用“真探究”优化“科学探究”核心素养的培育

戴大勇

摘   要：实验探究是培育物理学科核心素养的主要形式之一。但在日常教学中，“伪探究”“粗探究”并不鲜见。老师可以从导入实验、课堂实验组织形式、实验方案设计、实验前的知识准备情况和实验后的交流讨论等方面优化实验教学，防止探究的“虚化”，实现“真探究”“精探究”。

关键词：实验;探究;探究式教学;感应电流;核心素养

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2019）7-0073-4

“科学探究”是物理学科核心素养的重要内容之一，探究式教学是培育这一素养的主要途径，实验探究则是探究式教学的主要形式。经过十多年的发展，探究式教学理论已经日趋成熟，老师们也积累了丰富的探究式教学的经验。由于各种原因，教学实践中“伪探究”“粗探究”的现象还是会时常出现，很多时候也是部分老师的无奈之举。

《探究感应电流的产生条件》（以下简称为《条件》）是各级各类公开课的热点课题，近期笔者不仅自己开设了这节内容的公开课，并且在其他教研活动中连续听了几次本节内容，加上备课期间收看的网络视频课，听课总量不少于10节，现将一些心得体会整理出来和同行交流。

1    《条件》课堂教学的基本程式

《条件》非常适合探究式教学，研究这节内容的老师很多，本节内容的课堂教学结构已经非常成熟，通过对不同老师上课内容的归纳分析，笔者总结出了如下的基本程式，见图1。

2    教学重点与教学难点的教学建议

2.1    设计合理的实验教学方案，突出教学重点

学生的分组探究实验应该是本节课的教学重点，老师应给予充裕的时间保证。关于本节课的实验教学有不同的教学方案，笔者将常见方案呈现于表1，并做了简评。结合表1的分析，笔者选择了方案D。

2.2    在适度思维张力中，突破教学难点

学生怎样由三个实验归纳出感应电流的产生条件是本节的教学难点。不少老师在上课的前几分钟把磁通量的概念进行了“认真”的复习，认为这样学生会比较容易猜想出实验结论。在一次公开课上，一名学生轻易地总结出了结论，老师问学生“你怎么会想到这个结论的呢”，学生说“你上课前刚刚复习过这个概念，我估计你是有用意的”，引得所有听课老师大笑不止。这样的做法，实际上是将探究“虚化”了，学生在归纳阶段没有体验到思维张力的快感。法拉第用了10年的时间，总结出产生感应电流的五种情况（变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体），要学生在一节课的时间里总结出比法拉第结论还精炼的结论，的确不是一件容易的事情，甚至几乎不可能。

怎样通过对三个实验层层递进的归纳总结，让这个结论出现得比较自然、不突兀？笔者觉得既要能得出结论，又要能把握好教学时间，保证学生思维的张力。笔者有以下建议：（1）本节内容不宜让学生课前预习，否则探究的过程会“虚而不实”，出现“假探究真验证”;（2）关于磁通量的概念，不能在课上复习“过度”，但由于这个概念在学生的知识体系中已经“休眠”了一段时间，在上课时进行简单的唤醒也是必要的;（3）三个实验做完后，要进行对比、分析、归纳，且要适度引导，防止思维过分发散，并留有足够的时间供学生小组交流讨论。笔者采用表2的方式进行了有引导的交流讨论。

备注：表格最后一整列暂不显示。先对实验1和实验2的B、S的变化情况进行讨论，然后再提问“你能猜想感应电流的产生条件吗”，接着再呈现出表格的最后一列，最后再用实验来验证猜想的结论。

2.3    优化导入实验设计，提高情境创设的效果

情境创设的途径有很多，比较常见有口述或展示文字、图片展示、视频播放、老师演示实验、师生互动实验等。不同的途径收到的效果不同，其效果可以按照这样的次序排列：

口述或展示文字<展示图片<播放视频<老师演示实验<师生互动实验

在本节课中，一般老师常用“隔空传电”（感应电流）的方法导入新课，笔者也是如此。笔者对本节课的导入实验进行了两次升级（见表3），取得了良好的效果。

在上述第二次优化中，在容器加入水后，二极管仍能发光，学生对“隔空传电”的“隔空”二字体会更深刻。老师在创设情境时，尽量让学生参与互动，若能产生感官上的刺激，效果会更好。

2.4    验证结论时证实与证伪并用，提高學生对结论的认可度

法拉第做了10年的实验，要让学生在一节课的学习时间内相信它、理解它、掌握它，并且这一过程还必须符合学生的认知顺序，挑战性极高。不少课堂在得出实验结论后，往往觉得万事大吉，探究式教学可大功告成。其实不然，要得出一个普遍意义的结论，只通过几个实验的论证，实在显得过于单薄。

为了提高结论的说服力，笔者觉得结论的验证环节非常必要。在学生总结出结论后，笔者花5～8分钟的时间，利用线圈在条形磁铁磁场、U形磁铁磁场及匀强磁场等三种典型的磁场中运动（或形变），探究怎样操作会产生感应电流，怎样操作不会产生感应电流，见表4。这样可以形成思维上的闭环，能让学生更牢固地掌握这一规律。

2.5    传统方案微小改进，助力探究式教学“去伪求真”

实验教学相比理论教学，最大的难度是“知易行难”，实验方案说起来简单，要操作出想要的效果并不容易。为了突破操作上的一些不理想，笔者对经典的实验做了一些微小的改进，使一些“不好做”“不敢做”的实验操作起来非常方便，让探究式教学向“真探究”靠近了一步，见表4。

3    结  语

“真探究”能促进学生的物理核心素养实质性的发展，定位好教师和学生的角色是实现“真探究”的前提条件。教师应该是教学内容的设计者，教学信息的提供者，教学过程的指导者、组织者、管理者，是教学中平等的首席[1]，最重要的是“让学习发生在学生身上”，充分体现学生的主体性。

参考文献：

[1]陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社， 2007：77-78.

（栏目编辑    李富强）