探究高中物理核心素养下科学思维能力的培养
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【摘 要】相对抽象、复杂的知识体系对学生来说难度较大。在核心素养视角下，教师除了要传播物理知识之外，更应注重培养学生的科学思维。良好的思维习惯能够帮学生更好地理解理论知识，实现物理知识的内化。本文分析了高中物理教学中存在的问题，提出了高中物理核心素养下科学思维能力的培养策略。
【关键词】高中物理；核心素养；科学思维
为了提高学生的学习能力，教师必须引导学生提高科学思维能力。在接受物理教育的过程中，学生会形成个人发展和社会发展所需要的能力和品格，这就是物理核心素养。在核心素养视角下，物理学习是一个思维塑造的过程，教师要针对教学中的问题，采取措施改善教学质量，培养学生的科学思维能力。
一、高中物理教学存在的问题
（一）教学理念落后
在思想上，很多教师仍未脱离应试教育的束缚，往往直接给出结论或只进行讲解，轻视能力培养，违背了教学规律，更使学生陷于被动。在态度上，部分教师安于现状，容易满足于自身的发展层次，不思进步，未能及时充实自己的知识库并实现自我提高，在教学中过分依赖教学习惯和教学经验，使得教学水平停滞不前。教师的观念陈旧，自身对科学思维能力不看好、不重视，这种教学理念直接影响了物理教学的有效性。
（二）教学模式单一
高中生面临升学压力，教师往往强调知识的全面性，唯恐遗漏重点，因而物理教学呈现出了内容多、时间紧、难度大的特点。物理教学中，部分教师会有意识地减少实验、探究等活动的占时，将更多的时间用以基础知识灌输和课后作业，过分重视这两部分内容的价值，导致学生的思维培养空间不足。为了应付考试，有些教师会拓展知识难度，没有考虑到学生的实际学习水平，使得学生的整体学习效果呈现出不均衡状态。
（三）教学评价不合理
一方面，教师对物理教学的自我评价不到位。有些教师往往将考量的重点放在理论知识上，只看有没有将考试重点传达给学生，而没有将科学思维能力的培养置于重要位置；另一方面，教师对学生的评价不客观。由于考试成绩是家长、学校审视教师能力的主要指标，有些教师的教学目标就出现了功利化特征，过分强调合格率、优秀率、平均分，很少去关注学生的能力、品质和思想，未将这些要素纳入评价机制，使得学生的综合素质无法得到全面的评价。
二、科学思维能力的培养策略
（一）培养学生的科学态度
研究物理需要严谨的科学态度，教师要引导学生在学习具体的物理知识之前先树立起良好的科学态度，正确对待物理学科。一方面，教师要转变思想观念，重视对学生的科学思维能力培养。在日常教学中，要以身作则，不断提升个人素养，以自身的科学态度感染学生，让学生在榜样的作用下严肃对待学习；另一方面，教师要将科学态度渗透到教学的各个环节。在知识讲解过程中，教师要确保其准确性，提供相应的论据来支撑理论概念；在实验过程中，教师也要以科学的方法处理数据，严格执行操作规范，保证结果的真实与有效。
例如：在新学期开始的第一节课，教师可以为学生介绍物理这一概念的核心内涵，让学生重新认识物理。教师要重视物理学史，物理的发展是一个动态过程，是由粗糙到精细、由片面到全面的演变过程。太多的科学家进行了无数次研究才构建起如今的完整体系。物理学历史知识富有趣味性，更加具有文化厚重感，给人以庄重的感受。教师可以引入伽利略、爱因斯坦、亥姆霍兹等物理学家的典型事迹，或者介绍量子通信、暗物质探测等物理大事件，让学生学习物理学家科学严谨的态度的同时，增加对物理奥秘的探究欲望。
（二）转变课堂的教学方法
