核心素养视域下高中物理实验教学中的科学思维的培养

王长明

摘 要：在新的时代背景下，传统的高中物理实验教学模式，已然无法满足当前学生培养和发展的需求。为了提升高中物理实验教学的实际功能，高中物理教师需要基于核心素养，对高中物理实验教学进行改革和优化，提升课程教学的实效。为此，文章以科学思维为切入点，简要阐述了核心素养视域下高中物理实验教学中学生科学思维培养的要点。并从实验内容、学生思考、探究实验、分层教学以及学生习惯等五个层面分析了学生科学思维培养的策略，期待能够对广大教师同仁有所启发。

关键词：核心素养;高中物理;实验教学;科学思维

为了让学生的发展能够更加符合社会和国家的需求，新课改将核心素养作为课程改革和优化的重要突破点，要求各科教师基于学生的全面发展，针对学科核心素养的培养对学生进行引导，确保学生能够真正发展成为对国家具有价值的人才。科学思维是物理课程在教学过程中培养和发展学生的重要内容之一，在高中物理实验教学中，物理教师需要加强对学生科学思维的引导和培养，只有让学生在物理实验教学中形成完善的科学思维，才能帮助教师有效地实现学生学科素养的培养，从根本上提升物理实验教学的作用和价值。因此，高中物理教师需要在物理实验教学中加强对学生科学思维培养的重视，让学生科学思维培养成为教师培养学生学科核心素养的助力。

一、核心素养视域下高中物理实验教学中学生科学思维培养的要点

（一）提升物理实验教学的趣味性

高中阶段是学生课程学习最为紧张的阶段，学生在该阶段中所学习的课程除物理之外，还包括语数外等其他课程，相较于其他课程而言，物理课程的学习相对较难。部分学生在课程学习的过程中缺乏对物理课程学习的信心和兴趣，在学生紧张的学习时间安排中，物理课程知识的学习并不是学生学习的重点，高中物理教师在物理实验教学中想要提升学生的科学思维，存在一定的难度[1]。因此在高中物理实验教学中，为帮助学生进行科学思维的培养和提升，高中物理教师需要先将学生的兴趣激发起来，让学生能够积极主动地参与到物理实验教学中，并在物理实验教学中感受到物理实验教学的魅力，这样才能持续不断地进行物理实验的学习，逐渐实现科学思维的培养。因此高中物理教师需要将物理实验教学趣味性的提升重视起来，借助趣味性的提升，驱动学生的学习。

（二）重视学生实验中的主体地位

相较于传统的物理实验教学模式而言，当前教育背景下，高中物理教师更关注的是学生课程学习的主体性。要求在课程教学的过程中，要突出学生的主体地位，让学生成为实验教学的主体，自主地进行探索和学习，完成知识与能力的共同发展，促进学生物理学科核心素养的培养。为了帮助学生有效地培养科学思维，高中物理教师在物理实验教学中还应当加强对学生课程实验主体地位的突出，给予学生实验设计、探究以及验证的机会，让学生自主地进行实验，而教师只需要在课程教学中，发挥出自身的监督作用和引导作用即可。

（三）明确学生参与实验的目标

受现代教育理论和现代教育技术的影响，部分高中物理教师在实验教学的过程中，盲目地引入不同的教学理论、思想、技术以及方法等，虽然在一定程度上提升了高中物理实验教学的丰富性和多样性，但因为教师并未掌握各种教育、理论、思想、技术以及方法，在高中物理实验教学中引入的要点导致学生参与实验的目标发生了偏移，学生无法在实验教学中正确地把握教师创设物理实验的目的，从而导致学生培养的效果和质量下降，严重地影响了学生科学思维的培养[2]。因此，在高中物理实验教学中，教师除了要增加物理实验的趣味性，突出学生的课程学习主体之外，还需要将学生实验的目标进行明确，从而提升课堂教学的效果。

二、核心素养视域下高中物理实验教学中学生科学思维培养的策略

（一）重视学生实验的积极性，创新实验内容

兴趣是学生学习和活动的主要驱动力之一，对于高中物理实验教学也是如此。为了提升学生参与高中物理实验的积极性，教师也应当将学生兴趣的激发重视起来，创新实验教学的内容，实现对学生的有效引导。以高中物理實验“研究平抛运动”为例，为了帮助学生更好地理解实验内容，物理教材中为学生设置了不同的实验方法，帮助学生进行实验，但这些实验本身具有较强的逻辑性，部分学生在实验的过程中并不能有效地理解实验内容，而且这些实验方法偏向于物理学科的专业性，与学生的实际生活之间的关联性较小，也无法实现对学生兴趣的有效激发，不利于对学生实验兴趣的激发[3]。高中物理教师在引导学生“研究平抛运动”时，可以换种思维模式对学生进行引导，帮助学生进行理解。比如：教师可以将实验转变为流体实验，用流水代替实验中的珠子，这样学生就可以直观清晰地看到平抛运动的运动轨迹，之后再将流水转换成个个相同的小球，让小球从高处依次按照设定的时间间隔滚落，让学生观察到“平抛运动”，从而加深学生的理解。

