小议物理核心素养之“学生科学探究能力”的培养

    朱凌

    摘 要：本文从“激发兴趣，诱发探究动机”、“创设情境，营造探究氛围”、“重视引导，教给学生探究的方法”等三个方面谈了笔者对物理核心素养的培养之“学生科学探究能力”的培养自己的方法和观点。

    关键词：核心素养; 科学探究; 探究能力; 能力的培养; 积极; 自觉; 主动

    中图分类号：G633.7 ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ?文章编号：1006-3315（2019）02-036-002

    “核心素养”的培养已成为当下教改的焦点。教育部最新公布的“中国学生的核心素养”有“三大领域”、“六大素养”。而物理学科又有它自身的学科“核心素养”，且物理学科的“核心素养”具有多方面。《普通高中物理课程标准》所述：“物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习（能够开发的潜在重要智能）内化的带有物理学科特性的品质，是学生物理核心素养的关键成分，主要由‘物理观念、‘科学思维、‘实验探究、‘科学态度与责任等四个方面的要素构成。”本文拟就“学生科学探究能力的培养”谈谈自己的一些认识和做法。“科学探究”既是学生的学习目标，又是学生的学习过程。让学生亲历以探究为主的学习活动，是学生学习物理的主要途径之一。纵观现在和今后的物理课教学，最大的转变就是学生的学习由被动接受变为积极、自觉、主动的探究。科学探究活动在物理课教学过程中必将处于更加重要的地位。通过科学探究活动，不仅可以使学生体验到科学探究的乐趣，还可以帮助学生形成正确的思维方式，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。因此，“培养学生的科学探究能力”是培养学生“物理核心素养”的重要途径之一。如何在现有条件下积极转变教学观念，以教改的理念指导和改进我们的教学，为学生创造良好的探究学习机会，使他们能够像科学家那样进行科学探究，真正体验到学习的乐趣，自觉、主动地获取科学知识，形成正确的科学态度，大力提高解决问题的能力，是物理教师当前面临和亟待解决的问题。在物理教学过程中，我认为应做到以下几点：

    一、激发兴趣，诱发探究动机

    “兴趣是最好的老师”。在学习活动中，学生一旦感兴趣就会自觉、主动、积极地去学习、探究。因此，在教学过程中，教师应设法激发学生兴趣，以诱发学生的探究动机。而要激发学生的兴趣，就要把握“从生活走向物理”这一课改新理念。如我在教学初中物理新教材第一章第一节《声音的产生和传播》时，提前一天布置学生在家寻找一些能够发声的简单物体，如木片、梳子、铃铛、鼓、纸哨、笔套、橡皮筋、纸盒等，并把它们带到课堂;在课堂上，我先让学生摆弄这些器具并使其发声，同学们用敲、拨、拉、吹、弹、摇、拍等方法，都使物体发出了声音，这样让学生自己去感受“声音的世界”，由此进行“从生活走向物理”的情景导入。然后提出问题：声音是怎样产生的？激发学生兴趣，引导学生进入物理探究的角色。学生通过看、听、摸，动手、做各种发声的实验，然后再经学生讨论、老师点拨，得出物理结论：声音是因物体的振动而产生的。物理知识无时不有，无处不在，在相关课堂教学前后，我都注意引导学生主动去探究自己身边的物理现象。如观察水的沸腾，又如“神舟”飞船发射升空之际，可布置学生收看电视并通过媒体收集信息，了解航天员的工作学习生活情况等。这样，学生在学习过程中手脑并用，紧扣生活，必然就会兴趣盎然。

