通过物理实验教学提高学生科学思维能力的研究

赵美霞

【摘 要】科学思维是物理核心素养的重要组成部分。在强调教育改革的当下，教师应当重视对学生科学思维能力的培养，使学生能够站在科学的角度思考问题，从而增强学生的学习能力。结合物理学科的特点，物理教师要转变教学观念，强化实验教学的应用，改善传统实验教学中学生参与意识不强、教学形式单一等问题，从而让学生可以在有效的实验探究过程中形成良好的科学思维能力，提高综合素质。

【关键词】物理实验;科学思维能力;教学

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2020）16-0186-02

学生的学习能力会伴随着经验的积累而不断提升，具有很强的发展性。在传统的物理实验教学中，教师往往会受到应试教育思想的影响，使用灌输式的教学手段。这样会使学生只能记住单一的实验步骤和实验结果，体会不到其中涉及的实验思想，最终导致学生的科学思维能力发展不充分。因此，为了推动物理课程改革，发挥物理实验教学的更大价值，物理教师要正确认识实验教学的意义，探究在实验教学中发展学生科学思维能力的有效途径。

1   激发学生物理实验探究兴趣，培养学生的科学思维能力

科学思维的形成首先需要学生对科学探究充满兴趣，只有这样学生的思维才能够变得活跃，他们才能在自主的探索中掌握科学的思维方式。因此，在物理实验教学中，教师应当加强对学生兴趣的引导，让学生对教学内容充满探究的动力，乐于调动自身的学习经验探究物理现象中涉及的物理文化，从而增强学生对物理实验的理解，在兴趣养成中促进学生的科学思维能力得到提高[1]。

如在教学“力与相互作用”这一章节时，在课堂导入环节，教师可以先向学生提出问题：“拔河是我们非常熟悉的一项运动，那么拔河胜利的关键在哪里呢？”很多学生会依靠直觉回答“力气大的会获胜”这样的答案。接下来，教师就可以带领学生进行一次实验，拿出一根绳子，挑选几个学生上台进行拔河，并要求台下的学生仔细观察参加比赛的学生。在第一轮胜负分出来之后，教师可以让获胜的学生留下，要求他们穿上事前准备好了的溜冰鞋，并且重新在学生中选出几个力气较小的出来，再次比赛，让学生重新观察。这样，经过两轮生动、真实的实验，可以充分激发学生的好奇心，让学生不自觉地产生“为什么”的疑惑。在教学“研究斜抛运动”这一节时，教师可以引导学生思考斜抛运动在现实生活中的应用，如打篮球时抛出篮球的轨迹等，让学生可以产生探索的欲望，乐于在实验当中探究这些现象产生的原因。高中物理教师一定要增强学生对实验的探究兴趣，构建符合学生认知规律的探索情境，从而激发学生的认知潜能，使学生的科学思维得到充分的培养。

2  增强学生在实验操作中的交流互动，培养学生的科学思维能力

高中生已经具备了一定的自主学习能力，但是一味地使用灌输式的教学，很容易导致学生的思维产生惰性，不利于学生科学思维能力的发展。在新课程改革的环境下，高中物理教师要强调自主、合作、探究的教学模式，要鼓励学生进行合作学习，增强学生之间的交流互动，使学生在实验过程中的主体地位可以得到充分发挥，能够有效分享自己的想法，在表达中提高科学思维能力，并做到取长补短。

如在教学“自由落体运动的规律”这一节时，需要让学生掌握打点计时器的使用方法。教师可以给学生布置实验前的自主预习任务，让学生自主了解打点计时器的各个零件以及操作方法，明确打点计时器的原理。这样既可以让学生在课堂实践操作的过程中相互分享收获，又可以在无形当中鞭策学生自主学习。在教学“探究动量守恒定律”这一节时，为了让全班学生都可以投入进来，教师可以给学生分发一些硬币，让学生每两人为一组配合开展實验。将两枚硬币放在桌面上，其中一名同学用手指迅速地弹一枚硬币，使其能够撞击到另一枚硬币。在这个实验中，学生观察到被撞到的硬币开始运动，而另一枚硬币则停止运动。之后，教师可以组织学生就这个实验现象相互讨论。这样可以在实践中促进学生科学思维能力的共同成长，并培养学生良好的合作意识和合作能力。

3  扩展延伸实验的相关理论知识，培养学生的科学思维能力

新课程改革下的课堂教学应当是开放性的，学生需要接受的不仅仅是教材上的知识，同时也应当是符合时代发展需求的相关知识。只有这样，才能够让学生用包容的态度接触物理，感受到物理实验当中涉及的深刻思想，从而落实对学生科学思维能力的培养。因此，在高中物理实验教学中，教师要扩展并延伸学生的理论知识，引导学生探索更多关于实验的物理文化，开拓学生的视野，让学生获得更加深刻的实验探究体验[2]。

如在教学“万有引力定律是怎样发现的”这一节时，教师可以利用多媒体设备展示著名的“扭秤实验”，让学生可以借助科学的实验操作理解牛顿万有引力定律。在这个过程中，教师可以适当介绍一些课外知识，如星体的初速度是从哪里来的，让学生简单了解一些科学家的猜想，还可以给学生介绍影响扭秤实验精准性的因素等方面的知识，从而激活学生的思维，让学生感受到科学知识的来之不易，能够从科学家的探究中获得良好的科学思维能力。因此，在实验教学中，教师一定要秉持开放的教育心理，满足学生对物理知识的渴求，使学生更充分地感受到物理文化的生命力，从而充分培养学生的科学思维能力。

总之，实验是物理教学的关键组成部分，对学生物理学习能力的发展有重要影响。在素质教育的环境下，教师决不能只重视学生某一阶段的学习成绩，而不为学生的长远考虑。因此，在物理实验教学中，教师要积极探索科学有效的教学方法，提高物理教学的整体质量，使学生的科学思维能力发展得到满足。

【参考文献】

[1]刘童童.高中物理教学中科学思维素养的调查分析[D].西安：陕西师范大学，2018.

[2]庞茜.基于核心素养培养下高中物理教学实践研究[D].成都：四川师范大学，2017.