核心素養下學生科學思維能力的培養策略

錢毓平

【摘要】隨著新課程改革的不斷推進，我國教育部門開始加強對核心素養的研究，同時在核心素養背景下也開始培養學生的科學思維能力.科學思維是高中學生必須具備的一種能力，而高中物理作為培養學生科學思維能力的有效載體，教師應該加強對高中物理教學工作的研究，采用多樣化教學策略，促進學生科學思維能力的養成.本文立足高中物理學科，深入探討核心素養下學生科學思維能力的養成措施，希望能夠給高中物理教育工作者提供一定的借鑒價值，讓學生在物理學習中形成科學思維能力，為后續的學習奠定堅實的基礎.

【關鍵詞】高中物理；核心素養；科學思維

核心素養是學生參與社會生活需要具備的一種素質和能力，在當代教育工作中教師也開始關注學生核心素養的形成，其中科學思維能力是核心素養的重要組成部分.所有教師都應該緊跟時代發展趨勢，融入核心素養背景中，加強對培養學生科學思維能力的培養，讓學生更加適應社會生活.高中物理是培養學生科學思維的關鍵學科，教師有必要加強對學生科學思維能力的研究，助力教學工作發展.

1 高中物理教學現狀

1.1 教學理念相對落后

科教興國戰略的實施充分體現出我國對教育工作的重視程度，同時也對新一代人才提出了更高的要求.新一代人才不僅要具備豐富的知識，同時還要具備更強的學習能力、思維能力等，但是當前部分高中物理教師教學理念相對落后，在課堂中強調知識掌握，以知識掌握情況衡量教學效果.而當前人才市場競爭激烈，如果學生的學習能力、思維能力以及合作能力等不能有效地提升，將會在激烈的競爭環境中被淘汰.為此，新一代高中物理教師要積極轉變教學理念，認識到培養學生學習能力、科學思維能力等各項能力的重要性，這樣才能讓學生在高中物理學習中收獲更多的知識，掌握更多能力，更加從容地應對未來激烈的人才市場競爭環境［1］.

1.2 教學模式相對單一

高中階段的學生往往面臨巨大的升學壓力，高中物理教學中教師希望能夠在最短的時間內給學生傳遞更多的知識，講授法則是高中物理教師采用最多的教學模式，這雖然有利于促進知識的傳播，但是忽視了高中物理學科的特殊性.因為高中物理學科涉及大量的實驗，需要多種教學模式相結合，單一的物理教學模式制約了高中物理教學工作的發展.另外，社會在發展，時代在進步，物理教學工作也呈現出新的特點，比如越來越多的教師開始加強對現代教學媒體以及信息化教學資源的應用，不僅使高中物理教學工作呈現出新的特點，也活躍了課堂教學氣氛.但是部分教師對信息化教學的應用水平不高，導致現代化信息技術難以在高中物理課堂中發揮更大的作用［2］.

1.3 教學評價缺乏合理性

教學評價注重對學生和教師的情況進行反饋，為后續教和學提供建議，為此，保障教學評價的合理性十分關鍵.但是當前教師在教學評價方面還有待于提升，比如存在不合理的現象，將會影響高中物理后續的教學工作.在當前部分教師在對學生進行的教學評價中更多的是將理論知識作為評價的標準，對學生科學思維能力以及其他能力的培養缺乏客觀合理的評價，使高中物理教學質量和水平也難以保障.另外，在教學評價主體方面，教師是整個教學評價的主要參與者，而作為學生和學生家長在整個教學評價中的地位和作用被削弱，導致教學評價往往會存在單一、不科學的現象，不能從更加全面的角度評價學生科學思維能力.

2 高中學生科學思維能力的養成措施

2.1 利用物理實驗培養學生動手能力

通過對教材內容進行分析可以發現，高中物理教材中包含很多實驗，比如用打點計時器測速度、探究小車速度隨時間變化的規律等實驗，如果教師不能轉變觀念，踐行核心素養，針對高中物理學科的特殊性給學生設置不同的物理實驗將會降低高中物理教學效果.因此，教師應該踐行核心素養，充分利用物理實驗培養學生的動手能力，促進學生科學思維能力的形成.

