核心素養導向下中學物理探究教學的思考

摘 要：當前中學物理探究教學普遍存在探究內容“泛化”，探究形式“僵化”現象。中學物理教育要培養學生的核心素養，促進學生的生命成長，這是物理課程的價值追求，也是物理探究教學的意義、價值所在。“三主線兩環節問題導學”探究教學就是讓學生在思考問題、解決問題的自主探究中，理解掌握基本知識，形成基本技能，以及在此基礎上內化、升華，達到培養核心素養的目標。

關鍵詞：核心素養；物理探究教學；“三主線兩環節”

探究教學是課改的一大亮點，探究教學的理念得到普遍認同，然而教學實踐卻未能與之共舞，理念與實踐普遍存在著“兩張皮”現象。“我們走了很遠，卻忘記了為何出發。”黎巴嫩詩人紀伯倫的這句話很適用于對探究教學的思考。我們有必要回到探究教學的原點，反思物理探究教學最原始的兩個問題：為什么探究——探究的意義、價值；怎樣探究——探究的過程、方法。

一、為什么探究——探究的意義、價值

1.中學物理探究教學的現狀

新課程改革已經進入了第15個年頭，其基本標志是從“雙基”走向“三維目標”，進步是不言而喻的。相對傳統的教學，“教師主導，學生主體”“三維目標”“自主、合作、探究”等基本理念已經深入人心。新課程實施以來，探究教學幾乎成了新課程改革的代名詞，凡是上公開課、比賽課都要進行探究教學或想方設法地向探究教學靠攏。然而，很多探究教學卻偏離了原本的價值追求，對其適應對象和范圍絕對地擴大，探究的內容過分地脫離物理學科課程的特點，探究過程出現一些絕對化的做法，經常出現探究內容被“泛化”、探究方式被“僵化”的物理探究教學。傳授式教學和探究式教學是兩種不同的學習方式，有的課適宜于傳授式教學，有的課適宜于探究式教學，這要視教學的具體情況而定。但很多教師不深入分析教學內容和目標，本應通過教師講授或學生自學就能達到教學目標的內容還花大量的時間去探究。很多探究教學形式僵化，探究有形無實質，學生只是按部就班地經歷探究的過程和步驟，被動地分組進行“討論”已經知道答案的“問題”，缺乏思維的碰撞和批判性的質疑，真正的學習并沒有發生。為什么會出現這些現象？思想決定行為，出現這些現象的根本原因是“忘記了為何出發”，或者沒有真正理解探究教學的意義、價值。

2.中學物理探究教學應有的價值追求

福建師范大學教師教育學院院長余文森教授在《從三維目標走向核心素養》一文中指出：“從雙基到三維目標再到核心素養，其變遷基本上體現了從學科本位到以人為本的轉變。”“學科核心素養既是一門學科對人的核心素養發展的獨特貢獻和作用，又是一門學科獨特教育價值在學生身上的體現和落實。”學生不是知識和分數的集合體，是一個不斷成長的有生命的個體，教育價值在于“育人”，即“立德樹人”，就是要培養學生的核心素養，促進學生的生命成長，這是所有學科課程共同的價值追求，同時，由于不同學科課程不同，核心素養培養的要求不同。2015年10月教育部下發的《普通高中物理課程標準修訂稿》內部征求意見稿中提出：物理核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質，是學生物理核心素養的關鍵成分，主要由“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“科學態度與責任”四個方面的要素構成。因此，物理教學要從物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四個方面去培養學生的核心素養，這是物理課程的價值追求，也就是物理探究教學的意義、價值所在。

二、怎樣探究——探究的過程、方法

核心素養教育必須落實在學科教學中，物理探究教學要基于物理核心素養的物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四個方面的目標和要求進行教學設計。那核心素養導向的中學物理探究教學應如何進行教學設計？我們用“三主線兩環節問題導學”模式開展探究教學，在探究教學中落實核心素養的培養。下面說明如何在課堂教學中實施“三主線兩環節問題導學”探究教學。

1.“三主線兩環節問題導學”探究教學的整體結構

“三主線兩環節問題導學”探究教學設計有知識主線、問題主線、活動主線，活動主線中有教師和學生活動兩個環節，是將教學內容問題化，以“問題”為線索，引領積極主動地探究問題，在解決問題活動中通過體驗、認識及內化等過程逐步形成學生相對穩定的思考問題、解決問題的思維方法和價值觀，從而達到培養學生學科核心素養的目標。下面用八年級《物質的密度》的教學設計說明“三主線兩環節問題導學”探究教學的整體結構，見下表：

