淺談核心素養下高中物理教學中如何培養學生科學思維能力

摘 要：物理教學中，復雜、抽象、邏輯性較強的知識體系對于學生來說較為吃力。在當代教學中，教師不僅要傳授學生學科知識，更要培養學生的物理素養、科學思維能力，進而提升學生的核心素養。只有良好的思維能力才能讓學生更好地掌握物理知識，發現物理知識當中的內涵。文章主要探究了核心素養下高中物理教學中如何培養學生科學思維能力，以期能夠提升物理教學水平。

關鍵詞：核心素養;高中物理;科學思維能力;培養策略

一、 前言

學生想要提升學習質量水平，首先就需要具備相關的科學思維能力，尤其是在物理學習中，學生的科學思維能力決定著學生的思維走向和科學態度。物理學科的核心素養就是讓學生在學習的過程中具備一種社會需要的實踐能力和個人高尚情操。因此教師在教學中就要積極地轉變思想，創新教學模式，以此提升和培養學生的科學思維能力。

二、 加強對概念性知識教學的重視程度

隨著學生開始接觸高中物理課程，越來越多的新知識開始介入，每引入一個新的知識板塊，都是從概念的界定開始的，這就體現了概念的基礎性。學生只有將概念完全吃透，不僅知其然還要知其所以然，才能更好地進一步學習知識。如果學生對于概念性知識的理解僅僅停留在記憶和背誦這個層次時，是遠遠不夠的。這就要求教師不僅僅單純追求快，更要有耐心，付出時間讓學生吃透知識，這樣看似耽誤了授課進程，實則夯實的是學生的基礎，為學生以后的學習打下更加堅實的基礎。教師在進行物理概念的講解時，要抓住問題的本質，讓學生從根本上去理解某一物理概念。這樣對物理概念的認識才會更加清晰，對相似概念的區分才會更加明確，為培養科學思維提供堅實的理論基礎。

舉例而言，在學習勻變速直線運動的時候會涉及速度和加速度的概念，速度是描述物體運動快慢的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。但是在教學過程中，有一部分同學很難理解“為什么加速度變小，速度還在提高”，筆者就告訴學生“速度就相當于手里的錢，加速度相當于你的工資，即便工資越來越低，但是手里錢的總數肯定還會在增加”。這樣通俗的講解，能夠讓學生理解得更加深刻，從根本上理解物理概念。

三、 引導學生樹立科學態度

針對學科嚴謹性、邏輯性、復雜性的學科特點，學生在學習研究中就要樹立一種嚴謹、認真的科學態度，只有科學態度的樹立才能在物理學習當中更好地開展研究實踐。想要培養學生的科學態度，教師首先要創新教學思想觀念，將培養學生科學觀念當作教學中的重要目標和內容，以自身的嚴謹態度來影響學生的言行和思想，讓學生能夠以教師作為提升自己的目標和模范，嚴謹地對待物理學科學習;然后教師要把這種科學的態度有效地運用到教學當中的各個環節中，在知識的教授講解中，教師要保證內容的真實性，提供相應的論據來支撐物理理論概念;在物理實驗研究過程中，教師也要以科學嚴謹的方式來處理研究的各種數據，嚴格遵守實驗過程中的各項流程和操作規范，從而保證實驗結果的真實有效。

例如在高三學期新開始的首節物理課中，教師可以讓學生重新介紹物理這一學科概念的特點和內涵，引導學生重新認識物理學科知識。教師在講解中可以引導學生觀察物理的發展過程，物理發展是一個具有動態的過程，學生能夠發現物理學科的轉變就是一個由粗劣到精細的過程，也是一個從片面的講解到全面的演變進程。在物理學科中，不僅有豐富、多樣、完整的學科體系，更有深厚的文化底蘊和內涵。例如物理學家愛因斯坦、伽利略、亥姆霍茲等這些杰出的物理學家代表，教師可以為學生講解他們的物理探究事例，還可以介紹一些物理大事件，例如量子通信等，讓學生不僅僅了解了物理學家嚴謹的學科態度，還激發了學生探究物理知識的欲望。

四、 創新課堂教學方式

教師在教學中可以積極地改變現有的教學模式，通過課前準備、課中講解、課程節奏安排、實驗操作流程的優化來為學生提升課堂教學質量。在教學中，教師可以設計問題，來刺激學生的思維，學生通過問題的思考能夠獲得更多的思考機會和思考時間，從而鍛煉學生的思維能力。同時教師也要注重對物理原理的分析，在物理學習當中，含有很多的物理公式、定理，教師除了讓學生掌握這些技巧方法，更要引導學生更深處的挖掘，從而更好地掌握物理知識。

例如在講解《向心力的實例分析》時，教師就可顯現給學生進行這樣的提問：大家想一下，火車在平直軌道上勻速行駛時，所受的合力等于0，但是火車在轉彎的時候，我們說轉彎的火車在做圓周運動，那么是什么力提供火車的向心力呢？這樣的提問能夠為學生引導一個明確的探究方向，不僅能夠節省教師的教學實踐，還能夠為學生指明重點。在物理實驗課程中，教師提出一個探究性問題之后，首先要鼓勵和引導學生發揮自己的自主學習能力和獨立的設計實驗方案，甚至可以鼓勵學生自制實驗器材;在實驗過程中遇到相關的問題，教師也不要直接告訴學生答案和方法，而是要鼓勵學生進行分析自行解決。這樣的方式能夠更好地幫助學生培養科學的態度，提升學生的思維能力和物理素養。