例如 以“用打點計時器測速度”一節為例，本節課的實驗目標是讓學生能夠了解兩種打點計時器的結構以及工作原理，能夠自主安裝和使用，學生可以理解根據紙帶測量速度的原理，經歷實驗探究的過程，培養學生實踐操作能力.為了保障物理實驗的有序推進的同時培養學生實踐操作能力，教師應該做好以下幾項工作：首先，教師應該給學生布置預習任務.打點計時器對學生來說相對陌生，在進行本次實驗之前，教師有必要讓學生了解打點計時器，同時根據課后習題利用刻度尺、彩色畫筆以及紙帶等自制打點計時器.教師通過給學生布置預習任務，可以引導學生具體地參與到本次實驗中，同時為實驗的開展奠定基礎.其次，教師要科學合理地設置小組展示環節.通過預習任務，學生已經學會自制打點計時器，并且很多學生在制作打點計時器方面有十分豐富的經驗.為此，教師在實驗開始之前可以開展小組展示活動，讓學生展示設計作品，同時講述如何測量手的速度以及遇到的問題.再次，教師組織學生開展實驗探究活動，讓學生通過觀察實物，對照實物認真閱讀打點計時器的使用規則以及相關結構名稱等.在了解打點計時器的使用方法時教師可以按照課本規范的流程步驟，用不同的速度拉動并打開紙袋，讓學生可以模仿教師的動作，正確規范地使用打點計時器.最后，教師需要做好實驗總結歸納工作.在物理學科中開展一系列的實驗研究都有一個明確的目的，如果教師僅僅組織學生開展實驗活動，但是不對實驗結果進行總結和提升，將會降低實驗的教學效果.因此，教師應該善于對實驗進行總結歸納，比如教師可以對打點計時器的構造原理、操作流程以及利用打點計時器測瞬時速度等進行總結，這樣能夠進一步幫助學生明確實驗目的，促使學生在實驗目的的引導下參與實驗研究，鍛煉自身的動手能力［3］.

2.2 利用信息技術培養學生自主學習能力

隨著社會的發展，我國已經進入信息化時代，在信息化時代背景下高中物理教師也開始加強對現代信息技術的應用與數字化教學資源的挖掘，使高中物理教學工作呈現出新的特點，也提高了學生的學習積極性.因此，在核心素養背景下教師可以充分發揮信息技術的優勢，培養學生自學能力，讓學生可以在信息技術的輔助下實現自主學習.

例如 以“時間和位移”一節為例，本節課主要教學目標是讓學生能夠明確時刻與時間間隔的區別，懂得位移概念，知道位移是矢量，能夠用向線段表示位移的大小與方向.與高中物理實驗教學相比較，本節課知識點相對枯燥，需要學生掌握大量的定義以及概念，很多學生在學習本節課中開始出現注意力轉移的情況.為此，教師可以積極踐行核心素養，利用信息技術培養學生的自主學習能力.首先，教師可以加強對學校校園網以及區域網的應用，與其他學科教師共建網絡學習平臺，各科教師可以將上課的視頻以及優秀教學案例上傳到網絡學習平臺，學生也可以自行登錄網絡學習平臺下載自己需要的視頻內容.在本節課中，教師通過運用互聯網搜集了很多關于時間和位移的同步課堂以及學習資料，并在第一時間上傳到網絡學習平臺，豐富了學生對時間和位移的認知，同時也可以拓寬學生視野，提高學生的科學思維能力.其次，教師也可以加強對微課的應用.微課是當前很多教師采用的教學方式，微課能夠讓學生在最短的時間內獲得更加有效的學習信息，也可以通過視頻、畫面等形式直觀地展示內容，基于微課的重要性，教師要積極踐行核心素養，加強對微課的應用.針對本節課教學內容，教師通過微課的形式直擊重難點內容，對本節課中的時刻和時間間隔、路程和位移以及矢量和標量進行研究，在時刻和時間間隔知識點的教學過程中，教師通過微課給學生呈現了時刻與時間間隔的不同概念，同時采用文字和圖片相結合的方式展示時刻與時間間隔的不同.另外，教師還通過微課給學生呈現區分時刻與時間間隔的方法，讓學生加深了對時刻和時間間隔的認識.在路程和位移知識點學習中，教師給學生明確路程和位移的概念、單位以及位移計算公式和位移方向等內容.為加強學生對知識點的鞏固，教師還通過微課給學生展示經典例題以及課后練習，通過練習典型例題以及課后練習，學生可以進一步掌握路程和位移的相關知識.

