初中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生思維能力的研究

周武元

（甘肅省武威第十三中學(xué)，甘肅武威 733000）

基于物理學(xué)科的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是課堂教學(xué)的主要目標(biāo)。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，初中生的思維能力直接決定了初中物理學(xué)習(xí)效果。如果學(xué)生的思維能力較低，在理解知識(shí)、消化知識(shí)的時(shí)候，常常面臨較大的困難。反之，如果學(xué)生的思維能力較強(qiáng)，則有助于提升學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，在初中物理核心素養(yǎng)下，也明確提出了“科學(xué)思維”人才培養(yǎng)目標(biāo)，要求高中物理教師在組織課堂教學(xué)、評(píng)價(jià)課堂教學(xué)時(shí)，不僅僅要關(guān)注學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)是否已達(dá)到本節(jié)課的知識(shí)目標(biāo)，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的思維能力是否得到了發(fā)展。鑒于此，初中物理教師唯有摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式，立足于物理學(xué)科的特點(diǎn)，指向“思維能力”，重新設(shè)計(jì)教學(xué)方案，才能引領(lǐng)學(xué)生在“知識(shí)探究—思考—討論”中激活自身的思維能力。

一、初中物理教學(xué)中學(xué)生思維能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

新課程背景下，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力已經(jīng)成為初中物理課堂教學(xué)目標(biāo)。但在教學(xué)實(shí)踐中，因受到多種因素的制約，初中生思維能力培養(yǎng)效果不明顯。

（一）重視程度不夠

思維能力是物理核心素養(yǎng)中的重要組成部分，是新課程改革背景下的重要目標(biāo)，旨在實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，受到“以考試為導(dǎo)向”教學(xué)理念的束縛，物理教師在開展課堂教學(xué)時(shí)，常常集中在理論知識(shí)的傳授、解題技巧的分享中，忽視了對(duì)學(xué)生物理思維能力的培養(yǎng)。同時(shí)，物理教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，以學(xué)生物理測(cè)試成績(jī)作為唯一的參考。由于教師過分關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，致使學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中產(chǎn)生一種錯(cuò)誤的認(rèn)知：只要借助教材上的定理、概念、公式即可。這不僅扼殺了學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中思考、探究的積極性，還阻礙了學(xué)生思維能力的發(fā)展；另一方面，由于物理學(xué)科是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)占據(jù)十分重要的地位，也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的關(guān)鍵。但在教學(xué)實(shí)踐中，由于教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值認(rèn)知不夠全面、深刻，常常忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，并未將其納入具體的教學(xué)計(jì)劃中。由于教師的重視程度不夠，不僅制約了學(xué)生的思維發(fā)展，還無(wú)法滿足新課程改革下的教學(xué)目標(biāo)。

（二）尚未突破“以考定教”理念的束縛

新課程改革實(shí)是教學(xué)理念的創(chuàng)新與變革。就目前而言，雖然素質(zhì)教育理念已經(jīng)提倡了很多年，但教師依然被束縛在傳統(tǒng)的教學(xué)理念中，仍以考試作為中心，與素質(zhì)教育理念背道而馳。在這種滯后的教學(xué)觀念影響下，初中物理教師設(shè)置教學(xué)目標(biāo)時(shí)，常常局限于知識(shí)、能力層面，并未深層次挖掘物理教學(xué)中的思維目標(biāo)，而是依據(jù)中考的內(nèi)容、方向進(jìn)行知識(shí)灌輸；同時(shí)，在這種滯后理念的影響下，教師為了完成既定的教學(xué)目標(biāo)，常常在有限的課堂中進(jìn)行知識(shí)灌輸，致使學(xué)生始終處于被動(dòng)接受的狀態(tài)。在這種教學(xué)理念影響下，學(xué)生產(chǎn)生了極強(qiáng)的依賴性、惰性，不愿意思考和探究，而是被動(dòng)接受現(xiàn)成的答案；另外，在傳統(tǒng)教學(xué)理念的束縛下，教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候，也常常局限于學(xué)生的成績(jī)，忽視了對(duì)學(xué)生思維層面的評(píng)價(jià)?？梢哉f(shuō)，傳統(tǒng)教學(xué)理念的束縛，嚴(yán)重阻礙了物理思維能力的培養(yǎng)效果。

