【摘" 要】科技競(jìng)爭(zhēng)終歸是人才的競(jìng)爭(zhēng)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的任務(wù)就落在了教師肩上。本文在介紹對(duì)物理核心素養(yǎng)和物理思維認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問(wèn)題；基于認(rèn)知水平作出假設(shè)；依據(jù)條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)物理思維；在分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論中培養(yǎng)物理思維等五個(gè)方面闡述培養(yǎng)學(xué)生物理思維的一些探究方法。

【關(guān)鍵詞】物理核心素養(yǎng)；物理思維；物理實(shí)驗(yàn)

在當(dāng)今科技競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的國(guó)際環(huán)境中，我國(guó)科技領(lǐng)域被掐脖子的問(wèn)題尤其突出，解決問(wèn)題的難度也越來(lái)越大。鑒于此，教育部出臺(tái)科技強(qiáng)國(guó)、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的政策。作為物理教師，責(zé)無(wú)旁貸，對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理思維的培養(yǎng)刻不容緩。物理思維是一種邏輯推理和問(wèn)題解決的能力，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過(guò)程中的一種思維方式。那么，基于物理核心素養(yǎng)下怎樣在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的物理思維呢？

首先，物理教師需要明確什么是物理核心素養(yǎng)。物理核心素養(yǎng)是指學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中所需要具備的基本能力和品格。培養(yǎng)學(xué)生的物理思維就是要通過(guò)具體的教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生掌握包括觀察、實(shí)驗(yàn)、推理、解決問(wèn)題等方面的技能，以提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

其次，要注重培養(yǎng)學(xué)生的思考能力。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“物理學(xué)是一門(mén)思考的藝術(shù)。”這句話道出了物理學(xué)的本質(zhì)，也提醒教師在培養(yǎng)學(xué)生物理思維時(shí)，一定要注重學(xué)生思考能力的培養(yǎng)。

結(jié)合日常教學(xué)，從物理核心素養(yǎng)的角度出發(fā)，筆者從以下五個(gè)方面論述如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。

一、引導(dǎo)學(xué)生基于現(xiàn)象，在提出問(wèn)題中培養(yǎng)物理思維

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理現(xiàn)象伴隨整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。如何引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，幫助學(xué)生在提出問(wèn)題中培養(yǎng)物理思維？其策略如下。

（一）觀察和實(shí)驗(yàn)

教師可以設(shè)計(jì)一些有趣的實(shí)驗(yàn)或觀察活動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)參與其中。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象中的規(guī)律和特點(diǎn)，從而引發(fā)學(xué)生的思考和提問(wèn)。例如，在學(xué)習(xí)光的折射時(shí)，教師讓學(xué)生觀察光線在墨水、空氣、玻璃中的傳播情況，知道了光沿直線傳播。接著讓光線從空氣斜射入水中，引導(dǎo)學(xué)生觀察并提出問(wèn)題：“光線從空氣斜射入水中時(shí)會(huì)怎樣傳播？”“這樣的傳播有什么規(guī)律？”諸如此類(lèi)的問(wèn)題可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使學(xué)生深入探索和思考。

（二）分析和推理

教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析物理現(xiàn)象中的各個(gè)因素和關(guān)系，并進(jìn)行推理和歸納。通過(guò)現(xiàn)象分析和推理，學(xué)生可以從已知的事實(shí)和規(guī)律中推導(dǎo)出新的結(jié)論，提出新的問(wèn)題。例如，在學(xué)習(xí)力的作用效果時(shí)，我們讓學(xué)生從不同的方向踢足球，觀察足球的運(yùn)動(dòng)方向是否變化，并引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題：“物體在受到不同方向的力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向一樣嗎？”“力的作用效果與什么因素有關(guān)？”此類(lèi)問(wèn)題可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和推理能力，幫助他們進(jìn)一步理解物理現(xiàn)象的本質(zhì)。

（三）比較和對(duì)比

教師可以引導(dǎo)學(xué)生比較和對(duì)比不同的物理現(xiàn)象，找出它們之間的相似性和差異性。通過(guò)比較和對(duì)比，學(xué)生可以從中發(fā)現(xiàn)更多問(wèn)題和思考點(diǎn)。例如，在學(xué)習(xí)壓強(qiáng)知識(shí)時(shí)，教師讓學(xué)生用兩根手指用力頂住削好一端的鉛筆的兩端，觀察手指的凹陷程度是否相同，手指的感覺(jué)有何不同。在學(xué)生比較手指的凹陷程度及感覺(jué)的過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生提出疑問(wèn)：“為什么會(huì)有這樣的不同？”“說(shuō)明力能使物體發(fā)生什么？”設(shè)置這樣的問(wèn)題可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和分析力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生更加深入思考物理現(xiàn)象的原因和內(nèi)在的機(jī)理，理解了什么是壓強(qiáng)。

