陈耀辉

【摘要】培养学生的核心素养是21世纪教育发展的必然趋势。如何培养学生的核心素养是当代教育工作者迫切需要解决的问题。在全国各地都进行着不同的尝试，新中考的内容与方式在尝试与改进，班级物理实验竞赛也是一种尝试，究竟哪一种尝试更有效果呢？这就需要教育工作者不断地去总结、创新。

【关键词】科学探究素养;班级物理实验竞赛;问题;证据;解释;交流

自2016年开始，广州市初中物理中考最后一道实验题具有如下的特点：①内容是全新的，是课本上没有提及到的知识点;②要求学生运用科学的研究方法（如，控制变量法、实验验证法、实验归纳法等）去解决遇到的问题;③要求学生以实验报告的形式呈现答案;④整个过程要体现科学探究素养的思想。例如，2018年中考第24题：小明把两端开口的细玻璃管插入水中，发现管内的液面上升（如图27）。他查资料得知：管内外液面高度差与水温、管的内徑有关。小明想利用这支细玻璃管探究管内外液面高度差与水温的定量关系，请你帮他设计实验方案。

（1）实验器材：细玻璃管、________________________。

（2）实验步骤（可画图或文字表述）。

（3）设计记录数据的表格。

站在出题者的角度看，其目的在于考查学生的科学探究素养，也就是要求学生通过科学探究、探索和了解自然，获得科学知识。但从考查反馈的结果看，10分的题目得分率只有3.3分，说明大部分学生还没有形成科学的探究素养，用科学的研究方法去研究问题。如何在平常的教学中培养学生的科学探究素养呢？笔者认为，开展班级物理实验竞赛是培养学生科学探究素养的“灵丹妙药”。

科学探究素养是指提出科学问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。科学探究素养是科学学科的核心素养，可以概括为：问题、证据、解释、交流四大要素。那么，开展班级物理实验竞赛能否起到培养学生科学探究素养的作用呢？下面就这个问题展开讨论。

一、问题

问题是指具有科学探究意识，能在学习和日常生活中发现问题，提出合理的猜想与假设。在学习和日常生活中让学生发现问题并做出合理的猜测和假设，单靠学生个人的生活经历是很难的。这时，教育工作者应当为学生创设生活的情景，让学生发现问题并做出合理的猜测。在“放大镜点火”比赛（班级物理实验竞赛）中，笔者首先给学生创设这样一个场景：一天小明到野外采集昆虫标本，到了中午感觉肚子有点饿了，想生火来烤个红薯吃。但一摸口袋发现没有火柴和打火机等生火工具，只有几个用来观察昆虫用的放大镜和几张用来制作昆虫标本的不同颜色的纸。小明该如何利用放大镜和纸快速地把火生起来呢？有了这样的场景学生就会提出这样的问题：①什么样的放大镜可以快速点火;②什么颜色的纸最容易着火;③什么时候的太阳光最容易把纸点燃。接着，我们就可以针对这些问题要求学生做出合理的猜想与假设。

二、证据

证据是指具有设计探究方案和获取证据的能力，能正确实施探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息。在“放大镜点火比赛”中，如何让学生用科学的研究方法去设计实验方案，并实施实验方案，收集数据呢？由于内容是课本上没有的知识点，那么，学生一定要靠自己，运用控制变量法去选择所需放大镜、什么颜色的纸、什么时候的太阳。其次，在实施实验方案时如何正确操作、如何正确地记录时间都要求学生正确地实施。由此可见，这样的活动对培养学生的科学探究素养是很有帮助的。

三、解释

解释是指具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释探究结果和变化趋势，并基于证据得出合理的结论。由于“放大镜点火比赛”是竞赛活动，学生在家里可以事先进行各种尝试，设法找到在最短时间内能把纸点燃的方法。在这种情况下，有些学生可能找来市面上能买到的各种直径的放大镜、各种颜色的纸，并找到太阳光的合适时机。因此，在学生当中有些结果是符合生活实际的。当然，实际条件限制了学生的操作，但并不妨碍学生基于证据得出合理结论的推断。美国和英国的学生科学探究模式与我国的学生科学探究模式不同，他们的教师一般只要求探究过程的落实，而结果显得并不是那么的重要。

四、交流

交流是指具有交流与合作的意愿与能力，能准确表述、评估和反思探究过程与结果。在“放大镜点火比赛”结束后，笔者专门腾出一节课让学生对探究结果进行交流。首先，是学生之间的交流，要求说说这次活动的收获。其次，让点火速度快的学生上台进行经验介绍。最后，让点火速度慢的学生上台讲一下速度慢的原因。根据他们的经验，笔者作了最后的总结：要想快速地把纸点燃，①放大镜必须选择市面上能买到的直径最大的，而且放大镜的凸度越大越好;②纸的颜色要选择黑色;③选择中午13点-14点最猛烈的太阳光。学生们一致肯定这样的结论，说明活动收到了令人满意的效果。

有人会问：“那么，课本的探究实验能起到同样的效果吗？”笔者认为，课本的探究实验能帮助学生掌握科学的研究方法和培养学生的实践能力，但由于教学的需要，课本上的探究实验，学生完全可以通过看书找到问题、证据、解释和交流的答案。而通过竞赛所设计的问题是全新的，学生必须像科学家那样真实地去探究未知领域的知识，从探究中获得新知，能切实地培养学生的创新意识，符合中考最后一道题目的要求，符合科学探究素养的要求，值得推广和尝试。从2019-2020年初三（4）的学生中考成绩的进步可以充分肯定上述结论的正确性。（见附表）

参考文献：

[1]刘钧，才立琴.如何写论文[M].机械工业出版社，2020.

[2]杨九诠.学生发展核心素养三十人谈[M].华东师范大学出版社，2017.

[3]费伦猛，闫德明，沈林.如何做小课题研究[M].世界图书出版广东有限公司，2011.

[4]王宏伟.浅谈实验在中学物理教学中的作用[J].教育探索与实践，2010（12）：75-76.

责任编辑  林百达