核心素养下学生科学思维能力的培养策略

钱毓平

【摘要】随着新课程改革的不断推进，我国教育部门开始加强对核心素养的研究，同时在核心素养背景下也开始培养学生的科学思维能力.科学思维是高中学生必须具备的一种能力，而高中物理作为培养学生科学思维能力的有效载体，教师应该加强对高中物理教学工作的研究，采用多样化教学策略，促进学生科学思维能力的养成.本文立足高中物理学科，深入探讨核心素养下学生科学思维能力的养成措施，希望能够给高中物理教育工作者提供一定的借鉴价值，让学生在物理学习中形成科学思维能力，为后续的学习奠定坚实的基础.

【关键词】高中物理；核心素养；科学思维

核心素养是学生参与社会生活需要具备的一种素质和能力，在当代教育工作中教师也开始关注学生核心素养的形成，其中科学思维能力是核心素养的重要组成部分.所有教师都应该紧跟时代发展趋势，融入核心素养背景中，加强对培养学生科学思维能力的培养，让学生更加适应社会生活.高中物理是培养学生科学思维的关键学科，教师有必要加强对学生科学思维能力的研究，助力教学工作发展.

1 高中物理教学现状

1.1 教学理念相对落后

科教兴国战略的实施充分体现出我国对教育工作的重视程度，同时也对新一代人才提出了更高的要求.新一代人才不仅要具备丰富的知识，同时还要具备更强的学习能力、思维能力等，但是当前部分高中物理教师教学理念相对落后，在课堂中强调知识掌握，以知识掌握情况衡量教学效果.而当前人才市场竞争激烈，如果学生的学习能力、思维能力以及合作能力等不能有效地提升，将会在激烈的竞争环境中被淘汰.为此，新一代高中物理教师要积极转变教学理念，认识到培养学生学习能力、科学思维能力等各项能力的重要性，这样才能让学生在高中物理学习中收获更多的知识，掌握更多能力，更加从容地应对未来激烈的人才市场竞争环境［1］.

1.2 教学模式相对单一

高中阶段的学生往往面临巨大的升学压力，高中物理教学中教师希望能够在最短的时间内给学生传递更多的知识，讲授法则是高中物理教师采用最多的教学模式，这虽然有利于促进知识的传播，但是忽视了高中物理学科的特殊性.因为高中物理学科涉及大量的实验，需要多种教学模式相结合，单一的物理教学模式制约了高中物理教学工作的发展.另外，社会在发展，时代在进步，物理教学工作也呈现出新的特点，比如越来越多的教师开始加强对现代教学媒体以及信息化教学资源的应用，不仅使高中物理教学工作呈现出新的特点，也活跃了课堂教学气氛.但是部分教师对信息化教学的应用水平不高，导致现代化信息技术难以在高中物理课堂中发挥更大的作用［2］.

1.3 教学评价缺乏合理性

教学评价注重对学生和教师的情况进行反馈，为后续教和学提供建议，为此，保障教学评价的合理性十分关键.但是当前教师在教学评价方面还有待于提升，比如存在不合理的现象，将会影响高中物理后续的教学工作.在当前部分教师在对学生进行的教学评价中更多的是将理论知识作为评价的标准，对学生科学思维能力以及其他能力的培养缺乏客观合理的评价，使高中物理教学质量和水平也难以保障.另外，在教学评价主体方面，教师是整个教学评价的主要参与者，而作为学生和学生家长在整个教学评价中的地位和作用被削弱，导致教学评价往往会存在单一、不科学的现象，不能从更加全面的角度评价学生科学思维能力.

2 高中学生科学思维能力的养成措施

2.1 利用物理实验培养学生动手能力

通过对教材内容进行分析可以发现，高中物理教材中包含很多实验，比如用打点计时器测速度、探究小车速度随时间变化的规律等实验，如果教师不能转变观念，践行核心素养，针对高中物理学科的特殊性给学生设置不同的物理实验将会降低高中物理教学效果.因此，教师应该践行核心素养，充分利用物理实验培养学生的动手能力，促进学生科学思维能力的形成.

