物理教学课中培养学生科学思维能力的研究

孙兴花

【摘要】复习的主要目的是对知识进行巩固和盘点，通过对物理知识的复习能够加深学生对物理知识的理解和掌握，其中科学思维也是物理复习课重要的组成部分.科学思维能力的培养能够检测学生核心素养的培育情况，是复习课需要关注的重点板块.本文围绕在高中物理复习课中培养学生的科学思维能力展开论述，希望为有关工作者提供一些参考建议.

【关键词】高中物理；复习课；科学思维

在高三阶段，物理学科的复习课经常是以题海战术和习题教学作为主要的复习方式，尤其是在第二轮教学的时候，教师在教学时经常生搬硬套，使认识思维和方法被局限在题目本身框架之内，导致学生无法正确形成科学的思维方式.我们要做的就是利用习题的讲解形式把科学思维贯彻进去，既节约时间，符合高考的现实要求，又能够加强对学生科学思维的渗透.

1 高中物理复习课现状分析

目前高中物理复习课的现状引人关注，在高三复习课的具体开展中存在许多问题，有些物理教师教育思想较为陈旧，没有做到以学生为中心，仍然采用传统灌输式教学.现有的教育资源能够极大程度地满足大多数教师的复习要求，但是仍然有一部分教师没有做好对资源和素材的积累与开发，仅仅依靠课后复习题目和复习资料来展开备课.在课时的分配和规划上，有些教师没有对自身教学流程和教学节奏展开分配和设计，这就导致经常容易被学生的反馈情况打乱脚步.教师在选择教育方法的时候以简单快捷、方便操作为第一原则，学生却更偏向于探究式和合作式的教学，这是师生之间对于复习课存在的分歧，如果教师对课堂节奏把握不到位，就会导致效率较低.讲课的时候大多数教师会先讲解知识点，再让学生做题目，最后讲解题目，检测答案的正确性，有些教师会在讲解时穿插经典案例，但更多的时候缺乏了和学生之间的互动和交流.

高中物理难度较大，知识点较为琐碎，因此学生付出的精力也较多，复习课大多都是按照教师事先安排好的规划来进行，无论是选择复习材料还是选择复习方法，甚至学生的复习时间都必须要得到教师的认可，受到教师的安排.不同的教师会采用不同的教育方式，也会有不同的教学惯性，这些都会影响到本节课的复习效果，有一部分学生对自己的物理水平缺乏清晰的认知，不能够准确地判断自己学会了哪些知识，教师也就无法根据学生反馈判断教学的有效性.还有些学生在复习中遇到问题时不会寻求教师帮助，他们更倾向于同学讨论或自己解决，以上这些情况都显示物理教师在复习课中需要调整教学观念和教育方法，并且做好教育资源的规划和教学时间的分配与利用，如果不调整，长此以往将会影响到学生的复习积极性，也会影响到复习的实际效果.

2 在高中物理复习课中培养学生的科学思维能力的策略与建议

2.1 打破思维固定模式

科学思维在形成的过程之中经常受到干扰，干扰的最大的敌人就是学生的思维定势.尤其是在高三阶段的物理总复习中，学生在大量的题海战术情况下形成思维定势并不奇怪，甚至有些教师还要求学生在脑海中形成固定的解题模板.作为教育工作者，物理教师需要厘清学生在思维方面存在的问题，打破思维误区，同时要巧妙地设置复习题目突破惯性思维，让物理复习课能够提高质量.

例如 在物理图像相关板块的复习中，学生经常会忽略图像的坐标轴、单位长度等信息，因为学生在脑海中有似曾相识的图像模板，会根据已有的做题经验来对问题加以解决，导致剑走偏锋，不认真审题，痛失分数.针对这一现象，教师可以设计和伏安特性曲线有关的题目，把图像设置成I-U图，改变传统的U-I图模式，这种全新的题目设计方法是对思维定式的有效突破，横坐标也不要设计成从零开始为原点，把图像的电流单位设置为mA，这样的题目形式能够让学生体验做题的错误感，加深在脑海中的印象，以后再遇到类似图像问题时千万要认真审题，不要因为曾经好像见过让答题过程想当然，认识到思维定式容易导致低级错误的出现，在今后的做题中就会在仔细审题之后再动笔答题，要搞清楚横坐标和纵坐标的物理含义分别是什么，如何判断坐标轴交点的自变量和因变量是否存在零点，在数据读取的时候也要关注单位数量级.

在具体题目设置的时候可以设置开放性问题，比如：“同学们，通过图像信息你能够了解该电池具备怎样的物理特性？说说你的理由.”这样的问题不具备完全标准的统一答案，学生可以从不同的角度去对电池的特征做出全方位的描述，对电池的基本属性进行表达.这样的题目设计方式能够让学生从不同的角度去思考问题.接下来可以再向学生提问：“如果电池的电阻值为8Ω并且为纯电阻供电，如何计算回路电流，又如何计算电源的输出功率？在图像中标示出来.”这样的问题设计能够让学生积累画图的经验，认识到伏安特性曲线和电阻图之间有怎样的区别，并把它和函数知识相互结合，共同做题.

2.2 突破复习的重点和难点内容

在复习课的准备过程中，教师需要带领学生攻破知识的重点和难点，所谓重点也就是本章节学习中必须要求学生掌握的环节，属于基础知识和基本技能，它一般是由概念、规律和解题方法共同构成，也是物理学科的核心知识.复习课不会教授学生新的内容，因此复习课中的重点、难点与讲课时的重点、难点有一定的区别，同时复习课所涉及的内容和环节都较多，在重新讲解的时候不可能面面俱到，只有让重难点加以确认才能够有的放矢，最大限度地提高效率，节约时间.重难点的确定需要考虑到以下几个方面：

首先，教师需要加强对学生学习基础和学习实际情况的了解，判断学生是否混淆了复习内容和应用知识；其次复习的重点最好放在知识跨度较大或者衔接不太紧密的地方，需要确定复习的内容在整个知识网络中的价值如何；此外还要综合判断知识的深度和整体性，以及它们在高考中的体现程度与分值.

