引導學生科學思維的高中物理教學探索與反思

【摘要】科學思維能力是高中學生學習物理的核心部分，同時也是學生在物理學習中的一種關鍵能力.高中物理教學，教師引導學生以科學思維的方式探究高中物理知識點，能夠為學生形成對應的物理觀念、科學態度起到了重要的支撐作用.然而，當前高中物理教學依舊受到傳統應試教育模式的影響，大部分高中物理教師在課堂教學中以考試為導向進行教學，這種教學模式嚴重制約著學生的科學思維發展能力，很難滿足新課改背景下高中物理教學的需求.本文就高中物理課堂教學現狀展開分析，并結合科學的思維內涵，引導學生以科學思維的方式展開對物理知識的探究，有助于培養學生的物理科學核心素養能力.

【關鍵詞】 科學思維；高中物理；學生培養

高中物理教學是培養學生科學思維的重要途徑之一，傳統的物理教學模式往往注重知識的灌輸和機械記憶，缺乏對學生科學思維能力的培養.為了提高學生的科學素養和創新能力，應積極探索創新的教學方法和策略，以引導學生科學思維為出發點，構建一套適合高中物理教學的科學思維培養模式，也能為后續其他教師教育教學工作的開展提供必要的參考借鑒.

1 當前高中物理課堂教學現狀

1.1 教學思想較為滯后

在教育教學過程中，通常整個課堂教學的方向以教學思想為主旨，良好的教學思想能夠有效決定整個課堂教學設計的方向與過程.而目前高中物理教師在整個教學工作過程中，由于受到傳統教育教學模式的影響，導致大部分教師的教學理念和思想依舊被束縛在“考試為主”的理念中，并且在日常的教學工作中也很難掙脫出來，只能根據教材內容按部就班地進行教學工作[1].在這種教學模式下，學生對物理知識的掌握主要來源于教師的口述，其思維能力的發展受到了較為嚴重的制約，然而這種傳統的教學觀念與當前學生的實際學習需求存在很大的差異性，學生長時間受到教師這種教學理念的影響，必然不利于對物理知識的學習，也無法使物理教學工作順利開展.

1.2 課堂教學模式比較單一

高中學生的三年學習過程中，面臨著高考的壓力，以至于大部分高中學生在學習過程中處于神經緊繃的狀態.而高中物理老師也受到了傳統教育教學觀念的影響，在對物理知識的教學過程中，要求學生對物理知識進行全面掌握，然而高中物理知識點比較多，再加上高中物理知識的難度相比于初中物理的難度要高得多，以至于高中物理課堂教學質量較低.與此同時，對于部分高中物理教師而言，在教學過程中，為了更好地追趕教學進度，在課堂教學過程中，忽視了對物理實驗、物理探究等環節的教學工作，而是在教學過程中直接告訴學生相關物理實驗與物理探究的結果，這對引導學生科學思維的培養造成嚴重的制約.

1.3 教學評價缺乏合理性

高中物理課堂教學評價缺乏合理性的原因主要體現在以下三個方面，首先是評價方法不準確.評價方法應能夠全面反映教學的實際情況，但有時候教師采用的評價方法可能存在一定的局限性或偏差，導致評價結果不夠準確.比如僅依靠學生的個別表現或口頭回答作為評價依據，而忽視了整體的表現和學習態度.其次是師生互動不夠緊密，教師和學生之間的互動是促進教學質量提高的關鍵，如果教師在課堂上的教學過程中缺乏與學生的良好互動，或者學生在課堂上缺乏積極參與和反饋，那么評價結果就會受到影響，缺乏合理性.最后是對于學生個體差異的忽視，評價過程中要考慮到每個學生的特點和潛力，如果評價過程中忽視了學生個體差異，沒有充分考慮到每個學生的實際情況和發展需求，那么評價結果就會缺乏合理性.

