核心素養(yǎng)視角下科學(xué)思維的培養(yǎng)策略研究

王建紅

[摘? ?要]基于新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求，理解核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，以及在核心素養(yǎng)的視角下通過物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，是社會(huì)發(fā)展對物理教師的要求。研究認(rèn)為科學(xué)思維的培養(yǎng)策略主要有： ①鉆研題型，拓展教學(xué)，注重獨(dú)創(chuàng)思維的培養(yǎng);②借助數(shù)學(xué)工具，加強(qiáng)遷移思維的培養(yǎng);③滲透物理思想，重視模型思維的培養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng);科學(xué)思維;策略

[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）08-0041-03

核心素養(yǎng)是學(xué)生終身發(fā)展和適應(yīng)社會(huì)需求所具備的品格和能力。物理學(xué)科核心素養(yǎng)包含物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任4個(gè)維度。而科學(xué)思維是物理核心素養(yǎng)的核心，從物理學(xué)的角度來看是對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的一種認(rèn)識(shí)方式，是建構(gòu)物理模型、分析推理論證等方法的內(nèi)化，是以物理知識(shí)為根基，基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)疑和批判，從而提出創(chuàng)新性見解的思維。擁有物理科學(xué)思維素養(yǎng)的學(xué)生能夠獲得對事物現(xiàn)象的更深層次的理解，這樣的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中尊重事實(shí)不盲目迷信權(quán)威，會(huì)質(zhì)疑和創(chuàng)新并勇于提出自己的觀點(diǎn)和方法。因此我們在教學(xué)過程中要關(guān)注學(xué)生的思維能力和思維品質(zhì)的提升，使學(xué)生能夠解決物理實(shí)際問題，并促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。

一、鉆研題型，拓展教學(xué)，注重學(xué)生獨(dú)創(chuàng)思維的培養(yǎng)

獨(dú)創(chuàng)思維是指學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不滿足于已有的東西，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，努力發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造新的方法，勇于打破傳統(tǒng)的思維方式，尋找新的切入點(diǎn)，將獨(dú)特的思維應(yīng)用到具體實(shí)踐中，更加深入地探索事物的內(nèi)在聯(lián)系。面對中考如果盲目地實(shí)施題海戰(zhàn)術(shù)，讓學(xué)生疲于應(yīng)付大量的習(xí)題，學(xué)生缺少思考不利于學(xué)生思維能力的提高。作為一線教育工作者，我們應(yīng)在教學(xué)上深入研究如何能夠讓學(xué)生從題海戰(zhàn)術(shù)中解脫出來。在習(xí)題教學(xué)中也要注重學(xué)生獨(dú)創(chuàng)思維的培養(yǎng)。主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行嘗試。

1.倡導(dǎo)新穎性發(fā)散性思維

針對同一問題往往有多種思維方法和解決途徑，解題方法的多樣性可使學(xué)生發(fā)散思維，從而增強(qiáng)學(xué)生的發(fā)散思維意識(shí)和能力。教師要鼓勵(lì)學(xué)生提出新穎的問題、思路和方法，指導(dǎo)學(xué)生挖掘多種不同的解題方法。通過訓(xùn)練，學(xué)生的思維不再是僵化的、呆板的，他們能活用自己的大腦，能夠舉一反三。

[例1]如圖1甲所示的電路中，小燈泡兩端電壓與通過的電流關(guān)系如圖1乙所示，閉合開關(guān)，小燈泡發(fā)光，滑動(dòng)變阻器滑片從如圖1甲所示位置往右滑一段距離的過程中，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化量大小為[ΔR1]，小燈泡阻值的變化量大小為[ΔR2]，則這兩個(gè)量的大小關(guān)系怎樣？

解法1：設(shè)此時(shí)的電流為[I1]，滑片向右滑一段距離后電流為[I2]，電路中的總電阻為

三、滲透物理思想，重視模型思維的培養(yǎng)

