注重探索過程發(fā)展科學(xué)思維

摘 要：科學(xué)思維是高中物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中所形成的一種關(guān)鍵能力，也是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動、形成物理觀念、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的重要支撐。當(dāng)前，高中物理課堂教學(xué)依然束縛在“以考試為導(dǎo)向”的教學(xué)理念中，制約了學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，難以真正滿足新課改下的高中物理教學(xué)要求?；诖?，特對高中物理課堂教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行簡要的分析，并結(jié)合科學(xué)思維的內(nèi)涵，提出了具體的培養(yǎng)策略。

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

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）15-0032-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.15.011

最新的高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中，明確提出了四大物理核心素養(yǎng)，即：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。在“四大物理核心素養(yǎng)”中，科學(xué)思維是基礎(chǔ)和關(guān)鍵，是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動、物理觀念、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的重要支撐。同時，科學(xué)思維還是高中物理課堂教學(xué)的難點?；诖?，面對物理核心素養(yǎng)下的要求，高中物理教師要從“以考試為導(dǎo)向”的教學(xué)理念、模式下解放出來，結(jié)合科學(xué)思維的內(nèi)涵，優(yōu)化課堂教學(xué)過程，促使學(xué)生在知識構(gòu)建的過程中，逐漸形成一定的科學(xué)思維。

一、核心素養(yǎng)背景下高中物理課堂教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)思想滯后

教學(xué)思想是課堂教學(xué)的“指揮棒”，直接決定了教師教學(xué)設(shè)計的方向、教學(xué)過程等。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前高中物理教師在開展教學(xué)時，依然束縛在“以考試為導(dǎo)向”的教學(xué)理念中。在這種教學(xué)思想的影響下，教師無法從傳統(tǒng)的授課模式下掙脫出來，依然按照教材上的內(nèi)容，采用口頭講解的方式，對物理知識進(jìn)行灌輸和講解，忽視了學(xué)生思維、能力的發(fā)展。這種教學(xué)觀念與學(xué)生的需求不相符，致使學(xué)生長時期處于被動接受的狀態(tài)下。

（二）課堂教學(xué)模式單一

高中學(xué)生面臨著較大的升學(xué)壓力。同時，高中物理教師受到“以考試為指導(dǎo)”教學(xué)觀念的制約，在具體的課堂教學(xué)中過分關(guān)注物理知識的傳授，強調(diào)物理知識面面俱到，致使高中物理課堂教學(xué)中出現(xiàn)了知識點多、難度高、內(nèi)容復(fù)雜等現(xiàn)象。甚至部分教師為了趕超教學(xué)進(jìn)度，自動忽視物理實驗、物理探究等環(huán)節(jié)，而是直接告知學(xué)生結(jié)果。

（三）教學(xué)評價缺乏合理性

教學(xué)評價是構(gòu)建物理高效課堂的關(guān)鍵性因素，也是影響學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)結(jié)果的關(guān)鍵。但在當(dāng)前高中物理課堂教學(xué)評價中，依然存在諸多不合理的因素。例如，教師在對學(xué)生進(jìn)行評價時，以理論知識作為評價和考量的重點，并未將科學(xué)思維能力納入具體的評價標(biāo)準(zhǔn)中;教師在對學(xué)生進(jìn)行評價時，過分關(guān)注學(xué)生的平均分、合格率等，很少關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)中思想、品質(zhì)和能力的發(fā)展等。如此，制約了教學(xué)評價的功能，也制約了學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展[1]。

