基于核心素养的物理探究性教学探讨

(江苏省南京市第十三中学锁金分校，江苏 南京 210042)

探究性物理教学倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，以改变以前教学中过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的状况，更注重培养学生搜集和处理信息、获取新知识的能力、分析问题解决问题以及交流与合作的能力。探究性物理教学要根据学生特点和学校条件、教师素质能力等进行组织，笔者针对不同课型进行探讨。

1 规律课中的探究性教学

物理是一门以实验为基础的自然科学，课堂实验是物理实验教学的重要形式，在物理教学中起到重要的作用。在传统的实验教学中，教师比较注重实验现象的展示，提炼实验现象背后的规律，而忽略了学生的主体性，学生只是在被动地观察现象和接受知识，在整个过程中缺乏主动性的发挥，这不符合核心素养培养的理念。因此，我们必须改进物理实验的教学方式，打造基于核心素养的物理实验课堂。

1.1 提出问题，作出猜想与假设

探究性教学是以问题为中心的，问题是探究性教学的核心、出发点和归宿，因此能否提出具有挑战性的问题是探究性教学的关键。提出问题就等于问题解决了一半，教师要在探究性教学过程中发挥自己的主导作用。首先，教师要注意培养学生的问题意识；其次，要注意选择适当的问题，所谓适当的问题，就是能激发学生的求知欲望、促进学生探索精神和实践能力发展的问题。探究的问题可以由老师选择，也可以由学生选择。提出问题、作出猜想与假设环节在开始时要着重强化，其中感性的、形象思考的成分会多一些，随着探究性教学的深入和推进，方案设计、分析论证要注重培养，这时理性的、抽象思维的成分会多一些。

案例一：探究平面镜成像的特点

(1) 提出问题

师：生活中我们经常会照镜子，现在请同学们利用手中的镜子认真观察自己在镜中的像，你觉得镜中的像有什么特点？和你本人有什么关系？

学生活动：观察平面镜中所成的像。

师：通过刚才的观察，你认为平面镜中的像与镜前的人之间可能有什么关系？

(2) 猜想与假设

学生可能有以下猜想。

猜想1：我觉得我的像和我本人一样大，因为在家里照镜子时，要是贴着镜子站，感觉像和人一样大。

猜想2：我觉得像和我不一样，是左右颠倒的，我抬起左手时镜子中的人抬起的是右手。

猜想3：我觉得用小镜子的时候我的像就变小了，只能看到自己局部的像。

猜想4：我觉得当镜子离人远时像就变小，镜子离人近时像就变大。

猜想5：像与物体到镜面的距离是相等的。

猜想6：我发现人和像的移动方向相反，我靠近，像也靠近；我远离，像也远离。

猜想7：我发现像的颜色与物体相同。

猜想8：像与物体是对称的。

牛顿说过：“没有大胆的推测，就没有远大的发现”。猜想与假设是科学探究的重要环节，猜想不是主观臆断，猜想要有根据。上面这个案例是根据问题情境提出问题，学生对平面镜成像的特点提出的猜想有8点，大大超过了教材上的3点。教师不能回避学生不正确的猜想以及猜想的重复，而是要引导学生归纳提炼出对平面镜特点的主要猜想，实验验证后对不正确的猜想要引导学生讨论与辨别，形成正确的“物理观念”。

1.2 制定计划与设计实验，进行实验与收集证据

探究性教学不仅追求探究的结果，更要关注探究的过程，强调学生的亲身感悟。初中物理的规律主要是通过探究实验，从大量具体的实验事实中归纳而成，学生亲历探究过程，学习了科学方法。例如：平面镜成像特点、凸透镜成像规律、杠杆的平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等都是通过探究来完成的。

案例二：探究电流与电压、电阻的关系

师：大家已经猜想了电流可能与电压和电阻有关，要验证你们的猜想，需要哪些器材？应该如何探究？采用什么方法？请大家设计实验方案，设计出电路图。

生：需要电源、定值电阻、电流表、电压表、开关、导线等。

生：采用控制变量法。保持电阻一定，探究电流与电压的关系；再保持电压一定，探究电流与电阻的关系。

师：刚才大家设计的时候我巡视了一下，看到你们设计的电路图主要有以下两种(如图1、2)。

图1

图2

师：请你们评价一下，这两种实验电路图的不同之处在哪里？哪一个电路图更合理？

生：图1中没有用滑动变阻器，改变电压时需要改变电源电压。

生：图2中有滑动变阻器，既可以改变定值电阻两端的电压，又可以在电阻改变时保持定值电阻两端的电压一定，这个电路的设计更科学、更合理。

1.3 进行实验与收集证据

(1) 我们先来研究电阻R不变时，研究通过它的电流与其两端电压的关系。

(2) 再研究电阻R两端的电压不变时，通过导体的电流与导体电阻之间的关系。

1.4 分析与论证，评估与交流

探究的结论是在大量实验数据的基础上，通过分析论证得出的具有普遍意义的规律，这是从动手实践上升到建立理论的思维过程。通过分析有关实验现象和实验数据，可以检验自己的猜想与假设是否正确，并对猜想进行修正、发展，对大量的实验证据进行分析比较、归纳，得出一定的结论。这个过程往往是通过评估与交流来体现的，让大家共同参与评价，引起反思，找到成功与不足之处。

2 概念课中的探究性教学

概念课教学的传统教学方式主要是教师讲授，学生机械地背诵定义，但对概念理解十分肤浅，处理问题盲目，运用时经常出错，症结在于他们对概念的理解不透，缺乏探索与实践的认知。因此，在概念教学中进行探究性教学是必要的。如在“杠杆”的教学中，学生觉得简单，但很难表述清楚、完整、准确。那么教师应创设情景，如撬石头的棒、跷跷板、压水井的柄等，让学生观察、研究、探索这些材料的共同点及共性知识，通过观察思考、实验探究，每组都归纳出杠杆的定义，在集中讨论分组的成果同时，采用实验加以验证，比如有的同学用圆珠笔撬书本的实验来验证，有的同学用打开的小刀当铡刀切纸片等来验证杠杆是一个硬棒，能绕着固定点转动，可以是直的也可以是弯的，最后讨论归纳出杠杆的定义，并指出杠杆的要素，使学生学到良好的认识方法，对概念的理解亦更深刻。

3 综合实践活动课中的探究性教学

重视知识的应用，将初中物理教学与综合实践活动有机地结合起来，是培养学生个性、能力的重要途径。综合实践活动课中的探究是理论联系实际教学、取得较好教学效果的形式。物理与生活、社会联系紧密，因此在教学中要根据教学内容和学生认识水平，提供或指导学生挖掘生活中的探究课题，开展课外探究活动，如“温室效应”“热岛效应”“人体与物理”“交通与物理”“厨房与物理”“杂技中的物理”等。根据课外阅读、网上查询、收集资料、观察记录、解决问题，以增长知识，获得成功的体验。实践是一个学习、研究、创造的过程，学以致用，关注生活，走进社会，培养学生热爱科学的意识，让学生对自己探究的课题产生兴趣，有成就感，学会探究，学会创造，更有利于学生身心健康发展，开阔学生的视野和思路。

4 结语

基于核心素养的探究性教学适应学生学习、发展的需要，不仅可以使学生更好地掌握知识，还可以培养学生的团结协作、积极思考、敢于动手、敢于创新的能力。在探究过程中，学生的提出问题、分析问题和解决问题的能力都得到了锻炼，学会了求知、做事、共处，为终身学习打下了坚实的基础。

汪显和.核心素养体系下的探究式物理教学[J].中学物理，2016，(10).