核心素養(yǎng)中科學探究在課堂的實施思路

趙偉

物理學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn)，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。“科學探究”是物理學科核心素養(yǎng)的一個重要方面。在科學探究中，探究式學習是新課程改革大力提倡的學習方式。在物理課程實施中有效開展科學探究學習，需要教師正確理解科學探究的意義。高中的“科學探究”就是學生通過經(jīng)歷與科學工作者進行科學研究時的相似過程，學習物理知識與技能，體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，領(lǐng)悟科學的思想和精神?？茖W探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。

如何在課堂教學實施科學探究、如何設(shè)計課堂、如何獲得好的效果。要實現(xiàn)科學探究的教育教學的目標，培養(yǎng)出核心素養(yǎng)，必須要先對科學探究的實質(zhì)和特點有一個清楚的認識。教師首先要理解它，根據(jù)實際情況制定出課堂實施方案，然后正確地使用它。

一、實施科學探究的準備階段

（一）教師的準備

科學探究對教師的備課要求更加全面，學生探究過程中會出現(xiàn)很多新的情況，甚至出現(xiàn)教師也未曾想到的問題。由此，教師在探究前將要付出更多的時間去考慮探究過程出現(xiàn)的問題和應對方案，用更多的精力去準備課程。

首先，教師備課時更要注重學生的實際情況，要考慮學生實際水平的差異，依據(jù)學生探究能力的高低把能力不同的學生分組，有意識地培養(yǎng)學生的分工、合作、交流的能力。不同的團隊可以有不同的探究課題，指導學生完成：1.提出問題（提出假說）;2.查找資料，分析問題，提出探究的可行性方案;3.解決問題，通過探究的過程現(xiàn)象或數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)規(guī)律進而通過歸納形成簡潔的、具有普遍意義的結(jié)論。能分析實驗中存在的誤差，能判斷實驗中的誤差來源，能寫出完整的科學探究報告。教師的指導讓學生有信心有能力完成。

其次，探究問題的設(shè)計?，F(xiàn)在我們所用的教材很多地方探究的結(jié)果已經(jīng)顯示在教材中，學生做過預習后，就已經(jīng)知道了結(jié)果。對于已知結(jié)果的探究，實際意義已經(jīng)不大，學生對這樣的探究興趣和參與性都會不足。這種情況下，作為教師，應該在課堂上準備一些與該知識緊密聯(lián)系的相關(guān)課題探究。要求既要突出知識，又要有探究的價值。這樣的學生參與才有活力。例如，在《自由落體運動》一節(jié)中，教師先引導學生首先設(shè)計一個探究課題：“空氣密度對物體運動的影響”，由淺入深，循序漸進，便會找到自由落體中的規(guī)律，既學習了知識，又探究了知識，得出了結(jié)論。又如《滑動摩擦力》一節(jié)，引導學生探究物體的接觸面大小與摩擦力的關(guān)系課題等。所以教師的引導很重要。教師引導學生根據(jù)課堂的需求提出課題。一節(jié)課教師的引導不能太直接，不然學生很容易發(fā)現(xiàn)問題，不能培養(yǎng)學生提出問題的能力，而過于隱藏學生又發(fā)現(xiàn)不了問題，所以教師課堂上的設(shè)計尤為重要。

最后，在學生探究的階段教師的指導必不可少。教師從學生選擇問題的提出就開始指導，到學生的學習得到結(jié)果，從資料的收集到撰寫探究報告。從合作交流到學生心理素質(zhì)的指導，學生的每一步都離不開教師的精心指導。教師在指導學生完成探究方面要做好充分準備。

課堂實施科學探究既要學生獲得結(jié)論又要學生注重過程;既要學生學生參與又要兼顧進度，既要考慮全體學生又要兼顧個體差異，既要獲得知識又要注重效率，既要突出學生的主體地位又要防止學生顧此失彼，既要獲得知識又要培養(yǎng)核心素養(yǎng)。所以教師的準備要詳細而又要全面，對教師的要求較傳統(tǒng)教學更高，更細致。

（二）學生的準備

1.知識的準備

科學探究的前提是有足夠的基礎(chǔ)知識。沒有從學科學習獲得的知識開展科學探究，只是無源之水無本之木，根本無從談起?？茖W探究就是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，這些都要有雄厚的基礎(chǔ)知識作為鋪墊。而提出假設(shè)，更是基于客觀事實的基礎(chǔ)上，利用掌握的知識，合理地推斷而絕非主觀臆斷，能對自己提出的問題進行可行性的評估。由此作為學生要進行科學探究的前提就需要把基礎(chǔ)知識學好、學到位、學扎實。

2.能力的準備

由于科學探究需要有更高的能力，要求學生在平時學習中注意自己能力的培養(yǎng)。

第一，收集、整理資料的能力。提出問題后對問題的分析時需要查找的資料很多。查找、收集、整理、分類是對問題全面分析的條件。繁雜的資料只有進行加工處理后，方能用于分析問題，提煉觀點。因此，對所收集的資料，學生們要結(jié)合提出的問題，分門別類地進行組織整理。對資料的整理，涉及到材料的去偽存真，去粗取精，剔出糟粕，保留精華，對所加工的資料能分析推理。學生要有收集、整理、分析資料的能力。

第二，試驗能力?；趯嶒災康膶嶒炘O(shè)計一個方案，設(shè)計時需要對實驗過程中的問題進行預估分析，需要對實驗器材進行統(tǒng)籌安排。實驗方案設(shè)計過程中，把握好主要方面和次要方面，對實驗方案進行不斷改進和創(chuàng)新，能用多種方式解決問題的能力，從而尋找解決問題最佳方案。能準確地記錄數(shù)據(jù)并能對數(shù)據(jù)進行處理，并且能用簡潔、直觀的形式表達結(jié)果，會分析誤差產(chǎn)生的原因和提出減小誤差的方法。

