1、經(jīng)受科學探究過程
A、 什么是科學探究?
科學探究原指科學家們研究自然界的科學規(guī)律時，所進行的科學研究活動。進入20世紀80 年代以來，世界各國的基礎教育都將科學探究引入學生的學習過程之中，讓學生模仿和經(jīng)歷科學家進行科學研究時的方法，去獲取知識，領悟科學的思想和方法，領悟科學家探究自然規(guī)律時所進行的各項活動。這樣就突破了基礎教育中的學科封閉狀態(tài)，把學生置于動態(tài)、開放、生動、多元的學習環(huán)境中，使其在自主學習、自主探索中獲得一種新的學習體驗。
因此，科學探究是學生在物理課程和現(xiàn)實生活的情境中，通過發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)查研究、動手操作、表達與交流等探究性活動，獲得知識、技能、方法的學習方式和學習過程�？茖W探究關注的目標是，讓學生經(jīng)歷探究過程、獲得理智和情感體驗、積累科學知識和方法等三個方面。與傳統(tǒng)的接受性學習和訓練性學習相比較，探究性學習具有更強的問題性、實踐性和開放性。在科學探究中，學生不是面對教師和課本事先設計好的問題，而是需要自己去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。
20世紀在美國和法國中小學流行一種“動手做”的科學教育方法，就是探究性學習的一種典型例子。美國的《國家科學教育標準》認為，為了提高學生的科學素養(yǎng)，整個學校系統(tǒng)必須作重大改變，“科學教育采用的新方法必須能反映科學本身的實際搞法，強調(diào)把科學探究作為獲取知識和認識世界的一種方法。”
B、探究的過程和要求
《標準》根據(jù)科學探究的一般要求，結合初中物理課程的特點和8-9年級學生的認知水平，將科學探究分為七個要素，并對每一要素提出了探究能力的要求。在探究過程中，要給每個學生創(chuàng)造機會。明確他們所承擔的任務，鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、出主意、想辦法。要讓每個學生在探究活動中發(fā)揮主動積極的作用。同時，科學探究又是一種集體性的協(xié)作活動，對于簡單的問題可以由學生個人來進行，對于稍微復雜的問題，則應通過小組活動，甚至全班性的活動進行。教師要善于激勵學生對科學的熱情和興趣，表現(xiàn)出對不同觀點的尊重。
1)提出問題。要緊密結合內(nèi)容標準對知識和技能的要求，從學生學習物理和生活實踐中，選取他們感興趣的問題進行探究,對初中學生來說，探究的問題主要應從學生在課堂、實驗室、家庭和日常生活中感興趣的現(xiàn)象中選取。要讓每個學生都能搞清楚探究什么問題?讓學生去研究、調(diào)查、探索。例：探究自行車上用到的物理原理;設計測定食用油密度的方案;探究高壓鍋的原理。
要培養(yǎng)學生從日常生活和自然現(xiàn)象中找出研究課題的能力。能夠明確探究的問題，能通過科學探究對研究的課題進行描述，能應用科學的思想和方法，已有的物理知識來確定研究課題。
生活、社會和科學技術中的問題往往是很復雜的，限于學生的年齡特點和科學知識的局限，不是所有的問題都可以讓學生通過探究來解決的，教師應根據(jù)學生提出的探究課題，結合學生的實際進行篩選和梳理，選擇哪些有對學生的發(fā)展有意義的，而學生又有能力進行探究的課題。
2)猜想與假設。要讓學生根據(jù)已有的物理知識和實踐經(jīng)驗，對確定探究的問題進行猜想和假設，例如，推測探究可能出現(xiàn)什么結果?應該怎樣進行探究過程和方向的設計?根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，能夠對探究的問題作出哪些解釋?哪些必須通過探究后才能作出解釋?
3)制定計劃和設計實驗。要根據(jù)確定的探究課題，設計科學的探究計劃和方案。探究計劃應包括探究的課題、實驗器材和資料的準備、探究的程序和過程(包括觀察、實驗、信息和數(shù)據(jù)的收集和處理)、通過怎樣的分析整理得出探究的結論、以及怎樣對探究過程進行評估和反思等。在制定探究計劃時，應搞清物理學已有的研究成果。對少數(shù)學生可以讓他們?nèi)ピO計一些有一定創(chuàng)新意識的、但又符合初中學生認知特點的探究方案。
4)進行實驗和收集證據(jù)。學生在教師的指導下，根據(jù)探究方案，利用觀察、實驗和其他的方法和技術，收集數(shù)據(jù)、資料和信息。特別提倡用計算機來收集、存儲、處理和顯示各種證據(jù)。要讓學生對已有的數(shù)據(jù)和信息進行科學地分析和解釋，找出這些證據(jù)和探究的課題之間的關系，進行科學地歸納和總結。如果涉及到兩個或多個變量(初中階段只要求處理三個變量的關系，例如摩擦力的探究)，學生應該能進行科學地分析和解釋。在初中階段應以定性分析為主，但也應適當?shù)嘏囵B(yǎng)學生運用數(shù)學工具進行簡單的定量分析。
