基于科學思維培養(yǎng)的高中物理高效課堂建構(gòu)

摘 ? 要：物理是一門研究自然現(xiàn)象和自然規(guī)律的學科，通過科學思維推理或?qū)嶒炇侄翁剿魑镔|(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用、運動規(guī)律等。物理學的發(fā)展不僅帶動了科學和技術的發(fā)展，也促進了文化、經(jīng)濟和社會等的發(fā)展和進步。近代物理學的發(fā)展推動了信息技術、新材料技術、新能源技術、生物技術、醫(yī)療衛(wèi)生技術等的迅速發(fā)展。因此，現(xiàn)代物理課程教學，應肩負起培養(yǎng)和提高學生的科學思維素養(yǎng)的任務和使命，通過有效的教學讓學生在物理學習實踐中，培養(yǎng)和發(fā)展自身的科學探究素養(yǎng)，為社會發(fā)展做出自己應有的貢獻。

關鍵詞：高中物理;科學思維;高效課堂

作者簡介：孫劍，浙江省慈溪市逍林中學教師，研究方向為高中物理教學。（浙江 ?慈溪 ?315321）

中圖分類號：G633.7 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1671-0568（2019）11-0102-02

科學思維是學生在課堂中掌握知識的充分必要條件，也是學生在學習中實現(xiàn)自我進步與發(fā)展的源泉，更是終身學習的基本條件。因此，在高中物理高效課堂的構(gòu)建過程中，必須把培養(yǎng)與提升學生的科學思維作為教育教學的重點?？茖W思維既作用于我們的日常生活，也來源于日常生活活動。教師在教學活動中要采用科學、合理的教學方法，提高學生的科學思維能力。當前，國內(nèi)外眾多專家學者已對基于科學思維培養(yǎng)的高中物理高效課堂的構(gòu)建進行了深入研究，筆者將在前人基礎上，探討如何提升學生的科學思維能力。

一、科學思維的內(nèi)涵和意義

科學思維即邏輯思維，是在科學認識活動中形成、發(fā)展，并運用于科學認識活動的一種思維能力，是通過具體的認識活動，對自身獲取的豐富的感性材料進行加工處理的方式和途徑的理論體系，是在具體的科學探究實踐中對各種科學思維方法的有機整合，是人類實踐活動的重要產(chǎn)物?？茖W思維方法有著很強的主觀性、確切性、可查驗性、預感性和普適性等特征。在具體的科學探究實踐活動中，學生良好的科學素養(yǎng)有助于學生在具體的科學實驗過程中，通過主觀性判斷和推測，形成對科學現(xiàn)象和規(guī)律等的有效預測和感知。同時，在具體的實驗過程中，通過科學而嚴謹?shù)目茖W實驗，讓學生有效感知自己的主觀判斷和思維方式是否正確。

總之，科學思維方法能夠促使學生在具體的科學探究實踐中自覺遵守科學的思維邏輯，通過具體而有效的策略，使真理得到傳承和發(fā)展;有助于學生運用正確的辯證思維去探索和揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律，提高學生面對新問題、解決新問題的能力。

二、基于科學思維培養(yǎng)的高中物理高效課堂的構(gòu)建策略

1. 在科學比較中培養(yǎng)學生的科學思維，構(gòu)建高效物理課堂。在物理學習實踐中，以具體概念為基礎的判斷和推理，必然存在一定的固定規(guī)則和用以支持相應概念的理論。因此，在科學探究實踐中，通過對客觀事物的觀察和分析，如空間和時間（橫向或縱向）、理論與實踐的比較等，確定對象之間的異同點，通過對客觀事物進行定性鑒別以及定量分析等，讓不能直接觀察的現(xiàn)象能夠通過直接觀察的現(xiàn)象的分析和推理感知，并通過對理論研究的過程和結(jié)果等的具體觀察和認識等，對理論研究的結(jié)果與實驗事實之間做出明確判斷。

以“運動快慢的描述——速度”的學習實踐為例，學生在小學數(shù)學學習中就已經(jīng)接觸過“速度”這一知識，學生已經(jīng)知道速度與路程和時間之間有特定聯(lián)系，進入高中物理學習階段，“速度”這一概念相對小學所學知識在內(nèi)容和意義上更為豐富，也更加深刻。大多數(shù)學生接觸高中物理中的“速度”章節(jié)時，都想當然以為和小學、初中學習的速度知識沒有什么大的差別，但在具體而深入的學習后，學生很快就發(fā)現(xiàn)，高中階段的“速度”是建立在現(xiàn)實生活基礎上的“升華”，這里的“速度”不僅有方向，還增加了平均速度、瞬時速度、速率、路程與速度的關系等知識。教師在教學中可以針對這些豐富的知識內(nèi)容，進行對比、分析和綜合等教學實踐，讓學生在對“速度”的認識更加豐富和全面的基礎上，進一步拓展知識面，增進學生在學習實踐中將物理知識與數(shù)學知識緊密聯(lián)結(jié)的經(jīng)驗，使學生在對知識內(nèi)容的生動而形象的學習體驗中，提升科學思維能力。

