淺談核心素養(yǎng)下高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力

摘 要：物理教學(xué)中，復(fù)雜、抽象、邏輯性較強(qiáng)的知識體系對于學(xué)生來說較為吃力。在當(dāng)代教學(xué)中，教師不僅要傳授學(xué)生學(xué)科知識，更要培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)、科學(xué)思維能力，進(jìn)而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。只有良好的思維能力才能讓學(xué)生更好地掌握物理知識，發(fā)現(xiàn)物理知識當(dāng)中的內(nèi)涵。文章主要探究了核心素養(yǎng)下高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，以期能夠提升物理教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;科學(xué)思維能力;培養(yǎng)策略

一、 前言

學(xué)生想要提升學(xué)習(xí)質(zhì)量水平，首先就需要具備相關(guān)的科學(xué)思維能力，尤其是在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生的科學(xué)思維能力決定著學(xué)生的思維走向和科學(xué)態(tài)度。物理學(xué)科的核心素養(yǎng)就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中具備一種社會需要的實(shí)踐能力和個人高尚情操。因此教師在教學(xué)中就要積極地轉(zhuǎn)變思想，創(chuàng)新教學(xué)模式，以此提升和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

二、 加強(qiáng)對概念性知識教學(xué)的重視程度

隨著學(xué)生開始接觸高中物理課程，越來越多的新知識開始介入，每引入一個新的知識板塊，都是從概念的界定開始的，這就體現(xiàn)了概念的基礎(chǔ)性。學(xué)生只有將概念完全吃透，不僅知其然還要知其所以然，才能更好地進(jìn)一步學(xué)習(xí)知識。如果學(xué)生對于概念性知識的理解僅僅停留在記憶和背誦這個層次時(shí)，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這就要求教師不僅僅單純追求快，更要有耐心，付出時(shí)間讓學(xué)生吃透知識，這樣看似耽誤了授課進(jìn)程，實(shí)則夯實(shí)的是學(xué)生的基礎(chǔ)，為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)打下更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教師在進(jìn)行物理概念的講解時(shí)，要抓住問題的本質(zhì)，讓學(xué)生從根本上去理解某一物理概念。這樣對物理概念的認(rèn)識才會更加清晰，對相似概念的區(qū)分才會更加明確，為培養(yǎng)科學(xué)思維提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

舉例而言，在學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動的時(shí)候會涉及速度和加速度的概念，速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。但是在教學(xué)過程中，有一部分同學(xué)很難理解“為什么加速度變小，速度還在提高”，筆者就告訴學(xué)生“速度就相當(dāng)于手里的錢，加速度相當(dāng)于你的工資，即便工資越來越低，但是手里錢的總數(shù)肯定還會在增加”。這樣通俗的講解，能夠讓學(xué)生理解得更加深刻，從根本上理解物理概念。

三、 引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)態(tài)度

針對學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性、復(fù)雜性的學(xué)科特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)研究中就要樹立一種嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，只有科學(xué)態(tài)度的樹立才能在物理學(xué)習(xí)當(dāng)中更好地開展研究實(shí)踐。想要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，教師首先要創(chuàng)新教學(xué)思想觀念，將培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀念當(dāng)作教學(xué)中的重要目標(biāo)和內(nèi)容，以自身的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度來影響學(xué)生的言行和思想，讓學(xué)生能夠以教師作為提升自己的目標(biāo)和模范，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙Υ锢韺W(xué)科學(xué)習(xí);然后教師要把這種科學(xué)的態(tài)度有效地運(yùn)用到教學(xué)當(dāng)中的各個環(huán)節(jié)中，在知識的教授講解中，教師要保證內(nèi)容的真實(shí)性，提供相應(yīng)的論據(jù)來支撐物理理論概念;在物理實(shí)驗(yàn)研究過程中，教師也要以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞絹硖幚硌芯康母鞣N數(shù)據(jù)，嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)過程中的各項(xiàng)流程和操作規(guī)范，從而保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)有效。

例如在高三學(xué)期新開始的首節(jié)物理課中，教師可以讓學(xué)生重新介紹物理這一學(xué)科概念的特點(diǎn)和內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生重新認(rèn)識物理學(xué)科知識。教師在講解中可以引導(dǎo)學(xué)生觀察物理的發(fā)展過程，物理發(fā)展是一個具有動態(tài)的過程，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)物理學(xué)科的轉(zhuǎn)變就是一個由粗劣到精細(xì)的過程，也是一個從片面的講解到全面的演變進(jìn)程。在物理學(xué)科中，不僅有豐富、多樣、完整的學(xué)科體系，更有深厚的文化底蘊(yùn)和內(nèi)涵。例如物理學(xué)家愛因斯坦、伽利略、亥姆霍茲等這些杰出的物理學(xué)家代表，教師可以為學(xué)生講解他們的物理探究事例，還可以介紹一些物理大事件，例如量子通信等，讓學(xué)生不僅僅了解了物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科態(tài)度，還激發(fā)了學(xué)生探究物理知識的欲望。

