基于科學(xué)思維素養(yǎng)的初中物理教學(xué)策略研究

摘 要：在新課標(biāo)中提出初中物理要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維核心素養(yǎng)。但是，在實際的物理素養(yǎng)的培養(yǎng)中，呈現(xiàn)出沒有科學(xué)探究，缺乏思維引導(dǎo)，缺乏核心素養(yǎng)結(jié)合的情況。學(xué)生只有物理知識概念的理解認(rèn)識，無法養(yǎng)成科學(xué)思維素養(yǎng)。對于此，在培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)的策略上要滿足科學(xué)意識和思維能力的條件，并針對科學(xué)思維的定義做教學(xué)設(shè)計，保證學(xué)生能夠在物理知識學(xué)習(xí)中形成科學(xué)學(xué)習(xí)的方法，建立科學(xué)思維。首先，介紹了初中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維素養(yǎng)的現(xiàn)狀，其次，提出了學(xué)生建立科學(xué)思維素養(yǎng)的條件，最后，提出了培養(yǎng)策略，希望改善初中物理教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：初中物理;科學(xué)思維素養(yǎng);培養(yǎng)教學(xué);實效策略

一、 引言

科學(xué)思維素養(yǎng)的目標(biāo)是讓學(xué)生能夠建立建模的思想，掌握抽象概括、分析綜合、推理論證的方法，建立質(zhì)疑、批判、創(chuàng)新等思維能力。因此，在初中物理課程中，培養(yǎng)教學(xué)就要改變傳統(tǒng)的概念講解式教學(xué)法，從物理的科學(xué)性，學(xué)生的學(xué)習(xí)思維引導(dǎo)出發(fā)做設(shè)計，形成以科學(xué)思維為主要方式的教學(xué)策略，提高課堂教學(xué)的效果，讓學(xué)生可以形成科學(xué)思維素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)素質(zhì)的提高。

二、 初中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維素養(yǎng)的現(xiàn)狀

雖然初中物理教學(xué)明確了培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)，但是在實際的教學(xué)中，缺少科學(xué)探究設(shè)計，學(xué)生的物理知識理解多為概念，科學(xué)意識無法形成。受傳統(tǒng)教育的影響，部分物理教師只關(guān)注學(xué)生是否完成物理知識概念的理解、掌握，不重視學(xué)習(xí)過程的設(shè)計，造成很多學(xué)生只有簡單的物理概念認(rèn)知，對物理學(xué)科的科學(xué)性沒有體會，所以科學(xué)思維也就無法養(yǎng)成，并且降低了物理知識的理解。

目前，物理教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)習(xí)思維內(nèi)容也較少，被動式學(xué)習(xí)情況較為嚴(yán)重，學(xué)生的思維能力沒有成長。作為初中才開設(shè)的學(xué)科，很多學(xué)生在物理知識的學(xué)習(xí)中沒有掌握學(xué)習(xí)方法，不確定理解知識的方向，自主學(xué)習(xí)的難度較大。這需要教師在教學(xué)中做思維引導(dǎo)，保證基礎(chǔ)知識認(rèn)知，以此將學(xué)生帶入物理的探究過程當(dāng)中，形成科學(xué)的理解和認(rèn)識，為科學(xué)思維的建立和發(fā)展?fàn)I造環(huán)境。

科學(xué)思維素養(yǎng)的培養(yǎng)還缺乏核心素養(yǎng)的結(jié)合，單一地將科學(xué)思維素養(yǎng)作為理論，學(xué)生無法理解，也影響物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的整體效果?？茖W(xué)思維應(yīng)該建立在物理觀念、實驗驗證、科學(xué)態(tài)度之上，只有這樣思維才能成為一個整體。如果培養(yǎng)教學(xué)中只注重思維的形式，那么無法達(dá)成素養(yǎng)培養(yǎng)下的全面發(fā)展目標(biāo)。

三、 初中生在物理知識學(xué)習(xí)中建立科學(xué)思維素養(yǎng)的條件

（一）建立科學(xué)意識

物理是初中新開設(shè)的課程。學(xué)生在課程中的學(xué)習(xí)處于基礎(chǔ)認(rèn)識，要保證學(xué)習(xí)中建立科學(xué)思維素養(yǎng)就要從科學(xué)意識出發(fā)，讓學(xué)生從科學(xué)角度去認(rèn)識物理知識，探究和解釋物理現(xiàn)象，分析物理基礎(chǔ)知識概念。這是科學(xué)思維素養(yǎng)培養(yǎng)的前提，如果學(xué)生沒有科學(xué)意識，即使形成思維能力也沒有科學(xué)屬性，不利于對課程知識的有效理解認(rèn)識。因此，物理教學(xué)中要重視科學(xué)意識的培養(yǎng)，保證學(xué)生科學(xué)認(rèn)識物理知識，在意識上形成科學(xué)觀念，才能夠在學(xué)習(xí)中科學(xué)思考知識內(nèi)容。

