核心素養背景下物理課堂科學探究活動

錢立亮

摘 ?要：核心素養背景下培養學生科學探究能力是基本要求之一。為了順利完成教學目標，促進學生全面發展，在物理課堂開展一系列的科學探究活動，將基礎理論與探究實驗相結合，激勵學生多參與、多思考、多操作、多探究，在自主學習中獲取物理知識，提升問題解決能力。本文以高一物理《機械能守恒定律》教學為例，探討物理課堂如何實施科學探究活動，以期創新教學方法，提升學習效率。

關鍵詞：核心素養;高中物理;科學探究;機械能守恒定律

強化高中物理核心素養教育，歸根結底就是獲得適應個人終身發展的關鍵能力與必備品質，完成從知識內化到遷移運用的積累過程，促進物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等綜合發展。《機械能守恒定律》是高一物理的經典內容，其重要性不可小覷，遵循以學生為中心的根本思想，開展自主性、開放性、創造性的教學活動，讓學生在參與和實踐中有所思考、有所收獲、有所發展，實現綜合素質發展。

一、物理課堂科學探究活動的組織原則

科學探究本是一個復雜的過程，重在參與學習的過程，關注學生思維、能力與綜合素質全面發展。與此同時，科學探究活動應是開放的、個性的，課堂自由度更高，而想要達到理想效果，自然也要遵循一定教育原則。

（一）開放性

關于《機械能守恒定律》的教學內容比較抽象，傳統學習過程枯燥無趣，學生需要死記硬背很多知識點，學習效率較低，自主意識較差。基于核心素養引領創設科學探索活動，打造開放性的課堂模式，鼓勵獨立思考、合作探究、師生互動，同時課堂更具民主性和創新性，鼓勵學生大膽表達觀點，形成獨特的思路與見解，才能從“淺層學習”過渡到“深度思考”。

（二）主體性

新形勢下構建物理高效課堂，打破教師“一言堂”的教學困局，應從學生實際情況為出發點，尊重主體地位，喚醒主體意識，讓他們真正參與科學探究過程，自主完成學習任務，在這一過程中不僅順理成章地掌握了基礎知識，也能鍛煉思維、積累經驗、深化領悟，為今后更深入的學習與探究做好準備。

（四）問題性

物理學科的本質就是不斷發現問題、探究問題與解決問題。因此教學過程也要圍繞“問題”為核心，精心創設多元化的問題情境，激活學生質疑精神，能夠敏銳地發現科學知識，學會思考、學會合作，通過調查、研究、解決問題而獲取知識，提升學科核心素養。

二、物理課堂科學探究活動的設計思路

（一）導入情境，激活興趣

對于高一學生來說，初步接觸機械能守恒定律，往往感到非常茫然，對相關知識理解不足，也缺乏探究興趣。針對這一問題，教師應精心規劃新課導入環節，精彩的導入預示著課程活動邁出關鍵一步。比如，我在第一課時上課前向學生提問：“大家玩過過山車嗎？那是一種什么樣的體驗？”從生活體驗出發展開討論，大家的興致一下子被調動起來，我又通過多媒體課件播放短視頻，展示游樂場里激烈的玩過山車場面，再繼續深入問題：“在玩過山車時，當設備到達頂點，在沒有繼續給力的情況下，任其自由擺動，為什么還能再次達到頂點位置？”如此一來，就逐漸從生活經驗拓展到物理理論，借助單擺模型簡單演示以上運動過程，進入物理分析，引出新課內容——機械能守恒定律。

（二）實驗演示，促進合作

眾所周知，實驗是物理教學的重要環節，以實驗活動為切入點，幫助學生理解與吸收物理知識，學習效果事半功倍。在第一課時順利導入機械能守恒定律的相關知識后，我就在課堂上開展一次簡單又有趣的演示實驗。用一根細線的一端將小鋼球綁住，另一端則固定到講臺上，用手拿住鋼球，保持細線拉直;將小球拉到一定高度之后，設該點為A，迅速松手釋放小鋼球，觀察小鋼球的擺動狀態。這樣大家就能直觀地看到小鋼球總是擺到與A點高度相同的B點位置;當在小鋼球擺動的路徑中放置一個障礙物，那么小鋼球的運動軌跡也有了新的變化，但是仍然能保持擺到與A點高度相同的C點位置。此時大家既好奇又困惑，我趁機提問：“小鋼球在這一過程中受到哪些力的影響？”“請你分析一下這些力的做功情況”“這一實驗中發生了哪些能量轉化？”將演示實驗與問題探究相結合，從中發現與感知機械能守恒定律，取得理想的教學效果。

（三）互動討論，建構知識

基于建構主義理論為出發點，關注學生自主探究與創新思維發展，強調學生在課堂應發揮的積極作用，潛移默化促進物理核心素養發展。為了完善知識體系，在完成實驗操作之后，對于小鋼球在運動過程中究竟受到哪些力的影響，學生持有不同的意見，比如除了拉力、重力的作用以外，空氣阻力也要考慮在內;但是空氣阻力比較小，大多情況下可以忽略不計，在此基礎上得出機械能守恒定律，才更合理。為了讓學生真正把握有關機械能守恒的條件，設計問題推進小組討論：“如果在考慮空氣阻力影響的情況下，小鋼球從靜止到下落的過程，是否仍然存在機械能守恒？為什么？”“想要保持機械能守恒，需要滿足哪些條件？”整個教學設計過程關注“探究”，而沒有直接向學生灌輸知識，主動獲取知識，才能留下深刻印象，實現內化遷移。

高中物理教學的核心點在于“力”與“能”，圍繞牛頓定律與能量守恒來解決問題。其中，機械能守恒定律就是教學的重難點內容之一，在強化物理基礎知識的同時，也要滲透“轉化”與“守恒”思想，這是提升科學素質的根本落腳點。本文以《機械能守恒定律》為例，探討核心素養背景下物理課堂科學探究活動，以物理思維到導向，發揮學生主體作用，旨在打造高效課堂，順利完成教學目標。

參考文獻：

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