【获奖征文选登】在核心素养引领下探讨中学物理教学——谈物理学科核心素养中的“科学思维”的培养

我国古代学者就提倡“学以思为贵”，“学而不思则罔，思而不学则殆”，可见，思维能力的培养在学习中的重要性。在素质教育的今天，学校和教师不仅是知识的传播者，更应该是学生潜能和聪明才智的培育者和发掘者。 

山长君今天要分享是与物理学科思维能力培养有关的内容。文章《在核心素养引领下探讨中学物理教学——谈物理学科核心素养中的“科学思维”的培养》，由河源市东源县教育局教研中心向敏龙老师撰写，获得本次征文比赛二等奖，向老师主要从四个方面讲述了高中生科学思维的培养，到底是哪四个方面？下面山长君为你一一揭开！

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中学生正处在思维能力发展尤其是创造力和想象力发展和培育的关键时期，而学生核心素养的培育是围绕着“激发学生的思维” 而展开的。

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在核心素养的指引下，物理学科的核心素养包含了“物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任感”等四个方面。四个素养是互相影响，互为促进的。“科学思维”是核心素养中的核心，它主要指物理中重要的思维方法，包括建模的思想、创造性思维、批判性思维、推理论证、分析综合、抽象概括等思维与方法。

物理教学（图片来源于网络）

物理教育是学生科学素质教育的摇篮。物理教学中科学思维能力的培养是思维能力培养的主渠道之一，无论是物理概念的建立或物理定律的发现，还是基础理论的创立和突破都离不开科学思维能力。本文主要从四个方面来谈谈对高中生科学思维的培养。

一、  遵循“以生为本”，

敢于创造性地活用教材

中学阶段是培养学生核心素养的关键时期。学生的核心素养的养成是建立在核心知识的掌握与核心能力的形成过程中的，没有核心知识和核心能力奠基，核心素养就是一句空话。所以，对教材中的核心概念和规律的教学要注重过程，敢于创造性的处理教材，在教学过程中突出培养学生的思维能力和创造能力。

教科书只是单向传递信息，教材中陈述的某一物理过程和学生经历的某一过程往往并不是一回事。很多教科书都是在陈述了相关过程（而不是让学生经历相关过程）之后就给出了结果，而教学中的很多过程是需要交互活动才能进行下去的。

如果我们不能在教学中对教学过程进行再创造，那就会忽略过程而束缚在“重结果”的圈子里，也就不利于学生科学思维的培养。日常教学中，我们的学生很多时候被我们“因材施教”了！只有师生在交互活动中共同直面问题创造性地解决问题，才有利于激活学生的思维。

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其实老师创造性地处理教材，也会带动触发学生创造性思维。教学中我们要依据学生的基础对教材进行针对性处理。不仅要创造性地重构教材内容或过程，还要依据教材内容创造性地选择教学方法。陈述性知识侧重阅读和讲解的方式，关键在于创设情境，激发学生的思维。程序性知识侧重合作探究的方式，关键在于再创探究过程激活学生的思维。教学时应突出教学方法的优化选择，从教材内容实际出发，在众多教学方法中进行比较选择，提炼出适合学生特征的教学方法。

总之，课堂教学要按照“以生为本、以学定教”的理念，从学生的心理发展特征和能力基础出发，重构教材内容创造性地运用多种教学方法来激活学生的思维。 

二、突出“兴趣培养”，

大胆进行创新实验教学

思维素养是核心素养中核心，而实验探究、学习兴趣又是物理学科学习素养中的核心。虽然大家都知道实验是物理学的基础，也是物理学科的特点，物理教学离不开实验。但在平常教学中如何灵活地融合演示实验与分组实验，激发学生的兴趣，培养学生的推理论证、批判性思维、分析综合等思维是做得远远不够的。

目前在中考、高考选拔中，学生的动手实验能力比较难体现出来，高三实验复习也是通过大量的实验试题训练来完成的,这也导致了很多学生对物理不够感兴趣。可见创新物理实验教学，不仅是一门创造性学问，更是培养学生科学思维的重要载体。

我们的实验教学有很大的突破空间，改进实验有时会产生意想不到的教学效果。比如在2015年的广东省首届青年教师物理教学创新大赛上，我指导的课例《向心力》进行了这样（如下）处理：一是将教材中的“感受向心力”的演示仪进行了直观演示，用一个乒乓球拉起一瓶矿泉水，分别让空心的和注入沙子的乒乓球做圆周运动，绳子的拉力提供向心力，让学生比较两种情况的异同，得出向心力与什么有关；

向心力实验（图片来源于网络）

二是“向心力的大小”的结论也改为了用向心力演示仪进行分组定量探究。整堂课下来，学生兴趣高涨，思维空前活跃，效果非常好，该课例也获得了省一等奖。教学中创新实验教学不仅能有效地培养学生的科学思维，还可以极大地激发学生的学习兴趣。

所以，要充分利用现有条件抓住中学生学习物理的思维特点，让学生参与物理实验的设计过程，创造性地进行演示实验或分组实验，这对提高物理教学效果和培养学生的学习兴趣是非常重要的。