（二）形成思維能力

學(xué)生建立科學(xué)思維素養(yǎng)要形成思維能力，這是素養(yǎng)的核心內(nèi)容。思維能力決定了在知識學(xué)習(xí)中有什么樣的思維活動，從哪個方面進(jìn)行理解。初中生在物理知識學(xué)習(xí)中存在思維被動的情況，沒有理解學(xué)習(xí)的方法，不愿意做主動地學(xué)習(xí)，其思維能力也就無法養(yǎng)成。因此，科學(xué)思維素養(yǎng)的培養(yǎng)中，要將思維能力培養(yǎng)作為主要方向，確保物理知識學(xué)習(xí)形成科學(xué)思維，學(xué)生有能力做探究性的分析理解，在逐步的學(xué)習(xí)理解中形成科學(xué)思維素養(yǎng)。

四、 初中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維素養(yǎng)的策略

基于科學(xué)思維素養(yǎng)的初中物理教學(xué)要將培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)作為核心，策略上注重科學(xué)思維下的教學(xué)引導(dǎo)，完善教學(xué)中的科學(xué)意識和思維能力培養(yǎng)方法，以科學(xué)探究實驗、深度學(xué)習(xí)思維教學(xué)、開放教學(xué)方式、多元教學(xué)方法保證初中生科學(xué)思維素養(yǎng)培養(yǎng)的效果。

（一）組織科學(xué)探究的實驗教學(xué)

科學(xué)思維素養(yǎng)的養(yǎng)成需要學(xué)生有科學(xué)探究的學(xué)習(xí)過程，以實踐保證教學(xué)的實效性。實驗?zāi)軌蜃寣W(xué)生近距離地了解和認(rèn)識物理知識，能夠激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，引發(fā)對物理現(xiàn)象的分析和研究。教師要重視實驗教學(xué)的作用，組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。在實驗中完成基礎(chǔ)知識的認(rèn)識，培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)。科學(xué)探究實驗教學(xué)的有效開展需要建立四個步驟，結(jié)合初中生物理學(xué)習(xí)的特點，開展多方探究、共同思考、反復(fù)驗證、討論總結(jié)，讓所有學(xué)生都能參與到物理實驗的探究理解過程中。其中多方探究需要以基礎(chǔ)知識的認(rèn)知為主，開展分組討論，探究物理概念的內(nèi)容;共同思考需要以實驗為核心，開展實驗猜想，從概念出發(fā)預(yù)估實驗的現(xiàn)象;反復(fù)驗證要以實驗為依據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生去驗證物理概念與猜想，增強(qiáng)對基礎(chǔ)知識的理解認(rèn)識，使實驗與理論知識能夠形成結(jié)合;討論總結(jié)則是以科學(xué)探究的實驗教學(xué)為核心，提升學(xué)生的實驗理解認(rèn)識，讓科學(xué)探究形成正確的結(jié)論。

例如，在“歐姆定律”教學(xué)中，教師應(yīng)先要求對教材中歐姆定律的概念進(jìn)行理解。將學(xué)生四個分成一個小組，合作探究歐姆定律中電壓、電流、電阻的關(guān)系，要對歐姆定律的概念認(rèn)識形成深度理解，讓每個學(xué)生都能形成基礎(chǔ)認(rèn)知。之后引出并聯(lián)與串聯(lián)電路的知識，演示歐姆定律在不同電路中的應(yīng)用效果，讓學(xué)生猜想當(dāng)電壓、電流、電阻任意一個元素的變化下會引發(fā)哪些變化，以歐姆定律為基礎(chǔ)做思考分析。當(dāng)學(xué)生有了一定的認(rèn)識和疑問之后就開展實物實驗。讓學(xué)生用萬用表測量簡易電路，通過調(diào)整電路中的電壓、電阻記錄數(shù)據(jù)，用實驗來驗證歐姆定律的概念認(rèn)識和猜想，為知識的理解提供客觀的數(shù)據(jù)信息。最后開展討論總結(jié)，以實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)總結(jié)歐姆定律在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的應(yīng)用，討論歐姆定律中電壓、電流、電阻的關(guān)系，促使學(xué)生正確理解歐姆定律知識，強(qiáng)化記憶。在此科學(xué)探究的實驗過程中，前期教學(xué)準(zhǔn)備讓學(xué)生在實驗中有了目的和認(rèn)識，讓歐姆定律的學(xué)習(xí)理解變成了科學(xué)思維探究理解的一部分，能夠提高實驗教學(xué)的效果，使學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)得到培養(yǎng)。