五、 著重讓學生參與實踐物理實驗

在物理學習當中，由于受到應試教育的影響，導致教師在教學中經常以理論知識為主導，對于物理實驗的開展并不重視，這種做法很顯然是錯誤的，教師只有加強學生的物理實驗參與和實踐，才能在實驗中培養學生的科學思維能力。學生能夠在物理實驗的探究中進行數據的分析整理、儀器的運用原理分析、研究實驗的結論等工作，在這個過程中，學生也會積極地參與進去，全程進行實驗的探索與思考，通過實驗的操作探究，教師能夠引導學生更清晰地看到科學的世界面貌，讓學生多角度地進行探究實踐，因此來獲得最大的思維收益。

例如在“電阻”大小影響因素教學中，教師如果單純地講解電阻的原理、概念和運用方式、作用，對于學生來說很難理解，因此教師可以利用實驗探究的方式，讓學生直觀地參與到實驗當中去，提升學生的參與感和探究欲望。首先教師可以給學生準備相關的實驗設備：直流電流表，小燈泡，電源，開關，導線若干，長度粗細均相同的鐵絲、鎳鉻絲及銅絲各一段，粗細相同、長度不同的鎳鉻絲各一段，長度相同、不同粗細的鎳鉻絲各一段。學生動手進行“電阻”的探究和實驗摸索。學生在這種氛圍中也能激發自己的興趣，然后運用科學的思維能力來進行實驗的思索和解答，提升學生的科學素養。

六、 與實際生活相聯系，加強學生的實踐

任何一個學科的學習都與生活有著密切的關系，物理學科也不例外，但是由于學生往往在學習應用上的能力較弱，就很難在生活中發現物理學科的知識點。但是核心素養的下的物理科學思維能力，就是必須要學生具備物理意識和學科觀念，然后引導在物理知識中產生科學思維能力，從而加強學生的應用能力。在日常教學中，教師可以開展一些互動活動，例如知識搶答，物理知識競賽這種實踐活動，在活動中鍛煉學生的科學思維能力，提升學生的敏捷性和反應;另外教師還可以為學生布置與生活相關的物理作業，讓學生在實際生活中發現更多的物理知識。

例如教師在為學生進行作業布置時，可以引導學生利用雞蛋、海綿等生活中常見的物品來開展物理實驗的探究，學生回到家以后，利用雞蛋和海綿來實驗沖力的大小變化。首先可以以一樣的高度讓雞蛋自由下落，當雞蛋撞擊到水泥地上時會摔壞，但是當雞蛋撞擊到海綿上時卻是不會摔壞，這種現象是生活中比較常見的現象，教師就可以引導學生應用相關的力學理論來進行解釋，得出沖量相同，時間短、作用力大等的結論。這樣的生活實驗研究能夠讓學生加深對物理知識的認識和理解，進而在生活中提升學生的科學思維能力。

七、 鼓勵學生合作探究，取長補短提升思維能力

通過鼓勵學生合作探究來解決問題，也是提升學生科學思維能力的一種有效途徑。在物理教學實踐中發現，學生之間的能力特質是有著差異的，有些同學比較喜歡運動和身邊可見的事物，力學和運動學相關的內容就會學得更加扎實;而有些同學比較喜歡微觀的事物，對太空充滿了向往，在學習電磁學和星體運動相關的知識時就會迸發出更大的興趣。鼓勵學生合作學習，互相幫助，取長補短，有助于實現大家共同進步。學生之間通過互相幫助來實現問題的解決，這一獨立思考探究的過程可以很好地促進科學思維能力的形成。

為了培養學生合作學習的習慣，教師可以將學生分為固定的小組，并通過一些日常的活動讓不同的小組之間形成良性競爭，讓大家在互相追趕中實現學習成績的提升。例如在學習《牛頓第一定律》的時候，教師可以將實驗的操作環節交由學生來做。每個小組都要親手完成一次實驗，并填寫實驗報告，教師作為評委，選出操作既準確又迅速地小組進行表揚。通過組內同學之間的互助，組間同學的互相比拼，可以讓學生的思維更加活躍，解決問題更加高效。

八、 優化教學反思和評價體系

在物理學科教學中，只有不斷地總結、整理、歸納，才能加強其學習應用能力，才能讓學生在不斷地發現研究中找到更深入的物理知識，因此教師在教學中就要加強教學反思。在教學反思中，教師要引導學生優化反思他所學的物理知識內容，讓學生能夠自主地整合和總結，然后找到知識內容中能夠相互關聯的內容，將其做成一個思維導圖，進行總結。從當天的日總結到階段總結、學期總結，學生在總結、歸納的過程就會潛移默化地形成一個科學的思維狀態。在教學評價中，教師要科學地對學生進行評價，學生的學習成績不能作為評價學生科學思維和學習能力的唯一標準，教師在進行評價時，要將思維能力放到其中，在日常教學中，學生的表現、狀態都要進行有效記錄，在學生進行實驗探究中，學生的科學態度、科學方法也要進行客觀的評價，進而提升學生的科學思維能力。

九、 結語

核心素養下的物理教學中，教師要以學生為中心，鍛煉學生的科學思維能力，通過重視概念性教學;在物理知識中引導學生樹立科學態度;創新課堂教學方式;讓學生參與物理實驗;加強學生的實踐等途徑來開展教學活動，使學生樹立科學思維意識，進而提升物理教學質量。

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作者簡介：

許琳琳，福建省莆田市，福建省莆田第一中學。