科學探究素養對于培養學生科學精神意義重大，2017版物理課程標準頒布后，關于培養科學探究素養策略的研究猶如雨后春筍，眾多研究成果核心觀點均圍繞科學探究所包含的問題、證據、解釋、交流四要素，聚焦實驗教學，展開多角度研討，為廣大一線教師提供了教學參考。中學物理實驗教學因具有明確的目的性、系統的探究性、科學的育人性而成為培養科學探究素養最直接、最有效的一種教學形式。

然而中學物理“探、做、析”實驗教學實踐性課題組、新課程下高中物理科學探究素養的培養實踐與研究課題組相關成員先后通過近5年的調查研究，發現實驗教學一直是中學物理教學的薄弱環節，存在課時安排不足、教學組織單一、探究能力偏差、弱化傾向普遍等問題，特別是傳統實驗教學組織環節通常為：教師講解—教師示范—學生操作—完成報告。這樣的實驗教學組織相對順暢、便捷，但學生缺乏自主性，致使實驗教學在提高學生科學素養方面的價值大打折扣。“如何優化實驗教學組織環節，有效培養學生的科學探究素養”，成為我們研究的主要問題。

一、 探、做、析 三環實驗教學理論簡析

1. “探、做、析” 三環實驗教學的理論架構

假設實驗教學的主要流程為“探、做、析”三環節，其主要理論構想如圖1所示，其中“探”指探究方案，評估優選；“做”指操作獲證，體驗感受；“析”指分析解釋，反思提高。“探、做、析”三環節實驗教學的組織，需要體現科學探究的完整過程，通常針對一個探究性、驗證性或測量性實驗，分為探、做、析三大環節分階段有序進行。

2.“探、做、析”三環實驗教學的科學基礎

中學物理實驗教學包括環境、設備、人員、觀念等諸多要素，構成相互聯系的完整系統，欲使物理實驗教學真正有效培養學生科學探究素養需遵循三條教育基本原則。“依據系統科學反饋原理、有序原理及整體原理，結合學生學習認知心理規律，推演出三條教育原則：明確意義，增強興趣；逐步深化，周期躍遷；掌握結構，發展能力。”這三條原則作為“探、做、析”實驗教學的科學基礎，既可與“探、做、析”三環節一一對應，也可與其整體關聯。

3.“探、做、析” 三環實驗教學與科學探究四要素之間的關系

科學探究是指基于觀察和實驗提出物理問題、形成猜想和假設、設計實驗與制定方案、獲取和處理信息、基于證據得出結論并作出解釋，以及對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。科學探究主要包括問題、證據、解釋、交流等四個要素。

“探、做、析”三環節與科學探究中“問題、證據、解釋”三個要素恰好一一對應，而最后一個要素“交流”則應貫穿于整個實驗探究過程之中，其具體關系如圖2。由此可見，扎實按照“探、做、析”三環節組織實驗教學，對于培養學生科學探究素養具有重要的促進作用。

4.“探、做、析” 三環實驗教學的具體組織環節

為了有效培養學生科學探究素養四方面意識和能力，依據“探、做、析”三環實驗教學理念，可將物理實驗教學組織環節概括為: 創情境，明問題，探尋解決方案；有目的，懂方法，搜集充足證據；能分析，會綜合，進行科學解釋；樂合作，善交流，客觀反思評估。其中前三環節通常按照順序逐步實施，最后一項除了可作為單列環節外，往往亦可貫穿于整個實驗過程。

二、探、做、析 三環實驗教學設計示例

下面以筆者執教的一節公開課《實驗：測量電池的電動勢和內阻》為例，按照“探、做、析”三環實驗教學流程進行設計，展示具體教學過程。

總之，依據“探、做、析”三環實驗教學理念，優化中學物理實驗教學，是培養學生科學探究素養的一項有效策略，值得我們在實踐中進一步深入研究。

作者單位 陜西省安康市旬陽中學

責任編輯：張 言