時業(yè)輝

（東莞市第一中學(xué) 廣東·東莞 523000）

0 前言

隨著近年來國際教育大環(huán)境的影響以及中學(xué)課程改革的深入，傳統(tǒng)的機(jī)械化的刷題、背誦等方式已經(jīng)不能滿足新的教學(xué)需求和教學(xué)目標(biāo)。在高中物理教學(xué)過程中，越來越多的人希望能夠提高學(xué)生的核心素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力成為高中教學(xué)改革的方向，基于核心素養(yǎng)的科學(xué)思維能力培養(yǎng)起著便捷、穩(wěn)固的橋梁作用。

1 物理學(xué)科核心素養(yǎng)概述

1.1 核心素養(yǎng)內(nèi)涵

核心素養(yǎng)包括人文底蘊、科學(xué)精神、自主發(fā)展等方面的核心能力，物理學(xué)科核心素養(yǎng)指同學(xué)們在物理學(xué)習(xí)的過程中形成新的價值觀念、思維方式和能力，學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理知識內(nèi)化帶有物理學(xué)科性質(zhì)的品行，是學(xué)生科學(xué)思維能力的關(guān)鍵。“素養(yǎng)”并不單單指提高學(xué)生成績，而是學(xué)生在接受學(xué)科教育的過程中，通過知識學(xué)習(xí)，逐漸形成一種能夠發(fā)展自生能力適應(yīng)社會的情感態(tài)度和價值觀，核心素養(yǎng)能力的養(yǎng)成不但對個人，也對社會的發(fā)展具有重要意義。

1.2 核心素養(yǎng)下的科學(xué)思維

科學(xué)思維并不一定只有在做科研和學(xué)術(shù)研究時才會體現(xiàn)，日常生活中也無處不體現(xiàn)科學(xué)思維，思維方式引導(dǎo)行為方式。核心素養(yǎng)下的科學(xué)思維包括三個方面即：演繹、歸納和類比推理。演繹推理是指在普遍性的前提下提出特殊性結(jié)論。高中物理課程中的知識運用演繹推理的方式，在原有知識的基礎(chǔ)上不斷演繹出新知識和理論。歸納推理是在特殊的前提下，推斷出普遍性的結(jié)論。類比推理是在特殊性前提下推斷出的特殊性結(jié)論。科學(xué)論證指引導(dǎo)學(xué)生通過探究活動建構(gòu)科學(xué)的知識，不斷提升自身水平和綜合能力，引導(dǎo)學(xué)生從多種不同的角度思考問題。

2 物理課程確定科學(xué)思維教育內(nèi)容的思路

2.1 開展科學(xué)思維教育內(nèi)容的目標(biāo)

教育目標(biāo)決定教學(xué)的內(nèi)容，教育內(nèi)容為教育目標(biāo)服務(wù)。我國物理課程在長期的發(fā)展和完善中逐漸形成傳統(tǒng)的科學(xué)教育思想，并逐步確定了科學(xué)思維的教學(xué)目標(biāo)?？茖W(xué)思維的教學(xué)目標(biāo)包括讓學(xué)生掌握科學(xué)思維方法，培養(yǎng)學(xué)生的建模意識以及批判性的創(chuàng)新思維能力。圍繞這一目標(biāo)開展教學(xué)活動時，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)物理教學(xué)活動過程中抽象思維分析和綜合推理判斷等思維方法方面的教育，教育者能夠引導(dǎo)學(xué)生在概念和規(guī)律學(xué)習(xí)過程中滲透建構(gòu)模型的內(nèi)容，并逐漸形成科學(xué)證據(jù)的意識。

2.2 科學(xué)思維目標(biāo)和內(nèi)容的要求

思維是一種反應(yīng)客觀現(xiàn)實的過程，指在世界觀的引導(dǎo)下，在原本具備的思維基礎(chǔ)上發(fā)展認(rèn)識客觀世界的一種方式，也是對事物方式理解事物的模式，是處理事務(wù)的方法?？茖W(xué)思維是一種具體的思維方式，不但有世界觀的引導(dǎo)，也是一種理解和處理事務(wù)的態(tài)度，以及判斷事物的能力。

屈爾佩是著名的心理學(xué)家，他在研究思維過程的時候發(fā)現(xiàn)，被測試者往往會為了完成任務(wù)而表現(xiàn)出比較刻意的態(tài)度，在完成任務(wù)的過程中顯現(xiàn)出躊躇、懷疑和不確定的傾向，這對研究結(jié)果具有一定的影響。物理思維包括物理意識，能夠從物理學(xué)的角度去看待自然現(xiàn)象和生活中的一些實際問題，并通過物理知識去解釋和說明這些現(xiàn)象。因此，開展科學(xué)思維教育時，要重視引導(dǎo)學(xué)生看待問題的角度使之形成全面的、科學(xué)的思維。

