物理教學(xué)課中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的研究

孫興花

【摘要】復(fù)習(xí)的主要目的是對(duì)知識(shí)進(jìn)行鞏固和盤點(diǎn)，通過(guò)對(duì)物理知識(shí)的復(fù)習(xí)能夠加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握，其中科學(xué)思維也是物理復(fù)習(xí)課重要的組成部分.科學(xué)思維能力的培養(yǎng)能夠檢測(cè)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育情況，是復(fù)習(xí)課需要關(guān)注的重點(diǎn)板塊.本文圍繞在高中物理復(fù)習(xí)課中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力展開(kāi)論述，希望為有關(guān)工作者提供一些參考建議.

【關(guān)鍵詞】高中物理；復(fù)習(xí)課；科學(xué)思維

在高三階段，物理學(xué)科的復(fù)習(xí)課經(jīng)常是以題海戰(zhàn)術(shù)和習(xí)題教學(xué)作為主要的復(fù)習(xí)方式，尤其是在第二輪教學(xué)的時(shí)候，教師在教學(xué)時(shí)經(jīng)常生搬硬套，使認(rèn)識(shí)思維和方法被局限在題目本身框架之內(nèi)，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法正確形成科學(xué)的思維方式.我們要做的就是利用習(xí)題的講解形式把科學(xué)思維貫徹進(jìn)去，既節(jié)約時(shí)間，符合高考的現(xiàn)實(shí)要求，又能夠加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的滲透.

1 高中物理復(fù)習(xí)課現(xiàn)狀分析

目前高中物理復(fù)習(xí)課的現(xiàn)狀引人關(guān)注，在高三復(fù)習(xí)課的具體開(kāi)展中存在許多問(wèn)題，有些物理教師教育思想較為陳舊，沒(méi)有做到以學(xué)生為中心，仍然采用傳統(tǒng)灌輸式教學(xué).現(xiàn)有的教育資源能夠極大程度地滿足大多數(shù)教師的復(fù)習(xí)要求，但是仍然有一部分教師沒(méi)有做好對(duì)資源和素材的積累與開(kāi)發(fā)，僅僅依靠課后復(fù)習(xí)題目和復(fù)習(xí)資料來(lái)展開(kāi)備課.在課時(shí)的分配和規(guī)劃上，有些教師沒(méi)有對(duì)自身教學(xué)流程和教學(xué)節(jié)奏展開(kāi)分配和設(shè)計(jì)，這就導(dǎo)致經(jīng)常容易被學(xué)生的反饋情況打亂腳步.教師在選擇教育方法的時(shí)候以簡(jiǎn)單快捷、方便操作為第一原則，學(xué)生卻更偏向于探究式和合作式的教學(xué)，這是師生之間對(duì)于復(fù)習(xí)課存在的分歧，如果教師對(duì)課堂節(jié)奏把握不到位，就會(huì)導(dǎo)致效率較低.講課的時(shí)候大多數(shù)教師會(huì)先講解知識(shí)點(diǎn)，再讓學(xué)生做題目，最后講解題目，檢測(cè)答案的正確性，有些教師會(huì)在講解時(shí)穿插經(jīng)典案例，但更多的時(shí)候缺乏了和學(xué)生之間的互動(dòng)和交流.

高中物理難度較大，知識(shí)點(diǎn)較為瑣碎，因此學(xué)生付出的精力也較多，復(fù)習(xí)課大多都是按照教師事先安排好的規(guī)劃來(lái)進(jìn)行，無(wú)論是選擇復(fù)習(xí)材料還是選擇復(fù)習(xí)方法，甚至學(xué)生的復(fù)習(xí)時(shí)間都必須要得到教師的認(rèn)可，受到教師的安排.不同的教師會(huì)采用不同的教育方式，也會(huì)有不同的教學(xué)慣性，這些都會(huì)影響到本節(jié)課的復(fù)習(xí)效果，有一部分學(xué)生對(duì)自己的物理水平缺乏清晰的認(rèn)知，不能夠準(zhǔn)確地判斷自己學(xué)會(huì)了哪些知識(shí)，教師也就無(wú)法根據(jù)學(xué)生反饋判斷教學(xué)的有效性.還有些學(xué)生在復(fù)習(xí)中遇到問(wèn)題時(shí)不會(huì)尋求教師幫助，他們更傾向于同學(xué)討論或自己解決，以上這些情況都顯示物理教師在復(fù)習(xí)課中需要調(diào)整教學(xué)觀念和教育方法，并且做好教育資源的規(guī)劃和教學(xué)時(shí)間的分配與利用，如果不調(diào)整，長(zhǎng)此以往將會(huì)影響到學(xué)生的復(fù)習(xí)積極性，也會(huì)影響到復(fù)習(xí)的實(shí)際效果.

