以科学探究为载体培养学生物理核心素养的策略

【摘要】本文旨在探讨以科学探究为载体，培养学生物理核心素养的教学策略.通过构建以科学探究为核心的教学环境，引导学生主动探索物理现象，培养学生的观察能力、实验能力和问题解决能力.本文阐述物理核心素养的内涵及其重要性，然后分析科学探究在物理教学中的作用，最后提出具体的教学策略和建议.通过实施这些策略，可以有效提升学生的物理学习兴趣和综合能力，为培养具有创新精神和实践能力的物理人才奠定基础.

【关键词】核心素养；高中物理；学生培养

1 引言

伴随着科技不断进步与社会发展，物理学科被越来越多地运用到各领域中，对于物理人才提出了更高要求.所以，如何发展学生物理核心素养、提升学生物理学习兴趣以及综合能力就成了现阶段物理教育中的一项重要任务.科学探究这一高效的学习方式有助于学生对物理现象与原理的深刻理解，促进其科学素养与创新能力的发展.本文将借助科学探究这一载体探究发展学生物理核心素养的教学策略，希望能够对物理教学有所帮助与启发.

2 物理学科核心素养的含义和重要性

物理核心素养就是指学生在物理学习中形成的必备品格及关键能力，主要表现为物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度和责任，这些素养既是学生对物理知识理解与运用的基础，更是学生今后发展与创新的主要依托，所以培养学生的物理核心素养对提升其综合素质，满足社会需求至关重要.

3 以科学探究为载体培养学生物理核心素养的教学价值

将科学探究作为学生物理核心素养培育的载体，其教学价值不仅表现为对学生个人全面发展产生了深远的影响，还表现为对物理教育总体质量的提高以及促进社会科技进步产生了潜在的影响.

科学探究这一实践性学习方式让学生以亲身经历物理世界和发现物理规律，在这一过程中学生不再处于被动地接受知识的状态，而更多的是积极主动地去探究、去发现、去创新.学生通过对物理概念与原理进行观察、实验、分析、推理等多种科学探究活动的学习，既能深刻理解物理概念与原理，又能获得基本的科学研究方法与技巧.这种主动探究式学习方式有利于发展学生观察、实验、思维和解决问题等多方面的能力，进而促进其物理核心素养发展.同时，科学探究利于激发学生的学习兴趣与求知欲，在科学探究过程中学生要不断提出问题、设计方案、做实验、分析资料、得出结论，这一充满挑战与乐趣的学习过程能引发学生的好奇心与探索欲望，让学生在探索中产生成就感与自信心.这种积极情绪的体验有利于激发学生对于物理这门学科的喜爱与兴趣，从而为其终身学习与发展打下坚实基础.

另外，科学探究也能培养学生的创新精神与实践能力，在科学探究过程中学生需要充分发挥自己的想象力与创造力来设计独特的实验方案，解决实验所遇到的各种问题.这一创新性实践活动有利于学生创新思维与实践能力的发展，让学生有能力解决复杂的问题，有自信迎接未来的挑战.这一能力对提升学生综合素质，满足社会发展需求有着十分重要的作用.与此同时，将科学探究作为学生物理学科核心素养发展的载体，其教学价值也表现在物理教育整体质量提升方面，教师在开展科学探究活动时，能够对学生的学习需求与认知特点进行较为深刻的理解，进而对教学方案与方法进行较为具有针对性的设计.这一学生本位教学方式有利于教学效率与教学质量的提升，推动物理教育内涵式发展.另外，科学探究活动也可以促进教师与学生的互动与沟通，加强教师与学生的情感联系以及营造积极的学习氛围.

最后，将科学探究作为学生物理学科核心素养发展的载体，其教学价值也在于促进了社会科技进步.物理学科是自然科学中的一门基础学科，对促进社会科技进步有十分重要的作用，学生在科学探究活动中能够深刻地理解物理学科最前沿的知识与技术，获得科学研究的一些基本方法与技巧［1］.这些知识与技能既有利于学生在今后的学习与工作中获得较好的成就与发展，又能促进社会科技进步与创新发展.

