中圖分類號：G632 文獻標識碼：A

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（下文簡稱《課標》）提出了核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標，對高中物理教師提出了更高的要求.科學思維是四大物理核心素養(yǎng)之一，是衡量學生創(chuàng)新能力與問題解決能力的關鍵指標.然而，部分教師在課堂中仍采用“灌輸式”教學方式，導致學生自主思考時間不足，難以發(fā)展科學思維.作為一種以學生為中心、強調主動探索與發(fā)現(xiàn)的教學方法，探究式教學符合《課標》要求，深入探索探究式教學的實施路徑，對改變教學現(xiàn)狀、落實《課標》要求、促進學生科學思維發(fā)展具有重要意義.

1探究式教學與科學思維概述

探究式教學是一種以學生為中心的教學模式，強調學生通過自主探究來獲取知識和技能.在這種教學模式下，教師引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題.探究式教學鼓勵學生積極參與學習活動，通過實驗、觀察、討論等多種形式來探索未知領域，從而加深對所學內容的理解[1.科學思維是指學生在面對問題時，能運用系統(tǒng)且具有邏輯性的方法進行觀察、推理、驗證等活動的一種思維方文章編號：1008-0333（2025）18-0074-03式.具備科學思維的人能夠客觀分析現(xiàn)象，批判性地思考問題，創(chuàng)造性地尋求解決方案.科學思維的核心要素包括觀察力、分析力、推理力、批判性思考能力和創(chuàng)新能力等.

2探究式教學對發(fā)展科學思維的優(yōu)勢

探究式教學中的情境創(chuàng)設環(huán)節(jié)，能夠為學生提供直觀、生動的學習環(huán)境，使學生在主動觀察、分析并嘗試構建物理模型的過程中，逐漸發(fā)展模型構建能力.探究式教學中的問題設計環(huán)節(jié)能夠促使學生從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并勇于質疑現(xiàn)有知識或假設，從而激發(fā)學生的好奇心和求知欲，促使他們從不同角度審視問題，探索新的解決方案，提升質疑創(chuàng)新能力.在探究式教學的探究環(huán)節(jié)中，學生參與一系列科學探究活動，包括設計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)等.這一過程中，學生需要運用科學方法進行推理和論證，以驗證或修正自己的假設，逐漸發(fā)展推理論證能力.在探究式教學的總結反思環(huán)節(jié)，學生需要回顧并總結自己的探究過程，提煉出關鍵概念和原理，反思探究過程中的成功與不足，在深入理解物理現(xiàn)象和規(guī)律的同時，提升認識事物本質屬性與內在聯(lián)系的能力[2].探究式教學的最終目標是實現(xiàn)知識的遷移應用，教師通過設計貼近生活實際或具有挑戰(zhàn)性的遷移應用活動，促使學生將所學知識應用于實際問題解決中，培養(yǎng)學生的遷移應用能力和問題解決能力.

3發(fā)展科學思維的探究式教學路徑

3.1 在情境創(chuàng)設中培養(yǎng)模型建構能力

在探究式教學過程中，教師應當致力于創(chuàng)建貼近學生實際生活的探究情境，引導學生主動參與，促使他們從具體問題中抽象出相應的物理模型.創(chuàng)設情境需遵循真實性與接近性兩大原則，確保情境既源于學生的日常生活經(jīng)驗，又符合學生的認知發(fā)展水平[3].

以魯科版高中物理必修第二冊第3章“圓周運動”為例，教師應該創(chuàng)設生活情境，引導學生回憶騎自行車的場景，特別是轉彎時的感受，通過討論自行車在轉彎時保持平衡的原因，引導學生思考背后的物理原理并提煉物理模型，幫助其建立用物理知識解決實際問題的物理觀念，進而培養(yǎng)其模型建構能力.此外，教師還應創(chuàng)設實驗情境，借鑒“水流星”實驗的靈感，設計“旋轉的舞者”實驗.在實驗中，教師使用一根細繩系住一個小球（或輕質玩偶代表“舞者”），在水平面內做圓周運動，逐漸提高轉速，讓學生觀察“舞者”在快速旋轉時幾乎能夠“貼”在繩子上而不掉落的現(xiàn)象，自然產生“是什么力量讓‘舞者’不掉下來”的疑問，進而引導學生將實際問題抽象為“繩球模型”.另外，教師應該創(chuàng)設信息情境，利用多媒體技術展示過山車在軌道上運行的視頻或圖片，提供一系列關于過山車速度、加速度、軌道形狀等信息，引導學生基于這些信息，提出問題（如過山車在最高點為何不會掉下來？）并自主探究，從而培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的科學思維.

