高中物理“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)培育之我見

趙偉

摘 要：科學(xué)探究不是簡(jiǎn)單地按照以往科學(xué)探究的五個(gè)步驟逐步完成探究過程，而是在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，針對(duì)科學(xué)探究中學(xué)生遇到的困惑問題進(jìn)行精心設(shè)計(jì)教學(xué)，教師通過設(shè)置追問提升教學(xué)效能，以幫助學(xué)生完成科學(xué)探究的任務(wù)與目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與內(nèi)在動(dòng)力，培育與提升科學(xué)探究的能力與素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究；核心素養(yǎng)；高中物理；培育

在高中物理教學(xué)中經(jīng)常會(huì)碰到這樣一種現(xiàn)象：以某一課時(shí)為單位時(shí)，大部分學(xué)生基本能完成教學(xué)目標(biāo)，而一旦涉及到課時(shí)之間的關(guān)聯(lián)問題，學(xué)生的理解力與應(yīng)用力往往要打折扣。如在一次《摩擦力》的教學(xué)時(shí)，第一課時(shí)講摩擦力有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，學(xué)生基本能達(dá)成教學(xué)目標(biāo)；而在第二課時(shí)深化教學(xué)時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)彈力和摩擦力的關(guān)系認(rèn)知不清楚。究其原因，主要是由于學(xué)生缺少運(yùn)用科學(xué)的方法，導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)和總結(jié)規(guī)律的素能不足。這讓我反思自己的教學(xué)，問題到底出在哪里？高中物理教學(xué)到底要教給學(xué)生什么？課堂教學(xué)改革該改些什么？

一、問題來源

（一）既往對(duì)“科學(xué)探究”的理解

高中物理課本必修1第二章第六節(jié)《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》一節(jié)中，從伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，總結(jié)了“科學(xué)探究”的五個(gè)步驟：觀察現(xiàn)象提出假設(shè)邏輯推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合理外推。

在平時(shí)的教學(xué)中，通過演示實(shí)驗(yàn)、問題串、小組合作探究等完成教師預(yù)設(shè)的問題，就以為是一個(gè)很好的“科學(xué)探究”。在各類課堂教學(xué)大賽中，我們也經(jīng)常聽到這樣的課型。但這樣的科學(xué)探究缺少問題解決的針對(duì)性與有效性，研究方法也比較淺層，思維與能力得不到有效提升。

（二）核心素養(yǎng)下的“科學(xué)探究”

“核心素養(yǎng)”是當(dāng)前教育領(lǐng)域最受關(guān)注的熱詞之一。社會(huì)主義核心價(jià)值觀是興國(guó)之魂，核心素養(yǎng)是教育之本，高中物理核心素養(yǎng)是立德樹人，三者的包含關(guān)系如圖1所示。

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，是指學(xué)生應(yīng)具備的、能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。高中物理核心素養(yǎng)構(gòu)成圖如圖2所示。

科學(xué)探究是指提出科學(xué)問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取和處理信息、

基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對(duì)科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力?？茖W(xué)探究的本質(zhì)是探究者通過自身主動(dòng)參與，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程（重要的是帶著問題去思考、活動(dòng)、學(xué)習(xí)）。

（三）現(xiàn)實(shí)教學(xué)中的“三層次”論

物理教學(xué)要關(guān)注學(xué)生觀、教師觀、學(xué)科觀這“三層次”論。

學(xué)生觀。即現(xiàn)實(shí)教學(xué)中要以學(xué)生為主體，關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異性，注重培養(yǎng)全面發(fā)展的人。

教師觀。即在教學(xué)中要轉(zhuǎn)變教書匠的角色，教師是學(xué)生成長(zhǎng)的引領(lǐng)者，是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者，是學(xué)生潛能的喚醒者，是校本課程的開發(fā)者。

學(xué)科觀。即物理教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生“審天地之美、析萬物之理”的學(xué)科素養(yǎng)。

總之，現(xiàn)實(shí)教學(xué)中的“三層次”論是把人作為教育的支柱。以人為本，尊重人的價(jià)值、尊嚴(yán)、個(gè)性發(fā)展。

二、理論依據(jù)

