趙偉

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力?！翱茖W(xué)探究”是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的一個重要方面。在科學(xué)探究中，探究式學(xué)習(xí)是新課程改革大力提倡的學(xué)習(xí)方式。在物理課程實(shí)施中有效開展科學(xué)探究學(xué)習(xí)，需要教師正確理解科學(xué)探究的意義。高中的“科學(xué)探究”就是學(xué)生通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)研究時的相似過程，學(xué)習(xí)物理知識與技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神?？茖W(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一。

如何在課堂教學(xué)實(shí)施科學(xué)探究、如何設(shè)計(jì)課堂、如何獲得好的效果。要實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究的教育教學(xué)的目標(biāo)，培養(yǎng)出核心素養(yǎng)，必須要先對科學(xué)探究的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)有一個清楚的認(rèn)識。教師首先要理解它，根據(jù)實(shí)際情況制定出課堂實(shí)施方案，然后正確地使用它。

一、實(shí)施科學(xué)探究的準(zhǔn)備階段

（一）教師的準(zhǔn)備

科學(xué)探究對教師的備課要求更加全面，學(xué)生探究過程中會出現(xiàn)很多新的情況，甚至出現(xiàn)教師也未曾想到的問題。由此，教師在探究前將要付出更多的時間去考慮探究過程出現(xiàn)的問題和應(yīng)對方案，用更多的精力去準(zhǔn)備課程。

首先，教師備課時更要注重學(xué)生的實(shí)際情況，要考慮學(xué)生實(shí)際水平的差異，依據(jù)學(xué)生探究能力的高低把能力不同的學(xué)生分組，有意識地培養(yǎng)學(xué)生的分工、合作、交流的能力。不同的團(tuán)隊(duì)可以有不同的探究課題，指導(dǎo)學(xué)生完成：1.提出問題（提出假說）;2.查找資料，分析問題，提出探究的可行性方案;3.解決問題，通過探究的過程現(xiàn)象或數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)規(guī)律進(jìn)而通過歸納形成簡潔的、具有普遍意義的結(jié)論。能分析實(shí)驗(yàn)中存在的誤差，能判斷實(shí)驗(yàn)中的誤差來源，能寫出完整的科學(xué)探究報(bào)告。教師的指導(dǎo)讓學(xué)生有信心有能力完成。

其次，探究問題的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在我們所用的教材很多地方探究的結(jié)果已經(jīng)顯示在教材中，學(xué)生做過預(yù)習(xí)后，就已經(jīng)知道了結(jié)果。對于已知結(jié)果的探究，實(shí)際意義已經(jīng)不大，學(xué)生對這樣的探究興趣和參與性都會不足。這種情況下，作為教師，應(yīng)該在課堂上準(zhǔn)備一些與該知識緊密聯(lián)系的相關(guān)課題探究。要求既要突出知識，又要有探究的價值。這樣的學(xué)生參與才有活力。例如，在《自由落體運(yùn)動》一節(jié)中，教師先引導(dǎo)學(xué)生首先設(shè)計(jì)一個探究課題：“空氣密度對物體運(yùn)動的影響”，由淺入深，循序漸進(jìn)，便會找到自由落體中的規(guī)律，既學(xué)習(xí)了知識，又探究了知識，得出了結(jié)論。又如《滑動摩擦力》一節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生探究物體的接觸面大小與摩擦力的關(guān)系課題等。所以教師的引導(dǎo)很重要。教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課堂的需求提出課題。一節(jié)課教師的引導(dǎo)不能太直接，不然學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)問題，不能培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力，而過于隱藏學(xué)生又發(fā)現(xiàn)不了問題，所以教師課堂上的設(shè)計(jì)尤為重要。

最后，在學(xué)生探究的階段教師的指導(dǎo)必不可少。教師從學(xué)生選擇問題的提出就開始指導(dǎo)，到學(xué)生的學(xué)習(xí)得到結(jié)果，從資料的收集到撰寫探究報(bào)告。從合作交流到學(xué)生心理素質(zhì)的指導(dǎo)，學(xué)生的每一步都離不開教師的精心指導(dǎo)。教師在指導(dǎo)學(xué)生完成探究方面要做好充分準(zhǔn)備。

