核心素养下高中物理教学中学生探究能力提升策略研究

摘 要：随着课程改革的深入，当前传统的教学模式难以满足提升学生核心素养和探究能力的需求。物理教师必须要改变以往单一僵化的教学模式，在教学理念、教学设计以及教学模式上做出创新改变，将物理教学的重点放在提升学生的核心素养和实践探究能力上。文章中将基于高中物理教学的实际需求，在核心素养和课程改革的指导之下，探索提升学生探究能力的具体策略，通过开展生活化教学、创新实践探究、开展合作学习以及重视课程评价等途径去进行深入探索，核心的重点是激发学生对于物理学习的兴趣，让高中物理教学能够与实验教学联系更加密切，并切实提升学生的实践探究能力。

关键词：核心素养；高中物理；探究能力；提升策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2024）26-0113-05

在学习物理的过程当中，实验探究能力是学生必须要具备的能力之一。学生只有具备一定的实验探究能力，才能更好地去解决物理学习当中遇到的问题，再加上物理本身就与实践探究联系密切，所以必须要培养学生的实践探究能力，提高学生的学习效率。在物理教学中要以学生为主体，发挥教师的指导作用，构建高效的课堂。高中阶段是学生学习的关键期，对高中生来说，物理无疑是令他们头痛的一门学科，所以必须要攻克物理这一大难题。而在物理课堂中教师往往不注重培养学生的探究能力，更偏重于理论知识的教学，这难免就会让学生对枯燥的物理产生厌倦感。若要提升学生的物理探究能力，就要激发学生学习物理的兴趣，提高学生分析问题、解决问题的能力。

一、 融入生活元素，提升理解能力

物理是研究自然界中各种物理现象的一门学科，物理教学中的大部分知识都是为解决现实生活中的问题而服务的，都是和社会实际相关联的。高中物理覆盖的知识面更加广阔，理解难度更大，所以学生要具有丰富的逻辑思维能力才能学好物理。但是对于逻辑思维能力差的学生来说，他们很难理解物理知识，自然也就会对学习物理产生恐惧感。所以教师在培养学生实验探究能力的时候，要以学生身边熟悉的事物作为切入点。高中物理的学习需要打开学生的抽象思维，从而让学生将高中物理知识应用于现实生活当中。因此在学习物理的时候，教师要将物理知识和生活的实际应用相结合，采用生活化学习方式让学生能够轻而易举地运用所学进行解释，为学生提供更加广阔的思维空间。比如现实生活中的车辆行驶可以和物理学概念当中的速度与加速度结合起来，让学生真实感受这一物理概念，加深学生的认知，实现物理和现实的交融，从而提高学生学习物理的乐趣和物理分析能力。教师要有意识地引导学生了解生活，激发学生对物理现象的求知欲，打破物理的神秘感，激发学生对物理学习的积极性。

比如自行车作为常见的交通工具，在没有发动机的情况下如何前行？它的动力来自哪里？这个问题其实就和物理知识相关。自行车有前后两个轮胎，在行驶过程当中，有凹凸花纹的后轮会和地面产生向前的摩擦力，与此同时，前轮也会产生阻碍车子前进的摩擦力，两个摩擦力大小相同，方向相反，最终使得自行车匀速前行。再比如在拔河比赛当中，根据牛顿第三定律，我们可以知道拔河比赛中双方施加的力是相互的，所以说双方施加的力并不是决定胜负的关键，力气大的一方不一定会获胜。只有脚面和地面之间的摩擦力要大于拉力的时候，彼方才不会拉动此方，因此脚面和地面产生的摩擦力才是比赛胜负的关键。一些比较有经验的人会穿上有凹凸花纹的鞋，通过增加与地面的摩擦力来提高胜率。再者，参赛选手的体重也会影响取胜，因为体重大的参赛者对地面的压力更大，摩擦力自然就会增加，所以在拔河比赛中，体重也是影响比赛胜负的因素之一。这些物理现象都和社会生活紧密相连，教师要从生活中去挖掘教学素材作为引入，让学生能够真切感受到物理与现实生活之间的距离并不遥远。通过借助现实生活中一些物理现象的导入来激发学生的求知欲，引导学生走进物理的世界，敢于探索，养成自主学习的好习惯。