3.2 在問題設計中培養(yǎng)質疑創(chuàng)新能力

在探究式教學中，問題作為核心要素，驅動著教與學的進程.學生通過問題的思考與探討，不僅能夠整合已有的知識體系，還能在此基礎上發(fā)展批判性思維與創(chuàng)新能力.然而在實踐中，學生往往因缺乏有效的切入點而難以深入分析，進而影響其質疑與創(chuàng)新能力的提升.為此，教師在設計問題時需注重問題的適宜性和層次性，確保問題既能激發(fā)學生的興趣，又能引導他們循序漸進地探索，從而在解決問題的過程中逐步培養(yǎng)質疑精神與創(chuàng)新意識.

以魯科版高中物理必修第二冊第2章“平拋運動的特點\"這一科學探究為例，首先，教師應該提出基礎性問題：平拋運動在水平方向和豎直方向上分別具有怎樣的運動特征？引導學生回顧并應用已學的直線運動知識，初步對平拋運動進行分解.其次，教師設計拓展性問題：如何利用實驗手段證明平拋物體在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動？鼓勵學生利用打點計時器或光電門等工具，構思并實施創(chuàng)新性實驗方案.最后，教師提出開放性問題：是否可以采用不同于傳統(tǒng)的方法來驗證平拋運動的特性？這些新方法與傳統(tǒng)方法相比有何優(yōu)勢和不足？這類問題能夠激勵學生主動搜集信息、獨立思考，從而在實驗探究的過程中不斷提出疑問并尋找解決方案，最終提升質疑與創(chuàng)新能力.

3.3 在探究活動中培養(yǎng)推理論證能力

探究式教學既可以通過個人自主探究的形式，鼓勵學生獨立思考，激發(fā)他們的好奇心與探索欲，也可以通過小組合作探究的方式，促進同伴間的交流與協(xié)作，共同解決問題.因學生的能力有限，無論采用哪種探究方式，如果缺少教師的引導，學生的思路就不夠寬闊.因此，教師在探究活動過程中，應該扮演好引導者的角色，既要提供必要的支持，又不能過度干預；還要指導學生用科學嚴謹?shù)恼Z言表達觀點并提出邏輯合理的科學證據(jù)，從而提升學生的推理論證能力.

以魯科版高中物理必修第三冊第1章第3節(jié)“電場與電場強度”為例，教師在介紹電場強度之前，可以先展示一個實驗，將相同的試探電荷放置在離場源電荷不同距離的位置上，或將帶電荷量不同的試探電荷放置在同一位置，觀察并記錄細線偏轉的角度變化.學生通過觀察，初步認識到電場力與電荷間相對位置以及試探電荷所帶的電荷量存在相關性.然后，基于學生的自主探究結果，教師應該繼續(xù)組織學生參與小組合作探究.具體而言，教師應向學生講述庫侖定律并設計數(shù)據(jù)表格，引導學生計算不同情況下電場力的大小，并討論是否能直接用電場力表示電場強弱.學生通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，電場強弱與試探電荷所受電場力之間的關系并非直接對應，從而凸顯利用電場強度描述電場強弱的必要性.最后，教師應該引導學生結合實驗數(shù)據(jù)和理論分析，探討電場強度的定義及物理意義，幫助學生逐步構建電場強度的概念，理解定義公式及物理含義，并通過討論和論證，加深對電場性質的理解.

