物理教學課中培養學生科學思維能力的研究

孫興花

【摘要】復習的主要目的是對知識進行鞏固和盤點，通過對物理知識的復習能夠加深學生對物理知識的理解和掌握，其中科學思維也是物理復習課重要的組成部分.科學思維能力的培養能夠檢測學生核心素養的培育情況，是復習課需要關注的重點板塊.本文圍繞在高中物理復習課中培養學生的科學思維能力展開論述，希望為有關工作者提供一些參考建議.

【關鍵詞】高中物理；復習課；科學思維

在高三階段，物理學科的復習課經常是以題海戰術和習題教學作為主要的復習方式，尤其是在第二輪教學的時候，教師在教學時經常生搬硬套，使認識思維和方法被局限在題目本身框架之內，導致學生無法正確形成科學的思維方式.我們要做的就是利用習題的講解形式把科學思維貫徹進去，既節約時間，符合高考的現實要求，又能夠加強對學生科學思維的滲透.

1 高中物理復習課現狀分析

目前高中物理復習課的現狀引人關注，在高三復習課的具體開展中存在許多問題，有些物理教師教育思想較為陳舊，沒有做到以學生為中心，仍然采用傳統灌輸式教學.現有的教育資源能夠極大程度地滿足大多數教師的復習要求，但是仍然有一部分教師沒有做好對資源和素材的積累與開發，僅僅依靠課后復習題目和復習資料來展開備課.在課時的分配和規劃上，有些教師沒有對自身教學流程和教學節奏展開分配和設計，這就導致經常容易被學生的反饋情況打亂腳步.教師在選擇教育方法的時候以簡單快捷、方便操作為第一原則，學生卻更偏向于探究式和合作式的教學，這是師生之間對于復習課存在的分歧，如果教師對課堂節奏把握不到位，就會導致效率較低.講課的時候大多數教師會先講解知識點，再讓學生做題目，最后講解題目，檢測答案的正確性，有些教師會在講解時穿插經典案例，但更多的時候缺乏了和學生之間的互動和交流.

高中物理難度較大，知識點較為瑣碎，因此學生付出的精力也較多，復習課大多都是按照教師事先安排好的規劃來進行，無論是選擇復習材料還是選擇復習方法，甚至學生的復習時間都必須要得到教師的認可，受到教師的安排.不同的教師會采用不同的教育方式，也會有不同的教學慣性，這些都會影響到本節課的復習效果，有一部分學生對自己的物理水平缺乏清晰的認知，不能夠準確地判斷自己學會了哪些知識，教師也就無法根據學生反饋判斷教學的有效性.還有些學生在復習中遇到問題時不會尋求教師幫助，他們更傾向于同學討論或自己解決，以上這些情況都顯示物理教師在復習課中需要調整教學觀念和教育方法，并且做好教育資源的規劃和教學時間的分配與利用，如果不調整，長此以往將會影響到學生的復習積極性，也會影響到復習的實際效果.

2 在高中物理復習課中培養學生的科學思維能力的策略與建議

2.1 打破思維固定模式

科學思維在形成的過程之中經常受到干擾，干擾的最大的敵人就是學生的思維定勢.尤其是在高三階段的物理總復習中，學生在大量的題海戰術情況下形成思維定勢并不奇怪，甚至有些教師還要求學生在腦海中形成固定的解題模板.作為教育工作者，物理教師需要厘清學生在思維方面存在的問題，打破思維誤區，同時要巧妙地設置復習題目突破慣性思維，讓物理復習課能夠提高質量.

