高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的策略研究

金帥

摘 要：高中物理具有著一定的抽象性與復(fù)雜性，對(duì)學(xué)生思維能力有著一定的要求，而科學(xué)思維作為高中物理核心素養(yǎng)中的核心，則恰恰能夠?yàn)閷W(xué)生思維能力的培養(yǎng)提供明確方向，使學(xué)生能夠在創(chuàng)造力、想象力發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，樹(shù)立良好的科學(xué)思維，實(shí)現(xiàn)思維能力的全面提升。為此，本文結(jié)合實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從問(wèn)題設(shè)置、情境創(chuàng)設(shè)、物理學(xué)式教學(xué)等方面入手，對(duì)高中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)策略展開(kāi)了探討。

關(guān)鍵詞：高中物理教學(xué);科學(xué)思維;核心素養(yǎng)

引言：高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要包括物理觀念和應(yīng)用、科學(xué)探究和交流、科學(xué)思維和創(chuàng)新、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任四部分，其中科學(xué)思維與創(chuàng)新可具體分為模型構(gòu)建、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等幾方面要素。這一核心素養(yǎng)具體是指從物理學(xué)視角認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)、內(nèi)在規(guī)律、彼此關(guān)系，并能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)模型，完成分析、推理、質(zhì)疑、批判，最終提出創(chuàng)造性見(jiàn)解的能力與品質(zhì)，對(duì)學(xué)生的高中物理學(xué)習(xí)十分關(guān)鍵，而對(duì)于高中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的研究也是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。

1、合理設(shè)置探究性問(wèn)題

科學(xué)思維雖然包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理等多方面要素，但這些要素都需要在思考、探究的過(guò)程中得到提升，只有讓學(xué)生對(duì)課程知識(shí)產(chǎn)生興趣，并愿意圍繞知識(shí)展開(kāi)探究思考，其科學(xué)思維才能夠在探究過(guò)程中真正得到發(fā)展。因此，高中物理階段對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)還需從學(xué)習(xí)興趣入手，在課堂導(dǎo)入階段結(jié)合課程內(nèi)容，設(shè)置一些探究性、趣味性且符合學(xué)生物理知識(shí)水平的問(wèn)題，將學(xué)生的注意力集中起來(lái)，這樣學(xué)生會(huì)聯(lián)系自身已掌握的知識(shí)，對(duì)問(wèn)題展開(kāi)深入思考，并嘗試通過(guò)推理、論證、建模等方法來(lái)解決問(wèn)題，而通過(guò)這樣的探究訓(xùn)練，其科學(xué)思維自然會(huì)在潛移默化中得到發(fā)展[1]。例如在學(xué)習(xí)“摩擦力”這部分知識(shí)時(shí)，教師就可以在課前帶領(lǐng)學(xué)生用手中的筆做一個(gè)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)，即將筆放在課桌上輕推，觀察筆在之后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并讓學(xué)生思考“筆為什么會(huì)在滾動(dòng)一段距離后停止？”這一問(wèn)題。這樣的問(wèn)題雖然看似比較簡(jiǎn)單，但卻與課程知識(shí)緊密相關(guān)，即便有些學(xué)生能夠順利給出“摩擦力”的答案，教師也可以繼續(xù)圍繞問(wèn)題展開(kāi)延伸，引出“摩擦力”的其他相關(guān)知識(shí)與問(wèn)題，而學(xué)生在了解物理知識(shí)、物理規(guī)律的同時(shí)，也會(huì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維的發(fā)展。

2、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境

在高中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直都是非常重要的內(nèi)容，但由于常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師演示指導(dǎo)、學(xué)生按規(guī)定步驟操作為主，因此學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成功率雖然比較高，但科學(xué)思維卻并未得到太大的鍛煉。針對(duì)這一情況，教師還需調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)生動(dòng)、直觀的特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)與課程知識(shí)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容密切相關(guān)的問(wèn)題情境，帶領(lǐng)學(xué)生在問(wèn)題情境下共同展開(kāi)實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，最終借助實(shí)驗(yàn)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。在這樣的情境教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)被充分激發(fā)出來(lái)，能夠更加專注的投入到實(shí)驗(yàn)中，同時(shí)還可以掌握科學(xué)探究方法、形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，這些對(duì)于科學(xué)思維能力的提升都是很有幫助的[2]。例如在進(jìn)行“測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師就可以創(chuàng)設(shè)“探究短跑運(yùn)動(dòng)員加速方法”的情景，帶領(lǐng)學(xué)生根據(jù)百米運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)的錄像數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)加速度測(cè)量實(shí)驗(yàn)步驟，并圍繞加速度測(cè)量結(jié)果對(duì)運(yùn)動(dòng)員在各個(gè)階段的變速情況展開(kāi)分析，以明確百米比賽時(shí)的加速技巧。在這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于問(wèn)題情境與學(xué)生感興趣的百米飛人大戰(zhàn)有關(guān)，因此學(xué)生的興趣會(huì)更高，愿意主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，運(yùn)用已有知識(shí)來(lái)提出自己的想法，并在教師的指導(dǎo)下明確科學(xué)探究所需要注意的各方面問(wèn)題，最終在科學(xué)探究的過(guò)程中推動(dòng)自身科學(xué)思維能力發(fā)展。

