高中物理教學中科學精神培養策略探究

呂繼山

摘 要：在高中階段，物理屬于一門基礎學科，學生能夠在掌握基礎物理知識以及物理技能的同時，通過實驗探究，學習到正確的科學探究的方法，提升自己的實踐與創新的能力。在物理學科中，科學精神是靈魂所在，這突出了物理的本質，也有利于培養學生的科學態度以及社會責任感。本文以物理學科核心素養下的科學精神培養為題展開討論，探索在高中物理教學中培養學生科學精神的策略，希望能夠為高中物理教學質量的提升提供一定的參考。

關鍵詞：高中物理;科學精神;核心素養

高中物理學科教學的最主要目標就是要提升學生學以致用的能力，科學精神的培養對于加強學生對物理的概念以及規律的理解，吸引學生主動投入物理實驗的探究之中有莫大的好處，既有利于學生的物理思維培養，又有利于核心素養的提高。但是，當前高中物理教學依然存在脫離學生現實生活比較嚴重的情況，學生缺少實際操作和探索的機會，致使學生對物理的認知比較片面，難以構建一個完善的物理知識體系。物理教師要關注學生的科學精神的培養，從多方面出發，促進學生物理學科核心素養的發展。

一、高中物理教學中培養學生核心素養的必要性

物理知識的學習過程實際上是在教導人類探索以及認識世界的過程，在人的生活中發揮著重要作用。高中物理教學的目的是學生能夠從物理想象中發現問題，并且從這些問題之中尋找出所蘊含的規律，然后再通過規律，更加全面且客觀地認識這個世界。在高中物理教學的過程中，培養學生的核心素養，能夠有效地幫助學生形成科學思維，達到培養學生科學精神的目的。在新課改背景下，無論是哪一個學科的教學，都極其注重核心素養的培養，但核心素養并非與生俱來，而是通過后天的不斷學習形成的。從學生的角度看，核心素養的培養，有利于推動學生的全面發展，在物理教學中，注重核心素養的培養，實際上也是注重科學精神培養的重要體現，教師要積極探索核心素養中所表現出的科學精神，將其滲透到物理教學的過程當中，不斷提升學生探索新知識的能力，滿足學生未來的發展的需要[1]。

二、物理核心素養中的科學精神的體現

物理學科核心素養主要是學生在經過物理知識的學習以后，將所學到的知識轉化成自身綜合能力的重要體現。在物理學科中，促使學生利用所學的知識建立物理模型，也能夠通過這些模型進行分析、演繹以及推理，并最終根據推理的內容進行辨析，對于得出的錯誤的結論，要尋找解決的辦法，并且再次進行驗證，直至得出正確的結論。在物理核心素養中，科學精神的組成主要分為三個部分，分別是科學思維、科學探究，以及科學態度與責任[2]。

（一）科學思維

所謂的科學思維，實際上指的是學生對于客觀事物的屬性、關系，以及內在規律認知的方式。科學思維是科學精神的重要組成部分，也是支撐科學精神的重要基礎。在科學思維的指引下，人們可以站在科學的角度去思考各種現象，分析現象出現的原因，并且根據分析的結果整理出相對應的知識理論，為后續的知識的應用奠定堅實的基礎。而在物理學科的學習過程中，科學思維表現為分析現象、抽象概括，以及推理論證的綜合應用過程。要養成科學思維，促進學生的發展，要求學生在物理情境中構建相對應的模型，同時也要求學生借助模型，對物理問題進行探討，并實現對問題處理辦法的探索，尋找可以解決問題的最佳辦法，最終解決這些物理問題。在探索這些方法以及應用這些辦法去解決問題的時候，學生也可以明確這類型問題的解決思路，對后續的問題解決提供一定的參考。

（二）科學探究

科學探究是人類探索自然以及獲取知識的比較重要的途徑。從實際情況看，就是人類根據現實展示的情況提出問題，并且根據自己的知識水平以及對這部分問題的理解水平提出屬于自己的猜想與假設，最終通過自己掌握的知識以及觀察結果進行分析，得出相對應的結論。在得出結論以后，還需要對這些結論進行交流以及簡單的評估，對于錯誤的結論，要進行反思。并且對于一些錯誤的結論，要分析錯誤的原因，并且尋找解決的辦法。在后續過程中，需要將錯誤的原因按照類別進行分類整理，并且對應提出解決的辦法，以此更好地解決后續同類型的問題。教師在教學的過程中，不能只讓學生簡單地利用知識進行習題的解答，要讓學生掌握知識的來龍去脈，要清楚這個知識得到的原因以及推斷的過程，引導學生學會用知識解決現實生活中的問題。

