基于核心素養(yǎng)的物理探究性教學(xué)探討

(江蘇省南京市第十三中學(xué)鎖金分校，江蘇 南京 210042)

探究性物理教學(xué)倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，以改變以前教學(xué)中過于強調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機械訓(xùn)練的狀況，更注重培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息、獲取新知識的能力、分析問題解決問題以及交流與合作的能力。探究性物理教學(xué)要根據(jù)學(xué)生特點和學(xué)校條件、教師素質(zhì)能力等進行組織，筆者針對不同課型進行探討。

1 規(guī)律課中的探究性教學(xué)

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，課堂實驗是物理實驗教學(xué)的重要形式，在物理教學(xué)中起到重要的作用。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，教師比較注重實驗現(xiàn)象的展示，提煉實驗現(xiàn)象背后的規(guī)律，而忽略了學(xué)生的主體性，學(xué)生只是在被動地觀察現(xiàn)象和接受知識，在整個過程中缺乏主動性的發(fā)揮，這不符合核心素養(yǎng)培養(yǎng)的理念。因此，我們必須改進物理實驗的教學(xué)方式，打造基于核心素養(yǎng)的物理實驗課堂。

1.1 提出問題，作出猜想與假設(shè)

探究性教學(xué)是以問題為中心的，問題是探究性教學(xué)的核心、出發(fā)點和歸宿，因此能否提出具有挑戰(zhàn)性的問題是探究性教學(xué)的關(guān)鍵。提出問題就等于問題解決了一半，教師要在探究性教學(xué)過程中發(fā)揮自己的主導(dǎo)作用。首先，教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的問題意識；其次，要注意選擇適當(dāng)?shù)膯栴}，所謂適當(dāng)?shù)膯栴}，就是能激發(fā)學(xué)生的求知欲望、促進學(xué)生探索精神和實踐能力發(fā)展的問題。探究的問題可以由老師選擇，也可以由學(xué)生選擇。提出問題、作出猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)在開始時要著重強化，其中感性的、形象思考的成分會多一些，隨著探究性教學(xué)的深入和推進，方案設(shè)計、分析論證要注重培養(yǎng)，這時理性的、抽象思維的成分會多一些。

案例一：探究平面鏡成像的特點

(1) 提出問題

師：生活中我們經(jīng)常會照鏡子，現(xiàn)在請同學(xué)們利用手中的鏡子認(rèn)真觀察自己在鏡中的像，你覺得鏡中的像有什么特點？和你本人有什么關(guān)系？

學(xué)生活動：觀察平面鏡中所成的像。

師：通過剛才的觀察，你認(rèn)為平面鏡中的像與鏡前的人之間可能有什么關(guān)系？

(2) 猜想與假設(shè)

學(xué)生可能有以下猜想。

猜想1：我覺得我的像和我本人一樣大，因為在家里照鏡子時，要是貼著鏡子站，感覺像和人一樣大。

猜想2：我覺得像和我不一樣，是左右顛倒的，我抬起左手時鏡子中的人抬起的是右手。

猜想3：我覺得用小鏡子的時候我的像就變小了，只能看到自己局部的像。

猜想4：我覺得當(dāng)鏡子離人遠(yuǎn)時像就變小，鏡子離人近時像就變大。

猜想5：像與物體到鏡面的距離是相等的。

猜想6：我發(fā)現(xiàn)人和像的移動方向相反，我靠近，像也靠近；我遠(yuǎn)離，像也遠(yuǎn)離。

猜想7：我發(fā)現(xiàn)像的顏色與物體相同。

猜想8：像與物體是對稱的。

牛頓說過：“沒有大膽的推測，就沒有遠(yuǎn)大的發(fā)現(xiàn)”。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，猜想不是主觀臆斷，猜想要有根據(jù)。上面這個案例是根據(jù)問題情境提出問題，學(xué)生對平面鏡成像的特點提出的猜想有8點，大大超過了教材上的3點。教師不能回避學(xué)生不正確的猜想以及猜想的重復(fù)，而是要引導(dǎo)學(xué)生歸納提煉出對平面鏡特點的主要猜想，實驗驗證后對不正確的猜想要引導(dǎo)學(xué)生討論與辨別，形成正確的“物理觀念”。

1.2 制定計劃與設(shè)計實驗，進行實驗與收集證據(jù)

探究性教學(xué)不僅追求探究的結(jié)果，更要關(guān)注探究的過程，強調(diào)學(xué)生的親身感悟。初中物理的規(guī)律主要是通過探究實驗，從大量具體的實驗事實中歸納而成，學(xué)生親歷探究過程，學(xué)習(xí)了科學(xué)方法。例如：平面鏡成像特點、凸透鏡成像規(guī)律、杠桿的平衡條件、歐姆定律、焦耳定律等都是通過探究來完成的。