3、聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活案例

物理學(xué)科具有著很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性，各種物理規(guī)律雖然看似抽象，但卻基本都來(lái)源于現(xiàn)實(shí)生活，而如果學(xué)生能夠明確物理學(xué)家們從現(xiàn)實(shí)世界客觀現(xiàn)象規(guī)律中總結(jié)物理規(guī)律的思維過(guò)程，那么其科學(xué)思維就會(huì)得到極大的發(fā)展。為此，高中物理教師在教學(xué)過(guò)程中還需將課程知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活充分結(jié)合起來(lái)，將學(xué)生熟悉的各種現(xiàn)實(shí)生活事例作為教學(xué)案例進(jìn)行知識(shí)講解，并帶領(lǐng)學(xué)生共同總結(jié)其中的物理規(guī)律，這樣不僅可以幫助學(xué)生更好的理解物理知識(shí)、概念，同時(shí)也可以將物理知識(shí)生活化，讓學(xué)生樹(shù)立物理知識(shí)來(lái)源于生活、物理知識(shí)能夠解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的科學(xué)意識(shí)與科學(xué)思維。例如在學(xué)習(xí)《靜電現(xiàn)象的應(yīng)用》這一課時(shí)，教師就可以引入日常生活中的常見(jiàn)經(jīng)典現(xiàn)象，如“梳頭時(shí)頭發(fā)會(huì)倒立起來(lái)”、“開(kāi)門(mén)時(shí)觸碰門(mén)把手會(huì)產(chǎn)生觸電感”等等，之后再讓學(xué)生根據(jù)這些現(xiàn)象的特點(diǎn)及靜電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)，總結(jié)生活中經(jīng)典現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，而在學(xué)習(xí)完本節(jié)課知識(shí)后，還可以讓學(xué)生想一想如何避免靜電，這樣既可以讓學(xué)生掌握經(jīng)典的相關(guān)知識(shí)，同時(shí)也可以達(dá)到思維訓(xùn)練的效果。

4、引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)反思

在課堂教學(xué)結(jié)束后，很多教師都習(xí)慣于收集教學(xué)反饋，展開(kāi)教學(xué)評(píng)價(jià)與反思，希望通過(guò)這種方式來(lái)不斷提升教學(xué)效果，但對(duì)于學(xué)生卻并不會(huì)提出太多的要求，而在對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)中，教師則需要轉(zhuǎn)變這一教學(xué)觀念，帶領(lǐng)學(xué)生在課后對(duì)本節(jié)課學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行全面總結(jié)，并反思自身在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的不足，這樣學(xué)生在總結(jié)反思的過(guò)程中，能夠自主總結(jié)出科學(xué)思維方法，提出自己的疑問(wèn)，梳理知識(shí)間的聯(lián)系，而這正是科學(xué)思維能力發(fā)展得直觀體現(xiàn)。例如在進(jìn)行物理知識(shí)概念的總結(jié)時(shí)，教師如果能夠引導(dǎo)學(xué)生用思維導(dǎo)圖的方式將本節(jié)課所學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，那么學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)，就會(huì)更加全面、靈活、發(fā)散的思考問(wèn)題，進(jìn)而使自身科學(xué)思維水平的靈活性、深刻性、批判性得到提升。

結(jié)束語(yǔ)：總而言之，科學(xué)思維作為高中物理學(xué)科的重要核心素養(yǎng)，其對(duì)于學(xué)生發(fā)展是十分重要的，但要想讓學(xué)生的科學(xué)思維在學(xué)習(xí)過(guò)程中真正建立起來(lái)并得到提升，教師仍需在課堂導(dǎo)入、情景創(chuàng)設(shè)、課后反思總結(jié)等方面對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

[1]葉晟波.讓學(xué)生體驗(yàn)概念建構(gòu)過(guò)程提高科學(xué)思維素養(yǎng)——以速度概念建構(gòu)為例[J].物理通報(bào)，2019（11）：61-64+70.

[2]徐衛(wèi)華.發(fā)展“科學(xué)思維”素養(yǎng)的探索與思考——以“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”教學(xué)為例[J].物理教師，2019，40（10）：8-11.