（一）學(xué)科教學(xué)論

學(xué)科教學(xué)論是研究如何使有關(guān)課程與教學(xué)的一般理論跟學(xué)科教學(xué)實(shí)際情況相結(jié)合，來指導(dǎo)學(xué)科教學(xué)實(shí)踐，并且在學(xué)科教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上研究有關(guān)的一般理論，對(duì)有關(guān)的一般理論進(jìn)行整合、補(bǔ)充、發(fā)展和完善的學(xué)科，其核心是以實(shí)踐為目的的理性設(shè)計(jì)，以發(fā)展學(xué)生的智能為前提，以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為目標(biāo)。

（二）科學(xué)探究的內(nèi)涵

科學(xué)探究不是簡(jiǎn)單地按照以往科學(xué)探究的步驟逐步完成探究過程，而是在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，對(duì)科學(xué)探究中學(xué)生遇到的問題進(jìn)行精心設(shè)計(jì)教學(xué)，以幫助學(xué)生完成科學(xué)探究的任務(wù)，達(dá)到學(xué)習(xí)物理知識(shí)的目的。

科學(xué)探究不一定都是實(shí)驗(yàn)探究，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)置適當(dāng)?shù)膯栴}情境，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的積極思維。

三、教學(xué)實(shí)施

【案例1】如圖3-甲所示，豎直墻壁處的水平面放置一個(gè)靜止的光滑小球，墻壁對(duì)小球是否有彈力作用？

【案例1】如圖3-甲所示，豎直墻壁處的水平面放置一個(gè)靜止的光滑小球，墻壁對(duì)小球是否有彈力作用？

在課堂教學(xué)中除了講解“假設(shè)法”以外，也可以通過游戲與學(xué)生互動(dòng)（圖3-乙），讓學(xué)生感受到彈力是否存在，經(jīng)歷從“不知到知道”的學(xué)習(xí)過程。

在科學(xué)探究的過程中不僅要以實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`為依據(jù)，更重要是如何讓實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`這一環(huán)節(jié)達(dá)成科學(xué)探究的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。學(xué)生通過這樣的體驗(yàn)，從而再次理解彈力產(chǎn)生的兩個(gè)條件：（1）直接接觸；（2）發(fā)生彈性形變，二個(gè)條件同時(shí)具備才有彈力產(chǎn)生。

追問教學(xué)：為什么墻壁對(duì)小球沒有彈力作用？正是由于椅子的靠背沒有發(fā)生形變，對(duì)跟他接觸的物體才沒有彈力的產(chǎn)生，回歸彈力教學(xué)的本質(zhì)，通過這樣的教學(xué)，使“科學(xué)探究”不那么生硬，讓學(xué)生知其然，更要知其所以然，提升物理課堂教學(xué)的質(zhì)量。

【案例2】如圖4所示，木塊沿粗糙豎直墻面靜止釋放，請(qǐng)畫出木塊的受力的圖示。

許多同學(xué)們?cè)谧鞔饡r(shí)，錯(cuò)誤地認(rèn)為木塊受到有重力和摩擦力的作用。

追問教學(xué)：若墻壁是帶有磁性的黑板，吸著的是一個(gè)小鐵塊，小鐵塊靜止不動(dòng)。請(qǐng)畫出鐵塊在豎直方向的受力分析。

學(xué)生思考后恍然大悟，經(jīng)歷從“知道到理解”的學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生理解沒有彈力就沒有摩擦力的道理，因摩擦力產(chǎn)生條件：（1）直接接觸且接觸面粗糙；（2）有彈力；（3）有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。通過對(duì)比教學(xué)，學(xué)會(huì)尊重事實(shí)和講求證據(jù)，同時(shí)培養(yǎng)實(shí)證意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度。

在新課教學(xué)中通過探索生活中與物理有關(guān)的知識(shí)，通過實(shí)際問題來創(chuàng)設(shè)情景，可切實(shí)有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，經(jīng)歷從“理解與提升”的學(xué)習(xí)過程。常規(guī)方法把題目解出來，更多的是運(yùn)用數(shù)學(xué)技巧，而通過追問教學(xué)，則是對(duì)隱藏在數(shù)學(xué)外衣下物理本質(zhì)的探索。追問教學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生思維的主動(dòng)性性和深刻性。

四、實(shí)施成效

（一）顯性層面

1.小測(cè)驗(yàn)對(duì)比班組的數(shù)據(jù)