    二、创设情境，营造探究氛围

    在平时的教学活动中，教师应尽可能创造条件，引导学生通过自主的活动，在科学探究中去体验、去学习、去感悟，从而真正领悟科学探究的思想和精神，在愉快而轻松的氛围中获得科学知识、科学方法和基本技能。例如在学习“小孔成像”这一知识点时，我先展示了一些相关图片（包括“树阴下的光斑”）创设了探究情境。进而带领学生用“一次性纸杯”、“方便袋”、“蜡烛”、“小刀”、“铁钉”等进行了一次愉快的科学探究活动。首先，在一个小号纸杯底用铁钉扎一个小孔，剪一块方便袋（塑料薄膜）蒙住杯口，同学们成功看到烛焰倒立的实像，进而老师提出问题“像的大小与哪些因素有关？”于是学生想到改用大号纸杯来实验（以增大像距），再次探究……成功后，老师又提出像的形状与孔的形状有关吗？于是同学们用同一个纸杯，仅改变孔的形状（如用小刀刻成方形、三角形等）……孩子们又成功了，接着为了掀起科学探究的高潮，由树阴下的光斑着手，问孩子：“一个孔可成像，若纸杯底有多个孔呢？能否成像？又成什么样的像？……成几个像？”孩子们的探究热情被激发起来了，兴趣盎然地进行实验探究……比如用铁钉在纸杯底再多扎一个孔……接着再多扎一个孔……再多扎一个孔……实验展示的现象既神奇又美妙。师生共同完成了从“小孔成像”到“多孔成像”的科学探究，一步一步，最终回到“社会”中“树阴下的光斑”的成因，孩子们彻底理解了，那就是一个“多孔成像”和“像的相互叠加”而产生的神奇物理现象。最后进行了课堂总结。令人惊讶的是：学生得到的结论比平时单纯由老师演示得出结论要好得多、丰富得多、精彩生动得多。我们完全有理由相信：同学们在经过了这样的探究活动后所获得的知识，一定会比通过常规的学习方式所获得的知识有质的升华，同时各种能力也有极大提高！教师有意识地创造一些探究情境，比简单枯燥的说教、讲解要更有探究的氛围。

    三、重视引导，教给学生探究的方法

    学生在探究的问题提出后，在进行假设、制定计划与设计实验、实验验证和分析与论证的各个环节中，教师应自始至终做好“引导”作用，不能袖手旁观。首先要“扶”一把，比如：可以充分利用填空题和思考题等多种形式，把学生已有的知识、经验与要探究的内容进行“搭桥”连接，启发学生进行思考，以缩小学生的探究范围与探究难度，使学生在教师的帮助下较快地成为一个探索者、研究者与发现者，增强科学探究的信心。另一方面：在“扶”的同时，教师还要做好“引”的工作，教师可把已经设计好的实验方案交给学生，可以是完全正确的设计方案，也可以是不完善甚至错误的方案，引导学生分析实验的设计原理，进行正确的探究判断，形成与发展“科学探究能力”。如在讲“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，教师可提出可能的相关因素（接触面粗糙程度、压力大小等）与实验方案，但故意不讲要采取“控制变量法”，让学生自行判断、分析、实验。最后当孩子们达到一定层次后，教师还要采取“放”的手段，在出示观察对象，提供实验器材后，让学生独立完成和体验科学探究的全过程，掌握科学探究的方法。物理教学中，教师要从实际出发，努力推进教学改革，优化课堂教学结构，同时也要重视引导，并教给学生独立学习、研究、自行获取知识的方法。这样才有利于培养学生积极、自觉、主动获取知识的能力，收到“授之以渔”的功效，才能把学生真正培养成具有“科学核心素养”的人才。

    四、注重生活实际，培养探究能力

    物理知识与生活实际联系相当密切，我们要学会将学生的探究视点从课堂引导到社会，通过展开广泛的社会调查及其他学习活动，切实解决生活中遇到的问题。《物理新课程标准》一书中介绍的很多案例，都是将探究的焦点引导到生活实际中的。例如：“比较材料的保温性能”、“电冰箱中的物态变化”、“自制指南针”等，都跟我们的日常生活密切相关。教学之余，我们按照《新课程标准》要求，多次布置学生利用生活实际经历来探究新知识、实践新知识。比如前面所举从“小孔成像”到“多孔成像”，进而解释“树阴下的光斑”的科学探究。当然，科学探究百花齐放，形式多样。我们通过不断尝试，从学生学习的多个方面展开探究活动，一方面可使学生更好的领悟科学探究思想和精神，经历科学探究的过程;另一方面，也可激发学生的学习兴趣，为其终身发展夯实“科学核心素养”的基础。

    “科学探究”作为物理课程的重要内容，应体现其探究性的特征，强调教学中的探究性，是针对传统的注入式教学提出的。过去强调“讲授为主、实验探究为辅”的教学方法，实验探究仅仅被看作是帮助学生理解和记忆知识的一种附属，它没有自身存在的价值，这样的实验教学会让学生误认为“科学是不可变的真理”、“科学是完备的”，自然无需再探索，只要准确记住科学结论，知道如何按部就班地去验证课本中的内容就可以了。而现在我们提倡的科学实验探究教学与以往的实验教学不同，它强调要让学生经历科学家科学探究的一般过程，让学生通过实验探究了解科学是如何经过无数次的探究實验而慢慢累积形成的，让学生明白科学是不断发展的，人类对自然的探究是永无止境的，最终提升学生利用实验来探究未知事物的兴趣和能力，逐步地养成物理学科的“科学探究能力”，并最终构建起物理学科的“核心素养”！

    参考文献：

    《普通高中物理课程标准》，百度文库网络版