江总书记指出：“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，创新的关键是人才，人才的成长*教育。”二十一世纪的教育改革，向我们教师提出了新的更高的要求。新世纪教育改革的纵深发展，旨在全面提高学生的素质。对物理这门课程,重要的是培养学生的科学素质，也即体現在对学生的创新精神和实践能力的培养上。以往的高中物理教材和初中教材相比较，前者在后者的基础上是引导学生由形象思维向抽象思维发展，从而使学生的思维产生了一个质的飞跃。所以在高中课程的教学过程中大多數研究的对象是一些物理模型，这些物理模型既原于实践,而又高于实践，在我们的生活、生产、科技领域中带有普遍的共性特征，具有一定的抽象概括性。正因为如此，学生普遍感觉高中物理难学：听听还懂,解决实际问题就困难。关键在于他们还是习惯于初中的那种形象思维方式，只会记概念、規律的静态结论，而不重視得出结论的发展过程。只会照葫画瓢，模仿性地解决一些简单的物理问题，而不善于通过观察分析，提炼出現实情景的物理模型,尔后纳入到相关的知识体系中去加以处理，最后得到问题的解决。 目前建构主义作为一种新的认知理论已成为国际科学教育改革的主流理论。建构主义强调学习的自主性、社会性、情境性，由此生发出探究学习和合作学习等现代学习方式，并要求渗透STS（科学、技术、社会）教育理念。在当前的教育形式下我们看到，《物理课程标准》（以下简称《标准》）将内容标准分为两部分：科学探究和科学内容。科学探究的提出在教学方式上本身是一个大的飞跃，而《标准》不仅要求把科学探究作为重要的教学方式还要求成为学生的学习目标，这更是一个大的飞跃。现在的初中教材和高中教材已融为一体，体现了《标准》的课程基本理念、培养目标以及具体要求。 物理教师在新课程理念引导下以科学探究为主要教学方式完成教学任务的过程中，一定要重视对学生建模意识的培养,把科学探究和建立物理模型有机的结合起来，只有这样，才能使学生在解决物理问題时能清晰地构建出情景条件的物理模型，迅速找到解决问题的方法，从而达到培养学生灵活思变、创造性思维的能力。 一、科学探究的教学模式和理想的物理模型 义务教育阶段的物理课程培养目标定位为：培养全体学生的科学素养。探究学习是实现这一目标的关键。科学探究是要将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。学生学习科学应与科学家对科学的探究有类似之处，科学家们在探索人类未知的东西，而学生则是在探究他自己所未知的东西。我们的学生在经历与科学工作者相似的探究规律的过程中，就能自己体会科学研究的方法，养成对科学研究严谨与创新的态度。科学探究大致有以下几个要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。从这几个要素中我们看到，在探究过程中重在探究的过程，而非结果；重在收集证据，而非繁杂的计算；重在对结果的评价，而不迷信结果。 构建理想的物理模型是科学理论的依据。纵观物理学发展史，许多重大的发现与结论，都是由于科学家们经过大胆的猜想构思，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验或实践验证，模型与事实基础很好吻合的前提下获得的。如：伽利略构建了光滑这一理想化的模型，才有惯性定律的重大发现。法拉第在1852年，对带电体、磁体周围空间存在的物质，设想出电场线、磁场线一类力线的模型，从而建立了场的概念。1905年爱因斯坦建立了光子模型，圆满地解释了光电效应现象。卢瑟福的原子的核式结构模型。“哈勃定律”所反映的大爆炸宇宙模型。除了上述一些理想化模型外，在高中教材中，我们熟悉的理想化模型有如:质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、绝缘体、点光源、薄透镜、狭缝、薄膜等等。正是引入了这些理想化的物理模型，才得以使我们面对许多复杂的现实问题，通过简化处理能够比较顺利地予以解决。所以可以这么说，倘若离开了物理模型，不仅物理研究无法进行，而且对物理学科的纵深发展必然会起阻碍束缚的作用。 二、科学探究和建模意识的必要性 作为一名中学物理教师，我也深刻的感到学生想象力的逐渐缺乏。初二刚学物理的时候孩子们的兴趣特别的浓，七嘴八舌的会问各种各样的问题。物理是一门规律性很强的学科，关键在于理解，而不需要太多的记忆，其实应是一门较容易掌握的学科，但多年来物理令太多的学生望而生畏了，我觉得实际上，学生怕的不是物理，而是物理题。科学探究这一教学目标的实施能还物理本来之风采，让学生在规律的探求与思考中了解物理，理解物理。 建模意识是创新思维，在教学活动中构建学生的建模意识实质上是培养学生的创造思维能力，因为建模活动本身就是一项创造性的思维活动。它可以培养学生的想象能力，直觉思维能力，猜测、转换、构造等能力，这些能力正是创造性思维所具有的最基本的特征。 三、在教学中应渗透科学探究和建模意识 科学探究有七个要素，那么如何在实际教学中渗透这几个要素，很好地贯彻科学探究呢？ 