高中物理教學(xué)中發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力的實踐

吳軍

摘要：教師不僅要結(jié)合高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的要求來發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力，而且要將教材教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的科學(xué)思維能力實際相互結(jié)合，讓學(xué)生在動手操作和科學(xué)推理當(dāng)中發(fā)展模型建構(gòu)能力，讓學(xué)生能夠運用科學(xué)思維去進(jìn)行物理科學(xué)論證，在質(zhì)疑問難當(dāng)中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的提升。教師還可以讓學(xué)生組建物理科學(xué)思維發(fā)展合作小組，推動學(xué)生的科學(xué)思維獲得有效發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中物理教學(xué)；發(fā)展；學(xué)生；科學(xué)思維能力；實踐

物理學(xué)科的科學(xué)思維不僅包括學(xué)生的模型建構(gòu)思維、科學(xué)推理思維，還包括學(xué)生進(jìn)行科學(xué)論證思維以及質(zhì)疑創(chuàng)新思維。每一個物理教師要想發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力，可根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容對科學(xué)思維的四個方面有所側(cè)重，并在科學(xué)思維不同層面的相互滲透中引導(dǎo)學(xué)生深度參與到課堂創(chuàng)新思考當(dāng)中。

一、結(jié)合教育教學(xué)大綱對高中物理教材當(dāng)中教學(xué)內(nèi)容的核心素養(yǎng)要求，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。

學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展離不開高中物理教材。高中物理教材的編撰符合高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求，不同的教學(xué)內(nèi)容可以有不同的科學(xué)思維能力培養(yǎng)方式。教師要根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容的模型建構(gòu)特點，引導(dǎo)學(xué)生在對物理概念以及物理規(guī)律研討的過程中進(jìn)行科學(xué)推理，還可以通過動手操作等方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)論證。教師要啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思考，增強(qiáng)學(xué)生通過科學(xué)思維建模的能力。科學(xué)思維作為核心素養(yǎng)的一個方面，學(xué)生針對高中物理知識進(jìn)行基于嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的思考去歸納概括、演繹推理，要將創(chuàng)新思考建立在事實和證據(jù)之上。學(xué)生在模型建構(gòu)過程當(dāng)中分析思考、綜合推理，運用科學(xué)的思維方式去解決物理問題。教師在設(shè)計課堂教學(xué)預(yù)案的時候要結(jié)合教學(xué)大綱和課程標(biāo)準(zhǔn)對高中物理教學(xué)內(nèi)容的核心素養(yǎng)要求設(shè)置科學(xué)思維能力發(fā)展目標(biāo)[1]。如在《勢能》教學(xué)過程中，本課需要學(xué)生理解重力勢能的概念，在知識建構(gòu)過程中能夠使用重力勢能的定義式進(jìn)行計算。教師可以首先向?qū)W生出示生活中存在的重力勢能視頻或圖片，讓學(xué)生從生活情境中體會到重力勢能的概念，從生活實際出發(fā)，用事實說話，這是科學(xué)思維的基礎(chǔ)。教師還可以讓學(xué)生通過在實驗中進(jìn)行科學(xué)思考去感受重力勢能的變化，去分析推理出和重力做功的關(guān)系，在創(chuàng)新碰撞中去體會重力勢能和彈性勢能與路徑的關(guān)系。學(xué)生基于提升科學(xué)思維能力這個主軸來建構(gòu)物理知識體系來進(jìn)行實驗探究。教師要把握能夠提升學(xué)生科學(xué)思維能力的教學(xué)素材，以高中物理課本為基礎(chǔ)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的推理和論證，讓學(xué)生在質(zhì)疑中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中思考，去深刻分析物理知識當(dāng)中蘊含的物理規(guī)律，掌握物理學(xué)習(xí)方法。

二、結(jié)合物理學(xué)科特點以及學(xué)生現(xiàn)有的科學(xué)思維能力，以科學(xué)思維為先導(dǎo)設(shè)計教學(xué)進(jìn)程。

