高中物理教學中如何培養學生科學思維能力

摘 要：隨著素質教育的不斷推進，學生的綜合能力和學科素養也逐漸被教師和家長所重視。而新課改也對高中物理的課堂教學提出了新的要求，即教師在進行課堂教學中不僅要進行基礎理論部分的教學，還要培養學生的物理核心素養，進而引導學生建立和培養學生的科學思維能力和獨立思考能力，促進學生的核心素養進一步提高。本文將針對高中物理教學中學生科學思維能力的提高問題進行分析和探討，并給出一定的解決策略，僅供參考。

關鍵詞：高中物理;科學思維能力;教學策略

教師要想提高學生的學習水平和學習效率，首先就要先提高學生的科學思維能力。尤其是對于物理學科的學習而言，學生的科學思維能力將直接決定學生的思維走向和科學態度。而物理學科的核心素養就是讓學生通過進行一定的物理學習具備必要的實踐能力和科研意識。因此，在進行課堂教學過程當中，教師應當積極地轉變教學觀念，創新教學方法，以便不斷提高學生的科學思維能力。

一、培養學生科學思維的重要性

第一，培養學生的科學思維能力有利于幫助學生更好地理解高中物理教學中的理論知識，消化在課堂學習中的物理理論，降低學生進行物理學習時的學習難度，幫助學生樹立學習高中物理的自信心，激發學生的學習熱情和參與課堂教學的積極性[1]。

第二，培養學生的科學思維能力能夠幫助學生認清自身在課堂學習中的主體地位，有利于充分發揮學生在學習過程中的主觀能動性，幫助學生更加充分地進行物理知識的自主探究，在激發學生學習興趣和探索欲望的同時，促使學生更加積極主動地參與到課堂學習和活動中去，進一步提高整個課堂的教學氛圍和教學質量[2]。

二、高中物理教學現狀

首先，教師的教學方式落后、陳舊。在素質教育全面貫徹落實的當今時代下，部分教師仍舊采用傳統的教學方式進行課堂教學，導致課堂教學氛圍沉重、嚴肅，不利于學生學習效率的提升，更不利于激發學生的學習興趣，培養學生的科學思維能力。

其次，教師的教學觀念沒有與時俱進。部分教師受到應試教育的影響較大，沒有認識到自身在課堂教學中應當扮演的角色，忽略了學生在課堂學習中的主體地位，剝奪了學生發揮其主觀能動性的權利，造成了學生對物理學習的延誤和畏難心理，使得教師很難再繼續培養學生的科學思維能力。

再次，教師在進行課堂教學之前，并沒有認真了解班級內部每一個學生的真實能力水平和學習狀況，只是一味注重對學生能力和課堂進度的提升和推動。這也就導致了學生對教師講授的內容難以真正地掌握和理解，更別說培養科學思維能力了[3]。

最后，教師受到應試教育的影響較大，忽略了對學生實踐探究能力和科學思維能力的培養，只是一味追求題海戰術，導致學生對于理論知識只能做到機械的運用，并沒有真正地理解和掌握。

三、培養學生科學思維能力的策略

（一）聯系實際生活

教師在進行課堂教學中，可以將單調的知識理論和學生的實際生活聯系起來，創設學生較為熟悉的生活情境，激發學生的學習興趣和探究熱情。同時，將理論聯系實際，也能夠幫助學生更加深入地理解理論知識，真正意義上培養學生的核心素養。

比如：在探究汽車啟動過程中的動能定理時，由于汽車運動過程中的受力較為復雜，教師就可以將其簡化為光滑水平面上的滑塊，受到拉力作用運動一段距離，在貼近學生思維習慣的同時，也更加便于學生進行思考，提高學生的學習效率。而通過這樣的簡化，學生不但能夠更加輕松地進行學習和分析，也能夠逐步建立物理模型構建的意識和思路。

（二）重視概念教學

在高中階段的物理學習當中，逐漸接觸到越來越多的知識概念和理論。學生只有真正理解理論概念的內容和含義，才能夠更好地進行下一階段的學習。而如果學生對于概念的學習僅僅停留在死記硬背上，會在接下來的物理學習當中遇到更大的阻礙。因此，教師在進行概念的講授時，應當更加耐心，運用多種方法進行教學，幫助學生真正理解概念、吃透概念，夯實學生的學科基礎，為學生未來的學習打下堅實的基礎。同時，教師在進行講授時，要準確抓住問題本質，讓學生更加直觀、深刻地了解問題的主旨，加深學生對這一概念的印象和記憶。

