高中物理課程與學生科學素養的整合發展

吳雪飛

關鍵詞：高中物理；科學素養；物理觀念；科學思維；科學探究；科學態度

前言：在科技日新月異的時代，培養學生的科學素養已成為教育的必然要求。高中物理是培養學生科學素養的關鍵學科，在課程目標、教學內容和教學模式等方面都應體現科學素養培養的理念。《普通高中物理課程標準（2017版）》明確提出，高中物理課程應培養學生的物理觀念、科學思維、科學探究能力以及科學態度與責任，為高中物理教學指明了方向。本文將圍繞這四個維度，探討在高中物理課堂教學中培養學生科學素養的實踐策略。

? 一、在教學中滲透物理學史，構建正確物理觀念

物理觀念是學生學習物理知識過程中逐步形成的，從物理學視角對客觀世界的概括性認知。高中階段學生應初步建立物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念等基本物理觀念。教師應引導學生形成正確的物理觀念：

1.教學中融入物理學史，讓學生領略物理觀念演變的歷程，認識其重要作用。比如講授牛頓定律時，可介紹牛頓、伽利略等科學家的探索過程，體現物理觀念革新對學科發展的推進作用。

2.教學中注重概念內涵的系統建構，引導學生在具體情境中把握物理概念，深化對物理觀念的理解。比如講授機械能守恒定律時，可設計小車在不同斜面和彈簧上運動的實驗，引導學生領會機械能守恒的內涵。

3.引導學生運用物理觀念分析解釋自然現象和生活實際問題，體會物理觀念的應用價值。

? 二、創設問題情境，提升科學思維能力

科學思維能力是學生運用物理學思維方式認識事物本質、揭示事物內在聯系的能力。主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等。教師應在教學中有意識地培養學生科學思維：

1.引導學生構建物理模型。教學中應注重引導學生抓住事物的本質屬性，建立理想模型，比如，講解勻變速直線運動時，引導學生建立質點模型，抓住速度、時間、位移三個關鍵物理量的關系。

2.培養學生科學推理與論證能力。教學中應為學生創設推理論證的契機，引導學生基于證據進行推理論證。如研究平拋運動時，讓學生根據實驗數據推導出拋體運動規律，并用數學方法加以論證。

3.鼓勵學生勇于質疑，提出創新見解。面對學生提出的問題，教師要給予鼓勵，引導其深入思考，闡述自己的觀點。同時要為學生創設開放性問題情境，激發創新思維。

? 三、開展探究實驗，培養科學探究能力

科學探究能力是學生在探索自然規律過程中形成的提出問題、獲取證據、得出結論并交流的綜合性能力。教師應為學生提供親自動手和自主探究的機會，指導其掌握科學探究的方法：

1.引導學生發現并提出問題。教學中應為學生營造問題情境，激發好奇心，鼓勵學生提出疑問。

2.指導學生制定探究計劃。教師應向學生說明探究的目標要求，討論確定探究方案，包括理論分析、實驗設計、數據處理等環節。要鼓勵學生設計創新實驗方案。

3.培養學生獲取證據、形成結論的能力。在學生自主實驗的基礎上，引導其系統采集數據，分析處理信息，得出合理結論，培養科學探究的技能與態度。

4.注重培養學生交流合作能力。鼓勵學生開展小組合作探究，互相交流實驗方案和結論，提升團隊協作與表達能力。如讓學生分組探究影響單擺周期的因素。

? 四、聯系科技前沿，培養科學態度與責任

科學態度與責任是學生在理解物理學與技術、社會、環境關系的基礎上形成的，主要包括尊重證據、實事求是、敢于質疑權威、熱愛科學、理性看待科技等。教師要注重引導：

1.教學中滲透科學精神。要讓學生感悟科學家治學嚴謹、求真務實的科學品質，培養實事求是的態度。

2.引導學生正確認識科學。科學不是一成不變的，要有敢于挑戰權威的批判精神。要讓學生正視科學的局限性。

3.加強科技倫理教育。現代科技發展可能帶來環境、倫理等問題，要引導學生樹立社會責任意識，理性看待科技發展。

4.將物理知識與生活實際相聯系。物理學源于生活，又應用于生活。教學中要聯系實際，讓學生體會物理知識的應用價值，增強學習興趣和社會責任感。

培養學生科學素養是高中物理教學的內在要求。教師要樹立科學素養導向，在教學中注重融入物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度的培養，優化教學內容和教學方式，最終實現高中物理課程與學生科學素養的整合發展，培養具備科學素養的時代新人。

參考文獻：

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[5]施良方.學科核心素養下高中物理教學的思考與實踐[J].物理教師，2019（2）：11-13.

（作者單位：山西省臨汾市第五中學校）