浅谈例题教学与“发展学生科学探究能力＂

　叶　耀

（太仓市第一中学　２１５４００）

摘要：例题教学是“发展学生科学探究能力”的有效载体，例题的特征具有“发展学生科学探究能力”因素，具有“发展学生科学探究能力”因素的例题来源于课本、社会及对例题结论的再运用，科学能力需要教学过程中的强化熏陶

“教育在历史上第一次为一个尚未存在的社会培养新人”。提高国民素质，尤其是国民的科学素质已成为世界各国谋求发展的重要战略。中共中央、国务院明确指出，教育在综合国力的形成中处于基础地位，国力的强弱越来越取决于劳动者的素质。现代教育不仅关注社会发展和文化传承，而且更加关注人的全面发展。科学教育作为教育的一个重要方面，除了科学知识的传授和技能的训练外，更应重视对学生创新意识和科学探究能力的培养、对学生终身学习兴趣和科学精神的培养。物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。物理课程更要让学生在学习初步的物理知识与技能的同时，经历基本的科学探究过程、受到科学态度和科学精神的熏陶；它是以提高全体学生的科学素质，促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程。

物理的习题浩似烟海，无穷无尽，辅导资料铺天盖地，五花八门。如果让学生见一题做一题，结果只能严重地抑制学生终身学习兴趣及科学探究能力的发展。教师应该通过例题教学，使有限的例题发挥极大的作用，使例题教学发挥其“发展学生科学探究能力”的功能，这不仅是现代意义的教学的需要，更是应试教育与素质教育的分水岭。例题教学对受教育者的熏陶这一功能已经被人们所认识,选择怎样的例题,做怎样的分析,寻找什么样的解题途径是培养什么类型学生的根本问题。本文就有利于发展学生科学探究能力的例题教学作一探讨。

１，例题本身所具有的科学探究特征

在课堂教学中,例题就是一个问题，而问题就是一个不能即时达到的目标。解题就是解决问题的过程，是为了达到这个目标所作的体力或心理的活动的总称。用认知心理学的观点看，解题的过程就是一个“信息输入——信息加工——信息输出”的过程。这一过程的本身就是科学探究的过程。同时，问题又总是与困难联系在一起的，从某种意义上说，困难和问题属于同一个概念。正如美国著名数学家·波利亚所说的：“一个问题，如果很困难，就是一个大问题；如果它只有一点困难，就是一个小问题。……没有困难，也就没有问题了。”一个问题的本身不可能主动地为我们展示出解决它的途径，解决问题的途径需要解题者通过知觉和思维去发现和发掘。如果已知信息的数目越少、越隐蔽、越模糊，解题的难度就越大。而这发现和发掘也真是科学探究的任务。根据已知的条件，知道需要解决的是什么问题，如何分析问题，建立什么模型，问题发展的过程怎样，问题中有什么基本规律，作怎样的猜想与假设，解决问题的条件够吗，制定怎样的解题计划与设计，用什么手段（数学、实验）去达到目的，对结论作怎样的分析、评估等等，这些都是科学研究能力的组成要素。所以，一道例题，它的成功求解本身就体现出了科学探究的特征。

２，例题的选择应体现科学探究能力

例题是教材的一个重要组成部分，是教师在学生学了相关的概念和规律之后安排的解决问题的能力训练，在讲解了概念和规律后，要结合概念和规律教给学生一套分析问题解决问题的方法，从理论（概念和规律）到实践（分析问题解决问题）是认知过程的一次飞跃。运用已有的知识去解决未知事件的过程在教学上一方面能使学生加深对概念、规律的理解；另一方面更能启迪学生的思维、培养学生的能力、发展学生的智力。也就是使学生触类旁通、掌握要领。例题一般都是经过反复推敲，精心筛选出来的典型范例，是学生获取知识、发展能力的重要载体，关系到课堂教学的质量及方向。这里就涉及到例题的选择问题。例题的选择应体现科学探究能力的培养，其来源主要有：

２.１注重课本例题的改造

课本中的一些例题，看似平常，提出的问题也比较明确具体，由于课本在编写上注意难度的平缓，每一问题的提出都较实际，深入浅出，如果对课本例题搁置不用，另选例题，久而久之使学生容易产生轻视课本的不良心理影响；如果对例题不作深入研究，照本宣科，又容易使学生产生乏味感，从而抑制学生的创造思维，难以发挥例题应有的作用。教学中的仔细分析会发现，有的例题有着十分丰富的内涵，有不寻常的功能，在例题的背后还有一个广阔的天地，例题中蕴含着不少值得人们去深思、探究的问题。这些都是例题教学中值得认真研究和解决的问题。笔者认为，对于课本例题正确的态度应该是充分利用它但又不拘泥于此，在充分发挥和挖掘课本例题功能的基础上，适当地对例题进行改造也是必要的（如：加一个条件、减一个条件、变换其中的某些条件、把图形进行适当变换等等）、再者，教材中的例题给出的解法也是有限的，如果对例题只局限于课本的解法，不作深入研究，不求解法有新的突破，在例题教学中不敢于开拓创新，这只能使学生的思想僵化、死套模式，陷入机械学习的泥坑。

例如：（人教版２０００年２月第二版p72页）沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在墙上，足球的质量为m,网兜的质量不计。绳与墙壁的夹角为α，求绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。

