基于核心素養的物理探究性教學探討

(江蘇省南京市第十三中學鎖金分校，江蘇 南京 210042)

探究性物理教學倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，以改變以前教學中過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的狀況，更注重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。探究性物理教學要根據學生特點和學校條件、教師素質能力等進行組織，筆者針對不同課型進行探討。

1 規律課中的探究性教學

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，課堂實驗是物理實驗教學的重要形式，在物理教學中起到重要的作用。在傳統的實驗教學中，教師比較注重實驗現象的展示，提煉實驗現象背后的規律，而忽略了學生的主體性，學生只是在被動地觀察現象和接受知識，在整個過程中缺乏主動性的發揮，這不符合核心素養培養的理念。因此，我們必須改進物理實驗的教學方式，打造基于核心素養的物理實驗課堂。

1.1 提出問題，作出猜想與假設

探究性教學是以問題為中心的，問題是探究性教學的核心、出發點和歸宿，因此能否提出具有挑戰性的問題是探究性教學的關鍵。提出問題就等于問題解決了一半，教師要在探究性教學過程中發揮自己的主導作用。首先，教師要注意培養學生的問題意識；其次，要注意選擇適當的問題，所謂適當的問題，就是能激發學生的求知欲望、促進學生探索精神和實踐能力發展的問題。探究的問題可以由老師選擇，也可以由學生選擇。提出問題、作出猜想與假設環節在開始時要著重強化，其中感性的、形象思考的成分會多一些，隨著探究性教學的深入和推進，方案設計、分析論證要注重培養，這時理性的、抽象思維的成分會多一些。

案例一：探究平面鏡成像的特點

(1) 提出問題

師：生活中我們經常會照鏡子，現在請同學們利用手中的鏡子認真觀察自己在鏡中的像，你覺得鏡中的像有什么特點？和你本人有什么關系？

學生活動：觀察平面鏡中所成的像。

師：通過剛才的觀察，你認為平面鏡中的像與鏡前的人之間可能有什么關系？

(2) 猜想與假設

學生可能有以下猜想。

猜想1：我覺得我的像和我本人一樣大，因為在家里照鏡子時，要是貼著鏡子站，感覺像和人一樣大。

猜想2：我覺得像和我不一樣，是左右顛倒的，我抬起左手時鏡子中的人抬起的是右手。

猜想3：我覺得用小鏡子的時候我的像就變小了，只能看到自己局部的像。

猜想4：我覺得當鏡子離人遠時像就變小，鏡子離人近時像就變大。

猜想5：像與物體到鏡面的距離是相等的。

猜想6：我發現人和像的移動方向相反，我靠近，像也靠近；我遠離，像也遠離。

猜想7：我發現像的顏色與物體相同。

猜想8：像與物體是對稱的。

牛頓說過：“沒有大膽的推測，就沒有遠大的發現”。猜想與假設是科學探究的重要環節，猜想不是主觀臆斷，猜想要有根據。上面這個案例是根據問題情境提出問題，學生對平面鏡成像的特點提出的猜想有8點，大大超過了教材上的3點。教師不能回避學生不正確的猜想以及猜想的重復，而是要引導學生歸納提煉出對平面鏡特點的主要猜想，實驗驗證后對不正確的猜想要引導學生討論與辨別，形成正確的“物理觀念”。

1.2 制定計劃與設計實驗，進行實驗與收集證據

探究性教學不僅追求探究的結果，更要關注探究的過程，強調學生的親身感悟。初中物理的規律主要是通過探究實驗，從大量具體的實驗事實中歸納而成，學生親歷探究過程，學習了科學方法。例如：平面鏡成像特點、凸透鏡成像規律、杠桿的平衡條件、歐姆定律、焦耳定律等都是通過探究來完成的。

