巧用課程實(shí)驗(yàn)，助學(xué)生科學(xué)探究能力養(yǎng)成

劉則慧

專家點(diǎn)評(píng)：核心素養(yǎng)是學(xué)生適應(yīng)社會(huì)與終身成長(zhǎng)的關(guān)鍵能力，本文作者通過結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐，深入探究了利用物理課程實(shí)驗(yàn)，將核心素養(yǎng)內(nèi)化為學(xué)生本身的素質(zhì)的有效途徑，具有較強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)效果，為中學(xué)教師培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)予以啟發(fā)。

核心素養(yǎng)是每個(gè)人都應(yīng)具備的核心能力。這些素養(yǎng)是個(gè)人發(fā)展融入社會(huì)必需的品格，也是能面對(duì)未來技術(shù)變革的基本素養(yǎng)。偉大的物理學(xué)家勞厄曾說：“重要的不是獲得知識(shí)，而是發(fā)展思維能力。教育無非是一切已學(xué)過的東西都遺忘掉的時(shí)候，所剩下來的東西。”這其中便包含核心素養(yǎng)。

建構(gòu)主義理論的基本觀點(diǎn)在本質(zhì)上與核心素養(yǎng)的教育理念是相同的。建構(gòu)主義理論的觀點(diǎn)就是：“人們對(duì)知識(shí)的獲取不是被動(dòng)地接受，而是由認(rèn)知主體構(gòu)建的。”建構(gòu)主義的教學(xué)觀認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)是在一定的社會(huì)情境中主動(dòng)對(duì)新學(xué)習(xí)材料理解的過程。但是由于學(xué)生的認(rèn)知限制，這種學(xué)習(xí)必須在教師的協(xié)助下進(jìn)行。對(duì)于物理方面的知識(shí)，有生活經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生是有自己的認(rèn)識(shí)的，教師要做的，一是給學(xué)生提供學(xué)生學(xué)習(xí)的合理有效的學(xué)習(xí)資料，二是創(chuàng)設(shè)情境，運(yùn)用創(chuàng)設(shè)情境，結(jié)合多重手段激發(fā)興趣，三是組織學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，開展討論從而獲得知識(shí)。在構(gòu)建主義理論的框架下，教師和學(xué)生的地位不同以往，學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的新課程理念凸顯。

在2017年版《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中，將物理核心素養(yǎng)定義為學(xué)生在接受物理教育過程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)需要的必備品質(zhì)和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要構(gòu)成。這些核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面。

通過對(duì)科學(xué)探究過程更深層次的解讀可發(fā)現(xiàn)，對(duì)于初中階段的學(xué)生來說，剛剛接觸到物理這門課程，對(duì)于科學(xué)探究素養(yǎng)的形成并不是一蹴而就的，而應(yīng)隨著課程的推進(jìn)逐漸內(nèi)化為學(xué)生本身的素養(yǎng)，教師在此階段起著重要的引導(dǎo)作用，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的水平與能力，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況以及探究?jī)?nèi)容做出實(shí)時(shí)合理的調(diào)整，選用行之有效的策略，不僅僅將實(shí)驗(yàn)部分作為是獲得知識(shí)的輔助，而是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探求事物的本質(zhì)以及萬(wàn)物的規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的養(yǎng)成。

準(zhǔn)確把握科學(xué)研究方法

科學(xué)研究方法是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的工具，要想順利進(jìn)行科學(xué)探究，無論是問題的提出、探究的過程，或者是對(duì)規(guī)律的總結(jié)與應(yīng)用，都離不開科學(xué)研究方法的正確運(yùn)用。以科學(xué)的研究方法為指導(dǎo)，探究過程才能高效進(jìn)行。科學(xué)研究方法的教學(xué)并不像是物理知識(shí)的講授那般明確，而是在科學(xué)探究的過程中逐漸滲透。研究方法的教學(xué)模式并不單一，一個(gè)方法可能會(huì)適用于多個(gè)探究活動(dòng)中，再或者一個(gè)探究過程中隱藏著多種科學(xué)研究方法。在初中階段，學(xué)生主要掌握的研究方法有等效替代法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、理想模型法。

合理分配小組

初中物理的科學(xué)探究過程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性與操作性，在課堂中應(yīng)調(diào)動(dòng)學(xué)生探究的欲望，保持較高的積極性，濃厚的課堂氣氛，且充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，教師應(yīng)在充分了解學(xué)生、充分了解教材、充分組織教學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，致力于合理分配小組，分配責(zé)任到具體人員、具體事項(xiàng)，讓每個(gè)學(xué)生都能參與其中，鍛煉學(xué)生交流與合作的能力。

小組成員的分配方面，采取組內(nèi)不同，組間一致的方式。在傳統(tǒng)教學(xué)中，為了省時(shí)省力，在探究時(shí)的小組都是按照教室內(nèi)的座位就近的原則進(jìn)行分組，或者是讓學(xué)生按照自己的喜好拉幫結(jié)派組成小組，但弊端顯而易見，學(xué)生的自控能力較弱，參與度太低。因此教師應(yīng)在充分了解學(xué)生的成績(jī)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、性格、愛好等各種不同的方面將學(xué)生進(jìn)行編排分組，一般以4-6人一組為好。其中應(yīng)有成績(jī)較好的學(xué)生，成績(jī)一般的學(xué)生，也要有學(xué)困生，不僅要有好動(dòng)的外向型學(xué)生，還要有穩(wěn)重細(xì)心的內(nèi)向型學(xué)生，總之，小組內(nèi)的成員應(yīng)各具特點(diǎn)，層次分明，同時(shí)各小組之間的成員模式應(yīng)趨于一致，便于評(píng)價(jià)與比較。

