“生本\"課堂視域下的科學思維發展“三步走”

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》明確指出，高中階段物理教學與學習的關鍵目標在于培育學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任這四大核心素養，其中，科學思維是學生洞察物理事物及物理現象的本質規律，將物理觀念具象化為物理圖景的心理活動，是學生認識世界的高階思維形式，更是學生學好與運用物理知識的核心要點.從“立德樹人”這一教育總體目標來看，思維培養是育人環節的重要內容，科學思維素養培養的重要性不言而喻.實際上，科學思維是一種綜合性思維，涵蓋邏輯思維、系統思維、創新思維、批判思維等多個方面，貫穿于整個教學進程.因此，本文從情境、體驗、交流這三個關鍵步驟著手，深入探究“生本”課堂視域下物理學科科學思維的教學實踐，具體內容如下：

1情境：搭建新舊知識的連接橋梁

科學思維本質上是一種思維活動，它始于對問題的感知與好奇，依賴于個體的知識結構和經驗背景.在高中物理課堂中，學生已具備一定的物理基礎知識，但這些知識往往是零散的、片面的.為了促進學生科學思維的發展，教師需要巧妙地設計教學情境，將新舊知識巧妙地串聯起來，形成一個完整的知識體系.科學思維的培育需建立在學生已有的知識基礎之上.學生借助類比、聯想，從而獲取新知識，進而實現知識體系的構建以及科學思維的培養[1].基于科學思維發展的物理課堂，應高度重視學生思維的連貫性，為學生搭建起連接新舊知識的橋梁，以此降低新知識的學習難度，提升學生思維的深刻性與靈活性.教師可結合教學內容，以舊知識為切入點，以精心創設的優質情境為載體，在問題的引導下，深入開展教學內容的探討，促使學生的科學思維得以生長.

在“楞次定律”這節課中，教師設計了問題情境與實驗情境.

問題情境 在何種情形下，閉合線圈會產生感應電流？

實驗情境用條形磁鐵分別穿過閉合的鋁圈（如圖1）與開放的鋁圈，引導學生觀察實驗現象，并嘗試推導實驗原理（為何條形磁鐵在插人和拔出閉合鋁環的過程中會對其產生力的作用）.

教師以“感應電流的產生條件”這一舊知識為切入點，引導學生回憶“穿過閉合線圈的磁通量發生變化”這一知識點，并共同提煉其中的關鍵詞，如“穿過”“閉合線圈”“變化”等.結合提煉出來的關鍵詞，借助“如果磁通量發生變化，線圈中會產生什么？”“感應電流的方向與磁通量的變化存在何種關系呢？”的問題激活舊知識并賦予其新認知，也自然而然地將學生引入了“楞次定律”的學習中.通過對這些條件的深入探討，學生對舊知識有了全新的認識.緊接著，結合“鋁沒有磁性”這一知識點，設計實驗情境，將抽象的物理規律直觀呈現出來.學生通過觀察演示實驗，對“感應電流產生的條件”進行實踐運用，從而深刻理解相關知識，為后續教學的順利開展奠定堅實基礎.

2體驗：開展自主探究與合作探究

思維是人腦對客觀事物及其規律的間接反映，其發展應以學生具備感性認知為基礎，且需通過自主體驗的方式來實現.鑒于實驗在物理學科中的重要地位，教師可將實驗作為載體，增強課堂的體驗感，讓學生在“做”中“學”.一方面，教師設計演示實驗，引導學生針對實驗現象提出疑問、展開思考，促使學生從被動學習轉變為主動學習.另一方面，教師安排學生進行實驗操作，讓學生將自身的思維成果付諸實踐，實現“做中學”.通過自主體驗的過程，促進學生“思”與“做”的融合，推動學生科學思維的發展.