二、核心素養(yǎng)背景下高中物理課堂教學(xué)中科學(xué)思維能力培養(yǎng)策略

（一）問題引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力

物理核心素養(yǎng)背景下，問題式學(xué)習(xí)模式應(yīng)運而生，主要是將學(xué)生置于一個復(fù)雜的、全新的、結(jié)構(gòu)不夠完整的問題情境中，指導(dǎo)學(xué)生在身臨其境情境中，產(chǎn)生探究的欲望。在此基礎(chǔ)上，教師可借助合作學(xué)習(xí)的方式，通過思考和交流等，思考問題、探究問題，最終完成知識的構(gòu)建，并促進(jìn)科學(xué)思維能力的提升。而要實現(xiàn)這一點，高中物理教師在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力時，首先必須要對自身的角色進(jìn)行重新定位，尊重學(xué)生在課堂上的主人翁地位，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，科學(xué)設(shè)計教學(xué)過程，并對整個教學(xué)過程進(jìn)行引導(dǎo)和促進(jìn)，確保學(xué)生在探究中解決問題，順利完成既定的教學(xué)目標(biāo)。其次，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題情境。物理教師可充分借助實際生產(chǎn)、生活中常見的現(xiàn)象，以及學(xué)生具備的錯誤認(rèn)知，創(chuàng)設(shè)問題情境，旨在激發(fā)學(xué)生的探究動機。例如，在“靜電現(xiàn)象的應(yīng)用”教學(xué)中，為了強化學(xué)生的科學(xué)思維能力，教師就以學(xué)生日常生活中最為常見的現(xiàn)象出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生回憶“梳頭時常常出現(xiàn)頭發(fā)‘飄起來、秋冬季節(jié)脫毛衣的時候，常常會出現(xiàn)‘噼里啪啦的現(xiàn)象、同學(xué)間無意中碰到皮膚會產(chǎn)生刺痛感”等，引導(dǎo)學(xué)生在真實的生活情境中，喚醒自身的探究欲望，激發(fā)自身的思維，最終促使學(xué)生更好地參與到課堂學(xué)習(xí)中，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維奠定堅實的基礎(chǔ)。再次，提出問題。教師還應(yīng)結(jié)合設(shè)計的問題情境，提出具有開放性、探究性的問題，引領(lǐng)學(xué)生積極主動思考。最后，積極鼓勵學(xué)生合作探究，圍繞具體的探究任務(wù)，通過適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，促使學(xué)生在相互交流、探究的過程中，促進(jìn)思維的活躍發(fā)展，最終促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中，循序漸進(jìn)提升自身的科學(xué)思維能力[2]。

（二）融入物理史強化科學(xué)思維能力

物理核心素養(yǎng)背景下，高中物理教師在優(yōu)化課堂教學(xué)時，還應(yīng)關(guān)注物理史的融入。在物理史中，包括了一定的物理規(guī)律、物理概念、物理學(xué)理論、科學(xué)方法，以及科學(xué)道路上的堅持不懈精神。在具體的教學(xué)中，將物理史融入課堂教學(xué)中，可促使學(xué)生在理解物理概念、物理規(guī)律的基礎(chǔ)上，將物理知識形成過程中所應(yīng)用到的科學(xué)思想方法展現(xiàn)在學(xué)生面前，也可以促使學(xué)生在物理知識探究學(xué)習(xí)的過程中，掌握科學(xué)的方法，循序漸進(jìn)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

基于此，高中物理教師在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力時，必須要從以下四個方面，科學(xué)融入科學(xué)思維能力：

1.科學(xué)選擇物理學(xué)史。并非所有的物理史資源都適合課堂教學(xué)，也并非所有的物理史資源都可促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維 能力。基于此，物理教師必須要指向明確的教學(xué)目標(biāo)，對物理史資料融入的目的、在哪一個環(huán)節(jié)融入等進(jìn)行思考，選擇出能夠體現(xiàn)出教學(xué)價值的物理史資料，將其與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的結(jié)合。

2.尊重物理學(xué)史。在具體的高中物理課堂教學(xué)中，教師在借助物理史促進(jìn)科學(xué)思維能力時，還應(yīng)考慮知識的連貫性，對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)睾喕⒏爬ǖ?，切忌隨意捏造物理史資料。

3.深度挖掘物理史資料中的教育價值。在物理史資料中，蘊含著大量的教育價值，包括：人生觀、科學(xué)方法等，教師應(yīng)堅持多角度的原則對其進(jìn)行深入地挖掘，引導(dǎo)學(xué)生在物理史資料學(xué)習(xí)中，逐漸形成科學(xué)的思維能力。

4.堅持以生為本的原則。物理核心素養(yǎng)背景下，高中物理教師在融入物理史開展教學(xué)時，必須要堅持以生為本的原則，將其與教學(xué)內(nèi)容、課程目標(biāo)有效結(jié)合，切忌本末倒置、喧賓奪主。