比如：在進行“勻變速直線運動”一課的講解時，學生對于加速度減小、速度仍然提高這一問題往往無法理解。這時教師可以用生活當中的例子進行舉例，將加速度比喻為工資，而速度就相當于手中的存款，就算工資越來越低，手中的存款也還是會增加。這樣一來，學生就能夠更加直觀地認識和理解速度和加速度之間的關系，深入理解物理概念。

（三）樹立科學態度

物理這一學科具有學科嚴謹性、邏輯性和復雜性等特點。因此教師在進行課堂教學的過程當中，也應當注意對學生嚴謹性、邏輯性等方面的培養，幫助學生樹立嚴謹、認真的科學態度，進而更好地展開物理實踐探究。而教師要想培養學生的科學態度，首先就要改變教學觀念，創新教學思路，將培養學生的科學觀念作為實際教學的首要教學目標，通過自身嚴謹的教學態度以身作則地影響學生的言行和思想，讓學生對教師的行為進行學習和模仿，進而達到培養學生嚴謹、認真的科學態度的目的。具體到教學中，就是指教師在實驗等教學過程當中，要保證實驗內容和實驗數據的真實性，提供相應的數據作為理論概念的支撐，避免為了得到正確數據而進行實驗的現象，嚴格遵守實驗的各項流程和操作規范，保證實驗結果的真實性等。

此外，教師還可以在進行課堂教學時，有針對性和目的性地向學生介紹物理學家的事跡，以及物理大事件等，讓學生對物理學家嚴謹的科學態度進行學習，培養學生的可讀素養，激發學生的探索欲望等。

（四）創新教學方式

教師在進行課堂教學時，應當有意識地改變自身陳舊、落后的教學方法，通過吸取先進的教學方法和教學觀念的形式，提高課堂教學質量和學生的學習效率。同時，教師也可以借助互聯網渠道和多媒體教具等途徑，收集優質的教學資料，并在實際課堂教學中進行播放和展示。在教學過程當中，教師可以通過設計問題內容、提高提問次數等方式，增加學生的參與機會，刺激學生的思維，促使學生通過思考得出結論，進而由此獲得豐富的技巧和經驗，達到鍛煉學生思維能力的目的。此外，教師還要在教學過程當中注意對物理原理的分析，通過合理的教學方式，幫助學生更加深入地理解物理公式和概念的含義，進而更加深刻、牢固地對物理知識進行記憶和掌握。

比如：在講解“向心力”時，教師就可以先向學生進行提問：當火車在平直的軌道上進行勻速行駛時，所受的合力為0，但火車在轉彎時，轉彎的火車卻在做圓周運動。那么，火車的向心力是由什么力提供的呢？

這樣的提問方式有助于引導學生更加準確地找到研究方向，進而更加深入地進行分析和研究。而當學生在得出探究結論之后，教師也應鼓勵和表揚，幫助學生建立充足的自信心和成就感，進而更加積極地投入探究和分析當中，培養學生的科學態度，提高學生的思維能力。

（五）增加實驗教學

在高中階段的物理教學教材當中包含著許多的實驗內容。這些實驗內容大多具有很強的實際操作性，要求教師針對某一知識概念引導學生進行相關的實驗探究。然而在實際課堂教學當中，教師受到應試教育的影響，往往只會對這些實驗一筆帶過，只做口頭講解，而沒有進行實際操作教學，忽略了對學生實驗能力的培養和鍛煉。教師這樣的行為并不利于培養學生的科學思維能力和動手實踐能力。教師應當在教學當中加強對物理實驗的教學，組織學生走入物理實驗室，通過對物理實驗進行切實的操作和分析，得出實驗結論，整合實驗數據，掌握儀器的操作和分析等，具備基本的物理實驗能力。而通過進行物理實驗，學生也能夠參與到物理探究中去，通過對實驗進行實踐和分析，更加直觀、深入地理解物理原理和物理知識，獲取科學思維能力，多角度地進行實驗和探究。

比如：在進行“電阻大小影響因素”的教學中，如果教師單純依靠口頭講授電阻的概念和原理等知識，將會對學生的理解產生很大的阻礙，造成學生學習和理解上的障礙。這時教師就可以引入實驗教學，組織學生走入實驗室進行親身實驗，直觀地感受電阻的原理和其實驗現象，提高學生的參與度和探究能力，進而逐步培養學生的科學思維能力。教師可以讓學生進行獨立探究，也可以讓學生自行分組進行小組合作探究，讓學生在實驗的濃厚氛圍當中感受物理這一學科的獨特魅力，激發學生的學習興趣，培養學生的科學素養。

