核心素養體系下的探究式物理教學

汪顯和

近年來，世界各國開始關注學生的核心素養，并構建相應的核心素養模型.建立各學段學生發展核心素養體系、明確學生相應具備的適應終身發展和社會發展需要的品格和關鍵能力，已成為深化課程改革、落實立德樹人根本任務的基本要求，也成為我國教育領域與國際教育改革趨勢相銜接的重要環節.

我們必須要認識到學校教育不能填滿學生生活的空間，要留有閑暇.因為學校教育絕不是給人生畫上句號，而是給人生準備好必要的“槳”.以個人發展和終身學習為主體的核心素養模型，必將取代以學科知識結構為核心的傳統課程標準體系，以培養和發展學生核心素養為目的的教育教學必將取代知識傳授為主要目的的傳統教學.

1核心素養內涵

所謂核心素養指的是，同職業上的實力與人生的成功直接相關的涵蓋了社會技能與動機、人格特征在內的統整的能力.牽涉到不僅“知曉什么”，而且在現實問題情境中“能做什么”的問題.“核心素養”的核心既不是單純的知識技能，也不是單純的興趣、動機、態度，而在于重視運用知識技能、解決現實課題所必須的思考力、判斷力與表達力及其人格品性.

2探究式物理教學模式

高中新課程積極倡導探究式教育：“要改變課程中過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集和處理信息、獲取新知識的能力、分析問題解決問題以及交流與合作的能力”.物理教育應該以探究式教育理念為指導，培養學生提出問題解決問題的能力，全面提高學生的科學精神和科學素養，促進和發展學生終身學習的內在品質.

華盛頓大學物理教育研究組編寫的“探究物理（Physics by Inquiry，1996）”一書的前言中指出：“探究物理由一系列以實驗為基礎的單元組成，一步一步地將學生引入物理學和物質科學.學生通過深入地研究簡單的物質系統及其相互作用，獲取科學過程的直接經驗.學生從自己的觀察入手，發展基本的物理概念，使用并解釋不同的科學表達方式，建構具有解釋和預測功能的模型.所有單元設計都有明確的目的，發展學生的科學推理技能，提供將科學概念、表達方式和模型與實際問題建立聯系的實踐活動.”

物理學是在不斷追求認識統一性的探究過程中發展的.物理課不應當是聽課、記筆記、做實驗、做習題的結合，而是在教師的指導和幫助下不斷探究物理現象的本質與內在聯系的過程.將科學探究作為物理教學改革的指導思想，這是體現物理學的本質與促進學生核心素養發展相統一的要求，是國際物理教育發展的共同趨勢.

3核心素養體系下的探究式物理教學

根據學生特點和學校條件、教師素質能力等各方面的影響，核心素養體系下的探究性教學的組織形式也應多種多樣，筆者認為大致可分為以下幾種教學組織形式.

3.1課堂演示共同探究

（1）適用： 這種組織形式一般針對新課教學過程中的演示實驗，由于實驗器材不能滿足全體學生的需要，或是實驗難度大，儀器精密，要求很高，或是具有危險的、有毒的一些操作，學生不能夠直接操作實驗.如一些電學原理實驗：原電池、變壓器等；或者是一些小實驗，在一定條件下也可以師生共同探究.

（2）操作：①準備實驗儀器，結合儀器對實驗步驟進一步調整完善；（主要由教師在課前進行）②明確探究目的，進行適當的猜想、假設；③制定探究方案，明確探究所需儀器、制定探究步驟（這一步可以由學生在教師的指導下來完成，或也可以由師生共同完成）；④師生共同實驗，發現問題，記錄實驗現象、結果；⑤對實驗結果數據進行處理（在這個過程中可以讓學生自己結合以前所學過的處理方法進行處理，教師也可以進行適當的點撥指導）；⑥師生一起對實驗進行總結，對實驗過程中的現象進行科學的解釋； ⑦共同得出科學的探究結論.

（3）意義：在這類操作中教師是表演者和引導者，學生是觀察者和參與者（也可以讓學生上臺演示），保證能夠滿足演示實驗的一系列條件.這種組織形式學生不必做太多的準備，但需動腦、動眼、動耳、動口等.這種方式不需要往返于教室和實驗室及其他場所，而教師要事先準備，使得實驗可見度大效果明顯，便于觀察，并且確保實驗成功，但學生動手相對較少.在這種實驗中教師要不斷的提問學生，讓學生的思維緊跟教師的設計.雖然不是學生親自動手做實驗，但通過教師與學生的交流或教師的不斷設問學生的思考回答，讓學生全身心的投入到實驗中，可以很好的提升同學的專注力、記憶力和思考力.通過這種方式能很好的培養與他人積極交流、多樣化表達的能力，形成學會改變，包括接受改變、適應改變、積極改變和引導改變的能力.

3.2分組實驗探究

（1）適用：這是最典型的探究教學形式，基本能滿足學生各方面的學習需求，是我們所倡導的積極探究方式，也是學生最喜愛教學組織形式.根據教學內容、目標，教師做好周密安排.各實驗小組成員合理分配，實驗時做好分工，使得每個人都有鍛煉的機會.分組實驗探究分為三種，第一種是課堂上的分組探究，主要針對一些較小問題的有目的的探究；第二種是到實驗室進行的分組探究，主要針對比較重要的物理規律的開放的探究；第三種是有共同興趣愛好的同學組成的興趣小組，主要針對能力提高或者是進行一些課題的研究或研究性學習.