四、 創(chuàng)新課堂教學(xué)方式

教師在教學(xué)中可以積極地改變現(xiàn)有的教學(xué)模式，通過課前準(zhǔn)備、課中講解、課程節(jié)奏安排、實(shí)驗(yàn)操作流程的優(yōu)化來為學(xué)生提升課堂教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)問題，來刺激學(xué)生的思維，學(xué)生通過問題的思考能夠獲得更多的思考機(jī)會和思考時(shí)間，從而鍛煉學(xué)生的思維能力。同時(shí)教師也要注重對物理原理的分析，在物理學(xué)習(xí)當(dāng)中，含有很多的物理公式、定理，教師除了讓學(xué)生掌握這些技巧方法，更要引導(dǎo)學(xué)生更深處的挖掘，從而更好地掌握物理知識。

例如在講解《向心力的實(shí)例分析》時(shí)，教師就可顯現(xiàn)給學(xué)生進(jìn)行這樣的提問：大家想一下，火車在平直軌道上勻速行駛時(shí)，所受的合力等于0，但是火車在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，我們說轉(zhuǎn)彎的火車在做圓周運(yùn)動，那么是什么力提供火車的向心力呢？這樣的提問能夠?yàn)閷W(xué)生引導(dǎo)一個明確的探究方向，不僅能夠節(jié)省教師的教學(xué)實(shí)踐，還能夠?yàn)閷W(xué)生指明重點(diǎn)。在物理實(shí)驗(yàn)課程中，教師提出一個探究性問題之后，首先要鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自己的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，甚至可以鼓勵學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)器材;在實(shí)驗(yàn)過程中遇到相關(guān)的問題，教師也不要直接告訴學(xué)生答案和方法，而是要鼓勵學(xué)生進(jìn)行分析自行解決。這樣的方式能夠更好地幫助學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度，提升學(xué)生的思維能力和物理素養(yǎng)。

五、 著重讓學(xué)生參與實(shí)踐物理實(shí)驗(yàn)

在物理學(xué)習(xí)當(dāng)中，由于受到應(yīng)試教育的影響，導(dǎo)致教師在教學(xué)中經(jīng)常以理論知識為主導(dǎo)，對于物理實(shí)驗(yàn)的開展并不重視，這種做法很顯然是錯誤的，教師只有加強(qiáng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)參與和實(shí)踐，才能在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。學(xué)生能夠在物理實(shí)驗(yàn)的探究中進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析整理、儀器的運(yùn)用原理分析、研究實(shí)驗(yàn)的結(jié)論等工作，在這個過程中，學(xué)生也會積極地參與進(jìn)去，全程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的探索與思考，通過實(shí)驗(yàn)的操作探究，教師能夠引導(dǎo)學(xué)生更清晰地看到科學(xué)的世界面貌，讓學(xué)生多角度地進(jìn)行探究實(shí)踐，因此來獲得最大的思維收益。

例如在“電阻”大小影響因素教學(xué)中，教師如果單純地講解電阻的原理、概念和運(yùn)用方式、作用，對于學(xué)生來說很難理解，因此教師可以利用實(shí)驗(yàn)探究的方式，讓學(xué)生直觀地參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中去，提升學(xué)生的參與感和探究欲望。首先教師可以給學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備：直流電流表，小燈泡，電源，開關(guān)，導(dǎo)線若干，長度粗細(xì)均相同的鐵絲、鎳鉻絲及銅絲各一段，粗細(xì)相同、長度不同的鎳鉻絲各一段，長度相同、不同粗細(xì)的鎳鉻絲各一段。學(xué)生動手進(jìn)行“電阻”的探究和實(shí)驗(yàn)摸索。學(xué)生在這種氛圍中也能激發(fā)自己的興趣，然后運(yùn)用科學(xué)的思維能力來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的思索和解答，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

六、 與實(shí)際生活相聯(lián)系，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐

任何一個學(xué)科的學(xué)習(xí)都與生活有著密切的關(guān)系，物理學(xué)科也不例外，但是由于學(xué)生往往在學(xué)習(xí)應(yīng)用上的能力較弱，就很難在生活中發(fā)現(xiàn)物理學(xué)科的知識點(diǎn)。但是核心素養(yǎng)的下的物理科學(xué)思維能力，就是必須要學(xué)生具備物理意識和學(xué)科觀念，然后引導(dǎo)在物理知識中產(chǎn)生科學(xué)思維能力，從而加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力。在日常教學(xué)中，教師可以開展一些互動活動，例如知識搶答，物理知識競賽這種實(shí)踐活動，在活動中鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力，提升學(xué)生的敏捷性和反應(yīng);另外教師還可以為學(xué)生布置與生活相關(guān)的物理作業(yè)，讓學(xué)生在實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)更多的物理知識。