因此，引導(dǎo)學(xué)生基于物理現(xiàn)象提出問(wèn)題，需要教師提供適當(dāng)?shù)膸椭椭С帧Ｓ^察和實(shí)驗(yàn)、分析和推理、比較和對(duì)比等方式，可以培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力和創(chuàng)新能力。

二、引導(dǎo)學(xué)生基于自己的認(rèn)知水平，在作出假設(shè)中培養(yǎng)物理思維

假設(shè)在物理學(xué)習(xí)中起著重要的作用。教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的認(rèn)知水平進(jìn)行假設(shè)，可以較好地幫助學(xué)生培養(yǎng)物理思維和解決問(wèn)題的能力。

首先，通過(guò)提問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行假設(shè)。例如，當(dāng)學(xué)生看到油罐車(chē)后拖一根鐵鏈時(shí)，我們可以問(wèn)：“油罐車(chē)后為什么拖一條鐵鏈，有什么作用？如果沒(méi)有這條鐵鏈會(huì)有什么后果？”這樣的問(wèn)題可以激發(fā)學(xué)生的思考和想象，幫助他們提出自己的假設(shè)。

其次，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題進(jìn)行假設(shè)。例如，在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生根據(jù)生活感性認(rèn)識(shí)，來(lái)猜想影響浮力大小的因素。學(xué)生在猜想過(guò)程中會(huì)結(jié)合生活，說(shuō)出自己的答案。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，來(lái)發(fā)現(xiàn)假設(shè)的正確性或錯(cuò)誤性，從中學(xué)習(xí)到物理原理，并掌握其變化規(guī)律。而整個(gè)過(guò)程也是訓(xùn)練學(xué)生物理思維的過(guò)程。

再次，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論或合作學(xué)習(xí)。學(xué)生可以在小組中分享自己的假設(shè)，并進(jìn)行相互交流和辯論。通過(guò)這樣的合作，學(xué)生明白可以多角度去思考問(wèn)題，拓寬了自我的認(rèn)知和思維方式。

最后，及時(shí)給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生的假設(shè)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，教師可以指出錯(cuò)誤的原因，并幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤，以正確理解物理原理。同時(shí)，教師也可以鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)嘗試和探索，來(lái)培養(yǎng)他們的科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)。

總之，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的認(rèn)識(shí)水平進(jìn)行假設(shè)，可以幫助學(xué)生培養(yǎng)物理思維和解決問(wèn)題的能力。教師支持并鼓勵(lì)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，用充足的時(shí)間進(jìn)行討論和合作學(xué)習(xí)。教師對(duì)存在的問(wèn)題，再次反饋驗(yàn)證；對(duì)難以解決的問(wèn)題，給予必要的幫助和方法指導(dǎo)。

三、引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)條件，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)物理思維

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生物理思維的有效途徑。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以幫助他們培養(yǎng)觀察、推理和解決問(wèn)題的能力。

首先，教師可以提供一些具體的實(shí)驗(yàn)條件，并要求學(xué)生根據(jù)這些條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。例如，教師可以給學(xué)生做“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)的器材，如酒精燈、燒杯、鐵架臺(tái)等，然后要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證水的沸騰特點(diǎn)。學(xué)生需要根據(jù)條件思考如何設(shè)置實(shí)驗(yàn)裝置、收集數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。整個(gè)過(guò)程都需要學(xué)生動(dòng)腦筋思考，動(dòng)手操作，無(wú)形中訓(xùn)練了他們的物理思維。

其次，教師可以組織學(xué)生展開(kāi)實(shí)驗(yàn)交流。學(xué)生在小組之間分享他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和想法，相互借鑒學(xué)習(xí)，并進(jìn)行討論和改進(jìn)。例如，通過(guò)與他人的交流，學(xué)生可以從這方面入手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，也可以從那方面檢驗(yàn)論證。多角度思維，創(chuàng)新設(shè)計(jì)問(wèn)題，拓寬了實(shí)驗(yàn)的路徑。

最后，教師應(yīng)該及時(shí)給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，教師一邊幫學(xué)生分析出現(xiàn)問(wèn)題的原因，一邊從旁給予指導(dǎo)。由于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中親自動(dòng)手操作，其解決問(wèn)題思路清晰，探究物理原理充滿(mǎn)信心。例如，在測(cè)鹽水的密度時(shí)，小聰?shù)葘W(xué)生在實(shí)驗(yàn)中先測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m1，倒入鹽水后測(cè)出其總質(zhì)量m2。在將鹽水倒入量筒的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)鹽水較多，無(wú)法全部倒完，就及時(shí)停止了操作。筆者與他們討論后，認(rèn)為仍可繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)。于是小聰讀出此時(shí)量筒中鹽水的體積V后，又加了一個(gè)步驟，將剩下的鹽水和燒杯的質(zhì)量稱(chēng)出，然后計(jì)算出倒入量筒里的鹽水的質(zhì)量，順利得出了鹽水的密度。遇到這種情況，教師就應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生，繼續(xù)嘗試和探索新的方法，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)鉆研精神和自我創(chuàng)新意識(shí)。