2 在高中物理復(fù)習(xí)課中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力的策略與建議

2.1 打破思維固定模式

科學(xué)思維在形成的過(guò)程之中經(jīng)常受到干擾，干擾的最大的敵人就是學(xué)生的思維定勢(shì).尤其是在高三階段的物理總復(fù)習(xí)中，學(xué)生在大量的題海戰(zhàn)術(shù)情況下形成思維定勢(shì)并不奇怪，甚至有些教師還要求學(xué)生在腦海中形成固定的解題模板.作為教育工作者，物理教師需要厘清學(xué)生在思維方面存在的問(wèn)題，打破思維誤區(qū)，同時(shí)要巧妙地設(shè)置復(fù)習(xí)題目突破慣性思維，讓物理復(fù)習(xí)課能夠提高質(zhì)量.

例如 在物理圖像相關(guān)板塊的復(fù)習(xí)中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)忽略圖像的坐標(biāo)軸、單位長(zhǎng)度等信息，因?yàn)閷W(xué)生在腦海中有似曾相識(shí)的圖像模板，會(huì)根據(jù)已有的做題經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)問(wèn)題加以解決，導(dǎo)致劍走偏鋒，不認(rèn)真審題，痛失分?jǐn)?shù).針對(duì)這一現(xiàn)象，教師可以設(shè)計(jì)和伏安特性曲線有關(guān)的題目，把圖像設(shè)置成I-U圖，改變傳統(tǒng)的U-I圖模式，這種全新的題目設(shè)計(jì)方法是對(duì)思維定式的有效突破，橫坐標(biāo)也不要設(shè)計(jì)成從零開(kāi)始為原點(diǎn)，把圖像的電流單位設(shè)置為mA，這樣的題目形式能夠讓學(xué)生體驗(yàn)做題的錯(cuò)誤感，加深在腦海中的印象，以后再遇到類似圖像問(wèn)題時(shí)千萬(wàn)要認(rèn)真審題，不要因?yàn)樵?jīng)好像見(jiàn)過(guò)讓答題過(guò)程想當(dāng)然，認(rèn)識(shí)到思維定式容易導(dǎo)致低級(jí)錯(cuò)誤的出現(xiàn)，在今后的做題中就會(huì)在仔細(xì)審題之后再動(dòng)筆答題，要搞清楚橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的物理含義分別是什么，如何判斷坐標(biāo)軸交點(diǎn)的自變量和因變量是否存在零點(diǎn)，在數(shù)據(jù)讀取的時(shí)候也要關(guān)注單位數(shù)量級(jí).

在具體題目設(shè)置的時(shí)候可以設(shè)置開(kāi)放性問(wèn)題，比如：“同學(xué)們，通過(guò)圖像信息你能夠了解該電池具備怎樣的物理特性？說(shuō)說(shuō)你的理由.”這樣的問(wèn)題不具備完全標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一答案，學(xué)生可以從不同的角度去對(duì)電池的特征做出全方位的描述，對(duì)電池的基本屬性進(jìn)行表達(dá).這樣的題目設(shè)計(jì)方式能夠讓學(xué)生從不同的角度去思考問(wèn)題.接下來(lái)可以再向?qū)W生提問(wèn)：“如果電池的電阻值為8Ω并且為純電阻供電，如何計(jì)算回路電流，又如何計(jì)算電源的輸出功率？在圖像中標(biāo)示出來(lái).”這樣的問(wèn)題設(shè)計(jì)能夠讓學(xué)生積累畫圖的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到伏安特性曲線和電阻圖之間有怎樣的區(qū)別，并把它和函數(shù)知識(shí)相互結(jié)合，共同做題.

2.2 突破復(fù)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容

在復(fù)習(xí)課的準(zhǔn)備過(guò)程中，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生攻破知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，所謂重點(diǎn)也就是本章節(jié)學(xué)習(xí)中必須要求學(xué)生掌握的環(huán)節(jié)，屬于基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，它一般是由概念、規(guī)律和解題方法共同構(gòu)成，也是物理學(xué)科的核心知識(shí).復(fù)習(xí)課不會(huì)教授學(xué)生新的內(nèi)容，因此復(fù)習(xí)課中的重點(diǎn)、難點(diǎn)與講課時(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)有一定的區(qū)別，同時(shí)復(fù)習(xí)課所涉及的內(nèi)容和環(huán)節(jié)都較多，在重新講解的時(shí)候不可能面面俱到，只有讓重難點(diǎn)加以確認(rèn)才能夠有的放矢，最大限度地提高效率，節(jié)約時(shí)間.重難點(diǎn)的確定需要考慮到以下幾個(gè)方面：

首先，教師需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)實(shí)際情況的了解，判斷學(xué)生是否混淆了復(fù)習(xí)內(nèi)容和應(yīng)用知識(shí)；其次復(fù)習(xí)的重點(diǎn)最好放在知識(shí)跨度較大或者銜接不太緊密的地方，需要確定復(fù)習(xí)的內(nèi)容在整個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的價(jià)值如何；此外還要綜合判斷知識(shí)的深度和整體性，以及它們?cè)诟呖贾械捏w現(xiàn)程度與分值.

