基于核心素養(yǎng)下高中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)策略

黃益全

摘要：《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出， "高中物理課程旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)?！北疚闹荚诮Y(jié)合高中生的認(rèn)知特點(diǎn)探討就核心素養(yǎng)的視角下，在高中物理教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的一些認(rèn)識(shí)和做法，以期能更好的幫助其他高中物理教師教學(xué)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理教學(xué);科學(xué)思維;培養(yǎng)策略

黨的十八大提出，高中階段教育要全面貫徹黨的教育方針，落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)，在新課程新高考背景下普通高中教育教學(xué)面臨著挑戰(zhàn)，基于學(xué)科核心素養(yǎng)教學(xué)實(shí)施策略和方法，要落實(shí)到教育教學(xué)的全過程，據(jù)此筆者結(jié)合多年的高中物理教學(xué)實(shí)踐，就核心素養(yǎng)的視角下，談?wù)勗诮虒W(xué)過程中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)的一些認(rèn)識(shí)和做法。

一、高中物理核心素養(yǎng)與科學(xué)思維

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分。高中物理核心素養(yǎng)主要包括：“物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面。

科學(xué)思維指從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式，是基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)理想模型的抽象概括過程;是分析綜合、推理論證等科學(xué)思維方法的內(nèi)化;是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)?！翱茖W(xué)思維”主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。通過高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具有建構(gòu)理想模型的意識(shí)和能力;能正確運(yùn)用科學(xué)思維方法，從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)行科學(xué)推理、找出規(guī)律、形成結(jié)論，并能解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題。

二、高中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)策略

1.充分利用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維的重要途徑，充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)的原理、過程的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的處理各個(gè)環(huán)節(jié)適時(shí)加以引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。例如在《驗(yàn)證牛頓第二定律》實(shí)驗(yàn)中，要探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理上我們采用控制變量法，先是保持m不變，探究a與力F的關(guān)系;然后保持F不變，探究a與m的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)上為了減少誤差，使小車受到的合力近似等于鉤碼的重力，要采取平衡摩擦力的方法，而且要控制鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量;在用圖像法處理數(shù)據(jù)分析a與m的定性關(guān)系時(shí)，采用化曲線為直線的方法，以加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m建立坐標(biāo)軸。這樣使學(xué)生能正確的從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)行科學(xué)推理、找出規(guī)律、形成結(jié)論，并能有效地解決實(shí)際問題，從而較好的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

2.巧妙利用課堂教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

利用建模法，類比法，等效法等教學(xué)方法。教師在教學(xué)中不失時(shí)機(jī)地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕⒛Ｐ汀㈩惐?、等效的方法處理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。例如高中教材中為了研究問題的需要有時(shí)可以忽略物體的大小和形狀，把物體簡(jiǎn)化成為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)，建立“質(zhì)點(diǎn)”的理想化模型;將一個(gè)質(zhì)量可以忽略不計(jì)的彈簧與一個(gè)質(zhì)量為m的物體構(gòu)成“彈簧振子”的理想模型;還有“單擺”的想模型的建立等等，抓住主要因素，忽略次要因素，理想化使物理問題得以很好的解決。例如在學(xué)習(xí)“電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系”中，教師可與“重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系”類比教學(xué);盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型中，原子核很小可與太陽作為太陽系的核心，體積很小類比，原子核對(duì)電子的吸引力與太陽和行星的引力進(jìn)行類比教學(xué)。例如在學(xué)習(xí)力的合成與分解時(shí)，利用合力與分力效果相等進(jìn)行等效替代，在解多力的平衡問題和牛頓第二定律問題時(shí)可采用正交分解法來求解;在學(xué)習(xí)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，利用運(yùn)動(dòng)的分解將平拋的曲線運(yùn)動(dòng)等效分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，將復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)處理等等。

這樣可以使學(xué)生快速獲取知識(shí)，抓住要點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)推理、找出解決問題的途徑，找出規(guī)律、形成結(jié)論，有效的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

3.利用課外實(shí)踐活動(dòng)和生活中的物理，進(jìn)一步發(fā)展科學(xué)思維

物理與生活息息相關(guān)，注意身邊的物理，選取學(xué)生日常生活中的材料作為教學(xué)素材無疑可以讓學(xué)生們感受到物理在生活中的，從而更加深入的發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。例如在教學(xué)《摩擦力》時(shí)，教師就可以列舉生活實(shí)例，用物理知識(shí)分辨生雞蛋和熟雞蛋，然后讓學(xué)生嘗試用自己的辦法去證明，在學(xué)生嘗試的過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建生雞蛋和熟雞蛋內(nèi)部的物理模型以及在運(yùn)動(dòng)過程內(nèi)部與蛋殼之間的摩擦力大小，從而找到解決辦法——通過轉(zhuǎn)動(dòng)生雞蛋和熟雞蛋，那個(gè)先停止轉(zhuǎn)動(dòng)的說明是生雞蛋。

綜上所述，科學(xué)思維的培養(yǎng)旨在讓學(xué)生具備豐富的科學(xué)思維，以便更好的理解抽象的物理概念和原理，進(jìn)行科學(xué)推理、找出規(guī)律、形成結(jié)論，并能解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維也是提升我國(guó)高中物理教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生的終身發(fā)展，應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。因此，基于核心素養(yǎng)下高中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)策略對(duì)高中物理教學(xué)起著積極的指導(dǎo)作用。

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