核心素養導向下如何培養初中生探究能力

張雅杰

摘要：科學探究是物理核心素養的重要組成部分。培養學生的科學探究能力是時代的要求。因此，如何培養初中生探究能力是當前教師亟待解決的問題。教師要把握循序漸進的原則，創設情境、營造氛圍、示范引領、積極評價，選取合適的時機，采用恰當的手段，讓學生在經歷科學探究的過程中學習知識和方法，提高科學探究能力。

關鍵詞：物理；核心素養；探究能力

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，是學生科學素養的關鍵成分。科學探究是物理核心素養的重要組成部分。培養學生的科學探究能力是時代的要求。因此，如何培養初中生探究能力是當前教師亟待解決的問題。經過認真學習，深入實踐，及時反思和完善，對此，我們總結出了如下方法：

一、創設情境，引導學生發現并提出問題。

問題是各個探究要素的核心。發現問題和提出問題是極具創造性的過程，是進行科學探究的前提。創設適當的情境，及時恰當的進行引導，指導學生準確表達，是培養學生探究能力的開始。教師可以通過講述、多媒體放映、演示實驗等多種方式創設情境，讓學生發現日常生活、自然現象、實驗現象中的問題，并試著描述，提煉出有探究價值的問題。

例如：通過多媒體放映的方式，讓學生聽蟬鳴，觀察蟬鳴叫時的狀態。在學生聽到聲音的同時，鏡頭由遠及近。然后，原本鳴叫的蟬突然停止發聲。教師提出問題：你觀察到了什么現象？蟬鳴叫和不鳴叫時，身體狀態有何不同？蟬鳴叫時哪個部位在振動？蟬的鳴叫和身體部位的振動有關系嗎？這樣，教師創設情境，通過一系列的問題引導學生進行觀察與思考，試著發現問題、描述問題，最終提出“聲音是否由發聲體振動產生”這一科學問題。這是一個觀察能力、思維能力、語言表達能力培養的過程，是一個極具創造力的過程。

二、放飛心靈，鼓勵學生大膽猜想與假設。

猜想與假設是對探究結果的預測，是科學結論的先導，是進行科學探究的基本要素之一。它能幫助探究者明確探究的內容和方向。所以，猜想和假設能力的培養對初中生至關重要。在教學過程中，教師要引導學生結合己有知識和生活經驗進行大膽的、有依據的猜想。此過程教師宜多鼓勵、多正面引導，最好把學生的猜想進行板書。不宜急于給出對錯評價，不能因怕學生不會而包辦代替，更不能因怕費時間而省略掉猜想與假設過程。個別教師怕浪費時間，怕學生提出不同的猜想，影響教學進度。因此，當學生提出猜想時，教師馬上給出正確與否的評價或暗示，導致學生要么畏首畏尾不敢大膽猜想，要么想方設法提前預習。

例如：在猜想“影響浮力大小的因素”時，學生提出了浮力可能與“物體的體積”、“物體的重力”、“物體的質量”、“物體的形狀”、“物體的密度”、“液體的密度”、“液體的深度”、“液體的質量”等因素有關。教師把這些猜想一一寫在了黑板上。這樣的課堂上，學生的心靈是自由的，思維是發散的，精神是愉悅的，思維能力、表達能力都得到了提高。

三、組合優化，指導學生制定計劃并設計可行性實驗。

科學探究需要通過具體的操作來獲取證據和驗證假設。設計實驗與制定計劃，實際上就是從操作的角度，把檢驗猜想的過程具體化、程序化的過程。設計實驗與制定計劃要明確實驗目的，明確所要觀察的現象或是要測量的物理量，了解探究所需器材和設備，制定操作方案，建立分析數據的方法和思路。這個過程最好先由學生獨立思考，然后組內討論，最后組間交流。整個過程，教師要及時進行點撥、指導、提示、糾正。

例如：“探究平面鏡成像特點”的教學中，學生首先要明確，觀察什么，比較什么。然后要確定選用什么樣的鏡子，什么樣的蠟燭。然后研究怎樣確定像的位置，用什么辦法比較像到平面鏡的距離與物到平面鏡距離的關系，怎樣判斷像的性質。然后考慮怎樣進行觀察，怎樣進行記錄等等。整個過程在教師的指導下，學生經過獨立思考、合作交流逐步完善解決問題的方案。

四、分工合作，放手讓學生進行實驗并收集證據。

實驗數據是形成科學結論的證據，是進行科學分析的根據。實驗數據的真實性、準確性直接影響著探究的結果。因此，學生要能夠按照預定實驗方案進行實驗操作，要能夠通過觀察、查詢公共信息資源、進行實驗收集和記錄證據。在此過程中要注意培養學生的觀察能力，實驗操作能力，增強學生參與意識，主動與他人合作的精神。

例如：在探究“電流與電壓和電阻的關系”時，學生要能夠利用控制變量法，先保持電阻不變改變定值電阻兩端電壓，記錄相應電壓和電流值，再改用不同阻值的電阻保持電阻兩端電壓不變，記錄相應電阻和電流值。在此過程中，學生要熟悉實驗方案，提前畫出實驗電路圖，要能夠正確連接實物，要會使用電流表、電壓表和滑動變阻器等器材，要能夠準確的記錄數據。要同時完成上述動作，探究小組的分工合作就顯得尤為重要。

五、示范引領，培養學生進行科學地分析與論證。

分析與論證的過程，就是根據所收集的信息歸納科學規律的過程。同樣的實驗數據，不同的分析思路，有的能得出正確結論，有的得不出結論，有的甚至會得出與正確結論相反的結論。所以，在探究過程中，要引導學生利用科學的分析方法，對實驗數據進行數量關系的比較，進行因果關系的分析，要指導學生對探究結論進行合理的解釋和恰當的描述。

六、實事求是，組織學生進行積極合作交流。

物理學習中的科學探究活動通常是以小組的方式時行的。在設計實驗、進行實驗、分析論證等過程中，都需要學生進行積極的合作與交流。在探究過程中，教師要創設良好的“合作交流”氛圍，留給學生足夠的時間和空間，讓學生有機會表達自己的探究思路和成果、傾聽他人的經驗和教訓；教師要利用積極地評價，引領學生學會交流與合作。在此過程中，教師要注重培養學生的團隊意識，提高學生的合作水平和交流能力。

總之，培養學生的科學探究能力不是一蹴而就的事。教師要把握循序漸進的原則，創設情境、營造氛圍、示范引領、積極評價，選取合適的時機，采用恰當的手段，讓學生在經歷科學探究的過程中學習知識和方法，提高科學探究能力。

注：本文系保定市教育科學“十三五”規劃重點課題《核心素養導向下初中生探究能力培養的策略研究》（編號：182058）的研究成果。