2.1 體驗1 演示實驗

演示實驗旨在讓學生觀察、分析實驗現象的過程中，實現思維的發展，為學生后續的實踐操作奠定基礎.教師設計“條形磁鐵插入、拔出線圈”的實驗（如圖2所示），引導學生重點觀察電流表的示數變化.考慮到部分學生可能難以準確觀察到電流方向，教師提出一系列問題，如“為何電流表會有示數變化？\"“插入和拔出時電流方向是否一致？為何會出現這種現象？”“如何準確判斷感應電流的方向？”引導學生以小組為單位展開討論，明確學習的重點與難點，逐步深入分析，進而引導學生設計“感應電流方向判斷”的實驗.

2.2 體驗2：實操實驗

實操實驗旨在讓學生將自身的思維成果通過實踐進行檢驗.這一過程模擬了科學家探究物理規律的過程，能夠有效培養學生思維的系統性與嚴謹性，真正實現“知行合一”.經過演示實驗階段的分析，學生對“感應電流方向的判斷”實驗設計有了初步方案.此時，教師可依據實驗原理圖，指導學生連接實驗裝置（如圖3所示），并根據小組討論結果進行實驗操作，最后完成實驗的現象與分析記錄表格（如表1所示）.需要注意的是，在實驗操作過程中，教師應引導學生關注實驗過程而非僅僅關注結果，鼓勵學生深入理解實驗原理、仔細分析實驗現象、準確歸納實驗結果，并進行反思與檢驗，讓學生通過實踐操作實現科學思維的發展.

3交流：促進師生與生生互動

李四光曾說：“科學的存在全靠它的新發現，如果沒有新發現，科學便死了.”交流能夠為學生提供思維拓展的空間，促進學生思維的發散，推動其思維廣度與深度的同步提升.在物理課堂上，交流不僅僅是一種學習方式，更是一種思維火花的碰撞.學生可以在交流中分享各自的見解，提出疑問，共同探討問題的本質.這種互動不僅加深了學生對物理概念的理解，還激發了他們對未知世界的好奇心.因此，教師應創設互動型活動，讓學生既能表達自己的思維成果，又能吸納他人的思維精華.經過梳理、分析與歸納這些思維成果，學生能夠構建起屬于自己的知識體系，同時培養邏輯思維的深刻性、批判性與創造性.教師可設計“實驗研討會”活動，引導學生以小組為單位展示思維成果、傾聽他人觀點、展開交流討論，從而培養學生的科學思維.

各小組選派代表根據“感應電流方向判斷”實驗的現象與分析記錄表格，簡要闡述實驗過程與結果.其他小組需認真傾聽，并針對闡述內容中的問題、優點與不足進行提問.通過組內討論得出結論，在表達過程中深化對結論的理解，通過傾聽他人觀點吸收不同的見解，實現思維的碰撞.

隨后，教師展示“感應電流方向的判斷”實驗結果圖（如圖4所示），通過問答的方式進一步幫助學生梳理思維，使學生的知識系統化、思維全面化.最后，教師提出“通過實驗過程，同學們有何發現？”引導學生回顧實驗過程中的知識、方法與思維，進行審視與交流，從而拓展、深化與更新學生的思維.值得注意的是，教師應始終以肯定的態度對待學生在交流過程中提出的各種想法，哪怕是錯誤或新奇的想法，以充分調動學生的參與積極性，增強學生的學習自信心.

4結語

綜上所述，通過情境創設、親身體驗、互動交流這“三步走”的教學實踐，學生真正成為課堂的主體，他們通過主動探索、積極實踐、用心學習，不僅獲取了知識，還實現了科學思維的發展，有力地推動了物理學科核心素養的落地[2].在“楞次定律”這一具體實例中，看到了情境創設、親身體驗、互動交流對于提升學生科學思維的重要作用.在今后的教學中，教師應緊密結合教學內容，精心設計優質的情境與實驗，積極開展雙向互動交流，進一步拓展學生思維的廣度與深度，讓\"育人”理念在物理課堂中得以充分彰顯.

參考文獻：

[1]劉雨欣，荊鵬，侯恕.物理教科書中科學思維的呈現：建構邏輯、現實樣態與推進路徑[J].中學物理，2025，43（01）：21—25.

[2]陶夢雨.高中物理教學中提升科學思維的探索—以“分子動理論”為例[J].物理教學探討，2024，42（10）：15—17.