以微課為代表的信息技術教學方式彌補了傳統教學的不足，學生可以借助微課查閱網上的相關資料，并且也可以對教學內容進行無限量回放，這對提升學生的自主學習能力也具有重要的作用.因此，教師應該轉變觀念，加強對信息化教學設備以及教學媒介的應用，讓信息技術在教學工作中發揮更大的作用［4］.自主學習能力培養將是未來教育發展的趨勢，教師應該深耕高中物理課堂，利用信息技術促使學生不斷提高自主學習能力，為后期科學思維能力的形成和發展創造條件.

2.3 組織開展多種形式的實踐比賽活動

組織實踐活動是促進學生形成科學思維能力的有效途徑，高中物理學科強調數據的嚴謹和嚴密性，一個小小的數據往往會對整個實驗產生巨大的影響，為此，教師應該融入核心素養背景，組織學生開展多種形式的實踐比賽活動，讓學生在實踐活動中感受真理，并樹立崇高的科學理想.

首先，教師可以組織開展以“物理照耀世界，科技點亮未來”為主題的物理實驗競賽活動.在本次實驗競賽活動中各班物理教師加強指導，同時以學生為主體，采用小組合作的方式進行，在物理競賽活動的引導下學生的參與熱情高漲.學生通過前期提交報名表、設計實驗報告以及到現場實際操作實驗等流程提高了實際動手能力，也培養了學生科學思維能力.在實際操作中學生操作嫻熟，分工明確，職責分明，配合默契，各小組都順利地完成了此次比賽，進一步展現出學生扎實的實驗操作基本功.

其次，教師也可以組織學生開展高中社會實踐活動.高中物理知識本身與生活聯系十分緊密，比如高中物理學科中涉及的重力、彈力、摩擦力等都與人們的日常生活息息相關.基于高中物理學科的特殊性，教師應該組織學生開展社會實踐活動，讓物理知識融入社會生活，解決社會生活問題，同時也可以鞏固知識，進而培養學生科學思維能力.比如在學習“自由落體運動”一節時，教師可以讓學生以小組為單位，觀察日常生活中的自由落體運動現象，同時對自由落體運動的規律以及原理進行深入分析.在教師的引導下學生紛紛展開探究，對自由落體運動進行了闡述和總結.

需要注意的是，組織開展多種形式的實踐比賽活動對教師的素質和能力有較高的要求.高中物理教師應該加強學習，不斷提升活動組織能力，及時發現學生在實踐比賽等各項活動中存在的問題，對學生進行科學指導，讓學生能夠積極地參與到實踐比賽活動中，激發學生潛能，進而培養學生科學思維能力［5］.

3 結語

綜上所述，培養學生的科學思維能力已經成為高中物理工作的重點，但是當前部分學生還不具備科學思維能力.為此，高中物理教師應該加強對科學思維能力的分析，同時針對目前高中物理教學中存在的問題，采取積極有效的措施，比如改善教學模式、加強對微課的應用、組織開展實踐比賽活動等，為學生養成科學思維能力搭建平臺.

參考文獻：

［1］楊治國.高中物理核心素養下學生科學思維能力的養成措施分析［J］.科學咨詢（教育科研），2021（09）：270-271.

［2］許琳琳.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［J］.考試周刊，2020（95）：135-136.

［3］李開強.高中物理核心素養下學生科學思維能力的養成措施分析［J］.考試周刊，2020（84）：131-132.

［4］湯華.探究高中物理核心素養下學生科學思維能力的培養［J］.名師在線，2020（17）：15-16.

［5］余華云.基于核心素養的高中物理教學探析［J］.中學物理教學參考，2016，45（19）：2-5.