周 吉

(貴州省畢節(jié)市民族中學,貴州 畢節(jié) 551700)

探究性學習模式是一種能夠使學生在教師的引導協(xié)調下,主動運用科學思維方式與科學思想方法對某一問題、某一任務進行自主探究的學習方式.在核心素養(yǎng)視域下的高中物理教學中,合理應用探究性學習模式引導學生學習物理學科知識,不僅能夠讓學生的物理學習狀態(tài)得到切實轉化,更加自主自覺地進行物理學習與物理探索,還能夠讓學生在探究物理問題與物理規(guī)律的過程中更加深刻全面地把握物理學科的特點本質,得到物理學習品質與綜合素質能力的提升.

1 探究性學習模式在高中物理教學中的應用路徑

1.1 巧妙設疑,觸發(fā)探究興趣

學貴有疑,小疑則小進,大疑則大進.因此,為使學生通過展開高中物理探究性學習得到知識經驗的積累、見識閱歷的增長與能力素質的提升,高中物理教師在引導學生展開物理探究之前,要通過巧妙設置教學問題的方式引發(fā)學生的質疑與思考,以此來有效調動學生的物理探究興趣,驅動學生展開深度探究,實現深度學習[1].

例如,在教學人教版高中物理必修第一冊教材“質點、參考系”一課時,為使學生通過物理探究更好地把握“質點”這一基礎物理概念,懂得利用參考系描述與觀察一個物體的變化與運動過程,高中物理教師便可圍繞本課的教學重難點設置核心教學問題,引發(fā)學生的思考與質疑,促進學生探究興趣的良好生成,問題如下.

【核心問題一】在現實生活中,我們常能看到一些處于不斷運動過程之中的物體.如在游樂場玩耍的兒童、在馬路上快速行駛的汽車、在天空中振翅翱翔的雄鷹、在旗桿上隨風飛舞的紅旗、在綠茵地上奔跑的足球運動員.對于這些處于不斷運動過程中的物體,我們該如何精準、有效地描述它們的運動過程與變化情況呢?

【核心問題二】準確描述某一物體的運動存在怎樣的困難?如果將這一物體理想化地抽象為只有質量的點,是否可以達到精準描述物體運動的目的?

【核心問題三】如何解釋在乘坐高鐵時,窗外的樹木、高山、大地與河流向后快速移動,而高鐵中的乘客與乘務員卻是始終靜止的這一現象?如果想要準確描述一個物體的運動及其變化過程需要選定什么作為參考?

如此一來,學生便會在核心教學問題的啟發(fā)誘導下,主動生成關于“質點”與“參考系”的物理學習疑問,進而圍繞本課教學重難點進行小組探討交流與探究思考.這不僅有效調動與激活了學生的物理學習興趣和探究熱情,還會讓學生在主動分析、積極思考、深入探究的過程中,對這一部分的基礎物理學知識形成較好的認識把握,進而為其實現深度物理學習與核心素養(yǎng)的發(fā)展夯實基礎[2].

1.2 關聯(lián)生活,引發(fā)主動探究

物理是一門具有極高的實用價值與應用意義的學科.在核心素養(yǎng)視域下的高中物理探究性教學過程中,高中物理教師便可基于這一特點與本質,積極引導學生展開生活中的物理探究性學習活動,在有效增進學生物理學習感悟、促進學生物理應用意識生成的同時,使學生通過關聯(lián)生活實際,形成用物理解釋生活、描述生活、觀察生活的觀念及意識[3].

例如,在教學人教版高中物理必修第一冊教材“牛頓第三定律”一課時,教師通過關聯(lián)生活,讓學生學會應用物理知識解決、解釋生活現象與生活問題.

首先,從學生的生活入手.讓學生與同桌為小組進行“掰手腕”游戲活動,以此活躍物理課堂氛圍,并提出問題:“力的作用是相互的,這是眾所周知的物理事實.在‘掰手腕’活動中,手勁大的同學能夠輕易地將手勁小的同學的手腕壓到桌子上.那么二人施加給彼此的力是大小相等的嗎?”以此引發(fā)學生的思考與探究,讓學生理解“作用力”“反作用力”這兩個基礎物理力學概念的同時,自然導出本課的探究主題“探究作用力與反作用力的關系”,進而引導學生展開生活化的物理探究實驗.

其次,利用多媒體電教設備為學生呈現生活中常見的作用力與反作用力實例圖像.如端午節(jié)賽龍舟民俗活動,人們用槳向后推水,龍舟便會向前移動;啟動汽車時,車輪向后推動地面,地面便會反饋給車輪一個向前的反作用力,使汽車前進,等等.以此來為學生創(chuàng)設直觀形象的生活物理教學情境,引導學生圍繞“作用力與反作用力的關系”提出如下猜想.

