該書重點關注中學生物理核心素養中的科學思維能力培養，全書由六部分組成。第一章，基于文獻綜述、作者的教學實踐經驗，從理論上梳理并以示例形式分析什么是中學生的科學思維能力；介紹了作者對北京市中學物理教師科學思維能力培養的調查結果，并基于調查結果、理論分析和實踐經驗，給出物理教學中科學思維能力培養策略。第二章，對高中生的科學思維能力評價進行設計指導。首先介紹了物理學習評價的理論知識，然后基于解讀新課標，對中學生科學思維能力表現水平進行分析，并基于前述分析對中學生的科學思維能力表現評價方式進行設計。第三章，從物理“概念課”入手，對科學思維能力培養進行案例分析。從概念建構、概念辨析、概念應用的角度，分別以實例形式分析培養學生的科學思維能力教學方法。第四章，從物理“實驗課”入手，從演示實驗、驗證性實驗、探究性實驗角度，分別以實例形式分析培養學生的科學思維能力教學方法。第五章，從物理“復習課”入手，圍繞單元設計、設計性任務教學、學習進階理論，以理論介紹和實例展示形式，分析培養學生的科學思維能力教學方法。第六章，從信息技術輔助物理教學角度入手，分別以幾何畫板、仿真實驗、頻閃截屏、傳感器為技術輔助，介紹提升學生科學思維能力培養實例。該書是北京一零一中物理組多年教學經驗提煉和升華，期待能和教育同仁在學生科學思維培養上取得共鳴。
史藝，北京一零一中高級教師，課程處主任，北京市物理學科骨干教師，海淀區物理學科帶頭人，兼職教研員，曾獲海淀區優秀教師、海淀區三八紅旗手、海淀區師德之星、海淀區育人先進個人稱號。獲中國人民解放軍科技進步二等獎，北京市基礎教育課程建設優秀成果一等獎，北京市青年教師教學比賽一等獎，主持市級教育科研課題，多篇論文在核心期刊發表。指導學生多人次在全國中學生物理競賽、“明天小小科學家”獎勵活動、北京青少年科技創新大賽中獲獎。
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