4 以科学探究为载体培养学生物理核心素养的教学策略

K7o0YWgPONEOZnYcppwg+RgM9Gc0HYmmraryjMaj0R8=4.1 创造科学探究的教学环境，激发兴趣

创造注重科学探究的教学环境，是培养学生物理学科核心素养至关重要的环节.在这样的教学环境下，学生就不会再是被动的知识接受者，而会变成积极的探索者、发现者.这一情境是为了引发学生的好奇心与探究欲望，让学生在亲身经历中加深对物理现象与原理的认识［2］.

例如 以“摩擦力”教学为例，可创设探究氛围浓厚的教学环境，教师可借助生活中一些例子，比如推着轻重不一的物体滑出桌面，引导学生去观察、思考摩擦力是否存在、是否有作用，然后，教师可提供各种材料的物体供学生自由搭配及做实验，以探讨摩擦力在各种情况下的变化.教师在进行实验时，要鼓励学生进行假设，设计实验方案，搜集资料，对实验结果进行分析，这种教学环境可以让学生在实践中掌握摩擦力这一概念与性质，并了解它在生活当中的运用与意义.教师在科学探究教学环境的建设中也应关注以下几个方面：比如保证实验器材、探究资源丰富多样，满足不同学生的探究需要.同时，重视学生的个体差异与兴趣点，指导学生选择合适的探究课题，并培养其自主学习与合作学习能力.最后，关注学生的情感体验与参与度，使学生在探索中体验成功的快乐与探索的幸福.通过创造科学探究为主线的教学环境能够对学生物理核心素养进行有效培养，学生在这样的环境下既能掌握物理知识又能促进观察、实验，促进问题解决等能力的发展.与此同时，该教学方式还有利于激发学生的学习兴趣与好奇心，以及创新精神与实践能力的培养.

4.2 设计有层次、富有挑战性的探究任务

设计有层次、有挑战的探究任务，是培养学生物理学科核心素养的重要手段.这类任务可以针对学生的认知水平、能力差异等情况，给出不同的困难挑战，让每一位学生都能在执行任务时取得应有的进步.

例如 以“牛顿第一定律”的教学为例，可设计系列有层次的探索任务，对基础薄弱的学生，可通过设计观察物体在各种情况下的运动状态等简单实验任务来指导其发现惯性现象，对牛顿第一定律内容有初步认识.然后，针对中等水平学生，可设计稍有繁冗的作业，比如探索摩擦力在物体运动过程中的作用，并引导学生深刻反思惯性定律在实践中的运用［3］.最后对能力比较强的学生，可设计一些比较有挑战性的学习任务，比如设计一些实验来验证牛顿第一定律，或探索惯性定律在航天领域中的运用.教师设计探究任务也需关注任务的连贯性与系统性，任务间要逻辑关系清晰，构成完整探究链条，有利于学生对物理概念、原理的循序渐进、深刻理解.与此同时，教师也要注意任务的趣味性与实用性，引发学生的学习兴趣与探究欲望，让学生在任务完成过程中获得成就感与自信心.通过有层次、有挑战的探究任务设计，能切实促进学生物理核心素养的发展.学生既能获得物理知识与实验技能，又能发展批判性思维与创新精神，从而完成作业.该教学方式还有利于加强对学生自主学习与合作学习能力的培养，从而为其今后的学习与发展打下坚实基础.

4.3 指导学生掌握科学探究方法与技巧

指导学生掌握科学探究基本方法与技能，是培养学生物理核心素养至关重要的一步.在物理学习过程中学生需学习观察、实验、搜集资料、分析结论等科学探究基本程序与方法.掌握这些方法与技巧既有利于学生对物理概念与原理的深刻理解，又能促进学生实践能力与创新精神的培养.

