培養學生發展科學思維的高中物理學習指導策略

柯西

摘 要：在全新教育思想的指引之下，高中物理教學更加高效，既可以通過資源整合，優化學生的物理學科核心素養，也可以加強科學思維的展現，使學生的學習更加有活力、有動力。在對本課題內容進行探究過程中，還需結合發展科學思維培養的重要價值，科學探尋應用發展科學思維，提升高中物理教學水平的策略，從而通過正確指導，把握高中階段科學思維培養不同維度的問題，推動物理教學水平更上新的臺階。

關鍵詞：發展科學思維;高中物理教學;學習指導;具體策略

依托全新的發展思維，在對發展科學思維等相關內涵進行分析的過程中，根據高中物理教學的具體現狀，加強教育測量學等理論知識的應用，既可以明確當前學生學習的現狀，也可以通過正確指導，使學生在學習的過程中，更加關注自我綜合素質。學生在學習過程中，要充分把握客觀事實，以嚴謹科學的態度對待各類問題，這樣才能夠形成嚴謹科學的語言邏輯和科學思維。因此，重視高中物理教學指導中發展科學思維的培養與展現是非常有必要的。

一、發展科學思維的具體介紹

對于科學思維來講，作為物理核心素養的重要組成部分，包含學生的認知動機、認知行為、認知方式，以及認知品質，要充分拓展學生的科學思維方法。通過歸納分析、抽象、概括等形成概念，更好地對建構模型當中的重要思維進行全方位的展現，即可以對物理學科中科學思維的復雜性、靈活性和整體性特征進行展現。所以，明確科學思維的具體內容，對發展科學思維的重要價值進行深入探討是非常有必要的一項內容。

從科學思維基本屬性的角度來看，主要強調的是，結合經驗實施，對物理模型進行抽象概括，作為分析綜合推理論證的重要方法，可以結合事實證據和科學推理，對不同的觀點和結論進行批判和質疑，對具有創造性價值的能力與品格進行全方位的展現。所以，總體來看，科學思維更加強調人給予自身的學習認知，對自然界中的客觀事物的一種認知行為，作為良好的認知方式和認知品質的反映，更加追求科學層面的思維展現，既要激勵學生主動迎難而上，也要科學探究加強自我認知的完善[1]。

依托于物理學科，軍事、媒體、交通等各行各業發展迅速，而物理學科又是結合經驗，通過物理模型建構，對抽象概念和科學推理進行結合的一門學科?？茖W思維作為物理觀念當中的具體要素，可以通過模型建構，抓住事物的主要矛盾，尋找問題的本質，通過特殊模型到一般模型的推理，使學生有一定的科學推理和科學論證邏輯。比如：結合物理規律、物理假設，對物理模型、物理理論進行加工，從而成為獨特的物理思想。

二、高中物理教學中培養學生發展科學思維，優化學生核心素養的重要價值

（一）優化學生科學思維是學好物理學科的重要基礎

我們常常強調，尊重科學，崇尚科學，其字里行間都體現了對于科學的渴望。在對整體的教學內容進行規劃的過程中，對學生的思維能力進行優化，以科學思想為指引，加強現代化資源的整合，讓學生在學習的過程中，可以對熟悉的課程和教材進行分析和剖析。當發現問題時，可以運用科學思維，對現代化的學習內容進行探索。通過自然科學的求知，具備獨立創新的思維，學生選擇要有理性的判斷，才能夠主動突破自我，戰勝高考，戰勝自我。

（二）優化學生科學思維能力是拓展學生發散思維的重要途徑

當然，除了上述內容之外，在對物理學科內容進行探索過程中，學生沿著多元化的方向，對問題進行思考判斷，突破傳統思維定勢，應用科學思維解決問題，發展科學思維，也可以變換不同的角度，對多維度的內容和方法進行探索。整體的方法探究具有一定的靈活性和創新性，可以對體系化、系統化的科學思維方法進行優化，從本質上可以進一步對物理學科學習瓶頸進行全方位的突破，拓展學生自身的發散思維能力[2]。

（三）物理學科的基本特征要求學生具備良好的科學思維

當然，從宏觀政策落實的角度來看，新的課程標準改革更加強調學生綜合能力核心素養的優化，既要掌握專業的知識，也要通過逐漸探索具備適應自身長期發展的品格和意志品質。在探究過程中，可以對物理學科當中的知識進行全方位的轉化。通過科學思維能力的廣泛拓展，開闊自身的視野，知識和信息的來源更加廣泛，在解決實際問題過程中，更加高效。