例如 在物理教学平抛运动相关内容的复习中，教师需要比较新授课和复习课有哪些侧重点方面的不同，最好做出一個表格加强对比.平抛运动在新授课的环节需要重点掌握平抛运动的规律，对实验步骤展开分析，并且对平抛运动的特点进行归纳和总结.而在复习课中则不然，平抛运动的重点要求学生掌握分解方法，并且对运动规律进行推导，还需要学会用平抛运动相关规律来分析问题和解决问题，其难点在于掌握和平抛运动类似的规律并了解其运用方法.除此之外，教师还要在思想上设定一个界限，那就是难度较高的题目需要控制在一定的比例范围之内，因为难题不等于难点.先抛开高难度题目在高考中的复习价值和分值，要想到如果花费大量的时间在高难度题目上，可能会让教师和学生都陷入恶性循环，必须要花费大量的时间去适应和学习，最后题目条件发生变化，学生也未必能够独立掌握.这些问题存在超纲的嫌疑，考察的是学生的知识结合能力和跨领域应用能力，对于大多数高中生的思维能力而言有些牵强；

其次，要注意的是重点也不一定困难.重点指的是支撑整个学科体系的龙头骨架，一个个重点知识就构成了整个物理体系的支撑点，必须要把这些重点知识全部掌握才可以了解整个物理框架的大概内容.很多重点教学其实难度并不大，所耗费的课时并不多，但是它们的意义在于影响深远，比如“质点和坐标系”，关于质点的概念解释难度并不大，学生也不会觉得很难理解，所占篇幅也不多，但是在复习课中却不能不重视这部分内容的复习，否则学生一旦将其遗忘，就会造成后续学习全部脱节.

2.3 举一反三，体会科学思维的方法

教育工作者需要加强对不同类型思维方式的总结和归纳，让学生对科学的思维模式有更加深刻的印象之后，趁热打铁，做好课后练习.物理练习的目的不是单方面地对解题套路和思维进行模仿，教师要以此为依据设置较为陌生的情境，创新解题的思维路径，让学生仅依靠模仿无法再解决问题，这时学生就可以认识到科学思维方式的价值和作用，真真正正做到举一反三，提高知识迁移能力和运用能力.比如在复习物理图像相关板块的时候，教师设置例题可以包括力学、电学、光学、热学、原子物理学等多种情境，甚至可以自创一些学生并不熟悉的情境作为案例，让学生真正体会物理图像的运用方法，形成科学思维.

例如 教师可以在科学思维的归纳和引导下设置和电学有关的例题，让学生通过理论分析和定性方法画出电流随电阻变化的图像，情景设置为滑动变阻器滑片滑动，例题的设计并不是对之前例题的重复和简单的复习，它能够把理论函数关系式表现得更加复杂.学生在解题时可以发现电阻电流与函数之间的联系，这时如果学生出现了严重的卡壳现象，教师可以对学生展开适当引导，如果无法直接解除函数关系式，那么可以利用特殊点来进行定位，判断图像单调性，这样的方式也有利于对问题的观察和发现.通过类似问题的设置，学生能够体会到物理图像是物理现象的一种表征和表现方法，在图像运用时不能生搬硬套，而是要让图像和基本的物理信息对得上，建立某种联系.而函数关系式就是对这种联系的客观表述，也是定性分析的体现和切入口，学生需要体会到解决问题需要真正理解科学本质，做到具体问题具体分析，这样才能够找到最合适的方法来解决问题.

虽然培育科学思维至关重要，但是教师也需要注重审慎筛选题目，题目数量宜精不宜多，其重点在于让学生掌握问题的推理和推导过程，打破思维定势，可以总结解决某一类问题的小方法，在变中求不变，体会科学思维方式的精巧之处，让学生的科学思维能力能够得到循序渐进的发展.

2.4 打造直观生动的物理模型

物理模型的建设能够帮助学生形成科学思维能力，在复习课中无论是哪一种题目都必须要从过程出发，让学生根据自己所学的知识在脑海中建立框架和模型来解决问题.在复习课中和考试中经常出现的物理模型框架有以下几种，比如木板滑块相对运动模块，小球在轨道中运动模块，粒子在复合场中的运动模块，这些模块虽然有很大的不同，但是运动过程都相似，如果学生能够掌握其共同点，就能够大幅度提高解题效率.构建直观的物理模型需要加强对多媒体技术手段的运用，如果能够把多媒体视频展示技术和动画播放技术运用在物理模型的打造中，就可以让教学脱离凭空想象的漩涡，通过动画视频的资源播放为学生呈现出更加清晰的物理模型，有助于接下来学习的继续展开.可以运用多媒体技术展示多种多样的模型，比如电磁学运动模型、光学热学微观粒子模型.在科学技术手段的帮助下，学生能够感受到更加清晰的物理运动过程，用看来代替想，会达到意想不到的收获和效果.

3 结语

综上所述，在高中物理复习课中若要加强对学生科学思维能力的培养，就必须要帮助学生打破思维定势，解除固有思维的局限性，突破教学中的重点和难点内容，还要注意举一反三，让学生体会到科学思维的运用价值，为学生构建更加直观生动的物理模型.

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