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摘要：在高中物理教学中，通过丰富感性材料、创设问题情境、质疑传媒信息、运用物理图象、经历问题解决等手段，引导学生进行科学抽象.模型建构.推理论证和质疑创新，能有效促进学生科学思维的发展[]。
关键词：科学思维;核心素养;模型构建
中图分类号：G4 文献标识码：A
在这个知识爆炸的时代，思维比知识更为重要。科学思維是物理学科核心素养的核心内容，理解和掌握科学思维方法是培养学科核心素养的重要途径，而掌握科学的思维方法需要得到有效的指导和针对性的训练。以下是在高中物理教学中通过强化学习过程设计，进行科学思维训练的一些做法。
一、丰富感性材料，促进抽象思维
捷克教育家夺美纽斯在（大教学论》中写道：“一切知识都是从感官开始的。”这种论述反映了教学过程中学生认识规律的一个重要方面：直观可以使抽象的知识具体化形象化，有助于学生感性知识的形成。实践活动是思维的基础，表象是从对客观事物的直接感知过渡到抽象思维的一个中间环节，所以丰富的感性材料能够丰富事物的表象，促进学生的抽象思维。例如，在建立匀速圆周运动的概念时，传统的教学中因为缺少能够提供直观有效的匀速圆周运动的情境，因此匀速圆周运动的概念教学往往以讲授为主，缺失了思维过程的训练，不利于学科核心素养的培养。为了改变这种状况，笔者用照相机的B门和频闪光源在黑暗环境中拍摄了用直流电动机带动的小球圆周运动的频闪照片。图1所示是以较大转速做匀速圆周运动时的频闪照片;图2所示是以较小转速做匀速圆周运动时的频闪照片;图3所示是非匀速圆周运动的频闪照片。课堂上老师展示频闪照片的同时进行设问：图1和图2中小球的运动有什么共同特征？图3中小球的运动与图1、图2中小球的运动有什么不同？在问题引导下，在对频闪照片的直观感受中，通过分析、比较，学生能感悟到它们之间的异同。小球在相等的时间内通过的弧长（或半径转过的角度）相等，小球在相等的时间内通过的弧长（或半径转过的角度）不相同。老师适时指出，小球在相等的时间内通过的弧长（或半径转过的角度）相等的圆周运动叫做匀速圆周运动，很自然地建立起匀速圆周运动的概念。
在上述匀速圆周运动概念的教学中，通过频闪照片丰富了表象，在问题的启发下，促使学生从形象的感知到理性的顿悟，抽象和概括出匀速圆周运动的本质特征，从而在建构匀速圆周运动概念的同时让学生经历分析与综合、抽象与概括的思维过程。
二、质疑传媒信息.进行推理论证
科学论证就是用科学共同体“约定”的“规则"去解释科技现象并得出科学结论，其过程是证据的思维，基于证据和逻辑，并且这个证据要能够经得起检验，要进行真伪辨别口。当今社会网络媒体高度发达，信息真假难辨，能用物理知识与科学思维质疑看到的信息，辨别真伪，有利于提高学生的科学论证的能力。例如，在学习了“放射性元素的衰变”后，老师呈现这样-一个案例：某网络平台做的一台节目中，有嘉宾认为“目前家装材料中大理石用料较多，而大理石具有一定的辐射，所以新装修好的房子应该空置半年时间，让辐射明显减弱后再人住才比较安全。”老师把嘉宾的观点展示给学生，间学生如何评价。为了论证嘉宾的论点是否正确，通过查阅资料知道石材放射性主要是指石材中含有的镭、钍、钾三种放射性元素在衰变过程中产生的放射性物质。那么半年的时间能让辐射明显减弱吗？学生从物理课本等资料中找到Ra的半衰期为1600年，Th的半衰期为140亿年，K的半衰期为13亿年。这些放射性元素的半衰期都很长，显然通过空置一段时间是无法降低辐射强度的，因此嘉宾的观点是不正确的，防止大理石辐射对人体伤害的最好办法就是选择符合安全标准的石材。在上述案例中，学生不仅获得了利用物理知识识别他人的错误观点的机会，而且有助于建立自己的知识和理解。学生对他人的观点提出合理和有价值的质疑，并从物理学的视角对嘉宾的说法进行了科学的分析，在质疑和批判中提高了科学思维能力。
三、运用物理图象，进行科学推理