三、基于發展科學思維的高中物理學習指導策略

從上述內容分析中可以看出，為了培養學生具備良好的物理核心素養，積極把握學生掌握知識的速度和質量，從宏觀角度，引導學生樹立正確的價值理念，將科學思維融入實踐活動中來十分重要。在對具體的教學策略進行探尋的過程中，還要分為不同的引導方法。比如：對邏輯分析法、求異同法、整體思考法等進行應用，最大限度優化學生的學習水平，從而實現良好發展目標。

（一）巧妙應用教學情境，優化概念理解

在對高中階段的物理知識進行探究的過程中，涉及的物理概念、物理原理、物理現象、物理結論非常豐富。每一個概念、現象等都會對應著較多豐富的物理情境，這些物理情境可以是來自于生活、來源于生產、來源于社會發展。在具體探索過程中，要引導學生結合自身已經掌握的知識，加強案例的對接。通過深入分析，更好地把握最終描述的對象和運動過程的屬性。例如：我們以圓周運動的描述為基本教學案例，在對物體運動的軌跡是圓這一種非常直觀感性的描述進行展現的過程中，可以從科學意義角度，創設一定情境，升華為物理概念，讓學生在科學框架指引下，運用整體的抽象思維，對自身最初的想法進行展現。比如，在教學過程中，可以讓學生舉例說明你認為軌跡為圓的運動案例都有什么呢？了解學生對于圓周運動相關的認知水平。在這個過程中，學生可以結合自身的生活實際，了解到在玩籃球的過程中，把籃球放在自己的手上，指尖上這個籃球的運動軌跡是圓，也就是它從轉動的感受之中對籃球運動進行描述，但是并沒有對真正的軌跡為圓的對象進行分析。在解釋的過程中，教師要加強指導，籃球本身并不是圓，而是立體的，在對物理情境進行構建的過程中，實際上比較復雜。而另一位學生提出以短道速滑比賽運動員自身的軌跡為案例。在運動的過程中，整體的軌跡傾向于圓，在平面之中進行觀察，可以更好地對質點模型的相關內容進行應用，可以突出比賽過程中哪位選手快，哪位選手慢，對圓周運動當中的線速度周期等相關物理概念進行學習，這樣通過自然而然的過渡，可以在不同的情境之中，讓學生感受到物理科學思維素養培養的基本要點[3]。

（二）巧妙應用整體思考法，優化學生學習思維

將學習的概念事物或問題從不同層次、不同角度進行展現，可以科學地觀察事物的具體過程。也就是說，要讓學生的學習更加開闊，而不只是局限于某個點、某條線或某一面，要了解原因、把握后果，從空間、時間順序等不同視角出發，對整個系統中各個不同的要素之間的重要聯系進行考量，這樣既可以把握物理學習的重要價值，也可以通過時間邏輯空間等多要素的列舉，從宏觀角度認識物理概念。所以，在對整體思考方法進行落實的過程中，應全面化考慮具體的內容，對科學思維進行展現。例如：我們以力學的相關概念為基本出發點，對推拉接觸力、非接觸力等相關的外延力進行有效認識。讓學生從全面化的角度歸納什么是力，為什么會出現不同的力，讓學生理性看待思維的拓展。比如：對力的性質、力的分類等進行探索。你輕輕地拍打你的同桌，實際上就是力的一種表現。如果你大力拍同桌會疼，你自己也會疼，這就是力的相互作用，這樣通過親身實際的體驗，也可以了解到物理學科當中科學思維的展現特征。

（三）依托學生主體，構建高效科學課堂

為了展現良好的科學思維，在對學生的科學思維進行培養和發展的過程中，要對具體的課堂案例進行精心準備和引入，讓學生在創新、猜疑和優化認知沖突的同時，可以對不同的思維火花進行碰撞。我們仍然以力的合成為基本的教學案例，在教學過程中，可以讓學生自主地進行實驗，以小故事為導語，激發學生無限的學習熱情。學生可以拉著一個小車，來感受力的合成。兩個學生從車頭的方向用力拉小車時，車特別艱難地向前行走。但是，又加入了一名同學從垂直繩的方向向前用力，也就是從車尾的方向使勁往前推，這樣有了一定的進展。學生可以體驗這股神奇的力量，感受力的合成到底是怎樣體現的。在此基礎之上，也可以利用其他的實驗讓學生主動思考[4]。兩個人提一桶水和一個人提一桶水，實際上是不一樣的感覺。通過對比兩個人提一桶水更加輕便，這時就可以讓學生結合分力、合力的基本聯系，讓學生參與實驗，優化科學思維，更好地把握力的合成的基本特點。通過知識鏈的整合，在科學探究中了解我們怎樣才能找到什么是分力、什么是合力呢，怎樣準確地對力的大小方向進行記錄?；蛘咴趯Ψ诸惖膴A角進行判斷的過程中，應該如何判定？這樣推動學生向深層次的知識進一步發展，可以更好地加強知識的應用與遷移。