（六）鼓勵小組探究

傳統的高中物理教學往往以教師講授為主，缺乏對學生獨立思考能力和團結協作能力的培養，難以展開科學實踐和推理。因此，教師可以嘗試通過鼓勵學生進行小組合作學習的方式，引導學生進行合作探究。學生通過進行小組合作探究，能夠更加清楚地認識到自身所處的地位，充分發揮自身優勢，找到自身的閃光點和不足之處，取長補短，更好地提高自身素質和能力，進而逐步建立科學思維能力，培養良好的思維品格。

（七）巧妙運用課堂提問

在高中物理教師教學中，學生科學思維能力培養作為高中物理教師主要教學問題之一，教師想要將這一問題進行解決，就需要根據學生特點設計教學活動。比如：教師可以通過課堂提問的方式吸引學生課堂注意力，讓學生在思考問題的過程中思維得到發散，進而將學生科學思維能力進行提升。此外，在高中物理教師設計提問方式時，教師需要根據教材給出的知識點進行設計，從不同方面、不同角度設計問題，讓問題具有全面性、針對性和靈活性特點，這樣既可以提升學生物理知識學習的積極性，也可以對學生科學思維能力進行培養，促進教學質量提升。

1.設置情境式問題，激發學生學習興趣

進入高中學習之前，學生在初中階段已經學習過基礎物理知識，并對物理知識擁有一定了解。因此，教師在高中物理教師設計課堂問題時，可以將學生以往學習的物理知識作為問題設計中的基礎問題，通過這一基礎問題引導學生對課堂知識進行學習，這樣既可以讓學生對以往知識進行回顧，也可以激發學生對物理知識學習的積極性。

例如：在高中物理教師為學生講解《摩擦力》相關知識時，首先，教師可以將運動快慢與摩擦力相結合，設計相關問題。如教師可以詢問學生：“一個物體運動過程中是否會產生摩擦力？摩擦力是如何產生的？”等問題，這樣既可以讓學生通過以往學習到的物理知識對新物理知識進行探索，也可以對學生科學思維能力進行培養。其次，高中物理教師可以對學生探究過程進行觀察，如果發現學生探究方向出現錯誤時，要及時引導學生回到正確探究軌道上，以免學生出現思維偏差。最后，在探究結束后，物理教師可以讓學生對探究結果進行總結，并且對探究的知識點進行補充教學，這樣既可以讓學生掌握全面的知識，也可提升課堂教學質量。

2.設置發散性問題，活躍學生的思維

在教師教學中，一定會發現這一問題，大部分學生在課堂教學中的表現都很好，對教師提出的問題也都可以回答上，但是在進行課后練習時，學生的習題錯誤率卻穩居不下。許多教師都在好奇這一問題產生的原因是什么，并且相關人員也對這一問題進行調查與研究。根據調查結果顯示，學生在獨自運用物理知識解決問題時，對一些基礎知識，學生是可以獨立解決的。但對一些較為復雜的知識，學生并不能充分利用所學知識解決這些問題，這就導致學生在做練習時，經常出現各種錯誤。這一問題的產生，實際上與學生思維活躍程度有關，由于學生不懂得將所學知識進行靈活運用，不懂得從不同角度思考問題，致使學生物理成績一直得不到提升。

例如：在教師為學生講解《電源與電流》相關知識后，物理教師可以根據學生特點設計一些具有發散性特點的問題，這樣既可以保證課后訓練的全面性，也可以對學生思維進行培養。對一些思維比較活躍的學生，教師可以設置“電流在形成之后，電流方向變化會有幾種，對每一種變化都進行舉例說明”這類問題較多的問題。對一些思維比較死板的學生，教師可以為學生設計一些多選題，并將一種答案采取不同方式進行描述，這樣既可以對學生科學思維能力進行培養，也可以讓課堂教學更具全面性、針對性特點。

結束語

在素質教育的影響之下，教師要想培養學生的科學思維能力，提高學生的學科核心素養，就要正確地認知自身在教學當中的地位和角色，將學生作為主體，充分發揮學生的主觀能動性，增加課堂教學當中的實驗教學，樹立學生嚴謹、認真的科學態度，加強學生的實踐途徑等。同時，教師還需要轉變自身的教學觀念和教學態度，創新教學方法和教學活動，為國家培養高素質物理人才。

參考文獻

[1]張曉春，彭銀利.高中物理教學中培養學生科學思維能力的幾點思考[J].陜西教育（教學），2018（12）：30.

[2]梁仁籍.高中物理教學中學生科學思維能力培養研究[J].東西南北：教育，2020（4）：88-0088.

[3]許琳琳.淺談核心素養下高中物理教學中如何培養學生科學思維能力[J].考試周刊，2020（95）：135-136.

作者簡介：楊學梅（1980— ），女，漢族，山東濱州人，中學一級教師，本科學歷。研究方向：高中物理教學研究。

2276500511222