二、 创新实践探究，提升学生实验能力

物理实验非常考验学生的操作能力和应变能力，而培养学生操作能力和应变能力的关键在于激发学生对于物理探究的欲望。所以教师要想培养学生的探究能力，就需要创新教学实验方法，让学生能够对枯燥乏味的实验产生探索的欲望，想要去了解物理现象的成因。提高学习物理的兴趣，同时也可以提高学生的科学研究能力。因此，教师要高度重视物理实验在物理教学中的应用，打破传统僵化的物理教学模式，改变以往由教师示范、学生观看的教学模式，转型成教师引导为主、学生亲身开展实践的创新型实验教学模式。教师在将一些基本的物理知识和实验要求告诉学生以后，向学生提出问题，让学生去思考问题并完成实验计划的设计，教师需要确保实验是在安全的环境下进行的。最后再让学生对自己的实验进行总结和反思。在整个实验过程完成以后，能够有效实现学生科学素养的提高。通过实验教学让学生独立完成教材中的实验。明确实验目的，进行实验记录，最后分析制订解决方案，灵活运用所学的物理知识，引导学生自主学习，积极参与，培养学生的科学探究能力，将所学知识应用到整个实验过程当中。

比如在学习人教版必修三第十一章《电路及其应用》中“导体的电阻”这一内容的时候，为了提高学生物理探究的能力，教师就可以带领学生去实验室，根据实验要求选择实验器材，制订切实可行的方案，连接电路进行测量，通过实验研究电阻和导体的长度、横截面积之间究竟有什么样的关系，然后根据记录下的数据得出结论。通过创新实验教学方式培养学生的自主探究能力。再如学习必修一第一章《运动的描述》这一内容的时候，教师就可以利用小车、计时器等工具来帮助学生开展实验，在实验的过程中去检验学生对运动这部分内容的掌握程度，帮助学生真正了解最基本的物理知识，培养学生的科学研究意识和逻辑思维。比如在进行验证机械能守恒定律这一实验的时候，要通过实验求出做自由落体运动物体的重力势能减少量，以及相应过程动能的增加量，两者相同，就可以验证机械能守恒定律。首先要准备好实验器材，按照实验步骤进行实验，最后得出实验结论。也即在误差允许的范围内，自由落体运动过程机械能守恒。通过具体的实验就可以让学生明确这一物理知识，让学生通过实践参与构建起实验研究能力。

三、 应用情景教学，优化物理学习体验

情景教学就是将抽象的知识给具象化，让物理知识可以更加生动直接，是现代教学中被广泛应用的一种方式。教师可以通过多媒体平台来创设情景，将有关的物理现象以动态的方式呈现出来，激发学生探究相关问题的欲望，以此提高学生进行实验操作的兴趣。学生记忆的有效性需要正确的记忆方式，在运用物理情景进行教学的时候，通过图文并茂的情景融合方式，可以强化学生对物理知识的理解，明确物理概念的形成过程，充分调动学生学习的主观能动性。另外就是通过多媒体技术的声音、文字、图画等现代手段创设情景，变无声为有声，多角度刺激学生的感官，有效提高所创设情景的质量，强化学生的记忆，提高物理课堂的效率。高中物理各个章节各有其重难点，章节之间还有一定的相关性。通过采用多媒体技术进行教学，可以让学生清楚地了解到物理规律的变化。借助多媒体信息技术，让学生对于延伸的物理知识加以学习。因此物理教师作为教学的引导者，通过教学技术创新创设物理情境，让学生能够在情景中获得真实的物理体验。