案例二：探究電流與電壓、電阻的關(guān)系

師：大家已經(jīng)猜想了電流可能與電壓和電阻有關(guān)，要驗證你們的猜想，需要哪些器材？應(yīng)該如何探究？采用什么方法？請大家設(shè)計實驗方案，設(shè)計出電路圖。

生：需要電源、定值電阻、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線等。

生：采用控制變量法。保持電阻一定，探究電流與電壓的關(guān)系；再保持電壓一定，探究電流與電阻的關(guān)系。

師：剛才大家設(shè)計的時候我巡視了一下，看到你們設(shè)計的電路圖主要有以下兩種(如圖1、2)。

圖1

圖2

師：請你們評價一下，這兩種實驗電路圖的不同之處在哪里？哪一個電路圖更合理？

生：圖1中沒有用滑動變阻器，改變電壓時需要改變電源電壓。

生：圖2中有滑動變阻器，既可以改變定值電阻兩端的電壓，又可以在電阻改變時保持定值電阻兩端的電壓一定，這個電路的設(shè)計更科學(xué)、更合理。

1.3 進行實驗與收集證據(jù)

(1) 我們先來研究電阻R不變時，研究通過它的電流與其兩端電壓的關(guān)系。

(2) 再研究電阻R兩端的電壓不變時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻之間的關(guān)系。

1.4 分析與論證，評估與交流

探究的結(jié)論是在大量實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過分析論證得出的具有普遍意義的規(guī)律，這是從動手實踐上升到建立理論的思維過程。通過分析有關(guān)實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，可以檢驗自己的猜想與假設(shè)是否正確，并對猜想進行修正、發(fā)展，對大量的實驗證據(jù)進行分析比較、歸納，得出一定的結(jié)論。這個過程往往是通過評估與交流來體現(xiàn)的，讓大家共同參與評價，引起反思，找到成功與不足之處。

2 概念課中的探究性教學(xué)

概念課教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)方式主要是教師講授，學(xué)生機械地背誦定義，但對概念理解十分膚淺，處理問題盲目，運用時經(jīng)常出錯，癥結(jié)在于他們對概念的理解不透，缺乏探索與實踐的認(rèn)知。因此，在概念教學(xué)中進行探究性教學(xué)是必要的。如在“杠桿”的教學(xué)中，學(xué)生覺得簡單，但很難表述清楚、完整、準(zhǔn)確。那么教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)情景，如撬石頭的棒、蹺蹺板、壓水井的柄等，讓學(xué)生觀察、研究、探索這些材料的共同點及共性知識，通過觀察思考、實驗探究，每組都?xì)w納出杠桿的定義，在集中討論分組的成果同時，采用實驗加以驗證，比如有的同學(xué)用圓珠筆撬書本的實驗來驗證，有的同學(xué)用打開的小刀當(dāng)鍘刀切紙片等來驗證杠桿是一個硬棒，能繞著固定點轉(zhuǎn)動，可以是直的也可以是彎的，最后討論歸納出杠桿的定義，并指出杠桿的要素，使學(xué)生學(xué)到良好的認(rèn)識方法，對概念的理解亦更深刻。

3 綜合實踐活動課中的探究性教學(xué)

重視知識的應(yīng)用，將初中物理教學(xué)與綜合實踐活動有機地結(jié)合起來，是培養(yǎng)學(xué)生個性、能力的重要途徑。綜合實踐活動課中的探究是理論聯(lián)系實際教學(xué)、取得較好教學(xué)效果的形式。物理與生活、社會聯(lián)系緊密，因此在教學(xué)中要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生認(rèn)識水平，提供或指導(dǎo)學(xué)生挖掘生活中的探究課題，開展課外探究活動，如“溫室效應(yīng)”“熱島效應(yīng)”“人體與物理”“交通與物理”“廚房與物理”“雜技中的物理”等。根據(jù)課外閱讀、網(wǎng)上查詢、收集資料、觀察記錄、解決問題，以增長知識，獲得成功的體驗。實踐是一個學(xué)習(xí)、研究、創(chuàng)造的過程，學(xué)以致用，關(guān)注生活，走進社會，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的意識，讓學(xué)生對自己探究的課題產(chǎn)生興趣，有成就感，學(xué)會探究，學(xué)會創(chuàng)造，更有利于學(xué)生身心健康發(fā)展，開闊學(xué)生的視野和思路。

4 結(jié)語

基于核心素養(yǎng)的探究性教學(xué)適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)、發(fā)展的需要，不僅可以使學(xué)生更好地掌握知識，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作、積極思考、敢于動手、敢于創(chuàng)新的能力。在探究過程中，學(xué)生的提出問題、分析問題和解決問題的能力都得到了鍛煉，學(xué)會了求知、做事、共處，為終身學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。

汪顯和.核心素養(yǎng)體系下的探究式物理教學(xué)[J].中學(xué)物理，2016，(10).