例如 以“用打点计时器测速度”一节为例，本节课的实验目标是讓学生能够了解两种打点计时器的结构以及工作原理，能够自主安装和使用，学生可以理解根据纸带测量速度的原理，经历实验探究的过程，培养学生实践操作能力.为了保障物理实验的有序推进的同时培养学生实践操作能力，教师应该做好以下几项工作：首先，教师应该给学生布置预习任务.打点计时器对学生来说相对陌生，在进行本次实验之前，教师有必要让学生了解打点计时器，同时根据课后习题利用刻度尺、彩色画笔以及纸带等自制打点计时器.教师通过给学生布置预习任务，可以引导学生具体地参与到本次实验中，同时为实验的开展奠定基础.其次，教师要科学合理地设置小组展示环节.通过预习任务，学生已经学会自制打点计时器，并且很多学生在制作打点计时器方面有十分丰富的经验.为此，教师在实验开始之前可以开展小组展示活动，让学生展示设计作品，同时讲述如何测量手的速度以及遇到的问题.再次，教师组织学生开展实验探究活动，让学生通过观察实物，对照实物认真阅读打点计时器的使用规则以及相关结构名称等.在了解打点计时器的使用方法时教师可以按照课本规范的流程步骤，用不同的速度拉动并打开纸袋，让学生可以模仿教师的动作，正确规范地使用打点计时器.最后，教师需要做好实验总结归纳工作.在物理学科中开展一系列的实验研究都有一个明确的目的，如果教师仅仅组织学生开展实验活动，但是不对实验结果进行总结和提升，将会降低实验的教学效果.因此，教师应该善于对实验进行总结归纳，比如教师可以对打点计时器的构造原理、操作流程以及利用打点计时器测瞬时速度等进行总结，这样能够进一步帮助学生明确实验目的，促使学生在实验目的的引导下参与实验研究，锻炼自身的动手能力［3］.

2.2 利用信息技术培养学生自主学习能力

随着社会的发展，我国已经进入信息化时代，在信息化时代背景下高中物理教师也开始加强对现代信息技术的应用与数字化教学资源的挖掘，使高中物理教学工作呈现出新的特点，也提高了学生的学习积极性.因此，在核心素养背景下教师可以充分发挥信息技术的优势，培养学生自学能力，让学生可以在信息技术的辅助下实现自主学习.

例如 以“时间和位移”一节为例，本节课主要教学目标是让学生能够明确时刻与时间间隔的区别，懂得位移概念，知道位移是矢量，能够用向线段表示位移的大小与方向.与高中物理实验教学相比较，本节课知识点相对枯燥，需要学生掌握大量的定义以及概念，很多学生在学习本节课中开始出现注意力转移的情况.为此，教师可以积极践行核心素养，利用信息技术培养学生的自主学习能力.首先，教师可以加强对学校校园网以及区域网的应用，与其他学科教师共建网络学习平台，各科教师可以将上课的视频以及优秀教学案例上传到网络学习平台，学生也可以自行登录网络学习平台下载自己需要的视频内容.在本节课中，教师通过运用互联网搜集了很多关于时间和位移的同步课堂以及学习资料，并在第一时间上传到网络学习平台，丰富了学生对时间和位移的认知，同时也可以拓宽学生视野，提高学生的科学思维能力.其次，教师也可以加强对微课的应用.微课是当前很多教师采用的教学方式，微课能够让学生在最短的时间内获得更加有效的学习信息，也可以通过视频、画面等形式直观地展示内容，基于微课的重要性，教师要积极践行核心素养，加强对微课的应用.针对本节课教学内容，教师通过微课的形式直击重难点内容，对本节课中的时刻和时间间隔、路程和位移以及矢量和标量进行研究，在时刻和时间间隔知识点的教学过程中，教师通过微课给学生呈现了时刻与时间间隔的不同概念，同时采用文字和图片相结合的方式展示时刻与时间间隔的不同.另外，教师还通过微课给学生呈现区分时刻与时间间隔的方法，让学生加深了对时刻和时间间隔的认识.在路程和位移知识点学习中，教师给学生明确路程和位移的概念、单位以及位移計算公式和位移方向等内容.为加强学生对知识点的巩固，教师还通过微课给学生展示经典例题以及课后练习，通过练习典型例题以及课后练习，学生可以进一步掌握路程和位移的相关知识.

