高中物理教學及科學思維培養策略

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摘要：科學思維是高中物理核心素養的重要組成部分，是學生在物理學習中所形成的一種關鍵能力，也是學生進行科學探究活動、形成物理觀念、科學態度和責任的重要支撐。當前，高中物理課堂教學依然束縛在“以考試為導向”的教學理念中，制約了學生科學思維的發展，難以真正滿足新課改下的高中物理教學要求。基于此，特對高中物理課堂教學現狀進行簡要的分析，并結合科學思維的內涵，提出了具體的培養策略。

關鍵詞：高中物理；核心素養；科學思維；課堂教學

最新的高中物理新課程標準中，明確提出了四大物理核心素養，即：物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度和責任。在“四大物理核心素養”中，科學思維是基礎和關鍵，是引導學生進行科學探究活動、物理觀念、科學態度和責任的重要支撐。同時，科學思維還是高中物理課堂教學的難點?；诖?，面對物理核心素養下的要求，高中物理教師要從“以考試為導向”的教學理念、模式下解放出來，結合科學思維的內涵，優化課堂教學過程，促使學生在知識構建的過程中，逐漸形成一定的科學思維。

一、核心素養背景下高中物理課堂教學現狀

（一）教學思想滯后

教學思想是課堂教學的“指揮棒”，直接決定了教師教學設計的方向、教學過程等。在調查中發現，當前高中物理教師在開展教學時，依然束縛在“以考試為導向”的教學理念中。在這種教學思想的影響下，教師無法從傳統的授課模式下掙脫出來，依然按照教材上的內容，采用口頭講解的方式，對物理知識進行灌輸和講解，忽視了學生思維、能力的發展。這種教學觀念與學生的需求不相符，致使學生長時期處于被動接受的狀態下。

（二）課堂教學模式單一

高中學生面臨著較大的升學壓力。同時，高中物理教師受到“以考試為指導”教學觀念的制約，在具體的課堂教學中過分關注物理知識的傳授，強調物理知識面面俱到，致使高中物理課堂教學中出現了知識點多、難度高、內容復雜等現象。甚至部分教師為了趕超教學進度，自動忽視物理實驗、物理探究等環節，而是直接告知學生結果。

（三）教學評價缺乏合理性

教學評價是構建物理高效課堂的關鍵性因素，也是影響學生科學思維培養結果的關鍵。但在當前高中物理課堂教學評價中，依然存在諸多不合理的因素。例如，教師在對學生進行評價時，以理論知識作為評價和考量的重點，并未將科學思維能力納入具體的評價標準中；教師在對學生進行評價時，過分關注學生的平均分、合格率等，很少關注學生在學習中思想、品質和能力的發展等。如此，制約了教學評價的功能，也制約了學生科學思維能力的發展［1］。

二、核心素養背景下高中物理課堂教學中科學思維能力培養策略

（一）問題引導，培養學生科學思維能力

物理核心素養背景下，問題式學習模式應運而生，主要是將學生置于一個復雜的、全新的、結構不夠完整的問題情境中，指導學生在身臨其境情境中，產生探究的欲望。在此基礎上，教師可借助合作學習的方式，通過思考和交流等，思考問題、探究問題，最終完成知識的構建，并促進科學思維能力的提升。而要實現這一點，高中物理教師在培養學生科學思維能力時，首先必須要對自身的角色進行重新定位，尊重學生在課堂上的主人翁地位，結合學生的學習需求，科學設計教學過程，并對整個教學過程進行引導和促進，確保學生在探究中解決問題，順利完成既定的教學目標。其次，結合教學內容創設問題情境。物理教師可充分借助實際生產、生活中常見的現象，以及學生具備的錯誤認知，創設問題情境，旨在激發學生的探究動機。例如，在“靜電現象的應用”教學中，為了強化學生的科學思維能力，教師就以學生日常生活中最為常見的現象出發，引導學生回憶“梳頭時常常出現頭發‘飄’起來、秋冬季節脫毛衣的時候，常常會出現‘噼里啪啦’的現象、同學間無意中碰到皮膚會產生刺痛感”等，引導學生在真實的生活情境中，喚醒自身的探究欲望，激發自身的思維，最終促使學生更好地參與到課堂學習中，為培養學生的科學思維奠定堅實的基礎。再次，提出問題。教師還應結合設計的問題情境，提出具有開放性、探究性的問題，引領學生積極主動思考。最后，積極鼓勵學生合作探究，圍繞具體的探究任務，通過適當的引導，促使學生在相互交流、探究的過程中，促進思維的活躍發展，最終促使學生在學習中，循序漸進提升自身的科學思維能力［2］。

