探析高中物理核心素养下科学思维能力的培养

摘 要：发展学生的核心素养，提升其适应终身发展与社会发展的品格与能力是我国教育改革中的一项重要内容。在新课程标准改革的背景下，立足于学生的核心素养提升进行教学是各学科教师不断探索的任务，而对于高中物理学科而言，其需要在核心素养基础之上侧重学生科学精神的养成，且在此过程中对学生的科学研究思维与创新思维能力进行优化。基于此，本文将系统阐述在高中物理课堂中教师如何基于核心素养培养学生的科学思维能力，以期为高中物理教师优化教学效率与品质提供一定的方法论指导。

关键词：高中物理;核心素养;科学思维能力

引言：在我国教育改革进程中，教育领域经过长时间的研究调查做出当代学生应该具备的核心素养包括文化基础、自主发展与社会参与等三方面，而科学精神作为六大综合表现之一成为了各学科在培养时的侧重点，而对于高中物理学科来说更加如此，物理作为基础科学，作为科学领域的基石，其彰显着科学真理的光芒与科学思维的魅力。高中阶段的物理学科是学生建立物理知识基本框架的时期，学生在此阶段对科学知识的发生逻辑与发展历程的理解程度，对接受高等教育阶段的物理学及其他科学知识产生重要影响。因此在高中物理教学实践中，教师如何在核心素养下培养学生的科学思维能力将对学生的全面发展具有重大意义。

一、基于核心素养塑造学生的调查研究能力

无论是在自然科学还是在社会科学领域，调查研究都是进行理论知识建立的基础，在此过程中不断塑造研究者的归纳与演绎、分析与综合的科学思维能力。调查研究人们收集整理相关数据与信息的实践基础，是高中物理学习中首先具备的能力，只有相应的调查研究能力才会使学生深刻理解知识的形成逻辑与发展历程，体会知识建立的过程并形成自己所理解的知识体系，使其构建基于理论知识而逻辑自洽的知识框架。因此，在教学实践中，教师需要积极鼓励学生进行理论调查研究，将教材知识充分讲解给学生后引导其自发进行思索与更深入的探究。在课堂教学时，为了降低理论的抽象性与难度，教师可以采取诸如创设情境法等教学方式，使学生能够在生动的场景与活跃的氛围中习得知识，并提升学生的学习兴致进而促使其自发进行深入探究。比如，教师为学生讲解完光学基础知识如光的折射现象，可以引导学生积极寻找生活中常见的光的折射现象，并利用相关知识进行解释与检验，除此之外，教师还可以激励学生进行生活中折射现象的调查，并对其产生原因进行探讨研究，以调查说明折射现象的根本原因，使学生在类似这样的调查过程中深入理解知识内容，体会理论工作者的研究过程，从而逐渐锻炼其科学研究的思维能力。

二、在核心素养下提升学生的实验操作能力

自從近代伽利略开创实验科学以来，实验已经成为科学研究中的重要环节，其是塑造科学思维与保障科学知识客观性的重要基础，因此，在高中物理课堂中，为了培养学生的科学思维就需要不断提升其实验操作能力。在教学实践中，教师需要在学生核心素养的基础上不断锻炼与提升学生的实验操作能力，使其通过在严谨精化的实验过程中观察事物的运动变化，使其较为充分理解宇宙自然的物理规律。传统单一的灌输式物理教学使学生处于被动地位刻板地吸收理论知识，远离了应该进行的实验，不仅因理论过于抽象而打击学生的学习兴趣，且在此过程中不利于学生的科学思维的形成，在一定程度上限制了学生全面发展。因此，教师为了全面塑造学生的科学思维，使其深刻体会物理学的魅力，需要给予学生足够多的实验机会，使其通过亲身操作而理解知识的发生逻辑。譬如，在教授惯性定律知识时，教师除了将教材内容充分传递给学生外，为了使其生动理解惯性定律的内容与形成过程，可以指导学生进行与伽利略斜面实验类似的实验，在此过程中将注重优化实验环境，使其不断逼近理想状态，通过此类的理论与实验相结合的课堂，使学生把握知识建立的过程且认识实验的各项要求与准则，为其之后的理论探索与实验操作奠定坚实基础。

