基于物理核心素養下的探究式實驗教學

【摘 要】基于物理核心素養，結合現階段學生的情況，合理開展探究式實驗教學，本文探究的是開放型實驗教學。

【關鍵詞】物理核心素養；開放型實驗教學

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）04-0222-01

背景：新課程改革對于物理學科教學提出了新的要求，要求物理教學必須以學生為中心，教師成為課堂的引導者。這就要求物理教師必須基于物理學科核心素養展開教學，注重培養學生的品格和能力，促使學生在物理教學的熏陶下，掌握物理知識的同時獲得更多的能力。物理學科要求學生具有高度嚴謹的理科思維。這就需要教師根據學生的實際，貼近生活的實際，用實際的情境引發學生對于問題的思考，培養學生認識問題和解決問題的能力。

由于不同階段學生的生理特點區別，不同學生群體和個人的特點區別，不同教師背景特長的區別，不同地區學校條件環境資源的區別等，因此探究式教學設計必須是靈活且多樣。應當認識，探究是一種多側面、多形式的活動；又由于有些探究活動的指導和開放程度不同，有些探究活動只包含了探究的部分要素和特征，有些探究活動要求學生參與探究的全過程等。因此探究活動中每一個要素的目標和整體的目標都是可以分層次的。所以我們在設計探究教學時，必須知道每一個要素目標不同層次的具體要求。

探究式教學的模式有多種，本文主要研究開放型教學模式。

開放型探究教學模式這種模式教師參與程度最小，是以學生自主探究為核心的一種探究模式。以學生自主探究為中心的開放型探究教學模式，包括個基本特征：

（1）學生圍繞具有科學性的問題展開探究活動。

（2）學生獲取可以幫助他們問題解釋和評價且具有科學性問題的證據。

（3）學生從證據中提煉出解釋，對具科學性的問題做出解釋。

《用電流表、電壓表測電阻》案例片斷

教學過程

基于學生已經學習過滑動變阻器、電壓表、電流表的使用，所以教師直接拋出問題。

問：有一只標號不明的電阻器，如何才能知道它的電阻值？

一、合作探究

分小組，4人一組探究

1.實驗目的：伏安法測電阻，要求多次實驗，求電阻的平均值。

2.實驗器材：電流表、電壓表、滑動變阻器、電池組、已知阻值的電阻器、開關、待測電阻、導線若干。

3.教師引導：①類似于測量某一物體的密度，想一想要測量電阻器的電阻該怎么辦？

②測量電阻的原理是什么？ 要依據原理畫出電路圖，再按照電路圖連接實物。 ③設計出一種測量電阻的方法后，再想一想有沒有第二種、第三種方法？

4.學生小組合作探究，教師巡回指導。

總結：開放式探究方法看起來像放羊式教育，教師像甩手掌柜一樣，沒有事干，其實不然。關鍵是教師課前對學生的了解：學生的知識與能力能否達到自己設計、操作、驗證的水平？應該不應該采用這種教學方式？這一節課學生掌握了歐姆定律、學會了連接串、并聯電路，也曾測量過物體的密度，因此應該說學生有能力自己去探究。還有就是在巡回過程中干什么？像在這一節課里，教師在巡回時要注意每一組學生，若哪一組學生在實驗技能上有錯，如電流表、電壓表接錯就應立即指正。而對于學生在探究過程中可能出現的錯誤，如一下子將已知電阻、滑動變阻器、電流表、電壓表都接入電路中，這種錯誤則可讓其自己去發現。我們應該明白：學生自己設、操作的探究過程中，難免不出錯，不走彎路，但這并不妨礙他們開動腦筋。如果他們自己能找出錯誤，不僅能夠很好的理解測量電阻的方法，而且使自己思維有了一定的深度。如果他們自己不能找出錯誤，那么在交流的過程中，也會讓他們明白自己錯在哪里。

二、小組交流

小組派代表將實驗的設計原理、電路圖和實驗計錄的數據與全班同學交流。小組代表在交流時候，教師通過“這種設計方案好，能測量出電阻器的電阻。有沒有更好的方法呢”？“這種設計方案已經能測量出電阻器的電阻，有沒有什么地方需要改進呢”？“想想如果實驗中只有一只表會怎樣？還能測出電阻器阻值嗎”？這一類激勵性的評價語言，讓小組的其他學生或其他小組的學生給予補充、完善。

總結：交流過程是這種方法的重要環節。從某種意義上講，這節課探究所能達到的深度（掌握測量電阻的多種方法）與廣度（學生達到課堂教學目標的人數）取決于這個環節，應該精心準備。

三、總結評價

這節課請學生小結一下，一共探究出幾種測量電阻的方法。

四、應用提高

教師可以根據學生設計的方案，進一步提出：如只用一個表測電阻時，能否只連接一次，就可以測出電阻器的阻值呢？讓學生帶著成功的喜悅和新的問題走出教室。

總結：測定未知電阻的實驗，以往的教學總是不敢打破教材中的固定格局，都是先講“伏安法測電阻”的方法，并要學生按照課本上的方法、步驟進行實驗及相關問題的討論，然后再從改變實驗器材的角度出發，引導學生進一步探索其他的測定未知電阻的方法。盡管這樣的教學安排看上去順理成章，似乎也考慮了學生參與。但實際上學生仍舊是按照教師設計的思路去尋求答案，甚至有時不得不設計好相關的步驟，而學生只不過操作一下。這樣一來，就光這個實驗的幾個電路圖學生都很難掌握，究其原因，主要是學生缺少一種自己探究的經歷和過程，缺乏思維的深刻性。

開放探究型教學模式一改常規，為學生自主學習和探究創設情景，引導學生自己設計有可能的實驗方案，并按自己設計的方案進行操作，去驗證自己方案的可行性。這樣一來，學生潛在的那種探究熱情立即被激發出來，教師所能想到的那些方法，學生也能想到，甚至有過之而無不及。教師再引導學生對比總結各種方法，有事半功倍的效果，學生也能在自己大膽的設計中嘗到了甜頭，奠定了探究學習的基礎。

開放型探究教學模式教師參與程度弱，學生自主科學探究多，部分的學習過程蘊涵探究步驟即問題——假設——實驗——驗證——評價。而教師作的用是設置情景，讓學生被科學問題吸引；學生對問題的反映是優先考慮證據；學生利用證據形成解釋；學生將解釋和科學知識相聯系；學生交流并證明自己的解釋。

作者簡介：王健（1987-），女，漢族，黑龍江省伊春市 教師 碩士 課堂實踐 教學單位：上海市師資培訓中心實驗基地附屬中學。