（二）融入物理史強化科學思維能力

物理核心素養背景下，高中物理教師在優化課堂教學時，還應關注物理史的融入。在物理史中，包括了一定的物理規律、物理概念、物理學理論、科學方法，以及科學道路上的堅持不懈精神。在具體的教學中，將物理史融入課堂教學中，可促使學生在理解物理概念、物理規律的基礎上，將物理知識形成過程中所應用到的科學思想方法展現在學生面前，也可以促使學生在物理知識探究學習的過程中，掌握科學的方法，循序漸進提升學生的科學素養?；诖?，高中物理教師在促進學生科學思維能力時，必須要從以下四個方面，科學融入科學思維能力：1.科學選擇物理學史。并非所有的物理史資源都適合課堂教學，也并非所有的物理史資源都可促進學生的科學思維能力?；诖?，物理教師必須要指向明確的教學目標，對物理史資料融入的目的、在哪一個環節融入等進行思考，選擇出能夠體現出教學價值的物理史資料，將其與教學內容進行有效的結合。2.尊重物理學史。在具體的高中物理課堂教學中，教師在借助物理史促進科學思維能力時，還應考慮知識的連貫性，對其進行適當地簡化、概括等，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、科學方法等，教師應堅持多角度的原則對其進行深入地挖掘，引導學生在物理史資料學習中，逐漸形成科學的思維能力。4.堅持以生為本的原則。物理核心素養背景下，高中物理教師在融入物理史開展教學時，必須要堅持以生為本的原則，將其與教學內容、課程目標有效結合，切忌本末倒置、喧賓奪主。

（三）重視實驗發展科學思維

基于物理學科的特點，物理實驗教學占據十分重要地位，也是培養和學生科學思維的關鍵。但在傳統的高中物理課堂教學中，受到多種因素的制約，常常忽視物理實驗教學，或者采用的物理實驗教學模式比較滯后，致使物理實驗教學效果不佳，阻礙了學生科學思維的發展。基于此，為了培養和發展學生的科學思維能力，教師不僅要重視物理實驗教學，還應對物理實驗教學模式進行優化和改進，促使學生在實驗操作、觀察、思考和分析的過程中，逐漸掌握科學的探究方法，并形成一定的科學思維能力。首先，高中物理教師必須要重視物理實驗教學，并將其納入高中物理教學體系中，確保物理實驗教學的有效開展。其次，教師還應對傳統的物理實驗教學模式進行優化和改進，指導學生以課堂主人的身份，自主操作實驗，并對實驗過程進行詳細的觀察；也可指導學生結合所學的內容，積極參與到實驗方案設計中。在這一過程中，教師還應充分發揮自身的引導價值，指導學生在實驗中對物理現象進行科學的觀察、積極的思考和質疑，最終強化學生的科學思維能力。再次，在開展實驗教學時，還應在保證物理實驗時間的基礎上，將數據處理方法科學地展示出來，以便于學生更好地開展物理實驗，學生在這一過程中，也逐漸掌握了科學的方法，并促進了科學思維能力的提升?；诖?，教師在開展課堂教學時，就借助了物理實驗的教學方式：教師首先給學生準備了相關的實驗設備，包括直流電流表、小燈泡、電源、開關、導線、鐵絲、銅絲等；接著引導學生結合所學的內容，進行相關實驗的探究。如此一來，不僅激發了學生的探究欲望，也促使學生在探究的過程中，促進了科學思維能力的培養［3］。

（四）培養學生的科學態度

高中物理核心素養背景下，要求教師在組織和開展課堂教學時，為了培養和發展學生的科學思維能力，教師還必須要指導學生在學習中逐漸形成科學的態度。這是對學生進行科學思維訓練的基礎和前提。為了實現這一教學目標，高中物理教師必須要從傳統的教學理念下解放出來，重視科學思維能力培養，并將其納入具體的課堂化教學目標中。同時，還應將其融入課堂教學的每一個環節中，使得學生在潛移默化中，逐漸形成科學的態度，具體來說，教師在進行理論知識教學時，在提出物理理論知識時，必須要將其支撐理論講述出來，并對其來源進行清晰的解釋，促使學生在學習中逐漸形成嚴謹的思維。另一方面，指導學生運用類比法開展學習。為了促進學生科學思維的發展，教師還應借助類比法的手段開展教學，結合不同的教學內容，引導學生借助類比演繹的方式，將新舊知識進行串聯，最終促使學生在對比分析中，逐漸形成科學的思維習慣。