（二）設(shè)計深度學(xué)習(xí)的思維教學(xué)

深度學(xué)習(xí)是新課改倡導(dǎo)的教學(xué)方式。讓學(xué)生深度理解物理知識，參與物理知識的教學(xué)過程，保證物理觀念下的自主學(xué)習(xí)理解，培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)。深度學(xué)習(xí)的思維教學(xué)需要創(chuàng)設(shè)情境保證學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。引出物理知識內(nèi)容，開展師生互動，建立學(xué)習(xí)的問題和理解的方向，組織自主探究，保證個人理解認(rèn)識，落實總結(jié)反思，引領(lǐng)科學(xué)驗證，設(shè)計應(yīng)用遷移，強(qiáng)化理解認(rèn)識。思維型教學(xué)的開展能夠讓初中生在物理教學(xué)中有科學(xué)思維的建立和發(fā)展，并且解決部分學(xué)生沒有物理學(xué)習(xí)興趣和方法的難題，使學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中高效理解物理知識，形成科學(xué)思維素養(yǎng)。

例如，在“串聯(lián)與并聯(lián)”這一課的教學(xué)中，教師就將深度學(xué)習(xí)分成五個環(huán)節(jié)。第一，基于串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點，將生活中的串聯(lián)、并聯(lián)電路做視頻展示，吸引注意力，增加學(xué)習(xí)的趣味性。比如家庭并聯(lián)電路中電器的開關(guān)互不影響的情況，用情境展示串并聯(lián)電路的特點，便于學(xué)習(xí)理解，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。第二，教師需要發(fā)起互動，提出“串聯(lián)和并聯(lián)電路有什么樣的區(qū)別？”“串聯(lián)電路中電壓和電流的關(guān)系？”“并聯(lián)電路電壓和電流的特點？”等問題，讓學(xué)生能夠在正確的方向上思考，推動科學(xué)探究學(xué)習(xí)理解，使學(xué)生的思維認(rèn)識與課程知識一致。第三，要保證學(xué)生的自主學(xué)習(xí)時間，開展自主探究，讓思維有發(fā)展的空間，完成自主性的理解認(rèn)識。自主探究階段的時間應(yīng)控制在10分鐘以內(nèi)，保證思維探究的過程，避免探究理解陷入空白，使物理知識學(xué)習(xí)中思維不能連貫。第四，針對串聯(lián)、并聯(lián)電路的知識引領(lǐng)總結(jié)反思。方法上讓一些學(xué)生先做串聯(lián)、并聯(lián)電路的知識總結(jié)，由其余學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充和反問，教師在其中針對學(xué)生的總結(jié)做完善和評價，推進(jìn)學(xué)生在串并聯(lián)電路知識總結(jié)中的反思，確保所有學(xué)生都能夠在思維上完整、正確地理解課程知識內(nèi)容。第五，需要讓采取應(yīng)用遷移，讓串聯(lián)、并聯(lián)的物理科學(xué)知識能夠延伸到生活當(dāng)中，以應(yīng)用遷移的方式強(qiáng)化科學(xué)認(rèn)識，促進(jìn)科學(xué)思維的應(yīng)用發(fā)展。比如提出學(xué)校各個班級中是什么電路，班級中的電燈是什么電路？用實際生活的內(nèi)容讓學(xué)生對串并聯(lián)電路知識的認(rèn)識的變成思維認(rèn)識的內(nèi)容。

（三）轉(zhuǎn)變教學(xué)方式推動思維發(fā)展

在培養(yǎng)科學(xué)思維素養(yǎng)的方法上，教師要解決初中生物理學(xué)習(xí)思維能力不足的問題。針對科學(xué)思維中思維能力的定義做針對性的教學(xué)設(shè)計，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，推動學(xué)生在物理知識學(xué)習(xí)中的思維發(fā)展?？茖W(xué)思維素養(yǎng)中的思維能力主要有質(zhì)疑、批判和創(chuàng)新。課堂教學(xué)的方式需要針對性地做出調(diào)整，以實踐性的思維學(xué)習(xí)保證科學(xué)思維素養(yǎng)中思維能力培養(yǎng)的效果。