以微课为代表的信息技术教学方式弥补了传统教学的不足，学生可以借助微课查阅网上的相关资料，并且也可以对教学内容进行无限量回放，这对提升学生的自主学习能力也具有重要的作用.因此，教师应该转变观念，加强对信息化教学设备以及教学媒介的应用，让信息技术在教学工作中发挥更大的作用［4］.自主学习能力培养将是未来教育发展的趋势，教师应该深耕高中物理课堂，利用信息技术促使学生不断提高自主学习能力，为后期科学思维能力的形成和发展创造条件.

2.3 组织开展多种形式的实践比赛活动

组织实践活动是促进学生形成科学思维能力的有效途径，高中物理学科强调数据的严谨和严密性，一个小小的数据往往会对整个实验产生巨大的影响，为此，教师应该融入核心素养背景，组织学生开展多种形式的实践比赛活动，让学生在实践活动中感受真理，并树立崇高的科学理想.

首先，教师可以组织开展以“物理照耀世界，科技点亮未来”为主题的物理实验竞赛活动.在本次实验竞赛活动中各班物理教师加强指导，同时以学生为主体，采用小组合作的方式进行，在物理竞赛活动的引导下学生的参与热情高涨.学生通过前期提交报名表、设计实验报告以及到现场实际操作实验等流程提高了实际动手能力，也培养了学生科学思维能力.在实际操作中学生操作娴熟，分工明确，职责分明，配合默契，各小组都顺利地完成了此次比赛，进一步展现出学生扎实的实验操作基本功.

其次，教师也可以组织学生开展高中社会实践活动.高中物理知识本身与生活联系十分紧密，比如高中物理学科中涉及的重力、弹力、摩擦力等都与人们的日常生活息息相关.基于高中物理学科的特殊性，教师应该组织学生开展社会实践活动，让物理知识融入社会生活，解决社会生活问题，同时也可以巩固知识，进而培养学生科学思维能力.比如在学习“自由落体运动”一节时，教师可以让学生以小组为单位，观察日常生活中的自由落体运动现象，同时对自由落体运动的规律以及原理进行深入分析.在教师的引导下学生纷纷展开探究，对自由落体运动进行了阐述和总结.

需要注意的是，组织开展多种形式的实践比赛活动对教师的素质和能力有较高的要求.高中物理教师应该加强学习，不断提升活动组织能力，及时发现学生在实践比赛等各项活动中存在的问题，对学生进行科学指导，让学生能够积极地参与到实践比赛活动中，激发学生潜能，进而培养学生科学思维能力［5］.

3 结语

综上所述，培养学生的科学思维能力已经成为高中物理工作的重点，但是当前部分学生还不具备科学思维能力.为此，高中物理教师应该加强对科学思维能力的分析，同时针对目前高中物理教学中存在的问题，采取积极有效的措施，比如改善教学模式、加强对微课的应用、组织开展实践比赛活动等，为学生养成科学思维能力搭建平台.

参考文献：

［1］杨治国.高中物理核心素养下学生科学思维能力的养成措施分析［J］.科学咨询（教育科研），2021（09）：270-271.

［2］许琳琳.浅谈核心素养下高中物理教学中如何培养学生科学思维能力［J］.考试周刊，2020（95）：135-136.

［3］李开强.高中物理核心素养下学生科学思维能力的养成措施分析［J］.考试周刊，2020（84）：131-132.

［4］汤华.探究高中物理核心素养下学生科学思维能力的培养［J］.名师在线，2020（17）：15-16.

［5］余华云.基于核心素养的高中物理教学探析［J］.中学物理教学参考，2016，45（19）：2-5.