初中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)

一、科學(xué)假設(shè)思維

物理學(xué)知識(shí)點(diǎn)的提出與發(fā)現(xiàn)都是從一個(gè)常見的生活現(xiàn)象出發(fā)，通過合理的假設(shè)與推斷設(shè)計(jì)出探究性實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過無數(shù)次驗(yàn)證與推翻，最終得到一個(gè)普遍的規(guī)律，在初中物理教材的編寫中我們可以明顯看到這一原則的體現(xiàn)。例如，《聲現(xiàn)象》這一章就是從生活中一個(gè)常見的現(xiàn)象——聲音出發(fā)，從幾個(gè)角度提出了聲音現(xiàn)象的假設(shè)，如聲音傳播需要介質(zhì)、聲音的速度等，并經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，從多個(gè)角度得出關(guān)于“聲音”的物理學(xué)知識(shí)點(diǎn)。在教學(xué)過程中，教師可以把握好這一原則，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)用這樣的思路，得出最終結(jié)論。

對(duì)于物理新課的教學(xué)，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生遵循著這樣的思路學(xué)習(xí)。首先，教師給學(xué)生提出一個(gè)問題：“聲現(xiàn)象存在于我們的身邊，那么大家來思考一下聲音在傳播的過程中需要介質(zhì)嗎？”這個(gè)時(shí)候?qū)W生還沒有正式學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)，因此會(huì)提出來很多假設(shè)，如“聲音的傳播不需要介質(zhì)”，或者是“聲音只有在特定的介質(zhì)里面才能夠傳播”等。教師要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行踴躍思考與發(fā)言，使學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)于一個(gè)新事物進(jìn)行合理的假設(shè)，逐漸培養(yǎng)其質(zhì)疑的思維與能力。

二、科學(xué)探究思維

在對(duì)于一個(gè)生活中常見的現(xiàn)象提出假設(shè)之后，學(xué)生需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)自己的假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。教學(xué)過程中，教師要給學(xué)生多講解一些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)的過程，讓學(xué)生一步步感受一個(gè)定理的誕生需要經(jīng)過哪些步驟，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過程中需要注意到哪些問題，需要從哪些方面來思考這個(gè)問題。在這個(gè)過程中，學(xué)生能夠一步步學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，牢記實(shí)驗(yàn)過程中需要注意到的一些問題，從而掌握實(shí)驗(yàn)探究的一般方法。

例如，《聲現(xiàn)象》一章中，在探究“聲音的傳播是否需要介質(zhì)”這一命題時(shí)，教師就可以帶領(lǐng)學(xué)生從自己的假設(shè)出發(fā)，一步步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析總結(jié)，最終得出結(jié)論。首先，我們熟知聲音在空氣中是可以傳播的，那么聲音在沒有空氣的時(shí)候可以傳播嗎？這就是我們需要去探究的問題。教師可以先讓學(xué)生進(jìn)行一定的思考與假設(shè)，根據(jù)自己的常識(shí)以及推斷看看聲音是不是能夠在真空中傳播。接下來就要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中需要帶領(lǐng)學(xué)生一起從要探究的問題出發(fā)，通過控制變量的手段設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槲覀円骄康氖恰奥曇舻膫鞑ヅc介質(zhì)之間的關(guān)系”，因而需要控制除了介質(zhì)之外的外界因素保持不變，如溫度、壓力等。接著就是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，可以把一個(gè)會(huì)發(fā)聲音的物體放在一個(gè)玻璃罩中，用抽氣機(jī)將玻璃罩內(nèi)的空氣抽出，營(yíng)造一種近似真空的環(huán)境，在這個(gè)過程中學(xué)生觀察并記錄聽到聲音強(qiáng)度的變化。在教師演示實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生應(yīng)該做到隨時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。在逐漸抽出空氣的過程中，能夠明顯聽到聲音逐漸變小，在接近真空狀態(tài)之后，學(xué)生幾乎聽不到玻璃罩內(nèi)的聲音傳出來，最后教師關(guān)掉抽氣機(jī)，學(xué)生又能聽到聲音。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，教師就可以讓學(xué)生說一說自己觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并由此推斷出一些結(jié)論，與我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)之前提出的假設(shè)進(jìn)行比對(duì)，最終得出正確的是哪一個(gè)。從實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象來看，聲音在空氣中可以傳播，但是在真空狀態(tài)下卻不能傳播。由此可見，聲音的傳播是需要條件的。

