着眼于教学原点的物理探究式教学探究

丘珺

【摘 要】本文阐明物理教学原点及回归教学原点的探究式教学方式，将回歸教学原点的探究式物理课型分为概念和规律课、习题课、实验课三种类型，并以此为例介绍回归教学原点的物理探究式教学方法，以培养学生的核心素养。

【关键词】物理 教学原点 探究式教学 核心素养

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）05B-0121-02

党的十九大提出：“要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，发展素质教育，推进教育公平，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。”2017 年版新课标进一步明确：“普通高中的培养目标是进一步提高学生综合素质，着力发展核心素养，使学生具有理想信念和社会责任感，具有科学文化素养和终身学习能力，具有自主发展能力和沟通合作能力。”物理教学如何有效地实现这个目标？笔者经过自己的探索，认为着眼于教学原点的物理探究式教学能更有效地实现这个目标。

物理教学原点是什么？原点，即出发点。这个原点，就是不涉及技巧、方法的那个核心，就是“把学校学到的知识忘掉，剩下的那一部分”。教师有什么样的教学原点，就会有什么样的教学理念，就会衍生出什么样的教学方法。物理教学原点不应该是具体的物理概念、规律，更不应该是物理题的解题结论，而应该是如何提升学生的物理学科核心素养。“学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力”。也就是说，物理教学原点应该是使学生通过物理概念、规律等物理知识的学习，提升科学观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任。着眼于教学原点的物理探究式教学，是从学情出发、紧紧围绕核心素养的探究式教学。

笔者认为，物理探究式教学是指在物理教学过程中，借助物理概念、规律等物理知识，引导学生经历科学探究的部分或全部环节，培养和提升学生进行科学探究所需的能力和素养的一种教学方式。国家对科学探究的重视程度不断加强，这从中学的课程标准中对科学探究的要求的演变即可看出。2001 年版的课标提出，教师在教学中应注重科学探究;2003 年颁布的高中课程方案提出，要“培养学生的科学探究能力”;2011 年版课程标准，将科学探究和内容学习放在同等重要的地位;2017 年版物理学科的普通高中课程标准在凝练学科核心素养时，直接把科学探究列为物理学科核心素养的四个方面之一。

目前，对物理探究式教学的研究和成果已有相当规模，笔者 2020 年 3 月 17 日在知网上搜索“物理探究式教学”，就得到包括硕士论文在内的 1449 条结果。从研究中也看到了课堂中确实存在一些物理探究式教学的误区，比如，存在教条化现象，一节课总是一定要学生“经历”完整的科学探究步骤，而且把这当作是否是探究式教学的标准，认为没有实验就不是科学探究;也存在形式化现象，认为探究式教学就一定要让学生多回答问题，一定要走多问答这个形式;等等。如何能更好地达到普通高中的培养目标，实现教学的有效性，避免走进误区呢？笔者结合个人教学思考和实践，把物理课型分为概念和规律课、习题课、实验课，谈谈如何进行回归教学原点的物理探究式教学。

一、概念和规律课

概念、规律只是观念的基础，但物理观念、科学态度与责任的形成绝不是背一些概念、规律就可以形成。“所谓的物理观念，通俗地讲即是物理概念和规律在头脑中的提炼和升华”，“科学态度与责任是指在理解科学、技术、社会、环境 （STSE）的关系的基础上形成对科学和技术应有的正确态度以及责任心”。如果学生不知道为什么要引入这个概念，那么就很容易陷入为做出题目而死记硬背的误区。这样哪怕把题目做对了心里也茫然，更谈不上提炼和升华。着眼于教学原点，紧紧抓住如何能让物理概念和规律在学生头脑中得以提炼、升华，了解学生学习之前对概念、规律的认识，创设相应的物理情景和物理问题，循着学生有疑问—— 猜想—— 实验—— 结论—— 验证的步骤进行物理探究式教学，就可以让学生明晰物理概念，形成清晰、系统的物理观念，并且能比较正确地描述和解释自然现象。

以“动量”概念教学为例。学生初接触“动量”时，最大的疑惑是，动能和动量这两个概念都涉及质量和速度，为什么要有两个不同的概念呢？如果能借助核心素养导向下的新版人教社教材的思路，着眼于教学原点，以学定教，那么就能凸显物理探究式教学的优点，较好地解答学生的疑惑—— 为什么要引入“动量”这个概念？为此，在课堂上先让学生看一个实验——基于学情，抓住学生的疑惑启动课堂。用两根长度相同的线绳分别悬挂两个完全相同的钢球 A、B，拉起 A 球到一定高度然后放手，让它碰撞 B 球，B 球被撞后摆到与 A 球原来相同的高度，为什么会发生这样的现象呢？—— 基于观察和实验提出问题。这个台阶不高的问题引起学生进行初步思考，似乎是速度之和不变？—— 形成猜想和假设。换质量不同的 C 球，发现与质量有关—— 设计实验、基于证据得出结论并解释结论。学生在这样的一步一步思考、学习中，物理概念在头脑中得以提炼和升华。甚至，在学生对动能和动量仍有疑问或有兴趣的时候，还可以引导学生进行更加深入的思考。历史上，物理学家是怎么定义的呢？—— 介绍这两个概念的形成所经历的漫长的学术争论历史故事，这种渗透物理学史的教育能让学生更好地领悟严谨求真的科学态度。

