核心素养背景下物理课堂科学探究活动

钱立亮

摘  要：核心素养背景下培养学生科学探究能力是基本要求之一。为了顺利完成教学目标，促进学生全面发展，在物理课堂开展一系列的科学探究活动，将基础理论与探究实验相结合，激励学生多参与、多思考、多操作、多探究，在自主学习中获取物理知识，提升问题解决能力。本文以高一物理《机械能守恒定律》教学为例，探讨物理课堂如何实施科学探究活动，以期创新教学方法，提升学习效率。

关键词：核心素养;高中物理;科学探究;机械能守恒定律

强化高中物理核心素养教育，归根结底就是获得适应个人终身发展的关键能力与必备品质，完成从知识内化到迁移运用的积累过程，促进物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等综合发展。《机械能守恒定律》是高一物理的经典内容，其重要性不可小觑，遵循以学生为中心的根本思想，开展自主性、开放性、创造性的教学活动，让学生在参与和实践中有所思考、有所收获、有所发展，實现综合素质发展。

一、物理课堂科学探究活动的组织原则

科学探究本是一个复杂的过程，重在参与学习的过程，关注学生思维、能力与综合素质全面发展。与此同时，科学探究活动应是开放的、个性的，课堂自由度更高，而想要达到理想效果，自然也要遵循一定教育原则。

（一）开放性

关于《机械能守恒定律》的教学内容比较抽象，传统学习过程枯燥无趣，学生需要死记硬背很多知识点，学习效率较低，自主意识较差。基于核心素养引领创设科学探索活动，打造开放性的课堂模式，鼓励独立思考、合作探究、师生互动，同时课堂更具民主性和创新性，鼓励学生大胆表达观点，形成独特的思路与见解，才能从“浅层学习”过渡到“深度思考”。

（二）主体性

新形势下构建物理高效课堂，打破教师“一言堂”的教学困局，应从学生实际情况为出发点，尊重主体地位，唤醒主体意识，让他们真正参与科学探究过程，自主完成学习任务，在这一过程中不仅顺理成章地掌握了基础知识，也能锻炼思维、积累经验、深化领悟，为今后更深入的学习与探究做好准备。

（四）问题性

物理学科的本质就是不断发现问题、探究问题与解决问题。因此教学过程也要围绕“问题”为核心，精心创设多元化的问题情境，激活学生质疑精神，能够敏锐地发现科学知识，学会思考、学会合作，通过调查、研究、解决问题而获取知识，提升学科核心素养。

二、物理课堂科学探究活动的设计思路

（一）导入情境，激活兴趣

对于高一学生来说，初步接触机械能守恒定律，往往感到非常茫然，对相关知识理解不足，也缺乏探究兴趣。针对这一问题，教师应精心规划新课导入环节，精彩的导入预示着课程活动迈出关键一步。比如，我在第一课时上课前向学生提问：“大家玩过过山车吗？那是一种什么样的体验？”从生活体验出发展开讨论，大家的兴致一下子被调动起来，我又通过多媒体课件播放短视频，展示游乐场里激烈的玩过山车场面，再继续深入问题：“在玩过山车时，当设备到达顶点，在没有继续给力的情况下，任其自由摆动，为什么还能再次达到顶点位置？”如此一来，就逐渐从生活经验拓展到物理理论，借助单摆模型简单演示以上运动过程，进入物理分析，引出新课内容——机械能守恒定律。

（二）实验演示，促进合作

众所周知，实验是物理教学的重要环节，以实验活动为切入点，帮助学生理解与吸收物理知识，学习效果事半功倍。在第一课时顺利导入机械能守恒定律的相关知识后，我就在课堂上开展一次简单又有趣的演示实验。用一根细线的一端将小钢球绑住，另一端则固定到讲台上，用手拿住钢球，保持细线拉直;将小球拉到一定高度之后，设该点为A，迅速松手释放小钢球，观察小钢球的摆动状态。这样大家就能直观地看到小钢球总是摆到与A点高度相同的B点位置;当在小钢球摆动的路径中放置一个障碍物，那么小钢球的运动轨迹也有了新的变化，但是仍然能保持摆到与A点高度相同的C点位置。此时大家既好奇又困惑，我趁机提问：“小钢球在这一过程中受到哪些力的影响？”“请你分析一下这些力的做功情况”“这一实验中发生了哪些能量转化？”将演示实验与问题探究相结合，从中发现与感知机械能守恒定律，取得理想的教学效果。

（三）互动讨论，建构知识

基于建构主义理论为出发点，关注学生自主探究与创新思维发展，强调学生在课堂应发挥的积极作用，潜移默化促进物理核心素养发展。为了完善知识体系，在完成实验操作之后，对于小钢球在运动过程中究竟受到哪些力的影响，学生持有不同的意见，比如除了拉力、重力的作用以外，空气阻力也要考虑在内;但是空气阻力比较小，大多情况下可以忽略不计，在此基础上得出机械能守恒定律，才更合理。为了让学生真正把握有关机械能守恒的条件，设计问题推进小组讨论：“如果在考虑空气阻力影响的情况下，小钢球从静止到下落的过程，是否仍然存在机械能守恒？为什么？”“想要保持机械能守恒，需要满足哪些条件？”整个教学设计过程关注“探究”，而没有直接向学生灌输知识，主动获取知识，才能留下深刻印象，实现内化迁移。

高中物理教学的核心点在于“力”与“能”，围绕牛顿定律与能量守恒来解决问题。其中，机械能守恒定律就是教学的重难点内容之一，在强化物理基础知识的同时，也要渗透“转化”与“守恒”思想，这是提升科学素质的根本落脚点。本文以《机械能守恒定律》为例，探讨核心素养背景下物理课堂科学探究活动，以物理思维到导向，发挥学生主体作用，旨在打造高效课堂，顺利完成教学目标。

参考文献：

[1]王伟.高中物理课堂教学中学生提问能力培养分析[J].中学课程辅导（教学研究），2021（2）：122.

[2]何晓，孙葳清，吴建琴.指向深度学习的高中物理教学策略探索[J].教育导刊（上半月），2021（1）：61-65.