【猜想一】作用力與反作用力方向相反,作用力大于反作用力.

【猜想二】作用力與反作用力方向相反,作用力小于反作用力.

【猜想三】作用力與反作用力方向相反,作用力等于反作用力.

最后,為各個探究小組提供“彈簧測力計”這一物理實驗裝置,讓學生思考:“如果想要同時測量作用力與反作用力這兩個力,應該如何設置實驗裝置展開物理實驗?”進而使其通過小組討論、合作探究的方式完成實驗方案的設計(表1),并展開實驗操作,得出“作用力與反作用力大小相等、方向相反且始終作用在同一直線上”的物理實驗結論.

表1 探究作用力與反作用力的關系實驗方案

這樣的生活化物理探究性教學設計,不但讓學生認識到物理源于生活、服務于生活的學科本質,還會使其在結合各種生活情境、生活現象以及生活實例展開科學猜想、物理假設與探究性物理實驗活動的過程中,對牛頓第三定律這一重要的物理力學定理產生更為透徹、深刻的認識與感悟.

1.3 小組合作,助力深度探究

單絲不成線,獨木不成林.高中物理教師要在充分尊重學生學習主體性與物理探究主動性的基礎上,合理利用小組合作學習模式的優(yōu)勢,引導學生展開物理探究學習活動,以此讓學生在小組的互幫互助下更好地掃清物理學習障礙,實現高效學習.

例如,在教學人教版高中物理必修第二冊教材“重力勢能”一課時,為使學生通過探究性物理學習更好地理解“重力勢能”物理概念,自主推導出重力勢能的表達式,高中物理教師便可從學生的物理知識經驗出發(fā),為其設置如下問題.

【問題一】解釋重力勢能、彈性勢能的物理概念,并說出影響物體重力勢能與彈性勢能的因素.

【問題二】枚舉生活實際中的與重力勢能、彈性勢能有關的實例.

在學生完成對上述問題的思考與作答后,教師便可根據學生的作答情況、物理學習水平、思維能力發(fā)展情況,由高到低地將學生劃分為甲、乙、丙三個層次,并以甲∶乙∶丙=2∶3∶2的比例組建探究學習小組,以小組合作的形式結合如圖(圖1)所示的物理模型,探究質量為m的物體從高度h1下降到h2過程中重力所做的功,使其通過運用物理知識和物理公式合作完成重力勢能表達式Ep=mgh、重力做的功與重力勢能關系式WG=Ep1-Ep2的推導,深刻理解“物體運動時,重力對其所做的功僅與其起點、終點位置有關,與物體的運動路徑無關”這一物理事實,以此培養(yǎng)學生的科學思維、物理探究以及合作學習的能力.

圖1 重力做的功物理模型

以“先分層,后分組”的方式對學生正確分組,并引導學生通過小組合作的方式進行物理問題分析.學生在進行多元物理探究的過程中,其思維誤區(qū)與認知盲點也會在小組成員的互幫互助下得到清掃,不僅有利于學生的物理學習,還有利于其物理核心素養(yǎng)的綜合發(fā)展.

2 核心素養(yǎng)視域下展開高中物理探究性教學所需把握的要點

《普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)》指出:物理課程教學需堅持學科核心素養(yǎng)導向,在義務教育的基礎上引導學生以自主學習的方式,從物理學的視角認識現實世界與自然,形成良好的物理觀念意識、科學思維習慣、科學探究能力、科學態(tài)度和社會責任.因此,高中物理教師在應用探究性學習模式展開物理教學實踐與創(chuàng)新改革時,就要在充分發(fā)揮探究性學習模式優(yōu)勢作用的基礎上,緊密結合物理課程教學特點和高中生認知發(fā)展規(guī)律,深度探究學習模式與物理核心素養(yǎng)目標的融合,以此促進物理課堂的高效教學與創(chuàng)新.

總而言之,探究性學習模式是一種注重以學生為學習主體的學習方式.在核心素養(yǎng)視域下的高中物理教學中,應用探究性學習模式引導學生展開多元化的物理探究活動與物理實踐活動,不僅有利于學生物理學習品質的提升,還有利于高效物理教學目標的實現.因此,高中物理教師要在清晰認識探究性學習模式實踐價值及意義的前提下,通過問題設置、關聯(lián)生活實際、構建探究小組的方式為學生提供更多的物理探究機會,以此培養(yǎng)學生的物理思維,推動物理學科核心素養(yǎng)的發(fā)展.