二、习题课

学生在解答物理习题的过程中，在一定程度上运用了科学思维当中的抽象模型、科学推理方法。但我们要注意，科学思维却不能简单等同于解题方法和解题思路，科学思维“包括了模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素”。如果仅仅是关注了题目如何解答，那么学生只能习得碎片式的结论，甚至只是知道一道题目如何解而已。因此，要着眼于教学原点，紧紧抓住科学思维的要素，利用物理探究式教学，以学生疑惑为出发点，创设平台和情景，让学生交流、归纳，得出初步观点，然后对观点进行交流、反思，最后总结归纳出更普适的方法。经历了这样的教学，学生更容易获得真正的解决问题能力。比如，把问题抽象出物理模型，在新的情景中进行科学推理、论证，并有自己的创见，这不是达到了拿高分并超越了拿分数的境界了吗？下面以笔者讲评的一道高考真题为例。

2014 年全国高考理综课标Ⅱ卷第 21 題的 D 选项，涉及了含有二极管电路的有效值问题。如图，学生做到这题的时候，疑惑非常大，为什么参考答案里说“将二极管短路，电流表的读数加倍”是对的？

笔者看出了学生的疑惑，马上按物理探究式教学的思想，设计了一系列的活动：（1）上课前，老师引导学生思考，能不能把问题从高考真题中抽离出来，—— 抽象模型，聚焦问题。（2）小组讨论，形成小组观点，并给出证据，可以是推导，可以是实验，甚至可以搜集同类型题目—— 科学推理、论证。（3）上课时小组汇报，分组进行学生互评，得出新的结论，旁引同类题—— 质疑中碰撞出火花。让老师非常有成就感的是，因为回归了物理教学原点，把握住了学生的疑惑，所以笔者所带的两个层次的班的学生都积极参与探究。最后，学生还非常自然地想到并简单设计了验证的实验方案。这已经远远超出了普通习题课的范畴，学生在习题课里一样经历了科学探究的过程，而且收获满满。

三、实验课

物理是以实验为基础的学科，物理教学一向离不开实验教学。但并非是说逢课必须有实验，也不是做了实验就是有效的教学。但是如果能着眼于教学原点，紧紧抓住学生对某个物理规律的浅层理解，充分利用学生的认知冲突、学生探索的好奇心，层层推进物理实验课的探究式教学，那么课堂不但能异彩纷呈，而且能让学生在较真实的情景中体验科学研究。

以笔者的一节参赛课《自由落体运动》为例。高一学生虽然以前接触过落体运动，对落体运动有一定的感性认识，但很多学生甚至只是记得“两个铁球同时落地”的结论而已，理解不够深入，对影响落体运动的因素还比较模糊，对落体运动的运动性质还不能确定。笔者按探究问题将课分成了三个阶段：（1）物体下落的快慢与质量有关吗？—— 设置悬念，促使学生回忆、组织并开始审视已有的知识和生活经验，激发学生学习兴趣和求知欲，从生活走向物理。影响物体下落快慢的主要因素是什么？—— 对问题进行科学分析和推理。是否可以设计一个实验证明你的观点？自由落体运动是一种什么运动？—— 衔接匀变速直线运动规律课中的科学探究能力培养进行教学，基于观察和实验提出问题、形成猜想和假设，巩固和发展学生的科学探究能力。

整节课的设计，把《自由落体运动》的重难点，即运动的本质和特点的教学，设计成物理探究式教学，使学生基本上经历了科学探究的所有环节，让新知识很自然地融入学生头脑中的原有知识结构中。

综上所述，无论是物理学科的概念、规律课，还是习题课、实验课，也不管教学课题、教学形式如何变换、学生的层次如何，就算是疫情中的空中课堂，只要能着眼于教学原点—— 核心素养，以物理探究式教学为手段，那么就能设计出提升学生核心素养的好课，让学生通过学科学习逐步形成正确的价值观念、必备品格和关键能力。

【参考文献】

[1]赵 亮，徐 波.探究式教学存在的误区[J].中国教育技术装备，2009（10）.

[2]姚 彬.高中物理概念的“五特征”和“三类型”[J].物理教学·探讨，2019（4）.

[3]叶海娟，褚云杰.基于核心素养的物理教学设计——以“生活中的圆周运动”为例[J].物理通报，2018（12）.

（责编 卢建龙）