比如在学习人教版必修一第三章《相互作用——力》中的弹力相关内容的时候，在进行木块静止时是否会受到桌面弹力作用这一实验的时候，我们根据弹力产生的条件可以知道，木块和桌面之间，一旦接触就会产生弹性形变，但是这个形变并不明显，学生用肉眼很难观测到，使得学生对这一部分知识的理解存在难度。所以教师在进行这个实验的时候，要将这样的弹性形变的程度放大，让学生能够直观地感受到弹力的存在。如此一来，才能更好地明白弹力产生的条件。教师可以将桌面换成平薄的木片，把木块放到木片上，此时木片就会因为弹性形变而弯曲，学生也就能用肉眼清楚地观察到这种变化，进而在学生的记忆中打下烙印，等日后再遇到相关内容的时候，脑海中就会自动生出有关的情景。此外，教师也可以借助多媒体创设物理情景，因为物理这一学科需要做的实验太多，有一些实验用平面示意图是很难进行讲解的，学生无法形成画面感。而借助多媒体可以构建动态的画面，将学生难以捕捉到的物理瞬间通过多媒体展示出来。与此同时，物理规律又很难用语言表述清楚，学生如果理解不透彻的话，对于物理知识就会发生混淆，而多媒体技术可以对物理规律进行演示，比如在学习电磁相关内容的时候，多媒体可以将电磁振荡的物理过程展现出来，让学生直观观察到电磁振荡的变化规律，提高物理教学的效率，增强教学的实效性。将物理教学中抽象的知识转化为多媒体上有形的演示，化抽象为具体，激发起学生进行实验探究的兴趣。

四、 应用问题探索教学，开展深度学习

物理问题的提出要具有深度探索的价值，这样才能够引发学生的认知冲突，让学生对问题产生求知欲，进而积极地进行探究，不能让问题研究教学流于形式。因为问题设计的最终目标还是让学生能够真正地掌握物理知识，所以问题的设计要与教学内容密切相关，具有明确的指向性。另外，学生才是学习的主体，所以设计问题的时候要契合学生的学习实际，能够有效促进学生的发展。在提出问题以后，要让学生有独立思考的时间，让学生能够积极地发散自己的思维，多方面进行思考，最后给学生发表自己想法的机会，让学生主动表达，改变传统的倾听式教学方法。教师通过提出问题引发学生的思考，然后进行实验去验证学生的猜想。学生在实验过程中也可以向教师进行提问，由师生共同探究并进行解答。以问题串联起课堂物理教学，通过一步步提问的方式，让学生产生继续探究下去的欲望，培养学生对于物理学习的兴趣，促进学生综合素养的提升。

比如，在学习人教版必修二第五章《抛体运动》中“探究平抛运动的特点”这一内容的时候，教师就可以将这一物理知识以提问的方式抛给学生，让他们自行探索。教师可以让学生选择身边的一个物体进行平抛运动实验，然后在实验进行的时候，计算一下物体落地瞬间的位移和速度，也可以让学生分工合作，有的学生测量，有的学生进行记录，之后再分析实验数据，得出相应的计算结果。通过亲自探究这些物理知识，学生可以加深对这一部分内容的印象，所以说教师要设计有探究价值的问题。再比如学习必修一摩擦力相关内容的时候，教师可以在水平位置的传送带上放一个物体，然后让传送带运动，当传送带和物体做匀速运动的时候，提问学生：物体是否会受到摩擦力作用的影响？在教师提出这个问题以后，给学生一定的时间进行思考，有的学生可能会回答没有受到摩擦力，然后教师可以进一步询问原因是什么？学生可能就会回答：在物体和传送带进行匀速运动的时候，它们的速度和方向都是一样的。那我们就可以知道，在同一速度和方向的条件之下，物体和传送带之间没有相对运动的趋势，所以学生才会判断物体和传送带在共同运动时没有受到摩擦力的影响。由此可见，这个回答就充分利用到了所学的摩擦力这一内容。教师还可以继续深入提问：如果这个物体在静止的时候放在地面上，没有给物体施加任何的力，那么该物体是否会受到摩擦力的影响？通过不断地深入探索，学生可以更深入地了解摩擦力内容，让学生对物理知识有更深入的了解。