例如 在物理教學(xué)平拋運(yùn)動(dòng)相關(guān)內(nèi)容的復(fù)習(xí)中，教師需要比較新授課和復(fù)習(xí)課有哪些側(cè)重點(diǎn)方面的不同，最好做出一個(gè)表格加強(qiáng)對(duì)比.平拋運(yùn)動(dòng)在新授課的環(huán)節(jié)需要重點(diǎn)掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟展開(kāi)分析，并且對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié).而在復(fù)習(xí)課中則不然，平拋運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)要求學(xué)生掌握分解方法，并且對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行推導(dǎo)，還需要學(xué)會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)相關(guān)規(guī)律來(lái)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，其難點(diǎn)在于掌握和平拋運(yùn)動(dòng)類似的規(guī)律并了解其運(yùn)用方法.除此之外，教師還要在思想上設(shè)定一個(gè)界限，那就是難度較高的題目需要控制在一定的比例范圍之內(nèi)，因?yàn)殡y題不等于難點(diǎn).先拋開(kāi)高難度題目在高考中的復(fù)習(xí)價(jià)值和分值，要想到如果花費(fèi)大量的時(shí)間在高難度題目上，可能會(huì)讓教師和學(xué)生都陷入惡性循環(huán)，必須要花費(fèi)大量的時(shí)間去適應(yīng)和學(xué)習(xí)，最后題目條件發(fā)生變化，學(xué)生也未必能夠獨(dú)立掌握.這些問(wèn)題存在超綱的嫌疑，考察的是學(xué)生的知識(shí)結(jié)合能力和跨領(lǐng)域應(yīng)用能力，對(duì)于大多數(shù)高中生的思維能力而言有些牽強(qiáng)；

其次，要注意的是重點(diǎn)也不一定困難.重點(diǎn)指的是支撐整個(gè)學(xué)科體系的龍頭骨架，一個(gè)個(gè)重點(diǎn)知識(shí)就構(gòu)成了整個(gè)物理體系的支撐點(diǎn)，必須要把這些重點(diǎn)知識(shí)全部掌握才可以了解整個(gè)物理框架的大概內(nèi)容.很多重點(diǎn)教學(xué)其實(shí)難度并不大，所耗費(fèi)的課時(shí)并不多，但是它們的意義在于影響深遠(yuǎn)，比如“質(zhì)點(diǎn)和坐標(biāo)系”，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的概念解釋難度并不大，學(xué)生也不會(huì)覺(jué)得很難理解，所占篇幅也不多，但是在復(fù)習(xí)課中卻不能不重視這部分內(nèi)容的復(fù)習(xí)，否則學(xué)生一旦將其遺忘，就會(huì)造成后續(xù)學(xué)習(xí)全部脫節(jié).

2.3 舉一反三，體會(huì)科學(xué)思維的方法

教育工作者需要加強(qiáng)對(duì)不同類型思維方式的總結(jié)和歸納，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)的思維模式有更加深刻的印象之后，趁熱打鐵，做好課后練習(xí).物理練習(xí)的目的不是單方面地對(duì)解題套路和思維進(jìn)行模仿，教師要以此為依據(jù)設(shè)置較為陌生的情境，創(chuàng)新解題的思維路徑，讓學(xué)生僅依靠模仿無(wú)法再解決問(wèn)題，這時(shí)學(xué)生就可以認(rèn)識(shí)到科學(xué)思維方式的價(jià)值和作用，真真正正做到舉一反三，提高知識(shí)遷移能力和運(yùn)用能力.比如在復(fù)習(xí)物理圖像相關(guān)板塊的時(shí)候，教師設(shè)置例題可以包括力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、原子物理學(xué)等多種情境，甚至可以自創(chuàng)一些學(xué)生并不熟悉的情境作為案例，讓學(xué)生真正體會(huì)物理圖像的運(yùn)用方法，形成科學(xué)思維.

