开展探究式学习培养物理核心素养

龚秀珍

摘 要：在初中物理教学中，开展探究式学习，让学生回归到了主体的学习地位，也为学生提供了充分讨论、表达、探究、交流的平台，是培养学生物理核心素养的一条行之有效的途径。本文从大胆猜想，激活期待；因势利导，充分预设；科学操作，注意观察；分析数据，得出结论四个方面进行了阐述，旨在提高初中物理课堂教学效率。

关键词：初中物理；探究式学习；核心素养

学生物理核心素养的形成离不开教师的帮助与引导，随着课程改革的推进以及科学技术的发展，“满堂灌”的传统教学方式已经无法满足时代的需求，也难以培养出具有物理核心素养的学生[ 1 ]。而探究式学习，以探究为主，教师主要起到引导诱发的作用，让学生回归了主体的学习地位，为学生提供充分讨论、表达、探究、交流、体验科学结论获取的过程的平台，使学生养成严谨的科学态度和独特的创新思维。以下是我在推进探究式学习的一点经验。

1 大胆猜想，激活期待

爱因斯坦曾经说过，“想象比知识更加重要，知识是有界限的，而想象却能环绕整个世界。”探究式学习中，大胆猜想也是一个能激发学生学习热情与兴趣的重要环节[ 2 ]。物理是一门与日常生活息息相关的科学，因此教师在教学中可以从日常生活中的现象出发，鼓励学生们大胆猜想，进行期待性探究。

以初二物理上册第7.3节《二力平衡》的教学为例。在本节中，学生将会学习有关二力平衡和摩擦力的有关知识，二力平衡是非常重要的概念，在以后的物理学习中，它也是关键的状态条件。因此我希望学生通过探究式学习的方式，从本质和原理上掌握二力平衡的条件，为以后学习做好准备。课堂开始，我为学生们提出了一个问题，“为什么人可以稳稳的站在地面上不会晃动，在匀速行驶的汽车上也不会摇晃，但是在公交车上就会来回晃动呢？”对于这种习以为常的现象，学生们平时显然没有太多思考，在我的提问下，争相讨论起来。有学生说，“因为有地面托着我们，所以我们站着的时候就不会晃。”又有一位学生进行反驳，“在公交车上的时候也有座椅托着我们啊，但是我们还是会前后晃动。”另一位学生提出了自己的猜想，“上一节课我们学习了重力，重力是往下拉着我们的，我们不动的话，肯定是因为还有一个力托着我们，而且和重力是一个方向，来回晃动是因为我们还受到了别的力。”并在黑板上画出人的受力分析图如图1所示，指出两个箭头指向人受力的两个方向。另有一位学生联系前面的内容补充道，“我们在匀速行驶的汽车上，也是受到重力和座椅支撑我们的力，因此我们也不会晃动，而是和汽车保持相对静止。”就在这样的猜想与讨论中，学生们越来越接近问题的本质，虽然在言辞上可能仍不够严谨，但是已经描述出了平衡的条件，理解了平衡的概念。

在这样的期待式探究学习中，学生们从问题出发，大胆猜想，很好地理解了知识的本质和原理，激发了学习的兴趣，为以后的物理学习打下了扎实的基础。

2 因势利导，充分预设

在探究式学习的过程中，学生们会有许多的猜想，那到底哪个猜想是正确的呢？教师对学生的猜想给出直接的判断是不能很好地让学生掌握问题的原因，只有学生亲自检验才能使其形成深刻的印象，而且能培养他们的动手能力。因此教师应因势利导，鼓励学生通过实验对猜想进行验证[ 3 ]。

仍以初二物理上册第7.3节《二力平衡》的教学为例。我为学生们准备了钩码、弹簧测力计等，鼓励学生设计实验对他们的猜想进行验证。有一组学生验证了静止状态下平衡的条件。该组学生非常有创造性的想到了，就静止状态下人的平衡而言，有地面托着的静止的人，可以等价于有一繩吊着的静止的人。于是他们设计实验，将小钩码模拟人，由弹簧测力计拉着钩码，多次测量、读取弹簧测力计的示数，记下拉力值，利用公式F=（F1+F2+F3）/3，多次测量取平均值得到误差最小的拉力值。然后利用前面所学的重力计算公式G=mg，即可得到钩码所受重力。通过比较拉力与重力的关系，他们得出了静止的钩码所受拉力等于重力这一结论。接下来他们进一步探究二力平衡时的方向问题，发现无论最开始如何设置弹簧测力计的方向，当钩码静止时，弹簧测力计一定是竖直方向的，验证了他们关于二力等大反向的猜想。由于匀速运动下力的测量，在现有实验设备下会出现很大的测量误差甚至错误，因此由我通过DIS演示实验，帮助学生们进行探究。此外，还有学生提出，今天坐公交车回家时，他会坐在比较靠前的位置，注意一下司机的车速，看看在什么情况下，他能在公交车上保持平衡，而什么情况下又会晃动。这使我感到惊喜与欣慰，学生能够利用生活中的一些工具对自己的猜想、课堂上所收获的结论进行验证与探究，这种思维习惯对于学生以后的物理学习是有益的。