2.堅持由“教”轉“學”、由“學”定“教”的教學理念

美國學者、著名的學習專家愛德加·戴爾的學習金字塔理論已經表明，最低效率的學習方式是單純的“聽講”式，最高效率的學習方式是“做中學”“教別人”。“核心素養”不是直接由教師教出來的，而是在問題情境中借助問題解決的實踐培育起來的。物理核心素養導向的教學要求教師為學生自主探究感興趣的現實問題提供時間和空間，為學生創設需要解決的真實問題，讓學生運用所學的知識和方法，自主開展研究活動，只有在真實情境中的自主探究，才能培養學生的探究能力和科學素養。因此，教學設計時要真正做到以“學”定“教”，根據學情確定教學設計，教學中用問題引領學生自主探究學習，在“兩環節”中要把握好教師指導的度，大膽“放飛”學生，把學習自主權交給學生，學生親自探究和體驗，才能真正理解知識，融會貫通。

3.創設有效問題情境，引領學生自主探究

有效問題能驅動學習過程，激發學生探究欲望，引領學生通過質疑、分析、推理，主動建構新知識。問題情境的創設要把握好兩點：一是問題要落在學生學習的最近發展區，問題具有一定的困難，需要學生努力克服，而又在學生能力范圍內。二是問題要能激起學生的“認知沖突”，從而使學生產生好奇心和求知欲，有效地激發學生的探求動機和興趣。在《物質的密度》教學案例中，若教師直接講物質密度的定義是什么，如何計算某物質的密度，最后就大量地讓學生練習鞏固，這樣做也許短期的效果很不錯，但是學生卻缺失了對“為什么這樣定義密度，定義密度的方法是什么”這些概念本質知識的理解，更談不上在實驗中體驗科學研究的意義和價值。本案例“問題主線”的問題設計直指密度概念的意義和定義的方法，通過創設問題情境，把“是什么，這樣做”的被動聽講轉變為“為什么，怎樣做”的自主學習和探究，培養學生實驗探究能力。最后通過問題5的討論，讓學生體驗到科學探究可以探究到物理現象內隱的本質，體會科學研究的方法和意義，培養學生的科學態度與責任。

4.適度拓展知識內容，培養核心素養

教學設計時要緊扣核心素養目標，深挖知識主線中有利于培養學生核心素養的知識內容進行適度拓展。比如高中物理選修3-1“磁感應強度”的教學，教師一般會通過類比電場強度的定義來講解磁感應強度概念，還會指出磁感應強度定義式的前提條件是通電導線放置方向與磁場方向垂直。我們在教學設計中還可以進一步提問：磁感應強度定義式的前提為什么要通電導線放置方向與磁場方向垂直？教師引導學生理解，讓通電導線放置方向與磁場方向垂直，單位電流、單位長度的通電導線的受力大小才能比較不同位置磁場的強弱。教師再深入一步提問：磁感應強度定義式的前提條件改為通電導線放置方向與磁場方向成60°，這樣定義磁感應強度在科學性上有錯誤嗎？教師讓學生充分討論交流，發表見解，最后總結指出，這種方法定義磁感應強度科學性上沒有錯誤，只是前提條件用兩者垂直更為簡單易懂。學生對這兩個問題的深入探討，不但能深刻理解比值法定義概念的原理，而且訓練了思考問題、解決問題的思維方法，促進思維能力的提升和思維品質的養成。再比如八年級物理上冊“溫度計”教學，插入吸管的玻璃瓶放入熱水和冷水中，吸管中的水柱高度不同，學生理解這是熱脹冷縮的原因。教師進一步拓展提問：為使溫度的比較更準確，如何改進這一裝置？為了進行溫度的測量，怎樣標刻度？教師引導學生討論交流，最后總結指出，合理標上刻度后，這個裝置就成了一個簡易溫度計。如果教師只是簡單說明溫度計的原理是熱脹冷縮，接著就講解溫度計的使用和讀數，那就錯失了一個培養學生實驗能力的機會。

學科知識只是形成學科素養的載體，學科知識是不能直接轉化為素養的，“三主線兩環節問題導學”探究教學就是讓學生在思考問題、解決問題的自主探究中，理解掌握基本知識，形成基本技能，以及在此基礎上內化、升華，達到培養核心素養的目標。

參考文獻：

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[2]余文森.從三維目標走向核心素養[J].華東師范大學學報，2016（1）.

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作者簡介：楊昌彪（1970—），1993年華南師范大學本科畢業，2006年獲得華南師范大學教育碩士，高中物理高級教師，特級教師，從事中學物理教學工作23年，潛心研究中學物理教學，主持省、市級課題各一項，在國家、省級刊物發表8篇論文。

編輯 溫雪蓮