科学推理，也叫科学思维或科学逻辑，是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律这样-种研究问题的方法。例如，在“用DIS测定瞬时速度"的实验中可以得到一组用不同宽度挡光片测到的平均速度值。因为挡光时间很短，我们把它近似看作小车经过光电门时的瞬时速度。教材设计本实验的目的是为了让学生理解光电门测瞬时速度的原理和方法，并且理解挡片越窄测得的平均速度越接近于瞬时速度。为了充分利用本实验的资源培养学生的科学推理能力，笔者对实验进行了改进，具体实验步骤如下：①安装实验装置，把导轨左端垫高一些;②打开教材专用软件，点击“用DIS 测定瞬时速.度";③在电脑中输人挡光片的宽度d，把小车放在导轨上，在挡光片前端离光电门距离s处静止释放小车，记录测到的平均速度值元;④更换不同宽度的挡光片;⑤重复步骤③和④。实验得到一组数据，然后老师提出这样一个问题：挡光片开始挡光时小车的瞬时速度是多大？学生能够分析得出挡光片越窄平均速度越接近于瞬时速度，但要获得真正的瞬时速度还有一定的思维障碍。这时老师要求学生把表1中的数据导人Excel软件，作出o-d图象，同时获取直线拟合方程为元= 0. 488d +2. 001，老师再次设问：能否根据图象得出挡光片开始挡光时小车的瞬时速度？从平均速度到瞬时速度是- -种极限思想，学生推理得出当挡光片的宽度为零时的平均速度就是瞬时速度。从拟合方程可以求出，当d=0时，历= 2. 001 m/s，这也就是挡光片开始挡光时小车的瞬时速度。在这个实验中，通过改进实验，让学生借助物理图象进行科学推理，促进了思维的发展。
结语
发展物理核心素养是一-种理念，需要有具体的途径和方法去落实。在课堂教学中，要重视物理概念的建立和物理规律的获得过程，要通过情境创设和问题设计来引导学生进行科学思维。在物理知识的应用环节，可以通过解决真实的问题把物理知识和规律内化，形成物理观念，同时发展科学思维。在训练环节，习题设计不能仅仅是知识的再现，更要有利于科学思维的发展。
参考文献
[1]张雪，张静，李雅兰.面向物理观念和科学思维整合发展的教学探索——以高中“液体的表面张力”为例[J].物理教师，2021，42（07）：9-11+15.
关键词：科学思维;核心素养;模型构建
中图分类号：G4 文献标识码：A
在这个知识爆炸的时代，思维比知识更为重要。科学思維是物理学科核心素养的核心内容，理解和掌握科学思维方法是培养学科核心素养的重要途径，而掌握科学的思维方法需要得到有效的指导和针对性的训练。以下是在高中物理教学中通过强化学习过程设计，进行科学思维训练的一些做法。
一、丰富感性材料，促进抽象思维
捷克教育家夺美纽斯在（大教学论》中写道：“一切知识都是从感官开始的。”这种论述反映了教学过程中学生认识规律的一个重要方面：直观可以使抽象的知识具体化形象化，有助于学生感性知识的形成。实践活动是思维的基础，表象是从对客观事物的直接感知过渡到抽象思维的一个中间环节，所以丰富的感性材料能够丰富事物的表象，促进学生的抽象思维。例如，在建立匀速圆周运动的概念时，传统的教学中因为缺少能够提供直观有效的匀速圆周运动的情境，因此匀速圆周运动的概念教学往往以讲授为主，缺失了思维过程的训练，不利于学科核心素养的培养。为了改变这种状况，笔者用照相机的B门和频闪光源在黑暗环境中拍摄了用直流电动机带动的小球圆周运动的频闪照片。图1所示是以较大转速做匀速圆周运动时的频闪照片;图2所示是以较小转速做匀速圆周运动时的频闪照片;图3所示是非匀速圆周运动的频闪照片。课堂上老师展示频闪照片的同时进行设问：图1和图2中小球的运动有什么共同特征？图3中小球的运动与图1、图2中小球的运动有什么不同？在问题引导下，在对频闪照片的直观感受中，通过分析、比较，学生能感悟到它们之间的异同。小球在相等的时间内通过的弧长（或半径转过的角度）相等，小球在相等的时间内通过的弧长（或半径转过的角度）不相同。老师适时指出，小球在相等的时间内通过的弧长（或半径转过的角度）相等的圆周运动叫做匀速圆周运动，很自然地建立起匀速圆周运动的概念。