（三）科學態度和責任

科學態度和責任是科學精神的精髓，是每一位學生必須具備的。在教學的過程中，教師不僅要讓學生懂得什么是科學態度，也要讓學生清楚什么是它對應的責任，并且要根據教學的內容，指引學生理解物理學科的本質，堅持實事求是的態度，杜絕學習過程中的封建與迷信，要用科學的方法解決問題，這個過程不僅是對自己負責的過程，也是對他人和社會負責的重要體現。

三、核心素養視域下高中物理科學精神培養策略

（一）開展小組合作學習模式

學生在對物理知識的學習以及思考的過程，實際上也是科學精神中科學思維培養的過程。一些物理知識相對薄弱的學生對知識的思考與探究必然有一定的難度，他們甚至會因為思緒的混亂而出現放棄思考的情況，不僅會影響到高中物理的課堂教學效率，也會讓學生的物理學習效果大打折扣。在高中物理教學的開展過程中，教師應當充分利用學生對于新鮮事物的好奇心，利用學生的求知欲，以學生對新知識的興趣為起點，引導學生利用科學思維分析物理現象，并且通過自己的方式，對比較零散的知識點進行評價，最后針對物理知識，深入了解及掌握這部分知識點。這種方式能夠有效提升學生對物理知識的領悟能力，并且最終達到培養學生科學精神的目的。為了學生能夠更好地領悟科學精神，教師可以在班級內部開展小組合作學習活動，根據學生的不同水平進行組合式分組，能力比較突出的學生可以幫助其他的學生，最終使全體學生都能夠達成教學目標，完成教學任務[3]。

例如，在進行“質點、參考系和坐標系”的教學過程中，教師可以將物理知識與科學精神結合起來，學生在分組學習的過程中與小組成員進行合作探究，并在合作探究的過程中突出科學的本質。在教學的過程中，教師可以先播放能夠反映出物體運動的視頻材料，如小孩子在球場上拋球、人們在打羽毛球、鳥兒在天上飛等視頻，通過這些視頻引導學生去了解什么是機械運動，并向學生提出總結機械運動的概念的問題。學生在小組內進行討論，討論過程中，不僅要總結機械運動的概念，并且探討機械運動的特點，還要將自己日常所見的屬于機械運動的現象總結歸納，調動學生對物理學習的興趣。在得出機械運動的概念以后，學生可以接著思考這些運動中是什么位置在變化，引出“什么是質點”“成為質點的條件是什么”，以及“是不是所有的物體都能看作是質點”的問題，然后學生在小組內根據這些問題進行探究討論，解決本課教學的基礎問題。課堂教學的氣氛將不再沉悶。相反，在討論的過程中，學生會不斷地思考，探索解決問題的辦法，這有利于學生科學精神的培養[4]。小組合作學習的方式不僅能夠達到集思廣益的目的，還能夠提升學習效率。學生在合作學習的過程中，對于自己不懂的問題，可以與學習小組的伙伴一起探討這些問題的解決辦法，通過這種方式，學生還能夠清楚地意識到合作探究的重要性。在這個過程中，教師以引導者的身份在旁邊引導，讓學生通過自己思考的方式找出解決問題的辦法，以此促進學生科學精神的培養，提升學生的思維能力，為學生后續發展奠定基礎[5]。

（二）滲透以學生為本的教學理念

學生是教學的主體，這是永恒不變的。但是，在傳統的高中物理教學過程中，由于課時安排的原因，在實際的教學過程中每一節課涉及的教學內容極多，教師為了能夠達到相應的教學目標，很多教師都會選擇傳統的講授模式，盡可能地將更多的教學內容灌輸給學生，希望學生能夠掌握這些內容，提升學習成績。毫無疑問，這種教學方式能夠滿足學生應付考試的目的，但卻沒有給學生自主學習以及思考的時間和思考的機會，長此以往，學生會對物理的學習失去興趣，還會影響到學生的科學精神的發展。所以，在教學的過程中，教師需要關注學生在教學中主體地位的問題，滲透以學生為本的教學理念，根據學生的實際情況，進一步提升學生對知識的理解能力。在物理教學的過程中，既要為學生提供足夠的自主思考的機會，也要給學生一定的探究學習的時間，學生通過思考獲得知識，為學生后續的發展奠定基礎[6]。

