基于物理核心素養(yǎng)　培養(yǎng)學(xué)生探究能力

摘 要：在物理教學(xué)實踐中，結(jié)合形象生動的物理教學(xué)實踐，讓同學(xué)們在形象生動的學(xué)習(xí)體驗過程中，有效地建構(gòu)起科學(xué)的物理概念體系的認知圖式，建構(gòu)科學(xué)的物理觀念，鍛煉學(xué)生在具體的學(xué)習(xí)實踐中的物理認知、抽象概括、分析綜合等方面的思維能力.促使學(xué)生在積極的態(tài)度價值觀的驅(qū)使下，展開能動的科學(xué)探究實踐，在積極的物理探索實踐中，實現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)的有效構(gòu)建.接下來，本文即以高中物理“超重和失重”教學(xué)為例，談?wù)労诵乃仞B(yǎng)背景下的學(xué)生探究能力的有效培養(yǎng)和發(fā)展.

關(guān)鍵詞：高中物理；核心素養(yǎng)；探究能力；超重和失重

中圖分類號：G632 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2022）30-0089-03

收稿日期：2022-07-25

作者簡介：周忠明（1984-），男，江蘇省南京人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

《高中教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出，“高中物理課程是普通高中自然科學(xué)領(lǐng)域的一門課程，旨在落實立德樹人根本任務(wù)，進一步提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)……，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，體會科學(xué)研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣”.物理課程的基礎(chǔ)特征，決定了學(xué)生在該課程內(nèi)容領(lǐng)域中的可接受性、可理解性等方面的特征，即同學(xué)們通過具體的學(xué)習(xí)探究實踐，能夠形成對物理學(xué)習(xí)目標(biāo)的有效認識和理解；實踐性特征則表明，物理學(xué)科需要同學(xué)們在具體的學(xué)習(xí)實踐中，結(jié)合具體而生動的個體實踐參與，在生動形象的知識體系建構(gòu)和積極的學(xué)習(xí)活動參與過程中，直觀感性地建構(gòu)物理知識體系的具體知識框架，形成對學(xué)習(xí)目標(biāo)的實踐認知體驗.特別是在學(xué)習(xí)活動中，同學(xué)們結(jié)合自身的生活經(jīng)歷體驗等，積極地提出問題，根據(jù)問題情境，大膽的提出質(zhì)疑，說出自己的猜想與假設(shè)，并依據(jù)相關(guān)的科學(xué)知識理論，設(shè)計實驗方法步驟，在具體的研究和實踐的過程中，獲取知識信息，發(fā)現(xiàn)問題，尋求問題的答案的過程.在這個過程中，同學(xué)們的問題分析、理解和探究實踐等方面的能力，都會得到有效地培養(yǎng)和發(fā)展.在積極的物理探究實踐過程中，有效地提升學(xué)生的物理實踐和探究能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.接下來本文即以高中物理教學(xué)實踐為例，對物理學(xué)科中培養(yǎng)學(xué)生探究能力的重要性、以及如何在具體的教學(xué)實踐中，培養(yǎng)學(xué)生的物理探究能力.

1 學(xué)生探究能力培養(yǎng)的重要性1.1 促進發(fā)展，奠定基礎(chǔ)

物理學(xué)科是以自然科學(xué)為研究對象的學(xué)科，自然科學(xué)知識并不會自主地進入到同學(xué)們的頭腦中進行知識體系的建構(gòu)，需要同學(xué)們經(jīng)歷真實的知識探索、研究、發(fā)現(xiàn)等過程中，在具體的活動參與和實踐中，通過對學(xué)習(xí)目標(biāo)的積極的觀察、研究、分析、綜合、歸納、總結(jié)等過程，在具體的學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生真實地經(jīng)歷了物理現(xiàn)象的形成過程，物理知識原理的作用過程，在積極的活動體驗中，促進了學(xué)生的積極的物理觀念的培養(yǎng)和發(fā)展，促進了學(xué)生在具體的科學(xué)探究活動過程中的科學(xué)思維的配合發(fā)展.而在這個過程中，學(xué)生所經(jīng)歷的觀察、研究、分析、綜合、歸納、概括、總結(jié)等過程，也會融入相應(yīng)的個人態(tài)度價值觀體系.個人態(tài)度價值觀是促進學(xué)生在具體的學(xué)習(xí)實踐中的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)參與等的強勁內(nèi)在動力，因而，在核心素養(yǎng)培育過程中的探究能力發(fā)展，搭建起了學(xué)生的物理觀念和科學(xué)態(tài)度等的橋梁，在學(xué)生的能動探究意識的培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，能夠有效地促進學(xué)生理論與實踐相結(jié)合，在積極的理論指導(dǎo)下，開展能動的學(xué)習(xí)實踐，達到積極的學(xué)習(xí)效果，有效地鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識，強化學(xué)生的知識技能.