第三，與人合作交流的能力。探究需要小組成員的共同協(xié)作完成，需要大家分工合作。探究活動是小組集體的事情，而不是某個人的事情，必須根據(jù)小組成員各自的特長，將組內(nèi)任務(wù)職責分工到個人，使學生明確自己活動中的責任，做到小組內(nèi)“人人有事做，事事有人做”的活動有序開展。加強溝通，相互交流，能準確表達自己的觀點。有時觀點不一致時，還要學會避免沖突。也不能因為工作的多少，付出的多少產(chǎn)生矛盾，小組合作要有調(diào)解糾紛協(xié)調(diào)工作的能力。

第四，書寫表達能力。雖然經(jīng)過探究活動后，學生已經(jīng)有了關(guān)于本次研究的結(jié)論，但還需要對研究的整個情況做一總結(jié)，已達到交流的目的，這只是科學研究中一項重要工作。研究成果總結(jié)主要以探究報告的形式出現(xiàn)，通過這個報告說明課題組做了什么工作，提出了什么問題，研究步驟是怎樣的，研究的結(jié)論是什么，引用的參考文獻有哪些。學生要以比較正規(guī)的書寫方式寫出自己小組的探究報告，報告要詳細而準確、條理清晰、過程準確、結(jié)論清楚。

二、科學探究的實施階段

（一）提出問題

提出問題就是提出探究的課題。根據(jù)課堂老師提出的問題或在課堂學習中遇到的問題，提出要探究的問題，課堂上實施科學探究的要考慮兩點：一是課題要為課堂教學的需要;二是選取的課題應滿足學生自身發(fā)展和提高的需要。課題過大，花費時間過多，困難過多，不易完成也不一定滿足課堂需要;課題太小是也沒必要探究。學生選題時，教師可做適當?shù)闹笇А?/p>

（二）對提出的探究問題進行研究分析，提出結(jié)論假設(shè)

圍繞選題，查找相關(guān)資料，對資料、分析整理，對于問題進行全面的綜合分析，討論交流，提出科學的預判結(jié)論。同時對探究過程的可行性、探究條件的要求、探究過程中可能遇到的困難以及解決困難的方法，做出科學的評估。教師可做適當?shù)闹笇А?/p>

（三）寫出探究報告申請

對提出問題的解決，如果探究課題比較小，容易解決且不需要實驗條件的限制的話，可以直接進行探究;如果需要實驗的，則可申請實驗室的幫助，需要寫出探究報告申請。探究報告一般分為：問題提出、對結(jié)果科學的假設(shè)、制定實驗方案、對實驗器材要求、數(shù)據(jù)的記錄與處理。對結(jié)果的科學研判、實驗中的困難，做出詳細準確的論述，申請實驗室做實驗。指導教師根據(jù)報告申請做出指導修改建議或批準申請。

（四）精確實驗得出結(jié)論

進入實驗室后，按照實驗的既定方案，科學、高效實驗，得到實驗數(shù)據(jù)。對實驗進行檢查，認真地核對實驗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理、分析誤差、反復論證得到實驗的結(jié)論。通過實驗，獲得探究的成果。

（五）撰寫探究結(jié)題報告，總結(jié)提升

探究結(jié)束，要寫出探究結(jié)題報告，由指導教師和學生代表組成評審團。評審團提出的問題由課題組成員答辯，最后評審團進行評審，作出該項研究是否合格的決定。不合格的項目要重新進行研究;合格的項目需要把探究的結(jié)論告知所有同學，使同學們學習、領(lǐng)悟探究的結(jié)果，并應用在平時的學習中。探究的小組的勞動獲得認可。評審團還要對整體探究進行評價并且評判該課題是否有繼續(xù)深挖的價值;鼓勵學生繼續(xù)努力探究，總結(jié)提升自己的知識和能力水平，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

三、探究的反思提高

學生的研究工作結(jié)束以后，還有最后一步重要的工作，那就是反思提高。這一階段就是讓學生回過頭來，對自己的整個研究過程，自己的表現(xiàn)、所用的方法作一回顧總結(jié)，從而豐富自己的經(jīng)驗，學會探究學習。課堂實施科學探究的真正目的不在于完成一項研究，更重要的是要讓學生學會方法。反思這一步特別有助于知識技能的遷移，有助于個人能力的提高。

總之，探究學習十分強調(diào)學生獨立和主體作用的發(fā)揮，但學生畢竟不是已具備了獨立研究能力的專家，教師的指導是十分重要的?？梢哉f學生研究水平如何，取決于教師的指導質(zhì)量和指導藝術(shù)，在探究學習中，教師的主導作用不是削弱了，而是要求更高了，大大加強了。在物理的教育教學中改變課堂教學模式，提高課堂的效率，調(diào)動學生積極性，培養(yǎng)探究精神，培養(yǎng)學生終生學習的習慣，都不是一蹴而就的，需要教師付出更大的努力去研究、對比、論證和推廣。

參考文獻：

[1]普通高中物理課程標準（2017年版）人民教育出版社.

[2]張慶林、楊東?高效率教學?人民教育出版社.

[3]趙才欣、韓艷梅等?如何備課?華東師范出版社.

★ [課題]：本文系2019年度河南省基礎(chǔ)教育教學研究項目《核心素養(yǎng)中科學探究的課堂教學研究》（JCJYC19061042）研究成果