新課程下高中物理科學(xué)思維素養(yǎng)培養(yǎng)策略

梁時(shí)利

【摘要】新高考評(píng)價(jià)體系提出“一核四層四翼”的總體要求，并提出學(xué)科核心素養(yǎng)要求，關(guān)鍵要培養(yǎng)學(xué)生影響終身的學(xué)科關(guān)鍵能力。在新課程、新高考、新教材中，對高中生物理科學(xué)思維素養(yǎng)提出了更清晰明確的要求，以往多是重知識(shí)、重定理定律，輕方法，致使科學(xué)思維方法是學(xué)生們的薄弱點(diǎn)，特別在考察復(fù)雜問題、情景化問題時(shí)，更顯薄弱。如何培養(yǎng)高中物理科學(xué)思維素養(yǎng)成為關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】高中物理;科學(xué)思維;培養(yǎng)策略

科學(xué)思維素養(yǎng)是人們對客觀事物或過程進(jìn)行分析、推理、總結(jié)，得出事物或過程的本質(zhì)特點(diǎn)、規(guī)律的思維及方法，是物理核心素養(yǎng)重要內(nèi)容?？茖W(xué)思維有效提高對學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣，解決實(shí)際問題都具有重要意義。

在實(shí)際教育教學(xué)中，科學(xué)思維素養(yǎng)的培養(yǎng)不系統(tǒng)不科學(xué)，還有待加強(qiáng)。科學(xué)思維素養(yǎng)不是具體的教學(xué)內(nèi)容，在教材中常處于隱形內(nèi)容，，所以在教授過程中，教師常常只講解方法使用而不重視形成科學(xué)思維的過程，從而出現(xiàn)部分重要科學(xué)思維素養(yǎng)的重視度不夠或被忽略等現(xiàn)象。針對以上情況，本文闡述高中生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的培養(yǎng)策略。這也是新課程、新高考、新教材改革的重點(diǎn)問題。

一、通過情境創(chuàng)設(shè)培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)

通過問題情境、認(rèn)知沖突、多媒體技術(shù)、物理實(shí)驗(yàn)、生活實(shí)際等方式創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)學(xué)生自主思考、探究分析，形成科學(xué)思維能力。如，自由落實(shí)運(yùn)動(dòng)中，通過生活經(jīng)驗(yàn)和亞里士多德觀點(diǎn)得出：重的物體下落快，輕的物體下落慢。創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)思考，進(jìn)而設(shè)計(jì)硬幣、紙和紙團(tuán)的探究實(shí)驗(yàn)，在這過程中形成建模思想、實(shí)驗(yàn)歸納等科學(xué)思維素養(yǎng)。最后，可以引導(dǎo)學(xué)生使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分組設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，獲得自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。自由落體規(guī)律學(xué)習(xí)中，創(chuàng)設(shè)各類情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入情境中認(rèn)識(shí)物體和過程中的特點(diǎn)、規(guī)律，從而有效培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)，繼而解決實(shí)際問題。

二、強(qiáng)化學(xué)生主體，內(nèi)化科學(xué)思維素養(yǎng)

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師起主導(dǎo)作用，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程即是知識(shí)和規(guī)律建構(gòu)的過程，自主建構(gòu)學(xué)習(xí)的過程是高效的學(xué)習(xí)。教師在課堂中，應(yīng)引出問題，引導(dǎo)學(xué)生解決問題，形成科學(xué)思維方法。如，牛頓第一定律內(nèi)容，運(yùn)動(dòng)需不需要力來維持，教學(xué)過程中可以設(shè)計(jì)引導(dǎo)問題，由學(xué)生思考、討論，舉例子、用實(shí)驗(yàn)說話，科學(xué)推理得出結(jié)論，教師不用急著結(jié)論。課堂中，教師常急于將規(guī)律結(jié)論講完，然后做大量的練習(xí)訓(xùn)練。這只是刷題訓(xùn)練，物理學(xué)科素養(yǎng)未真正培養(yǎng)。