五、 小组合作学习，培养学生的探究能力

物理学习要讲究科学严谨，高中物理的范围更加广阔，内容更加复杂多样，学习难度呈线性提升。所以大部分学生在学习物理的时候就会受到很大的阻力，缺乏学习物理的信心，在缺乏学习的兴趣和信心的情况之下，自然也就很难学好物理。教师通过采用小组合作的学习模式，可以在合作中激发学生对物理学习的兴趣，而同龄人之间又更容易相互交流，有助于学生提高自己学习的效率。另外，在物理教学过程当中，教师要以学生为主体，将自己从领导者转变为引导者，提升学生物理学习的内驱动力，让学生自主进行物理探究实验。在进行实验的过程当中，优势互补，以优带劣，让学生自主参与实验，提高物理学习的参与感，通过自己的探索为小组实验做出自己的贡献，提高学习的获得感。但另外也要注意小组学习内容的选择，内容选择是否合适等因素也会影响到小组合作的积极性。所以小组合作学习一定要在教师的指导下完成，否则就会导致实验探究的方向偏离轨道，另外教师要及时解决小组实验合作学习中出现的问题，规范学生的纪律问题，使得实验合作能够顺利进行。

比如，在学习人教版必修三第十章《静电场中的能量》这一相关内容的时候，这一章的知识点涵盖的范围比较广，教师就可以让学生自行组成小组，对相关问题进行探索，教师在其中充当组织引导者的角色，小组成员要控制在合理范围内，既要有能力强的学生，也要有基础弱的学生。然后针对不同的小组给出不同的探索的目标，可以让其中一个小组探索电势能和电势之间的联系，另外一个小组探究电场的强度和电势差之间的关系，让学生有一个明确的探索目标。让小组成员要根据组内成员的情况自行分配任务，基础一般的同学可以去查阅相关的物理名词进行解释，基础好的同学可以根据实际的例子进行实验探究，通过小组探究学习，发挥每个学生的优势，带动提升小组合作探究的能力。比如在进行摩擦力这一教学实验的时候，首先要确定合作学习的方向，明确实验目标。具体的问题主要包括哪些因素会影响到滑动摩擦力的大小？这些影响因素发挥作用有哪些方法？最后小组进行实验讨论。在此过程中，教师要进行实验观察，了解学生的合作动态，及时给出指导意见。在反馈阶段由小组进行展示，给予客观全面的综合评价。在总结阶段，由各个小组分享讨论，实现合作探究的价值。

六、 开展指导实验教学，保障物理实验质量

指导型教学有明确的针对性，能够让学生明确具体的学习任务，以学生为中心，然后在教师的指导下进行实验研究，自主探索解决难题。指导教学可以培养学生的发散思维，然后让学生掌握科学的研究方法。通过提出研究课题，提出假设猜想，据此通过实验进行记录总结。在整个探索过程中，可以帮助学生增强自我学习意识，在师生之间建立良好的平等交流关系，提高学生解决问题的能力。所以在课堂教学中，教师要强化物理和现实生活的联系，帮助学生认识到学习物理的重要性。在学习动力的驱使之下主动学习物理。教师可以利用现实生活中的事物，引导学生分析其中蕴含的物理知识，让学生体验到学习物理的乐趣，培养学生对物理的探究兴趣，让物理的学习不再枯燥乏味。

比如，在学习人教版必修三第十一章《电路及其应用》相关内容的时候，这一章的内容主要是研究电路中通稳恒电流时电学量的计算方式。针对本章内容，教师可以分层指导教学，帮助学生明确解题的基本方法。首先要确定研究的电路，然后将不规范的串并联电路变成规范的串联电路，再根据已知量进行分析，当然要让学生注意到电阻改变时，各部分电流、电压、功率都要改变。通过实验中老师的一步步指导，让学生明确自己的问题，确保实验的完成度。在进行演示实验的时候可以师生协同实验，增强实验教学中师生的互动性。学生亲身参与实验会更加投入，无论是操作观察还是分析，都能充分激发学生的兴趣，有利于培养学生的实验探究能力。将师生互动混合在一起，既保证了学生参与实验的主动性，又能够让教师从旁协助，确保实验的准确性。

