核心素養視域下高中物理實驗教學中的科學思維的培養

王長明

摘 要：在新的時代背景下，傳統的高中物理實驗教學模式，已然無法滿足當前學生培養和發展的需求。為了提升高中物理實驗教學的實際功能，高中物理教師需要基于核心素養，對高中物理實驗教學進行改革和優化，提升課程教學的實效。為此，文章以科學思維為切入點，簡要闡述了核心素養視域下高中物理實驗教學中學生科學思維培養的要點。并從實驗內容、學生思考、探究實驗、分層教學以及學生習慣等五個層面分析了學生科學思維培養的策略，期待能夠對廣大教師同仁有所啟發。

關鍵詞：核心素養;高中物理;實驗教學;科學思維

為了讓學生的發展能夠更加符合社會和國家的需求，新課改將核心素養作為課程改革和優化的重要突破點，要求各科教師基于學生的全面發展，針對學科核心素養的培養對學生進行引導，確保學生能夠真正發展成為對國家具有價值的人才?？茖W思維是物理課程在教學過程中培養和發展學生的重要內容之一，在高中物理實驗教學中，物理教師需要加強對學生科學思維的引導和培養，只有讓學生在物理實驗教學中形成完善的科學思維，才能幫助教師有效地實現學生學科素養的培養，從根本上提升物理實驗教學的作用和價值。因此，高中物理教師需要在物理實驗教學中加強對學生科學思維培養的重視，讓學生科學思維培養成為教師培養學生學科核心素養的助力。

一、核心素養視域下高中物理實驗教學中學生科學思維培養的要點

（一）提升物理實驗教學的趣味性

高中階段是學生課程學習最為緊張的階段，學生在該階段中所學習的課程除物理之外，還包括語數外等其他課程，相較于其他課程而言，物理課程的學習相對較難。部分學生在課程學習的過程中缺乏對物理課程學習的信心和興趣，在學生緊張的學習時間安排中，物理課程知識的學習并不是學生學習的重點，高中物理教師在物理實驗教學中想要提升學生的科學思維，存在一定的難度[1]。因此在高中物理實驗教學中，為幫助學生進行科學思維的培養和提升，高中物理教師需要先將學生的興趣激發起來，讓學生能夠積極主動地參與到物理實驗教學中，并在物理實驗教學中感受到物理實驗教學的魅力，這樣才能持續不斷地進行物理實驗的學習，逐漸實現科學思維的培養。因此高中物理教師需要將物理實驗教學趣味性的提升重視起來，借助趣味性的提升，驅動學生的學習。

（二）重視學生實驗中的主體地位

相較于傳統的物理實驗教學模式而言，當前教育背景下，高中物理教師更關注的是學生課程學習的主體性。要求在課程教學的過程中，要突出學生的主體地位，讓學生成為實驗教學的主體，自主地進行探索和學習，完成知識與能力的共同發展，促進學生物理學科核心素養的培養。為了幫助學生有效地培養科學思維，高中物理教師在物理實驗教學中還應當加強對學生課程實驗主體地位的突出，給予學生實驗設計、探究以及驗證的機會，讓學生自主地進行實驗，而教師只需要在課程教學中，發揮出自身的監督作用和引導作用即可。

（三）明確學生參與實驗的目標

受現代教育理論和現代教育技術的影響，部分高中物理教師在實驗教學的過程中，盲目地引入不同的教學理論、思想、技術以及方法等，雖然在一定程度上提升了高中物理實驗教學的豐富性和多樣性，但因為教師并未掌握各種教育、理論、思想、技術以及方法，在高中物理實驗教學中引入的要點導致學生參與實驗的目標發生了偏移，學生無法在實驗教學中正確地把握教師創設物理實驗的目的，從而導致學生培養的效果和質量下降，嚴重地影響了學生科學思維的培養[2]。因此，在高中物理實驗教學中，教師除了要增加物理實驗的趣味性，突出學生的課程學習主體之外，還需要將學生實驗的目標進行明確，從而提升課堂教學的效果。

二、核心素養視域下高中物理實驗教學中學生科學思維培養的策略

（一）重視學生實驗的積極性，創新實驗內容

興趣是學生學習和活動的主要驅動力之一，對于高中物理實驗教學也是如此。為了提升學生參與高中物理實驗的積極性，教師也應當將學生興趣的激發重視起來，創新實驗教學的內容，實現對學生的有效引導。以高中物理實驗“研究平拋運動”為例，為了幫助學生更好地理解實驗內容，物理教材中為學生設置了不同的實驗方法，幫助學生進行實驗，但這些實驗本身具有較強的邏輯性，部分學生在實驗的過程中并不能有效地理解實驗內容，而且這些實驗方法偏向于物理學科的專業性，與學生的實際生活之間的關聯性較小，也無法實現對學生興趣的有效激發，不利于對學生實驗興趣的激發[3]。高中物理教師在引導學生“研究平拋運動”時，可以換種思維模式對學生進行引導，幫助學生進行理解。比如：教師可以將實驗轉變為流體實驗，用流水代替實驗中的珠子，這樣學生就可以直觀清晰地看到平拋運動的運動軌跡，之后再將流水轉換成個個相同的小球，讓小球從高處依次按照設定的時間間隔滾落，讓學生觀察到“平拋運動”，從而加深學生的理解。

