基本内容：科学思维教育实践指南

要确保在物理课程实施过程中落实好科学思维的培育，就得搞清楚科学思维教育的基本内容，才能把握住科学思维教育的方向。

（一）科学思维的基本取向

《辞海》关于“思维”的解释是：思维指理性认识（思想）或指理性认识的过程（思考），是人脑对客观事物间接的和概括的反应，包括逻辑思维和形象思维。人的认知过程中的意识活动包括对外部刺激和信息的主观感受、选择和理解等多方面。也就是说，科学思维是有价值观的、有取向的，物理教学中应引导学生逐渐形成真正的科学思维，不能只是简单地让学生做一些思维训练。科学思维强调以实证为判断的依据、以逻辑做论证的手段、以质疑做评价的起点，这是科学思维有别于其他思维的特征之一，也是高中物理教学引导学生形成的科学思维价值取向。从科学史看，科学思维的发展是从伽利略的研究开始的，他独创了逻辑推理与实验相结合的方法，形成了以实验方法、逻辑方法和数学方法相结合为主要内容的近代科学思维。由于科学思维采用不同于其他思维形式的视角来看待世界，使得科学思维逐渐成为人们认识世界的重要方式。

（二）科学思维的基本要素

科学思维的基本要素也是科学思维区别于其他思维方式的基本特征。尽管人们对科学思维过程有不同的看法，但对于科学思维的基本要素大家还是有比较一致的认识的，主要包括：提出问题、建立模型、推理论证、质疑创新等。基本要素组成科学思维的基本框架，同时也是物理教学培育学生科学思维素养的重要抓手。物理课堂教学要紧紧围绕科学思维的基本要素才能开展真正意义的科学思维教育，否则很容易变为只戴科学思维的帽子或只单纯进行思维方法的训练。

（三）科学思维的基本方法(www.xing528.com)

科学思维的基本方法是物理教学发展学生科学思维能力的具体内容。思维方法就是思维主体为达到思维目的，把相关概念和动作因素组合排列成为静态的或动态的具有先后次序、步骤、程序和可以运行的操作过程的总和。人们要想解决复杂的物理问题，必然需要采用各种方法，而这些方法的核心就是思维方法。

1.类比的思维方法

类比是根据两个或者两类对象有一些相同的属性，从而推出它们之间的本质联系，得出科学的结论，是基于各种不同事物之间的相似性进行模拟比较、联想、推理的科学思维方法。在电学中，为使用电器正常工作，需让电流通过用电器以提供电能，让电器转化成其他所需要的能量。电流是否存在可以通过灯泡的发光证明。虽然电流确实存在于导线中，但由于看不见、摸不到，学生不易理解，那么可以用水流来类比，相似之处在于要产生水流必然要让水定向流动起来，要定向移动需要有一个水位差（电压），水位差的形成可以用抽水机将水克服其自身重力而被抬高，从而具有水压。在水压的作用下，此时要把水管（导线）上的阀门（开关）打开，那么水流自然形成，水流经过涡轮机（用电器）带动其工作。这股水流的大小应该是单位时间内通过水管横截面上的水量的多少，这又与电流的大小类同，电流大小研究的是单位时间内通过导体横截面上的电荷量。

2.控制变量的思维方法

控制变量的思维方法是初中物理中进行科学研究的一种重要的思想方法，是把一个多因素影响物理量的大小问题通过固定其中的某几个因素，转化为多个单因素分别影响该物理量的方法。初中物理课程中，研究物体的动能与什么因素有关的实验中，要确定速度变化与动能变化的关系，必须先控制质量不变。同理，要确定质量变化与动能变化的关系，必须先控制速度不变。实验第一步研究动能与速度的关系，钢球通过从不同高度滚下，改变了钢球滚到斜面底端的速度大小，根据木块被推得远近，就能明确动能与速度的关系。在研究电流与电压和电阻的关系，控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，观察电流的变化，与此同时还要保证同一电压下更换电阻，记录电流的改变趋势；探究压强的影响因素是：压力、受力面积；滑动摩擦力与粗糙程度、压力、运动快慢、受力面积等关系都是通过控制变量总结出来的。