1.科学思维科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式;是建构物理模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用;是基于事实证据和科学推理对不同信息、观点和结论进行质疑和批判，予以检验和修正，进而提出创造性见解的品格与能力，

科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素

(1)模型建构

根据研究问题和情境，在对客观事物抽象和概括的基础上构建易于研究的、能反映事物本质特征和共同属性的理想模型、理想过程、理想实验和物理概念的过程。物理模型的建构不仅能够解释物理现象与解决物理问题,而且能够有效地促进思维发展提升问题解决的能力，为终身发展奠基。

模型是对实际问题的抽象，每一个模型的建立都有一定的条件和适用范围。在学习和应用模型解决问题时，要弄清模型的使用条件，要根据实际情况加以运用。

许多重大的发现、发明与结论，都是由于科学家们经过大胆的猜想构思，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验和实践验证，在模型与事实很好吻合的前提下获得的。伽利略的理想斜面，牛顿的万有引力理论模型，卢瑟福的原子核式结构模型都是物理模型的典型范例。

(2)科学推理

在物理探究过程中，当难以达到某些特殊条件的时候，常常需要借助理想实验来达到目的，再在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律，这种研究问题的方法叫作科学推理法。科学推理有三种形式:演绎推理、归纳推理、类比推理:

①演绎推理是从一般性结论推出个别性结论的推理。

例如，在“观察与实验”--“研究声音的传播”实验时，把闹钟放到真空罩中，逐渐抽出真空罩中的空气,听到的声音越来越小。通过铃声的变化趋势,我们可以推测:假如空气被抽完了(玻璃罩内变成真空)，铃声也就消失了!这个实验就是在一般现象的基础上，通过推理得出特殊条件下的现象，从而得出结论的。

在物理上有许多演绎推理。物理中的定义、原理、定律都是大前提，而题目中所给的条件就是小前提，求解过程就是得出结论的过程。物理解题过程就是演绎推理的过程。

演绎推理是在理论上解释和预言科学事实的手段，为科学发现提供一定的方向和线索。如1845年，勒维烈根据人们观察到的天王星轨道摄动现象这一事实，以万有引力定律为前提,通过数学推导获得另一未知行星的轨道和位置,1846年,加勒根据预育发现海王星。

②归纳推理是由一些个别的、特殊的判断推出一般性判断的推理。

例如，欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。通过实验探究和数据分析，学生可归纳推理出欧姆定律的内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。当我们拉伸弹簧时，发现用力越大，弹簧伸长的长度越长。通过对弹簧所受拉力和伸长长度的数据分析,可归纳得出:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比归纳推理是物理学经常用到的一种方法，大多数物理规律都是在实验数据的基础上归纳推理得出的。

③类比推理是根据两个(或两类)对象在某些属性上相似而推出它们在另一个属性上也可能相似的一种推理形式。

例如，因为金导电、银导电、铜导电、铁导电，而金、银、铜、铁等金属原子的核外价电子在常温下都被激发到导带上，成为可自由移动的载流子，金属就是靠这些可自由移动的载流子导电的，由此类比得到一切金属都导电。

当我们学习一项新技能时，我们经常采用类比推理的方法。例如，我们已经学会了弹钢琴，当我们学习弹吉他时，我们可能会将弹钢琴的经验和技巧类比到弹吉他上,从而更快地掌握新技能。

(3)科学论证

科学论证是基于科学事实对未知的科学领域提出主张或观点，并用证据为主张进行支持性解释的过程。科学论证由科学主张、科学证据、科学推理三要素构成。

(4)质疑创新

质疑创新是基于事实证据和科学推理对不同信息、观点和结论进行质疑和批判进行检验和修正，进而提出创造性见解的品格和能力。质疑是创新的基础，在物理学的发展历程中，任何新概念的提出和新理论的创立，都是科学家在对前人的结论进行质疑的基础上，运用创新思维综合已有的研究成果才实现的。例如，人们凭借日常经验很容易接受亚里士多德“力是维持物体运动状态的原因”的错误观念，伽利略在分析物体受力情况后产生质疑，创造性地设计了理想斜面实验，揭示了力和运动的正确关系，最终引发了人们对惯性现象的思考和研究。这种依靠实验做出判断的方法是人类思维发展中最重要的进步，开启了科学革命的新篇章。

创新思维在物理学中有多种表现，物理学不同分支间的概念和方法的移植、类比的思想，也是一种物理创新思维。可以说，物理中任何概念的建立、规律的发现都蕴含着物理创新思维的成分。

这些都是物理学科在探索自然和建构理论体系过程中运用的典型思维方式，也是学生学习和运用物理知识和方法过程中必备的思维能力，是从物理学科发展学生关键能力的角度对过程与方法目标的提炼和发展。