高中物理教学中发展学生科学思维能力的实践

吴军

摘要：教师不仅要结合高中物理课程标准对学生核心素养发展的要求来发展学生的科学思维能力，而且要将教材教学内容与学生的科学思维能力实际相互结合，让学生在动手操作和科学推理当中发展模型建构能力，让学生能够运用科学思维去进行物理科学论证，在质疑问难当中促进学生科学思维能力的提升。教师还可以让学生组建物理科学思维发展合作小组，推动学生的科学思维获得有效发展。

关键词：高中物理教学；发展；学生；科学思维能力；实践

物理学科的科学思维不仅包括学生的模型建构思维、科学推理思维，还包括学生进行科学论证思维以及质疑创新思维。每一个物理教师要想发展学生的科学思维能力，可根据不同的教学内容对科学思维的四个方面有所侧重，并在科学思维不同层面的相互渗透中引导学生深度参与到课堂创新思考当中。

一、结合教育教学大纲对高中物理教材当中教学内容的核心素养要求，发展学生的科学思维能力。

学生科学思维能力的發展离不开高中物理教材。高中物理教材的编撰符合高中物理课程标准对学生核心素养培养的要求，不同的教学内容可以有不同的科学思维能力培养方式。教师要根据不同教学内容的模型建构特点，引导学生在对物理概念以及物理规律研讨的过程中进行科学推理，还可以通过动手操作等方式引导学生进行科学论证。教师要启发学生创新思考，增强学生通过科学思维建模的能力。科学思维作为核心素养的一个方面，学生针对高中物理知识进行基于严谨务实的思考去归纳概括、演绎推理，要将创新思考建立在事实和证据之上。学生在模型建构过程当中分析思考、综合推理，运用科学的思维方式去解决物理问题。教师在设计课堂教学预案的时候要结合教学大纲和课程标准对高中物理教学内容的核心素养要求设置科学思维能力发展目标[1]。如在《势能》教学过程中，本课需要学生理解重力势能的概念，在知识建构过程中能够使用重力势能的定义式进行计算。教师可以首先向学生出示生活中存在的重力势能视频或图片，让学生从生活情境中体会到重力势能的概念，从生活实际出发，用事实说话，这是科学思维的基础。教师还可以让学生通过在实验中进行科学思考去感受重力势能的变化，去分析推理出和重力做功的关系，在创新碰撞中去体会重力势能和弹性势能与路径的关系。学生基于提升科学思维能力这个主轴来建构物理知识体系来进行实验探究。教师要把握能够提升学生科学思维能力的教学素材，以高中物理课本为基础引导学生进行科学的推理和论证，让学生在质疑中创新，在创新中思考，去深刻分析物理知识当中蕴含的物理规律，掌握物理学习方法。

二、结合物理学科特点以及学生现有的科学思维能力，以科学思维为先导设计教学进程。

学生在物理学科学习的过程中会经历由特殊到一般的物理思维过程。学生只有真正运用科学思维去研讨物理问题，才能够触摸到物理知识的灵魂，才能具备严谨务实的科学态度和责任感。物理学科本身就是一门非常严谨科学的学科，教师要把握学生的认知规律和学科特点推动学生科学思维能力的发展。在设计教学进程的时候，教师也可以以科学思维为先导设计教学环节以及课堂教学时长的分配。发展学生的科学思维可以在教学进程的每一个学习环节中进行。学生遨游在物理知识的海洋当中去进行科学探究，去将所能获得的物理资料进行分析综合、科学论证，构建严谨的物理知识体系，让学生在基于事实依据的物理建模过程中实现科学思维能力的提升[2]。如在《磁感应强度  磁通量》教学中，学生对肉眼无法可见的磁场理解起来并不容易，而磁感应强度和磁通量的概念也需要教师运用多媒体动态视频来辅助理解。而在学生运用应用类比的方法去感知学习内容的时候，同样需要学生结合磁感应强度的实验去分析，去研讨，以严谨科学的求知态度科学思考抽象的物理问题。学生通过物理实验进行科学论证，以科学创新思维来寻找描述磁场强弱和方向的物理量。学生根据概念性知识以及真实的实验数据进行多层次的科学推理，在形成关系明晰的思维链条当中感悟科学思维的精妙。

三、引导学生基于事实和科学推理质疑创新，提出创造性的见解，并在兴趣研讨小组中形成科学思维的碰撞。

针对有难度的高中物理问题，学生可能会存在不同的观点和结论。教师要鼓励学生在基于物理事实的基础上进行科学的推理，并对自己和同学得出的观点和结论质疑创新。同时对教材教学内容，学生也要善于提出有物理事实根据的质疑，拓宽学生科学思维的深度和广度，让学生在严谨的科学思考中依据事实科学建模。教师将班内学生按同组异质原则组建科学思维发展小组，并在需要学生小组合作研讨教学内容时精准设计核心物理问题，学生在科学思维的碰撞中进行科学推理，科学论证，质疑创新，在发散性的思考中推导出正确的物理结论。如在《机械能守恒定律》教学中，教师要想能够准确判断在具体的运动过程中机械能是否守恒，还要在掌握机械能守恒定律这个物理规律的基础上，熟练运用机械能守恒定律进行解题，那么教师就可以首先让学生在兴趣合作小组中通过自主研讨科学思维，在以事实为依据的基础上去推断机械能是否守恒，进而在质疑创新中进行科学推理和论证，从而得出机械守恒定律这个物理规律。

总之，高中物理教学中学生发展科学思维要以高中物理教材为基础，教师要把握课程标准对每一课教学内容中科学思维能力发展的要求，以科学思维能力发展为主调设计课堂教学环节，让学生以主体化的科学思考去建模高中物理知识结构。

参考文献：

[1]曹宝龙.物理模型的建构与教学建议[J].中学物理，2021.（05）：11-12.

[2]钱志龙.基于高中物理核心素养下的科学思维培养策略[J].新课程学习，2021（05）：33.