七、 重视课堂评价，解决学生的学习困难

在高中物理教学中，教师可以对学生就某一问题的答案进行评价，充分调动学生探索的欲望。所以教师要高度重视课堂评价的教学设计，通过学生的知识点反馈让学生明确自身不足，温故而知新，引导学生主动就物理知识进行探究。通过课堂评价可以及时发现并解决学生的问题。对于问题回答较好的学生给予鼓励，也可以提升他们学习物理的积极性。教学评价不单单可以着眼于学生个人，也可以对学生合作学习的效果进行评价，考查学生在实验过程当中合作探究的表现。当然，相应的评价机制要从合作前、合作中、合作后三个阶段展开，合作前的评价重点在学生自主学习的表现上，合作中的评价要关注学生能否运用物理知识解决相应的问题，得出相应结论，最后合作后的评价重点就在于学生对整个实验过程的归纳总结。引导学生对评价进行反思调整，改善小组合作学习问题，促进学生综合素养的提升。

比如，在学习人教版必修二第五章《抛体运动》这一部分知识的时候，教师可以先对章节中的重点知识进行讲解。对于抛物运动的运动曲线的速度、方向、大小以及与水平面所成的夹角进行具体的讲解，并将这一部分知识进行总结。在归纳总结阶段，教师就可以听取学生的反馈，了解学生对哪方面知识掌握得还不够充分，最后再给学生讲解一些平抛运动中特殊的知识点，学生可以自行去探索。根据已经学习到的知识去获取新的知识，能够提高学生的探究能力。

八、 设计教学拓展环节，建立学习自信心

高中物理知识的难度相较于初中物理要大很多，学生不能很快地适应物理的学习，对物理的学习热情就会大幅度降低，影响学生学习的信心，学生自然会对实验探究缺乏兴趣。学生的物理学习能力、学习习惯等各方面的差异都会影响学生学习的效率。教师作为物理教学的关键引导者，要充分明确学生个体之间的差异，对学生的优点进行肯定，引导学生要正视自己的不足，而不是产生逃避的心理。教师除了要对教材中的实验进行研究，还要积极地组织学生进行课外实践，将实验室对学生开放，保证学生在安全的情况下能够自主进行实验设计，研究自己感兴趣的领域，拓展学生的课外知识。这样不仅可以培养学生的探究能力，巩固所学，还能够提高学生知识迁移与运用的能力，培养团队合作意识。此外，教师要尽可能地帮助学生进行实验设计指导，让学生参与到实验当中来，接触更多的实验器材，深入学习物理知识。根据学生的学习情况制订教学研究计划，对于学生难以独立完成的实验，允许同学之间互助合作。综合学生在课堂中的学习情况，在物理教学实验上要给予学生更多的参与感，不要让学生成为物理实验的边缘人物，消除学生对物理的恐惧，增强学生学习的信心。

九、 结论

综上所述，物理对于高中学生来说是一门具有特殊性的学科，在物理教学中培养学生的实验探究能力，对于高中阶段的物理学习有着关键性的作用，所以教师要结合学生的实际情况，在物理教学中不断地完善教学策略。对于目前的物理教学来说，要想提高学生的探究能力，教师就必须要根据学生的学习特点进行合理的教学设计，提高学生学习物理的兴趣，让学生积极主动地参与到物理实验中，提升学生学习的内驱动力，借助实验思考探索物理现象，实现物理课堂的高效性。

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作者简介：熊益（1968～），男，汉族，湖南长沙人，新疆昌吉州第二中学，研究方向：高中物理。