突出探究过程，发展核心素养

孙勇

高中物理教学不可缺失实验教学，就实验教学的特点来看，一个完整的探究过程应该从实验目的与原理的解读出发设计实验方案，根据方案科学地选择实验器材并规划实验步骤，然后严谨地实施实验操作，观察实验现象、记录实验数据，接着是对实验数据、实验现象进行分析，最终形成科学的解释与评价，完成规律的总结与提炼.我们要让学生在实验教学过程中能够充分体验这一完整的过程，并形成科学思维.具体可以从如下几个方面着手.

一、引导学生感悟实验的方法与技巧

每一个实验都有内在的方法与技巧，这是我们在实验教学过程中应该让学生体验并感悟的重点内容，学生只有对实验的过程有充分的体验，才能对实验所包含的思想方法有所理解.

例如，选修3-3学习“用油膜法估测分子大小”这个实验的教学中，就涉及多个值得学生体验的思想方法与技巧.我们应该从如下几个方面引导学生思考与体验其中的技巧.

1.实验的思想方法与原理是什么？

这个问题的思考是建立在液体分子球模型基础上的，同时忽略了液体分子间隙，当油酸尽可能地铺开，构成单分子油膜，在此基础上通过测量体积与铺开面积计算分子直径，这一间接测量的思想本身就具有技巧性.

2.如何测量一滴油酸的体积？如何测量面积？

这个问题引导学生将思维转向“由多测少”的测量技巧，以及借助于痱子粉呈现油膜形状，估测面积的技巧，只有学生思维引向可操作性，探究才可以进一步深入.

3.让学生用注射器滴一滴纯油酸，尽可能地铺开，看铺开多大的面积？

因为实验室给学生提供的实验水槽截面积不大，我们如果不稀释，从理论上估算出一滴纯油酸尽可能铺开得到的单分子油膜的面积远远大于实验水槽中水的面积，这个体验过程让学生意识到稀释的重要性，由此自然引向如何稀释？用水，还是用别的？最终统一思想用酒精.

4.油酸酒精溶液如何配制呢？

以配置1∶400的油酸酒精溶液为例，如何实践呢？理论上说先量出1mL的油酸，然后再向其中添加酒精，直到总体积达到400mL，得到的即为1∶400的油酸酒精溶液，不过这样做相对误差比较大，如何消除这一测量误差呢？联系化学，引导学生采用“二次配制法”进行配置，如先向5mL油酸中加入酒精制成1∶20的油酸酒精溶液，然后再取这种1∶20的溶液向其中添加就制成体积比为1∶400的油酸酒精溶液.学生有了这种体验，有助于思维趋向更科学、更严谨.

二、注重理性探究欲望的唤醒

在高中物理实验教学过程中，我们关注实验的过程，不仅要帮助学生掌握知识、提升能力，更重要的是唤醒学生内在的探究欲望，不刻意回避实验中存在的问题和矛盾，而应因势利导，让学生因此而生成应用所学知识解释实验现象的迫切欲望.

例如，选修3-1中的“描绘小灯泡伏安特性曲線”实验教学，对于滑动变阻器的选择是重点、难点.为了突破这个难点，笔者进行了如下设计.

环节1：分压式电路、限流式电路的选择，引导学生认识这两种电路的差异，结合本实验要求电压调节范围大，且从电压等于0开始调节，学生明确选择分压式电路，结合前面串、并联电路的知识，进一步明确外接法，如此一来明确如图所示的电路图.

环节2：实验体验加理论上的探讨，给学生提供两个大小有明显差异的滑动变阻器，全阻值分别为R1=10Ω，R2=200Ω.首先分别将这两个滑动变阻器分别接到如图所示的电路中，学生亲自体验R2接入电路中电流、电压控制的不方便，为什么会是这样呢？由此引发理论探讨和分析的内在需要，学生通过所学知识推导出小灯泡分得的电压U随滑动变阻器触头与左端之间的阻值Rx之间关系的表达式.通过这一系列的体验，学生不仅对描绘小灯泡伏安特性曲线实验有较为清晰地认识，还进一步深化了对基本电路连接、实验器材选择的掌握.

随着课改的深化，我们对教学目标的认识也愈发清晰，物理教学不仅仅是要教给学生普通物理知识，更应该关注学生核心素养的有效提升.核心素养不会自然地生成，要发展学生的核心素养就必须关注学生物理知识探究、学习过程的点点滴滴，关注学生的探究过程，如此可以有效防范“重结论轻过程”的错误学习倾向，为学生的物理学科素养发展铺就成功之道.