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摘要：在新课程改革背景下，在高中物理教学要遵循课程标准的要求，落实核心素养培育任务。科学探究能力作为物理学习过程必须掌握的学科关键能力，对于学生理解物理概念、掌握科学研究方法至关重要。为此本文从创设问题情境、设计实验方案以及数据分析等方面提出了具体实施策略，

关键词：物理；科学探究能力；教学策略

《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》明确要求学生在学习过程中逐步形成必备品格和关键能力，且指出高中物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。其中“科学探究”要求学生能够通过观察和实验发现物理问题、提出猜想和假设、设计实验方案、分析数据和信息能力。从目前物理教学实践来看，大多数学生对于物理学习存在畏难心理，在课堂上能够理解物理概念，但在面对较为复杂的物理模型以及动手实践的物理实验时便无从下手。这一状况反映出学生们对物理的学习往往只是浮于表面，缺乏对知识的深度理解和吸收。为了克服物理教学中的困难和学习障碍，落实“科学探究”素养的培育要求。作为高中物理教师，要以课程标准为导向，优化物理课堂教学方法，提高学生独立思考和探究能力。

一、“科学探究能力”的概念界定

依据新课程标准提出的“科学探究”素养，我们可以将“科学探究能力”界定为一种综合性的心理特质与实践技能，包含了对探究过程和结果的交流、评估与反思，要求个体具备批判性思维、问题解决能力和有效的沟通能力。从心理学角度来看，科学探究能力的发展依赖于个体的观察力、想象力、逻辑推理能力、实验操作技能以及元认知能力等多方面心理素质的协同作用，是一个动态发展的过程，需要个体在不断的实践中积累经验，通过反思与调整，逐步提升自己的科学探究水平。由此可见，科学探究能力是一种集认知、情感与行为于一体的复杂心理结构，是科学素养的重要组成部分。

二、高中物理教学中培养学生科学探究能力的实践研究

（一）创设情境，提出可探究性问题

培育学生问题提出能力，可充分利用学生身边的生活案例和物理科学史，构建特定的教学情境，鼓励学生提出有探索意义的物理问题，激发学生对物理学习的积极性。

以日常生活素材创设情境。如在探讨“超重与失重”时，以乘坐家用电梯的经历作为切入点。设想电梯从一楼上升时，我们感觉到脚下压力增大，而当电梯即将到达目的地时，我们又觉得身体变得轻，这究竟是什么原因呢？这样的体验会使学生联想到课堂上所学的超重与失重概念，进而思考这一现象背后的原因，促使他们提问：超重和失重现象背后隐藏着怎样物理规律？

以物理学史创设情境。如学习自由落体时，古希腊亚里士多德曾提出：重物会比轻物下落得更快。但伽利略运用逻辑推理质疑了这一论断，他设想如果重物下落得更快，那么将重物与轻物捆绑在一起时，轻物会拖慢重物的速度，使得整体下落速度低于重物单独下落的速度。但这又与亚里士多德的理论发生了冲突。学生纷纷加入了讨论，并提问：物体的下落速度是否真的与质量相关？究竟是什么因素在影响着物体下落的速度？

（二）明确目标，设计不同实验方案

物理实验目标是物理实验设计和实施的核心，为学生提供了一个清晰的探究方向，不仅指导着实验的具体步骤和方法，还深刻影响着学生探究能力的发展。如在探究加速度与力、质量关系的实验中，先确立实验目标：在质量不变的条件下，探讨加速度与力的关系；在受力不变的状况下，探讨加速度与质量的关系。依照实验目标，本次实验需要测量加速度、力以及质量等物理量，研究对象需进行匀加速直线运动，具体的实验方案如下。

方案一：实验装置如图1所示。在木板调至摩擦力平衡后，小车所受到的合力即为绳索的牵引力，此时将砝码与砝码托盘的总重力当作牵引力。通过打点计时器在纸带上打点，对纸带进行分析后可得出加速度值。在保持小车整体质量不变的前提下，通过增减砝码托盘中的砝码数量，探讨加速度a与牵引力F之间的关系；在砝码与砝码托盘的总质量保持不变的情况下，改变放置在小车上的砝码数量，研究加速度a与质量m的相互关系。

方案二：利用配备有定滑轮的长条木板、轻型动滑轮、已知质量的小车、木块、打点计时仪、记录纸带、低压交流电源、直尺、连接线、细绳、弹簧测力仪、砝码以及砝码托盘等实验设备开展实验，具体装置示意如图2所示。在保持小车整体质量不变的条件下，通过增减砝码托盘中的砝码数量，探究加速度a与拉力F之间的关系；在保持砝码与砝码托盘总质量不变的情况下，通过在小车上增减砝码，研究加速度a与质量m之间的相互作用。

（三）数据分析，提升科学思维

在物理实验中，数据分析是得出准确实验结论的关键步骤。为了确保数据分析的准确性和有效性，我们需要明确各个数据对应的物理量名称，并对数据进行整理归纳，选择适当的数学方法进行处理。

利用比较法引导学生自主完成数据分析。如在验证力的平行四边形定则实验中，我们利用力的图示求出实验理论值，并直接比较合力与​的大小与方向，我们可以得出在误差允许的范围内，与的大小、方向基本一致，从而验证力的合成遵循平行四边形定则。这种方法不仅简单明了，而且能够帮助学生深入理解物理概念和原理。

利用表格法引导学生自主完成数据分析。如在探究弹簧弹力与形变量关系的实验中，我们可以先按照数据名称设计表格，将形变量大小和弹簧弹力大小分别对应为两行，并将实验数据记录在表格中。

结语

综上所述，高中物理教学中培养学生科学探究能力是实现新课程改革目标的重要途径。教师应优化教学策略，引导学生主动提出问题、设计实验方案并进行数据分析，帮助学生掌握物理概念和科学研究方法，激发学生对物理学习的兴趣。

参考文献

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