利用物理模型處理問題是一種很重要的思維方式，是物理學(xué)中一種對研究對象進(jìn)行理想化提煉的過程。其特點(diǎn)是“有取有舍”重視本質(zhì)，把復(fù)雜的原型轉(zhuǎn)化成簡單易懂的模型。在教學(xué)中，我們常常發(fā)現(xiàn)學(xué)生面對一個(gè)復(fù)雜的問題沒有思路或者理解錯(cuò)誤的情形，究其原因就是學(xué)生對問題的物理過程不理解，對物理中呈現(xiàn)的各種情形缺乏空間想象能力，不能把問題中的各種研究對象簡化成模型。在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念，不要總是把精力集中在基本物理模型上，要重視模型思維的培養(yǎng)，幫助學(xué)生形成條理清晰的思維路徑，提高學(xué)生對物理模型的分析和應(yīng)用能力。很多物理模型間有緊密的邏輯聯(lián)系。例如，蹦極、雨滴的下落、彈簧問題等都屬于同一個(gè)模型。教師在教學(xué)過程中只要抓住基本物理模型的建立和物理模型思維，引導(dǎo)學(xué)生建立并分析物理模型，此類問題也就迎刃而解了。如果沒有模型思維，學(xué)生即使掌握再多的知識(shí)也是一盤散沙，毫無生命力。下面以蹦極為例講述物理模型思維的重要性。

[例4]蹦極運(yùn)動(dòng)簡化后與下列情景相似：如圖4甲所示，彈性細(xì)繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端系著一個(gè)小球，小球從O點(diǎn)釋放后上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)空氣阻力忽略不計(jì)。

（1）圖4乙是小球下落速度v與下落距離h的關(guān)系圖像，由圖像可知：當(dāng)小球豎直下落到最低點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為? ? ? ? J，下落的最大距離為? ? ? ? ?m。

（2）圖4丙是彈性細(xì)繩彈力F與小球下落距離h的關(guān)系圖像，由圖像可知：彈性細(xì)繩原長為? ? ? ? ? ? m。

（3）小球重力為? ? ? ? ? ? N，小球從O點(diǎn)釋放到下落至最低點(diǎn)過程中，重力做功? ? ? ? ? ?J。

（4）如果考慮空氣阻力，小球最終會(huì)停在O點(diǎn)下方的某個(gè)位置，則小球最終停在h=? ? ? ? m的位置。

解析：解決上述問題的關(guān)鍵就是把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程簡單化，并用物理模型來替代，進(jìn)而有效研究此類模型的受力問題。

對表格中的思維路徑理解之后，解決題目中的問題就是順理成章了。結(jié)合圖像和表格可以知道第一問中的動(dòng)能為0 ，下落的最大距離是2.4m。第二問中彈性細(xì)繩原長是1.2m。第三問中小球的重力是3 N，小球從O點(diǎn)釋放到下落至最低點(diǎn)的過程中，重力做功7.2 J。第四問如果考慮空氣阻力，小球最終會(huì)停在O點(diǎn)下方的某個(gè)位置，小球最終停在h=1.5 m的位置。

總之，隨著教學(xué)改革的不斷深入，以學(xué)科知識(shí)為主體的課程標(biāo)準(zhǔn)正逐步向個(gè)人終身發(fā)展和終身學(xué)習(xí)為主體的核心素養(yǎng)模式轉(zhuǎn)化，一線教師要認(rèn)清形勢，要在教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用多種方法加強(qiáng)對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 肖永琴. 以中考評價(jià)促物理思維教學(xué)改進(jìn)[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2018（2）：100-102.

[2]? 賀向向，李衛(wèi)東，劉艷峰.高中物理習(xí)題教學(xué)中學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)[J].物理教師，2018，39（9）：5-8.

[3]? 張波.例談初中物理一題多解問題的解題策略[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（初中版），2018（5）：47-48.

[4]? 胡鵬.基于核心素養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)模型思維的培養(yǎng)[J].中國教師，2018（S1）：114.

（責(zé)任編輯 易志毅）