例如，在“物體的浮沉條件及應(yīng)用”教學(xué)中，課堂上教師要做質(zhì)疑的表率，對一些觀點做質(zhì)疑，并在教學(xué)中重視學(xué)生的疑問，鼓勵自主思考探究下的質(zhì)疑。比如，學(xué)生知道木頭會浮在水面，教師就提出質(zhì)疑，那檀木為什么會沉在水底。合理的質(zhì)疑有助于學(xué)生對概念的深度理解，也能推動探究分析，使知識理解更為深刻。批判思維發(fā)展的教學(xué)方式中，主要是組織學(xué)生之間相互批判物體浮沉條件的描述，增強(qiáng)課堂探究學(xué)習(xí)的趣味性，引領(lǐng)學(xué)生在批判中逐步完成對物體浮沉條件的正確理解認(rèn)識，避免人云亦云的現(xiàn)象，使學(xué)生形成科學(xué)研究的思維意識，能夠批判性的學(xué)習(xí)，完成課程知識的理解認(rèn)識。創(chuàng)新思維的培養(yǎng)中，要結(jié)合質(zhì)疑和批判，讓學(xué)生在質(zhì)疑和批判后提出自己的觀點，在創(chuàng)新中完善個人理解認(rèn)識。同時，教師在教學(xué)評價上要鼓勵創(chuàng)新的想法，對于學(xué)生的創(chuàng)新思考給予鼓勵，以此保證創(chuàng)新思維的發(fā)展。

（四）優(yōu)化教學(xué)方法培養(yǎng)科學(xué)意識

科學(xué)思維素養(yǎng)下的初中物理教學(xué)要讓學(xué)生建立科學(xué)意識，能夠科學(xué)性地理解物理知識，形成科學(xué)知識學(xué)習(xí)能力。物理教師在教學(xué)方法上就要采取多元化設(shè)計，將建模思想、抽象概括、綜合分析、推理論證落實到教學(xué)方法中，保證學(xué)生能夠在實踐學(xué)習(xí)中隨著知識的理解形成科學(xué)意識。

比如，在“家庭電路”教學(xué)方法設(shè)計上，教師組織學(xué)生依據(jù)自己的家庭用電情況來繪制家庭電路，用實際生活代替書本內(nèi)容，推動學(xué)習(xí)中的物理建模。開展家庭電路特點的概括總結(jié)，指導(dǎo)學(xué)生在家庭電路學(xué)習(xí)中將串聯(lián)、并聯(lián)、歐姆定律等知識做整合，推動綜合分析思考電路知識，保證電路知識結(jié)構(gòu)的建立。推理論證的方法設(shè)計需要以習(xí)題練習(xí)為主，提出電路設(shè)計要求，或者電路計算問題，讓學(xué)生去做推理論證，在解決問題中培養(yǎng)科學(xué)解決問題的意識。

五、 結(jié)語

綜上所述，科學(xué)思維素養(yǎng)是初中物理教學(xué)的主要方向，需要以培養(yǎng)學(xué)生能力為核心做教學(xué)設(shè)計，提高物理教學(xué)的有效性，讓學(xué)生在物理知識學(xué)習(xí)中全面發(fā)展，形成科學(xué)概念和思維能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉靜.初中物理實驗教學(xué)中科學(xué)思維的培養(yǎng)[J].文理導(dǎo)航，2021（9）：41-42.

[2]陳琪.初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的策略[J].讀寫算，2021（20）：61-62.

[3]劉菊賢.科學(xué)思維視角下的初中物理教學(xué)研究[J].名師在線，2021（18）：62-63.

[4]林俊英.例談初中物理實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維[J].考試周刊，2021（43）：143-144.

[5]汪文軍.基于初中物理科學(xué)思維的錯誤前概念轉(zhuǎn)化[J].數(shù)理化解題研究，2021（14）：48-49.

[6]費志明.基于科學(xué)思維培養(yǎng)的初中物理實驗“悟理”路徑[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2021，50（9）：13-14.

作者簡介：李計美，云南省曲靖市，云南省曲靖市民族中學(xué)。