（三）重視實驗發(fā)展科學(xué)思維

基于物理學(xué)科的特點，物理實驗教學(xué)占據(jù)十分重要地位，也是培養(yǎng)和學(xué)生科學(xué)思維的關(guān)鍵。但在傳統(tǒng)的高中物理課堂教學(xué)中，受到多種因素的制約，常常忽視物理實驗教學(xué)，或者采用的物理實驗教學(xué)模式比較滯后，致使物理實驗教學(xué)效果不佳，阻礙了學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展?；诖?，為了培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力，教師不僅要重視物理實驗教學(xué)，還應(yīng)對物理實驗教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，促使學(xué)生在實驗操作、觀察、思考和分析的過程中，逐漸掌握科學(xué)的探究方法，并形成一定的科學(xué)思維能力。首先，高中物理教師必須要重視物理實驗教學(xué)，并將其納入高中物理教學(xué)體系中，確保物理實驗教學(xué)的有效開展。其次，教師還應(yīng)對傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，指導(dǎo)學(xué)生以課堂主人的身份，自主操作實驗，并對實驗過程進(jìn)行詳細(xì)的觀察;也可指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的內(nèi)容，積極參與到實驗方案設(shè)計中。在這一過程中，教師還應(yīng)充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)價值，指導(dǎo)學(xué)生在實驗中對物理現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的觀察、積極的思考和質(zhì)疑，最終強化學(xué)生的科學(xué)思維能力。再次，在開展實驗教學(xué)時，還應(yīng)在保證物理實驗時間的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)處理方法科學(xué)地展示出來，以便于學(xué)生更好地開展物理實驗，學(xué)生在這一過程中，也逐漸掌握了科學(xué)的方法，并促進(jìn)了科學(xué)思維能力的提升?；诖?，教師在開展課堂教學(xué)時，就借助了物理實驗的教學(xué)方式：教師首先給學(xué)生準(zhǔn)備了相關(guān)的實驗設(shè)備，包括直流電流表、小燈泡、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、鐵絲、銅絲等;接著引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的內(nèi)容，進(jìn)行相關(guān)實驗的探究。如此一來，不僅激發(fā)了學(xué)生的探究欲望，也促使學(xué)生在探究的過程中，促進(jìn)了科學(xué)思維能力的培養(yǎng)[3]。

（四）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

高中物理核心素養(yǎng)背景下，要求教師在組織和開展課堂教學(xué)時，為了培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力，教師還必須要指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐漸形成科學(xué)的態(tài)度。這是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維訓(xùn)練的基礎(chǔ)和前提。為了實現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)，高中物理教師必須要從傳統(tǒng)的教學(xué)理念下解放出來，重視科學(xué)思維能力培養(yǎng)，并將其納入具體的課堂化教學(xué)目標(biāo)中。同時，還應(yīng)將其融入課堂教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)中，使得學(xué)生在潛移默化中，逐漸形成科學(xué)的態(tài)度，具體來說，教師在進(jìn)行理論知識教學(xué)時，在提出物理理論知識時，必須要將其支撐理論講述出來，并對其來源進(jìn)行清晰的解釋，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐漸形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。另一方面，指導(dǎo)學(xué)生運用類比法開展學(xué)習(xí)。為了促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，教師還應(yīng)借助類比法的手段開展教學(xué)，結(jié)合不同的教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生借助類比演繹的方式，將新舊知識進(jìn)行串聯(lián)，最終促使學(xué)生在對比分析中，逐漸形成科學(xué)的思維習(xí)慣。

（五）科學(xué)探究，強化學(xué)生的科學(xué)思維

科學(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要途徑，也是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新的基礎(chǔ)和前提。這主要是因為學(xué)生的思維發(fā)展都是在探究過程中實現(xiàn)的?；诖?，高中物理教師在優(yōu)化課堂教學(xué)時，應(yīng)從傳統(tǒng)的“強制灌輸”中解放出來，尊重學(xué)生的課堂主體地位，引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮自身的主觀能動性，還應(yīng)讓其獨立思考、詳細(xì)觀察、思考和分析問題等，最終促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，真正達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。而要達(dá)到這一目標(biāo)，物理教師在引導(dǎo)學(xué)生開展探究學(xué)習(xí)時，可結(jié)合既定的教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計具有探究性的主題活動，如：對加速度和力、重量的關(guān)系進(jìn)行探究，探究功與速度的變化;測定電池的電動勢和內(nèi)阻;探究碰撞過程中的不變量等。除此之外，還應(yīng)組織學(xué)生開展一些社團(tuán)活動，引導(dǎo)學(xué)生對風(fēng)力發(fā)電點進(jìn)行參觀，了解電磁感性的原理，并對相關(guān)內(nèi)容加以講解，引導(dǎo)學(xué)生在問題探究中，發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、探究問題;還可以引導(dǎo)學(xué)生開展模型、實驗操作等活動，引導(dǎo)學(xué)生在多樣化的探究學(xué)習(xí)中，促進(jìn)思維的發(fā)展，真正滿足物理核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)。