三、提升“能力训练”，

不断丰富习题教学模式

习题教学是培养学生建模思维、推理分析能力的重要载体。问题解决能力是思维能力运作的表征，是思维能力外化的结果，学习的意义和价值就在于解决问题。高考选拔的方式是通过试题来体现的，理综试题题多阅读量大，特别是全国卷中物理试题更是学生面前的“拦路虎”。

高考时，解答试题的目的是为了得到一个最终结果，解答的水平以结果是否正确来评价。但如果我们课堂教学中是以追求一个正确的结果作为组织教学活动为主要目标的话，那么我们就很难回答“钱学森之问”了，因为高素质的人才是通过创造性劳动培养出来的。所以，我们更重要的是要让学生在解题过程中，培养学生创造性地处理问题的能力，重视解题过程中学生的建模能力的培养。   

习题训练是培养思维的过程（图片来源于网络）

其实，“习题训练”不仅是一个物理建模的过程，更是培养学生科学思维的过程。物理学家钱学森说过：“模型就是我们对问题现象的分析，利用我们考究得来的机理，吸收一切主要因素，略去次要因素所创造的一副图画”。物理学上许多重大发现发明都是巧借物理模型才取得成功的。

所以在习题教学中注重培养和提高学生的建模能力是帮助学生快速处理复杂问题的一条有效途径。因为每一个具体的物理问题所描述的物理现象或过程，都对应着物理模型。

一个恰当的模型就是一把解题的金钥匙，建立一个合适的模型就等于揭开了掩盖问题现象或过程的本质特征的面纱。如果我们能提升“习题训练”过程，或许“钱老之问”又有了新的答案。

发散思维，建立模型（图片来源于网络）

在习题教学中如何提升“习题训练”的过程是一个极有实践价值和理论意义的研究课题。高中物理习题教学应以培养学生的能力为目标，注重模型思维的运用，不断丰富、完善学生的模型意识，使习题教学回归物理本真，让学生从题海中跳出来。

四、优化“教学设计”，

让课堂灵动起来

南京金陵中学的朱建廉老师指出：影响与制约课堂的“多样性”特征最为重要的因素是：教师的教；学生的学；教学内容。我认为很有道理，尽管教学设计是需要不断优化的，是要与时俱进的，是要与国家培养人才目标相联系的，但是我们一定要抓住最重要的因素，围绕核心因素来展开教学设计。

在核心素养的引领下，我们的教学设计应把握好三个方面：一是教师的教要注重渗透情景教学（最好别具一格：或有吸引力或具喜剧性等），教学情境的创设要突出学习过程，突出创新精神、实践意识、方法、能力的培养，突出从生活走进物理、从物理走向社会的理念，要善于依据学生的状态辅助不同的情景教学，为激发学生的思维作铺垫；

让课堂活跃起来（图片来源于网络）

二是学生的学要注重学科思维与学生思维的有机结合，层层递进，借助多媒体与传统教学手段恰到好处地融合来展开教学设计；

三是教学内容要创造性处理，注重知识的构建过程，关注问题的设计，特别是关注核心问题的设计，在核心问题中尽可能暴露学生的“闪光点”和“相异构想”，有意识地培养学生的问题意识，激发并活跃学生的思维。

结语

以上是我从四个方面来思考学生科学思维的培养。我想学生核心素养（社会参与、自主发展、文化修养）的培育与学生知识的掌握、学习能力的提高是不可分割的，同时这三者的发展又都是围绕着“思维”这一核心而展开的。

真正要培养创新型人才，缺少“宽松自由”的环境也是不行的。高考的压力，很多高效课堂模式都有功利成分。要从学科教学向学科智慧的转变，我认为课堂上不仅要让学生学会“独立思考、探索实践”，更要学会“自由表达”。作为物理老师应用适合时代特征的教学理念去改变一些东西，着力培养学生的科学素养和情感素养！

山长君认为授之以鱼不如授之以渔，教学生如何解决问题比帮学生解决问题更重要。培养学生科学的思维能力，让学生学会自己判断问题、分析问题和解决问题，这与核心素养中强调的“学生要具备适应终身发展和社会发展需要的关键能力”也是一脉相承的。

看完今天的分享，看官们是不是对物理学科的科学思维培养有了新的认识呢？明天山长君要分享的是在广东省中小学校长联合会与《中小学德育》杂志社联合举办的“核心素养引领下的中小学教育变革”主题征文比赛中获得二等奖的《基于核心素养的小学语文比较阅读模式初探》，作者来自广州市越秀区建设六马路小学钟春梅老师。关注广东省中小学校长联合会公众号，山长君将为你分享更多的教学智慧！你来或不来山长君都会这里等你哦，期待与你的相遇。

参考资料

1.《放慢知识的脚步，回到核心基础》，作者：王红、吴颍民，《人民日报》2015年第7期；

2.《关于核心素养导向的中学物理教学的思考》，作者：林钦、陈峰等，《课程、教材、教法》2015年第12期。

标注：本文在广东省中小学校长联合会与《中小学德育》杂志社联合举办的“核心素养引领下的中小学教育变革”主题征文比赛获得二等奖

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