1、经受科学探究过程
A、 什么是科学探究?
科学探究原指科学家们研究自然界的科学规律时，所进行的科学研究活动。进入20世纪80 年代以来，世界各国的基础教育都将科学探究引入学生的学习过程之中，让学生模仿和经历科学家进行科学研究时的方法，去获取知识，领悟科学的思想和方法，领悟科学家探究自然规律时所进行的各项活动。这样就突破了基础教育中的学科封闭状态，把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中，使其在自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验。
因此，科学探究是学生在物理课程和现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法的学习方式和学习过程。科学探究关注的目标是，让学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累科学知识和方法等三个方面。与传统的接受性学习和训练性学习相比较，探究性学习具有更强的问题性、实践性和开放性。在科学探究中，学生不是面对教师和课本事先设计好的问题，而是需要自己去发现问题和解决问题。
20世纪在美国和法国中小学流行一种“动手做”的科学教育方法，就是探究性学习的一种典型例子。美国的《国家科学教育标准》认为，为了提高学生的科学素养，整个学校系统必须作重大改变，“科学教育采用的新方法必须能反映科学本身的实际搞法，强调把科学探究作为获取知识和认识世界的一种方法。”
B、探究的过程和要求
《标准》根据科学探究的一般要求，结合初中物理课程的特点和8-9年级学生的认知水平，将科学探究分为七个要素，并对每一要素提出了探究能力的要求。在探究过程中，要给每个学生创造机会。明确他们所承担的任务，鼓励学生发现问题、提出问题、出主意、想办法。要让每个学生在探究活动中发挥主动积极的作用。同时，科学探究又是一种集体性的协作活动，对于简单的问题可以由学生个人来进行，对于稍微复杂的问题，则应通过小组活动，甚至全班性的活动进行。教师要善于激励学生对科学的热情和兴趣，表现出对不同观点的尊重。
1)提出问题。要紧密结合内容标准对知识和技能的要求，从学生学习物理和生活实践中，选取他们感兴趣的问题进行探究,对初中学生来说，探究的问题主要应从学生在课堂、实验室、家庭和日常生活中感兴趣的现象中选取。要让每个学生都能搞清楚探究什么问题?让学生去研究、调查、探索。例：探究自行车上用到的物理原理;设计测定食用油密度的方案;探究高压锅的原理。
要培养学生从日常生活和自然现象中找出研究课题的能力。能够明确探究的问题，能通过科学探究对研究的课题进行描述，能应用科学的思想和方法，已有的物理知识来确定研究课题。
生活、社会和科学技术中的问题往往是很复杂的，限于学生的年龄特点和科学知识的局限，不是所有的问题都可以让学生通过探究来解决的，教师应根据学生提出的探究课题，结合学生的实际进行筛选和梳理，选择哪些有对学生的发展有意义的，而学生又有能力进行探究的课题。
2)猜想与假设。要让学生根据已有的物理知识和实践经验，对确定探究的问题进行猜想和假设，例如，推测探究可能出现什么结果?应该怎样进行探究过程和方向的设计?根据已有的知识和经验，能够对探究的问题作出哪些解释?哪些必须通过探究后才能作出解释?
3)制定计划和设计实验。要根据确定的探究课题，设计科学的探究计划和方案。探究计划应包括探究的课题、实验器材和资料的准备、探究的程序和过程(包括观察、实验、信息和数据的收集和处理)、通过怎样的分析整理得出探究的结论、以及怎样对探究过程进行评估和反思等。在制定探究计划时，应搞清物理学已有的研究成果。对少数学生可以让他们去设计一些有一定创新意识的、但又符合初中学生认知特点的探究方案。
4)进行实验和收集证据。学生在教师的指导下，根据探究方案，利用观察、实验和其他的方法和技术，收集数据、资料和信息。特别提倡用计算机来收集、存储、处理和显示各种证据。要让学生对已有的数据和信息进行科学地分析和解释，找出这些证据和探究的课题之间的关系，进行科学地归纳和总结。如果涉及到两个或多个变量(初中阶段只要求处理三个变量的关系，例如摩擦力的探究)，学生应该能进行科学地分析和解释。在初中阶段应以定性分析为主，但也应适当地培养学生运用数学工具进行简单的定量分析。