學(xué)生在物理學(xué)科學(xué)習(xí)的過程中會經(jīng)歷由特殊到一般的物理思維過程。學(xué)生只有真正運用科學(xué)思維去研討物理問題，才能夠觸摸到物理知識的靈魂，才能具備嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。物理學(xué)科本身就是一門非常嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)科，教師要把握學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)科特點推動學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展。在設(shè)計教學(xué)進(jìn)程的時候，教師也可以以科學(xué)思維為先導(dǎo)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)以及課堂教學(xué)時長的分配。發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維可以在教學(xué)進(jìn)程的每一個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中進(jìn)行。學(xué)生遨游在物理知識的海洋當(dāng)中去進(jìn)行科學(xué)探究，去將所能獲得的物理資料進(jìn)行分析綜合、科學(xué)論證，構(gòu)建嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢碇R體系，讓學(xué)生在基于事實依據(jù)的物理建模過程中實現(xiàn)科學(xué)思維能力的提升[2]。如在《磁感應(yīng)強(qiáng)度? 磁通量》教學(xué)中，學(xué)生對肉眼無法可見的磁場理解起來并不容易，而磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量的概念也需要教師運用多媒體動態(tài)視頻來輔助理解。而在學(xué)生運用應(yīng)用類比的方法去感知學(xué)習(xí)內(nèi)容的時候，同樣需要學(xué)生結(jié)合磁感應(yīng)強(qiáng)度的實驗去分析，去研討，以嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的求知態(tài)度科學(xué)思考抽象的物理問題。學(xué)生通過物理實驗進(jìn)行科學(xué)論證，以科學(xué)創(chuàng)新思維來尋找描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。學(xué)生根據(jù)概念性知識以及真實的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行多層次的科學(xué)推理，在形成關(guān)系明晰的思維鏈條當(dāng)中感悟科學(xué)思維的精妙。

三、引導(dǎo)學(xué)生基于事實和科學(xué)推理質(zhì)疑創(chuàng)新，提出創(chuàng)造性的見解，并在興趣研討小組中形成科學(xué)思維的碰撞。

針對有難度的高中物理問題，學(xué)生可能會存在不同的觀點和結(jié)論。教師要鼓勵學(xué)生在基于物理事實的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)的推理，并對自己和同學(xué)得出的觀點和結(jié)論質(zhì)疑創(chuàng)新。同時對教材教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生也要善于提出有物理事實根據(jù)的質(zhì)疑，拓寬學(xué)生科學(xué)思維的深度和廣度，讓學(xué)生在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思考中依據(jù)事實科學(xué)建模。教師將班內(nèi)學(xué)生按同組異質(zhì)原則組建科學(xué)思維發(fā)展小組，并在需要學(xué)生小組合作研討教學(xué)內(nèi)容時精準(zhǔn)設(shè)計核心物理問題，學(xué)生在科學(xué)思維的碰撞中進(jìn)行科學(xué)推理，科學(xué)論證，質(zhì)疑創(chuàng)新，在發(fā)散性的思考中推導(dǎo)出正確的物理結(jié)論。如在《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)中，教師要想能夠準(zhǔn)確判斷在具體的運動過程中機(jī)械能是否守恒，還要在掌握機(jī)械能守恒定律這個物理規(guī)律的基礎(chǔ)上，熟練運用機(jī)械能守恒定律進(jìn)行解題，那么教師就可以首先讓學(xué)生在興趣合作小組中通過自主研討科學(xué)思維，在以事實為依據(jù)的基礎(chǔ)上去推斷機(jī)械能是否守恒，進(jìn)而在質(zhì)疑創(chuàng)新中進(jìn)行科學(xué)推理和論證，從而得出機(jī)械守恒定律這個物理規(guī)律。

總之，高中物理教學(xué)中學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維要以高中物理教材為基礎(chǔ)，教師要把握課程標(biāo)準(zhǔn)對每一課教學(xué)內(nèi)容中科學(xué)思維能力發(fā)展的要求，以科學(xué)思維能力發(fā)展為主調(diào)設(shè)計課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生以主體化的科學(xué)思考去建模高中物理知識結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹寶龍.物理模型的建構(gòu)與教學(xué)建議[J].中學(xué)物理，2021.（05）：11-12.

[2]錢志龍.基于高中物理核心素養(yǎng)下的科學(xué)思維培養(yǎng)策略[J].新課程學(xué)習(xí)，2021（05）：33.