初中物理教学中科学探究能力的培养路径

一、科学探究能力的定义及重要性

科学探究能力在物理学科中具有举足轻重的地位。从知识理解层面来看，它是学生洞悉物理知识本质的核心路径。物理知识源于对自然现象的深度探究与总结，并非孤立存在。学生亲身参与科学探究，能够深度体悟物理概念和规律的形成过程，更透彻地把握知识内涵。从能力培养角度而言，科学探究能力有力促进学生创新思维与实践能力的发展。在探究进程中，学生持续遭遇各类新问题，需要不断尝试新方法、开拓新思路，这极大地激发了创新思维。科学探究能力的培养能显著提升学生解决实际问题的能力，使学生面对生活中的物理问题时，能够熟练运用科学探究方法进行分析与解决，为其未来在物理及相关领域的学习、研究和工作筑牢根基。

二、初中物理教学中科学探究能力的培养策略

（一）以教材实验为依托，优化探究教学流程

优化探究教学流程，其核心要义是把教材实验从“验证性”转变为“探究性”，使学生在完整的探究环节当中，掌握相应方法，提升自身能力。传统教学往往直接向学生告知实验步骤与结论，而优化后的流程应当围绕“提出问题—猜想假设—设计方案—开展实验—分析论证—交流评估”来进行，从而让学生成为探究的主体，达成物理学科核心素养里“科学探究与创新意识”的培养要求。

以初中物理八年级上册 “探究凸透镜成像规律” 实验为例，可依据优化后的流程来设计教学。先结合生活中的场景（比如用放大镜看书、用照相机拍照），引导学生提出“凸透镜成像的特点和物距之间存在什么关系”类问题，接着鼓励学生依据已有的经验，猜想“物距大于焦距的时候会成实像，小于焦距的时候会成虚像”。随后，不是直接把实验步骤给学生，而是为学生提供凸透镜、光具座、蜡烛等实验器材，让学生自主设计实验方案，思考诸如“怎样测量物距和像距”“如何判断像的虚实以及大小”等问题。在实验开展过程中，引导学生及时记录不同物距下像的特点，等数据收集完毕后，组织学生对数据进行分析，探讨“当物距大于 2 倍焦距、处于 1 倍到 2 倍焦距之间时，像的性质有哪些不同之处”，进而归纳总结出凸透镜成像的规律。最后进行交流评估，让学生反思实验过程中可能出现的误差（例如蜡烛火焰不够清晰、光具座刻度读数存在偏差），并且提出改进的建议，使学生在完整的探究流程中，提高解决问题以及分析数据的能力。

（二）立足学生认知差异，设计分层探究任务

依照维果茨基“最近发展区”理论，规划分层探究任务，能够让处于不同层次的学生都处于通过努力就能实现目标的学习状况。这既避免基础不太好的学生因为任务太难而丧失信心，也能够防止能力较强的学生由于任务太简单而失去兴趣。

以初中物理八年级下册 “探究影响滑动摩擦力大小的因素” 实验为例。可规划三个层级的探究任务。对于基础层级学生，给予完整的实验方案架构，清晰地给出 “探究滑动摩擦力和压力大小的关系” 任务，提供带有挂钩的木块、砝码、弹簧测力计、水平桌面等实验器材，引导他们通过在木块上加砝码的方式改变压力，测量并且记录不同压力之下滑动摩擦力的大小，对数据加以分析从而得出结论，重点培养他们规范操作以及数据记录的能力。对于进阶层级的学生，将任务设定为 “探究滑动摩擦力与压力大小、接触面粗糙程度的关系”，只提供器材清单，让学生自己去确定控制变量的办法（比如保持接触面一致来探究压力的影响，保持压力一致来探究接触面的影响），独立设计实验步骤，重点提高他们控制变量以及设计方案的能力。对于提高层级学生，把任务拓展成“探究滑动摩擦力与压力大小、接触面粗糙程度、物体运动速度的关系”，不给出固定的思路，鼓励他们自行提出猜测，设计多组对比实验，甚至可以尝试改进实验装置（例如用电动小车拉动木板，解决弹簧测力计读数不稳定的问题），重点培养他们的创新思维以及解决问题的能力。

（三）整合多元实验资源，拓展探究实践空间

对多样实验资源进行融合，实则是将教材里的实验跟生活素材、数字化手段、跨学科内容等进行有机结合，打破课堂教学与实验室的边界划分，给予学生更为宽广的探究实践范围。这样的融合方式，能够让学生切实体会到物理知识所具备的实用价值，引发他们的探究兴致。

以初中物理八年级上册“探究物质的密度”实验为例，可通过融合多样资源来开展教学活动。传统实验仅仅运用天平和量筒对金属块以及液体的密度予以测量，在这基础上，能够增添一些生活方面的资源，让学生收集身边常见的物品，像是矿泉水瓶、食用油、酱油、小石块、塑料块等，将其当作测量的对象。如此，探究内容便会与生活更为贴近。同时，引入数字化的实验资源，用电子秤取代部分天平的功能，利用密度计来辅助测量液体密度，引导学生对传统工具跟数字化工具的测量差别进行比较，思考“哪种工具测量得更为精准、更为便捷”。除此之外，还能够融合跨学科的资源，联系数学学科当中的“比值定义法”，引导学生去理解密度是物质的独特属性，甚至还能够结合生物学科里“鉴别物质纯度”的相关需求，设计诸如“探究不同品牌牛奶的密度是否一样”类拓展任务，让学生借助融合之后的资源，自主规划方案，在课堂以外的家庭环境或者实验室当中完成探究活动，进而拓宽探究实践的范畴，提升综合运用各类资源的能力。

总结

总之，在初中物理教学中，培养科学探究能力已然成为勾连知识学习跟科学素养发展的一座桥梁。经由投身于切实的探究活动，学生不光掌握住基础的科学办法，还在问题的推动之下，逐步塑造起观察、质疑、推理以及验证的思维习性。探究式的学习，激发起学生的好奇心理与求知渴望，使得他们在动手实践以及合作沟通当中，体会到科学发现的乐趣，加深了对于科学本质的领会。

参考文献：

[1] 姜良斌 . 初中物理教学中培养学生科学探究能力的实践研究 [J]. 教学管理与教育研究 ,2022,(22):88-90.

[2] 李春芳 . 初中物理教学中学生科学探究能力的培养 [J]. 天津教育 ,2021,(04):88-89.