經(jīng)過這樣的實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生對(duì)于這一部分知識(shí)就會(huì)產(chǎn)生更深刻的印象，也能夠更直觀地理解這一知識(shí)點(diǎn)。最為重要的是，經(jīng)過了從實(shí)驗(yàn)假設(shè)到實(shí)驗(yàn)探究最后到實(shí)驗(yàn)結(jié)論的這一完整過程，學(xué)生親身參與并體會(huì)了一個(gè)物理定理的提出經(jīng)過的步驟，學(xué)習(xí)到了該過程中應(yīng)用到的方法，并提升了學(xué)生科學(xué)探究的能力與思維。在接下來的教學(xué)過程中，教師仍然可以給學(xué)生更多這樣的機(jī)會(huì)進(jìn)行自主設(shè)計(jì)并操作實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生全面提升學(xué)科素養(yǎng)。

三、科學(xué)表達(dá)能力

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的表達(dá)能夠直接反映出其學(xué)習(xí)效果的好壞程度。對(duì)于知識(shí)掌握較好的學(xué)生來說，在表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)以及想法的過程中會(huì)更加游刃有余、有理有據(jù)，而學(xué)習(xí)能力較為薄弱的學(xué)生則難以做到。在物理教學(xué)過程中，教師需要提升學(xué)生的科學(xué)表達(dá)能力，注重其語言的邏輯性與嚴(yán)謹(jǐn)性，只有學(xué)生真正準(zhǔn)確嚴(yán)密地將自己的思路說出來，才能夠說明在其腦海中知識(shí)是成體系的，而不是零散分布的。

在教學(xué)過程中，教師在學(xué)生站起來回答問題的時(shí)候需要隨時(shí)糾正他們?cè)谡Z言表達(dá)過程中犯的不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)腻e(cuò)誤，如讓學(xué)生表達(dá)自己在觀看了教師的演示實(shí)驗(yàn)之后的現(xiàn)象，教師應(yīng)該讓他們學(xué)會(huì)應(yīng)用更好的語言結(jié)構(gòu)，“隨著……的加入或者操作，我觀察到了怎樣的現(xiàn)象，可以推理出怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論”。例如，《聲現(xiàn)象》的探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就可以說“在老師用抽氣機(jī)把玻璃罩內(nèi)空氣抽出來的過程中，我聽到的聲音逐漸減小，最后接近真空狀態(tài)時(shí)，我?guī)缀趼牪坏铰曇?，可以看出聲音在真空過程中是不能傳播的，由此可以推斷聲音的傳播過程是需要介質(zhì)的”。只有做到這樣嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎?，才能夠表明學(xué)生真正掌握了這一實(shí)驗(yàn)的原理以及步驟，表明學(xué)生能夠用清晰且富有邏輯的語言來闡述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師在平時(shí)的教學(xué)過程中需要隨時(shí)幫助學(xué)生糾正他們的說話習(xí)慣，讓他們做到有理有據(jù)、論據(jù)清晰、以理服人。

總之，在初中物理教學(xué)中，教師需要注重學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)，從實(shí)驗(yàn)的探究到語言的表達(dá)，都要讓學(xué)生應(yīng)用到在物理學(xué)科學(xué)習(xí)過程中掌握到的技能與方法，以全面提升自己的學(xué)科素養(yǎng)。