案例二：探究電流與電壓、電阻的關系

師：大家已經猜想了電流可能與電壓和電阻有關，要驗證你們的猜想，需要哪些器材？應該如何探究？采用什么方法？請大家設計實驗方案，設計出電路圖。

生：需要電源、定值電阻、電流表、電壓表、開關、導線等。

生：采用控制變量法。保持電阻一定，探究電流與電壓的關系；再保持電壓一定，探究電流與電阻的關系。

師：剛才大家設計的時候我巡視了一下，看到你們設計的電路圖主要有以下兩種(如圖1、2)。

圖1

圖2

師：請你們評價一下，這兩種實驗電路圖的不同之處在哪里？哪一個電路圖更合理？

生：圖1中沒有用滑動變阻器，改變電壓時需要改變電源電壓。

生：圖2中有滑動變阻器，既可以改變定值電阻兩端的電壓，又可以在電阻改變時保持定值電阻兩端的電壓一定，這個電路的設計更科學、更合理。

1.3 進行實驗與收集證據

(1) 我們先來研究電阻R不變時，研究通過它的電流與其兩端電壓的關系。

(2) 再研究電阻R兩端的電壓不變時，通過導體的電流與導體電阻之間的關系。

1.4 分析與論證，評估與交流

探究的結論是在大量實驗數據的基礎上，通過分析論證得出的具有普遍意義的規律，這是從動手實踐上升到建立理論的思維過程。通過分析有關實驗現象和實驗數據，可以檢驗自己的猜想與假設是否正確，并對猜想進行修正、發展，對大量的實驗證據進行分析比較、歸納，得出一定的結論。這個過程往往是通過評估與交流來體現的，讓大家共同參與評價，引起反思，找到成功與不足之處。

2 概念課中的探究性教學

概念課教學的傳統教學方式主要是教師講授，學生機械地背誦定義，但對概念理解十分膚淺，處理問題盲目，運用時經常出錯，癥結在于他們對概念的理解不透，缺乏探索與實踐的認知。因此，在概念教學中進行探究性教學是必要的。如在“杠桿”的教學中，學生覺得簡單，但很難表述清楚、完整、準確。那么教師應創設情景，如撬石頭的棒、蹺蹺板、壓水井的柄等，讓學生觀察、研究、探索這些材料的共同點及共性知識，通過觀察思考、實驗探究，每組都歸納出杠桿的定義，在集中討論分組的成果同時，采用實驗加以驗證，比如有的同學用圓珠筆撬書本的實驗來驗證，有的同學用打開的小刀當鍘刀切紙片等來驗證杠桿是一個硬棒，能繞著固定點轉動，可以是直的也可以是彎的，最后討論歸納出杠桿的定義，并指出杠桿的要素，使學生學到良好的認識方法，對概念的理解亦更深刻。

3 綜合實踐活動課中的探究性教學

重視知識的應用，將初中物理教學與綜合實踐活動有機地結合起來，是培養學生個性、能力的重要途徑。綜合實踐活動課中的探究是理論聯系實際教學、取得較好教學效果的形式。物理與生活、社會聯系緊密，因此在教學中要根據教學內容和學生認識水平，提供或指導學生挖掘生活中的探究課題，開展課外探究活動，如“溫室效應”“熱島效應”“人體與物理”“交通與物理”“廚房與物理”“雜技中的物理”等。根據課外閱讀、網上查詢、收集資料、觀察記錄、解決問題，以增長知識，獲得成功的體驗。實踐是一個學習、研究、創造的過程，學以致用，關注生活，走進社會，培養學生熱愛科學的意識，讓學生對自己探究的課題產生興趣，有成就感，學會探究，學會創造，更有利于學生身心健康發展，開闊學生的視野和思路。

4 結語

基于核心素養的探究性教學適應學生學習、發展的需要，不僅可以使學生更好地掌握知識，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，學會了求知、做事、共處，為終身學習打下了堅實的基礎。

汪顯和.核心素養體系下的探究式物理教學[J].中學物理，2016，(10).