学生进行自主探究，设计实验来验证猜想，相比于模仿教师制定的实验过程验证实验结论，能更好地理解知识，还可以培养学生的创新思维，有利于物理核心素养的培养。

3 科学操作，注意观察

一个实验能得出正确的结论，科学的操作与及时的观察是十分重要的[ 4 ]。我们都知道电磁感应定律E=nΔ？准/Δt是由法拉第提出的，但其实安培也曾经做过探究感应电流的实验，但因为他只注意线圈通电达到稳定状态时的情况，而没有注意电流通、断瞬间线圈的情况，错失发现感应电流的良机。由此可见科学操作与注意观察对于正确结论的得出有多么重要。

比如在初二物理上册第4.3节《光的折射》教学时，我安排了一次探究性实验让学生理解掌握光的折射规律及其全反射。我为学生们提供了激光笔、盛水的密封小圆盒以及半圆形的玻璃砖。在实验时，我引导学生自主探究入射角与折射角的关系，让他们比较水和玻璃对光的折射程度是否相同。但在实验过程中，有一些学生在角度测量时遇见了问题，半圆形玻璃砖十分光滑，量角器难以在其上固定，学生无法测出入射角α和折射角γ的准确值。这是他们实验操作不够规范导致的，规范的操作是，在纸上描出半圆形玻璃砖的轮廓，找到半圆形玻璃砖的圆心，每次测量时，将半圆形玻璃砖置于纸上，在描好的轮廓上记下各入射点和折射点，然后直接用量角器测量纸上的这些点，这样就能得到较为准确的角度了。学生们自己折腾了半天也没有测出几组数据，在我介绍完这种操作后，学生们很快就得到了足够的数据。此外还有学生反映找不到光的全反射时的入射角，不是折射出去就是直接在内部反射了。于是我和他们一起寻找，缓慢移动激光笔并仔细观察，最终找到了全反射时对应的入射角，他们自己又试了一次，认真观察使他们独立地找到了一次入射角。

实验是物理学习中至关重要的一个环节，实验的操作以及实验现象的观察更是重中之重，教师在引导学生进行探究式学习时，也要注意培养学生科学操作、及时观察的科学素养。

4 分析数据，得出结论

这是实验的最后一步，在实验过程中起着总结以及画龙点睛的作用。教师一定要趁热打铁，让学生在实验结束后即对实验数据进行分析，得出最终的结论，这样才能有事半功倍的效果，也利于学生养成科学的物理学习习惯[ 5 ]。

比如在初三物理下册第14.4节《科学探究：串联、并联电路的电流》与14.5《测量电压》教学时，学生们探究了串联、并联电路的电压电流关系，这个探究实验比较好做，实验数据分析也十分容易。学生通过对数据的分析，很容易地发现了串联电路电流处处相等，并联电路电压处处相等的规律。但是我们还可以进一步探究，串联电路的总电阻是多少呢？并联电路的总电阻呢？能不能给出一个理论上的证明？这样就把实验以及学生的思维又推进了一步。在实验完成后，学生们用欧姆定律U=RI，成功地证明了串联电路总电阻等于各串联元件电阻之和R=R1+R2的结论。

实验结束后，及时分析数据，如果条件允许还可以进一步对结论进行探究，这对于物理学习无疑是十分有益的，既能锻炼学生的分析能力，又能锻炼学生运用已学知识的能力。

綜上所述，这四个环节既能有效地培养学生对于问题的探究能力、分析能力以及解决能力，又能锻炼学生的动手能力、理论与实际相结合的能力以及创新思维，是实践推进探究性学习的一个思路，也是培养学生物理核心素养的一条行之有效的途径。

参考文献：

[1]周忠武. 初中物理探究学习环境的设计与应用研究[D].长春：东北师范大学，2012.

[2]潘桂珍. 初探初中物理探究教学中渗透科学方法的教育[J]. 科教文汇（下旬刊），2013（8）：153-154.

[3]赵元. 初中物理探究式实验教学的策略分析[J]. 赤子（中旬），2013（11）：84-85.

[4]王福明. 初中物理探究教学对学生思维能力的培养研究[J]. 教育教学论坛，2013（47）：186-187.

[5]刘健智，何杰平，肖晓兰. 农村初中物理科学探究教学现状实证分析[J]. 中国教育学刊，2011（8）：64-67.