例如 教師可以在科學(xué)思維的歸納和引導(dǎo)下設(shè)置和電學(xué)有關(guān)的例題，讓學(xué)生通過(guò)理論分析和定性方法畫出電流隨電阻變化的圖像，情景設(shè)置為滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)，例題的設(shè)計(jì)并不是對(duì)之前例題的重復(fù)和簡(jiǎn)單的復(fù)習(xí)，它能夠把理論函數(shù)關(guān)系式表現(xiàn)得更加復(fù)雜.學(xué)生在解題時(shí)可以發(fā)現(xiàn)電阻電流與函數(shù)之間的聯(lián)系，這時(shí)如果學(xué)生出現(xiàn)了嚴(yán)重的卡殼現(xiàn)象，教師可以對(duì)學(xué)生展開(kāi)適當(dāng)引導(dǎo)，如果無(wú)法直接解除函數(shù)關(guān)系式，那么可以利用特殊點(diǎn)來(lái)進(jìn)行定位，判斷圖像單調(diào)性，這樣的方式也有利于對(duì)問(wèn)題的觀察和發(fā)現(xiàn).通過(guò)類似問(wèn)題的設(shè)置，學(xué)生能夠體會(huì)到物理圖像是物理現(xiàn)象的一種表征和表現(xiàn)方法，在圖像運(yùn)用時(shí)不能生搬硬套，而是要讓圖像和基本的物理信息對(duì)得上，建立某種聯(lián)系.而函數(shù)關(guān)系式就是對(duì)這種聯(lián)系的客觀表述，也是定性分析的體現(xiàn)和切入口，學(xué)生需要體會(huì)到解決問(wèn)題需要真正理解科學(xué)本質(zhì)，做到具體問(wèn)題具體分析，這樣才能夠找到最合適的方法來(lái)解決問(wèn)題.

雖然培育科學(xué)思維至關(guān)重要，但是教師也需要注重審慎篩選題目，題目數(shù)量宜精不宜多，其重點(diǎn)在于讓學(xué)生掌握問(wèn)題的推理和推導(dǎo)過(guò)程，打破思維定勢(shì)，可以總結(jié)解決某一類問(wèn)題的小方法，在變中求不變，體會(huì)科學(xué)思維方式的精巧之處，讓學(xué)生的科學(xué)思維能力能夠得到循序漸進(jìn)的發(fā)展.

2.4 打造直觀生動(dòng)的物理模型

物理模型的建設(shè)能夠幫助學(xué)生形成科學(xué)思維能力，在復(fù)習(xí)課中無(wú)論是哪一種題目都必須要從過(guò)程出發(fā)，讓學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)在腦海中建立框架和模型來(lái)解決問(wèn)題.在復(fù)習(xí)課中和考試中經(jīng)常出現(xiàn)的物理模型框架有以下幾種，比如木板滑塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)模塊，小球在軌道中運(yùn)動(dòng)模塊，粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模塊，這些模塊雖然有很大的不同，但是運(yùn)動(dòng)過(guò)程都相似，如果學(xué)生能夠掌握其共同點(diǎn)，就能夠大幅度提高解題效率.構(gòu)建直觀的物理模型需要加強(qiáng)對(duì)多媒體技術(shù)手段的運(yùn)用，如果能夠把多媒體視頻展示技術(shù)和動(dòng)畫播放技術(shù)運(yùn)用在物理模型的打造中，就可以讓教學(xué)脫離憑空想象的漩渦，通過(guò)動(dòng)畫視頻的資源播放為學(xué)生呈現(xiàn)出更加清晰的物理模型，有助于接下來(lái)學(xué)習(xí)的繼續(xù)展開(kāi).可以運(yùn)用多媒體技術(shù)展示多種多樣的模型，比如電磁學(xué)運(yùn)動(dòng)模型、光學(xué)熱學(xué)微觀粒子模型.在科學(xué)技術(shù)手段的幫助下，學(xué)生能夠感受到更加清晰的物理運(yùn)動(dòng)過(guò)程，用看來(lái)代替想，會(huì)達(dá)到意想不到的收獲和效果.

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高中物理復(fù)習(xí)課中若要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，就必須要幫助學(xué)生打破思維定勢(shì)，解除固有思維的局限性，突破教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，還要注意舉一反三，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)思維的運(yùn)用價(jià)值，為學(xué)生構(gòu)建更加直觀生動(dòng)的物理模型.

參考文獻(xiàn)：

［1］靳俊生.基于大數(shù)據(jù)的高三物理復(fù)習(xí)課研究［J］.數(shù)據(jù)，2021（07）：140-142.

［2］關(guān)亞琴.中學(xué)物理深度學(xué)習(xí)的研究進(jìn)展述評(píng)［J］.物理教師，2021，42（05）：2-6.

［3］姜玉梅，倪文露.淺談案例教學(xué)法在高中物理課堂中的嘗試——以萬(wàn)有引力定律復(fù)習(xí)課的實(shí)踐為例［J］.物理教師，2018，39（01）：9-12.

［4］包偉清.以思維導(dǎo)圖提高高中物理教學(xué)的有效性［J］.物理教學(xué)，2014，36（11）：31-34+17.

［5］王慶松.物理高考考點(diǎn)組合方式的研究——高三物理復(fù)習(xí)熱點(diǎn)問(wèn)題研究［J］.物理教學(xué)，2014，36（01）：58-62.