［摘要］新的高考政策更加注重对学生综合素质的培养和提升，物理学科核心素养的核心是科学思维，当学生具有一定的科学思维就能深刻理解物理知识的内涵，习得适应终身发展的必备品格。教师在课堂教学中应注重对学生科学思维的培养，构建高效物理课堂。该研究聚焦高中物理课堂教学中科学思维培养的具体策略。

［关键词］科学思维；高中物理；课堂教学

引  言

新教材新高考对高中物理教师的教学要求更高，教师不仅要教授物理知识，更要培养学生的科学思维能力。如何在物理课堂教学发展学生的科学思维，提高物理核心素养成为一个重要的研究课题，因此，本研究聚焦高中物理课堂教学中科学思维培养的具体策略。

一、相关概念界定

高中物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面。物理课堂教学教学的核心目标是培养学生的科学思维能力。

科学思维是学生在物理学习、探究中而习得的对客观事物的本质、内在规律的认知能力，是学生物理建模、抽象分析概括、推理论证等方法的应用，是对不同观点、结论的质疑而提出自己的创造性见解。科学思维包含模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新四个要素[1]。

二、促进科学思维发展的课堂教学策略

（一）融合信息技术和学科知识，促进科学思维发展视角

信息化教学可以提升学生的认知经验，培养学生的思维能力。

信息技术的应用可以改变传统的教学方式，使教学内容的呈现方式多样化，有效打破时空限制，克服现实中的实验条件不足等特点，整合资源，在有效时间内给学生展示更多有趣的内容、更多的视觉刺激，利用信息技术为学生创造多样化的教育环境，让信息技术成为强有力的学习工具。图像视频是最为直观的教学途径，把抽象难以理解的知识通过多媒体展示出来，变得直观，激发学生的学习热情。例如在卫星的发射、人造卫星在太空中运行、太空失重现象等内容的的教学中，引入视频展示动态变化，让触不可及的实物、现象更普及，帮助学生更深刻地理解物理知识。又如卢瑟福的α粒子轰击金箔实验，通过视频动态展示，让学生了解科学家的研究过程，拓展思维。

实际教学中有时会因为实验器材的不足导致实验无法进行，或者实验存在一定风险，或者存在难以测量的因素，这时就可以充分利用数字化实验进行教学，在课堂教学中运用仿真实验、数字化实验，能够解决很多问题。通过数字化实验，学生可以获得精准的实验数据，增强处理数据的信心。数字传感器实验，利用数字化平台自动生成测量数据，经电脑软件拟合，形成相关连的图表，对规律的教学掌握更有说服力。

如牛顿第二定律中通过位移传感器测出滑块在保持质量不变，改变拉力下，得到的速度随时间变化的关系，计算机对曲线进行拟合后，得到倾斜直线的斜率，从而计算出相应的加速度的大小，学生经历知识的获取过程，既培养了信息技术的运用能力，又能加深对规律的认识，促进学生思维发展视角。

融合信息技术和学科知识，教师把物理内容转化为具体的情境教学，通过多样化的信息技术呈现物理知识，既加强课堂教学的趣味性、创新性，又发展学生的科学思维。

（二）教授科学方法，引导迁移，增强科学思维能力

科学方法需要教师结合学生的认知水平和具体的教学内容设计教学，在教学中对学生进行潜移默化的熏陶，又需要刻意的训练，掌握正确的科学方法可以增强学生的科学思维能力。

物理学史和人类的社会生活中，存在着很多对自然科学生产有重大影响的大事件。比如研究运动和力的关系的研究中，伽利略的理想斜面实验是在实验的基础上运用科学推理的方法得出运动的物体在水平面上不受力时，物体将一直运动下去的结论。牛顿在伽利略、笛卡尔的研究基础上提出了牛顿第一定律。牛顿运动定律为整个动力学的研究奠定了基础，有了动力学知识，我们的科学家才可以把人造卫星和飞船发射到预定的轨道上运行，使操控运动的梦想成为现实。

教授电场一章时，教师可以采用类比的方法。场是除了实物之外，物质存在的另外一种形式，看不见，摸不着，但实际存在。重力场和电场都是保守立场，场的描述方式有两种，一种是从力的角度来描述，另外一种方式是从能量的角度来描述，前期学生已经学习了重力场知识，在教学静电场时，把重力场和静电场的概念逐一进行对比，让学生领悟新旧知识的联系，找出他们的相同点，顺利实现知识的横向迁移，起到触类旁通、举一反三的效果，从而促进静电场的教学。所以教师有必要帮助学生建立清晰的知识网络，为以后科学方法的迁移奠定基础，增强科学思维能力。