例如 以“平抛运动”一课的教学为例，通过科学探究，可指导学生掌握平抛运动的基本规律，教师可通过创设情境使学生对平抛运动现象进行观察和描述，比如抛小球时的轨迹等.然后，教师可指导学生进行假设检验，例如平抛运动可分解成两个运动，一个是水平方向匀速直线运动，另一个是竖直方向自由落体运动.接着，教师可组织学生设计实验，并选用适当的实验器材与方案对假设进行检验，教师在进行实验时，要引导学生正确地操作实验器材和搜集资料，同时要引导学生学会运用图表和公式对资料进行分析和结论.教师在指导学生获得科学探究方法与技巧的同时，也需重视对其批判性思维与创新精神的培养.教师在教学过程中，要鼓励学生质疑、反思实验结果，指导学生从不同角度、不同层次分析问题，提出新假设、新视角.与此同时，教师也应注重学生个体差异与兴趣点并给予个性化引导与支持，以帮助学生循序渐进地获得科学探究方法与技巧.通过指导学生获得科学探究基本方法与技巧，才能切实促进学生物理核心素养的发展，学生掌握了这些方法与技巧之后，既能较好地对物理知识进行理解与运用，又能形成自主学习与解决问题的习惯.该教学方式还有利于培养学生的创新思维与实践能力，从而为学生今后的学习与发展奠定坚实基础，也是为其未来在科学领域的深入探索与实践提供强有力的支持.

4.4 关注科学探究过程，注重结果的呈现及评价

关注学生对科学探究过程及结果的呈现评价，是培养学生物理核心素养必不可少的一环，这一环节既有利于促进学生科学探究能力的发展，也有利于学生养成科学的思维方式与严谨的研究态度.学生在展示和评价中能够互相学习、共同进步，还能够体会科学探究带来的快乐和成就感.

例如 以“浮力”的教学为例，教师可通过设计系列实验活动等方式，使学生们在探索中逐渐深刻地认识浮力的基本原理及其运用，比如实验后要组织学生开展成果展示与交流活动，使学生共享探究过程与心得体会，在演示过程中学生可采用实验报告、数据分析、图表演示等多种方式综合呈现探究成果.评价环节主要是对学生的科学研究过程及其成果进行全面的评价，在考核过程中不仅要重视学生实验的结果与结论，更重要的是注重学生探究的过程与方法.如可对实验设计阶段学生的创新思维与实验操作能力、实验时观察记录能力、数据分析能力等进行评价，及成果展示阶段表达交流能力与批判性思维.对其进行多维度评估，能够更加全面地了解科学探究中学生的成绩与发展情况，从而对其进行更加具有针对性的引导与建议.评价过程中要注意评估的公正与客观，可采用学生自评、互评以及教师评价等形式来保证评价结果准确可靠.同时，也要重视学生的个体差异与进步，对每一位学生给予个性化评价反馈与发展建议.关注学生对科学探究过程及结果的呈现及评价，既可以促进学生物理核心素养的发展，又可以培养学生团队合作精神及创新意识.学生在展示和评价活动中能够互相启发和借鉴，共同促进科学探究，同时该评价方式还有利于激发学生的学习兴趣与探究欲望，让学生更主动地投入物理学习.

5 结语

综上所述，通过落实科学探究这一载体来发展学生物理核心素养这一教学策略，能够有效地促进学生物理学习兴趣与综合能力的发展.这样既有利于学生获得较好的物理学科成绩，也可以为其今后的发展打下扎实的基础.所以，教师在教学中应该积极地对这些教学策略进行尝试与探究，不断地改进与优化物理教学方法与手段，从而为培养具有创新精神与实践能力的物理人才做贡献.

【本文为保山市教育科研“十四五”规划“三名”工作室专项课题《高中物理核心素养之“科学探究”能力培养的实践研究》核心成果，课题编号：145sm2313】

参考文献：

［1］范峻嶂.高中物理教学激发学生审美高峰体验探析——以“超重和失重”为例［J］.数理天地（高中版），2024（02）：50-52.

［2］汤可嵚.高中物理实验教学中培养学生创新思维的策略探讨［J］.数理天地（高中版），2024（02）：79-81.

［3］林碧艺.多模态技术支持下的高中物理探究教学探索——以力学教学为例［J］.数理天地（高中版），2024（04）：124-126.