新課程下高中物理科學思維素養培養策略

梁時利

【摘要】新高考評價體系提出“一核四層四翼”的總體要求，并提出學科核心素養要求，關鍵要培養學生影響終身的學科關鍵能力。在新課程、新高考、新教材中，對高中生物理科學思維素養提出了更清晰明確的要求，以往多是重知識、重定理定律，輕方法，致使科學思維方法是學生們的薄弱點，特別在考察復雜問題、情景化問題時，更顯薄弱。如何培養高中物理科學思維素養成為關鍵。

【關鍵詞】高中物理;科學思維;培養策略

科學思維素養是人們對客觀事物或過程進行分析、推理、總結，得出事物或過程的本質特點、規律的思維及方法，是物理核心素養重要內容。科學思維有效提高對學生學習物理興趣，解決實際問題都具有重要意義。

在實際教育教學中，科學思維素養的培養不系統不科學，還有待加強。科學思維素養不是具體的教學內容，在教材中常處于隱形內容，，所以在教授過程中，教師常常只講解方法使用而不重視形成科學思維的過程，從而出現部分重要科學思維素養的重視度不夠或被忽略等現象。針對以上情況，本文闡述高中生物理科學思維素養的培養策略。這也是新課程、新高考、新教材改革的重點問題。

一、通過情境創設培養科學思維素養

通過問題情境、認知沖突、多媒體技術、物理實驗、生活實際等方式創設情境，引發學生自主思考、探究分析，形成科學思維能力。如，自由落實運動中，通過生活經驗和亞里士多德觀點得出：重的物體下落快，輕的物體下落慢。創設情境，引發思考，進而設計硬幣、紙和紙團的探究實驗，在這過程中形成建模思想、實驗歸納等科學思維素養。最后，可以引導學生使用打點計時器分組設計探究實驗，獲得自由落體運動規律。自由落體規律學習中，創設各類情境，引導學生進入情境中認識物體和過程中的特點、規律，從而有效培養科學思維素養，繼而解決實際問題。

二、強化學生主體，內化科學思維素養

學生是學習的主體，教師起主導作用，學生學習的過程即是知識和規律建構的過程，自主建構學習的過程是高效的學習。教師在課堂中，應引出問題，引導學生解決問題，形成科學思維方法。如，牛頓第一定律內容，運動需不需要力來維持，教學過程中可以設計引導問題，由學生思考、討論，舉例子、用實驗說話，科學推理得出結論，教師不用急著結論。課堂中，教師常急于將規律結論講完，然后做大量的練習訓練。這只是刷題訓練，物理學科素養未真正培養。

三、通過實驗教學培養科學思維素養

實驗教學分為演示實驗教學、分組實驗教學、創新實驗教學等。實驗教學是培養科學思維素養重要方式，物理學科本身是實驗學科。在分組合作實驗中，讓學生經歷探究實驗的各個環節，實驗過程中已逐步形成科學思維。如，在牛頓第二定律實驗中領會控制變量法、隔離整體法，在平行四邊形實驗中領會等效替代法。

學生在掌握部分物理知識基礎上，開展趣味性、開放性、創造性實驗活動，更能增強物理興趣、創新意識、創造能力、思維能力。如，可以通過主題設計、課題研究、實驗比賽等，增強實驗在科學思維中的培養效果。如，教具的制作，可設計測量甩手腕的加速度，設計測量自由落體加速度等。

四、通過物理學史培養科學思維素養

物理學史中不僅包含著物理概念和規律，還包括著探究這些規律、概念所用的科學方法。在涉及物理學史內容教學過程中，可以創新教學方式方法，如，舉辦亞里士多德與伽利略觀點辯論賽、物理學史課本劇、物理學家實驗比賽等，在充分尊重物理學史基礎上，讓物理課堂更有趣，在活動中讓物理科學思維深入學生頭腦中。

五、通過構建思維導圖培養科學思維素養

思維導圖可以將知識規律、科學方法進行歸納整理。這是學生自主構建知識和規律的過程，此過程就是學生思維過程，具有創新性、發散性、多向性和綜合性等特點。如“勻變速直線運動”章節內容，針對速度、加速度、時間及位移之間的關系，引導學生構建思維導圖。思維導圖可包含知識內容、題型、方法等，也可以嘗試構建科學思維的思維導圖。思維導圖的建構，讓學生對知識規律更清晰、更有全局性，也能對知識有更深層次理解，最終使得科學思維素養得到更好提升。

六、通過實際運用培養學生的科學思維素養

學生在理解物理原理的基礎上，強化科學思維素養實際運用，能養成科學思維方法運用習慣，還可以提高思維嚴謹、發散、創新性。在課堂教學中，設計一題多解、開放性問題、實際情景問題、多種實驗方案等，發散思維，形成科學方法。在課后活動或習題中，整體規劃，調查學情，設計活動和習題，對常見、難掌握的科學思維進一步強化。

科學思維素養培養還應注重個體差異化、設計過程性評價、融合遷移運用等。科學思維素養不像知識內容顯性化易掌握，其更需要系統化、持續性、具體化培養。在新課程、新高考、新教材中，需要將科學思維培養策略具體實踐不斷提升和完善，以達到實際培養學生物理能力的目的。

參考文獻：

[1]王國松.高中物理教學中顯化科學思維方法教育的實踐探索[D].南京師范大學，2018.

[2]王青海.高中生物理科學思維能力的測評及培養策略研究[D].河南大學，2020.

[3]沈越.核心素養視角下對學生物理思維的培養[D].哈爾濱師范大學，2019.

[4]教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[M].人民教育出版社，2017.

責任編輯? 鐘春雪