科學(xué)探究作為物理課程的重要內(nèi)容，應(yīng)該貫穿于物理教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)?？茖W(xué)探究的形式和方式是多種多樣的，其基本程序是：提出問題、猜想和假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。在整個(gè)探究活動(dòng)中，教師和學(xué)生都是組織者，又都是參與者，師生的地位是平等的。科學(xué)探究落實(shí)到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中充滿了極大的彈性。要求教師既有有問題意識，又要有很強(qiáng)的調(diào)控能力。從物理學(xué)科的特點(diǎn)出發(fā)，筆者認(rèn)為：有關(guān)物理學(xué)科的科學(xué)探究的可操作模式可以分為五個(gè)模塊。

一、發(fā)現(xiàn)問題，建立命題

問題就是矛盾。我們要善于在自然現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)矛盾，提出要探究的問題。問題可由教師對需要探究的問題為學(xué)生設(shè)置一定的情景。如一幅圖畫、一個(gè)實(shí)驗(yàn)或者一個(gè)故事，啟發(fā)學(xué)生提出，也可直接由學(xué)生提出。

例如：學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律之前，老師可以先用圖片展示情景，引起學(xué)生的興趣和注意，然后由學(xué)生提出問題。學(xué)生可能會(huì)提出很多問題：列車在作水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，車廂內(nèi)有人豎直向上跳起，落下時(shí)是否仍在車廂的原處？列車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，情況又如何？列車減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，情況又如何？再如進(jìn)行機(jī)械能守恒的教學(xué)時(shí)，教師可通過幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，然后教師可直接提出問題：只有重力做功的條件下，動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí)，它們之間有什么定量關(guān)系？再如學(xué)習(xí)功和能時(shí)，很多學(xué)生會(huì)主動(dòng)提問：人走路時(shí)，究竟是誰做功？

二、猜想與假設(shè)結(jié)果

提出了問題，并對命題的范圍和條件進(jìn)行了討論界定，便可依據(jù)問題建立起探究命題。下一步就要設(shè)方設(shè)法把問題探究出來。怎樣探究呢？一般而言，學(xué)生對于所提出的命題總是有一些先入為主的看法，先要針對問題提出一個(gè)或幾個(gè)可能的答案，這其實(shí)就是有關(guān)命題的猜想與假設(shè)，是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思考的一種具體體現(xiàn)。有了猜想與假設(shè)就有了進(jìn)一步探究的目標(biāo)和方向。例如，在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的問題時(shí)，先讓學(xué)生猜測滑動(dòng)磨擦力的大小可能跟哪些因素有關(guān)。學(xué)生憑自己的想象可提出許多假設(shè)：與壓力的大小、接觸面的大小、材料的性質(zhì)，接觸面的粗糙程度等等。在研究“只有重力做功的條件下，動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí)，它們之間有什么定量關(guān)系”多數(shù)學(xué)生會(huì)猜想不變、少數(shù)學(xué)生會(huì)猜想變大、變小。在這一模塊實(shí)施時(shí)，值得注意的是，對于學(xué)生的各種猜想與假設(shè)，教師不能輕易作出評價(jià)，而應(yīng)盡量鼓勵(lì)并為其準(zhǔn)備用以檢驗(yàn)的條件。

三、用理論、事實(shí)、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)假設(shè)與猜想

由于學(xué)生提出的假設(shè)很多，究竟哪個(gè)假設(shè)是問題的正確答案，還要通過實(shí)踐檢驗(yàn)才能斷定。檢驗(yàn)假設(shè)的方法一般有理論檢驗(yàn)、事實(shí)檢驗(yàn)、最受學(xué)生喜歡的常常是動(dòng)手進(jìn)行觀測實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證時(shí)要講究科學(xué)的方法。例如，影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可能有很多，如果我們讓各種因素同時(shí)發(fā)生變化，那么將無法知道滑動(dòng)磨擦力的大小變化究竟是哪個(gè)因素的變化引起的。因此，教師必須啟發(fā)學(xué)生采取控制變量法。在探究滑動(dòng)磨擦力的大小與壓力大小的關(guān)系時(shí)，要讓其它各量保持不變。這樣就能得出滑動(dòng)磨擦力與壓力的關(guān)系。在探究滑動(dòng)磨擦力的大小與接觸面積大小的關(guān)系時(shí)，要保持接觸面間的壓力、材料的性質(zhì)和接觸面的粗糙程度不變。通過這種方法對所有的可能因素進(jìn)行研究，最后得出哪些假設(shè)是正確的，哪些假設(shè)是不正確的。

進(jìn)行理論論證要注意邏輯嚴(yán)密。理論檢驗(yàn)即運(yùn)用學(xué)過的知識通過分析、推理等方法來證明假設(shè)的正確性。例如在研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，有學(xué)生認(rèn)為重的物體比輕的物體下落得快。那么可以這樣問學(xué)生：如果把一個(gè)重物和一個(gè)輕物綁在一起，從高處落下來，結(jié)果將如何呢？按照重的物體比輕的物體下落得快的觀點(diǎn)，下落的時(shí)間可以兩個(gè)物體下落的平均數(shù)，也可以是一個(gè)具有兩個(gè)物體所受重力總和的物體從同一高度的下落時(shí)間，這兩個(gè)結(jié)果顯然是互相矛盾的。這就證明了重的物體比輕的物體下落得快的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

在檢驗(yàn)假設(shè)的過程中中，不僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生參與和合作意識，煅煉了學(xué)生的邏輯思維能力，還讓學(xué)生掌握了科學(xué)的研究方法，這一模塊可以認(rèn)為是實(shí)施“探究教學(xué)”最關(guān)鍵的模塊。

四、分析論證、得出結(jié)論

從檢驗(yàn)假設(shè)到得出結(jié)論，還要通過一個(gè)分析、綜合、概括、推理的邏輯思維過程，從而得出問題的完整結(jié)論。例如，在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，通過實(shí)驗(yàn)得出了滑動(dòng)磨擦力與接觸面積大小無關(guān)，而與壓力的大小、材料的性質(zhì)及接觸面的粗糙程度有關(guān)，那么滑動(dòng)磨擦力究竟與這些因素具有什么樣的關(guān)系，還需要學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、綜合、概括，才能總結(jié)出規(guī)律?？偨Y(jié)結(jié)論的過程是培養(yǎng)學(xué)生思維能力和歸納能力的過程。對于初步培養(yǎng)學(xué)生的成果意識亦大有益處。

五、結(jié)果評估、形成報(bào)告

完成某項(xiàng)工作得到某個(gè)結(jié)果，應(yīng)該進(jìn)行反思、檢查總結(jié)思路、發(fā)現(xiàn)有無疏漏和錯(cuò)誤，是科學(xué)探究必不可少的環(huán)節(jié)。例如，教師可把學(xué)生分成兩組，一組專門給另一組找問題，然后進(jìn)行答辯；還可以要求學(xué)生檢查，看一看結(jié)果是否與常識或與已學(xué)知識相矛盾。并且將評估中考慮到的問題作為記錄寫進(jìn)報(bào)告。這對于起步階段開始培養(yǎng)良好的科研習(xí)慣具有重要的意義。

（作者單位：連云港市朐山中學(xué)）