识.
例如，在学习自由落体时，重的物体下落快，轻的物体下落慢！就是观察后的一种感觉，继续观察，完全相同的2张纸，一个揉成团，一个平摊下落，结果下落时间不一样.那么，对物体下落有了新的认识，从感觉到知觉的过渡，融入了自己的思考和猜想.
思考：下落时间与质量似乎没有关系，那么是什么导致了平摊着下落时间变长了呢？是什么因素导致的呢？很自然地理解这是因为空气阻力的缘故.
猜想：如果不计一切阻力，物体自由下落，那么情况又该如何呢？
物体将只受重力，加速度相同，落地时间一样.
3.2 从物理知觉过渡到物理表象
在物理学习过程中，学生形成了物理知觉，则其大脑开始对客观事物或物理现象进行初步分析和综合，这是学生开始用物理思维的一个重要一环.有了物理知觉由此出发，结合自己头脑中原有的物理概念和经验，通过抽象可以实现由物理知觉向物理表象的过渡，即用物理语言抽象地概括物理知觉，不过这一过程还属于感性认知阶段，仍属于人们对事物直观特征的一种心理反映，不过有了具体的表象，为接下来的思维的发展和形成物理概念和规律，搭建了平台. 3.3 从物理表象到抽象思维
对于学生的学习而言，表象虽然已经有了一定程度的抽象，但是对于物理概念而言属于非本质的东西，仅仅靠表象，我们很难发现最为本质的物理规律，即需要我们学生用理性思维，去思考表象背后最为本质的东西，实现感性认识到理性认识的升华，最终建立正确的概念，发现更为精确的规律.实践经验表明，只有这种由现象到本质的分析研究，才能形成正确的认识.
4 高度重视演示实验
4.1 借助演示实验丰富学生感性认知
高中物理教材中物理概念比较抽象容易混淆，学生普遍感到物理“难学”，演示实验具有形象真实、生动有趣的特点.课堂演示实验比生硬的讲解概念更能丰富课堂气氛，同时能为学生在形成物理概念得出物理规律前营造出活生生的物理情景，使学生感受更深.所以我在教学中，必须高度的重视演示实验.
例如“微小形变”学生缺少感性认识，用玻璃水瓶进行演示时，可把硬玻璃瓶给学生挤压，让他们事先感觉在手压力的作用下，凭眼睛是无法察觉是否发生形变，顺势利导假想坚硬的玻璃换为软矿泉水瓶会有什么变化？激发学生的求知欲，学生争先恐后的思考容器的体积发生变化课堂气氛就活跃起来，提示体积变化不大该如何放大？指导学生在水瓶瓶塞中塞入一根内径约1 mm左右的玻璃管，再挤压玻璃瓶，演示台前面学生能较清楚的发现玻璃管水柱上升，但后排学生不易发现.进而再引导学生思考在瓶中滴些红色水，并在玻璃瓶后用白色纸屏衬托的方式明显的再现玻璃瓶在外力作用下容积的变化.
4.2 借助实验培养学生思维严谨性
实验都要用严谨的科学态度进行对待，特别是我们电学的一些实验，只有规范的实验操作才能得出正确的实验结果.
例如：在“研究闭合电路欧姆定律”中，我们在做演示实验之前就必须做好充分的准备，实验时，要在理解电路的基础上，考虑安全、操作和读数方便，先安排好仪器再接线路.接线时，先连主回路，再连其它部分，电源先不要接入，开关也要断开.电路连好后要仔细检查：电路连接是否正确，各滑动变阻器的阻值调到最大.接通电源，合开关时应采用跃接法（轻合开关立即断开），同时观察各仪表是否正常，一切正常时再紧合开关，开始实验.实验完毕后，将仪表调到安全位置，断开开关，拔下电源插头，拆线时先拆电源，将仪表导线整理好.