例谈高中物理核心素养下科学思维能力的培养

发表时间:2020/9/7   来源:《教学与研究》2020年54卷11期   作者:黄建辉
[导读] 随着素质教育理念不断深化,在各学科教学中注重培养学生的
        摘要:随着素质教育理念不断深化,在各学科教学中注重培养学生的学科思维,以此促进学生的综合能力提升,体现素质教育理念倡导的全面发展,这也是当下社会发展时代的需求。新课程改革的提出为课程改革提供了更加具体的方向,要求在教学过程中培养学生的核心素养,在这样的理念下通过物理学科教学培养学生的科学思维,更加契合现代教育的理念。在教学活动中教师要立足于物理学科教学内容,深入挖掘核心素养对学校的培养目标,以科学思维为主导,通过长期的教学活动引导使学生拥有良好的科学思维能力。
        关键词:高中物理;核心素养;科学思维能力;培养
        引言:
        初中物理学科核心思维主要包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度四个方面,科学思维作为核心素养的重要组成部分,要求学学生在物理学习的过程中通过学习能够运用物理视角探究事物的本质和内在规律。在教学活动中,教师要以新课程改革为教学理论指导,结合高中物理学科教学特点和学生的身心发展规律制定教学策略,这样才能有效培养学生的科学思维。
        1、科学思维能力概述及其培养价值
        科学思维能力是物理核心素养中的重要组成部分,学生的科学思维建立在已有知识和经验之上,是学生基于已有事实证据,通过科学推理得出不同观点和结论的过程。学生通过科学思维的培养,能够透过物理现象探究客观事物的本质,从而在学习过程中总结出基于自身认知等物理知识体系,使学生能够在探究问题的过程中运用所学知识解决实际问题,从而使学生具备良好的系统思考和自主解决问题能力,促使学生在物理学习的过程中树立终身学习的意识。培养学生的科学思维能力,也体现了物理学科的育人价值,教师在教学活动中通过相应的教学活动进行引导,能够使学生不断完善自身的思维,体现学生的全面发展。在物理教学中,教材是培养学生科学思维的重要素材和载体,教师在教学过程中应当利用好教材,通过深入挖掘教材的培养目标,进行教学设计,根据学生的实际情况进行教学实施,这要求教师转变传统的教学观念和方法,力求在培养科学思维的过程中,教师的教学活动更加适应学生的实际需求,这样才能使学生积极参与到教师节,从而有效培养学生的科学思维。
        2、物理核心素养下科学思维能力的培养策略
        (1)运用推理和实验方法培养学生的科学思维
        结合人教版高中物理教材进行分析,物理必修一教材是学生接触物理初始阶段,这一阶段,学生通过物理学科的学习能够打牢基础。因此,教师在教学过程中应当有意识的利用教材培养学生的科学思维,必修一教材中涉及的自由落体运动,是对学生进行思维能力培养的重要素材。教师在教学过程中应当利用多种教学策略对学生进行引导,使学生在有效掌握基础知识的过程中,促进情感体验,这样才能为培养科学思维能力奠定基础。在进行教学设计的过程中,教师首先要对教材进行分析,将教材中能够培养学生科学思维的教学素材整合成有效的教学资源对学生进行教学。

例如人教版教材中的《伽利略对自由落体运动的研究》、《牛顿第一定律》、《磁现象和磁场》、《划时代的发现》、《电子的发现》等内容,都能让学生在学习过程中通过探究,发现物理规律,并且在探究的过程中体会物理学家针对物理现象进行逻辑推理和论证的过程以及运用实验检验物理理论的方法。教师在教学过程中要利用这些内容对学生进行有效引导,例如在引导学生学习《伽利略对自由落体运动的研究》相关知识点过程中,教师指导学生运用小组合作的方式进行探究,让学生结合教材中的内容通过不断的探究体会发现自由落体运动规律的过程,逐步引导学生培养科学思维。
        (2)通过归纳和分析的方法培养学生的科学思维
        高中物理学科中包含大量的物理定律和物理表达式,教师在教学过程中对学生进行教学时,可以让学生对物理定律进行探究,引导学生不断了解各种物理规律的发现历程,在不断发现的过程中进行归纳和分析,运用这种方式培养学生的科学思维。例如在指导学生学习万有引力定律时,教师要充分运用教材结合教材编排进行有效教学,在教材中,教材首先介绍了伽利略、开普勒、笛卡尔、胡克、等物理学家对天体运动的认识,教师在教学过程中为学生展示相关的教学视频,让学生认识到在科学探索的道路上,对于真理的认知是一个曲折的过程,利用这样的教学方式渗透情感体验,使学生从情感上热爱科学,为培养科学思维奠定基础,接下来,教师在引导学生对物理学家的探究历程进行总结,初步得出万能定律。在此基础上,教师依据教材编排内容为学生创设的探究问题:促使行星围绕太阳运动的原因是什么?怎样能够计算太阳对行星引力的大小?通过什么样的方式可以计算行星对太阳引力的大小?如何运用物理知识确定太阳对行星的引力?通过这样的问题情境,学生在探究的过程中能够进行深入学习,教师在此过程中与学生加强沟通和互动,给予学生相应的学习资料,并且给予学生及时的评价和鼓励使学生能够深入探究和学习,既然掌握所学内容,并且拥有良好的情感体验,进一步培养了科学思维。
        (3)运用类比的方法培养学生的科学思维
        例如在引导学生学习《探究弹性势能的表达式》相关知识点的过程,让学生通过探究在小组间进行探究活动,在探究过程中所复习用已经学过的知识,并且在探究的过程中体会运用到类比的方法。通过这样的方式,学生能够有意识的培养自己的科学思维。在引导学生进行探究的过程中教师根据教材中的内容“探究弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关?”将类比思想贯穿整个课堂,让学生通过在小组进行探究的方式比较重力和弹簧弹力做功的区别,进行深入的研究后得出答案。
        结语:
        人教版高中物理教材为学生的物理科学素养提供了良好的素材和载体,教师在教学过程中培养学生的科学思维时,根据学生的实际情况选择相应的教学策略才能有效达到培养核心素养的目的,使在今后的物理学习中能够自主运用相应的策略解决物理问题和探究物理规律,为学生今后的发展奠定良好的基础,体现新课程改革目标是培养核心素养中科学思维对学生发展的价值。
        参考文献:
        [1]牛 丹.例谈使用高中物理人教版教材培养科学思维[J].物理教学探讨,2019(07):16-18.
        [2]赵鹏飞.浅谈高中物理核心素养下学生科学思维能力的培养[J].华夏教师,2019(23):135.
       
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