（六）聯(lián)系實際生活，強化學(xué)生的科學(xué)思維

物理學(xué)科與實際生活密切相關(guān)。尤其是在物理核心素養(yǎng)下，要求教師在開展課堂教學(xué)時，不能局限于理論知識中，還應(yīng)堅持“理論聯(lián)系實踐”的原則，引導(dǎo)學(xué)生在思考、分析和解決生活問題的過程中，實現(xiàn)物理知識的靈活運用。同時，學(xué)生在生活化的學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生的科學(xué)思維能力也隨之提升，真正實現(xiàn)了既定的教學(xué)目標(biāo)。例如，在“力學(xué)”相關(guān)知識的教學(xué)中，教師在強化學(xué)生科學(xué)思維時，就從生活的角度，引導(dǎo)學(xué)生利用雞蛋、海綿等生活中最為常見的物品開展教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生借助雞蛋和海綿，對沖力的大小變化進(jìn)行實驗。首先，教師可引導(dǎo)學(xué)生選擇同一的高度，對雞蛋進(jìn)行自由落體實驗，學(xué)生發(fā)現(xiàn)接觸到水泥地的雞蛋會摔壞，而接觸到海綿的雞蛋則不會摔壞。這種現(xiàn)象在生活中最為常見，教師就以此發(fā)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)的力學(xué)知識對其進(jìn)行解釋、分析等，最終得出沖量相同、時間短、作用力大等相關(guān)的物理結(jié)論。如此一來，通過生活化教學(xué)模式的開展，有助于加深學(xué)生對理論知識的理解，并促使學(xué)生在生活問題思考和分析的過程中，加深了物理知識的認(rèn)識，循序漸進(jìn)提升了自身的科學(xué)思維素養(yǎng)。

（七）優(yōu)化教學(xué)效果評價，促進(jìn)科學(xué)思維培養(yǎng)

在課堂教學(xué)調(diào)查中，當(dāng)前教師在開展教學(xué)時，所選擇的評價方式比較單一，基本上都是選擇量化法，過于關(guān)注學(xué)生的物理知識掌握情況，強調(diào)教學(xué)評價的選拔功能，忽視了學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中科學(xué)思維能力的發(fā)展。基于此，為了促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展，教師還應(yīng)對傳統(tǒng)的教學(xué)評價模式進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，建立促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的評價機制。教師必須要緊緊圍繞科學(xué)思維的要求，將其納入具體的教學(xué)評價中，使得物理教學(xué)評價從知識層面逐漸轉(zhuǎn)移到思維和能力上，能夠?qū)W(xué)生的真實情況全面、客觀地反映出來;同時，在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的過程中，教師還必須要對評價方式進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，從傳統(tǒng)的終結(jié)性評價方式，逐漸轉(zhuǎn)移到診斷性評價、形成性和發(fā)展性評價，更加關(guān)注學(xué)生之間存在的個體差異性，全面了解不同學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展?fàn)顩r，明確其中存在的不足，并及時結(jié)合學(xué)生的實際情況，做出有效的教學(xué)評價[4]。

綜上所述，核心素養(yǎng)背景下，優(yōu)化高中物理課堂教學(xué)，促使學(xué)生物理科學(xué)思維培養(yǎng)，已經(jīng)成為一線教師關(guān)注的重點?；诖?，高中物理教師必須要立足于高中物理課堂教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合科學(xué)思維的內(nèi)涵，優(yōu)化課堂教學(xué)方案，借助問題引領(lǐng)、融入物理史、重視物理實驗、優(yōu)化教學(xué)評價、開展生活化教學(xué)、優(yōu)化探究活動、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度等，促使學(xué)生在有效的學(xué)習(xí)中，循序漸進(jìn)提升自身的科學(xué)思維素養(yǎng)，最大限度落實物理核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)。

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作者簡介：茍向東（1989.9— ），男，漢族，甘肅鎮(zhèn)原人，一級教師，研究方向：物理教學(xué)與研究。