高中物理教学中培养学生科学思维能力的策略
罗乐乐
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罗乐乐,. 高中物理教学中培养学生科学思维能力的策略[J]. 物理进展,2023.2. DOI:10.12721/ccn.2023.157230.
摘要:
科学思考是一种科学的思考能力,其目标是让学生在科学认知过程中运用感性知识的方式和方式。物理作为一门以科学实验为基础的学科,不仅可以提高学生的动手能力,还可以培养他们的科学思考能力。高中物理是学生科学思维的一个重要环节阶段,本文阐述在高中物理教学中,如何培养学生的科学思维能力。
关键词: 高中物理科学思维培养意义策略
DOI:10.12721/ccn.2023.157230
基金资助:

一、高中物理培养学生科学思维能力的意义

(一)扩大物理认知,易于学习知识

高中物理教学中,随着教师对学生科学思维能力培养的持续重视,学生将逐步加深对物理学科重要性的认识,发现物理的神奇与实用,继而激发更多的学习兴趣。学生在发现物理现象后习惯于保持严谨思维逻辑来分析问题,从而论证物理结论甚至创新获得新知,同时还将主动扩大物理知识涉猎面,汲取更多的物理知识来满足自己的探索需求,这样会让学习状态保持在较高水平。因此,高中物理教师应设立学生的科学思维能力培养目标,不断培养和强化符合学生个人实际的逻辑思维方式,进而提高学生的学习效率。

(二)提高分析能力,便于解决问题

通过学习物理知识,学生能够最大限度地将所学用于科学解释世界,客观总结规律,解决实际问题。首先,学生会在不断完善物理知识体系的过程中对各种现象或情境习惯性提出问题,并着眼于现象、细节以及关联要素来组织逻辑分析,从而可抓准物理知识的正确调用时机,为解决问题奠定基础[1]。其次,学生对不同物理现象以及物理问题进行知识调用后,会留心观察并归纳物理属性、物理状态、物理反应过程等不同特点建立包含物理问题、物理思维、物理原理的科研内容,从而为解决问题提供保障。最后,随着分析的不断深入,学生可以进一步总结提炼或推演论证各类物理规律,又会在整合物理规律中找准物理问题的解决方法,最终有效破除难题。

(三)培养思维能力,形成理性思维

高中物理课上,以培养学生科学思维能力为目标来开展教学,其重要性还体现在可帮助学生突破传统思维方式,跳出固化的思维局限,锻炼学生一旦发现和审视问题,就保持全面性、系统性的思维习惯。在培养科学思维能力的过程中,学生会在潜移默化中转变自己看待问题的角度与层次,主动磨炼自身对规律、准则等内容的整合归纳能力,从而不断建立理性思维,更加冷静地思考问题,富有条理地提出解题方法,设计解题方案,并可以客观地评价自身在解决问题方面存在的不足,在积极修正不足的过程中提高自身的科学思维能力。

二、高中物理教学中培养学生科学思维能力的策略

(一)培养学生科学态度,夯实科学思维培养基础

科学态度是培养学生科学思维的基础,是一种在求知过程中所表现出来的严谨、认真或者刻苦等良好的品质。学生只有具备科学态度,才能够更好地促进自身科学思维的发展。物理学科本身包含着丰富的科学知识。为了更好地学习及理解物理学科知识,学生要秉承严谨、认真的学习态度,主动积极地参与到各种各样的物理探究学习活动中,积极思考,深度学习[2]。教师在物理教学过程中要注意有计划地指导学生形成科学态度,使他们正确理解及明确物理学科的本质属性及内涵等。这就需要教师在各个教学环节全面融入科学态度培养理念,夯实学生科学思维培养基础。具体来说,教师可以在物理新知导入环节或者实验教学环节等有效地融入科学态度培养理念,使学生意识到知识的探寻过程或者实验操作等都要贯彻严谨、认真、科学的态度,否则会对最终学习或实验成果带来负面影响。