3 物理學(xué)科中科學(xué)思維培養(yǎng)方法

核心素養(yǎng)是知識能力以及態(tài)度的綜合表現(xiàn)是對個人發(fā)展的要求，這些需求需要在教學(xué)活動中通過學(xué)科課程來實現(xiàn)。接下來將會列舉一些物理學(xué)中比較常用的科學(xué)思維方法。

3.1 邏輯推理法

根據(jù)不同的思維材料和進(jìn)程，可以將科學(xué)思維方法分為歸納推理，演繹推理以及類比推理。歸納推理是指從個別中推理出一般原理的基本邏輯思維方法，科學(xué)研究表明，自然科學(xué)經(jīng)驗定律和解公式大部分都是由這種方法總結(jié)而來。演繹推理指的是，從一般的原理中推出個別理論的一種思維方法，演繹推理理論上和語言科學(xué)事實方法相類似，都是為科學(xué)發(fā)現(xiàn)提供方向。類比推理是根據(jù)對象存在的相似或相同的某一方面被推斷出，它們在其他方面也可能會有相同或類似的思維方法。類比推理在中學(xué)物理教學(xué)中是很常見的，它具有可靠性和創(chuàng)造性等特點。

3.2 比較與分類法

比較法是比較對象之間同與不同的邏輯方法。比較法的依據(jù)是事物之間的聯(lián)系，只有相互聯(lián)系的事物才會有比較的意義，以加深對該事物的理解。分類法指根據(jù)事物之間相同與不相同的部分進(jìn)行區(qū)分的一種思維方法，這是一種以比較為基礎(chǔ)的方法。比較前要對研究結(jié)果進(jìn)行分類，通過反映事物的本質(zhì)特征和內(nèi)部之間的聯(lián)系，而提供解決問題的依據(jù)。

3.3 線上線下結(jié)合法

目前仍有部分老師對于科學(xué)思維理解不夠，對于科學(xué)思維的相關(guān)理論知識缺乏深入的研究。教師科學(xué)思維培養(yǎng)方法主要來自于微信的公眾號和媒體等渠道，少部分的老師是通過培訓(xùn)或?qū)W術(shù)期刊等方式培養(yǎng)自身的科學(xué)思維。近來最早科學(xué)技術(shù)的不斷應(yīng)用，微信逐漸發(fā)展成為大眾化的社交軟件，教師獲取科學(xué)思維的相關(guān)內(nèi)容，主要是通過微信公眾號渠道。其實可以通過現(xiàn)場和線下結(jié)合的方式來提升教師的科學(xué)思維意識，借助互聯(lián)網(wǎng)等移動設(shè)備進(jìn)行傳播，并結(jié)合面對面的培養(yǎng)形式。以線下教育為基礎(chǔ)，整合有關(guān)的科學(xué)思維講座，并將講座的理念上傳到公眾號上，實現(xiàn)資源共享，并實行教師對科學(xué)思維理解的廣度和深度。

3.4 教師共同探索、挖掘科學(xué)思維評價體系

教師在評價對學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)時，大部分老師還停留在試卷測試的評價方式。然而，這種測驗的方式并不能夠全方位的評價學(xué)生的科學(xué)思維水平，只能發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于哪一部分的物理知識比較薄弱。一般老師不能單獨做到科學(xué)的思維評價，要多名老師共同探討，通過集體備課方式，在備課的過程中，對科學(xué)思維評價進(jìn)行理論研究并結(jié)合教學(xué)過程形成可以應(yīng)用的評價體系。

比如教師在備課的過程中，對于科學(xué)思維整體方面的評價，有的老師找到科學(xué)思維能力的三個維度，有的老師找到solo分類理論。通過老師對科學(xué)思維整體評價體系的劃分，不斷發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行修改，之后不斷試驗，最終形成科學(xué)化的評價結(jié)構(gòu)。

4 科學(xué)思維教育培養(yǎng)路徑

科學(xué)思維是編寫教材的基礎(chǔ)，因為思維與理論知識不同，并不能夠直接讀懂需要通過大腦分析并被知識進(jìn)行加工形成科學(xué)思維。在編寫科學(xué)思維內(nèi)容時要把握目標(biāo)的要求，并通過學(xué)科本身內(nèi)容起到加強(qiáng)思維引導(dǎo)的作用。

