物理课堂如何培养学生的科学思维能力

张晓

物理学科中的科学思维能力包括建立物理模型的能力，分析、综合和推理、论证的能力，质疑和创新的能力。要使学生在学习过程中不断提升这方面的科学思维能力，就要在课堂教学中培养学生形成一种科学的思维方法，从而真正提升思维能力。

1.把握教材立意，在新授课中提升科学思维能力

例如，处理变量问题典型的科学思想方法——化整为零，以恒代变，积零为整，再取极限。

以不变量代替变化量在课本上第一次出现，是关于平均速度和瞬时速度的问题，此时，主要让学生掌握方法，不能靠灌输，要靠学生的多次实践。这一段教学，要细腻处理，认真对待。在此过程中，提升学生建立物理模型的能力，让学生初步体会解决实际问题的方法。以不变量代替变化量在课本上第二次出现，是关于练习使用打点计时器的问题，让学生在解决实际问题中第二次体验，以增强意识，形成方法。以不变量代替变化量在课本上第三次出现，是在思考与讨论中探究小车的运动规律，在课堂上要舍得花时间让学生完成这一段探究活动。以问题的形式出现，再次让学生感悟方法性的东西，给学生的思维搭好台阶，为推出位移公式铺平道路。以不变量代替变化量在课本上第四次出现，是匀变速直线运动的问题，这里，最终形成解决变量问题的科学方法。因为学生有了前三次的实践体验，就会明白这种科学研究问题的方法的本质原理，明白每一步为什么这么做。以不变量代替变化量在课本上第五次出现时，包含的问题有：如何在一个实际问题中找出可解决的物理问题？如何建立恰当的物理模型？如何选取合适的物理规律？这既是科学方法的固化，更是实实在在提升学生应用物理知识解决实际问题的能力。

2.理论联系实际，在习题课中提升科学思维能力

引导中学物理教学回归教学的本源，要更多地关注物理概念之间的内在联系，更多地关注物理规律的建立过程，更多地体现物理教学的逻辑。注重科学研究問题的方法的考查，注重应用物理知识解决实际问题的能力和探究能力的考查。

所以，在教学中要经常思考：高三的课堂难道就是把已有的习题归类，不断强化训练吗？学生的能力提高点在哪里？我们应做哪些深入的教研和思考呢？因此，教师要研究教材，研究日常教学的实效性。

例如，2017年北京高考物理第23题，这个高考题出来后有的教师还在想：怎么考了这么一个题目，感觉和平时练的很多题都不一样。但只要仔细研究考试说明、教材以及关注北京高考的特色，就会惊叹这道题的精妙。课本中出现过类似的教学素材，若在教学中认真对待了这些能力提升点，就能真正明白为什么要建立这个概念，是如何建立的，从而真正理解概念的物理本质。

处理这些问题时不同教师的课堂教学策略是不一样的。我们要考虑教师是否能够深刻认识到这些教学环节在培养学生能力中的重要作用，在讨论物理本源问题上是否肯花时间，是否运用了有效的教学策略。我注意到，有的教师“骄傲”地说：“我从来不用课本，太简单了，我的学生好，就讲难题，基本概念、规律完全由学生预习获得，上课就讲难题。”这种做法没有理解教学的本质，不能提升学生的思维能力。

3.巧设问题情境，在复习课中提升科学思维能力

例如，学习动生电动势及内阻的分析时，首先请一位学生用自己的语言描述物理情景并说出其中遵循的物理规律，更加深刻地理解物理问题。然后，针对不同的问题，由学生推导，并由一位学生在黑板上推导并讲解，之后学生多次进行小组讨论。

通过对电磁感应中导体棒切割磁感线所产生的感应电动势和内阻的分析，推导和证明相关物理量的关系式，探究物理规律的微观本质；回归物理教学的本源，提升学生物理学科核心素养，注重物理概念、规律的建立过程。对于同一物理问题，从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。其目的是在高三的总复习中促进学生不断提升综合分析问题的能力，形成科学、正确的研究物理问题的方法，培养物理学科素养。