通過物理實驗教學提高學生科學思維能力的研究

趙美霞

【摘 要】科學思維是物理核心素養的重要組成部分。在強調教育改革的當下，教師應當重視對學生科學思維能力的培養，使學生能夠站在科學的角度思考問題，從而增強學生的學習能力。結合物理學科的特點，物理教師要轉變教學觀念，強化實驗教學的應用，改善傳統實驗教學中學生參與意識不強、教學形式單一等問題，從而讓學生可以在有效的實驗探究過程中形成良好的科學思維能力，提高綜合素質。

【關鍵詞】物理實驗;科學思維能力;教學

【中圖分類號】G633.7 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1671-8437（2020）16-0186-02

學生的學習能力會伴隨著經驗的積累而不斷提升，具有很強的發展性。在傳統的物理實驗教學中，教師往往會受到應試教育思想的影響，使用灌輸式的教學手段。這樣會使學生只能記住單一的實驗步驟和實驗結果，體會不到其中涉及的實驗思想，最終導致學生的科學思維能力發展不充分。因此，為了推動物理課程改革，發揮物理實驗教學的更大價值，物理教師要正確認識實驗教學的意義，探究在實驗教學中發展學生科學思維能力的有效途徑。

1 ? 激發學生物理實驗探究興趣，培養學生的科學思維能力

科學思維的形成首先需要學生對科學探究充滿興趣，只有這樣學生的思維才能夠變得活躍，他們才能在自主的探索中掌握科學的思維方式。因此，在物理實驗教學中，教師應當加強對學生興趣的引導，讓學生對教學內容充滿探究的動力，樂于調動自身的學習經驗探究物理現象中涉及的物理文化，從而增強學生對物理實驗的理解，在興趣養成中促進學生的科學思維能力得到提高[1]。

如在教學“力與相互作用”這一章節時，在課堂導入環節，教師可以先向學生提出問題：“拔河是我們非常熟悉的一項運動，那么拔河勝利的關鍵在哪里呢？”很多學生會依靠直覺回答“力氣大的會獲勝”這樣的答案。接下來，教師就可以帶領學生進行一次實驗，拿出一根繩子，挑選幾個學生上臺進行拔河，并要求臺下的學生仔細觀察參加比賽的學生。在第一輪勝負分出來之后，教師可以讓獲勝的學生留下，要求他們穿上事前準備好了的溜冰鞋，并且重新在學生中選出幾個力氣較小的出來，再次比賽，讓學生重新觀察。這樣，經過兩輪生動、真實的實驗，可以充分激發學生的好奇心，讓學生不自覺地產生“為什么”的疑惑。在教學“研究斜拋運動”這一節時，教師可以引導學生思考斜拋運動在現實生活中的應用，如打籃球時拋出籃球的軌跡等，讓學生可以產生探索的欲望，樂于在實驗當中探究這些現象產生的原因。高中物理教師一定要增強學生對實驗的探究興趣，構建符合學生認知規律的探索情境，從而激發學生的認知潛能，使學生的科學思維得到充分的培養。

2 ?增強學生在實驗操作中的交流互動，培養學生的科學思維能力

高中生已經具備了一定的自主學習能力，但是一味地使用灌輸式的教學，很容易導致學生的思維產生惰性，不利于學生科學思維能力的發展。在新課程改革的環境下，高中物理教師要強調自主、合作、探究的教學模式，要鼓勵學生進行合作學習，增強學生之間的交流互動，使學生在實驗過程中的主體地位可以得到充分發揮，能夠有效分享自己的想法，在表達中提高科學思維能力，并做到取長補短。

如在教學“自由落體運動的規律”這一節時，需要讓學生掌握打點計時器的使用方法。教師可以給學生布置實驗前的自主預習任務，讓學生自主了解打點計時器的各個零件以及操作方法，明確打點計時器的原理。這樣既可以讓學生在課堂實踐操作的過程中相互分享收獲，又可以在無形當中鞭策學生自主學習。在教學“探究動量守恒定律”這一節時，為了讓全班學生都可以投入進來，教師可以給學生分發一些硬幣，讓學生每兩人為一組配合開展實驗。將兩枚硬幣放在桌面上，其中一名同學用手指迅速地彈一枚硬幣，使其能夠撞擊到另一枚硬幣。在這個實驗中，學生觀察到被撞到的硬幣開始運動，而另一枚硬幣則停止運動。之后，教師可以組織學生就這個實驗現象相互討論。這樣可以在實踐中促進學生科學思維能力的共同成長，并培養學生良好的合作意識和合作能力。

3 ?擴展延伸實驗的相關理論知識，培養學生的科學思維能力

新課程改革下的課堂教學應當是開放性的，學生需要接受的不僅僅是教材上的知識，同時也應當是符合時代發展需求的相關知識。只有這樣，才能夠讓學生用包容的態度接觸物理，感受到物理實驗當中涉及的深刻思想，從而落實對學生科學思維能力的培養。因此，在高中物理實驗教學中，教師要擴展并延伸學生的理論知識，引導學生探索更多關于實驗的物理文化，開拓學生的視野，讓學生獲得更加深刻的實驗探究體驗[2]。

如在教學“萬有引力定律是怎樣發現的”這一節時，教師可以利用多媒體設備展示著名的“扭秤實驗”，讓學生可以借助科學的實驗操作理解牛頓萬有引力定律。在這個過程中，教師可以適當介紹一些課外知識，如星體的初速度是從哪里來的，讓學生簡單了解一些科學家的猜想，還可以給學生介紹影響扭秤實驗精準性的因素等方面的知識，從而激活學生的思維，讓學生感受到科學知識的來之不易，能夠從科學家的探究中獲得良好的科學思維能力。因此，在實驗教學中，教師一定要秉持開放的教育心理，滿足學生對物理知識的渴求，使學生更充分地感受到物理文化的生命力，從而充分培養學生的科學思維能力。

總之，實驗是物理教學的關鍵組成部分，對學生物理學習能力的發展有重要影響。在素質教育的環境下，教師決不能只重視學生某一階段的學習成績，而不為學生的長遠考慮。因此，在物理實驗教學中，教師要積極探索科學有效的教學方法，提高物理教學的整體質量，使學生的科學思維能力發展得到滿足。

【參考文獻】

[1]劉童童.高中物理教學中科學思維素養的調查分析[D].西安：陜西師范大學，2018.

[2]龐茜.基于核心素養培養下高中物理教學實踐研究[D].成都：四川師范大學，2017.