在物理教学中培养学生的科学思维

黄康太 陈 湛

学生的综合素质包括科学文化素质、思想道德素质和身心发展素质。中学时期是学生形成科学思维的重要时期，因此，在物理教学过程中，教师应加强对学生综合素质的培养，结合物理教材的特点、结构和教学要求，在讲授物理知识的同时，培养学生的科学思维，提升学生的物理学科核心素养。

一、树立素质教育观念，确立核心素养目标

物理是一门以实验为基础、实用性较强的自然科学，它源于生活、用于社会，紧跟科学技术、信息技术的发展，对培养创新型人才起着重要的作用。然而，在传统物理教学中，由于升学的压力，教师往往以分数的高低来判定教学效果，注重培养学生的应试能力，大搞“满堂灌”“题海战术”等，片面追求升学率。这会导致教师和学生疲惫不堪，学生缺乏活力和创造力，对物理学科产生畏惧、消极情绪。这样的教学理念和模式不符合我国经济转型和社会发展的需要，物理教学亟须改革。这就要求物理教师转变应试教育的思想观念，树立素质教育理念，培养适应时代发展的创新型人才。

在物理教学中，教师应注重培养学生的物理学科核心素养，在物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面下功夫。其中，科学思维最关键，因为它是跨学段、跨学科教育的要求，直接影响学生分析、解决问题的能力。

二、情境式教学，培养学生的科学思维

物理教师要深挖物理教材，有机结合物理知识点与生活实际，采用灵活多变、形式多样的情境教学方式。

（一）“直观式”情境教学

教师可以使用挂图、实物、模型、幻灯片、教学视频等，引导学生思考问题，培养学生的科学思维。例如，在“照相机”一课中，教师可以让学生观察照相机，了解其构造及工作原理，并尝试操作，促使学生掌握物理知识点。再如，在“电功率”的教学中，教师可以先让学生观察两个额定电压相同而额定功率不同的灯泡，看一看两个灯泡的灯丝有什么不同，并提问：“为什么额定功率较大的灯泡钨丝较粗？”另外，教师还应在教学中培养学生善于观察自然现象和生活的习惯。例如，在乘坐公共汽车时，学生只要留意观察，就会发现许多有趣的物理问题：当汽车突然启动时，为什么乘客会向后倒？突然刹车时，为什么乘客会向前倾？在车上看路旁的树木，为何树木总是向后退？汽车在上坡时，司机为什么要减速？这些都是物理问题。可见，只要学生平时善于观察，勤于思考，就能在生活中发现很多物理现象，从而提升物理学科核心素养。

（二）“开放式”情境教学

开放式情境教学主要有几种形式：（1）组织科技实践活动。教师根据每单元的教学要求，组织学生开展小实验、小制作等活动，举办物理学习专栏、讲座，发挥学生科技社团的作用，多组织学生参加各类青少年科技制作竞赛等，对学生进行劳技教育，培养学生的实践能力，从而发展学生的科学思维；（2）组织社会实践活动。物理与生活、社会有着极为紧密的联系，在教学中，教师可以根据教学内容和学生的学习情况，引导学生挖掘生活中的物理课题，自主开展课外探究活动。例如，学完“生活用电”后，教师可以让学生观察家里的电路，对存在的问题提出解决办法。这种探究能够让学生的物理学习走向生活，激发学生的学习兴趣，有效开阔学生的视野。

（三）“渗透式”情境教学

在物理教学过程中，教师应注重素质教育的渗透，培养学生的科学思维。

第一，在基础知识教学中渗透素质教育。例如，在讲解与时间测量有关的知识时，教师可以要求学生按时上学，养成惜时、守纪的良好习惯。再如，物理课本中的插图比较多，教师可以指导学生观察课本的插图，培养学生善于观察、勤于思考的好习惯。

第二，在物理知识的应用中渗透素质教育。例如，在讲解“摩擦力”时，笔者设计了一些问题：为什么鞋底、自行车轮胎要刻花纹？如果鞋底与地面没有摩擦，后果会怎样？缝纫机为什么用久了要加润滑油？摩托车装上滚珠轴承有什么好处？……让学生通过对这些常见生活现象的分析，体会物理学习的趣味，提升思维能力。

第三，在作业中渗透素质教育。例如，在“生活用电”的学习后，教师可以要求学生了解家里的电器，指导学生细读说明书上的工作电路图，了解电器的工作原理，再按照说明书进行调试，从而培养学生的实践操作能力。

第四，在物理实验中渗透素质教育。在物理实验课中，教师可以运用探究式教学模式，培养学生的动手操作能力和创新思维能力。对于物理学习来说，提出问题比解决问题更重要，在做实验时，教师应避免学生提前了解实验结论，要求学生独立思考，自主提出假设、猜想，允许学生质疑，引导学生提出问题和探究方案，最后得出结论。通过实验，学生能够更好地掌握物理原理，提升探究能力和实际操作能力。例如，在教学“大气压强”一课时，笔者鼓励学生进行马德堡半球实验，同时让学生提出一系列猜想并展开讨论，使学生确信大气压强的存在。由此，学生感受到学习物理的快乐，增强了学好物理的信心。

第五，在课堂活动中渗透素质教育。教师应培养学生的质疑精神，注重提高学生的综合素质，重视物理教学的外延。同时，还可以组建物理科普兴趣小组，组织学生开展各类物理现象的探究实验，从而鼓励学生把物理知识运用到生活中去。例如，教师可以提问：湿衣服放在什么地方会干得快些？能否用铁丝代替保险丝？在体育课上如何把实心球掷得远些？……通过对这些问题的分析讨论，学生能积累科学知识，解决生活实际问题。由于学校的教具和实验器材不足，因此，教师应尽可能通过分工的方式，指导学生自制教具和实验器材，拓宽实验的路径。学生在自制教具的过程中，通过查阅资料、画图、找材料、动手制作、反复实验，能够加深对物理知识的印象，进一步发展创新思维能力。同时，教师还可以指导学生开展“第二课堂小发明”制作活动，如用健力宝的罐子和绘图纸做针孔成像机，用镜片和硬纸制作潜望镜等。这样可以培养学生的创新能力和动手操作能力，促使学生在实践中提高物理学科核心素养。

总之，教师应改变“分数第一”的教育思想，树立素质教育观念，在教学过程中实施探究式的情境教学，从而让学生不断获得探究的兴趣、创造的乐趣，促进学生科学思维的发展，从“要我学”转变成“我要学”，提升物理学科核心素养。