（五）科學探究，強化學生的科學思維

科學探究是培養學生科學思維的重要途徑，也是引導學生進行創新的基礎和前提。這主要是因為學生的思維發展都是在探究過程中實現的。基于此，高中物理教師在優化課堂教學時，應從傳統的“強制灌輸”中解放出來，尊重學生的課堂主體地位，引導學生充分發揮自身的主觀能動性，還應讓其獨立思考、詳細觀察、思考和分析問題等，最終促進學生思維能力的發展，真正達到既定的教學目標。而要達到這一目標，物理教師在引導學生開展探究學習時，可結合既定的教學目標，設計具有探究性的主題活動，如：對加速度和力、重量的關系進行探究，探究功與速度的變化；測定電池的電動勢和內阻；探究碰撞過程中的不變量等。除此之外，還應組織學生開展一些社團活動，引導學生對風力發電點進行參觀，了解電磁感性的原理，并對相關內容加以講解，引導學生在問題探究中，發現問題、思考問題、探究問題；還可以引導學生開展模型、實驗操作等活動，引導學生在多樣化的探究學習中，促進思維的發展，真正滿足物理核心素養下的教學目標。

（六）聯系實際生活，強化學生的科學思維

物理學科與實際生活密切相關。尤其是在物理核心素養下，要求教師在開展課堂教學時，不能局限于理論知識中，還應堅持“理論聯系實踐”的原則，引導學生在思考、分析和解決生活問題的過程中，實現物理知識的靈活運用。同時，學生在生活化的學習模式下，學生的科學思維能力也隨之提升，真正實現了既定的教學目標。例如，在“力學”相關知識的教學中，教師在強化學生科學思維時，就從生活的角度，引導學生利用雞蛋、海綿等生活中最為常見的物品開展教學，引導學生借助雞蛋和海綿，對沖力的大小變化進行實驗。首先，教師可引導學生選擇同一的高度，對雞蛋進行自由落體實驗，學生發現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。這種現象在生活中最為常見，教師就以此發現，引導學生運用所學的力學知識對其進行解釋、分析等，最終得出沖量相同、時間短、作用力大等相關的物理結論。如此一來，通過生活化教學模式的開展，有助于加深學生對理論知識的理解，并促使學生在生活問題思考和分析的過程中，加深了物理知識的認識，循序漸進提升了自身的科學思維素養。

（七）優化教學效果評價，促進科學思維培養

在課堂教學調查中，當前教師在開展教學時，所選擇的評價方式比較單一，基本上都是選擇量化法，過于關注學生的物理知識掌握情況，強調教學評價的選拔功能，忽視了學生在物理學習中科學思維能力的發展?；诖?，為了促進學生科學思維能力的發展，教師還應對傳統的教學評價模式進行優化和改進，建立促進學生全面發展的評價機制。教師必須要緊緊圍繞科學思維的要求，將其納入具體的教學評價中，使得物理教學評價從知識層面逐漸轉移到思維和能力上，能夠將學生的真實情況全面、客觀地反映出來；同時，在促進學生科學思維能力的過程中，教師還必須要對評價方式進行優化和改進，從傳統的終結性評價方式，逐漸轉移到診斷性評價、形成性和發展性評價，更加關注學生之間存在的個體差異性，全面了解不同學生的科學思維發展狀況，明確其中存在的不足，并及時結合學生的實際情況，做出有效的教學評價［4］。綜上所述，核心素養背景下，優化高中物理課堂教學，促使學生物理科學思維培養，已經成為一線教師關注的重點?；诖?，高中物理教師必須要立足于高中物理課堂教學現狀，結合科學思維的內涵，優化課堂教學方案，借助問題引領、融入物理史、重視物理實驗、優化教學評價、開展生活化教學、優化探究活動、培養學生科學態度等，促使學生在有效的學習中，循序漸進提升自身的科學思維素養，最大限度落實物理核心素養下的教學目標。

參考文獻：

［1］牟懷廣.論核心素養下高中物理實驗教學中科學思維的培養［J］.天津教育，2021（27）：90.

［2］楊治國.高中物理核心素養下學生科學思維能力的養成措施分析［J］.科學咨詢（教育科研），2021（9）：270.

［3］陸軍.注重學習過程聚焦科學思維———高中物理教學中發展科學思維的實踐探索［J］.物理教學，2021（8）：16.

［4］王峰，徐慧.高中物理“科學思維”培養的策略［J］.江蘇教育，2021（54）：110.

作者：茍向東 單位：甘肅省鎮原縣屯字中學