（三）思維能力培養(yǎng)手段過于模式化

新課程改革背景下，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力，已經(jīng)成為一線物理教學(xué)的重點(diǎn)?？v觀當(dāng)前物理課堂教學(xué)現(xiàn)狀，存在明顯的單一化、模式化，與素質(zhì)教育的要求不相符。部分物理教師甚至對(duì)自主學(xué)習(xí)、合作探究學(xué)習(xí)等存在錯(cuò)誤的認(rèn)知，只有在公開課的時(shí)候才能運(yùn)用這些新型的教學(xué)模式，平時(shí)教學(xué)中則涉及的非常少；另外，部分物理教師對(duì)新型教學(xué)模式研究不夠，在開展教學(xué)時(shí)也出現(xiàn)了一定的形式化現(xiàn)象，難以促進(jìn)學(xué)生的思維能力提高。

二、初中物理課堂教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)路徑

（一）創(chuàng)建矛盾式情境

基于思維能力的培養(yǎng)目標(biāo)和要求，必須要從矛盾沖突入手，選擇最佳的切入問題，據(jù)此設(shè)計(jì)矛盾式教學(xué)情境，以便于學(xué)生在充滿矛盾的情境中，從多個(gè)角度分析問題、探究問題、解決問題，最終在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。為了達(dá)到這一目標(biāo)，物理教師在構(gòu)建矛盾式教學(xué)情境時(shí)，可立足于學(xué)生已有的物理知識(shí)，以及物理概念與規(guī)律之間的相互矛盾，以此激發(fā)學(xué)生的探究興趣。因?yàn)閷W(xué)生在學(xué)習(xí)之前，已經(jīng)在日常生活和學(xué)習(xí)中形成了一定的前概念，但由于初中學(xué)生自身的能力有限，并不具備足夠的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力，形成的這些物理前概念具備一定的片面性，甚至是錯(cuò)誤的。在這種情況下，學(xué)生在物理概念學(xué)習(xí)時(shí)，就會(huì)面對(duì)一定的阻礙?；诖?，初中物理教師在強(qiáng)化學(xué)生思維能力時(shí)，可依托于學(xué)生對(duì)前概念、新知識(shí)之間存在的矛盾，給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)沖突的教學(xué)情境，使學(xué)生對(duì)其產(chǎn)生好奇，在好奇心的推動(dòng)下，多角度思考問題、分析問題、解決問題等，最終借助矛盾情境的引領(lǐng)，促使學(xué)生在矛盾情境引導(dǎo)中逐漸轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤的認(rèn)知，形成正確的物理觀念。而這一過程恰恰是思維活動(dòng)，有助于學(xué)生形成強(qiáng)度大的物理思維能力。例如，在“力與運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中，基于思維能力這一培養(yǎng)目標(biāo)，可從學(xué)生的前概念出發(fā)，結(jié)合本章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生設(shè)計(jì)具備矛盾的問題情境：我們都非常喜歡踢球，當(dāng)我們用力踢球之后，球開始從靜止的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。但是當(dāng)球被踢出去之后，我們已經(jīng)不再對(duì)球作用力了，球依然會(huì)保持運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)嗎？學(xué)生在學(xué)習(xí)之前的前概念中，常常持有“有力即動(dòng)”的觀點(diǎn)。而這一情境與學(xué)生前概念之間存在激烈的認(rèn)知沖突，可很大限度地喚醒學(xué)生的求知欲望，促使其圍繞這一問題進(jìn)行思考、探究，最終在探究的過程中，培養(yǎng)和發(fā)展自身的思維能力。