（四）巧妙應用問題驅動力，展現關鍵科學思維

在教學過程中，教師要通過正確引導，使學生在科學探究的過程中，優化自身的科學思維。通過思維凝練與升華，了解科學思維當中包含的深度內容，讓學生在主動思考的過程中，把握具體的學習內容。比如：在探究過程中，可以讓學生注意觀察教師提的問題，要集中注意力。在對短道速滑的基本案例進行分析過程中，讓學生在多媒體設備當中觀看運動員運動過程的具體視頻和案例，讓學生使用專業的物理術語，描述運動員半圓滑道的運動情況，循序漸進地提出一些問題。首先，可以提出簡單的問題。比如：運動員自身的身高、體重，以及滑行的速度、運動軌跡的半徑，都可以做研究對象，那么這些因素會影響運動員的成績嗎？在探索過程中，又可以深層次地對高階問題進行篩選。例如：運動員自身的速度能夠反映哪些數據？自身的動作會影響整體的運動描述嗎？這些問題的探索，可以激發學生的熱情。以此為動力，優化學習形態，可以在某種程度上重點優化其科學思維。

（五）應用邏輯分析方法，注重同中求異

當然，在對高中物理學科內容進行把握的過程中，為了展現良好的科學思維方法，也要通過科學思維的分析，確定最終的學習方向。比如：在對解題方法進行探尋的過程中，可以讓學生明確基本思路。我們首先要理解問題是什么，從宏觀角度對問題進行加工。在此基礎上，擬訂具體的問題解決計劃。結合物理模型，尋求最佳的解題途徑，然后對計劃和方案進行執行，至此整個過程才算完畢。在這個過程中，可以速度和加速度的基本概念為學習對象，可以讓學生應用比值法對物理概念、物理意義進行分析。學生從不同角度對問題進行思考，可以廣泛吸納不同的信息，在聯想探索的過程中，可以了解到速度和加速度實際上有非常大的區別[5]。但是，也有著緊密的聯系，在學習過程中，可以結合課本生活中的案例，理解具體內容。

（六）把握聯想展開法，優化學生物理核心素養

了解事物之間的相似性，推測相同特征的思維方式，可以幫助學生強化學習記憶，構建完善的知識網絡。在學習過程中，要加強對比聯想、接近聯想、關系聯想等相關模式的應用，讓學生在對題目中的物理模型進行分析的過程中，可以將整體的物理過程以簡單化的思想進行展現。學生豐富自己方法和技巧，通過相近概念規律和圖表內容的展現，了解不同物理量之間的異同點，可以使學生在學習基本價值內容的同時，有正確的學習概念。比如：在對力的概念進行探尋的過程中，既要了解到推拉力、接觸力的內容，也要從感性材料基礎作用發揮的角度入手，讓學生自主操作，將摩擦力等與其他力學概念進行比對，強化自身的學習水平。

結束語

綜合以上內容分析，在對高中物理學科內容進行展現的過程中，積極把握學生的核心素養，從核心角度入手，注重現代思維的優化，這一點十分重要。在這個過程中，要運用多種方法讓學生學會質疑，學會思考。通過科學歸納，有意識地運用科學的學習模式，逐個擊破各類問題，這樣才能夠通過多項策略的采取，使學生的學習更加科學高效。未來工作部署中，還需考慮到發展科學思維的重要價值，從而提升整體的教學水準。

參考文獻

[1]陸軍.注重學習過程聚焦科學思維：高中物理教學中發展科學思維的實踐探索[J].物理教學，2021，43（8）：16-19.

[2]嚴汝新.基于發展科學思維的高中物理學習指導[J].中學物理教學參考，2020，49（27）：24.

[3]王希希.基于科學思維發展的高中物理概念教學思考[J].中學物理教學參考，2020，49（21）：57-58.

[4]馬煒，趙惠松，嚴云佳.基于科學思維發展的高中物理探究型課堂教學設計：以“太陽與行星間的引力”為例[J].中學物理，2020，38（11）：34-37.

[5]許劍.指向科學思維發展的高中物理反思性學習策略研究[J].文理導航（中旬），2019（12）：40-47.