課堂實(shí)施科學(xué)探究既要學(xué)生獲得結(jié)論又要學(xué)生注重過程;既要學(xué)生學(xué)生參與又要兼顧進(jìn)度，既要考慮全體學(xué)生又要兼顧個體差異，既要獲得知識又要注重效率，既要突出學(xué)生的主體地位又要防止學(xué)生顧此失彼，既要獲得知識又要培養(yǎng)核心素養(yǎng)。所以教師的準(zhǔn)備要詳細(xì)而又要全面，對教師的要求較傳統(tǒng)教學(xué)更高，更細(xì)致。

（二）學(xué)生的準(zhǔn)備

1.知識的準(zhǔn)備

科學(xué)探究的前提是有足夠的基礎(chǔ)知識。沒有從學(xué)科學(xué)習(xí)獲得的知識開展科學(xué)探究，只是無源之水無本之木，根本無從談起?？茖W(xué)探究就是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，這些都要有雄厚的基礎(chǔ)知識作為鋪墊。而提出假設(shè)，更是基于客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上，利用掌握的知識，合理地推斷而絕非主觀臆斷，能對自己提出的問題進(jìn)行可行性的評估。由此作為學(xué)生要進(jìn)行科學(xué)探究的前提就需要把基礎(chǔ)知識學(xué)好、學(xué)到位、學(xué)扎實(shí)。

2.能力的準(zhǔn)備

由于科學(xué)探究需要有更高的能力，要求學(xué)生在平時學(xué)習(xí)中注意自己能力的培養(yǎng)。

第一，收集、整理資料的能力。提出問題后對問題的分析時需要查找的資料很多。查找、收集、整理、分類是對問題全面分析的條件。繁雜的資料只有進(jìn)行加工處理后，方能用于分析問題，提煉觀點(diǎn)。因此，對所收集的資料，學(xué)生們要結(jié)合提出的問題，分門別類地進(jìn)行組織整理。對資料的整理，涉及到材料的去偽存真，去粗取精，剔出糟粕，保留精華，對所加工的資料能分析推理。學(xué)生要有收集、整理、分析資料的能力。

第二，試驗(yàn)?zāi)芰??；趯?shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個方案，設(shè)計(jì)時需要對實(shí)驗(yàn)過程中的問題進(jìn)行預(yù)估分析，需要對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行統(tǒng)籌安排。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過程中，把握好主要方面和次要方面，對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，能用多種方式解決問題的能力，從而尋找解決問題最佳方案。能準(zhǔn)確地記錄數(shù)據(jù)并能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且能用簡潔、直觀的形式表達(dá)結(jié)果，會分析誤差產(chǎn)生的原因和提出減小誤差的方法。

第三，與人合作交流的能力。探究需要小組成員的共同協(xié)作完成，需要大家分工合作。探究活動是小組集體的事情，而不是某個人的事情，必須根據(jù)小組成員各自的特長，將組內(nèi)任務(wù)職責(zé)分工到個人，使學(xué)生明確自己活動中的責(zé)任，做到小組內(nèi)“人人有事做，事事有人做”的活動有序開展。加強(qiáng)溝通，相互交流，能準(zhǔn)確表達(dá)自己的觀點(diǎn)。有時觀點(diǎn)不一致時，還要學(xué)會避免沖突。也不能因?yàn)楣ぷ鞯亩嗌?，付出的多少產(chǎn)生矛盾，小組合作要有調(diào)解糾紛協(xié)調(diào)工作的能力。

第四，書寫表達(dá)能力。雖然經(jīng)過探究活動后，學(xué)生已經(jīng)有了關(guān)于本次研究的結(jié)論，但還需要對研究的整個情況做一總結(jié)，已達(dá)到交流的目的，這只是科學(xué)研究中一項(xiàng)重要工作。研究成果總結(jié)主要以探究報(bào)告的形式出現(xiàn)，通過這個報(bào)告說明課題組做了什么工作，提出了什么問題，研究步驟是怎樣的，研究的結(jié)論是什么，引用的參考文獻(xiàn)有哪些。學(xué)生要以比較正規(guī)的書寫方式寫出自己小組的探究報(bào)告，報(bào)告要詳細(xì)而準(zhǔn)確、條理清晰、過程準(zhǔn)確、結(jié)論清楚。

二、科學(xué)探究的實(shí)施階段

（一）提出問題

提出問題就是提出探究的課題。根據(jù)課堂老師提出的問題或在課堂學(xué)習(xí)中遇到的問題，提出要探究的問題，課堂上實(shí)施科學(xué)探究的要考慮兩點(diǎn)：一是課題要為課堂教學(xué)的需要;二是選取的課題應(yīng)滿足學(xué)生自身發(fā)展和提高的需要。課題過大，花費(fèi)時間過多，困難過多，不易完成也不一定滿足課堂需要;課題太小是也沒必要探究。學(xué)生選題時，教師可做適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

