物理奥赛作为覆盖面广的五大学科奥赛之一,旨在拓宽学生的知识视野、激发学习兴趣、培养思维品质、动手能力,提高学生的科学思维水平。本文尝试通过横向对比和纵向对比,从理论和实验数据两个层面来研究是否参加物理奥赛学习对这两类学生的科学思维水平发展的影响及其规律,同时为教师高效课堂教学、学生思维提升提供可行性策略,具体研究内容如下:第一部分是本文的绪论。详细阐述了本文的研究背景,后半部分则是交代了本文的研究目的、内容、意义及研究方法。第二部分是从理论层面探讨介绍了物理奥赛在国际、国内上的发展历程,简单概述物理核心素养中科学思维的界定,从认知心理学的角度出发,为本文研究提供理论依据。第三部分是对本文研究方法的具体说明。虽然学生的科学思维水平与各学科成绩相关性差异性较大,但学生科学思维水平与物理的学业水平的相关性很强,故本文还研究了学习物理奥赛对学生成绩的影响。具体方法如下:一是通过设置是否参加物理奥赛学习作为自变量,对入学水平相近的两类学生进行基于Rasch模型设计出的测评,对测评成绩进行了横向对照,得到参加物理奥赛有助于提升学生复杂科学思维水平,且在优生层面效果尤为明显的结论;对参加过物理奥赛培训的学生和未参加物理奥赛培训学生的科学思维水平进行高中三年的跟踪研究,利用用于测量科学思维水平推理能力的Lawson量表进行纵向比对,进一步探讨参加物理奥赛对学生对科学思维能力推理能力的影响,并对研究数据利用Spss软件进行了分析,得到了是否参加物理奥赛培训对学生的科学推理能力有显著性影响的结论,同时还研究了学生科学思维水平推理能力和性别的关系,笔者还对量表的信度和效度进行了分析,计算出的克隆巴赫Alpha0725,大于0.7,证实了此测验具有较高的可靠性;二是对实验组学生发放问卷调查;三是拟定提纲,以半结构访谈方式收集学生、教师对奥赛学习对科学思维水平影响的心得体会作为参加奥赛对提升学生科学思维水平中的模型建构、科学论证、质疑创新方面的补充。第四部分是通过问卷调查和访谈可得参加物理奥赛对提升学生科学思维水平有着较明显帮助,在优生层面尤为突出,且效果具有可持续性,学生也都认可物理奥赛对自身物理素养提升的帮助。第五部分为本文的对策,提出了教师在课堂上有效提升学生科学思维能力的对策,第六部分为总结与展望。总之,本文结合数据明确指出物理奥赛对提升科学思维水平的机制及发展规律,同时指出本研究中的缺陷与不足,供后续研究借鉴参考。