例如 在物理圖像相關板塊的復習中，學生經常會忽略圖像的坐標軸、單位長度等信息，因為學生在腦海中有似曾相識的圖像模板，會根據已有的做題經驗來對問題加以解決，導致劍走偏鋒，不認真審題，痛失分數.針對這一現象，教師可以設計和伏安特性曲線有關的題目，把圖像設置成I-U圖，改變傳統的U-I圖模式，這種全新的題目設計方法是對思維定式的有效突破，橫坐標也不要設計成從零開始為原點，把圖像的電流單位設置為mA，這樣的題目形式能夠讓學生體驗做題的錯誤感，加深在腦海中的印象，以后再遇到類似圖像問題時千萬要認真審題，不要因為曾經好像見過讓答題過程想當然，認識到思維定式容易導致低級錯誤的出現，在今后的做題中就會在仔細審題之后再動筆答題，要搞清楚橫坐標和縱坐標的物理含義分別是什么，如何判斷坐標軸交點的自變量和因變量是否存在零點，在數據讀取的時候也要關注單位數量級.

在具體題目設置的時候可以設置開放性問題，比如：“同學們，通過圖像信息你能夠了解該電池具備怎樣的物理特性？說說你的理由.”這樣的問題不具備完全標準的統一答案，學生可以從不同的角度去對電池的特征做出全方位的描述，對電池的基本屬性進行表達.這樣的題目設計方式能夠讓學生從不同的角度去思考問題.接下來可以再向學生提問：“如果電池的電阻值為8Ω并且為純電阻供電，如何計算回路電流，又如何計算電源的輸出功率？在圖像中標示出來.”這樣的問題設計能夠讓學生積累畫圖的經驗，認識到伏安特性曲線和電阻圖之間有怎樣的區別，并把它和函數知識相互結合，共同做題.

2.2 突破復習的重點和難點內容

在復習課的準備過程中，教師需要帶領學生攻破知識的重點和難點，所謂重點也就是本章節學習中必須要求學生掌握的環節，屬于基礎知識和基本技能，它一般是由概念、規律和解題方法共同構成，也是物理學科的核心知識.復習課不會教授學生新的內容，因此復習課中的重點、難點與講課時的重點、難點有一定的區別，同時復習課所涉及的內容和環節都較多，在重新講解的時候不可能面面俱到，只有讓重難點加以確認才能夠有的放矢，最大限度地提高效率，節約時間.重難點的確定需要考慮到以下幾個方面：

首先，教師需要加強對學生學習基礎和學習實際情況的了解，判斷學生是否混淆了復習內容和應用知識；其次復習的重點最好放在知識跨度較大或者銜接不太緊密的地方，需要確定復習的內容在整個知識網絡中的價值如何；此外還要綜合判斷知識的深度和整體性，以及它們在高考中的體現程度與分值.

例如 在物理教學平拋運動相關內容的復習中，教師需要比較新授課和復習課有哪些側重點方面的不同，最好做出一個表格加強對比.平拋運動在新授課的環節需要重點掌握平拋運動的規律，對實驗步驟展開分析，并且對平拋運動的特點進行歸納和總結.而在復習課中則不然，平拋運動的重點要求學生掌握分解方法，并且對運動規律進行推導，還需要學會用平拋運動相關規律來分析問題和解決問題，其難點在于掌握和平拋運動類似的規律并了解其運用方法.除此之外，教師還要在思想上設定一個界限，那就是難度較高的題目需要控制在一定的比例范圍之內，因為難題不等于難點.先拋開高難度題目在高考中的復習價值和分值，要想到如果花費大量的時間在高難度題目上，可能會讓教師和學生都陷入惡性循環，必須要花費大量的時間去適應和學習，最后題目條件發生變化，學生也未必能夠獨立掌握.這些問題存在超綱的嫌疑，考察的是學生的知識結合能力和跨領域應用能力，對于大多數高中生的思維能力而言有些牽強；

其次，要注意的是重點也不一定困難.重點指的是支撐整個學科體系的龍頭骨架，一個個重點知識就構成了整個物理體系的支撐點，必須要把這些重點知識全部掌握才可以了解整個物理框架的大概內容.很多重點教學其實難度并不大，所耗費的課時并不多，但是它們的意義在于影響深遠，比如“質點和坐標系”，關于質點的概念解釋難度并不大，學生也不會覺得很難理解，所占篇幅也不多，但是在復習課中卻不能不重視這部分內容的復習，否則學生一旦將其遺忘，就會造成后續學習全部脫節.