4.1 根據(jù)目標(biāo)要求合理安排進(jìn)度

在符合目標(biāo)要求的前提下，在物理教材的相關(guān)章節(jié)融入科學(xué)思維教育的內(nèi)容。首先，物理課程要根據(jù)培養(yǎng)核心素養(yǎng)為目標(biāo)，將物理教材分為選修和必修。思維和價值觀的培養(yǎng)內(nèi)容應(yīng)該在必修教科書中完成，并且基本思維的方法也應(yīng)該在必修課程中有所體現(xiàn)。其次，要根據(jù)當(dāng)學(xué)期的目標(biāo)合理安排學(xué)習(xí)進(jìn)度。比如物理教學(xué)的主要內(nèi)容是力學(xué)科學(xué)思維，力學(xué)這一章節(jié)通常情況下會安排在第一個學(xué)期，在介紹力學(xué)知識的時候，可以簡單地融入科學(xué)思維內(nèi)容，學(xué)習(xí)結(jié)束時再安排總結(jié)性的內(nèi)容。

4.2 結(jié)合學(xué)科特點做好內(nèi)容組織工作

物理和數(shù)學(xué)有著密切聯(lián)系，兩者都具有很強(qiáng)的理論性，物理是將觀察和實驗將結(jié)合。比如“探究功與速度變化的關(guān)系”這一章節(jié)，將推理論證所有內(nèi)容作為重點，圍繞功能速度變化的關(guān)系展開討論，并根據(jù)實驗的需要選擇合適的實驗器材并觀察實驗效果。最后在結(jié)論論證時，應(yīng)該提醒學(xué)生對結(jié)論進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該實驗的可靠性和適用性，并總結(jié)實驗的過程。

4.3 優(yōu)化內(nèi)容呈現(xiàn)方式

科學(xué)思維的內(nèi)容不能像物理理論知識一樣，直接在教材中呈現(xiàn)，而是通過探究實驗等方式，讓同學(xué)們了解到科學(xué)思維的重要性，并為同學(xué)普及科學(xué)思維的常識，提供科學(xué)思維訓(xùn)練方法。呈現(xiàn)科學(xué)思維教育內(nèi)容有三類欄目。

第一是科學(xué)思維方法。通過物理課上遇到的實際問題，對科學(xué)方法展開論述，引導(dǎo)同學(xué)們掌握思維方法的運用，記錄步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)、注意事項，幫助同學(xué)們提高解決實際問題的能力。第二種方法點撥法，針對同學(xué)們可能會出現(xiàn)的問題，結(jié)合文章的內(nèi)容用注釋的方式提醒學(xué)生，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)方法和思維方法上得到突破性的進(jìn)展。第三是科學(xué)思維案例。通過課堂上老師向?qū)W生介紹物理發(fā)展史上的一些事件和生產(chǎn)生活中的實際運用，引導(dǎo)同學(xué)們掌握科學(xué)思維的使用過程，用科學(xué)的方式解決生活中的實際問題，提高同學(xué)們的思維水平。

4.4 在教材中體現(xiàn)科學(xué)思維培養(yǎng)

高中物理教材作為最直接的課程資源在科學(xué)思維培養(yǎng)方面發(fā)揮著重要的作用，教材編寫時要以提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，培養(yǎng)和指導(dǎo)內(nèi)容能夠在思維邏輯和學(xué)習(xí)方式方面，促進(jìn)學(xué)生思維能力方面的培養(yǎng)，并能夠促進(jìn)學(xué)生物理知識的學(xué)習(xí)。核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要以學(xué)習(xí)概念和規(guī)律為目標(biāo)，教材編寫要注重物理基本知識滲透，幫助引導(dǎo)學(xué)生探索事物的本質(zhì)和屬性，并且要能夠加強(qiáng)學(xué)生物理基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。學(xué)生思維的培養(yǎng)是多方面的比如觀察分析、聯(lián)想、概括等思維方法，要能夠在物理教材中體現(xiàn)，讓學(xué)生思維方面得到全面發(fā)展。

5 結(jié)語

總之，用科學(xué)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)認(rèn)知水平以及邏輯思維能力，在教育者的不斷引導(dǎo)下幫助學(xué)生夠掌握物理學(xué)習(xí)的方法，從而提高物理成績和科學(xué)思維水平。本篇文章結(jié)合高中物理學(xué)習(xí)思路，探究基于物理核心算下對科學(xué)思維能力培養(yǎng)方式，希望能夠?qū)W(xué)生全面發(fā)展以及提高成績方面有所幫助。