物理教师要改变固有的授课习惯，在课前计划课程顺序，安排课程节奏，课程结束时要及时总结，保证学生充分掌握物理知识和实验操作方法。课堂上，教师可进行有效的提问教学，精心设计核心问题，刺激学生的头脑风暴，让学生获得更多的思考机会，锻炼其思维。另外教师要注重原理分析，物理的定理、结论、公式很多，除了让学生掌握运用技巧，教师更要引导学生进行深层次的理解，用原理解释现象，将物理知识理解透彻。
例如：在“受力分析”的教学中，教师可以提问：“如何确定物体所受的力？受力图怎么画？受力分析方法有哪些？”这样的提问能够为学生指明学习方向，更加节省教学时间，同时能用滑冰时所受的力等例子调动学生的热情。在“匀变速直线运动”的教学中，教师可以组织学生重演打点计时器的运动过程，研究匀变速直线运动的规律，联系生活中常见的现象，包括火车、地铁等，让学生一步步加深理解。
（三）重视实验教学过程
物理学科以实验为基础。通过实验，学生可以获取更直观的学习体验，对知识的认识也会更加深入。应试教育模式下教师为了提升学生的卷面成绩，往往加大理论讲解力度，忽略实验过程，没有认识到实验对学生科学思维能力培养的价值。物理教学要重视实验教学，实验教学重点不只在于操作，更在于设计思路、数据筹集整理、仪器原理、研究结论等步骤的共同配合。教师要让学生在实验中探究物理知识，避免学生将实验当成娱乐，持轻视态度。通过实验，教师要引领学生认清科学世界的全貌，让学生多角度地进行探究，转变单一的模仿方法，自主实验，从而获得最大的思维收益。
例如：在“运动的合成与分解”的教学中，教师要引导学生进行实验、分析、解释、交流。教师可以让学生以小组为单位进行“红蜡块”的运动实验，在重演物理现象的过程中，让学生了解运动的分解原理，引导其将红蜡块的运动分解到竖直、水平两个方向，在“等时性”的规律中联系平抛运动。这种思维方式具有连贯性，可以让学生系统地学习物理知识，实现知识的“量化”。
（四）提供更多实践机会
物理与生活实际联系极为紧密，但由于学生的应用能力不强，难以在生活中发现物理的印记。培养学生的科学思维能力，首先要让学生树立物理意识，让学生在生活中關注更多物理信息，吸取物理知识，并应用物理知识，在应用的过程中，形成良好的思维习惯。一方面，教师可以在教学过程中开展一些互动活动，诸如：知识抢答、快速解题等，通过实践活动，锻炼学生的思维敏捷性；另一方面，教师可以布置实践作业，让学生广泛参与到实践中。 例如：在学习“冲量”的相关知识时，教师可以为学生布置探究作业，让学生回到家中，用鸡蛋和海绵测试冲量的大小。以同样的高度让鸡蛋做自由落体运动，撞击水泥地面时鸡蛋会破碎，撞击海绵时鸡蛋完好无损。这种现象是极为常见的，教师要让学生应用动量定理进行解释，得出动量变化相同，时间短，作用力大，鸡蛋易碎的结论。
（五）优化反思与评价效果
改善教学效果离不开定期的归纳总结，教师加强反思教学。首先，教师要引导学生反思所学知识，让学生将其重新整合，找出有关联的内容，将其串联起来，当天进行总结，并阶段性地对整体内容进行归纳总结，让学生在查缺补漏的过程中逐渐形成系统化的科学思维。另外，教师要科学的评价学生，除了“成绩”这一传统指标，教师在评价学生时更应该将思维能力纳入其中，在教学过程中，教师要对学生的表现进行观察和记录，对学生的科学态度、科学方法等进行客观的评价，从而提升学生的科学思维能力。
结束语
教师要重视学生科学思维能力的培养，让学生在物理学习过程中逐渐实现听懂、记住、会用、熟练、变通、创新的阶梯型目标。教师要摒弃传统的灌输式教学方法，在实际工作中，引导学生积极探究实践，发挥自主性，从而提升物理教学的高效性，保障教学质量。
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