（二）重视学生实验思维发展，引导学生思考

让学生参与到高中物理实验中的目的在于让学生在实验的过程中进行思考，在思考的过程中完成科学思维的培养，从而提升物理实验教学的作用和价值，因此在高中部的实验教学中，教师需要将引导学生主动思考重视起来，逐渐提升学生的各种学习效果。为此教师可以从两个角度进行思考，第一，制造问题，教师可以就实验过程中出现的问题对学生进行提问，引导学生进行思考。第二，制造矛盾，教师可以在课程教学中结合学生的生活实际，制造两个矛盾体，让学生针对实验教学中存在的矛盾进行思考，以提升学生的学习效果[4]。以高中物理实验“研究匀变速直线运动”为例。为了引导学生进行有效的思考，教师可以提问学生“在探究实验中制造斜面的目的是什么？”让学生根据实验的目标进行思考，从而加强学生对实验的理解。之后教师也可以提问学生“在研究匀变速直线运动的过程中，同学们会经常看到两种不同的设计方案，一种会制造斜面，而另外一种却不制造斜面，谁能分析一下两种不同的实验方案的区别在哪里？”借助互相矛盾的问题对学生进行引导，让学生对实验的目的进行深入的思考，从而帮助学生逐渐培养起自身的科学思维。

（三）重视学生实验能力发展，融入探究实验

在核心素养视域下的高中物理实验，不仅仅是帮助学生巩固课程知识，更重要的是要让学生在物理实验的过程中完成知识与能力的共同提升，帮助学生实现全面发展，并促进学生科学思维的培养。因此对于高中物理教师而言，在课程教学中应当给予学生实验能力的发展充分的重视，借助探究实验的设计，实现对学生的科学引导，让学生在探究实验的过程中完成实验能力和科学思维的培养[5]。以高中物理实验“探究弹力和弹簧伸长的关系”为例，为了实现对学生实践能力和科学思维的培养，在探究实验中，教师可以将实验设计和探究的主动权交到学生手中，让学生根据自己所掌握的物理知识自主地进行物理实验的设计，并在实验的过程中进行验证，为了提升学生探究实验的作用和效果，教师需要在学生探究的过程中参与到学生实验设计和探究中，发挥出自身的监督和引导作用，及时地给予需要帮助的学生一定的引导，帮助该部分同学进行设计。探究实验结束后，教师不仅要让学生将探究的结论讲出来，而且还要引导学生将自己的实验设计拿出来进行分享，让学生可以在分享和讨论的过程中发现自身的不足，并有针对性地进行提升，从而提升高中物理实验教学的作用和价值。

（四）重视学生个性发展需求，引入分层教学

在核心素养视域下，高中物理实验教学对学生的培养不仅仅要关注学生的全面发展，还要将学生的个性化培养重视起来，借助具体的实验活动对学生进行引导，满足学生个性化的发展需求，从而提升高中物理课程的育人价值[6]。为此高中物理教师可以从分层教学的角度进行思考，针对不同的学生提出不同的实验要求，这样既可以缓解学生的学习压力，也可以在一定程度上适应性地对学生的实验能力和科学思维进行培养。以高中物理实验“测定金属的电阻率”为例。针对学习能力和理解能力较高的学生，教师可以让学生在掌握和理解测定金属的电阻率实验原理的基础上对实验进行创新和优化，让学生可以对已掌握的知识进行运用，提升学生的物理学习能力;针对学习能力和理解能力一般的学生，教师不仅要让学生掌握实验的原理，还要让学生能够充分地理解教材中的实验设计，确保学生可以有效地解决各种相关的物理问题;针对学习能力和理解能力较差的学生，教师可以适当地降低物理实验的难度，仅让学生掌握教材中的实验内容即可，确保学生在日常学习的过程中能够解决类似的物理问题就可以。分层教学法在高中物理实验教学中的运用，对学生科学思维的培养具有不可忽视的作用和价值，高中物理教师需要注意的是，在采用分层教学法对学生进行引导时，要采用灵活的分层方法，不要一味地按照学习能力或者学习水平的高低对学生进行分层，以免让分层教学对学生造成不良的影响。

结束语

科学思维对于高中物理实验教学中，学生物理学科核心素养的培养具有一定的促进作用，高中物理教师需要在课程教学中将学生科学思维的培养重视起来，借助物理实验教学的优势，从实验内容、学生思考、探究实验以及分层教学等多个层面进行思考，全面提升高中物理实验教学的作用和价值，满足学生学习和发展的需求。

参考文献

[1]朱小青.对高中物理教学中培养学生科学思维素养的反思[J].中学物理教学参考，2018，47（6）：4-7.

[2]徐学.高中物理生态课堂理念下培养科学思维能力的探索：以弹簧连接体仿真实验培养为例[J].物理教师，2020，41（6）：20-23，28.

[3]唐龙.高中物理实验教学中培养学生的创新思维[J].好家长，2018（31）：213.

[4]王妍.高中物理实验教学中核心素养的培养[J].中学课程辅导（教学研究），2020，14（31）：156.

[5]莊金凤.如何在高中物理教学中培养学生的科学素养[J].西部素质教育，2019，5（4）：77.

[6]李朝.在高中物理教学中学生科学素养的培养路径探究[J].中学课程辅导（教学研究），2019，13（28）：44.