學生在課堂內(nèi)外進行的探究活動是多樣化的，可以是觀察現(xiàn)象、進行實驗、收集數(shù)據(jù)、分析現(xiàn)象、討論交流、發(fā)表見解;也可以是從各種信息源，包括各種媒體、圖書、期刊、學校的數(shù)據(jù)庫和英特網(wǎng)上收集和獲取信息。要在科學探究的過程中，指導與幫助學生不斷改進探究的方法，例如，在學生進行觀察和實驗時，要讓學生多設計幾種可靠易行的實驗方案，鼓勵學生反復收集和如實地紀錄實驗數(shù)據(jù)。
5)分析和論證。教師要引導學生整理收集到的各種信息、實驗數(shù)據(jù)和證據(jù)，對信息、數(shù)據(jù)和各種證據(jù)進行分析、應用科學的思維和方法，通過分析和歸納，找出規(guī)律，從而得出結論。
6)評估。評估是探究過程的重要環(huán)節(jié)，過去的物理教學雖然也組織過一些探究活動，但是，往往在得出結論后就萬事大吉了，學生通過探究究竟得到了哪些啟示?為什么探究的結果與事先的預測不一樣?探究的設計和計劃的進行過程是否有缺陷?還有哪些需要改進的地方?這些都需要學生去反思，只有通過這樣的反思和評估，學生的科學探究能力才能逐步提高。
7)交流與合作。要讓每個學生都有充分的語言表達機會，要循序漸進的培養(yǎng)學生盡可能用已有的科學知識和較為準確的語言表述自己的探究成果。要讓學生編寫科學探究報告、設計表格、圖象(包括應用計算機設計)
學生應該能夠向其他同學科學地表述自己的研究成果，包括研究的過程、方法和結果。教師要培養(yǎng)學生注意傾聽其他同學的研究報告、尊重別人的探究成果，允許別人對自己的探究過程和成果提出不同的意見和表示懷疑，并能認真思考別人的意見，改進自己的探究方案。
要讓學生盡可能把自己的探究結果表述清楚，并且運用收集的信息和實驗數(shù)據(jù)作出有說服力的解釋;要讓各種想法、觀點進行充分地交流和討論，在此過程中，使學生體會到科學探索和科學實踐的過程和方法。
說明：對學生科學探究能力的要求和活動的組織，應注意以下幾點：
物理課程標準關于科學探究的七個要素，是按探究的一般過程來設計的，實際進行探究活動時，不一定要按照這七個要素的排列順序進行，也可以交叉進行，也可以將后面的要素提到前面進行，教師應根據(jù)探究的要求靈活掌握。
探究活動的組織和對學生探究能力的要求，應該循序漸進，由簡單到復雜，由部分探究到經(jīng)歷較完整的探究過程。例如，學生開始接觸物理時，可以安排一些簡單的探究活動，探究的環(huán)節(jié)可以是其中的某幾個，甚至是某一個環(huán)節(jié)，隨著學生在物理知識和技能方面的不斷發(fā)展，再逐步安排學生進行一些較為完整的探究活動。
要在探究的過程中注意學科的滲透和融合，探究的問題可能涉及化學、生物、地理等多學科，物理教師應鼓勵和提倡學生應用他們在其它學科中學到的知識和技能，來進行猜想和假設、分析和論證、討論和交流。
2、經(jīng)受科學方法訓練
3、培養(yǎng)物理學科能力
能力：是完成某種活動所需要的個性心理特征，是認識事物、探索知識和運用知識的本領。
知識：物理知識是人在實踐活動中對物理世界的認識和總結，主要反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性。因此，“知識”與“能力”是具有辯證關系的兩個概念。
物理教學大綱規(guī)定，要培養(yǎng)學生觀察實驗能力、科學思維能力、分析問題和解決問題的能力。
A.觀察和實驗能力的培養(yǎng)
(1)觀察能力：指通過對客觀事物和現(xiàn)象的觀察從而區(qū)別它們特征的一種能力。
(2)實驗能力：創(chuàng)造觀察條件，動手做實驗的能力。
對中學階段的實驗能力主要有：
①根據(jù)實驗目的的要求制定實驗方案、步驟、設計記錄表格的能力。
②合理選擇、正確使用儀器進行觀察、測量、讀數(shù)的能力。
③分析整理實驗結果、得出正確結論的能力。
(3)如何培養(yǎng)觀察實驗能力
①思想上重視實驗教學，加強對觀察實驗能力的培養(yǎng)。
②要認真做好演示實驗，指導學生分組實驗。
③建立必要的考查制度。
B.思維能力的培養(yǎng)
(1)思維與思維能力
①思維分類一般分為三類：形象思維、邏輯思維、靈感思維
(i) 形象思維：以具體事物的表象為思維材料進行的思維。
(ii) 邏輯思維：以概念或判斷為思維材料進行的思維。
(iii) 靈感思維：以表象和概念組成的思維組塊為思維材料進行的思維。
②思維能力：是指人們在感性認識的基礎上，通過大腦一系列抽象的和形象的及靈感的活動而獲得的對事物的本質(zhì)和規(guī)律的認識能力。
(2)思維方法
①分析：就是在頭腦中把事物分解為各個屬性部分、方面，分清事物的主要因素和次要因素，集中全力研究主要因素的作用規(guī)律的思維方法。
②綜合：在頭腦中把事物的各個屬性部分、方面結合起來，把個別的、孤立的現(xiàn)象合成總體來考慮，從而使認識深入到事物本質(zhì)的一種思維方法。
③抽象和概括
抽象：暫時撇開問題個別的、非本質(zhì)的因素，抽出主要的、本質(zhì)因素，加以考慮研究。
概括：把一類物理事物共同的本質(zhì)屬性聯(lián)合起來，從而建立一個輪廓清晰、主題突出易于研究的新形象或形成新概念稱為概括。