2 引導學生科學思維的高中物理教學探索與反思

2.1 以問題引導為主培養學生的科學思維能力

在引導學生以科學思維的方式進行物理知識點的學習時，高中物理教師應采取以問題引導的方式進行教學，并且將學生置身于復雜且全新的問題情境中，這樣能夠更好地引導學生展開對物理知識的探究[2].而教師在這種方式下采取合作學習的教學方式，引導學生進行思考與交流，從而完成對物理知識的構建，這對促進高中學生科學思維能力的提升具有非常好的提升效果.而教師想要實現這一點，在日常的教學工作中應該不斷培養學生的科學思維能力，并促使學生對自身角色展開重新定位，以此方式尊重學生在課堂上的主體地位時，結合當前學生對物理知識的掌握情況和學習需求，為學生設計出科學的教學情境模式，有利于引導和促進學生進行學習.而教師也可以結合物理教學的實際情況，并將日常生活中那些常見的現象和規律作為教學分析，能夠大幅度激發學生對物理知識的探究興趣.

例如 在人教版高一物理必修第三冊第九章“靜電場及其應用”這一單元的教學中，教師想要強化學生的科學思維能力，可以借助日常生活中較為常見的靜電現象作為課堂教學的出發點，比如早晨起床后梳頭發時，頭發會被梳子吸起來，又或者在冬季的時候，用手觸摸鐵制品，會有觸電的感覺等，以此引導學生探究實際生活情境中的這些現象，這對激發學生自身的科學思維能力有著非常好的效果，最終促使學生更好地參與到課堂的學習過程中.

2.2 融入物理史強化學生的科學思維能力

物理教師在引導學生以科學思維進行物理知識的探究時，也應該將物理史融入教學工作中.高中物理史包含了很多物理的起源、規律和方法，而在物理課堂上引入高中物理史展開物理教學工作時，學生能夠在“聽故事”的過程中無形掌握物理知識點，相比于傳統的知識灌輸模式效果要更好.而學生在了解物理史的過程中，基于物理相關的規律展開分析和探討，或者在課后進行手動嘗試，有助于促進學生對物理知識的深入掌握.為此，高中物理教師在引導學生科學思維能力時，需要從以下幾個方面才能以科學的方式引導學生進行科學思維的提升[3].首先，教師應科學地選擇物理史，這是由于并非所有的物理史都適合高中學生，只有選擇適合高中學生的物理史資料，才能逐漸提高學生的科學思維能力.物理教師將物理史融入教學過程中，并選擇融入的環節展開思考，能夠最大限度地體現出高中物理教學的價值.其次，教師應該尊重物理史，并在日常的課堂教學中借助物理史激發學生的物理思維能力，以更加簡化的內容對學生展開物理知識的傳授，但這個過程中需要避免胡亂編造的情況發生.最后，當學生對所學單元的物理知識有著一定的了解后，教師則可以帶領學生深入挖掘物理史中所存在的教育價值意義，這對改變學生的人生觀、價值觀等方面都有著重要的意義，而由教師引導學生在物理史資料的學習中才能不斷使學生形成科學思維能力.

2.3 重視物理實驗發展科學思維

在引導學生科學思維的高中物理教學探索與反思中，應該重視物理實驗的原理、數據處理方法和實驗誤差的分析.因此，物理教師需要改變學生原有的實驗方式，應該從實驗的目的出發，以此方式讓學生分析和推理物理實驗所需的器材和原理，然后根據推導的原理設計物理實驗的每一個步驟環節，以及需要注意的事項，并最終得出實驗結論.物理教師本著重視基本實驗探究方法的基礎下，借助控制變量、等效替代等多種不同的方式，重視由不同實驗歸納并概括出相應的實驗方法，有利于在物理實驗教學過程中引導學生科學思維能力的提升.

例如 在人教版高一物理必修第三冊第十一章“電路及其應用”中的第三節“實驗：導體電阻率的測試”中，很多學者總結了諸多的方法，如“單安法”“雙安法”“雙伏法”等，這些方法的基本原理都是以歐姆定律的應用為主.為此，教師在教學過程中，不能一味地要求學生以相同的原理開展不同的實驗，這樣的方式不僅不利于學生對物理知識的掌握，反而會導致學生產生厭倦感.因此教師需要引導學生根據實驗中所提供的實驗器材尋找測量電阻和電流的相關實驗方案，基于這種思路設計物理實驗，才能實現引導學生以科學思維的方式探索高中物理知識點.