1.2 促進內(nèi)驅(qū)，增強參與

在高中物理學(xué)習(xí)實踐中，學(xué)生有效的實踐探究能力的培養(yǎng)和發(fā)展，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動過程中，面對新的知識內(nèi)容時，能夠以從容淡定的心態(tài)來面對.因為學(xué)生積累了豐富的物理知識常識，了解到在特定的情境中物質(zhì)應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出怎樣的狀態(tài)和特性，一旦物質(zhì)的表現(xiàn)與一般的情況發(fā)生了變化，同學(xué)們便會發(fā)現(xiàn)，并能夠主動地結(jié)合自身已有的知識經(jīng)驗，展開對學(xué)習(xí)對象的積極探究和實踐.在探究能力的引領(lǐng)下，同學(xué)們在學(xué)習(xí)活動中的開展并不是盲目的、無頭緒的.而是根據(jù)一定的知識原理基礎(chǔ)上的科學(xué)實踐，在學(xué)習(xí)探究的過程中，同學(xué)們不斷地將自己的猜想，與具體的實踐相結(jié)合，通過反復(fù)的實驗嘗試，在積極的活動參與過程中，有效地建構(gòu)起科學(xué)的知識結(jié)構(gòu)框架，形成對學(xué)習(xí)對象的能動理解把握.

2 基于核心素養(yǎng)的學(xué)生探究能力的培養(yǎng)策略

學(xué)生的探究能力的培養(yǎng)是可以通過具體的教學(xué)活動過程中，在潛移默化的教學(xué)實踐中有效地培養(yǎng)和發(fā)展起來的.教師在具體的教學(xué)實踐中，能夠?qū)⒑诵乃仞B(yǎng)意識滲透到具體的教學(xué)實踐中，讓學(xué)生在具體的物理學(xué)習(xí)實踐中，培養(yǎng)起“積極參與、樂于探究、善于實驗、勤于思考的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)在具體的學(xué)習(xí)實踐中的自主學(xué)習(xí)能力等.本文以高中物理必修一第四章“運動和力的關(guān)系·牛頓定律的應(yīng)用·超重和失重”教學(xué)實踐為例，對如何有效地激活學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，促進學(xué)生的概念建構(gòu)，促進學(xué)生的問題探究能力等策略，展開具體的分析和討論.

2.1 創(chuàng)設(shè)問題情境，激活學(xué)習(xí)動機

在高中物理教學(xué)實踐中，教師通過積極的問題情境的設(shè)置，讓同學(xué)們在自己能夠操作的簡單操作要求的引領(lǐng)下，主動地參與到物理實驗的過程中.在實驗參與過程中，同學(xué)們的認識結(jié)構(gòu)中本該通過自己的行動達到一定效果的實驗過程，在經(jīng)過自己的親身參與和體驗后，形成了與自己的預(yù)期相反的效果時，學(xué)生的認知動機會在認識受挫的前提下，得到充分地激發(fā).這種受挫是一種積極的受挫，是能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)好奇心和參與動機的受挫.在這種心理體驗的驅(qū)動下，學(xué)生的好奇心和探究欲能夠被充分地激發(fā)和調(diào)動起來，在學(xué)生的主觀學(xué)習(xí)動機的有效激發(fā)和調(diào)動的基礎(chǔ)上，學(xué)生的學(xué)習(xí)參與興趣得到有效地提升，學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的積極探究和實踐的意識，也會因為強烈的動機驅(qū)動而極大地提升.

因此，在教學(xué)導(dǎo)入的過程中，教師結(jié)合趣味實驗活動，激活學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主動參與意識.“將一條紙帶下面掛上鉤碼，學(xué)生嘗試用一只手來把紙帶拉斷”.當(dāng)老師提出實驗的時候，同學(xué)們感覺這是一個非常簡單的實驗，所以要把看起來很脆弱的紙帶拉斷，應(yīng)該也是一件很簡單的事情吧，學(xué)生心里這樣想著.于是，很多同學(xué)躍躍欲試，老師挑選幾位同學(xué)上臺演示，但是實驗結(jié)果無一成功，這是為什么呢？原本很容易被拉斷的紙帶，在這里擁有了什么超能力，竟然能夠難倒班里的如此多的英雄漢？同學(xué)們的不服輸?shù)膭蓬^被有效地調(diào)動起來，老師趁熱打鐵，引入今天的課題——超重和失重.