在上述匀速圆周运动概念的教学中，通过频闪照片丰富了表象，在问题的启发下，促使学生从形象的感知到理性的顿悟，抽象和概括出匀速圆周运动的本质特征，从而在建构匀速圆周运动概念的同时让学生经历分析与综合、抽象与概括的思维过程。
二、质疑传媒信息.进行推理论证
科学论证就是用科学共同体“约定”的“规则"去解释科技现象并得出科学结论，其过程是证据的思维，基于证据和逻辑，并且这个证据要能够经得起检验，要进行真伪辨别口。当今社会网络媒体高度发达，信息真假难辨，能用物理知识与科学思维质疑看到的信息，辨别真伪，有利于提高学生的科学论证的能力。例如，在学习了“放射性元素的衰变”后，老师呈现这样-一个案例：某网络平台做的一台节目中，有嘉宾认为“目前家装材料中大理石用料较多，而大理石具有一定的辐射，所以新装修好的房子应该空置半年时间，让辐射明显减弱后再人住才比较安全。”老师把嘉宾的观点展示给学生，间学生如何评价。为了论证嘉宾的论点是否正确，通过查阅资料知道石材放射性主要是指石材中含有的镭、钍、钾三种放射性元素在衰变过程中产生的放射性物质。那么半年的时间能让辐射明显减弱吗？学生从物理课本等资料中找到Ra的半衰期为1600年，Th的半衰期为140亿年，K的半衰期为13亿年。这些放射性元素的半衰期都很长，显然通过空置一段时间是无法降低辐射强度的，因此嘉宾的观点是不正确的，防止大理石辐射对人体伤害的最好办法就是选择符合安全标准的石材。在上述案例中，学生不仅获得了利用物理知识识别他人的错误观点的机会，而且有助于建立自己的知识和理解。学生对他人的观点提出合理和有价值的质疑，并从物理学的视角对嘉宾的说法进行了科学的分析，在质疑和批判中提高了科学思维能力。
三、运用物理图象，进行科学推理
科学推理，也叫科学思维或科学逻辑，是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律这样-种研究问题的方法。例如，在“用DIS测定瞬时速度"的实验中可以得到一组用不同宽度挡光片测到的平均速度值。因为挡光时间很短，我们把它近似看作小车经过光电门时的瞬时速度。教材设计本实验的目的是为了让学生理解光电门测瞬时速度的原理和方法，并且理解挡片越窄测得的平均速度越接近于瞬时速度。为了充分利用本实验的资源培养学生的科学推理能力，笔者对实验进行了改进，具体实验步骤如下：①安装实验装置，把导轨左端垫高一些;②打开教材专用软件，点击“用DIS 测定瞬时速.度";③在电脑中输人挡光片的宽度d，把小车放在导轨上，在挡光片前端离光电门距离s处静止释放小车，记录测到的平均速度值元;④更换不同宽度的挡光片;⑤重复步骤③和④。实验得到一组数据，然后老师提出这样一个问题：挡光片开始挡光时小车的瞬时速度是多大？学生能够分析得出挡光片越窄平均速度越接近于瞬时速度，但要获得真正的瞬时速度还有一定的思维障碍。这时老师要求学生把表1中的数据导人Excel软件，作出o-d图象，同时获取直线拟合方程为元= 0. 488d +2. 001，老师再次设问：能否根据图象得出挡光片开始挡光时小车的瞬时速度？从平均速度到瞬时速度是- -种极限思想，学生推理得出当挡光片的宽度为零时的平均速度就是瞬时速度。从拟合方程可以求出，当d=0时，历= 2. 001 m/s，这也就是挡光片开始挡光时小车的瞬时速度。在这个实验中，通过改进实验，让学生借助物理图象进行科学推理，促进了思维的发展。
结语
发展物理核心素养是一-种理念，需要有具体的途径和方法去落实。在课堂教学中，要重视物理概念的建立和物理规律的获得过程，要通过情境创设和问题设计来引导学生进行科学思维。在物理知识的应用环节，可以通过解决真实的问题把物理知识和规律内化，形成物理观念，同时发展科学思维。在训练环节，习题设计不能仅仅是知识的再现，更要有利于科学思维的发展。
参考文献
[1]张雪，张静，李雅兰.面向物理观念和科学思维整合发展的教学探索——以高中“液体的表面张力”为例[J].物理教师，2021，42（07）：9-11+15.