2.3 舉一反三，體會科學思維的方法

教育工作者需要加強對不同類型思維方式的總結和歸納，讓學生對科學的思維模式有更加深刻的印象之后，趁熱打鐵，做好課后練習.物理練習的目的不是單方面地對解題套路和思維進行模仿，教師要以此為依據設置較為陌生的情境，創新解題的思維路徑，讓學生僅依靠模仿無法再解決問題，這時學生就可以認識到科學思維方式的價值和作用，真真正正做到舉一反三，提高知識遷移能力和運用能力.比如在復習物理圖像相關板塊的時候，教師設置例題可以包括力學、電學、光學、熱學、原子物理學等多種情境，甚至可以自創一些學生并不熟悉的情境作為案例，讓學生真正體會物理圖像的運用方法，形成科學思維.

例如 教師可以在科學思維的歸納和引導下設置和電學有關的例題，讓學生通過理論分析和定性方法畫出電流隨電阻變化的圖像，情景設置為滑動變阻器滑片滑動，例題的設計并不是對之前例題的重復和簡單的復習，它能夠把理論函數關系式表現得更加復雜.學生在解題時可以發現電阻電流與函數之間的聯系，這時如果學生出現了嚴重的卡殼現象，教師可以對學生展開適當引導，如果無法直接解除函數關系式，那么可以利用特殊點來進行定位，判斷圖像單調性，這樣的方式也有利于對問題的觀察和發現.通過類似問題的設置，學生能夠體會到物理圖像是物理現象的一種表征和表現方法，在圖像運用時不能生搬硬套，而是要讓圖像和基本的物理信息對得上，建立某種聯系.而函數關系式就是對這種聯系的客觀表述，也是定性分析的體現和切入口，學生需要體會到解決問題需要真正理解科學本質，做到具體問題具體分析，這樣才能夠找到最合適的方法來解決問題.

雖然培育科學思維至關重要，但是教師也需要注重審慎篩選題目，題目數量宜精不宜多，其重點在于讓學生掌握問題的推理和推導過程，打破思維定勢，可以總結解決某一類問題的小方法，在變中求不變，體會科學思維方式的精巧之處，讓學生的科學思維能力能夠得到循序漸進的發展.

2.4 打造直觀生動的物理模型

物理模型的建設能夠幫助學生形成科學思維能力，在復習課中無論是哪一種題目都必須要從過程出發，讓學生根據自己所學的知識在腦海中建立框架和模型來解決問題.在復習課中和考試中經常出現的物理模型框架有以下幾種，比如木板滑塊相對運動模塊，小球在軌道中運動模塊，粒子在復合場中的運動模塊，這些模塊雖然有很大的不同，但是運動過程都相似，如果學生能夠掌握其共同點，就能夠大幅度提高解題效率.構建直觀的物理模型需要加強對多媒體技術手段的運用，如果能夠把多媒體視頻展示技術和動畫播放技術運用在物理模型的打造中，就可以讓教學脫離憑空想象的漩渦，通過動畫視頻的資源播放為學生呈現出更加清晰的物理模型，有助于接下來學習的繼續展開.可以運用多媒體技術展示多種多樣的模型，比如電磁學運動模型、光學熱學微觀粒子模型.在科學技術手段的幫助下，學生能夠感受到更加清晰的物理運動過程，用看來代替想，會達到意想不到的收獲和效果.

3 結語

綜上所述，在高中物理復習課中若要加強對學生科學思維能力的培養，就必須要幫助學生打破思維定勢，解除固有思維的局限性，突破教學中的重點和難點內容，還要注意舉一反三，讓學生體會到科學思維的運用價值，為學生構建更加直觀生動的物理模型.

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