（三）多维度创设教学情境，透过现象看本质，促进科学思维培养

物理学科比较抽象，逻辑性强。高中物理课程注重学生对知识的应用和迁移，教师在教学中多维度创设教学情境，帮助学生透过现象发现物理本质。

问题是物理教学的核心，问题情境可以是生活中的一个体验、一个现象，教师在教学中创设问题情境，将复杂的问题分解为一系列问题串，缩小学生的思维跨度，有助于学生思考、推理，课堂教学中多次提问学生，引导学生积极思考，刺激思维。例如在研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力有怎样的定量关系实验，设计实验前先向学生提出三个问题：第一，如何改变压力，怎样测量压力？第二，怎样改变物体与接触面的性质？第三，如何测量木块受到的滑动摩擦力的大小？引导学生聚焦问题，以问题解决为驱动，实现物理知识教学与思维培养的有机结合。

物理学是一门实验科学，实验是高中物理课程重要的组成成分，实验教学帮助学生了解规律结论的由来，提高学生的科学探究能力、推理能力。实验情境的创设，促进学生养成透过现象看本质的习惯，由具体问题分析到抽象问题概括，从定性分析到定量研究，从不同的思维角度开展课堂教学，为了帮助学生更好地融入实验教学。例如进行动量定理教学时，给学生提出一个生活情境：开摩托车时为什么要带头盔？学生一听就会积极各抒己见，接着教师为学生展示“瓦碎蛋全”实验：在桌子上放两个鸡蛋，在鸡蛋上面铺上一条折叠的毛巾，再放上一块瓷砖，对学生提出问题，铁锤敲打在瓷砖上，底下的鸡蛋是否会碎？有的学生认为会碎，有的认为不会，教师一锤敲下去，学生惊讶的发现瓷砖碎了鸡蛋却完好无缺。教师可以让学生解释其中的原理，并引导学生从瓦碎蛋全这个实验迁移到开摩托车戴头盔的重要性，给鸡蛋上面铺毛巾和带头盔，两者都是为了当有外力冲击时可以延长时间、减少力的作用，从而保障鸡蛋和人脑袋的安全。由这个实验迁移到学生的安全教育。通过创设情境，激起学生的学习兴趣，学生在情境教学中获得情感体验，感受到物理来源于生活，又服务于生活，进一步加深了对物理知识的学习认识，让学生在各种情境体验活动中完成思维的培养。

（四）重视推导过程，循序渐进，促进科学思维深度进阶

高中物理内容的广度和深度比初中物理深，学生在学习新内容时往往不能运用学过的知识解决陌生的情境，缺乏抽象思维能力、知识迁移能力，这样的学习仅仅停留在浅层，不利于将知识运用于新情境中。有些学生认为物理的学习就是记住规律、公式，做题时直接套公式就行，忽视知识获得过程中经历的思维途径、思维方法，导致在面对陌生情境时没有思路，无从下手，所以教师在课堂教学中要注重让学生经历知识的探究获得过程。

比如匀变速直线运动位移公式的学习中，先从学生熟悉的匀速直线运动位移公式S=vt，结合v-t图像，过渡到匀变速直线运动的v-t图像，引导学生把整个运动过程分割得非常非常细，在短时间内认为速度不变，小矩形的面积表示这段时间的位移，所有小矩形的面积之和就能精确表示物体的位移。在推导过程向学生渗透微元法，在必修2重力做功的学习中学生就更容易理解化曲为直，将曲线分割成无限多个小部分求和解决重力做功问题、后续再把重力做功迁移到电场力做功，把知识的思维路径传授给学生，使学生学会把知识转化为本身的能力，学生通过对微元思想的不断了解学习，增强问题分析能力、问题解决能力，培养学生的探索精神、创新意识。

三、结语

教师要不断的完善自身的专业知识，学习新的教学理念和信息技术，创新教学方法，使学生在课堂中实现知识获得、科学方法习得、能力提升、思维发展的全方位进阶，提高物理核心素养。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部．普通高中物理课程标准（2017年版）[S]．北京：人民教育出版社，2019．