山东省临沂第七中学自1979年建校以来,始终秉持“成人为先,成才为本”的办学宗旨,以“更新观念、大胆改革、规范管理、突出特色”为行动纲领,将物理学科建设作为培育学生科学素养的核心载体。在深化课程改革的探索中,教师聚焦物理学科本质特征——“模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新”四大科学思维方法,构建“理论引领—实践创新—评价驱动”三维融合的教学体系,形成了具有校本特色的物理教育范式。临沂第七中学物理学科教师在长期教学实践中深刻认识到:物理教育的核心价值不仅在于知识传授,更在于通过科学思维的淬炼,培养学生用物理眼光认识世界、用科学方法解决问题的核心素养。
师德筑基与思维培育双向融合
临沂第七中学物理教师团队以学科教学知识(PCK)理论为基石,深度解构《普通高中物理课程标准》中科学思维素养的内涵。教师始终坚守教育初心,将高尚师德转化为严谨治学的专业自觉。教师们在高三教学关键期同步践行双重使命:在科学思维训练层面,通过个性化错题分析将解题过程转化为思维路径诊断,精准定位模型建构偏差(如连接体系统受力分析缺失)、科学论证漏洞(如功能关系条件误判);在人文关怀层面,以“晨读必到、自习必巡”的陪伴构建维果茨基的“最近发展区理论”中的认知脚手架,在师生对话中将电磁感应等抽象原理转化为阶梯式训练。典型实践包括:针对电磁感应综合题的教学创新,为模型建构能力薄弱的学生开发切割磁感线动态演示微课;为科学论证方面有短板的学生设计能量转化流程图,显性化能量守恒的逻辑链条;为质疑创新能力不足的学生组织“物理学史中的思想交锋”研讨活动,培育科学批判精神。
探索提升核心素养的学科化实践路径
基于具身认知理论创设物理情境,培养模型建构能力。超重现象教学时,引导学生将电梯加速的身体感受转化为非惯性系下的动力学方程,完成“具身体验→物理模型→数学表达”的思维跃迁;公交车急刹车案例分析,通过绘制乘客前倾的受力时序图建立惯性系转换模型,深化“力与运动”的核心观念。技术赋能教学领域,虚拟电子工厂场景突破传统实验局限:学生自主调节电场磁场参数观察带电粒子轨迹偏转(控制变量法实践),通过运动轨迹反推场强比值(逆向科学推理训练),对比模拟结果与理论计算的误差(科学论证能力培养),使抽象的麦克斯韦方程组转化为可视化的科学思维训练。跨学科融合教学创新中,自由落体规律课程采用物理学史(HPS)教学模式:从亚里士多德“重物先落”的经验认知,到伽利略斜面实验的逻辑证伪(科学论证),最终通过真空管实验构建“h=1/2gt2”数学模型(模型精炼)。该设计贯穿质疑创新思维:数学维度用微分方程推导运动规律,凸显数学语言支撑物理论证的学科本质;历史维度还原伽利略与教廷的思想论争,培育科学批判精神;艺术维度解析教堂钟摆与钢琴声波的简谐振动同源性,实现科学理性与人文美学的融合共生。
更新教学理念与方法论体系
教学竞赛成为思维教学改革的试验场。“上一堂好课”活动中,“自由落体运动”课程设计三阶思维训练:经验观察阶段重现亚里士多德观点,逻辑辩驳阶段还原伽利略理想实验,模型构建阶段通过真空管实验建立数学模型。临沂第七中学教师创新开发科学思维评价体系,将教学效果转化为模型建构准确性、科学推理严谨性、证据结论关联度、批判反思深度等多维观测指标。在精准教研层面,构建“讲—练—评—测”思维训练闭环,建立专题数据看板定位思维薄弱环节,实施分层靶向干预:“每日一题”聚焦电磁场边界条件分析等思维断层,“每周一测”设置认知冲突情境训练质疑能力(如故意提供错误参考结论),“一生一案”定制从单体受力分析到多体系统建模的阶梯训练方案。在教学方法上,大力推广以问题为导向、以项目为驱动的探究式教学法,通过精心设计的问题链,引导学生思考物理定律的推出过程,并对物理现象进行合理解释,培养他们良好的逻辑推理能力、发散思维能力。教师专业发展注重理论实践融合,通过参加“聚焦精准教学”全国研讨会等活动,通过实地考察、聆听专题报告、开展研讨会等形式,了解到精准教学模式在物理教学中的应用,同时对于物理人才培养以及物理教学创新有了全新认识,将精准教学模式与物理思维培养深度结合,持续更新教学理念与方法论体系,逐步提升学校物理教师教学水平。
一生一策定制思维进阶方案
创立“三精”实践框架:精准分析建立命题规律图谱,精细管理开展思维缺陷修复,精心陪伴实施认知心理调适。创建“考点—思维方法”映射体系:带电粒子在电磁场中的运动强化“模型建构+数学工具应用”能力,力学能量综合问题训练“系统分析+科学论证”思维。凝练“科学推理四步法”:通过情境抽象化构建滑块—斜面等物理模型,过程阶段化分解复杂运动状态,规律公式化匹配牛顿定律等物理原理,结论验证化运用量纲分析、极限值检验等物理学科特有的论证方法。构建“四元一体”物理复习策略:以物理教材为根本,通过易混概念辨析、易错知识巩固、重难点知识系统研究等方式,强化学生对物理基础规律、原理等基础知识的理解掌握;以高质量习题为依托针对各模块知识开展针对性练习,引导学生充分掌握做题规律,做到举一反三、一题多解;重视物理实验对于学生动手能力、创造能力的提升作用,组织学生自主开展“电磁感应”“加速度”等章节的物理实验,使其在实验操作中进一步加深对相关原理、规律的理解与应用;大力推行“错题档案”制度,要求学生在记录错题的同时将审题不清、计算失误等错误原因标注出来,并重新梳理正确的解题思路,寻找同类题进行巩固,做到同类题型集中突破。每日精讲聚焦思维断层的典型例题,每周精评设置认知冲突的测试题,每月精进开展基于数据的教学反思,一生一策定制思维进阶方案,家校协同构建支持系统。
学校教师始终坚守课堂主阵地,在“模型建构”中培育抽象概括能力,在“科学推理”中训练逻辑思维能力,在“科学论证”中养成实证精神,在“质疑创新”中激发批判思维。未来,临沂第七中学将继续加强物理教师师德师风建设、持续深化教学改革,着力提升物理教学师资队伍水平,认真落实立德树人根本任务,着力推进三项改革(开发智能诊断系统,实现个性化思维训练,通过算法分析学生在模型建构、科学推理等维度的思维特征;建设“物理思维方法”校本课程群,将模型建构、科学论证等方法显性化培养;构建“知识理解—能力应用—思维品质”三维评价体系,避免单一评价维度),推动物理课教学质量提升、教学模式创新,打造出更多优质精品物理课。
(庞彬)