基于核心素養下高中物理教學中學生科學思維的培養策略

黃益全

摘要：《普通高中物理課程標準》指出， "高中物理課程旨在進一步提高學生的科學素養，落實“立德樹人”的根本任務?！北疚闹荚诮Y合高中生的認知特點探討就核心素養的視角下，在高中物理教學過程中培養學生科學思維的一些認識和做法，以期能更好的幫助其他高中物理教師教學。

關鍵詞：核心素養;高中物理教學;科學思維;培養策略

黨的十八大提出，高中階段教育要全面貫徹黨的教育方針，落實“立德樹人”的根本任務，在新課程新高考背景下普通高中教育教學面臨著挑戰，基于學科核心素養教學實施策略和方法，要落實到教育教學的全過程，據此筆者結合多年的高中物理教學實踐，就核心素養的視角下，談談在教學過程中學生科學思維的培養的一些認識和做法。

一、高中物理核心素養與科學思維

物理學科的核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質，是學生科學素養的關鍵成分。高中物理核心素養主要包括：“物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任”四個方面。

科學思維指從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式，是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程;是分析綜合、推理論證等科學思維方法的內化;是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判，進而提出創造性見解的能力與品質。“科學思維”主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素。通過高中階段的學習，學生應具有建構理想模型的意識和能力;能正確運用科學思維方法，從定性和定量兩個方面進行科學推理、找出規律、形成結論，并能解釋自然現象和解決實際問題。

二、高中物理教學中學生科學思維的培養策略

1.充分利用物理實驗教學，培養學生科學思維

物理實驗是培養學生的科學思維的重要途徑，充分利用實驗教學，在實驗的原理、過程的設計、數據的處理各個環節適時加以引導培養學生科學思維。例如在《驗證牛頓第二定律》實驗中，要探究加速度a與力F、質量m的關系。實驗原理上我們采用控制變量法，先是保持m不變，探究a與力F的關系;然后保持F不變，探究a與m的關系。實驗過程設計上為了減少誤差，使小車受到的合力近似等于鉤碼的重力，要采取平衡摩擦力的方法，而且要控制鉤碼的質量遠小于小車的質量;在用圖像法處理數據分析a與m的定性關系時，采用化曲線為直線的方法，以加速度a與質量倒數1/m建立坐標軸。這樣使學生能正確的從定性和定量兩個方面進行科學推理、找出規律、形成結論，并能有效地解決實際問題，從而較好的培養學生的科學思維。

2.巧妙利用課堂教學方法，培養學生科學思維

利用建模法，類比法，等效法等教學方法。教師在教學中不失時機地引導學生對物理知識進行恰當的建立模型、類比、等效的方法處理，培養學生科學思維。例如高中教材中為了研究問題的需要有時可以忽略物體的大小和形狀，把物體簡化成為一個具有質量的點，建立“質點”的理想化模型;將一個質量可以忽略不計的彈簧與一個質量為m的物體構成“彈簧振子”的理想模型;還有“單擺”的想模型的建立等等，抓住主要因素，忽略次要因素，理想化使物理問題得以很好的解決。例如在學習“電場力做功與電勢能的變化關系”中，教師可與“重力做功與重力勢能的變化關系”類比教學;盧瑟福的原子結構模型中，原子核很小可與太陽作為太陽系的核心，體積很小類比，原子核對電子的吸引力與太陽和行星的引力進行類比教學。例如在學習力的合成與分解時，利用合力與分力效果相等進行等效替代，在解多力的平衡問題和牛頓第二定律問題時可采用正交分解法來求解;在學習平拋運動的規律時，利用運動的分解將平拋的曲線運動等效分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，將復雜曲線運動轉化為簡單的直線運動處理等等。

這樣可以使學生快速獲取知識，抓住要點，進行科學推理、找出解決問題的途徑，找出規律、形成結論，有效的培養學生的科學思維。

3.利用課外實踐活動和生活中的物理，進一步發展科學思維

物理與生活息息相關，注意身邊的物理，選取學生日常生活中的材料作為教學素材無疑可以讓學生們感受到物理在生活中的，從而更加深入的發展學生的科學思維。例如在教學《摩擦力》時，教師就可以列舉生活實例，用物理知識分辨生雞蛋和熟雞蛋，然后讓學生嘗試用自己的辦法去證明，在學生嘗試的過程中，教師引導學生構建生雞蛋和熟雞蛋內部的物理模型以及在運動過程內部與蛋殼之間的摩擦力大小，從而找到解決辦法——通過轉動生雞蛋和熟雞蛋，那個先停止轉動的說明是生雞蛋。

綜上所述，科學思維的培養旨在讓學生具備豐富的科學思維，以便更好的理解抽象的物理概念和原理，進行科學推理、找出規律、形成結論，并能解釋自然現象和解決實際問題，培養學生的科學思維也是提升我國高中物理教學質量，為學生的終身發展，應對現代社會和未來發展的挑戰奠定基礎。因此，基于核心素養下高中物理教學中學生科學思維的培養策略對高中物理教學起著積極的指導作用。

參考文獻：

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