在任務(wù)分配方面，應(yīng)合理分工，責(zé)任到人。教師根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，將任務(wù)劃分成若干細(xì)節(jié)，然后將任務(wù)有計(jì)劃有目的地分配給具體人員，學(xué)生對(duì)自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容有明確的認(rèn)識(shí)，并積極參與到科學(xué)探究的過程中來，避免學(xué)生逃避責(zé)任，同時(shí)通過小組成員間的交流與合作，可以順利完成探究過程，提高課堂效率。

以《探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)》為例，各小組均為5名成員，可將小組分配如下，成員A：成績(jī)優(yōu)異，且具有較強(qiáng)的交流溝通能力與組織領(lǐng)導(dǎo)能力，任小組組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)整個(gè)探究過程中的統(tǒng)籌監(jiān)督，包括對(duì)時(shí)間、安全等因素的把控;成員B：成績(jī)平庸，但具備較強(qiáng)動(dòng)手操作能力，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)裝置的組裝，以及探究過程中的實(shí)驗(yàn)操作，如用酒精燈給燒杯里的水加熱;成員C：成績(jī)不優(yōu)異，或?yàn)楹筮M(jìn)生，但是善于觀察，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，即水的溫度，水發(fā)出的聲音，水中的氣泡等，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，即將水的溫度隨加熱時(shí)間的變化記錄在表格中;成員D：較為細(xì)心穩(wěn)重的女生，負(fù)責(zé)在直角坐標(biāo)系中繪制水沸騰時(shí)溫度和時(shí)間關(guān)系的圖像;成員E：文科功底較深厚，思維能力較強(qiáng)，負(fù)責(zé)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與圖像，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

通過劃分責(zé)任，并結(jié)合小組成員間的交流與合作，整節(jié)課在輕松愉悅，互幫互助的氣氛下順利進(jìn)行，所有同學(xué)都能在教師的指導(dǎo)下積極參與探究過程，體會(huì)到合作的魅力，高效地得出結(jié)論，訓(xùn)練了科學(xué)探究能力。

發(fā)揮綜合實(shí)踐活動(dòng)的作用

有關(guān)心理學(xué)表明，學(xué)生的品質(zhì)只靠教師的講授是教不會(huì)，而是要在解決具體問題和執(zhí)行實(shí)際任務(wù)時(shí)逐步形成。綜合實(shí)踐活動(dòng)是國(guó)家規(guī)定的必修課程，學(xué)生通過參與綜合實(shí)踐活動(dòng)，能夠親身體驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程，將所學(xué)知識(shí)與社會(huì)生活聯(lián)系到一起，積累直接經(jīng)驗(yàn)，有助于深刻理解核心概念，培養(yǎng)實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神。綜合實(shí)踐活動(dòng)具有多樣化的形式，例如社會(huì)調(diào)查、探究性學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新小發(fā)明等。在初中物理課堂中，學(xué)生可以選擇多個(gè)方面自發(fā)性地進(jìn)行綜合實(shí)踐活動(dòng)，但由于教師教學(xué)過程中對(duì)這方面的不重視，以及條件與時(shí)間的限制等不利因素，提供給學(xué)生的機(jī)會(huì)少之又少。

以學(xué)習(xí)“《生活中的透鏡》——照相機(jī)”這一部分的內(nèi)容為例，學(xué)生雖會(huì)使用照相機(jī)進(jìn)行拍攝，但在物理課堂中不可將實(shí)際的照相機(jī)進(jìn)行拆卸讓學(xué)生認(rèn)識(shí)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，教師采用多媒體展示圖片的方式進(jìn)行講解照相機(jī)的成像原理時(shí)，學(xué)生缺乏直觀的認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)效果可見一斑。因此，教師可組織學(xué)生進(jìn)行制作照相機(jī)的簡(jiǎn)易模型。在課下，學(xué)生通過小組合作，自行選擇需要用到的材料和工具，在活動(dòng)過程中不斷發(fā)現(xiàn)并解決問題，例如：照相機(jī)的鏡頭選擇焦距為多少的凸透鏡更合適？怎樣制作鏡頭筒？怎樣能固定好鏡頭與膠片？漏光問題如何解決？照相機(jī)成的像特點(diǎn)是怎樣的？如何調(diào)節(jié)可以使膠片上的像更加清晰？在確定活動(dòng)目標(biāo)—活動(dòng)準(zhǔn)備—活動(dòng)過程—評(píng)估總結(jié)等一系列活動(dòng)后，大部分小組的實(shí)踐報(bào)告可以完成得十分出色，且模型照相機(jī)的制作質(zhì)量較高。學(xué)生在親自參與操作的過程中，將這部分知識(shí)消化吸收并理解運(yùn)用。

結(jié)語(yǔ)

由此可見，利用綜合實(shí)踐活動(dòng)對(duì)于學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)尤為有效，在實(shí)踐活動(dòng)過程中學(xué)生充分發(fā)揮了探究的自主性，在不斷發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程中逐步發(fā)展自身素質(zhì)，同時(shí)對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新精神，實(shí)踐能力等方面都起到了提升的作用。