摘 要：基于物理核心素養(yǎng)的具體要素，本文以“探究彈性勢能表達式”的研究性學習為例，以創(chuàng)新教學設計為立足點，采用量綱分析、實驗探究、理論探究等多元化的探究方案，以及運用知識同化和遷移的策略，展示了如何在“研究性學習”中培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)，并實施學科育人的策略。

關鍵詞：多元探究；物理核心素養(yǎng)；研究性學習；彈性勢能

1 問題提出

《普通高中物理課程標準（2017年版）》出臺以后，“核心素養(yǎng)”一詞迅速成為中小學基礎教育領域的熱點。高中物理學科所要求的核心素養(yǎng)的具體要素如圖1所示。［1］其中，對學生進行科學思維、科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)是物理學科“四大核心素養(yǎng)”的重要組成部分，而引導學生進行研究性學習的探究課顯然是落實核心素養(yǎng)的優(yōu)選方式。

探究課要求教師在教學過程中，要積極地創(chuàng)設情境，通過引導學生同化、遷移已學知識和方法，促使學生動腦思考、動手操作，并運用物理學習過程中所掌握的物理思想和物理方法設計探究方案。教師應鼓勵學生自主進行探究活動，同時注意加強小組之間的合作，引導學生從多個角度進行推理驗證，以達到讓學生掌握物理概念和物理規(guī)律的目標。 本文以“探究彈性勢能表達式”的研究性學習為例，分析在基于研究性學習的探究課教學過程中，如何通過多元的探究方法來培養(yǎng)學生科學思維和科學探究的意識與能力。

2 案例呈現(xiàn)

2.1 猜想

遷移一：通過與重力勢能的類比，猜想彈性勢能與哪些因素有關（如表1所示）。

學生通過類比，猜想影響彈簧彈性勢能大小的因素有彈簧勁度系數(shù)k和彈簧形變量x。如何進一步探究彈性勢能與k、x之間的具體關系呢？教師需要引導學生利用所學的知識進行探究。具體探究方案如下。

2.2 探究方案

2.2.1 量綱分析——半定量分析

力學物理量A的量綱［A］都可以寫成［A］＝MαLβTγ的形式，所以只要明確各物理量的量綱（或者基本單位），就可以通過列方程組確定各物理量之間的代數(shù)關系（如表2、表3所示）。［2］

3 總結(jié)本文基于物理核心素養(yǎng)的具體要素，以 “探究彈性勢能的表達式”教學為例，立足創(chuàng)新教學設計，探索如何在“研究性學習”中培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)。教師通過精心設計的研究方案，提升了學生課上與課后的參與度，給原本平淡的課堂增添了幾分色彩，使學生在獲取知識的同時，掌握了很多方法，并進一步提升了他們的科學思維、科學探究能力。 鑒于國家選才的需要，以提升學生核心素養(yǎng)為基礎的教學，無疑是體現(xiàn)物理課堂教學和教育價值的重要路徑，同時也將成為評價教師課堂教學行為的重要指標。因此，作為高中物理教師，首先應該轉(zhuǎn)變教學理念，改進教學方法，關注學生對物理知識建構(gòu)的過程。在本案例中，教師引導學生采用多種手段來探究彈性勢能的表達式，而不是直接告知學生結(jié)論。其次，教師要積極有效地創(chuàng)設學習情境，建構(gòu)多維的教學課堂，讓學生的物理核心素養(yǎng)能真正地提升，為學生今后的發(fā)展奠定良好的基礎。在本案例中，教師引導學生使用量綱分析、實驗探究、理論探究等多種探究手段來探究彈性勢能的表達式，讓學生體會了多維的探究方法，很好地培養(yǎng)了學生的科學探究思維，發(fā)展了學生多元化的探究能力。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標準（2017年版）［M］. 北京：人民教育出版社，2017：4-5.

［2］許小濤. 賞析兩道“量綱分析”的競賽復賽試題［J］. 物理教師，2015，36（10）：94-95．

［3］人民教育出版社 課程教材研究所 物理課程教材研究開發(fā)中心. 普通高中教科書 物理 必修 第一冊［M］. 北京：人民教育出版社，2019：44-46．