三、通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)、分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)重要方式，物理學(xué)科本身是實(shí)驗(yàn)學(xué)科。在分組合作實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)過程中已逐步形成科學(xué)思維。如，在牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)會(huì)控制變量法、隔離整體法，在平行四邊形實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)會(huì)等效替代法。

學(xué)生在掌握部分物理知識(shí)基礎(chǔ)上，開展趣味性、開放性、創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，更能增強(qiáng)物理興趣、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力、思維能力。如，可以通過主題設(shè)計(jì)、課題研究、實(shí)驗(yàn)比賽等，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)思維中的培養(yǎng)效果。如，教具的制作，可設(shè)計(jì)測量甩手腕的加速度，設(shè)計(jì)測量自由落體加速度等。

四、通過物理學(xué)史培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)

物理學(xué)史中不僅包含著物理概念和規(guī)律，還包括著探究這些規(guī)律、概念所用的科學(xué)方法。在涉及物理學(xué)史內(nèi)容教學(xué)過程中，可以創(chuàng)新教學(xué)方式方法，如，舉辦亞里士多德與伽利略觀點(diǎn)辯論賽、物理學(xué)史課本劇、物理學(xué)家實(shí)驗(yàn)比賽等，在充分尊重物理學(xué)史基礎(chǔ)上，讓物理課堂更有趣，在活動(dòng)中讓物理科學(xué)思維深入學(xué)生頭腦中。

五、通過構(gòu)建思維導(dǎo)圖培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)

思維導(dǎo)圖可以將知識(shí)規(guī)律、科學(xué)方法進(jìn)行歸納整理。這是學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)和規(guī)律的過程，此過程就是學(xué)生思維過程，具有創(chuàng)新性、發(fā)散性、多向性和綜合性等特點(diǎn)。如“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”章節(jié)內(nèi)容，針對速度、加速度、時(shí)間及位移之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建思維導(dǎo)圖。思維導(dǎo)圖可包含知識(shí)內(nèi)容、題型、方法等，也可以嘗試構(gòu)建科學(xué)思維的思維導(dǎo)圖。思維導(dǎo)圖的建構(gòu)，讓學(xué)生對知識(shí)規(guī)律更清晰、更有全局性，也能對知識(shí)有更深層次理解，最終使得科學(xué)思維素養(yǎng)得到更好提升。

六、通過實(shí)際運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)

學(xué)生在理解物理原理的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化科學(xué)思維素養(yǎng)實(shí)際運(yùn)用，能養(yǎng)成科學(xué)思維方法運(yùn)用習(xí)慣，還可以提高思維嚴(yán)謹(jǐn)、發(fā)散、創(chuàng)新性。在課堂教學(xué)中，設(shè)計(jì)一題多解、開放性問題、實(shí)際情景問題、多種實(shí)驗(yàn)方案等，發(fā)散思維，形成科學(xué)方法。在課后活動(dòng)或習(xí)題中，整體規(guī)劃，調(diào)查學(xué)情，設(shè)計(jì)活動(dòng)和習(xí)題，對常見、難掌握的科學(xué)思維進(jìn)一步強(qiáng)化。

科學(xué)思維素養(yǎng)培養(yǎng)還應(yīng)注重個(gè)體差異化、設(shè)計(jì)過程性評(píng)價(jià)、融合遷移運(yùn)用等?？茖W(xué)思維素養(yǎng)不像知識(shí)內(nèi)容顯性化易掌握，其更需要系統(tǒng)化、持續(xù)性、具體化培養(yǎng)。在新課程、新高考、新教材中，需要將科學(xué)思維培養(yǎng)策略具體實(shí)踐不斷提升和完善，以達(dá)到實(shí)際培養(yǎng)學(xué)生物理能力的目的。

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責(zé)任編輯? 鐘春雪