探析高中物理核心素養下科學思維能力的培養

摘 要：發展學生的核心素養，提升其適應終身發展與社會發展的品格與能力是我國教育改革中的一項重要內容。在新課程標準改革的背景下，立足于學生的核心素養提升進行教學是各學科教師不斷探索的任務，而對于高中物理學科而言，其需要在核心素養基礎之上側重學生科學精神的養成，且在此過程中對學生的科學研究思維與創新思維能力進行優化?；诖耍疚膶⑾到y闡述在高中物理課堂中教師如何基于核心素養培養學生的科學思維能力，以期為高中物理教師優化教學效率與品質提供一定的方法論指導。

關鍵詞：高中物理;核心素養;科學思維能力

引言：在我國教育改革進程中，教育領域經過長時間的研究調查做出當代學生應該具備的核心素養包括文化基礎、自主發展與社會參與等三方面，而科學精神作為六大綜合表現之一成為了各學科在培養時的側重點，而對于高中物理學科來說更加如此，物理作為基礎科學，作為科學領域的基石，其彰顯著科學真理的光芒與科學思維的魅力。高中階段的物理學科是學生建立物理知識基本框架的時期，學生在此階段對科學知識的發生邏輯與發展歷程的理解程度，對接受高等教育階段的物理學及其他科學知識產生重要影響。因此在高中物理教學實踐中，教師如何在核心素養下培養學生的科學思維能力將對學生的全面發展具有重大意義。

一、基于核心素養塑造學生的調查研究能力

無論是在自然科學還是在社會科學領域，調查研究都是進行理論知識建立的基礎，在此過程中不斷塑造研究者的歸納與演繹、分析與綜合的科學思維能力。調查研究人們收集整理相關數據與信息的實踐基礎，是高中物理學習中首先具備的能力，只有相應的調查研究能力才會使學生深刻理解知識的形成邏輯與發展歷程，體會知識建立的過程并形成自己所理解的知識體系，使其構建基于理論知識而邏輯自洽的知識框架。因此，在教學實踐中，教師需要積極鼓勵學生進行理論調查研究，將教材知識充分講解給學生后引導其自發進行思索與更深入的探究。在課堂教學時，為了降低理論的抽象性與難度，教師可以采取諸如創設情境法等教學方式，使學生能夠在生動的場景與活躍的氛圍中習得知識，并提升學生的學習興致進而促使其自發進行深入探究。比如，教師為學生講解完光學基礎知識如光的折射現象，可以引導學生積極尋找生活中常見的光的折射現象，并利用相關知識進行解釋與檢驗，除此之外，教師還可以激勵學生進行生活中折射現象的調查，并對其產生原因進行探討研究，以調查說明折射現象的根本原因，使學生在類似這樣的調查過程中深入理解知識內容，體會理論工作者的研究過程，從而逐漸鍛煉其科學研究的思維能力。

二、在核心素養下提升學生的實驗操作能力

自從近代伽利略開創實驗科學以來，實驗已經成為科學研究中的重要環節，其是塑造科學思維與保障科學知識客觀性的重要基礎，因此，在高中物理課堂中，為了培養學生的科學思維就需要不斷提升其實驗操作能力。在教學實踐中，教師需要在學生核心素養的基礎上不斷鍛煉與提升學生的實驗操作能力，使其通過在嚴謹精化的實驗過程中觀察事物的運動變化，使其較為充分理解宇宙自然的物理規律。傳統單一的灌輸式物理教學使學生處于被動地位刻板地吸收理論知識，遠離了應該進行的實驗，不僅因理論過于抽象而打擊學生的學習興趣，且在此過程中不利于學生的科學思維的形成，在一定程度上限制了學生全面發展。因此，教師為了全面塑造學生的科學思維，使其深刻體會物理學的魅力，需要給予學生足夠多的實驗機會，使其通過親身操作而理解知識的發生邏輯。譬如，在教授慣性定律知識時，教師除了將教材內容充分傳遞給學生外，為了使其生動理解慣性定律的內容與形成過程，可以指導學生進行與伽利略斜面實驗類似的實驗，在此過程中將注重優化實驗環境，使其不斷逼近理想狀態，通過此類的理論與實驗相結合的課堂，使學生把握知識建立的過程且認識實驗的各項要求與準則，為其之后的理論探索與實驗操作奠定堅實基礎。