（二）問題引導(dǎo)強(qiáng)化思維能力

問題是思維的起點(diǎn)，也是思維發(fā)展的源動(dòng)力。鑒于此，必須摒棄傳統(tǒng)“知識(shí)灌輸”的教學(xué)模式，以“問題”作為思維教學(xué)主線，使學(xué)生經(jīng)歷“思考—分析—解決”環(huán)節(jié)，最終在問題的驅(qū)動(dòng)下，真正理解物理知識(shí)的內(nèi)涵，明確物理規(guī)律、物理原理。學(xué)生在對(duì)問題的思考、分析過程中，逐漸形成了動(dòng)腦思考的良好習(xí)慣，以及良好的思維能力。同時(shí)，在借助問題強(qiáng)化學(xué)生思維能力時(shí)，還應(yīng)指向教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)與學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平相契合，具有探究性、思考性的問題，以便于促進(jìn)學(xué)生的深度思考。例如，在“大氣壓強(qiáng)”的教學(xué)中，為了培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力，教師可借助問題引導(dǎo)的教學(xué)模式：指向本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)，精準(zhǔn)把握初中生的物理知識(shí)掌握情況、學(xué)習(xí)能力，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)出一系列題，即：為什么會(huì)產(chǎn)生液體壓強(qiáng)？液體壓強(qiáng)的方向是什么？為什么？地球的大氣層是否具有重力？有沒有流動(dòng)性？空氣有壓強(qiáng)嗎？空氣壓強(qiáng)的方向是什么？通過層層遞進(jìn)的問題引導(dǎo)，使學(xué)生在一層層問題的鋪墊下，通過思考和分析，完成對(duì)物理知識(shí)的探究學(xué)習(xí)。同時(shí)，學(xué)生在問題引導(dǎo)下，自身的思維能力也隨之提升，實(shí)現(xiàn)了既定的教育目標(biāo)。

（三）依托實(shí)驗(yàn)探究強(qiáng)化科學(xué)思維能力

基于物理學(xué)科的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)體系中占據(jù)十分重要的地位。學(xué)生在操作實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)的過程中，高效達(dá)成了知識(shí)、能力、思維等多重目標(biāo)。在這一過程中，學(xué)生的邏輯思維能力、形象思維能力也隨之提升，落實(shí)了學(xué)科素養(yǎng)下的教育目標(biāo)。例如，在“壓強(qiáng)”的教學(xué)中，為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力，可引導(dǎo)學(xué)生開展一個(gè)關(guān)于米和筷子的實(shí)驗(yàn)：在裝著米的杯子中，插入一根筷子。指導(dǎo)學(xué)生思考：提起筷子的時(shí)候是否會(huì)將杯子一同提起來(lái)？并引導(dǎo)學(xué)生在一個(gè)塑料杯子中裝滿米，用力將杯子中的米壓緊，并用手指將杯口的米按住，將筷子從指縫插入其中，最后輕輕地將筷子提出來(lái)。此時(shí)，學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)杯子和米被同時(shí)提起來(lái)了。此時(shí)，結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)，可引導(dǎo)學(xué)生思考“這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么”？并引導(dǎo)學(xué)生再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這次不將米進(jìn)行壓緊，就會(huì)產(chǎn)生不一樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生在不同物理實(shí)驗(yàn)的操作、觀察和思考中，逐步推導(dǎo)出正確的結(jié)論，并在思考和探究中鍛煉自身的邏輯思維能力、形象思維能力等，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)下的物理教學(xué)目標(biāo)。

（四）巧用課堂留白，發(fā)展科學(xué)思維能力

目前，教師組織課堂教學(xué)時(shí)，常常希望在有限的課堂中，多向?qū)W生傳授一些知識(shí)和一些影視技巧。在這種教學(xué)模式下，物理課堂常常被安排得滿滿當(dāng)當(dāng)，絲毫沒有給學(xué)生預(yù)留思考的時(shí)間。在這種教學(xué)模式下，雖然教學(xué)任務(wù)安排得非常多，但卻難以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)；在這一背景下，為了發(fā)展初中生的科學(xué)思維能力，唯有進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧舭祝谡n堂上給學(xué)生預(yù)留探究的時(shí)間和空間，促使學(xué)生在頭腦風(fēng)暴中活躍思維，促進(jìn)思維的發(fā)展。例如，在“速度”的課堂教學(xué)中，物理教師可借助課堂留白的教學(xué)手段，給學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)生活化的問題：甲乙兩人分別從A 地走進(jìn)B 地，甲前面一半時(shí)間走，后邊一半時(shí)間跑；乙則是在前面一半路程的時(shí)候走路，后面一半的路程跑步。已知甲乙兩個(gè)人跑步、走路的速度都一樣，問誰(shuí)用的時(shí)間比較少？針對(duì)這一問題，傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式下，基本上都是通過講解的方式，引導(dǎo)學(xué)生列式計(jì)算。在這種教學(xué)模式下，雖然完成了教學(xué)目標(biāo)，但卻難以發(fā)展學(xué)生的思維，也無(wú)法促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)遷移。對(duì)此，可借助課堂留白的方式，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的內(nèi)容，圍繞這一問題進(jìn)行交流和探究。不僅解決了這一問題，學(xué)生也在探究的過程中經(jīng)過頭腦風(fēng)暴環(huán)節(jié)，真正促進(jìn)了自身思維的發(fā)展。

