核心素養視域下高中物理實驗教學中的科學思維培養研究

雷彬

【摘要】在當前科教興國的背景下，愈發重視提高學生的科研能力和創新能力，以促進我國經濟社會持續健康發展，穩固我國在國際競爭舞臺中的優勢地位。高中物理學科的學習需要學生具備較強的抽象思維、邏輯能力以及動手實踐能力，在實驗教學中引導學生樹立科學思維成為培育學科核心素養趨勢下的重要內容。高中物理教師應充分落實該學科的育人價值，在提升學生動手實踐能力的同時也需要培養學生樹立科學思維，從而自主開展科學研究活動。本文主要研究核心素養視域下高中物理實驗教學如何開展教學活動培養科學思維的方法策略，從多方面提出切實可行的教學策略，旨在對當代高中物理教師有所借鑒，以培育學科核心素養為教學目標，開展實際有效的實驗教學，促使學生形成科學思維，成為社會發展的重要推動力量。

【關鍵詞】高中物理;實驗教學;科學思維;培養研究

一、聯系實際生活創設教學情境

在培養學生形成科學思維的初期階段，教師要調動學生的積極性，盡量引導學生運用已有經驗理解教學內容。教師在實驗教學活動中合理引入生活化教學資源能夠快速拉近學生與知識之間的距離，引導學生借助已有經驗逐步進行探索。在這一過程中，教師應充分發揮好組織、引導和合作的作用，擇優選取生活化教學資源，為學生創設合適的教學情境營造良好的學習氛圍，通過問題的提出與學生共同探討、深入挖掘，為學生科學思維的形成奠定良好的基礎。例如，開展實驗教學“用打點計時器測速度”時，在課程導入環節教師可以引出“高速攝影與頻閃攝影”的內容來激發學生的實驗興趣，使學生將攝影與所要學習的實驗內容進行聯系，為物理實驗的開展打下基礎。

二、教學物理基礎知識，滲透科學思維

培養科學思維的前提條件在于學生擁有良好的自主學習能力和扎實豐富的物理基礎知識，因此教師在正式讓學生進行實驗操作之前應向學生傳授有關實驗步驟、實驗器材的使用等相關知識，使學生充分掌握有關使用實驗儀器及設備的注意事項和操作要求，使學生嚴格按照規則進行實驗，確保實驗操作的無誤性和有序性，為學生順利開展探索研究做好準備工作。例如，開展實驗教學“探究小車速度隨時間變化的規律”時，明確該實驗所用工具，包括學生電源、導線、打點計時器等教學用具，著重強調該實驗中的注意事項，如接通電源后再讓紙帶開始運行，減少實驗誤差，打點完成后應立即關閉電源等等。如此一來，通過加強學生對實驗基礎知識的掌握有利于為科學思維的形成提供重要保障。

三、應用小組合作探究模式

當前，存在一部分高中物理實驗課程仍然以教師講解和演示為主，學生缺乏獨立思考和自主動手的機會，導致學生的科學思維無法有效形成。基于此問題，教師在實驗教學中可以采取小組合作探究的形式落實學生的主體地位，鼓勵學生充分發揮自身才能，在動手實踐中使所學知識得以深化理解。以實驗教學《研究平拋運動》為例，教師提出問題，如準備兩物體使其同時開始運動，一物體做平拋運動，另一物體做自由落體運動，那么他們是否能夠同時落地？從而以此為合作探討的出發點，展開小組討論，學生可以通過設計實驗來驗證猜想。將小組合作探究模式應用于物理實驗教學之中對激發學生的表達欲望和思維能力十分有益，教師在小組討論過程中也應適時給予學生啟發和指導，使學生明確探討方向，更有利于其科學思維的逐步養成。

四、鼓勵學生大膽創新，自主設計實驗

在培養學生樹立科學思維的過程中，增強學生的質疑意識與創新意識十分關鍵。教師應鼓勵學生敢于面對實驗困難及錯誤，拓展自己的思維空間進行創新性設計。有效避免學生因機械重復實驗禁錮自身科學思維及能力的發展，大大提高學生的實踐能力、設計能力及科學思維。學生完成基礎實驗操作的基礎上也應自主設計實驗流程，例如，開展實驗教學“探究加速度與力、質量的關系”時，講解有關基礎知識后教師要求學生根據自身掌握的運用紙帶測加速度的方法，設計一套探究加速度與力、質量關系的實驗方案，時間限時六分鐘進行自主思考與構思，隨機挑選幾名學生發表自己的看法，在全班范圍內共同探討該實驗方案是否具有可行性，以及其中需要改進的地方。

五、結束語

綜上所述，科學思維作為物理核心素養中的重要組成部分，合理有效的物理實驗教學對培育科學思維十分有益。高中物理教師可以結合上述教學策略實施實驗教學，為學生科學思維的形成奠定良好的基礎，鞏固學生對實驗基礎知識的掌握，合理運用小組合作探究模式，不斷提高學生的科學思維和個人能力，從而達成培育核心素養的教學目標。

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