三、在核心素養基礎之上提高學生的實踐應用能力

實踐是認識的最終歸宿，認識的最佳落腳點在于實踐，因此，檢驗學生物理知識的掌握程度與科學思維能力的關鍵之處在于，學生是否能將所學知識恰當準確用于實踐之中。學生在學習完某一理論知識之后，不僅需要能夠解答相關問題，而且還能夠用其解釋相關的日?，F象與解決日常出現的問題。在對學生主要包括文化基礎在內的核心素養進行提升時，需要按照物理學的學科特點，將其準確應用于實踐中，使學生在實踐應用中加深對知識的理解且不斷塑造其科學思維，促使其在體會科學精神的同時提高實踐應用能力。教師為此可以積極轉變傳統教學模式，充分給予學生自由的空間進行實踐應用，且可以利用小組討論的方式進行實踐應用現象與方式的探討，使學生在激烈的思維碰撞中加深對知識應用的理解，在相對輕快的氛圍中激發其進行實踐的興趣與積極性，從而優化了課堂品質與效率，且在討論過程中不斷塑造學生的邏輯思維與科學思維能力。譬如，在課堂講授摩擦力知識后，使學生在理解了摩擦力知識建立的邏輯與發展歷程后，教師可以引導學生思考日常生活中常見的摩擦現象，其是通過什么樣的方式來產生摩擦，通過摩擦產生什么作用等問題，激勵學生活躍思考與討論，可以就上述問題組織學生小組討論，每一組提出至少兩個相關的日?，F象，并引導學生思考為了解決生活中常見的何種不便可以利用摩擦力的知識。通過諸如此類的過程，充分提升學生的實踐應用能力，塑造培養其科學思維。

四、在核心素養基礎之上提升學生的自主學習發展能力

自主發展是我國學生核心素養的三大內容之一，在高中階段，學生的自我發展需要依靠自主學習進行推進，使其在自主學習中深化其邏輯思維等能力，因此，在高中物理課堂中，教師需要通過著力提升學生的自主學習發展能力塑造其科學思維。自主學習要求教師轉變傳統的教育觀念，將課堂的主體地位歸還給學生，使其擁有足夠的空間進行自我探索與學習，通常來說，能夠進行自主學習的學生對知識的理解相對較深，且已經構建了屬于自己的知識體系，因此，引導學生進行自主學習不僅可以深化學生的知識邏輯體系，而且能夠使其在此過程中查漏補缺擴展知識面，優化科學探索的思維與能力。在高中物理教學實踐中，教師要尊重學生的主體地位，積極發揮引導作用，當學生遇到較難理解的內容時輔助學生進行解決，不需要將全部內容都講解給學生，適當進行點撥即可，使其關聯相關知識自主尋找完整的思路與邏輯，通過此類的針對性訓練能夠有效提升其科學思維能力。譬如在講解牛頓第三定律時，教師在講授完基礎知識后，鼓勵已經深入理解該內容的學生進行自主學習，例如探究牛頓第三定律的理論淵源及三大定律之間的關系，牛頓三大定律對物理學大廈奠基作用的表現等問題，使學生廣泛結合所學知識尋找理論之間的邏輯繼承與發展關系，并引導激勵其自主預習之后的教材內容，使學生在自主學習中建立自己的知識體系與結構，為之后的理論學習奠定堅實基礎。為了營造全班的整體自主學習氛圍，教師還可以充分利用小組討論的形式，使小組成員積極討論諸如上述問題，使其各抒己見，要求其發表見解時有理有據，依據準確的理論知識與嚴謹的邏輯進行討論與思維碰撞，使學生在討論中體會自主學習的樂趣，長此以往會激發學生自主學習動力。

五、結語

總而言之，在新課程標準改革的時代背景下，圍繞學生的文化基礎、自主發展與社會參與等三大內容的核心素養提升之外，各學科應該注重發展學生的學科特色能力，就如高中物理課堂應該不斷塑造學生的科學思維能力，使其在學習中體會物理學的魅力與應用。為了全面塑造學生的科學思維能力，高中物理教師需要在教學實踐中注重學生的調查研究、實驗操作、實踐應用與自主學習發展等能力，使學生在這幾方面的針對性訓練中綜合提升科學思維與科學研究能力，為其未來的理論研究與全面發展奠定良好基礎。

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作者簡介：沈榴（1993-06-），女，江蘇常州，本科，二級教師，從事高中物理教學研究