高中物理教學中學生科學思維的培養

肖毅

【摘要】教師想要培養學生的核心素養，應該轉變傳統的教育理念，從應試化教育向著素質教育進行轉變。創新教學方法，將傳統的講授法轉化為多元化的教學方法，從而有效培養學生的科學思維能力。

【關鍵字】高中物理;核心素養;科學思維

隨著《普通高中物理課程標準》的頒布，確定了在物理教學過程當中要具備的物理學科綜合素養。教師要在教學活動中引導學生進行物理學習實踐活動，在學習中培養學生在學習中善于發現問題、提出問題、解決問題的習慣，通過問題假設，尋找探究解決問題的方法，通過不同的手段與處理方式對結果進行探究，掌握物理變化趨勢。

一、借助信息技術構建物理情境

受自身學習基礎與思維能力影響，學生在高中物理學習中需要借助情境幫助其構建原有認知結構與新課時知識的聯系，進而逐步利用原有的知識儲備分析新的事物屬性或內在規律，以此強化自身科學思維能力。為此，教師可利用信息技術自身的豐富性與全面性，靈活構建情境內容，促使學生延伸科學思維。

例如，在《力的平衡》的課時教學中，教師可借助多媒體或者微視頻，向學生展示生活中的平衡現象，如滑板在坡面上不同階段的運動情況，令學生通過直觀觀察情境內容，分析滑板運動在上述節點的平衡情況，教師此時可提供問題情境“能否嘗試對上述平衡類型進行分類？”進而將具象化的運動過程抽象化，從平衡狀態與平衡探究入手，逐步理解不穩定平衡、穩定平衡、隨遇平衡的平衡類型。最后，教師可借助信息技術進一步演示各類滑板運動平衡狀態下的受力情況，要求學生自主構建力的分析模型，深入分析力的平衡這一概念及其具體應用，應用科學思維分析處理問題。

二、合理設置問題梯度

在物理教學中，引導學生在對應學習節點產生認知障礙，進而令其在求知欲與認知沖突驅動下，主動延伸思維的問題設置，是有效強化學生科學思維的重要途徑。為此，教師應合理設置問題梯度，遵循循序漸進的教育理念，引導學生在逐步思考問題的過程中強化核心素養。

例如，在《萬有引力定律》的課時教學中，為幫助學生了解開普勒三定律，掌握萬有引力定律及其公式應用，教師可先行提供基礎導入問題“從嫦娥奔月到阿波羅飛船登月的發展過程中，人類掌握了什么‘鑰匙’才能令飛船繞地球運行？”“運動行星在同一軌道上越接近太陽越快，為什么其并未出現圓周運動中，運動速度增加而向心力不變引發的離心現象？”“引力常數可能與哪些因素有關？”令學生借助教材與導學案等資源，嘗試通過自主思考，從行星運動過程中的基本屬性與內部規律出發，思考萬有引力的體現及其規律，進而在教師的引導下嘗試構建基礎行星運動模型，并在此基礎上分析開普勒三定律內容，并結合自身對課程知識的理解，對萬有引力定律進行具體的猜想，鼓勵其通過自主思考進行推理，并對萬有引力對行星運動的影響進行提問，進而引導其從萬有引力定律驗證測算角度出發，提供實驗探究問題如“在明確萬有引力定律的基礎上，針對其常量應如何測算？”便于其向實驗探究內容延伸到科學思維。

三、改變課堂教學問答機制

傳統高中物理教學中，由教師占據絕對主導地位的單向問答機制，已經不適用于當下的高中物理課堂。為此，教師應側重從學生認知發展規律出發，完善問題傳導機制，凸顯其課程學習主體地位。

例如，在《熱力學第一定律》的課時教學當中，教師可借助微課視頻等信息資源，令學生預先學習熱力學第一定律的內容與表達式，明確能量守恒定律的內容，并理解第一類永動機不可能制成的原因，進而以小組為單位，整理出完善的物理規律探索框架，并應用科學思維分析課時知識重難點，并設計相應探究問題，在課堂上進行講解展示。例如學生在自主學習過程中，從微課視頻展示的系統能量變化出發，對不同系統中的能量轉化過程產生疑問，進而通過自主收集案例資料，構建問題“在手表市場中存在一種‘全自動’機械手表，其不需要借助發條或者電源就能正常工作，這種手表是永動機嗎？如果不是，其維持指針走動的能量從何而來？”以此令教師與其他小組進行分析回答與提問，令師生通過互動，共同努力剖析問題中的系統中的能量變化，進而得出其維持指針運動的能量是由手擺動對其內部轉輪做功而儲存的，因此其不是永動機，以此構建以學生為主導的雙向問題傳導機制。

總而言之，學生科學思維能力的培養是一個長期的過程，需要教師擁有更多的耐心引導學生對物理知識探索。教師在開展高中物理教學活動中，積極轉換角色，尊重學生學習主體地位，提高學生自主學習意識，使其全身心投入物理知識探索過程中，為學生提供更多的自主學習時間和空間，逐步提升自身科學思維能力，進行全面發展，滿足當今社會對人才的需求。

參考文獻：

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