這是我校的一次期中考試成績(jī)，因我校是三類生源的學(xué)生，學(xué)生基礎(chǔ)比較弱，再加上本次考試試卷的閱讀量比較大，所以整體平均分不高，特此說明。但從年級(jí)對(duì)比來看，我所教的4個(gè)班級(jí)（7班、8班、9班、10班）成績(jī)還是有優(yōu)勢(shì)的，期中9、10班是勵(lì)志班，如下表所示：

2.教師有了相關(guān)交流材料。今年有幸加入了浙江省物理特級(jí)教師馬滬鄉(xiāng)名師工作室，在2017年11月18日工作室開展“名師面對(duì)面活動(dòng)”，馬老師讓我們準(zhǔn)備一份發(fā)言稿，談?wù)劇拔沂侨绾芜M(jìn)行教學(xué)探究和積累的”。該如何準(zhǔn)備？第一次接到這樣的任務(wù)，于是，我想到了自己在教學(xué)中對(duì)核心素養(yǎng)下“科學(xué)探究”的新認(rèn)識(shí)，結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)際談?wù)勛约旱慕?jīng)驗(yàn)，順利地完成了這次發(fā)言。

每一塊內(nèi)容教學(xué)時(shí)，做到不重復(fù)自己，不斷創(chuàng)新，才能在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中有所突破。每一堂課、每一次批改、每一次輔導(dǎo)中都可以養(yǎng)成思考的習(xí)慣，我的思考沒有那么高的理論水平，不過都是常識(shí)而已，憑常識(shí)質(zhì)疑就是最好的成長(zhǎng)。有探究才有體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，體驗(yàn)的不斷積累才會(huì)提升自己的教學(xué)境界。

（二）隱性層面

1.學(xué)生興趣與動(dòng)力有效提升。物理教學(xué)必須建立在學(xué)生的主觀愿望基礎(chǔ)上，不同的學(xué)生表現(xiàn)出不同層次的物理學(xué)習(xí)能力。教師要從內(nèi)心上打破學(xué)生“不入虎穴焉得虎子”的心理，著力喚起學(xué)生內(nèi)在的求知欲望，同時(shí)對(duì)基礎(chǔ)不同的學(xué)生采取不同的教學(xué)方式，多了解學(xué)生的興趣所在，多結(jié)合生活、生產(chǎn)中的案例或現(xiàn)象，生動(dòng)巧妙地解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的困難與困惑，使全體學(xué)生的學(xué)習(xí)效能得到有效提升。

2.教師更擁有理性的發(fā)言權(quán)。面對(duì)新選考的形勢(shì)，新教材更迭的挑戰(zhàn)，作為物理教育工作者，我們無不感肩上的“重壓”。上好每一節(jié)課是至關(guān)重要，充分了解學(xué)情乃是重中之重。教學(xué)設(shè)計(jì)只有從學(xué)生需求出發(fā)，從實(shí)際問題創(chuàng)設(shè)情景，在充分了解學(xué)生的思維誤區(qū)基礎(chǔ)上，對(duì)癥（手、腦分離不同步）下藥，才能養(yǎng)成腦到手到、深度思考的探究習(xí)慣，教師才能擁有更加理性的發(fā)言權(quán)。

高中物理課改在路上，育人的導(dǎo)向更加注重學(xué)生的理想、觀念和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，課堂教學(xué)更加關(guān)注課程建設(shè)的探究性、主體性、綜合性的發(fā)展趨勢(shì)，所以教師的課堂教學(xué)也要與時(shí)俱進(jìn)，轉(zhuǎn)變觀念，更新理念，共同為物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育，為踐行高效、精彩的物理探究課堂，盡自己的一份綿薄之力。

參考文獻(xiàn)：

[1]斯坦伯格RJ.專家型教師教學(xué)的原型觀.華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)[N]（教育科學(xué)版），1997（1）.

[2]劉捷.專業(yè)化：挑戰(zhàn)21世紀(jì)的教師[D].北京：：教育科學(xué)出版社，2002.

[3]沈清松.倫理學(xué)理論與專業(yè)教育.湖南大學(xué)學(xué)報(bào)[N]，1996（4）.

[4]葉瀾.教師角色與教師發(fā)展新探[M].北京：教育科學(xué)出版社，2001.

[5]教育部師范司.教師專業(yè)化的理論與實(shí)踐[M].北京：人民教育出版社，2001.