2. 在演繹推理中培養(yǎng)學生的科學思維，構(gòu)建高效物理課堂。演繹推理法是指在一般性的前提下，通過對推導過程的演示，得出具體的陳述或者個別性結(jié)論的過程。在演繹推理的過程中，保證推理有效的根據(jù)，不在其內(nèi)容多少，而在于其形式特征，其對人的思維連續(xù)性和一貫性等有著極大的校正作用。

以“摩擦力”的實踐教學為例，摩擦力是學生在日常生活中比較常見的一種力，學生能夠感覺這種力的存在，但不一定能明確地說出這種力的作用以及在生活中的具體應用。因此，教師在教學過程中，可以利用“捉泥鰍”的游戲，激發(fā)學生的學習興趣。當學生徒手抓泥鰍時，泥鰍身體表面的光滑讓學生難以捉到，而當學生在手上涂滿木屑時，再去捉泥鰍卻輕松了很多，這和什么有關系呢？在問題情境下，在具體而生動的游戲?qū)嵺`中，激發(fā)學生的探究興趣。接著，再對生活中一系列摩擦力案例，如掃地、磨刀、滑雪、寫字等進行分析，讓學生在從一般到特殊的認識體驗中明確：原來摩擦力就是兩個相互接觸的物體，發(fā)生相對運用或具有相對運動的趨勢時，在接觸面時產(chǎn)生阻礙相對運動或這種運動趨勢的力。在具體而生動的演繹推理過程中，學生對摩擦力的掌握經(jīng)歷了從一般到特殊的認識體驗過程，通過對生活化現(xiàn)象的分析，培養(yǎng)學生在生活實踐中用物理的眼光分析和看待周圍事物的習慣，使科學思維在學習實踐中得到有效發(fā)展和運用。

3. 在科學實驗中培養(yǎng)學生的科學思維，構(gòu)建高效物理課堂。科學實驗即在學習實踐中利用一定的儀器、設備等，在人工可控的條件下，通過改變實驗中的一些細節(jié)、步驟等，觀察、分析實驗現(xiàn)象和規(guī)律的實踐形式?？茖W實驗需要通過科學的方法實施，在觀察中對事實和實踐等進行詳細記錄，并對具有確切操作程序的問題進行定義，在此基礎上提出科學假設，根據(jù)搜集的證據(jù)、材料等，通過實驗的開展驗證假設結(jié)果，在一系列的科學實驗過程中，科學的知識和理論系統(tǒng)得到有效構(gòu)建，學生的思維也在科學探究過程中得到提升。

例如，在學習“探究功與速度變化的關系”時，本次試驗目的是探究功與速度的變化關系，功是力在空間上的積累效應，是一個過程中的量，而速度是一個狀態(tài)中的量，速度變化才是過程量，學生必須明確這一點才能開展下一步的學習。同時，要指明在實驗過程中，研究的力對原來的物體做功時，速度變化的大小與物體獲得的速度在數(shù)值上是相同的。在此基礎上，開展科學探究實驗，讓學生在親眼所見、親臨其境的觀察體驗中，形成對觀察對象生動而形象的認知，在知行合一的學習過程中，學生不僅能夠深刻認識功和速度的關系，同時能夠在具體而直觀的實驗過程中，感受物理知識的樂趣，以此培養(yǎng)學生思維的嚴謹性和科學性。

在高中物理教學實踐中，基于科學思維的高中物理高效課堂的構(gòu)建，需要教師在掌握有效的科學思維方法的基礎上，通過教學策略，讓學生在生動而形象的學習體驗中提升科學思維能力。

參考文獻：

[1] 雪飛虎.依托多樣化建模方式 發(fā)展學生科學思維——高中物理多種建模方式的教學操作與策略[J].科技風，2018，（29）.

[2] 朱玉洪.初中物理“思維型”課堂教學及其對學生創(chuàng)新素質(zhì)的影響分析[J].科學大眾（科學教育），2018，（1）.

[3] 葉劍強，畢華林.我國科學教育研究熱點、現(xiàn)狀與啟示——基于2370篇碩士博士學位論文的知識圖譜分析[J].課程·教材·教法，2017，（11）.

責任編輯 曾軼維