（五）構(gòu)建物理模型，強(qiáng)化物理思維

物理學(xué)科素養(yǎng)下，強(qiáng)化學(xué)生的物理模型意識(shí)是擺在一線教師面前的主要任務(wù)。但是針對(duì)初中階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，由于其思維水平有限，所以教師對(duì)他們的物理模型能力要求比較低，但這并不意味著物理模型不重要。通常情況下，初中物理模型包括的內(nèi)容比較多，主要有物質(zhì)、狀態(tài)、過程等模型。其中，物質(zhì)模型主要包括對(duì)象、條件和模擬模型；狀態(tài)模型主要包括液片模型、液柱模型；過程模型則主要包括勻速直線運(yùn)動(dòng)。在具體的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建物理模型，也是促進(jìn)其思維發(fā)展的常用手段。因?yàn)閷W(xué)生在構(gòu)建物理模型時(shí)，要從思考具體問題的形象思維中，逐漸轉(zhuǎn)化為抽象思維能力，最終促進(jìn)學(xué)生思維從低級(jí)向高級(jí)轉(zhuǎn)變。例如，在“牛頓第一定律”的教學(xué)中，為了發(fā)展學(xué)生的思維能力，可借助理想化的物理模型，將生活中原本無(wú)法達(dá)到“光滑”的條件模型融入其中，使學(xué)生依托物理模型緊緊抓住問題的主要因素，將原本比較復(fù)雜的物理問題加以轉(zhuǎn)化，使其成為便于探究的物理模型。在這一過程中，學(xué)生借助物理模型的輔助，透過事物的表象逐漸看透物理的本質(zhì)，并在探究的過程中循序漸進(jìn)地發(fā)展自身的科學(xué)思維能力。

（六）拓展創(chuàng)新，發(fā)展創(chuàng)新思維能力

當(dāng)前，將創(chuàng)新能力融入課堂教學(xué)已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的必然要求。在以往的初中物理課堂教學(xué)中，基本上都是按照教材上的內(nèi)容進(jìn)行，致使課堂教學(xué)存在一定的局限性，制約了學(xué)生思維的發(fā)展。因此，物理教師在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力時(shí)，必須要對(duì)教材中的內(nèi)容進(jìn)行拓展和延伸，給學(xué)生提供創(chuàng)新的空間。例如，在“凸透鏡及其應(yīng)用”的教學(xué)中，為了發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，可結(jié)合教材上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)其進(jìn)行拓展，給學(xué)生設(shè)計(jì)一些拓展性的問題，如：蠟燭逐漸燃燒，光屏上像的位置會(huì)發(fā)生什么樣的變化？如果光屏中的像位置在下面，如何對(duì)凸透鏡進(jìn)行調(diào)整，才能使光屏像居中？如果將凸透鏡的一部分遮住，光屏上的像還會(huì)完整嗎？通過問題拓展和延伸，可促使學(xué)生對(duì)凸透鏡成像的規(guī)律形成更加全面、深刻的認(rèn)識(shí)。另外，在發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力的過程中，還可以帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂，積極開展與其相契合的課外實(shí)踐活動(dòng)，促使學(xué)生在實(shí)踐操作的過程中發(fā)展自身的創(chuàng)新能力，并為后續(xù)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

綜上所述，在物理核心素養(yǎng)的背景下，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力已經(jīng)成為一線教師關(guān)注和研究的重點(diǎn)。基于傳統(tǒng)初中物理課堂教學(xué)中物理思維目標(biāo)培養(yǎng)效果不能盡如人意的現(xiàn)實(shí)，應(yīng)該從傳統(tǒng)的教學(xué)理念中解放出來(lái)，將學(xué)生的思維能力納入課堂教學(xué)中，并借助靈活多樣的物理課堂，促使學(xué)生在矛盾式情境、問題驅(qū)動(dòng)、實(shí)驗(yàn)探究、課堂留白、物理模型、拓展創(chuàng)新中，深化物理知識(shí)，促進(jìn)思維能力的發(fā)展。