新课标下在物理课堂教学中提升学生科学思维能力

张兰珍

物理这门学科对学生思维能力的要求很高，一些学生认为物理难学，往往都是思维不到位、难于理解所致。这里提到的“思维”就是人们常说的思考，是人通过头脑的活动对信息进行加工，由已知信息获得新信息的过程。《义务教育物理课程标准》（2022年版）要求物理课程要培养学生的核心素养，科学思维就是其中之一。科学思维活动是课堂教学中师生的核心活动，科学思维能力的提升需要师生在课堂教学中思维共振、协同达成。在物理课堂教学中，我通过激发思维、开启思维、发散思维、创新思维、发展思维等环节，对提升学生的物理科学思维能力进行了尝试，取得了较好的效果。

一、创新导入，激发思维

导入是教学中的起始环节，引入方法得当，可以在很大程度上激发学生的学习兴趣，激发他们的求知欲，激发思维的开启。因此，教师在教学导入环节一定要下功夫，要注重导入的趣味性、新颖性和启发性。如在教学“光的折射”时，我用漫画“小熊的困惑”导入，通过观看漫画，引导学生积极思考“为什么池水看起来很浅，下水后却发现很深”“这种现象形成的原因是什么”等问题，让学生带着好奇心、带着问题，开启思考的大门。又如，在教学“压强”时，我用吹大的气球表演“睡钉床”的实验来导入，按压气球却没爆炸，让学生在紧张、兴奋和惊讶中感受物理，开启“为什么”的思维模式。当然，面对不同的知识内容、不同层次的教学对象，采用的导入方法不同。这就需要教师有丰富的知识储备，通过形式各异的导入方式，激发学生的思维，最大限度地调动学生的积极性。

二、教学互动，开启思维

在新课教学过程中，教师要注重师生互动和生生互动，特别是思维的互动。教师不是为教知识而教，而是为开启学生思维活动而教，即通过教学，教给学生多种思维方式，增进学生对知识的理解，培养独立思考的思维习惯，提升提出问题、分析问题和解决问题的能力，使学生从已有的知识出发，通过观察、探究，形成新知识，提高创造性思维能力。这样的课堂教学活动，既轻松愉悦又提升了学生的思维能力，使他们最终将知识内化，不需要死记硬背，就能牢牢掌握知识。如滑动变阻器的教学片段：

师：（用台灯示范，调节灯泡的亮暗）灯泡亮暗的变化说明了什么？

生：电路中的电流发生了变化。

师：可以用什么方法来改变电流？为什么？

生：可以改变电路的电阻，因为电阻对电流有阻碍作用。

师：如何改变导体的电阻呢？

生：因为导体的电阻跟材料、长度、横截面积、温度有关，所以可以改变其中任何一个因素。（发散思维）

师：最方便的是改变哪个因素？

生：改变导体的长度最方便。（聚合思维）

师：如图1甲，如果用该变阻器有什么不足之处？

生：电阻太长，操作麻烦。（反思思维）

师：那如何改进呢？

生：将电阻丝绕在瓷筒上，如图1乙所示，可缩减长度，方便操作。（技术改进）

师：如图1丙所示，滑动变阻器有四个接线柱，我们要怎样操作，才能改变灯泡的亮度？

生：我认为可以有以下几种接法：①A、C；②A、D；③B、C；④B、D；⑤A、B；⑥C、D。（发散思维）

师：以上接法中，不可取的是哪几种？为什么？

生：我认为最后两种接法不可取，因为它们都不能改变电阻的大小，不能改变灯泡的亮度。（反思、聚合思维）

师：可行的接法中有什么共同之处？

生：结合实验现象，可行的接法都有一个共同的特征，接线柱“一上一下”。（归纳、总结）

师：请注意观察，滑片移动时，电阻变化相同且灯泡的亮度改变一样的是哪几种接法？

生：通过对比分析，第①种和第②种相同；第③种和第④种相同。（比同思维）

师：由于A、B接线柱用哪个都一样，因此滑动变阻器的符号可简化为如图1丁所示。（转化思维）

在此教学过程中，我构建了知识形成的过程，从学生熟悉的台灯亮暗变化开始提出问题，引导学生在互动、探究、思考中逐步理解、掌握并最终获得知识，让学生的多种思维得到开启和训练。

三、练讲点拨，发散思维

学生在学习新知后需要通过一定的训练来巩固相关知识，对知识死记硬背者，简单题型能过关，但遇到稍难或相对灵活的问题则一筹莫展。这就需要教师在课堂练习、评讲课教学中进一步加强思维的发散训练。发散思维又叫求异思维，是一种不受常规束缚、寻求变异、寻找多种途径解决问题的思维方式。