例如，在電學部分的“串聯電路與并聯電路”的教學過程中，教師就需要明確學生的主體地位。物理學科本就是一個既重視理論又重視實際應用的學科，所以在進行電路的教學時，教師可以為學生準備一些與電路相關的實驗器材，在允許的范圍內，學生可以通過實驗，感受不同電路的區別。此外，也可以在黑板上畫出幾個比較特別的電路圖，給學生足夠的時間，根據電路圖進行電路的線路連接，并且根據自己連接的結果，判斷是串聯電路還是并聯電路，最后探究這兩種電路的不同特點。在這一教學活動進行的過程中，電路的繪制是為了學生能夠對知識有更加深刻的理解，根據電路圖接線路，就是在引導學生思考，清楚實際情況與物理知識之間的關聯，為后續的學習奠定基礎，也為學生的科學精神的培養提供足夠的支撐。但是在以學生為本的教學過程中，有一部分教師也會出現本末倒置的情況，將更多的時間留給學生思考，這不僅難以發揮作用，還會影響課堂的整體進度。所以，教師在教學的時候，要考慮學生的思維走向，要與學生思維保持同步，給學生思考時間的同時，也不能浪費過多的課堂時間。隨后，教師再進行課堂知識的難度提升，使學生能夠正確地運用物理思維思考問題，提升課堂教學的效率。教師重視學生在課堂上的主體地位，就要針對學生的學習情況以及掌握情況，及時進行教學方案的調整，幫助學生更好地掌握課堂知識，并給學生留出更多思考的時間，促進學生思維的進一步發展[7]。

（三）提出問題引導學生思考

問題的提出，一方面是為了能夠激發學生思考，另一方面是為了能夠幫助學生打開思路，順利進行后續的探索。而在課堂教學的過程中，教師可以通過問題提出的方式，引導學生針對這些問題進行合理的思考，并且根據問題進行探究，學生在實際探究的過程中，也能夠有效養成科學精神。在教學的過程中，教師可以提出問題，然后引導學生根據問題進行思考，培養學生的科學思維。學生對問題進行探究的過程，也是學生獨立思考的過程，能夠為學生的物理能力的提升奠定基礎，同時也能夠促進學生科學精神的發展[8]。

例如，在“電場和磁場”的相關教學過程中，教師可以用多媒體設備進行案例的播放，然后根據案例進行教學內容的引入，同時還可以根據電場以及磁場的相關內容，利用多媒體技術，向學生展示相關的圖例，根據這些圖例，引出需要解決的問題。如可以提出基礎性問題：“看了這個圖，你們讀懂什么是磁場以及電場了嗎？能不能用自己的話對電場和磁場做一個簡單的總結呢？”同時要引導學生根據這些圖例進行問題的探索。在這個過程中，學生會不斷地思考，與同學進行合作探究，解決教師提出的問題。在基礎問題解決的過程中，還可以提出更多能夠啟發思維的問題，如“關于這些知識，你還了解多少？”等。多媒體課件的應用，實際上是為了教師能夠更加直觀地將知識傳授給學生，而且也能夠引導學生朝著展示內容的方向進行思考，是對學生思維能力及科學探究能力的培養。在教師的引導下，學生能夠掌握科學的學習方法及思考的方法。教師在進行問題的創設的時候，不僅要站在教學的角度設置問題，還需要站在學生的角度考慮問題的創設，這樣才能夠更好地引導學生參與到課堂學習與探究之中，學生通過解答問題，培養自己的科學精神[9]。

結束語

總而言之，科學精神的培養對于學生未來的發展而言，意義重大。這是核心素養背景下的高中物理教學的重要目標。在實際教學過程中，教師更應該通過各種教學方法的改變，為學生營造更好的課堂學習氛圍，引導學生思考問題，有效培養學生的思考能力，使學生清楚各種知識之間的因果關系，加強對學生科學精神的培養，并促進學生物理核心素養的進一步發展。

參考文獻

[1]高純.中學生物理核心素養培養的實踐探究[D].西安：西北大學，2021.

[2]余志衛.用物理學史培養學生科學精神的策略研究：以高中物理“原子結構與原子核”教學為例[J].新課程評論，2021（9）：34-38.

[3]潘建武.在高中物理教學中滲透科學精神[J].教育觀察，2020，9（3）：86-87.

[4]季耀軍.如何基于高中物理教學培養學生的科學精神[J].基礎教育論壇，2019（22）：54-55.

[5]劉傳苗.如何基于高中物理教學培養學生的科學精神[J].數理化解題研究，2020（21）：75-76.

[6]孫常勝.高中物理教學中學生科學素質的培養[J].中國校外教育，2020（22）：96，99.

[7]虞曉淑.高中物理學科教學如何滲透科學精神[J].高考，2020（30）：54，56.

[8]李紅生.物理教學中要傳播科學精神[J].學苑教育，2019（23）：68.

[9]周獻華.高中物理教學如何培養學生的科學精神[J].青少年日記（教育教學研究），2019（6）：8.