三、在核心素养基础之上提高学生的实践应用能力

实践是认识的最终归宿，认识的最佳落脚点在于实践，因此，检验学生物理知识的掌握程度与科学思维能力的关键之处在于，学生是否能将所学知识恰当准确用于实践之中。学生在学习完某一理论知识之后，不仅需要能够解答相关问题，而且还能够用其解释相关的日常现象与解决日常出现的问题。在对学生主要包括文化基础在内的核心素养进行提升时，需要按照物理学的学科特点，将其准确应用于实践中，使学生在实践应用中加深对知识的理解且不断塑造其科学思维，促使其在体会科学精神的同时提高实践应用能力。教师为此可以积极转变传统教学模式，充分给予学生自由的空间进行实践应用，且可以利用小组讨论的方式进行实践应用现象与方式的探讨，使学生在激烈的思维碰撞中加深对知识应用的理解，在相对轻快的氛围中激发其进行实践的兴趣与积极性，从而优化了课堂品质与效率，且在讨论过程中不断塑造学生的逻辑思维与科学思维能力。譬如，在课堂讲授摩擦力知识后，使学生在理解了摩擦力知识建立的逻辑与发展历程后，教师可以引导学生思考日常生活中常见的摩擦现象，其是通过什么样的方式来产生摩擦，通过摩擦产生什么作用等问题，激励学生活跃思考与讨论，可以就上述问题组织学生小组讨论，每一组提出至少两个相关的日常现象，并引导学生思考为了解决生活中常见的何种不便可以利用摩擦力的知识。通过诸如此类的过程，充分提升学生的实践应用能力，塑造培养其科学思维。

四、在核心素养基础之上提升学生的自主学习发展能力

自主发展是我国学生核心素养的三大内容之一，在高中阶段，学生的自我发展需要依靠自主学习进行推进，使其在自主学习中深化其逻辑思维等能力，因此，在高中物理课堂中，教师需要通过着力提升学生的自主学习发展能力塑造其科学思维。自主学习要求教师转变传统的教育观念，将课堂的主体地位归还给学生，使其拥有足够的空间进行自我探索与学习，通常来说，能够进行自主学习的学生对知识的理解相对较深，且已经构建了属于自己的知识体系，因此，引导学生进行自主学习不仅可以深化学生的知识逻辑体系，而且能够使其在此过程中查漏补缺扩展知识面，优化科学探索的思维与能力。在高中物理教学实践中，教师要尊重学生的主体地位，积极发挥引导作用，当学生遇到较难理解的内容时辅助学生进行解决，不需要将全部内容都讲解给学生，适当进行点拨即可，使其关联相关知识自主寻找完整的思路与逻辑，通过此类的针对性训练能够有效提升其科学思维能力。譬如在讲解牛顿第三定律时，教师在讲授完基础知识后，鼓励已经深入理解该内容的学生进行自主学习，例如探究牛顿第三定律的理论渊源及三大定律之间的关系，牛顿三大定律对物理学大厦奠基作用的表现等问题，使学生广泛结合所学知识寻找理论之间的逻辑继承与发展关系，并引导激励其自主预习之后的教材内容，使学生在自主学习中建立自己的知识体系与结构，为之后的理论学习奠定坚实基础。为了营造全班的整体自主学习氛围，教师还可以充分利用小组讨论的形式，使小组成员积极讨论诸如上述问题，使其各抒己见，要求其发表见解时有理有据，依据准确的理论知识与严谨的逻辑进行讨论与思维碰撞，使学生在讨论中体会自主学习的乐趣，长此以往会激发学生自主学习动力。

五、结语

总而言之，在新课程标准改革的时代背景下，围绕学生的文化基础、自主发展与社会参与等三大内容的核心素养提升之外，各学科应该注重发展学生的学科特色能力，就如高中物理课堂应该不断塑造学生的科学思维能力，使其在学习中体会物理学的魅力与应用。为了全面塑造学生的科学思维能力，高中物理教师需要在教学实践中注重学生的调查研究、实验操作、实践应用与自主学习发展等能力，使学生在这几方面的针对性训练中综合提升科学思维与科学研究能力，为其未来的理论研究与全面发展奠定良好基础。

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作者简介：沈榴（1993-06-），女，江苏常州，本科，二级教师，从事高中物理教学研究