基于核心素养下高中物理教学中学生科学思维的培养策略

黄益全

摘要：《普通高中物理课程标准》指出， "高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养，落实“立德树人”的根本任务。”本文旨在结合高中生的认知特点探讨就核心素养的视角下，在高中物理教学过程中培养学生科学思维的一些认识和做法，以期能更好的帮助其他高中物理教师教学。

关键词：核心素养;高中物理教学;科学思维;培养策略

党的十八大提出，高中阶段教育要全面贯彻党的教育方针，落实“立德树人”的根本任务，在新课程新高考背景下普通高中教育教学面临着挑战，基于学科核心素养教学实施策略和方法，要落实到教育教学的全过程，据此笔者结合多年的高中物理教学实践，就核心素养的视角下，谈谈在教学过程中学生科学思维的培养的一些认识和做法。

一、高中物理核心素养与科学思维

物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。高中物理核心素养主要包括：“物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任”四个方面。

科学思维指从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。通过高中阶段的学习，学生应具有建构理想模型的意识和能力;能正确运用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题。

二、高中物理教学中学生科学思维的培养策略

1.充分利用物理实验教学，培养学生科学思维

物理实验是培养学生的科学思维的重要途径，充分利用实验教学，在实验的原理、过程的设计、数据的处理各个环节适时加以引导培养学生科学思维。例如在《验证牛顿第二定律》实验中，要探究加速度a与力F、质量m的关系。实验原理上我们采用控制变量法，先是保持m不变，探究a与力F的关系;然后保持F不变，探究a与m的关系。实验过程设计上为了减少误差，使小车受到的合力近似等于钩码的重力，要采取平衡摩擦力的方法，而且要控制钩码的质量远小于小车的质量;在用图像法处理数据分析a与m的定性关系时，采用化曲线为直线的方法，以加速度a与质量倒数1/m建立坐标轴。这样使学生能正确的从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能有效地解决实际问题，从而较好的培养学生的科学思维。

2.巧妙利用课堂教学方法，培养学生科学思维

利用建模法，类比法，等效法等教学方法。教师在教学中不失时机地引导学生对物理知识进行恰当的建立模型、类比、等效的方法处理，培养学生科学思维。例如高中教材中为了研究问题的需要有时可以忽略物体的大小和形状，把物体简化成为一个具有质量的点，建立“质点”的理想化模型;将一个质量可以忽略不计的弹簧与一个质量为m的物体构成“弹簧振子”的理想模型;还有“单摆”的想模型的建立等等，抓住主要因素，忽略次要因素，理想化使物理问题得以很好的解决。例如在学习“电场力做功与电势能的变化关系”中，教师可与“重力做功与重力势能的变化关系”类比教学;卢瑟福的原子结构模型中，原子核很小可与太阳作为太阳系的核心，体积很小类比，原子核对电子的吸引力与太阳和行星的引力进行类比教学。例如在学习力的合成与分解时，利用合力与分力效果相等进行等效替代，在解多力的平衡问题和牛顿第二定律问题时可采用正交分解法来求解;在学习平抛运动的规律时，利用运动的分解将平抛的曲线运动等效分解为水平方向的勻速直线运动和竖直方向的自由落体运动，将复杂曲线运动转化为简单的直线运动处理等等。

这样可以使学生快速获取知识，抓住要点，进行科学推理、找出解决问题的途径，找出规律、形成结论，有效的培养学生的科学思维。

3.利用课外实践活动和生活中的物理，进一步发展科学思维

物理与生活息息相关，注意身边的物理，选取学生日常生活中的材料作为教学素材无疑可以让学生们感受到物理在生活中的，从而更加深入的发展学生的科学思维。例如在教学《摩擦力》时，教师就可以列举生活实例，用物理知识分辨生鸡蛋和熟鸡蛋，然后让学生尝试用自己的办法去证明，在学生尝试的过程中，教师引导学生构建生鸡蛋和熟鸡蛋内部的物理模型以及在运动过程内部与蛋壳之间的摩擦力大小，从而找到解决办法——通过转动生鸡蛋和熟鸡蛋，那个先停止转动的说明是生鸡蛋。

综上所述，科学思维的培养旨在让学生具备丰富的科学思维，以便更好的理解抽象的物理概念和原理，进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题，培养学生的科学思维也是提升我国高中物理教学质量，为学生的终身发展，应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。因此，基于核心素养下高中物理教学中学生科学思维的培养策略对高中物理教学起着积极的指导作用。

参考文献：

[1]阮家列. 基于核心素养培养的高中物理复习中学生科学思维的提升[J]. 课程教育研究， 2017（4）.

[2]廖金海. 基于核心素养的高中物理复习中学生科学思维的提升策略[J]. 广西教育， 2018.

[3]曾 斌. 例谈高中物理核心素养下科学科学思维的培养[J]. 物理通报， 2018， 37（2）：41-45.