例1 图2是一个中空的玻璃砖，请问光线射出后是会聚还是发散？

大多数学生在做此题时，不去思考题目隐含的深层意义，往往被固有知识和习惯思维裹挟，认为中间是一个凸透镜，对光线有会聚作用，殊不知对光线起作用的是呈凹透镜的玻璃砖，而不是类似凸透镜的中空部分。在评讲此题时，教师要教会学生如何思考，不能被常规知识束缚，不能被表面现象迷惑，要深挖知识内涵，发散思维，寻找解决问题的办法。

例2 一铝球质量是540 g，体积为300 cm3，判断该球是实心还是空心的？（ρ=2.7 g/cm3）

面对这道题时，教师可提示、点拨学生采用质量比较法、密度比较法、体积比较法三种方法进行解答，使学生逐步培养发散思维，做到解一道题，会一类题。

在每一次练讲点拨过程中，只要教师坚持用科学的方法去引导学生，让学生在习题训练的过程中学会科学的思维方式，久而久之，学生的思维结构就会得到改善，理解知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力就能得到提高。

四、延伸拓展，创新思维

学习的目标最终要体现在学生对知识的应用、延伸拓展和迁移再应用上。这就要求教师在培养学生分析和解决问题能力的同时，要注重创新思维能力的培养。如在“天平的正确使用”教学中，我除了要求学生掌握基础知识外，还进行了延伸拓展。在学生解决“用天平称量物体时，若砝码生锈对读数的影响”这个问题后，我继续延伸拓展：如果砝码磨损后对读数的影响？如果砝码与被測物体互换后对读数的影响？调节天平平衡时，如果游码未拨至0刻度线对读数的影响？通过延伸拓展，学生能举一反三，从不同的角度去分析、解决问题，甚至学会自编题目，最大限度地促进了创新思维能力的发展。

五、阶段反思，发展思维

有一部分学生经常会出现上课听得懂却不会做题，同样的题做了很多遍还会出错的现象。出现这种情况的原因往往在于学生没学会“转弯”，即对知识缺乏理解，缺少反思。良好的反思习惯可以帮助学生发现问题所在，比如“一听就懂一做就错”的原因是课堂听课出了问题还是课后练习巩固出了问题？是知识掌握不牢还是应用上出了问题？是半懂不懂没理解还是根本就没有弄懂？只有坚持不断地反思，找准自己的问题所在，并积极面对，学生才能找到科学的方法予以解决，从而进一步深化和提高自己。因此，教师在教学过程中，应该重视学生的反思，为其创造反思条件，引导学生自觉反思，从而发展学生的思维能力。

当然，培养学生的反思能力是一个长期的过程，而且必须严格、合理、规范、循序渐进，具体要求如下：

1. 严把审题關

在每一次作业、练习、考试时，教师都必须要求学生认真审题，勾画关键字，深入挖掘每一道题的内涵，同时能主动检查、检验，以降低出错率。

2. 收集错题，及时总结

教师应要求学生将错误较多的题收集于错题簿，并按知识点分类归纳，寻根求源以防再错；强化对“错题”“不会题”的反思与理解，同时将出错的原因或思维卡顿的地方写出来。这样既能让学生对解题思路进行补充反思，又能跨越学习高地。

3. 认真做好阶段反思

阶段反思，即一个章节的内容学习完，教师要引导学生进行反思：本章学了些什么知识？如何应用？与前面的知识有哪些联系？通过反思，学生既达到熟练掌握本章内容的目的，又能将所学内容与前面所学的知识联系起来。如教师可以引导学生用思维导图画出章节知识脉络，在直观回顾基础知识、重难点及重要题型的同时达到反思巩固的目的。

4. 认真做好考后反思

很多教师要求学生写考试反思，但学生往往写得较为粗泛，不能正确剖析自我问题所在。这就需要教师细化反思要求：无论是单元检测还是期中、期末任何级别的考试，都要求学生对照教师设计好的失分统计表认真填写，从题型、知识掌握、解题思路、答题方法等方面找出自己存在的问题及失分原因，以便在今后的学习中对症下药，自我提高。

滴水穿石非一日之功。在物理课堂教学中提升学生的科学思维能力，是一个长期的过程。如果在物理课堂上教师能始终秉持提升学生科学思维能力的理念，在各个教学环节的设计中都充分考虑如何提升学生的科学思维能力，让思考在课堂上真实发生，就能真正激发思维、开启思维、发散思维、创新思维、发展思维，让学生觉得学习是一件有趣的事、幸福的事，为学生的终身发展奠定坚实的基础。

◇责任编辑 邱 艳◇