用“真探究”優化“科學探究”核心素養的培育

戴大勇

摘? ?要：實驗探究是培育物理學科核心素養的主要形式之一。但在日常教學中，“偽探究”“粗探究”并不鮮見。老師可以從導入實驗、課堂實驗組織形式、實驗方案設計、實驗前的知識準備情況和實驗后的交流討論等方面優化實驗教學，防止探究的“虛化”，實現“真探究”“精探究”。

關鍵詞：實驗;探究;探究式教學;感應電流;核心素養

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2019）7-0073-4

“科學探究”是物理學科核心素養的重要內容之一，探究式教學是培育這一素養的主要途徑，實驗探究則是探究式教學的主要形式。經過十多年的發展，探究式教學理論已經日趨成熟，老師們也積累了豐富的探究式教學的經驗。由于各種原因，教學實踐中“偽探究”“粗探究”的現象還是會時常出現，很多時候也是部分老師的無奈之舉。

《探究感應電流的產生條件》（以下簡稱為《條件》）是各級各類公開課的熱點課題，近期筆者不僅自己開設了這節內容的公開課，并且在其他教研活動中連續聽了幾次本節內容，加上備課期間收看的網絡視頻課，聽課總量不少于10節，現將一些心得體會整理出來和同行交流。

1? ? 《條件》課堂教學的基本程式

《條件》非常適合探究式教學，研究這節內容的老師很多，本節內容的課堂教學結構已經非常成熟，通過對不同老師上課內容的歸納分析，筆者總結出了如下的基本程式，見圖1。

2? ? 教學重點與教學難點的教學建議

2.1? ? 設計合理的實驗教學方案，突出教學重點

學生的分組探究實驗應該是本節課的教學重點，老師應給予充裕的時間保證。關于本節課的實驗教學有不同的教學方案，筆者將常見方案呈現于表1，并做了簡評。結合表1的分析，筆者選擇了方案D。

2.2? ? 在適度思維張力中，突破教學難點

學生怎樣由三個實驗歸納出感應電流的產生條件是本節的教學難點。不少老師在上課的前幾分鐘把磁通量的概念進行了“認真”的復習，認為這樣學生會比較容易猜想出實驗結論。在一次公開課上，一名學生輕易地總結出了結論，老師問學生“你怎么會想到這個結論的呢”，學生說“你上課前剛剛復習過這個概念，我估計你是有用意的”，引得所有聽課老師大笑不止。這樣的做法，實際上是將探究“虛化”了，學生在歸納階段沒有體驗到思維張力的快感。法拉第用了10年的時間，總結出產生感應電流的五種情況（變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體），要學生在一節課的時間里總結出比法拉第結論還精煉的結論，的確不是一件容易的事情，甚至幾乎不可能。

怎樣通過對三個實驗層層遞進的歸納總結，讓這個結論出現得比較自然、不突兀？筆者覺得既要能得出結論，又要能把握好教學時間，保證學生思維的張力。筆者有以下建議：（1）本節內容不宜讓學生課前預習，否則探究的過程會“虛而不實”，出現“假探究真驗證”;（2）關于磁通量的概念，不能在課上復習“過度”，但由于這個概念在學生的知識體系中已經“休眠”了一段時間，在上課時進行簡單的喚醒也是必要的;（3）三個實驗做完后，要進行對比、分析、歸納，且要適度引導，防止思維過分發散，并留有足夠的時間供學生小組交流討論。筆者采用表2的方式進行了有引導的交流討論。

備注：表格最后一整列暫不顯示。先對實驗1和實驗2的B、S的變化情況進行討論，然后再提問“你能猜想感應電流的產生條件嗎”，接著再呈現出表格的最后一列，最后再用實驗來驗證猜想的結論。

2.3? ? 優化導入實驗設計，提高情境創設的效果

情境創設的途徑有很多，比較常見有口述或展示文字、圖片展示、視頻播放、老師演示實驗、師生互動實驗等。不同的途徑收到的效果不同，其效果可以按照這樣的次序排列：

口述或展示文字<展示圖片<播放視頻<老師演示實驗<師生互動實驗

在本節課中，一般老師常用“隔空傳電”（感應電流）的方法導入新課，筆者也是如此。筆者對本節課的導入實驗進行了兩次升級（見表3），取得了良好的效果。

在上述第二次優化中，在容器加入水后，二極管仍能發光，學生對“隔空傳電”的“隔空”二字體會更深刻。老師在創設情境時，盡量讓學生參與互動，若能產生感官上的刺激，效果會更好。

2.4? ? 驗證結論時證實與證偽并用，提高學生對結論的認可度

法拉第做了10年的實驗，要讓學生在一節課的學習時間內相信它、理解它、掌握它，并且這一過程還必須符合學生的認知順序，挑戰性極高。不少課堂在得出實驗結論后，往往覺得萬事大吉，探究式教學可大功告成。其實不然，要得出一個普遍意義的結論，只通過幾個實驗的論證，實在顯得過于單薄。

為了提高結論的說服力，筆者覺得結論的驗證環節非常必要。在學生總結出結論后，筆者花5～8分鐘的時間，利用線圈在條形磁鐵磁場、U形磁鐵磁場及勻強磁場等三種典型的磁場中運動（或形變），探究怎樣操作會產生感應電流，怎樣操作不會產生感應電流，見表4。這樣可以形成思維上的閉環，能讓學生更牢固地掌握這一規律。

2.5? ? 傳統方案微小改進，助力探究式教學“去偽求真”

實驗教學相比理論教學，最大的難度是“知易行難”，實驗方案說起來簡單，要操作出想要的效果并不容易。為了突破操作上的一些不理想，筆者對經典的實驗做了一些微小的改進，使一些“不好做”“不敢做”的實驗操作起來非常方便，讓探究式教學向“真探究”靠近了一步，見表4。

3? ? 結? 語

“真探究”能促進學生的物理核心素養實質性的發展，定位好教師和學生的角色是實現“真探究”的前提條件。教師應該是教學內容的設計者，教學信息的提供者，教學過程的指導者、組織者、管理者，是教學中平等的首席[1]，最重要的是“讓學習發生在學生身上”，充分體現學生的主體性。

參考文獻：

[1]陳琦，劉儒德.當代教育心理學[M].北京：北京師范大學出版社， 2007：77-78.

（欄目編輯? ? 李富強）