基于物理核心素養　培養學生探究能力

摘 要：在物理教學實踐中，結合形象生動的物理教學實踐，讓同學們在形象生動的學習體驗過程中，有效地建構起科學的物理概念體系的認知圖式，建構科學的物理觀念，鍛煉學生在具體的學習實踐中的物理認知、抽象概括、分析綜合等方面的思維能力.促使學生在積極的態度價值觀的驅使下，展開能動的科學探究實踐，在積極的物理探索實踐中，實現學生的科學核心素養的有效構建.接下來，本文即以高中物理“超重和失重”教學為例，談談核心素養背景下的學生探究能力的有效培養和發展.

關鍵詞：高中物理；核心素養；探究能力；超重和失重

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2022）30-0089-03

收稿日期：2022-07-25

作者簡介：周忠明（1984-），男，江蘇省南京人，本科，中學一級教師，從事高中物理教學研究.

《高中教育物理課程標準》中指出，“高中物理課程是普通高中自然科學領域的一門課程，旨在落實立德樹人根本任務，進一步提升學生的物理學科核心素養，為學生的終身發展奠定基礎……，引導學生經歷科學探究過程，體會科學研究方法，養成科學思維習慣”.物理課程的基礎特征，決定了學生在該課程內容領域中的可接受性、可理解性等方面的特征，即同學們通過具體的學習探究實踐，能夠形成對物理學習目標的有效認識和理解；實踐性特征則表明，物理學科需要同學們在具體的學習實踐中，結合具體而生動的個體實踐參與，在生動形象的知識體系建構和積極的學習活動參與過程中，直觀感性地建構物理知識體系的具體知識框架，形成對學習目標的實踐認知體驗.特別是在學習活動中，同學們結合自身的生活經歷體驗等，積極地提出問題，根據問題情境，大膽的提出質疑，說出自己的猜想與假設，并依據相關的科學知識理論，設計實驗方法步驟，在具體的研究和實踐的過程中，獲取知識信息，發現問題，尋求問題的答案的過程.在這個過程中，同學們的問題分析、理解和探究實踐等方面的能力，都會得到有效地培養和發展.在積極的物理探究實踐過程中，有效地提升學生的物理實踐和探究能力，提高學生的學習效率.接下來本文即以高中物理教學實踐為例，對物理學科中培養學生探究能力的重要性、以及如何在具體的教學實踐中，培養學生的物理探究能力.

1 學生探究能力培養的重要性1.1 促進發展，奠定基礎

物理學科是以自然科學為研究對象的學科，自然科學知識并不會自主地進入到同學們的頭腦中進行知識體系的建構，需要同學們經歷真實的知識探索、研究、發現等過程中，在具體的活動參與和實踐中，通過對學習目標的積極的觀察、研究、分析、綜合、歸納、總結等過程，在具體的學習活動中，學生真實地經歷了物理現象的形成過程，物理知識原理的作用過程，在積極的活動體驗中，促進了學生的積極的物理觀念的培養和發展，促進了學生在具體的科學探究活動過程中的科學思維的配合發展.而在這個過程中，學生所經歷的觀察、研究、分析、綜合、歸納、概括、總結等過程，也會融入相應的個人態度價值觀體系.個人態度價值觀是促進學生在具體的學習實踐中的學習態度、學習參與等的強勁內在動力，因而，在核心素養培育過程中的探究能力發展，搭建起了學生的物理觀念和科學態度等的橋梁，在學生的能動探究意識的培養的基礎上，能夠有效地促進學生理論與實踐相結合，在積極的理論指導下，開展能動的學習實踐，達到積極的學習效果，有效地鞏固學生的基礎知識，強化學生的知識技能.

1.2 促進內驅，增強參與

在高中物理學習實踐中，學生有效的實踐探究能力的培養和發展，讓學生在學習活動過程中，面對新的知識內容時，能夠以從容淡定的心態來面對.因為學生積累了豐富的物理知識常識，了解到在特定的情境中物質應當表現出怎樣的狀態和特性，一旦物質的表現與一般的情況發生了變化，同學們便會發現，并能夠主動地結合自身已有的知識經驗，展開對學習對象的積極探究和實踐.在探究能力的引領下，同學們在學習活動中的開展并不是盲目的、無頭緒的.而是根據一定的知識原理基礎上的科學實踐，在學習探究的過程中，同學們不斷地將自己的猜想，與具體的實踐相結合，通過反復的實驗嘗試，在積極的活動參與過程中，有效地建構起科學的知識結構框架，形成對學習對象的能動理解把握.

2 基于核心素養的學生探究能力的培養策略

學生的探究能力的培養是可以通過具體的教學活動過程中，在潛移默化的教學實踐中有效地培養和發展起來的.教師在具體的教學實踐中，能夠將核心素養意識滲透到具體的教學實踐中，讓學生在具體的物理學習實踐中，培養起“積極參與、樂于探究、善于實驗、勤于思考的學習態度，培養在具體的學習實踐中的自主學習能力等.本文以高中物理必修一第四章“運動和力的關系·牛頓定律的應用·超重和失重”教學實踐為例，對如何有效地激活學生的學習動機，促進學生的概念建構，促進學生的問題探究能力等策略，展開具體的分析和討論.

