高中物理教學中培養學生科學思維的策略研究

金帥

摘 要：高中物理具有著一定的抽象性與復雜性，對學生思維能力有著一定的要求，而科學思維作為高中物理核心素養中的核心，則恰恰能夠為學生思維能力的培養提供明確方向，使學生能夠在創造力、想象力發展的關鍵時期，樹立良好的科學思維，實現思維能力的全面提升。為此，本文結合實踐教學經驗，從問題設置、情境創設、物理學式教學等方面入手，對高中物理教學中學生科學思維的培養策略展開了探討。

關鍵詞：高中物理教學;科學思維;核心素養

引言：高中物理學科的核心素養主要包括物理觀念和應用、科學探究和交流、科學思維和創新、科學態度和責任四部分，其中科學思維與創新可具體分為模型構建、科學推理、科學論證、質疑創新等幾方面要素。這一核心素養具體是指從物理學視角認識事物本質、內在規律、彼此關系，并能夠根據經驗事實建構模型，完成分析、推理、質疑、批判，最終提出創造性見解的能力與品質，對學生的高中物理學習十分關鍵，而對于高中物理教學中學生科學思維培養的研究也是非常具有現實意義的。

1、合理設置探究性問題

科學思維雖然包括模型建構、科學推理等多方面要素，但這些要素都需要在思考、探究的過程中得到提升，只有讓學生對課程知識產生興趣，并愿意圍繞知識展開探究思考，其科學思維才能夠在探究過程中真正得到發展。因此，高中物理階段對學生科學思維的培養還需從學習興趣入手，在課堂導入階段結合課程內容，設置一些探究性、趣味性且符合學生物理知識水平的問題，將學生的注意力集中起來，這樣學生會聯系自身已掌握的知識，對問題展開深入思考，并嘗試通過推理、論證、建模等方法來解決問題，而通過這樣的探究訓練，其科學思維自然會在潛移默化中得到發展[1]。例如在學習“摩擦力”這部分知識時，教師就可以在課前帶領學生用手中的筆做一個簡單的試驗，即將筆放在課桌上輕推，觀察筆在之后的運動狀態，并讓學生思考“筆為什么會在滾動一段距離后停止？”這一問題。這樣的問題雖然看似比較簡單，但卻與課程知識緊密相關，即便有些學生能夠順利給出“摩擦力”的答案，教師也可以繼續圍繞問題展開延伸，引出“摩擦力”的其他相關知識與問題，而學生在了解物理知識、物理規律的同時，也會實現科學思維的發展。

2、創設實驗教學情境

在高中物理教學中，實驗教學一直都是非常重要的內容，但由于常規物理實驗教學以教師演示指導、學生按規定步驟操作為主，因此學生的實驗成功率雖然比較高，但科學思維卻并未得到太大的鍛煉。針對這一情況，教師還需調整實驗教學策略，充分利用實驗教學生動、直觀的特點，創設與課程知識、實驗內容密切相關的問題情境，帶領學生在問題情境下共同展開實驗流程的設計，并觀察實驗現象，最終借助實驗來解決實際問題。在這樣的情境教學中，學生的學習動機被充分激發出來，能夠更加專注的投入到實驗中，同時還可以掌握科學探究方法、形成嚴謹的科學態度，這些對于科學思維能力的提升都是很有幫助的[2]。例如在進行“測量勻變速直線運動加速度”的實驗時，教師就可以創設“探究短跑運動員加速方法”的情景，帶領學生根據百米運動員比賽時的錄像數據來設計加速度測量實驗步驟，并圍繞加速度測量結果對運動員在各個階段的變速情況展開分析，以明確百米比賽時的加速技巧。在這一實驗過程中，由于問題情境與學生感興趣的百米飛人大戰有關，因此學生的興趣會更高，愿意主動參與實驗設計，運用已有知識來提出自己的想法，并在教師的指導下明確科學探究所需要注意的各方面問題，最終在科學探究的過程中推動自身科學思維能力發展。

3、聯系現實生活案例

物理學科具有著很強的現實性，各種物理規律雖然看似抽象，但卻基本都來源于現實生活，而如果學生能夠明確物理學家們從現實世界客觀現象規律中總結物理規律的思維過程，那么其科學思維就會得到極大的發展。為此，高中物理教師在教學過程中還需將課程知識與現實生活充分結合起來，將學生熟悉的各種現實生活事例作為教學案例進行知識講解，并帶領學生共同總結其中的物理規律，這樣不僅可以幫助學生更好的理解物理知識、概念，同時也可以將物理知識生活化，讓學生樹立物理知識來源于生活、物理知識能夠解決現實問題的科學意識與科學思維。例如在學習《靜電現象的應用》這一課時，教師就可以引入日常生活中的常見經典現象，如“梳頭時頭發會倒立起來”、“開門時觸碰門把手會產生觸電感”等等，之后再讓學生根據這些現象的特點及靜電場相關知識，總結生活中經典現象的產生原因，而在學習完本節課知識后，還可以讓學生想一想如何避免靜電，這樣既可以讓學生掌握經典的相關知識，同時也可以達到思維訓練的效果。

4、引導學生總結反思

在課堂教學結束后，很多教師都習慣于收集教學反饋，展開教學評價與反思，希望通過這種方式來不斷提升教學效果，但對于學生卻并不會提出太多的要求，而在對學生科學思維的培養中，教師則需要轉變這一教學觀念，帶領學生在課后對本節課學習活動進行全面總結，并反思自身在學習過程中存在的不足，這樣學生在總結反思的過程中，能夠自主總結出科學思維方法，提出自己的疑問，梳理知識間的聯系，而這正是科學思維能力發展得直觀體現。例如在進行物理知識概念的總結時，教師如果能夠引導學生用思維導圖的方式將本節課所學知識聯系起來，那么學生在進行科學探究時，就會更加全面、靈活、發散的思考問題，進而使自身科學思維水平的靈活性、深刻性、批判性得到提升。

結束語：總而言之，科學思維作為高中物理學科的重要核心素養，其對于學生發展是十分重要的，但要想讓學生的科學思維在學習過程中真正建立起來并得到提升，教師仍需在課堂導入、情景創設、課后反思總結等方面對教學方法進行適當調整。

參考文獻

[1]葉晟波.讓學生體驗概念建構過程提高科學思維素養——以速度概念建構為例[J].物理通報，2019（11）：61-64+70.

[2]徐衛華.發展“科學思維”素養的探索與思考——以“伽利略對自由落體運動的研究”教學為例[J].物理教師，2019，40（10）：8-11.