例如教師在為學(xué)生進(jìn)行作業(yè)布置時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生利用雞蛋、海綿等生活中常見的物品來開展物理實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生回到家以后，利用雞蛋和海綿來實(shí)驗(yàn)沖力的大小變化。首先可以以一樣的高度讓雞蛋自由下落，當(dāng)雞蛋撞擊到水泥地上時(shí)會摔壞，但是當(dāng)雞蛋撞擊到海綿上時(shí)卻是不會摔壞，這種現(xiàn)象是生活中比較常見的現(xiàn)象，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用相關(guān)的力學(xué)理論來進(jìn)行解釋，得出沖量相同，時(shí)間短、作用力大等的結(jié)論。這樣的生活實(shí)驗(yàn)研究能夠讓學(xué)生加深對物理知識的認(rèn)識和理解，進(jìn)而在生活中提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。

七、 鼓勵學(xué)生合作探究，取長補(bǔ)短提升思維能力

通過鼓勵學(xué)生合作探究來解決問題，也是提升學(xué)生科學(xué)思維能力的一種有效途徑。在物理教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生之間的能力特質(zhì)是有著差異的，有些同學(xué)比較喜歡運(yùn)動和身邊可見的事物，力學(xué)和運(yùn)動學(xué)相關(guān)的內(nèi)容就會學(xué)得更加扎實(shí);而有些同學(xué)比較喜歡微觀的事物，對太空充滿了向往，在學(xué)習(xí)電磁學(xué)和星體運(yùn)動相關(guān)的知識時(shí)就會迸發(fā)出更大的興趣。鼓勵學(xué)生合作學(xué)習(xí)，互相幫助，取長補(bǔ)短，有助于實(shí)現(xiàn)大家共同進(jìn)步。學(xué)生之間通過互相幫助來實(shí)現(xiàn)問題的解決，這一獨(dú)立思考探究的過程可以很好地促進(jìn)科學(xué)思維能力的形成。

為了培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，教師可以將學(xué)生分為固定的小組，并通過一些日常的活動讓不同的小組之間形成良性競爭，讓大家在互相追趕中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成績的提升。例如在學(xué)習(xí)《牛頓第一定律》的時(shí)候，教師可以將實(shí)驗(yàn)的操作環(huán)節(jié)交由學(xué)生來做。每個小組都要親手完成一次實(shí)驗(yàn)，并填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師作為評委，選出操作既準(zhǔn)確又迅速地小組進(jìn)行表揚(yáng)。通過組內(nèi)同學(xué)之間的互助，組間同學(xué)的互相比拼，可以讓學(xué)生的思維更加活躍，解決問題更加高效。

八、 優(yōu)化教學(xué)反思和評價(jià)體系

在物理學(xué)科教學(xué)中，只有不斷地總結(jié)、整理、歸納，才能加強(qiáng)其學(xué)習(xí)應(yīng)用能力，才能讓學(xué)生在不斷地發(fā)現(xiàn)研究中找到更深入的物理知識，因此教師在教學(xué)中就要加強(qiáng)教學(xué)反思。在教學(xué)反思中，教師要引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化反思他所學(xué)的物理知識內(nèi)容，讓學(xué)生能夠自主地整合和總結(jié)，然后找到知識內(nèi)容中能夠相互關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，將其做成一個思維導(dǎo)圖，進(jìn)行總結(jié)。從當(dāng)天的日總結(jié)到階段總結(jié)、學(xué)期總結(jié)，學(xué)生在總結(jié)、歸納的過程就會潛移默化地形成一個科學(xué)的思維狀態(tài)。在教學(xué)評價(jià)中，教師要科學(xué)地對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績不能作為評價(jià)學(xué)生科學(xué)思維和學(xué)習(xí)能力的唯一標(biāo)準(zhǔn)，教師在進(jìn)行評價(jià)時(shí)，要將思維能力放到其中，在日常教學(xué)中，學(xué)生的表現(xiàn)、狀態(tài)都要進(jìn)行有效記錄，在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法也要進(jìn)行客觀的評價(jià)，進(jìn)而提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。

九、 結(jié)語

核心素養(yǎng)下的物理教學(xué)中，教師要以學(xué)生為中心，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過重視概念性教學(xué);在物理知識中引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)態(tài)度;創(chuàng)新課堂教學(xué)方式;讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn);加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐等途徑來開展教學(xué)活動，使學(xué)生樹立科學(xué)思維意識，進(jìn)而提升物理教學(xué)質(zhì)量。

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作者簡介：

許琳琳，福建省莆田市，福建省莆田第一中學(xué)。