摘 要：基于物理核心素養(yǎng)的具體要素，本文以“探究彈性勢(shì)能表達(dá)式”的研究性學(xué)習(xí)為例，以創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)為立足點(diǎn)，采用量綱分析、實(shí)驗(yàn)探究、理論探究等多元化的探究方案，以及運(yùn)用知識(shí)同化和遷移的策略，展示了如何在“研究性學(xué)習(xí)”中培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，并實(shí)施學(xué)科育人的策略。

關(guān)鍵詞：多元探究；物理核心素養(yǎng)；研究性學(xué)習(xí)；彈性勢(shì)能

1 問(wèn)題提出

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》出臺(tái)以后，“核心素養(yǎng)”一詞迅速成為中小學(xué)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的熱點(diǎn)。高中物理學(xué)科所要求的核心素養(yǎng)的具體要素如圖1所示。［1］其中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維、科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)是物理學(xué)科“四大核心素養(yǎng)”的重要組成部分，而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的探究課顯然是落實(shí)核心素養(yǎng)的優(yōu)選方式。

探究課要求教師在教學(xué)過(guò)程中，要積極地創(chuàng)設(shè)情境，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生同化、遷移已學(xué)知識(shí)和方法，促使學(xué)生動(dòng)腦思考、動(dòng)手操作，并運(yùn)用物理學(xué)習(xí)過(guò)程中所掌握的物理思想和物理方法設(shè)計(jì)探究方案。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自主進(jìn)行探究活動(dòng)，同時(shí)注意加強(qiáng)小組之間的合作，引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度進(jìn)行推理驗(yàn)證，以達(dá)到讓學(xué)生掌握物理概念和物理規(guī)律的目標(biāo)。 本文以“探究彈性勢(shì)能表達(dá)式”的研究性學(xué)習(xí)為例，分析在基于研究性學(xué)習(xí)的探究課教學(xué)過(guò)程中，如何通過(guò)多元的探究方法來(lái)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究的意識(shí)與能力。

2 案例呈現(xiàn)

2.1 猜想

遷移一：通過(guò)與重力勢(shì)能的類比，猜想彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)（如表1所示）。

學(xué)生通過(guò)類比，猜想影響彈簧彈性勢(shì)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(jìn)一步探究彈性勢(shì)能與k、x之間的具體關(guān)系呢？教師需要引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)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(xué)物理量A的量綱［A］都可以寫(xiě)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(guò)列方程組確定各物理量之間的代數(shù)關(guān)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(shì)能的表達(dá)式”教學(xué)為例，立足創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)，探索如何在“研究性學(xué)習(xí)”中培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。教師通過(guò)精心設(shè)計(jì)的研究方案，提升了學(xué)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(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)，掌握了很多方法，并進(jìn)一步提升了他們的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力。 鑒于國(guó)家選才的需要，以提升學(xué)生核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)的教學(xué)，無(wú)疑是體現(xiàn)物理課堂教學(xué)和教育價(jià)值的重要路徑，同時(shí)也將成為評(píng)價(jià)教師課堂教學(xué)行為的重要指標(biāo)。因此，作為高中物理教師，首先應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)方法，關(guān)注學(xué)生對(duì)物理知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程。在本案例中，教師引導(dǎo)學(xué)生采用多種手段來(lái)探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式，而不是直接告知學(xué)生結(jié)論。其次，教師要積極有效地創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，建構(gòu)多維的教學(xué)課堂，讓學(xué)生的物理核心素養(yǎng)能真正地提升，為學(xué)生今后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。在本案例中，教師引導(dǎo)學(xué)生使用量綱分析、實(shí)驗(yàn)探究、理論探究等多種探究手段來(lái)探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式，讓學(xué)生體會(huì)了多維的探究方法，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究思維，發(fā)展了學(xué)生多元化的探究能力。

參考文獻(xiàn)

［1］中華人民共和國(guó)教育部. 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（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(jìng)賽復(fù)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(kāi)發(fā)中心. 普通高中教科書(shū) 物理 必修 第一冊(cè)［M］. 北京：人民教育出版社，2019：44-46．