（二）重視學生實驗思維發展，引導學生思考

讓學生參與到高中物理實驗中的目的在于讓學生在實驗的過程中進行思考，在思考的過程中完成科學思維的培養，從而提升物理實驗教學的作用和價值，因此在高中部的實驗教學中，教師需要將引導學生主動思考重視起來，逐漸提升學生的各種學習效果。為此教師可以從兩個角度進行思考，第一，制造問題，教師可以就實驗過程中出現的問題對學生進行提問，引導學生進行思考。第二，制造矛盾，教師可以在課程教學中結合學生的生活實際，制造兩個矛盾體，讓學生針對實驗教學中存在的矛盾進行思考，以提升學生的學習效果[4]。以高中物理實驗“研究勻變速直線運動”為例。為了引導學生進行有效的思考，教師可以提問學生“在探究實驗中制造斜面的目的是什么？”讓學生根據實驗的目標進行思考，從而加強學生對實驗的理解。之后教師也可以提問學生“在研究勻變速直線運動的過程中，同學們會經?？吹絻煞N不同的設計方案，一種會制造斜面，而另外一種卻不制造斜面，誰能分析一下兩種不同的實驗方案的區別在哪里？”借助互相矛盾的問題對學生進行引導，讓學生對實驗的目的進行深入的思考，從而幫助學生逐漸培養起自身的科學思維。

（三）重視學生實驗能力發展，融入探究實驗

在核心素養視域下的高中物理實驗，不僅僅是幫助學生鞏固課程知識，更重要的是要讓學生在物理實驗的過程中完成知識與能力的共同提升，幫助學生實現全面發展，并促進學生科學思維的培養。因此對于高中物理教師而言，在課程教學中應當給予學生實驗能力的發展充分的重視，借助探究實驗的設計，實現對學生的科學引導，讓學生在探究實驗的過程中完成實驗能力和科學思維的培養[5]。以高中物理實驗“探究彈力和彈簧伸長的關系”為例，為了實現對學生實踐能力和科學思維的培養，在探究實驗中，教師可以將實驗設計和探究的主動權交到學生手中，讓學生根據自己所掌握的物理知識自主地進行物理實驗的設計，并在實驗的過程中進行驗證，為了提升學生探究實驗的作用和效果，教師需要在學生探究的過程中參與到學生實驗設計和探究中，發揮出自身的監督和引導作用，及時地給予需要幫助的學生一定的引導，幫助該部分同學進行設計。探究實驗結束后，教師不僅要讓學生將探究的結論講出來，而且還要引導學生將自己的實驗設計拿出來進行分享，讓學生可以在分享和討論的過程中發現自身的不足，并有針對性地進行提升，從而提升高中物理實驗教學的作用和價值。

（四）重視學生個性發展需求，引入分層教學

在核心素養視域下，高中物理實驗教學對學生的培養不僅僅要關注學生的全面發展，還要將學生的個性化培養重視起來，借助具體的實驗活動對學生進行引導，滿足學生個性化的發展需求，從而提升高中物理課程的育人價值[6]。為此高中物理教師可以從分層教學的角度進行思考，針對不同的學生提出不同的實驗要求，這樣既可以緩解學生的學習壓力，也可以在一定程度上適應性地對學生的實驗能力和科學思維進行培養。以高中物理實驗“測定金屬的電阻率”為例。針對學習能力和理解能力較高的學生，教師可以讓學生在掌握和理解測定金屬的電阻率實驗原理的基礎上對實驗進行創新和優化，讓學生可以對已掌握的知識進行運用，提升學生的物理學習能力;針對學習能力和理解能力一般的學生，教師不僅要讓學生掌握實驗的原理，還要讓學生能夠充分地理解教材中的實驗設計，確保學生可以有效地解決各種相關的物理問題;針對學習能力和理解能力較差的學生，教師可以適當地降低物理實驗的難度，僅讓學生掌握教材中的實驗內容即可，確保學生在日常學習的過程中能夠解決類似的物理問題就可以。分層教學法在高中物理實驗教學中的運用，對學生科學思維的培養具有不可忽視的作用和價值，高中物理教師需要注意的是，在采用分層教學法對學生進行引導時，要采用靈活的分層方法，不要一味地按照學習能力或者學習水平的高低對學生進行分層，以免讓分層教學對學生造成不良的影響。

結束語

科學思維對于高中物理實驗教學中，學生物理學科核心素養的培養具有一定的促進作用，高中物理教師需要在課程教學中將學生科學思維的培養重視起來，借助物理實驗教學的優勢，從實驗內容、學生思考、探究實驗以及分層教學等多個層面進行思考，全面提升高中物理實驗教學的作用和價值，滿足學生學習和發展的需求。

參考文獻

[1]朱小青.對高中物理教學中培養學生科學思維素養的反思[J].中學物理教學參考，2018，47（6）：4-7.

[2]徐學.高中物理生態課堂理念下培養科學思維能力的探索：以彈簧連接體仿真實驗培養為例[J].物理教師，2020，41（6）：20-23，28.

[3]唐龍.高中物理實驗教學中培養學生的創新思維[J].好家長，2018（31）：213.

[4]王妍.高中物理實驗教學中核心素養的培養[J].中學課程輔導（教學研究），2020，14（31）：156.

[5]莊金鳳.如何在高中物理教學中培養學生的科學素養[J].西部素質教育，2019，5（4）：77.

[6]李朝.在高中物理教學中學生科學素養的培養路徑探究[J].中學課程輔導（教學研究），2019，13（28）：44.