基于物理核心素养下的探究式实验教学

【摘 要】基于物理核心素养，结合现阶段学生的情况，合理开展探究式实验教学，本文探究的是开放型实验教学。

【关键词】物理核心素养；开放型实验教学

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）04-0222-01

背景：新课程改革对于物理学科教学提出了新的要求，要求物理教学必须以学生为中心，教师成为课堂的引导者。这就要求物理教师必须基于物理学科核心素养展开教学，注重培养学生的品格和能力，促使学生在物理教学的熏陶下，掌握物理知識的同时获得更多的能力。物理学科要求学生具有高度严谨的理科思维。这就需要教师根据学生的实际，贴近生活的实际，用实际的情境引发学生对于问题的思考，培养学生认识问题和解决问题的能力。

由于不同阶段学生的生理特点区别，不同学生群体和个人的特点区别，不同教师背景特长的区别，不同地区学校条件环境资源的区别等，因此探究式教学设计必须是灵活且多样。应当认识，探究是一种多侧面、多形式的活动；又由于有些探究活动的指导和开放程度不同，有些探究活动只包含了探究的部分要素和特征，有些探究活动要求学生参与探究的全过程等。因此探究活动中每一个要素的目标和整体的目标都是可以分层次的。所以我们在设计探究教学时，必须知道每一个要素目标不同层次的具体要求。

探究式教学的模式有多种，本文主要研究开放型教学模式。

开放型探究教学模式这种模式教师参与程度最小，是以学生自主探究为核心的一种探究模式。以学生自主探究为中心的开放型探究教学模式，包括个基本特征：

（1）学生围绕具有科学性的问题展开探究活动。

（2）学生获取可以帮助他们问题解释和评价且具有科学性问题的证据。

（3）学生从证据中提炼出解释，对具科学性的问题做出解释。

《用电流表、电压表测电阻》案例片断

教学过程

基于学生已经学习过滑动变阻器、电压表、电流表的使用，所以教师直接抛出问题。

问：有一只标号不明的电阻器，如何才能知道它的电阻值？

一、合作探究

分小组，4人一组探究

1.实验目的：伏安法测电阻，要求多次实验，求电阻的平均值。

2.实验器材：电流表、电压表、滑动变阻器、电池组、已知阻值的电阻器、开关、待测电阻、导线若干。

3.教师引导：①类似于测量某一物体的密度，想一想要测量电阻器的电阻该怎么办？

②测量电阻的原理是什么？ 要依据原理画出电路图，再按照电路图连接实物。 ③设计出一种测量电阻的方法后，再想一想有没有第二种、第三种方法？

4.学生小组合作探究，教师巡回指导。

总结：开放式探究方法看起来像放羊式教育，教师像甩手掌柜一样，没有事干，其实不然。关键是教师课前对学生的了解：学生的知识与能力能否达到自己设计、操作、验证的水平？应该不应该采用这种教学方式？这一节课学生掌握了欧姆定律、学会了连接串、并联电路，也曾测量过物体的密度，因此应该说学生有能力自己去探究。还有就是在巡回过程中干什么？像在这一节课里，教师在巡回时要注意每一组学生，若哪一组学生在实验技能上有错，如电流表、电压表接错就应立即指正。而对于学生在探究过程中可能出现的错误，如一下子将已知电阻、滑动变阻器、电流表、电压表都接入电路中，这种错误则可让其自己去发现。我们应该明白：学生自己设、操作的探究过程中，难免不出错，不走弯路，但这并不妨碍他们开动脑筋。如果他们自己能找出错误，不仅能够很好的理解测量电阻的方法，而且使自己思维有了一定的深度。如果他们自己不能找出错误，那么在交流的过程中，也会让他们明白自己错在哪里。

二、小组交流

小组派代表将实验的设计原理、电路图和实验计录的数据与全班同学交流。小组代表在交流时候，教师通过“这种设计方案好，能测量出电阻器的电阻。有没有更好的方法呢”？“这种设计方案已经能测量出电阻器的电阻，有没有什么地方需要改进呢”？“想想如果实验中只有一只表会怎样？还能测出电阻器阻值吗”？这一类激励性的评价语言，让小组的其他学生或其他小组的学生给予补充、完善。

总结：交流过程是这种方法的重要环节。从某种意义上讲，这节课探究所能达到的深度（掌握测量电阻的多种方法）与广度（学生达到课堂教学目标的人数）取决于这个环节，应该精心准备。

三、总结评价

这节课请学生小结一下，一共探究出几种测量电阻的方法。

四、应用提高

教师可以根据学生设计的方案，进一步提出：如只用一个表测电阻时，能否只连接一次，就可以测出电阻器的阻值呢？让学生带着成功的喜悦和新的问题走出教室。

总结：测定未知电阻的实验，以往的教学总是不敢打破教材中的固定格局，都是先讲“伏安法测电阻”的方法，并要学生按照课本上的方法、步骤进行实验及相关问题的讨论，然后再从改变实验器材的角度出发，引导学生进一步探索其他的测定未知电阻的方法。尽管这样的教学安排看上去顺理成章，似乎也考虑了学生参与。但实际上学生仍旧是按照教师设计的思路去寻求答案，甚至有时不得不设计好相关的步骤，而学生只不过操作一下。这样一来，就光这个实验的几个电路图学生都很难掌握，究其原因，主要是学生缺少一种自己探究的经历和过程，缺乏思维的深刻性。

开放探究型教学模式一改常规，为学生自主学习和探究创设情景，引导学生自己设计有可能的实验方案，并按自己设计的方案进行操作，去验证自己方案的可行性。这样一来，学生潜在的那种探究热情立即被激发出来，教师所能想到的那些方法，学生也能想到，甚至有过之而无不及。教师再引导学生对比总结各种方法，有事半功倍的效果，学生也能在自己大胆的设计中尝到了甜头，奠定了探究学习的基础。

开放型探究教学模式教师参与程度弱，学生自主科学探究多，部分的学习过程蕴涵探究步骤即问题——假设——实验——验证——评价。而教师作的用是设置情景，让学生被科学问题吸引；学生对问题的反映是优先考虑证据；学生利用证据形成解释；学生将解释和科学知识相联系；学生交流并证明自己的解释。

作者简介：王健（1987-），女，汉族，黑龙江省伊春市 教师 硕士 课堂实践 教学单位：上海市师资培训中心实验基地附属中学。