例如,在教学“自由落地运动”内容时,教师可以结合伽利略探索“自由落地运动”的相关故事及事迹,使学生清楚地了解伽利略在探索科学实验过程中所做出的各种各样的努力,以及其身上所展现出来的严谨、科学、认真乃至坚持不懈等良好的品质与态度。这些拓展性知识在课堂教学中的融入,不仅可以对课堂教学内容进行补充,增强教学趣味性,还可以借助故事讲述使学生感受到这些伟大物理学家身上所秉承的良好科学态度,这些都可以助力他们科学态度的养成。

(二)有效开展情境教学,引发科学思维认知冲突

基于建构主义可知,学生在学习物理知识的过程中对物理概念、性质乃至规律等的认知及理解都是建立在他们已有学习和生活经验的基础上,以及结合同伴或教师的辅助来进行主动构建的[3]。而科学思维的培养必须立足引发学生科学思维的认知冲突,让他们有所思、有所想,这样才能实现科学思维培养目标。而情境创设是引发学生认知冲突的有效手段,具体就是教师要结合学生自身年龄及学习特征、物理知识学习基础等实际情况,科学创设真实的生活化、媒体化等类型的情境,促使学生在课堂学习中积极投入内在情感,引发自己的认知冲突,在主动构建物理分析模型或者求解问题的过程中提高自身的思维能力,助力自身科学思维的发展。

例如,在教学“力的分解”这一内容时,为了引发学生的认知冲突,教师可以巧妙地应用体验情境、问题情境等多样化的情境创设法,引导学生联系自身的生活实际,在情境启发下积极开展思考和深度学习活动,更好地助力学生的科学思维发展。在新课导入教学环节中,教师可以指导学生张开双臂并将双臂放在两侧的桌子上面,之后让他们用双臂发力将身体支撑起来,保持双脚处于离地状态。在这个过程中,教师要指导学生认真体会身侧桌子之间的间距、手臂张开角度、手臂受力三者之间的关系。当学生融入体验活动情境后会形成“手臂张开的角度越大,就需要给予更大的支撑力来支撑身体”这一概念,教师可以借机指导学生结合自己的认知,通过认真思考对相应的体验活动原理进行分析。此外,教师还可以结合学生本身存在的认知冲突来科学地设计一些思考题,引导学生通过认真思考、推理论证、归纳和总结等过程,进一步引发认知冲突,如可以设置几个阶梯化或层次化的问题,通过这些问题的提出,教师可以进一步促进学生积极思考,有效锻炼他们的思维能力。

(三)加强科学探究指导,传授科学思维方式方法

科学思维的发展离不开科学思维方式方法的支持,而科学探究是学生开展科学创新活动的基础与前提,因为创新过程本质上就是思维创新性运用的环节。为了更好地发展学生的科学思维,教师就要科学地设计一系列学生感兴趣的科学探究活动,并在相应科学探究活动中有效渗透科学指导思想与理念,借助科学思维方式方法助力学生科学思维的顺利发展[4]。但是在开展科学探究活动期间,教师要注意立足促进学生探究能力和科学思维发展视角,灵活地采用实验探究任务、课外实践活动或者课程教学内容优化等方式,使学生在整个物理课堂教学活动中可以积极思考,彻底摆脱传统的“唯教材论”或“唯教师论”等理念,确保全体学生在所设计的物理探究活动中可以大胆质疑,有效思考和深入探究,强化学生学习主观能动性的发挥,促进学生科学思维的发展。

三、结语

新一轮的教学改革,既是对师生的一次挑战,也是对教师和学生的一次挑战。因此,在新课改的大环境下,中学物理教学要创新教学理念和方法,以多种方式培育创新思维的土壤,在积极探索、发展和亲身体验中,培养学生的创新思维能力,为社会发展培养出高素质的创新型人才。

参考文献:

[1]吴梦雷.基于培养学生科学思维能力的高中物理教学设计--以“向心力”为例[J].物理教师,2021(10).

[2]马国琴.高中物理教学中学生科学思维能力的培养策略分析[J].中学教育,2021(17).

[3]汤耀祥.关于高中物理教学中学生科学思维能力培养研究[J].课程教育研究,2020(16).

[4]梁伟华.高中物理教学中如何培养学生科学思维能力[J].试题与研究(教学论坛),2021(36).

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