摘要:

在新高考选考模式的背景下,我们应该更加关注和重视对学生核心素养的培养,科学思维是物理核心素养的重要组成部分,拥有科学思维,学生能够更加高效地学习,掌握事物的本质,从而建立学习物理的信心。科幻作品兼顾“科学”与“幻想”,其中的“科学”部分可以帮助学生理解抽象的物理知识,建立物理模型,“幻想”部分可以激发学生的想象力和创造力,培养学生的创新精神。科幻作品是物理学科独特的教学资源,如果能有效开发和利用,可以帮助学生发展科学思维。本文在建构主义学习理论的指导下,就如何利用科幻作品培养高中生物理科学思维展开分析与讨论,并进行实践研究,主要研究内容如下:本文首先运用文献研究法分析了科幻作品辅助高中物理教学的研究现状和物理科学思维培养的研究现状,对科幻作品和科学思维进行概念界定,阐述了本研究的主要理论基础包括建构主义学习理论、STSE教育理论和SOLO分类评价理论。其次采用问卷调查法对高中物理教学中科幻作品的应用现状和科学思维的培养现状进行调查,发现师生对科幻作品都有一定的了解,并认可科幻作品对培养科学思维的价值,但没有可供参考的教学策略和教学案例。基于调查结果和参考文献,提出了利用科幻作品培养高中生物理科学思维的教学策略:用于新课引入,激发学习兴趣;用来创设情境,设置物理问题;用于科普技术,培养创新意识;辨别科幻真伪,敢于提出质疑;用于习题背景,解决实际问题。以新版高中物理教材为基础,从力学、热学、光学、电磁学和现代物理学五个板块出发,设计了融入科幻作品培养学生科学思维的高中物理教学案例。再次,以人教版高中物理必修一为例,进行教学实践,利用SPSS统计工具比较实验班级和对照班级在实践前后学生的科学思维自我评价、科学思维水平和物理成绩的变化。研究表明,在实验班物理教学中融入科幻作品后,该班级的学生在科学思维自我评价、科学思维水平和物理成绩方面都要优于对照班,由此得出实践结论:融入科幻作品的教学有利于培养高中生的物理科学思维。实践结束后,对参与实践的学生和教师进行访谈,结合实践过程中的课堂效果,提出教学实施的修改建议。最后提出本文的总结与展望,在这一部分中,对本研究进行总结,针对本研究的不足之处提出进一步的研究方向和建议。希望本研究可以为需要应用科幻作品的一线物理教师和研究者提供一些理论和实践意义的参考。