此题无论怎样都属于简单的，如果改为求绳子伸长时，绳对球的拉力和墙壁对球的支持力怎样变化则情况就完全不一样了，既解决了原题所要解决的问题，又引出了动态平衡的问题及变化过程的分析方法，从而使学生体会到了：共点力平衡原理是可以被运用到变化的过程中去的、本来不熟悉的平行四边形可以转化为比较熟悉的三角形来处理等等。再者，在此题求解的过程中还涉及到作用力与反作用力的识别，可以说这一改对于“发展学生科学探究能力”是十分有利的

把教材中的例、习题讲得精一点深一点，探求题型的变通，这一点对发展学生的科学探究能力显得更为重要。

２.２重视实际问题的解决

例题教学的着眼点应放在解决实际问题上，如自然现象的解释、实用电路设计、航天技术、磁悬浮技术、纳米技术、超导、快中子增殖反应堆、可控热核反应等。这也是近几年高考的一大热点。物理学为我们提供了大量联系实际的素材,我们可以将这些材料设计成例题让学生去解决,学生只有在解决实际问题的过程中,通过亲身体验物理概念、规律与物理过程的相互作用后，才能真正理解科学，掌握科学方法。

例如：初二的学生在学了液化后问我：他们家浴室里墙上的镜子在没有开暖风机前的“雾水”在中间形成一片，开了暖风机后“雾水”变成了１６块，且“雾水”都在每块的中间，这是为什么？很显然这位学生有着极强的求知欲，我提示他只要紧紧抓住液化的条件，同时注意观察周围的环境就可以解释这一现象，我还提示他看一看是否镜子紧贴瓷墙砖，果然，他第二天就给了我一个满意的答案

教师在设计这类例题时要遵循的原则是：这类问题应该是学生感兴趣的、且又在其“最近发展区”之内所能够解决的，因为这样的问题既容易激发学生的学习积极性，又有利于学生抓住学习的要点。以培养学生的科学素养为主要目标，选择最能体现教育价值的知识作为教学内容，体现简、易、宽、新的特点。

２.３强化例题结论的再运用

运用例题的结论去解决新的问题，是对问题的结论进行评估的价值问题（学生最不愿意做的工作就是对题目答案的评估）。这是对学生进行科学探究能力熏陶的重要动作。而且这种能力体现在科学研究方面显得更为重要。能力是建筑在知识基础之上的，北京大学，清华大学加强基础教学的作为充分说明了这一点，例题的结论较之课本的规律通常在适应条件上更为狭义，但也因此而更贴近所要解决的问题，从某种程度上说，例题结论掌握的多少、会否运用是学生探究能力高低的鉴证。

例如：在研究了侧风情况下帆船的前进问题后，再研究逆风情况下帆船的前进问题就显得水到渠成了。

再例如：我问高三的学生有一个金属框从高处落下时你能说出多少所涉及的物理现象？竟然没有一个学生提到磁通量的变化及相应的问题，由此可见结论的运用是何等的重要

这样做无疑是对学生进行着科学的熏陶，重视例题结论的运用，从一个问题出发可以探求新命题，既使学生对灵活变通解题有所领悟，又融通了课本知识和知识的结构，更有助于激发学生勤奋好学，刻苦钻研的精神，思想境界再上一个台阶。同时这一做法更会使学生体会到对题目结论进行思考的必要性和重要性。

３，例题的教学过程应注重科学探究能力的熏陶

科学探究能力得以发展的首要问题是科学素养的培养。有的学生做作业常常是只有公式，不写道理，缺少附图或附图不清，书写混乱，没有规格，这些情况说明这些学生既对物理基本概念和规律理解得不够好，更显示出科学表达能力的差，缺乏必要的科学作风修养。科学不仅仅是一堆事实和理论，它更是一个动态化的过程，物理例题教学的过程可以看作是培养学生观察、推断和实验等能力的过程。这样，不但切实地训练了学生有理有据地分析问题。逻辑论证的能力，而且培养了他们简要的正确的科学表达能力，对于一个学习科学的学生来说正确的表达能力也是一种非常必要的素养。同时，正确的科学表达，实际上也提高了学生深刻掌握概念和规律的要求。在教学过程中，教师可以将科学方法进行显现处理，让学生在学习知识的过程中，掌握基本的科学研究方法。科学方法的掌握，将会帮助学生理解、巩固所学的知识，更深刻地领会科学探究过程，使学生能够很快的适应新的研究领域的要求。物理学中常用的科学方法主要有：提出问题（质疑）、分析问题（观察、实验、测量、分析）、解决问题（图象法、归纳法、演绎法、模型构建、建立假说和验证假说等等），科学方法的掌握不是一蹴而就的，学生在学习中通过模仿，从教师的授课过程中或课本上学到一些基本的科学方法，并在运用知识解决问题的过程中掌握科学方法。进而达到发展学生科学探究能力的目的。

例如：从例题的出现到分析之间应有一段时间让学生思考，向学生展示例题所涉及的背景、让学生进入其“最近发现区”，注意书写的规范性及科学性等等

纵上所述，例题及其教学必须着眼于培养学生的创新意识和发展学生的科学探究能力。综观近几年高考及中考试题，大部分内容都是要求学生必须对有关的基础知识在理解的基础上熟练地掌握，从而促进更多的技巧产生。充分发挥例题于“发展学生科学研究能力”铺路架桥深层次的作用研究，在当今也就显得十分必要了。

参考文献：

［１］《物理课程标准》（实验稿）北京师范大学出版社２００１年７月第１版

［２］郑青岳：《关于物理解题理论若干问题的探讨》《课程·教材·教法》 1995年第3期