学生在课堂内外进行的探究活动是多样化的，可以是观察现象、进行实验、收集数据、分析现象、讨论交流、发表见解;也可以是从各种信息源，包括各种媒体、图书、期刊、学校的数据库和英特网上收集和获取信息。要在科学探究的过程中，指导与帮助学生不断改进探究的方法，例如，在学生进行观察和实验时，要让学生多设计几种可靠易行的实验方案，鼓励学生反复收集和如实地纪录实验数据。
5)分析和论证。教师要引导学生整理收集到的各种信息、实验数据和证据，对信息、数据和各种证据进行分析、应用科学的思维和方法，通过分析和归纳，找出规律，从而得出结论。
6)评估。评估是探究过程的重要环节，过去的物理教学虽然也组织过一些探究活动，但是，往往在得出结论后就万事大吉了，学生通过探究究竟得到了哪些启示?为什么探究的结果与事先的预测不一样?探究的设计和计划的进行过程是否有缺陷?还有哪些需要改进的地方?这些都需要学生去反思，只有通过这样的反思和评估，学生的科学探究能力才能逐步提高。
7)交流与合作。要让每个学生都有充分的语言表达机会，要循序渐进的培养学生尽可能用已有的科学知识和较为准确的语言表述自己的探究成果。要让学生编写科学探究报告、设计表格、图象(包括应用计算机设计)
学生应该能够向其他同学科学地表述自己的研究成果，包括研究的过程、方法和结果。教师要培养学生注意倾听其他同学的研究报告、尊重别人的探究成果，允许别人对自己的探究过程和成果提出不同的意见和表示怀疑，并能认真思考别人的意见，改进自己的探究方案。
要让学生尽可能把自己的探究结果表述清楚，并且运用收集的信息和实验数据作出有说服力的解释;要让各种想法、观点进行充分地交流和讨论，在此过程中，使学生体会到科学探索和科学实践的过程和方法。
说明：对学生科学探究能力的要求和活动的组织，应注意以下几点：
物理课程标准关于科学探究的七个要素，是按探究的一般过程来设计的，实际进行探究活动时，不一定要按照这七个要素的排列顺序进行，也可以交叉进行，也可以将后面的要素提到前面进行，教师应根据探究的要求灵活掌握。
探究活动的组织和对学生探究能力的要求，应该循序渐进，由简单到复杂，由部分探究到经历较完整的探究过程。例如，学生开始接触物理时，可以安排一些简单的探究活动，探究的环节可以是其中的某几个，甚至是某一个环节，随着学生在物理知识和技能方面的不断发展，再逐步安排学生进行一些较为完整的探究活动。
要在探究的过程中注意学科的渗透和融合，探究的问题可能涉及化学、生物、地理等多学科，物理教师应鼓励和提倡学生应用他们在其它学科中学到的知识和技能，来进行猜想和假设、分析和论证、讨论和交流。
2、经受科学方法训练
3、培养物理学科能力
能力：是完成某种活动所需要的个性心理特征，是认识事物、探索知识和运用知识的本领。
知识：物理知识是人在实践活动中对物理世界的认识和总结，主要反映物理现象和过程的本质属性。因此，“知识”与“能力”是具有辩证关系的两个概念。
物理教学大纲规定，要培养学生观察实验能力、科学思维能力、分析问题和解决问题的能力。
A.观察和实验能力的培养
(1)观察能力：指通过对客观事物和现象的观察从而区别它们特征的一种能力。
(2)实验能力：创造观察条件，动手做实验的能力。
对中学阶段的实验能力主要有：
①根据实验目的的要求制定实验方案、步骤、设计记录表格的能力。
②合理选择、正确使用仪器进行观察、测量、读数的能力。
③分析整理实验结果、得出正确结论的能力。
(3)如何培养观察实验能力
①思想上重视实验教学，加强对观察实验能力的培养。
②要认真做好演示实验，指导学生分组实验。
③建立必要的考查制度。
B.思维能力的培养
(1)思维与思维能力
①思维分类一般分为三类：形象思维、逻辑思维、灵感思维
(i) 形象思维：以具体事物的表象为思维材料进行的思维。
(ii) 逻辑思维：以概念或判断为思维材料进行的思维。
(iii) 灵感思维：以表象和概念组成的思维组块为思维材料进行的思维。
②思维能力：是指人们在感性认识的基础上，通过大脑一系列抽象的和形象的及灵感的活动而获得的对事物的本质和规律的认识能力。
(2)思维方法
①分析：就是在头脑中把事物分解为各个属性部分、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规律的思维方法。
②综合：在头脑中把事物的各个属性部分、方面结合起来，把个别的、孤立的现象合成总体来考虑，从而使认识深入到事物本质的一种思维方法。
③抽象和概括
抽象：暂时撇开问题个别的、非本质的因素，抽出主要的、本质因素，加以考虑研究。
概括：把一类物理事物共同的本质属性联合起来，从而建立一个轮廓清晰、主题突出易于研究的新形象或形成新概念称为概括。