此外，針對電池的電動勢和內阻進行物理實驗教學過程中，物理教師不應該按照傳統的方法要求學生對“伏安法”“伏阻法”等方法進行記憶，而是在焦旭過程中應該一步步地引導學生從U=E－Ir或者U=IR等基本規律展開學習，以此尋找出測量電路中電壓和電流的相關方法.對于整個實驗教學過程中，如果實驗中缺少電流表或者電壓表等實驗工具時，教師則可以根據實際情況引導學生利用其他方式展開對電路相關部分內容的測量，然后再進行電壓或者電流的計算[4].基于這樣的實驗教學引導方式，有利于培養學生的科學思維能力，也能促使學生在實驗過程中做到定量分析，并最終得出測量結果，以此得出科學的實驗結論，其實質則是模型的構建，并以科學的方式進行推理和論證，經過科學的推理和論證時，學生整個人都能感受到推理過程中所帶來的成就感，并以此感受到對物理知識學習時所獲得的收獲和快樂，這也能夠使學生在后續的學習中更愿意展開對物理知識的學習和探討，最終實現對科學思維整個過程的掌握.

2.4 以科學探究的方式強化學生的科學思維能力

在高中物理教學中強化學生的科學思維能力時，教師應鼓勵學生參與各種物理實驗，通過親身操作和觀察實驗現象，培養學生的觀察、實驗設計、數據分析和推理能力.同時，引導學生思考實驗結果與理論模型之間的關系，培養學生發現問題并解決問題的能力.教師利用問題驅動教學，通過給學生提出一系列激發思考的問題，引導學生主動思考和探索物理原理，鼓勵學生提出自己的問題，發展質疑和探索精神，培養獨立思考和解決問題的能力.在進行科學項目的研究過程中，教師組織學生進行小組或個人科學項目研究，讓學生選擇感興趣的物理問題進行深入研究，通過項目研究，學生能夠學會制定研究計劃，搜集和分析數據，進行科學推理和結論，并最終展示研究成果，這樣的研究過程將促進學生的創新思維和科學素養的培養[5].而在培養學生的數學與物理的結合能力時，教師鼓勵學生將數學知識應用到物理問題中，培養學生對數學和物理之間聯系的認識，通過解決數學建模和物理實際問題的過程，培養學生對物理規律的理解和應用能力，提高學生的科學思維水平.

此外，教師應該積極組織學生進行小組或班級內的科學討論與辯論活動，讓學生展示自己的觀點并從中學習，在這個過程中，學生需要闡述自己的觀點、提供證據、進行問題分析和辯證思考，有助于培養學生的邏輯思維、表達能力和批判性思維，這為學生今后的學習和科學研究打下堅實的基礎.

3 結語

通過對高中物理教學的探索與反思，從而使學生與教師能夠深刻認識到科學思維對學生的重要性，并且意識到傳統教學模式的局限性.高中物理教師在引導學生以科學思維的方式進行物理知識的學習時，注重問題引入、重視物理實驗等多個方面培養學生的科學態度，從而探索出符合學生特點和課程要求的教學策略，為學生的綜合素質提升和未來的創新發展奠定良好的基礎.

參考文獻：

[1]朱小青.對高中物理教學中培養學生科學思維素養的反思[J].中學物理教學參考，2018，47（11）：4-7.

[2]唐強.基于思維訓練的高中物理習題教學研究——引導學生“說課”培養科學思維[J].物理教學探討，2019，37（02）：59-61.

[3]曾騰云.高中物理教學中學生創新能力培養的反思探索[J].科普童話，2020（11）：43.

[4]趙翔云.提高高中物理教學效率的探索和反思[J].學園，2014（25）：135-136.

[5]仇一飛.高中物理教學反思的實踐探索[J].中學生數理化（學研版），2014（08）：85.