2.1 創設問題情境，激活學習動機

在高中物理教學實踐中，教師通過積極的問題情境的設置，讓同學們在自己能夠操作的簡單操作要求的引領下，主動地參與到物理實驗的過程中.在實驗參與過程中，同學們的認識結構中本該通過自己的行動達到一定效果的實驗過程，在經過自己的親身參與和體驗后，形成了與自己的預期相反的效果時，學生的認知動機會在認識受挫的前提下，得到充分地激發.這種受挫是一種積極的受挫，是能夠有效地激發學生的學習好奇心和參與動機的受挫.在這種心理體驗的驅動下，學生的好奇心和探究欲能夠被充分地激發和調動起來，在學生的主觀學習動機的有效激發和調動的基礎上，學生的學習參與興趣得到有效地提升，學生在學習活動中的積極探究和實踐的意識，也會因為強烈的動機驅動而極大地提升.

因此，在教學導入的過程中，教師結合趣味實驗活動，激活學生的學習動機，激發學生在學習活動中的主動參與意識.“將一條紙帶下面掛上鉤碼，學生嘗試用一只手來把紙帶拉斷”.當老師提出實驗的時候，同學們感覺這是一個非常簡單的實驗，所以要把看起來很脆弱的紙帶拉斷，應該也是一件很簡單的事情吧，學生心里這樣想著.于是，很多同學躍躍欲試，老師挑選幾位同學上臺演示，但是實驗結果無一成功，這是為什么呢？原本很容易被拉斷的紙帶，在這里擁有了什么超能力，竟然能夠難倒班里的如此多的英雄漢？同學們的不服輸的勁頭被有效地調動起來，老師趁熱打鐵，引入今天的課題——超重和失重.

2.2 融合生活情境，科學鏈接體驗

生活是最好的老師，在新課程理念下的高中物理教學，教師需要通過積極的教學情境創設，在同學們熟悉且感興趣的情境體驗氛圍中，激活對學習對象的興趣體驗.

同學們終于將生活中的這種自己熟悉的現象中蘊含的科學知識的原理對號入座，找到了科學的問題分析和理解的思路，在學習活動中，有效地促進了學生用物理的意識來認識生活的觀念.

因此，在教學活動中，教師結合生活情境，展示生活中的情境畫面，讓同學們結合畫面情境來展開猜想，什么是超重？什么是失重？什么條件下發生超重？什么條件下發生失重？為什么會發生超重和失重現象…….生動活潑的智慧媒體，

當海盜船上升時，同學們的視覺在高度刺激的作用下，心中的膽怯意識不斷上升，高度知覺讓同學們忽略了重力等方面的感受.但是，當船身快速下降的時候，同學們能夠感覺到身體仿佛不是自己的似的，非常迫切地需要找到身體和船身的著力點，可是卻沒有辦法找到，只能用高聲吶喊來表現這種感受的時候.這種船身下落時，感覺所產生的效果，就是失重.在研究過程中，選取人為研究對象，假設人體受到的重力mg和體重計對人的支持力為F_N，兩個力的共同作用力，使人在下落的時候，先后經過加速、減速和靜止三個階段，設置向下方向為坐標正方向，人在海盜船上向下加速運動的過程中，根據牛頓第二定律，就有了：

mg-F_N=ma;

F_N=m（g-a）

即體現在體重計上的示數，會小于人所受的重力.像生活中這種，物體對支持物的壓力小于物體所受重力的現象，叫做失重現象.

同理，人減速向下運動的過程中，加速度的方向與運動的方向相反：

F_N-mg=ma;

F_N=m（g+a）>mg.

此時，體重計的示數大于人受到的重力.

在生動活潑的生活情境，與科學的知識原理相結合的物理教學實踐中，同學們對學習對象的感知和理解的程度和能力得到了極大地提升.在形象生動的學習情境體驗中，促進學生用物理的眼光來分析和看待生活的意識的培養和發展.

2.3 鼓勵探索發現，促進深入探究

在學習活動中，教師結合失重現象，進一步鞏固定義，研究現象，發現實質.在對失重條件的具體分析和討論的過程中，激勵學生嘗試運用失重原理展開對學習對象的能動解釋和證明.學生是能動的人，在學習活動中，當他們感興趣的生活現象如太空的系列現象問題的討論中，同學們對力的作用特征產生了強烈的興趣體驗，學生在學習活動中的學習動機得到了進一步強化，在能動的學習參與實踐活動中，促進學生的探究能力的積極培養和發展，促進學生的核心素養的有效提升.

總之，在高中物理學習實踐中，基于核心素養的高中物理教學實踐，將具體的教學活動環節與能動的教學探究實踐活動有機地結合起來，讓同學們在具體的探究過程中，真實地建構形象的問題探究能力和積極的實踐創新能力等.在生動活潑的科學實驗和問題分析等的過程中，促進學生的物理探究能力的積極提升.

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[責任編輯：李 璟]