新课程下高中物理科学思维素养培养策略

梁时利

【摘要】新高考评价体系提出“一核四层四翼”的总体要求，并提出学科核心素养要求，关键要培养学生影响终身的学科关键能力。在新课程、新高考、新教材中，对高中生物理科学思维素养提出了更清晰明确的要求，以往多是重知识、重定理定律，轻方法，致使科学思维方法是学生们的薄弱点，特别在考察复杂问题、情景化问题时，更顯薄弱。如何培养高中物理科学思维素养成为关键。

【关键词】高中物理;科学思维;培养策略

科学思维素养是人们对客观事物或过程进行分析、推理、总结，得出事物或过程的本质特点、规律的思维及方法，是物理核心素养重要内容。科学思维有效提高对学生学习物理兴趣，解决实际问题都具有重要意义。

在实际教育教学中，科学思维素养的培养不系统不科学，还有待加强。科学思维素养不是具体的教学内容，在教材中常处于隐形内容，，所以在教授过程中，教师常常只讲解方法使用而不重视形成科学思维的过程，从而出现部分重要科学思维素养的重视度不够或被忽略等现象。针对以上情况，本文阐述高中生物理科学思维素养的培养策略。这也是新课程、新高考、新教材改革的重点问题。

一、通过情境创设培养科学思维素养

通过问题情境、认知冲突、多媒体技术、物理实验、生活实际等方式创设情境，引发学生自主思考、探究分析，形成科学思维能力。如，自由落实运动中，通过生活经验和亚里士多德观点得出：重的物体下落快，轻的物体下落慢。创设情境，引发思考，进而设计硬币、纸和纸团的探究实验，在这过程中形成建模思想、实验归纳等科学思维素养。最后，可以引导学生使用打点计时器分组设计探究实验，获得自由落体运动规律。自由落体规律学习中，创设各类情境，引导学生进入情境中认识物体和过程中的特点、规律，从而有效培养科学思维素养，继而解决实际问题。

二、强化学生主体，内化科学思维素养

学生是学习的主体，教师起主导作用，学生学习的过程即是知识和规律建构的过程，自主建构学习的过程是高效的学习。教师在课堂中，应引出问题，引导学生解决问题，形成科学思维方法。如，牛顿第一定律内容，运动需不需要力来维持，教学过程中可以设计引导问题，由学生思考、讨论，举例子、用实验说话，科学推理得出结论，教师不用急着结论。课堂中，教师常急于将规律结论讲完，然后做大量的练习训练。这只是刷题训练，物理学科素养未真正培养。

三、通过实验教学培养科学思维素养

实验教学分为演示实验教学、分组实验教学、创新实验教学等。实验教学是培养科学思维素养重要方式，物理学科本身是实验学科。在分组合作实验中，让学生经历探究实验的各个环节，实验过程中已逐步形成科学思维。如，在牛顿第二定律实验中领会控制变量法、隔离整体法，在平行四边形实验中领会等效替代法。

学生在掌握部分物理知识基础上，开展趣味性、开放性、创造性实验活动，更能增强物理兴趣、创新意识、创造能力、思维能力。如，可以通过主题设计、课题研究、实验比赛等，增强实验在科学思维中的培养效果。如，教具的制作，可设计测量甩手腕的加速度，设计测量自由落体加速度等。

四、通过物理学史培养科学思维素养

物理学史中不仅包含着物理概念和规律，还包括着探究这些规律、概念所用的科学方法。在涉及物理学史内容教学过程中，可以创新教学方式方法，如，举办亚里士多德与伽利略观点辩论赛、物理学史课本剧、物理学家实验比赛等，在充分尊重物理学史基础上，让物理课堂更有趣，在活动中让物理科学思维深入学生头脑中。

五、通过构建思维导图培养科学思维素养

思维导图可以将知识规律、科学方法进行归纳整理。这是学生自主构建知识和规律的过程，此过程就是学生思维过程，具有创新性、发散性、多向性和综合性等特点。如“匀变速直线运动”章节内容，针对速度、加速度、时间及位移之间的关系，引导学生构建思维导图。思维导图可包含知识内容、题型、方法等，也可以尝试构建科学思维的思维导图。思维导图的建构，让学生对知识规律更清晰、更有全局性，也能对知识有更深层次理解，最终使得科学思维素养得到更好提升。

六、通过实际运用培养学生的科学思维素养

学生在理解物理原理的基础上，强化科学思维素养实际运用，能养成科学思维方法运用习惯，还可以提高思维严谨、发散、创新性。在课堂教学中，设计一题多解、开放性问题、实际情景问题、多种实验方案等，发散思维，形成科学方法。在课后活动或习题中，整体规划，调查学情，设计活动和习题，对常见、难掌握的科学思维进一步强化。

科学思维素养培养还应注重个体差异化、设计过程性评价、融合迁移运用等。科学思维素养不像知识内容显性化易掌握，其更需要系统化、持续性、具体化培养。在新课程、新高考、新教材中，需要将科学思维培养策略具体实践不断提升和完善，以达到实际培养学生物理能力的目的。

参考文献：

[1]王国松.高中物理教学中显化科学思维方法教育的实践探索[D].南京师范大学，2018.

[2]王青海.高中生物理科学思维能力的测评及培养策略研究[D].河南大学，2020.

[3]沈越.核心素养视角下对学生物理思维的培养[D].哈尔滨师范大学，2019.

[4]教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[M].人民教育出版社，2017.

责任编辑  钟春雪