四、引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)物理思維

教師引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)物理思維是教學(xué)的重要任務(wù)之一。以下是一些方法和策略，可以較好地幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)物理思維。

（一）明確問(wèn)題和目標(biāo)

在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)之前，教師必須提醒學(xué)生，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的和意義，這樣可以幫助學(xué)生集中注意力，思考與問(wèn)題相關(guān)的物理原理和概念。

（二）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作

學(xué)生按照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生正確操作儀器、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、正確記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，并提出實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題和解釋結(jié)果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生加深了對(duì)物理原理的理解，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)運(yùn)用能力。

（三）探索和創(chuàng)新

在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些不足或錯(cuò)誤，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行大膽創(chuàng)新。學(xué)生可以嘗試改變實(shí)驗(yàn)條件、變量或方法，觀察不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行分析。善于質(zhì)疑，敢于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維意識(shí)。

總之，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中明確目標(biāo)、進(jìn)行操作、記錄數(shù)據(jù)及探索創(chuàng)新，可以幫助學(xué)生培養(yǎng)物理思維和解決問(wèn)題的能力。教師適當(dāng)引導(dǎo)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的參與積極性，助推了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)順利地開(kāi)展。

五、引導(dǎo)學(xué)生在分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論中培養(yǎng)物理思維

分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論是實(shí)驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生物理思維不可或缺的步驟。如何在數(shù)據(jù)分析和結(jié)論推導(dǎo)中去培養(yǎng)學(xué)生的物理思維呢？

收集和整理數(shù)據(jù)：學(xué)生需要收集和整理實(shí)驗(yàn)或觀察得到的數(shù)據(jù)。教師可以指導(dǎo)學(xué)生如何正確記錄數(shù)據(jù)、進(jìn)行單位轉(zhuǎn)換和處理異常值等。通過(guò)數(shù)據(jù)的收集和整理，可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、記錄和處理信息的能力。

繪制圖表和圖像：引導(dǎo)學(xué)生使用圖表或圖像展示數(shù)據(jù)，如折線圖、柱狀圖、扇形圖等。通過(guò)繪制圖表或圖像，學(xué)生可以更直觀地理解數(shù)據(jù)的趨勢(shì)、關(guān)系和規(guī)律。同時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析和解釋圖表中的信息，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和推理的能力。例如，在探究固體的熔化規(guī)律時(shí)，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制熔化圖像，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)圖像，可以判斷出該固體是

分析數(shù)據(jù)和推導(dǎo)結(jié)論：學(xué)生需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和推導(dǎo)，找出其中的規(guī)律和關(guān)系。教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用物理公式、模型和理論解釋數(shù)據(jù)，并進(jìn)行討論和比較。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和結(jié)論推導(dǎo)，可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和科學(xué)推理能力。

歸納和總結(jié)：學(xué)生在數(shù)據(jù)分析結(jié)束后，可以進(jìn)行歸納和總結(jié)。教師可以要求學(xué)生寫(xiě)分析報(bào)告或進(jìn)行口頭匯報(bào)，以總結(jié)分析的目的、方法、結(jié)果和結(jié)論。通過(guò)歸納和總結(jié)，學(xué)生可以對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的梳理和鞏固，夯實(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

經(jīng)過(guò)引導(dǎo)，學(xué)生在數(shù)據(jù)分析和結(jié)論推導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、糾正問(wèn)題，可以幫助學(xué)生培養(yǎng)物理思維和解決問(wèn)題的能力。加上教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和支持，學(xué)生就會(huì)積極參與數(shù)據(jù)分析活動(dòng)，討論或驗(yàn)證、歸納或梳理、消化解決問(wèn)題。這樣，學(xué)生可以在實(shí)踐中不斷豐富知識(shí)，加深認(rèn)識(shí)，提高自己的物理思維能力。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維是物理教學(xué)的重要任務(wù)之一。教師可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決問(wèn)題等方式，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)思考；通過(guò)設(shè)計(jì)有趣的小實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過(guò)組織小組合作學(xué)習(xí)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí)；通過(guò)師生評(píng)價(jià)和反饋的方式，幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率。只有通過(guò)多種方式的綜合運(yùn)用，才能真正培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力，提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。