2.2 融合生活情境，科學(xué)鏈接體驗

生活是最好的老師，在新課程理念下的高中物理教學(xué)，教師需要通過積極的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)，在同學(xué)們熟悉且感興趣的情境體驗氛圍中，激活對學(xué)習(xí)對象的興趣體驗.

同學(xué)們終于將生活中的這種自己熟悉的現(xiàn)象中蘊含的科學(xué)知識的原理對號入座，找到了科學(xué)的問題分析和理解的思路，在學(xué)習(xí)活動中，有效地促進了學(xué)生用物理的意識來認識生活的觀念.

因此，在教學(xué)活動中，教師結(jié)合生活情境，展示生活中的情境畫面，讓同學(xué)們結(jié)合畫面情境來展開猜想，什么是超重？什么是失重？什么條件下發(fā)生超重？什么條件下發(fā)生失重？為什么會發(fā)生超重和失重現(xiàn)象…….生動活潑的智慧媒體，

當(dāng)海盜船上升時，同學(xué)們的視覺在高度刺激的作用下，心中的膽怯意識不斷上升，高度知覺讓同學(xué)們忽略了重力等方面的感受.但是，當(dāng)船身快速下降的時候，同學(xué)們能夠感覺到身體仿佛不是自己的似的，非常迫切地需要找到身體和船身的著力點，可是卻沒有辦法找到，只能用高聲吶喊來表現(xiàn)這種感受的時候.這種船身下落時，感覺所產(chǎn)生的效果，就是失重.在研究過程中，選取人為研究對象，假設(shè)人體受到的重力mg和體重計對人的支持力為F_N，兩個力的共同作用力，使人在下落的時候，先后經(jīng)過加速、減速和靜止三個階段，設(shè)置向下方向為坐標(biāo)正方向，人在海盜船上向下加速運動的過程中，根據(jù)牛頓第二定律，就有了：

mg-F_N=ma;

F_N=m（g-a）

即體現(xiàn)在體重計上的示數(shù)，會小于人所受的重力.像生活中這種，物體對支持物的壓力小于物體所受重力的現(xiàn)象，叫做失重現(xiàn)象.

同理，人減速向下運動的過程中，加速度的方向與運動的方向相反：

F_N-mg=ma;

F_N=m（g+a）>mg.

此時，體重計的示數(shù)大于人受到的重力.

在生動活潑的生活情境，與科學(xué)的知識原理相結(jié)合的物理教學(xué)實踐中，同學(xué)們對學(xué)習(xí)對象的感知和理解的程度和能力得到了極大地提升.在形象生動的學(xué)習(xí)情境體驗中，促進學(xué)生用物理的眼光來分析和看待生活的意識的培養(yǎng)和發(fā)展.

2.3 鼓勵探索發(fā)現(xiàn)，促進深入探究

在學(xué)習(xí)活動中，教師結(jié)合失重現(xiàn)象，進一步鞏固定義，研究現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)實質(zhì).在對失重條件的具體分析和討論的過程中，激勵學(xué)生嘗試運用失重原理展開對學(xué)習(xí)對象的能動解釋和證明.學(xué)生是能動的人，在學(xué)習(xí)活動中，當(dāng)他們感興趣的生活現(xiàn)象如太空的系列現(xiàn)象問題的討論中，同學(xué)們對力的作用特征產(chǎn)生了強烈的興趣體驗，學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的學(xué)習(xí)動機得到了進一步強化，在能動的學(xué)習(xí)參與實踐活動中，促進學(xué)生的探究能力的積極培養(yǎng)和發(fā)展，促進學(xué)生的核心素養(yǎng)的有效提升.

總之，在高中物理學(xué)習(xí)實踐中，基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)實踐，將具體的教學(xué)活動環(huán)節(jié)與能動的教學(xué)探究實踐活動有機地結(jié)合起來，讓同學(xué)們在具體的探究過程中，真實地建構(gòu)形象的問題探究能力和積極的實踐創(chuàng)新能力等.在生動活潑的科學(xué)實驗和問題分析等的過程中，促進學(xué)生的物理探究能力的積極提升.

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[責(zé)任編輯：李 璟]