3.4在反思總結中培養(yǎng)對比辨析能力

反思總結是探究式教學中不可或缺的一環(huán)，是學生總結探究方法、鞏固學習成果的重要途徑，更是培養(yǎng)學生對比辨析能力、深化對物理概念理解的關鍵步驟.通過反思總結，學生不僅能構建更為穩(wěn)固的知識體系，還能在對比相似或易混淆知識點中，提升認識事物本質屬性和內在聯(lián)系的能力.鑒于高中學生學業(yè)負擔重、自主反思總結時間有限，教師應緊密圍繞教學內容的重難點，確保反思總結的針對性和有效性.

以魯科版高中物理必修第三冊第1章第3節(jié)“電場與電場強度”教學為例，教師在引導學生完成電場概念的探究活動后，應遵循以下思路組織反思總結活動：首先，鼓勵學生自主總結電場與電場強度兩個概念的定義、物理意義及兩者之間的區(qū)別與聯(lián)系，并要求學生利用表格、思維導圖等工具，直觀展現(xiàn)兩者的異同點，幫助學生加深對電場概念的理解，為后續(xù)學習電場力、電勢等概念奠定基礎.其次，教師應該引導學生回顧探究電場存在及電場強度測量方法的過程，思考在探究過程中運用的科學探究方法，如控制變量法、比值定義法等.同時，鼓勵學生分享在探究過程中遇到的難題及解決方法.最后，在反思總結的基礎上，教師應該進一步引導學生思考電場強度在實際生活中的應用，如靜電除塵、電場加速等，通過案例分析，學生能夠感受到物理知識與現(xiàn)實生活的緊密聯(lián)系.

3.5 在應用遷移中培養(yǎng)模型運用能力

在探究式教學中，構建并深入理解物理模型是基礎，將所構建的模型靈活應用于實際問題解決中是探究式教學的最終目標.從教學實際來看，部分學生在面對真實的物理問題時，很難靈活運用所學知識.要實現(xiàn)知識的有效遷移與應用，還需教師在探究式教學中融入更多遷移應用的環(huán)節(jié).

以魯科版高中物理必修第二冊第3章“圓周運動”為例，首先，教師應帶領學生回顧“水流星”雜技表演，要求學生運用圓周運動規(guī)律如向心力公式、繩球模型中的力學分析等，科學解釋雜技表演中的物理現(xiàn)象，強化知識理解的同時，為知識遷移作好鋪墊.其次，教師應該設置新的問題情境，如小球在豎直光滑圓環(huán)內的運動，要求學生分析并討論小球通過最高點的條件，鼓勵學生將“繩球模型”遷移到新的情境中，學會在更復雜的物理情境中應用所學知識，提升問題解決能力.最后，為了進一步鞏固和拓展學生的模型運用能力，教師應該布置課后探究任務，如探究“繩球模型”與平拋運動的結合問題，或對比分析“繩球模型”與“桿球模型”的異同及適用條件，引導學生將所學知識應用于更多的物理情境，培養(yǎng)他們在復雜問題中識別、選擇和應用物理模型的能力.

4結束語

綜上所述，探究式教學是促進學生科學思維發(fā)展的有效方法.教師通過情境創(chuàng)設、問題設計、活動探究、總結反思和遷移應用等環(huán)節(jié)的系統(tǒng)化實踐，不僅能夠加深學生對物理概念的理解與掌握，還能夠培養(yǎng)學生的模型建構能力、質疑創(chuàng)新能力、推理論證能力、對比辨析能力和模型運用能力，從而提升學生的科學思維.未來，高中物理教師應繼續(xù)深化探究式教學實踐，創(chuàng)新教學方法與手段，為培養(yǎng)更多具有科學精神和創(chuàng)新能力的高素質人才奠定堅實基礎.

參考文獻：

[1］姚輝序.核心素養(yǎng)背景下物理課堂問題驅動式教學策略研究[J].中國多媒體與網(wǎng)絡教學學報（下旬刊），2021（05）：208-209，211.

[2］鐘明亞.探究實驗在高中物理教學中的應用：以“通電導線在磁場中受到的力”為例［J］.中學教學參考，2022（11） ：56-58.

[3]高秀麗.促進科學思維培養(yǎng)的情境探究式教學設計：以人教版“超重和失重”為例[J].中學物理教學參考，2022，51（26）：38-40.

[責任編輯：李 璟]