物理課堂如何培養學生的科學思維能力

張曉

物理學科中的科學思維能力包括建立物理模型的能力，分析、綜合和推理、論證的能力，質疑和創新的能力。要使學生在學習過程中不斷提升這方面的科學思維能力，就要在課堂教學中培養學生形成一種科學的思維方法，從而真正提升思維能力。

1.把握教材立意，在新授課中提升科學思維能力

例如，處理變量問題典型的科學思想方法——化整為零，以恒代變，積零為整，再取極限。

以不變量代替變化量在課本上第一次出現，是關于平均速度和瞬時速度的問題，此時，主要讓學生掌握方法，不能靠灌輸，要靠學生的多次實踐。這一段教學，要細膩處理，認真對待。在此過程中，提升學生建立物理模型的能力，讓學生初步體會解決實際問題的方法。以不變量代替變化量在課本上第二次出現，是關于練習使用打點計時器的問題，讓學生在解決實際問題中第二次體驗，以增強意識，形成方法。以不變量代替變化量在課本上第三次出現，是在思考與討論中探究小車的運動規律，在課堂上要舍得花時間讓學生完成這一段探究活動。以問題的形式出現，再次讓學生感悟方法性的東西，給學生的思維搭好臺階，為推出位移公式鋪平道路。以不變量代替變化量在課本上第四次出現，是勻變速直線運動的問題，這里，最終形成解決變量問題的科學方法。因為學生有了前三次的實踐體驗，就會明白這種科學研究問題的方法的本質原理，明白每一步為什么這么做。以不變量代替變化量在課本上第五次出現時，包含的問題有：如何在一個實際問題中找出可解決的物理問題？如何建立恰當的物理模型？如何選取合適的物理規律？這既是科學方法的固化，更是實實在在提升學生應用物理知識解決實際問題的能力。

2.理論聯系實際，在習題課中提升科學思維能力

引導中學物理教學回歸教學的本源，要更多地關注物理概念之間的內在聯系，更多地關注物理規律的建立過程，更多地體現物理教學的邏輯。注重科學研究問題的方法的考查，注重應用物理知識解決實際問題的能力和探究能力的考查。

所以，在教學中要經常思考：高三的課堂難道就是把已有的習題歸類，不斷強化訓練嗎？學生的能力提高點在哪里？我們應做哪些深入的教研和思考呢？因此，教師要研究教材，研究日常教學的實效性。

例如，2017年北京高考物理第23題，這個高考題出來后有的教師還在想：怎么考了這么一個題目，感覺和平時練的很多題都不一樣。但只要仔細研究考試說明、教材以及關注北京高考的特色，就會驚嘆這道題的精妙。課本中出現過類似的教學素材，若在教學中認真對待了這些能力提升點，就能真正明白為什么要建立這個概念，是如何建立的，從而真正理解概念的物理本質。

處理這些問題時不同教師的課堂教學策略是不一樣的。我們要考慮教師是否能夠深刻認識到這些教學環節在培養學生能力中的重要作用，在討論物理本源問題上是否肯花時間，是否運用了有效的教學策略。我注意到，有的教師“驕傲”地說：“我從來不用課本，太簡單了，我的學生好，就講難題，基本概念、規律完全由學生預習獲得，上課就講難題?！边@種做法沒有理解教學的本質，不能提升學生的思維能力。

3.巧設問題情境，在復習課中提升科學思維能力

例如，學習動生電動勢及內阻的分析時，首先請一位學生用自己的語言描述物理情景并說出其中遵循的物理規律，更加深刻地理解物理問題。然后，針對不同的問題，由學生推導，并由一位學生在黑板上推導并講解，之后學生多次進行小組討論。

通過對電磁感應中導體棒切割磁感線所產生的感應電動勢和內阻的分析，推導和證明相關物理量的關系式，探究物理規律的微觀本質；回歸物理教學的本源，提升學生物理學科核心素養，注重物理概念、規律的建立過程。對于同一物理問題，從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯系，從而更加深刻地理解其物理本質。其目的是在高三的總復習中促進學生不斷提升綜合分析問題的能力，形成科學、正確的研究物理問題的方法，培養物理學科素養。