物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的有效策略

阮思美

摘 要：物理是有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的學(xué)科之一?？茖W(xué)思維的培養(yǎng)有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和可持續(xù)性。本文闡述了科學(xué)思維能力的具體內(nèi)涵，對(duì)物理學(xué)科中包含的科學(xué)思維進(jìn)行了劃分，并在此基礎(chǔ)上提出了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的可行性策略。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；科學(xué)思維；培養(yǎng)策略

科學(xué)思維指的是科學(xué)活動(dòng)中探索事物規(guī)律與本質(zhì)的一種理性認(rèn)知活動(dòng)，既包括非邏輯性思維具有的創(chuàng)造性特征，也包括融系統(tǒng)性思維、互補(bǔ)性思維與反饋性思維于一體的綜合性特征。

物理科學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。物理學(xué)一直處于科學(xué)發(fā)展的第一線，推動(dòng)著科技創(chuàng)新與發(fā)展，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著非常重要的影響。不管是建立物理概念還是發(fā)現(xiàn)物理定律，或者是創(chuàng)建與突破物理理論，始終需要依托科學(xué)思維能力。

一、物理教學(xué)中的科學(xué)思維

1.觀察實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)思維

通過觀察實(shí)驗(yàn)，人們可以發(fā)現(xiàn)事物外部存在的聯(lián)系，只有運(yùn)用科學(xué)思維，觀察實(shí)驗(yàn)才能細(xì)致、深入和全面。觀察實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要科學(xué)思維的參與，實(shí)驗(yàn)中的方法與技術(shù)以及確定程序、獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與資料、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等步驟，都需要科學(xué)思維的支撐。觀察實(shí)驗(yàn)只有被科學(xué)思維驗(yàn)證，結(jié)果才有保證，否則可能產(chǎn)生謬論與失誤。真理的獲得不僅需要認(rèn)真細(xì)致的觀察，更離不開科學(xué)思維。物理教學(xué)過程中要注重鍛煉學(xué)生利用科學(xué)思維觀察實(shí)驗(yàn)的能力。

2.物理規(guī)律與概念中的科學(xué)思維

物理規(guī)律與概念的形成具有非常復(fù)雜的內(nèi)部思維機(jī)制，不能簡(jiǎn)單地將其歸結(jié)為機(jī)械步驟的疊加。有的需要進(jìn)行類比、歸納和抽象，有的需要運(yùn)用假說(shuō)或者分析、綜合，有的則需要通過靈感、直覺或者頓悟才能獲得。運(yùn)用科學(xué)思維形成物理規(guī)律與概念并不是最終的目的，將已經(jīng)被證實(shí)的規(guī)律與概念作為邏輯思維的基礎(chǔ)，進(jìn)而去判斷、分析和解決物理教學(xué)中的問題，才是物理科研的最終目的。知識(shí)的應(yīng)用需要科學(xué)思維的參與，規(guī)律與概念始終是機(jī)械、僵化的，得不到靈活運(yùn)用。教學(xué)過程中，教師要對(duì)物理事實(shí)與物理現(xiàn)象進(jìn)行分析和綜合，充分激發(fā)學(xué)生的概括與抽象能力，使學(xué)生能夠牢固掌握和靈活應(yīng)用物理規(guī)律與物理概念。

3.問題的提出與解決中的科學(xué)思維

提出問題涉及的思維多種多樣。首先要沖破原有的理論框架，對(duì)提出的問題進(jìn)行確立和選擇，同時(shí)還要求具備探索思維，包括直覺性的想象、判斷和啟迪。當(dāng)實(shí)驗(yàn)的具體情況和已有理論出現(xiàn)矛盾的時(shí)候，需要對(duì)現(xiàn)象有科學(xué)性的認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)其中的問題。

二、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的策略

1.教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)推理

中學(xué)物理課堂教學(xué)中，教師通常用一些與課程內(nèi)容相關(guān)的小實(shí)驗(yàn)或者生活現(xiàn)象引入新課程教學(xué)，這樣能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為教學(xué)進(jìn)行鋪墊，這是非常有效的。但是，在實(shí)際教學(xué)時(shí)，教師常常將注意力放在小實(shí)驗(yàn)的選擇上，忽略了怎樣順利地從實(shí)驗(yàn)過渡至教學(xué)實(shí)踐。教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)設(shè)置一個(gè)能夠培養(yǎng)學(xué)生物理推理能力的環(huán)節(jié)，這樣既不會(huì)耗費(fèi)太長(zhǎng)時(shí)間，也可以使學(xué)生了解接下來(lái)的課堂教學(xué)內(nèi)容，有利于發(fā)揮課堂引入的促進(jìn)作用，也能促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的進(jìn)一步發(fā)展。

2.使學(xué)生深化對(duì)物理概念的理解，完成自主構(gòu)建

概念是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理教學(xué)中的難點(diǎn)與重點(diǎn)，物理概念教學(xué)能否得到優(yōu)化是物理教學(xué)能否獲得成功的重點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念時(shí)不能死記硬背，要做到真正理解并能靈活應(yīng)用。比值法在物理概念定義中比較常用，若可以讓學(xué)生通過概念的構(gòu)建來(lái)提煉比值法，進(jìn)而理解比值法的內(nèi)涵，并利用比值法對(duì)概念進(jìn)行定義，學(xué)生就能將學(xué)到的知識(shí)真正內(nèi)化，其學(xué)科素養(yǎng)得以有效提升。

3.通過交流與探討進(jìn)行合作式的自主學(xué)習(xí)

實(shí)驗(yàn)工具的正確使用是中學(xué)物理教學(xué)中的重點(diǎn)，這不僅是課程要求，也是測(cè)試中的重要考點(diǎn)，還是學(xué)生順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。課本中有關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材使用的具體說(shuō)明，很多教師在進(jìn)行這部分內(nèi)容教學(xué)的時(shí)候往往直接講授或者讓學(xué)生自學(xué)。筆者認(rèn)為這兩種教學(xué)方法都是不合理的，教師應(yīng)該設(shè)計(jì)讓學(xué)生自己探索、觀察與討論、總結(jié)的環(huán)節(jié)，這樣可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)工具的認(rèn)識(shí)，拓展與深化學(xué)生的自我領(lǐng)悟能力，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能和課本知識(shí)的同時(shí)鍛煉科學(xué)思維。

科學(xué)思維能力的含義覆蓋范圍很廣，在物理學(xué)科的探索和發(fā)展中起著決定性作用。通過物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，并非一朝一夕就可以實(shí)現(xiàn)的，教師要在教學(xué)過程中注重學(xué)生科學(xué)思維能力的鍛煉，將其貫穿到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)：

梁建，張杰，朱翠芹.基于科學(xué)探究體驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)——以初中物理“浮力教學(xué)”為例[J].物理教學(xué)，2017（4）：37-40.