（2）操作：①明確實驗目的制定實驗方案，明確實驗所需儀器、制定實驗步驟（根據教學內容由學生獨立完成）；②準備實驗儀器，結合儀器對實驗步驟進一步調整完善（根據實驗所需，讓學生自己到實驗室挑選儀器，根據所能獲得的儀器適當修改實驗方案）；③學生進行分組實驗，發現問題，記錄實驗現象、結果；④對實驗結果數據進行處理；⑤對實驗進行總結，對實驗過程中的現象進行科學的解釋； ⑥得出科學的實驗結論；⑦教師評估，指導，小組間的交流；⑧學生最后總結.

（3）意義：利用分組實驗探究的方法使學生對物理教學中的一些規律、問題進行更加形象直觀深入的理解，能夠很好的掌握知識.通過對實驗方案的設計，包括對實驗方案的修正，實驗的操作和觀察、分析、總結，學生的動手能力得到了鍛煉，提出問題、分析問題和解決問題的能力得到了很大的提高.同時在分組實驗過程中，組員之間的相互協作，互相幫助也給了學生思想品德方面的教育. 通過分組實驗探究，讓我們的學生學會了做事（包括職業技能、社會行為、團隊合作和創新進取、冒險精神）、學會共處（包括認識自己和他人的能力、同理心和實現共同目標的能力）、學會發展（包括促進自我實現、豐富人格特質、多樣化表達能力和責任承諾），核心素養得到了發展.

3.3戶外體驗探究

（1）適用：在教學過程中，會有一些涉及到生活生產的設備和儀器，一般中學也不可能把一些大型機械買回（有些也無法買，如船閘等）專供參觀和演示.這時就可以讓學生走出教室，走進戶外進行體驗探究活動.例如在學習曲線運動中的圓周運動時，可以讓我們的學生走進大型游樂場，體驗蕩秋千、海盜船、搖頭飛椅、過山車、叢林飛鼠等等，體驗圓周運動、超重失重.百聞不如一見，百見不如親身體驗，物理教學應該大量增加學生的這種親身體驗的機會.

（2）操作：①明確探究目的，制定合理探究方案；（有時可以先適當的進行理論上的研究）②考察探究地點、條件是否具備（根據所需，由教師或學校出面進行聯系）；③學生各自制定方案，設計表格，準備記錄實驗現象、結果；④現場在教師（或當地工作人員）指導下進行體驗探究，及時記錄實驗現象、結果；⑤對結果數據進行處理；⑥得出科學的結論；⑦相互之間進行交流；⑧教師評估，指導；⑨學生最后總結，寫成報告；⑩教師將學生的研究成果進行評獎鼓勵.

（3）意義：這種形式要求與有關單位聯系，保證參觀實踐活動的順利進行，以取得良好的效果，同時應注意交通及活動過程中的安全.在探究中學生們不斷的將自己平時在課堂上學習所得的知識應用于實踐，體會了知識的實用價值，感受了用自身的知識去解決實際問題的樂趣，進一步激發了學習的積極性.在探究過程中通過對碰到的問題不斷的分析解決，學生的自我實現、豐富人格特質、認識自然、認識環境的跨學科素養得到了發展，鍛煉了學生的團結協作的能力和創新進取、相互交流、信息互動的能力，使終身學習的能力獲得很大的提高.

3.4家庭式親子探究

（1）適用：父母是孩子的第一任老師，是我們教學的重要資源.利用家庭中常用的一些生活用品或發動家庭成員來完成探究比較可行.課題要求難度不大，器材容易找到，觀察現象比較直觀，活動過程中一般沒有危險.如探究活塞式抽水機工作原理，觀察水的沸騰，模擬安裝家庭照明電路等等.

（2）操作：①明確探究目的，制定合理探究方案；（可以在教師指導下選題，也可以讓學生自己結合各自家庭特點進行合理選題）②學生與父母家庭一起制定方案，設計表格，準備記錄實驗現象、結果；③家庭共同進行動手探究，及時記錄實驗現象、結果；④對結果數據進行處理；⑤得出科學的結論；⑥教師評估，指導；⑦家庭最后總結；⑧學校將家庭的探究結果進行評獎給予鼓勵.

（3）意義：這類探究活動要求要適合家庭完成，無須做過多的準備工作.利用這種探究方式進行探究，不僅可以讓學生掌握物理知識，更重要的是加強了學校與家庭的聯系.“一個母親相當于一百個教師，一個父親勝過一百個校長”.我們的教學如果在家長的參與下進行，那么學生的學習會變的更有動力，更加主動.教學也能夠促進家庭的和諧發展，親近了親子關系，同時培養了學生積極進取、善于思考、敢于創新的精神，學生的科學素養得到了發展.

核心素養體系下的探究式教學模式是適應學生的教育、發展的需要的一種非常重要的教學模式，是國際教育發展的一種趨勢.利用探究式教學不僅可以使學生更好更輕松掌握知識，還可以培養學生的團結協作、積極思考、敢于動手、敢于創新的能力.在探究問題的過程中學生的提出問題、分析問題和解決問題的能力都得到了鍛煉，學生自然地學會了求知、學會了做事、學會了共處、學會了發展、學會了改變，為終身學習打下堅實的基礎.