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摘要：随着核心素养导向下高中物理教学改革的逐渐推进，科学思维作为物理学科素养的关键维度，其培养需要依托系统化的教学设计落地。科学思维兼具逻辑性与实证性，能够为高中物理教学提供科学的探究过程。结合高中物理教学实际，从科学思维的“模型建构、科学论证、质疑创新”要素出发，旨在为教师提供可操作的科学思维培养路径，通过具象化的实践路径让抽象思维落地，助力学生形成符合物理学科特点的思维方式和探究能力，让学生对物理知识能够融会贯通，举一反三，发散思维，使得学生的物理科学素养有所提高。

关键词：科学思维；高中物理；实践路径

一、科学思维在高中物理教学的特点

从科学思维结构来看，物理教学的特点是以学科知识为依托，将科学思维结构拆解为具象化、可操作的教学环节，包括“思维要素、思维方法、思维品质”多个维度，能够使得物理教学以知识为依托，将科学思维结构拆解为具象化、可操作的教学环节，使得学生抽象的知识结构与物理的概念、问题解决相关联。科学思维为高中物理教学提供了归纳、演绎、控制变量、等效代替等方法，避免了思维方法的“空泛化”。从学科理论角度来看，物理学科的本质是用“模型”揭示物理规律的过程，科学思维能够为高中物理学习提供理论依据，帮助学生通过“用物理知识解决实际问题”，引导学生通过表面抓住物理本质^[1]。

二、科学思维下高中物理教学路径

（一）构建阶梯式问题链，提高认知能力

随着新课标的改革推进，阶梯问题链的设计需要紧扣学生的认知能力，将认知过程划分为“记忆、理解、应用、分析”等多个层次。基于此，教师在物理教学中可以设置三阶问题链，通过设计“基础感知-进阶推理-高阶探究”阶梯式问题链，以此引导学生从“低阶记忆”到“高阶创造”的认知跃迁，锚定认知与思维协同的进阶逻辑，激活学生学习的认知起点，铺垫好学生的思维基础，帮助学生建立生活现象与物理概念的关联，夯实知识表象，为科学思维“模型感知”奠定基础，通过科学思维为高中物理课堂注入活力，提升学生学习兴趣的同时，促进学生物理学科素养的发展。

例如物理必修一第一章《时间 位移》这一课时的教学中，教师可以用生活场景激活旧知，帮助学生建立“时刻、时间间隔、路程、位移”的具象认知，并为后续的抽象铺垫，首先是基础感知型问题链的设置，教师可以要求学生观察学习作息表，早读课八点开始，八点四十结束，这里的八点-八点四十又是指的什么，四十分钟又是什么，从生活场景切入，让学生初步感知“时刻”与“时间间隔”的区别，而这一问题答案的选择要以“具象描述”为主，不急于引入物理的相关概念，确保学生能够充分感知到物理教学的意义。在进阶辨析型问题链的设置中，教师可以用物理的定义：什么是时刻而什么又是时间间隔，根据学生的学习盲区，教师引入“时间轴”“坐标系”等物理模型，将抽象的概念转化为可视化工具。立足高阶应用型问题链，教师可以根据坐标知识设计贴近学生可操作的场景，问题包含“计算+分析”，实现认知能力的跃升。此外，还可以组织讨论实验方案，如“用卷尺测量”教室到操场的直线距离或者用步数*步长走的路径总长，教师可以点评运用方案的可行性，引导学生反思思维逻辑，避免“死记硬背”。

（二）设置开放实验任务，创新探索能力

新课标导向下的高中物理教学中，创新能力的培养需要突破“按部就班”的传统实验模式，从“测量类”“验证类”“探究类”三类实验类型出发，构建开放实验任务设计框架，引导学生主动突破思维定势，让学生在“自主设计-实践试错-反思优化”中创新思维，从“任务设计-实施引导-评价激励”三个维度构建物理教学体系，提升学生的探索能力^[2]。

例如物理必修一第二章《匀变速直线运动的速度与时间的关系》这一课时的教学中，为了让学生自主设计教学实验内容，教师可以灵活变动课堂实验任务，如不指定使用打点计时器，仅提供“计时器”（手机/电子表/光电门）等选项，让学生根据自己的所需选择并论证器材的适配性，同时还可以设置核心任务“探究v-t关系”，附加一个开放变量，引导学生从“验证规律”转向“探究影响因素”，在这一环节中教师不要求学生必须使用图形法，允许学生尝试“公式推导法”“平均速度法”等，最后通过小组对比分析，深化对数据处理逻辑的理解。在实践试错环节的实验设计中，实验前介意抛出开放性的问题，“若计时器打点不清晰，如何判断是纸袋问题还是电源问题”通过前置提问铺垫，让学生具有问题意识。教师不主动纠正操作“错误”，而是当学生卡顿时，用“自己观察到的速度变化与预期是否一致？差异来自哪里？”等问题引导自主排查，以此当遇到实验数据跟现实操作步骤相矛盾时，就可以使得学生理解实验与理想模型的差异。在评价反馈环节，教师可以采用“小组答辩+互评”模式，通过思维的碰撞加深学生对于物理原理的概念理解。

结语：

综上所述，教师要根据科学思维下高中物理学科的教学路径，不断更新高中物理教学的设计，这有助于推动教师的专业素养的提升，帮助学生在“做中学、创中学”中真正提升创新探索能力。教师要充分了解学生的需求，避免了学生学习时的知识碎片化，有助于提高学生的学习效率，培养学生的物理观念和科学思维，让学生通过该实验由点及面的学习物理知识，提升学生的理性分析能力，也增强学生的实验能力和创新意识，推动学生学科素养的发展，为学生日后的发展奠定科学的基础，为社会未来的发展输送有创造力的人才。

参考文献：

[1]张嘉充,蒋炜波.指向科学思维的物理教学设计的综述与思考[J].中学物理,2023(15):6 - 11 .

[2]吴浩宇.科学思维导向下的教学实践——以"超重和失重"为例[J].中学物理教学参考,2023,52(35):32 - 34.