创新科学探究教学是物理教师的核心素养之一

杨成武

摘要：随着核心素养的深入研究，学生核心素养和学科核心素养已经基本成型。随之而来的问题是，在课堂教学中如何培养学生的核心素养？这就涉及教师的教育观念、教学水平——教师的核心素养。只有教师具有较高的核心素养，才能在课堂教学中真正落实学生核心素养的培育。在物理学科四大核心素养中，科学探究这一核心素养贯穿教学始终，是联系其他三大核心素养的主轴线。因此，教师创造性开展科学探究教学的能力就至关重要，它是物理教师必须具备的核心素养之一。

关键词：教师核心素养  实验探究  创造性

随着新一轮课改的强力推进，物理学科核心素养逐渐成形，并获得公认。在物理学科四大核心素养中，科学探究不仅是一个重要的核心素养，也是培养另外三大核心素养的重要工具。 四大核心素养的培养，最终要落实到课堂上，科学探究素养当然不例外。这就要求教学活动实施者的教师要具有较高的科学探究教学能力，才能确保达到教学目标。因此，创新科学探究教学也就成了物理教师理应具备的核心素养之一。

一、创新科学探究教学是时代对物理教师的要求

培养学生核心素养是本轮课程改革的目标和方向。党中央、国务院对此高度重视，给出了指导意见，2019年6月23日发布了《中共中央国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》（以下简称《意见》）。《意见》中明确提出要“优化教学方式”，要开展“探究式教学、注重情境教学、项目化学习”。在“大力提高教育教学能力”中明确提出要“提高实验操作能力”。这些都是为了指导教师落实“培养学生科学探究核心素养”的具体举措。不仅如此，在物理课程标准中，科学探究是唯一一个既是课程内容，又是教学方法的标准。这些都要求教师把科学探究作为学生的核心素养进行培养，也隐含了对教师开展科学探究教学的要求，要求教师能够引导学生有效开展探究式学习，也就是要求教师自己具有很高的科学探究能力，能够创造性地开展科学探究教学。

二、创新科学探究教学能力是优秀物理教师的关键标志

1.科学探究教学是物理教师开展概念教学的重要方法

真正优秀的物理教师，一定会在课堂教学中把主要精力放在概念的引入、形成及精致化阶段。概念的形成就是“物理观念”的形成，这个过程就是“科学思维”的训练、提高的过程。而绝大多数的物理概念都要通过科学探究，才能在学生大脑中有效形成，才能进入精致化阶段。例如“密度”“比热容”“功”“电压”“电阻”等，这些概念都很抽象，难以理解。如果不借助于有效的“科學探究”来引入，仅仅靠学生阅读和教师讲解，学生的“物理观念”是无法形成的，更不要说训练“科学思维”了。据统计，一般专家级物理教师这样的科学探究会在课堂教学中占到80%。

2.科学探究是落实物理课堂教学原理的最有效途径

真正优秀的物理教师一定会遵循基本的课堂教学原理来开展教学。比较合理的教学原理有情境原理、渐进原理、活动原理等。

情境原理就是指教师能够将教学活动与学生的认知基础、生活实际等相结合，创设与实际情境相似的探究环境，这样更加符合人的生理思维和学习心理学规律;渐进原理就是指教师设计的科学探究要循序渐进，结构完整，按照由浅入深的层次，逐渐推进，使得整个教学过程符合学生的年龄特点和认知规律;活动原理就是教师要设计合理的科学探究，将学生原有认知基础和学习内容深度融合，发挥学生的积极能动性，独立自主地开展深度学习。

所有这些都是要求教师具有很高的科学探究设计能力，创新科学探究教学，具备优秀的物理教师应该有的素养。

三、创新科学探究教学是物理课堂教学改革的关键标志

1.创新科学探究是教学过程改革的重要途径

教学过程的改革是课堂教学改革的一个重要内容。而物理课堂教学过程改革的目的就是使教师的教学过程符合教育学、心理学描述的学生认知规律。教师通过改革自己的课堂教学，使学生感到所学的知识是有用的，让学生感到学习的过程是有意义的，让学生感到学习的过程是有趣的。如何达到教学过程改革的目标呢？根据国内外大量的研究发现，科学探究是一个非常好的途径，甚至是必然的途径。这就要求我们物理教师要开展探究式教学，创新科学探究教学。因为只有科学探究才与人类认识自然、改造自然的规律相吻合，才是人类发展的本质需求。

2.创新科学探究是教学方式改革的必然途径

课堂教学改革的另一个重要内容就是教学方式的改革。如何实现学习方式的改变？如何避免死记硬背、机械操练？什么样的学习方式是结构化、条件化和情境化的？大量的研究表明，科学探究是物理课堂教学的最有效方式、最优化方式。科学探究是在教师的指导下，学生围绕问题开展观察、实验、思考、讨论， 学生是学习的主人，自觉地、主动地探索。科学探究已经成为公认的最好的物理课堂教学方式，因此，创新科学探究教学的能力也就成了教师的关键能力之一。

四、科学探究是学生素养核心中的核心

从整个物理学发展史来看，科学探究占据重要的地位，特别是在以科学探究为王的经典物理时代。从哥白尼的“太阳中心论”到开普勒的“三定律”，从伽利略到牛顿……无不是从实验开始、从观察现象开始，通过无数次的科学探究，走上科学的巅峰，直至建立起伟大的科学殿堂。所有这些伟大的事实都证明了，科学探究在人类认识科学、发展科学的过程中，不仅对解决问题起到了巨大的作用，具有启智性、探索性、验证性，还是提出伟大问题的重要源泉。

教育专家们用独有的智慧眼光，反观人类科学发展史，从中提炼出全人类共有的宝贵财富，那就是通过科学探究培养人，是最符合人类认知规律的方法，是最好的途径，也是最有效的载体。无数的教育实践研究也证明了，科学探究素养在学生所有素养中具有重要地位。

因此，在当今的核心素养时代，科学探究成素养核心中的核心。要培养学生的物理观念必须通过科学探究，要培养学生的科学思维必须通过科学探究，要培养学生的科学责任与态度必须通过科学探究。科学探究，才是王者归来，重中之重！

五、科学探究教学必须与时俱进、不断创新

新课程改革走到今天，创新科学探究教学已经是必然趋势。传统的科学探究教学方式已经不能满足课堂教学、学生的需要了。特别是新技术、新媒体对科学探究的冲击，使得学生的探究兴趣发生了转移。这就要求我们教师必须创新性开展科学探究教学，努力提高科学探究的兴趣性和高效性，顺利完成教学目标。因此，教师必须提高创新科学探究教学的素养，具体创新要求有科学探究的设计能力、搭建问题脚手架的能力、自制器材的能力、分析和排除故障的能力、探究的改进能力、探究的反思能力、实验的研究能力等。

综上所述，学生科学探究核心素养的培养，最终的落脚点在课堂，最主要的执行者是教师。因此，教师的科学探究教学能力成为教学目标达成的关键因素。所以笔者认为，创新科学探究教学的素养，是物理教师的核心素养，是物理教师开展符合新课改要求的课堂教学的保障。我们应该通过培训、教研、教科研、观摩学习等各种方式和途径，来提高物理教师创新科学探究教学的素养，为课堂教学注入强大动力，为课改提供强大推力。

参考文献：

[1]万东升，钱小龙.物理教师科学探究实施能力的比较研究[J].集美大学学报，2011，12（3）：37-41.

[2]李增敏.提升中学物理教师实验能力的策略研究[D].山东师范大学，2015.