1．注意科学探究与以往实验的区别。首先对结果的预见性有所不同，以往的实验往往是要研究一个确定的规律，但对于一个探究过程，其结果往往具有不唯一性，或者说并不知结果到底如何发展，从而要求对每一个现象每一个结果进行研究思考。古代圣君有一得人心之道，称之为“广开视听，丰文言是”，我们的教学也应广开视听，鼓励学生进行猜想与假设，而不应死扣理论结论来进行实验，这样会禁锢了学生的想像力。 其次，研究过程有所不同。以往的实验有明确的实验目的、实验原理、实验步骤，包括如何进行数据处理、结果的误差等都是预先设计好了的，学生在实验过程中只要按照要求去做，就一定能够取得预期的结果。探究学习要求学生根据自己的猜想自己设计实验，要为自己寻找证据，并且往往需要几个猜想几个论证才有结论，这个过程能培养学生思维的缜密性，培养学生分析问题的能力，使学生充分体会物理的科学性，培养学生的科学素养。 2．注意循序渐进。学生开始很可能对探究式学习不适应，因此我们要考虑学生的情况和接受能力，要循序渐进。可以先培养学生阅读资料和调查的能力，比如要求学生对生活或科技上物理知识的应用进行调查并写出报告，学生可以采取看报、看书、看杂志、上网、询问家长等途径来完成，从而锻炼学生学会从各种渠道了解信息的能力。 同时，我们可以收集一些科学家发现规律和发明创造的小故事，经常给学生介绍，并且把故事重点放在科学家研究的过程上。这样做的目的是希望通过这些故事，第一能激发学生的兴趣，第二能使学生对科学研究方法有个初步的概念，第三希望科学家们的人格力量能感染学生，从而培养学生良好的科学态度和严谨的研究作风。 其次可通过一些简单的制作培养学生的动手能力，尤其是学生之间的合作精神，这也是科学探究的要素之一。合作能力在美国的教育中排在最首要的位置，在人才招聘时合作能力也是一个重要的指标，而这恰恰是我们的学生所缺乏的，常言道“众人拾柴火焰高”，较好的合作能使问题的解决快而有效。合作能力体现在有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，也敢于放弃或修正自己的错误观点。物理的实践活动比较多，因此我们有责任在物理教学中培养学生的合作精神。 在学生具有一定的探知能力以后，接下来可以实施要求较高的一些环节了，如制定计划与设计实验，进行实验与收集证据。 3．切忌生搬硬套。在具体内容的教学过程中，要注意对科学探究方法不能生搬硬套。我们不能指望学生在没有任何物理基础的情况下都能像牛顿那样思考苹果下落的问题，从而得出万有引力的规律。科学探究有七个要素但并不是说每个内容都要有这七个要素组成。可以有所侧重，或者只有其中的一项或几项，也可以有另外的要求。我们要注重科学探究，但也提倡学习方式的多样化，一句话，要做到具体情况具体分析。 4. 教师在教学过程中要重视对学生建模意识的培养 理想的物理模型，即是物理科学体系中光辉的典范，也是解决现实物理问题不可或缺的依据，其重要性不言而喻。所以，教师在传授知识的过程中，要根据实际课时的内容安排，及时向学生强调基本物理模型建立的过程和条件，并要求学生牢固把握住这些基本的物理模型，并且在具体应用解决物理问题时,引导学生如何根据题设条件，从物理规律出发，通过分析、综合、类比等，突出对所要研究问题起主要作用的因素，略去非本质的次要因素，使思维从纷繁复杂的具体问题中抽象、构造出我们熟悉的物理模型，然后应用掌握的相关知识予以解决。当然，对学生这种能力的要求并非一朝一夕就能培养出来的，需要教师把这种建模意识贯穿在教学的始终。要循序渐进地启发引导学生，使学生逐步熟悉并掌握这种科学研究的思维方法，养成良好的思维品质，使构建物理模型的意识真正成为学生思考问题的方法与习惯。 提高建模意识是教育思想和教学观念更新的体现，培养学生综合应用所学知识的能力，收集和处理信息的能力，以及培养学生独立思考，激发创新意识和“重在参与”的意识，是我们每位教师在教学活动中努力的方向。所以教师们原有头脑中存在的那种陈旧的教育思想和教学观念必须彻底更换。在向学生传授知识的同时，要重视宣扬科学家们那种大胆联想，勇于构建物理模型（甚至包括失败的物理模型）的创新思维，让他们体验到科学家们为人类、为科学寻求真理的进取精神和科学态度，唤起学生们对建模意识重要性的认识，激发他们的兴趣，逐步提高他们构建物理模型的能力。提高学生的建模意识，必须向学生指明，努力掌握硬实的物理基础是必备的条件，同时还要求学生建立起广泛的物理生活知识，平时多关心、收集高新科技信息知识，并通过联想，理论联系实际，使自己所学的知识更扎实、更贴近实际这正是现代教育所期望的。要真正培养学生的创新能力，“课题研究性”教学模式与“探究性学习”的课堂教学模式均坚持以学生为主体，教师为主导的原则，充分挖掘学生的主动参与和积极思维的意识,自觉地在学习过程中构建物理模型。只有这样才能使学生分析和解决问题的能力得到长足的进步，也只有这样才能真正提高学生的创新能力
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