物理教學中開展科學探究的有效策略

黃琭琰 楊圓 鄒斌

摘 要：普通高中物理課程標準（2017版）將科學探究作為物理學科核心素養的重要內容予以闡述。在物理教學中開展有效的科學探究需要對新課標進行認真研讀，重視自制教具和演示實驗在實際教學的作用，不斷提升教師個人教學水平和科學探究水平，避免虛假探究。

關鍵詞：物理學科核心素養; 科學探究; 教師個人水平

中圖分類號：G633.7? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-3315（2020）1-029-001

1.認真研讀新課標對科學探究的要求，重視學生在探究過程中的主觀性

新課標的頒布不僅為教材編寫提供了依據，還對課程實施具有導向性作用。[1]新課標致力于將傳統的“知識本位”教學模式向“觀念構建”教學模式轉變，增加課堂教學著力點。物理學科核心素養中的科學探究要求教師在課堂中創設生活情境，讓學生通過情境或問題開展體驗、交流、探究學習。物理觀念的物理教育價值——物理觀念教育思考好奇心和人類對未知領域的探索欲是科學探究的主要驅動力，因此教師要激起學生的求知欲，就要創設貼近學生生活的情境，要包含趣味性和探索性，避免教師直接給出探究問題。

科學探究強調要讓學生多動手、多動腦、多做實驗，在物理實驗中培養學生動手操作、交流表達能力，以達到提升學生科學探究能力的要求。[2]但部分教師只注意到了證據在科學探究中的重要性，而忽略了學生觀察實驗現象過程中個人看法的形成。學生進行科學探究的過程實際上是主動構建對客觀世界的理解與認知的過程，是一個融入個人主觀因素的過程。[3]因此，在科學探究教學過程中，強調學生在探究過程中的主觀性，鼓勵學生結合自己的生活、學習經驗進行探究。

要將科學探究真正落實到學生培養中還需要有效的評價機制，要實現學生科學探究能力是可培養、可評價的。新課標將物理學科核心素養中的科學探究能力劃分為五個水平，細化了每一個水平學生的思想、操作、交流能力程度。科學探究評價體系的建立有利于幫助學生構建完整的知識體系，健全學生對物理知識的認知，將學生物理知識與技能聯系起來，發展學生能力，強調學生在現實生活和專業領域的知識、經驗、技能。[4]

2.重視自制教具的作用，適時將演示實驗升級改造為學生實驗

利用自制教具彌補傳統物理實驗儀器的不足，糾正錯誤概念，幫助學生突破教學難點，提升學生科學探究能力。在條件允許的情況下，將演示實驗改為學生實驗，可以增加學生動手操作的機會，也可以彌補演示實驗中可能存在的后排學生看不到的情況。科學探究的目的就是讓學生從間接學習轉變為直接學習，因此，對于驗證性實驗教師可以將其改為學生探究性實驗。

當學生遇到疑難時，教師不直接給學生解疑，而是從原理或者學生經驗上引導學生進行思考，讓學生動腦得出答案。鼓勵學生利用生活用品或廢品進行改造，制作簡易實驗裝置，不僅培養學生動手能力，更能提高學生創新意識和環保意識。[5]

3.不斷提升教師個人教學水平和科學探究水平

教師個人水平對開展探究教學有著至關重要的影響，教師本人除了需要掌握一定的教學策略之外，還需要準確地理解科學探究。教師想要在課堂中創設貼近學生生活的情境，就要了解學生的知識儲備和思維水平，給予學生必要的腳手架和思考時間，合理配置課堂時間與課堂容量，避免時間倉促而手忙腳亂。

傳統物理實驗教學將教師置于課堂的主體地位，因此多是以教師預設好的實驗方案為課堂流程，學生按照教師的思路一步一步往下做，而教師在課堂上只需要做注意事項的提醒。要使學生更大程度地加入實驗探究中，首要任務就是讓學生加入實驗設計環節，師生共同討論實驗方案，通過問題或者情境引起學生思考。教師在設計開放性問題時還需注意，要將問題落到實處，并且對學生的回答做出有效反饋，以提升學生積極性，充分開發學生的最近發展區。[6]對于不同水平的學生教師可以根據學生能力布置不同水平的探究，探究性較低的學生可以進行結構式探究實驗，水平較高的學生可以進行開放式探究實驗。

探究不僅是在實驗室中對事物進行探究，還有對科學本質認識的探究。教師不僅要關注學生實驗動手水平，還要注重學生思想上對科學的認知水平，內在地提升學生科學認知水平會使他們在日后應對問題時更加沉著冷靜，用科學思維去思考與解決問題。

基金項目：北京市大學生科學研究與創業行動計劃“將科技館資源融入大學物理課程的教學探索”（項目編號：BEIJ2018110004）

參考文獻：

[1]邢紅軍.物理學科核心素養：透視、商榷與重構[J]教育科學研究，2018（11）： 5-14

[2]劉永祥.物理學科核心素養視域下高中電學實驗設計研究——以“測量電源電動勢和內阻”為例[J]物理通報，2018（S2）： 85-88

[3]田春鳳.教師對科學探究本質的理解及其對教學的影響——基于對一線物理教師的調查[J]物理教師，2017.38（09）：74-76+90

[4]張暉，初中生物理實驗探究能力評價體系的初步建構[D] 2017，東北師范大學

[5]陳吉利.對中學物理實驗的思考[J]中學物理教學參考， 2018.47（22）：52-53

[6]蔣德明.用好用活教材實驗發展學生核心素養[J]中學物理教學參考，2018.47（19）：18-20