（二）對提出的探究問題進(jìn)行研究分析，提出結(jié)論假設(shè)

圍繞選題，查找相關(guān)資料，對資料、分析整理，對于問題進(jìn)行全面的綜合分析，討論交流，提出科學(xué)的預(yù)判結(jié)論。同時對探究過程的可行性、探究條件的要求、探究過程中可能遇到的困難以及解決困難的方法，做出科學(xué)的評估。教師可做適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

（三）寫出探究報(bào)告申請

對提出問題的解決，如果探究課題比較小，容易解決且不需要實(shí)驗(yàn)條件的限制的話，可以直接進(jìn)行探究;如果需要實(shí)驗(yàn)的，則可申請實(shí)驗(yàn)室的幫助，需要寫出探究報(bào)告申請。探究報(bào)告一般分為：問題提出、對結(jié)果科學(xué)的假設(shè)、制定實(shí)驗(yàn)方案、對實(shí)驗(yàn)器材要求、數(shù)據(jù)的記錄與處理。對結(jié)果的科學(xué)研判、實(shí)驗(yàn)中的困難，做出詳細(xì)準(zhǔn)確的論述，申請實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)教師根據(jù)報(bào)告申請做出指導(dǎo)修改建議或批準(zhǔn)申請。

（四）精確實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論

進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，按照實(shí)驗(yàn)的既定方案，科學(xué)、高效實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢查，認(rèn)真地核對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理、分析誤差、反復(fù)論證得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。通過實(shí)驗(yàn)，獲得探究的成果。

（五）撰寫探究結(jié)題報(bào)告，總結(jié)提升

探究結(jié)束，要寫出探究結(jié)題報(bào)告，由指導(dǎo)教師和學(xué)生代表組成評審團(tuán)。評審團(tuán)提出的問題由課題組成員答辯，最后評審團(tuán)進(jìn)行評審，作出該項(xiàng)研究是否合格的決定。不合格的項(xiàng)目要重新進(jìn)行研究;合格的項(xiàng)目需要把探究的結(jié)論告知所有同學(xué)，使同學(xué)們學(xué)習(xí)、領(lǐng)悟探究的結(jié)果，并應(yīng)用在平時的學(xué)習(xí)中。探究的小組的勞動獲得認(rèn)可。評審團(tuán)還要對整體探究進(jìn)行評價并且評判該課題是否有繼續(xù)深挖的價值;鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力探究，總結(jié)提升自己的知識和能力水平，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

三、探究的反思提高

學(xué)生的研究工作結(jié)束以后，還有最后一步重要的工作，那就是反思提高。這一階段就是讓學(xué)生回過頭來，對自己的整個研究過程，自己的表現(xiàn)、所用的方法作一回顧總結(jié)，從而豐富自己的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會探究學(xué)習(xí)。課堂實(shí)施科學(xué)探究的真正目的不在于完成一項(xiàng)研究，更重要的是要讓學(xué)生學(xué)會方法。反思這一步特別有助于知識技能的遷移，有助于個人能力的提高。

總之，探究學(xué)習(xí)十分強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)立和主體作用的發(fā)揮，但學(xué)生畢竟不是已具備了獨(dú)立研究能力的專家，教師的指導(dǎo)是十分重要的。可以說學(xué)生研究水平如何，取決于教師的指導(dǎo)質(zhì)量和指導(dǎo)藝術(shù)，在探究學(xué)習(xí)中，教師的主導(dǎo)作用不是削弱了，而是要求更高了，大大加強(qiáng)了。在物理的教育教學(xué)中改變課堂教學(xué)模式，提高課堂的效率，調(diào)動學(xué)生積極性，培養(yǎng)探究精神，培養(yǎng)學(xué)生終生學(xué)習(xí)的習(xí)慣，都不是一蹴而就的，需要教師付出更大的努力去研究、對比、論證和推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張慶林、楊東?高效率教學(xué)?人民教育出版社.

[3]趙才欣、韓艷梅等?如何備課?華東師范出版社.

★ [課題]：本文系2019年度河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目《核心素養(yǎng)中科學(xué)探究的課堂教學(xué)研究》（JCJYC19061042）研究成果