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一、科學探究的過程

科學探究的過程是一個提出問題、探索問題、解決問題的一個具有創造性的過程，也是一個思維形成的過程，這個思維的過程是模擬科學研究的程序而進行的，因而這個過程與科學家的科學研究具有相似性．科學探究的一般過程與程序是:提出問題→猜想與假設→制定計劃與設計實驗→進行實驗與收集證據→分析與論證→評估→交流與合作．在上述這些程序中，并非研究任何問題都需要這些過程，探究有些問題，可以省去中間一些步驟．①提出問題．就是通過實驗或實例，使學生發現問題并提出要研究的課題．②猜想與假設．通過集體思考與獨立思考相結合等方式去猜測問題可能的原因或提出科學假說．③制定計劃與設計實驗．為了檢驗猜想是否正確，應設計一個驗證過程，在這個過程中要考慮到影響問題的各個方面．④進行實驗與收集證據．按照制定的方案來進行合理實驗操作，并對操作中觀察到的實驗現象進行記錄，也可以收集日常生活中的相關資料．⑤分析與論證．通過對實驗現象及有關實例的分析，檢驗猜想與假設的正確與否，并進一步提出猜想或得出結論．⑥評估．讓學生對整個探究過程進行反思與評價，總結經驗教訓．⑦交流與合作．讓同學們在探究過程中相互交流經驗與觀點，改進探究過程，并對探究成果進行推廣與應用．對于科學探究的這七個要素，可以靈活地運用，也可以根據具體的探究問題，對這些要素進行組合、變序、合理增減等．

二、科學探究各個要素的操作要求

科學探究是模擬科學家的研究過程，按照一定的科學思維程序探索學習的過程，從中學習科學方法，因而科學探究的各要素在操作時必須遵循一定的操作方法．①提出問題這個環節中，能否提出問題是非常重要的，只有提出了問題，才有研究的方向，而提出問題又可以從多個不同的角度，可以從日?，F象、實驗現象和資料中介紹的現象中提出問題，例如:為什么剛剛打開高壓鍋，會發現里面的水沸騰起來?為什么抽了氣的礦泉水瓶子會變癟呢?②猜想與假設是在學生已有經驗及觀察和實驗材料的基礎上，根據科學原理和科學事實進行理性思維加工以后，對未知的自然現象所作的假設性解釋與論理，猜想與假設是探究的重要一環，使學生思維發散的最為活躍的階段．因此，猜想與假設過程在科學探究中顯得至關重要，因而，對于學生的猜想與假設都應適時給予鼓勵，對于學生提出的任何猜想與假設都應予以重視，并進行合理的分析，這樣才能提高學生提出猜想的積極性，從而較好地進行猜想與假設．③制定計劃與設計實驗，這個環節的目的是為了檢驗猜想與假設是否正確或者是否為研究過程制定的方案，它是探究過程中不可缺少的重要環節．多數情況下，制定方案是設計實驗過程的前奏，設計實驗的過程包括“確定實驗原理”、“所需實驗器材”、“設計實驗步驟”、“設汁實驗數據、現象的記錄表格”，同時還要使用正確的研究方法．④進行實驗與收集證據，這個環節的方式有以下幾種:通過觀察日常現象去收集證據，通過回憶日常經驗去收集證據，通過查閱資料去收集證據，通過實驗去收集證據．其中通過實驗收集證據是常用的一種方法，對于通過實驗來找出關系與規律的情況，一般要求測出三組或三組以上數據或情況．⑤分析與論證這個環節是對收集的證據進行歸納與分析，從而得出某種關系或找出某些規律與結論．常見的分析與論證方法可用歸納法得出結論，例如，根據滑動摩擦力與正壓力關系的實驗研究，通過歸納實驗數據可得出結論:在接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力與正壓力大小成正比．也可用推理法、比較法、類比法等得出結論．⑥評估這個環節主要是評估實驗原理步驟及操作過程有關科學性錯誤或不夠合理的地方，同時找到減小誤差的辦法，從而進一步改進探究的方案．⑦交流與合作這個環節是指在探究過程中各個環節中進行溝通，取長補短，通過交流與合作找到最佳的探究方案，并提出新的問題．

三、科學探究的誤區

科學探究是一個對未知領域進行探索的過程，科學探究的目的不僅是為了使學生掌握知識，更重要的是教給學生一些探究思維程序和掌握實驗技能、體驗物理科學研究的過程，進而培養學生創新意識和實踐能力，因而教師在教學中應時刻注意科學探究的真正目的，教學中教師要當好“導演”，學生是演員，有時教師還應該當好演員中的“配角”．由于創造活動的特點，教學過程發展到教師事先預料不到的地方是完全可能的，這就要求教師根據課堂自然發展的情況，隨機應變地控制教學過程，不可死板、機械．目前，有一些科學探究流于形式，或生搬硬套，或老師包辦代替，學生依然是被動接受，雖然是一堂科學探究課，但學生根本沒有創造思維的空間，完全按老師設計的路子走，使的這個“科學探究”變得索然無味．久而久之，學生就會失去興趣．在探究滑動摩擦力的問題時，如果提出問題:“影響滑動摩擦力的因素可能有哪些?”則提出猜想的空間就較廣;而如果提出問題:“摩擦力與壓力及接觸面粗糙程度有什么關系?”則提出猜想的空間就很狹窄，整個探究過程就會很呆板，就會只聽到一個聲音，這顯然不利于學生科學素養的培養．在探究浮力問題時，可提出:“浮力與物體在液體中的深度是否有關?”等問題供學生探究，以提高學生的探究能力與科學思維能力．另外在實驗的“制定計劃與設計實驗”環節，也要多問幾個為什么，為什么要這樣，為什么不那樣，從而使學生在討論中找到相對較為合理的方案．

四、科學探究實例

探究“電流、電壓和電阻的關系”．針對這個探究實驗，首先要明確探究電流、電壓與電阻三者之間的關系，實驗要用控制變量法，控制一個變量然后研究剩下兩個變量之間的關系，因而將探究過程分成兩步:探究保持電阻不變，研究電流與電壓的關系．1．提出問題在電阻一定時，電流與電壓的關系怎樣?2．猜想與假設猜想1:在電阻一定時，電壓增大，電流也增大，可能成正比關系，也可能是其他函數關系．猜想2:在電阻一定時，電壓增大，電流可能減?。孪?:在電阻一定時，電流與電壓可能沒有簡單的關系．3．制定計劃與設計實驗師:要研究電流與電壓的關系，就要知道電流與電壓的大小，需要什么器材?生:需要電源、導線、電流表、電壓表．師:要找到電流與電壓的關系，必須測得幾組數據?從而找到規律，那么怎樣才能得到幾組不同的數據呢?改變電路工作狀態的方法有哪些呢?在這些不同的方法里，哪一種方法更方便?(組織學生提出自己的觀點并討論進行實驗與收集證據)經過討論交流確定了實驗方案后，組織學生自己設計表格并把自己的實驗數據填人表中．(分組實驗，并交流自己設計的表格)4．分析與論證根據各組記錄的數據，綜合分析一下能得出什么結論，組織學生互相交流．5．評估與交流各小組評估自己的實驗，評出最佳實驗方案，然后全班交流討論該方案的優劣．并組織學生再提出問題，引發思考。

作者：錢晶單位：江蘇省張家港暨陽湖實驗學校