再談科學(xué)思維及其培養(yǎng)

黃網(wǎng)官

摘要：對(duì)“科學(xué)思維”的理解可以建立在對(duì)“科學(xué)”和“思維”的理解基礎(chǔ)之上。物理教學(xué)的過(guò)程可以理解為幫助學(xué)生從前概念走向科學(xué)概念、從經(jīng)驗(yàn)思維走向科學(xué)思維的過(guò)程。科學(xué)思維培養(yǎng)的目的在于讓學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考”。在物理教學(xué)中，讓學(xué)生體驗(yàn)概念、規(guī)律的得出過(guò)程，并在此過(guò)程中充分運(yùn)用科學(xué)方法，將事實(shí)與物理理論結(jié)合起來(lái)，那學(xué)生的科學(xué)思維就能得到發(fā)展。在生活中運(yùn)用科學(xué)思維，讓科學(xué)思維成為學(xué)生的思維自覺(jué)，是重要的教學(xué)取向，也是物理核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：初中物理；科學(xué)思維；核心素養(yǎng)

一、 從兩個(gè)故事說(shuō)起

物理教學(xué)的基本理念之一是“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”。介于生活和社會(huì)之間的物理被視為科學(xué)的代名詞，因此這一理念在生活中就常常被演繹為“思維必須講科學(xué)”。這一演繹背后，實(shí)際上有一個(gè)約定俗成的認(rèn)識(shí)，那就是人必須有科學(xué)思維。

什么是科學(xué)思維呢？先來(lái)看兩個(gè)小故事：

1. 一家香皂公司發(fā)現(xiàn)其包裝生產(chǎn)線有個(gè)缺陷：常常會(huì)出現(xiàn)空香皂盒。為了解決這一問(wèn)題，公司讓一個(gè)自動(dòng)化專業(yè)的博士后組建科研攻關(guān)小組，綜合采用機(jī)械、微電子、自動(dòng)化、X射線探測(cè)等技術(shù)制造一個(gè)高科技探測(cè)器：每當(dāng)生產(chǎn)線上有空香皂盒通過(guò)，兩旁的探測(cè)器就會(huì)檢測(cè)到，并用一只機(jī)械手把它推走。另一家公司也采用了同樣的生產(chǎn)線，老板發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題后讓車間主任解決。車間主任很快想出了辦法：用一臺(tái)電風(fēng)扇對(duì)著生產(chǎn)線吹，空香皂盒會(huì)被吹走。

2. 小明為了拓展知識(shí)，加入了一個(gè)物理學(xué)博士群。有一天，群里的人在熱烈討論一個(gè)問(wèn)題：一滴水從很高的地方落下來(lái)會(huì)不會(huì)砸死人？討論非常激烈，各種物理公式、假設(shè)、模型都用到了，結(jié)果還是莫衷一是。最后，小明問(wèn)道：你們沒(méi)有淋過(guò)雨嗎？

絕大多數(shù)人看了這兩個(gè)故事可能會(huì)一笑了之，但作為物理教師，如果從思維的角度進(jìn)行思考，卻可以發(fā)現(xiàn)一些值得思索的地方：故事中，博士后與博士代表的是受過(guò)嚴(yán)格科學(xué)訓(xùn)練的“高知分子”，但在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，其“科學(xué)思維”所發(fā)揮的作用卻是低效甚至脫離實(shí)際的；車間主任與小明則是普通人的代表，他們?cè)谌粘Ｉ钪袔缀醪粫?huì)有意識(shí)地從科學(xué)的角度去思考問(wèn)題，但在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候卻能一下子抓住要害。

創(chuàng)作來(lái)源于生活，而高于生活。這兩個(gè)故事雖非經(jīng)典，但并非不值得深思。筆者由此有這樣的感受：科學(xué)思維的形成并不容易；物理教師應(yīng)當(dāng)盡力培養(yǎng)能將科學(xué)思維應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決的學(xué)生。本文嘗試結(jié)合初中物理教學(xué)，談?wù)剬?duì)科學(xué)思維的理解及培養(yǎng)。

二、 對(duì)科學(xué)思維的理解

科學(xué)思維是“物理課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)”之一?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）對(duì)科學(xué)思維的解釋是這樣的：科學(xué)思維是從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式；是建構(gòu)物理模型的抽象概括過(guò)程；是分析綜合、推理論證等方法在科學(xué)領(lǐng)域的具體運(yùn)用；是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同信息、觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑和批判，予以檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的品格與能力。［1］簡(jiǎn)言之，科學(xué)思維是“認(rèn)識(shí)方式”“抽象概括過(guò)程”“科學(xué)思想方法的運(yùn)用”“品格與能力”。新課標(biāo)同時(shí)明確，科學(xué)思維主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。［2］

胡衛(wèi)平、林崇德指出，“青少年的科學(xué)思維能力是一種特殊的能力……是一般思維能力發(fā)展與科學(xué)教育的結(jié)晶”。［3］由此，我們可以認(rèn)為，“科學(xué)思維”就是“科學(xué)”與“思維”相結(jié)合的產(chǎn)物，就是“科學(xué)的思維”；而要形成關(guān)于科學(xué)思維的理解，也就可以將科學(xué)思維的概念先進(jìn)行解構(gòu)，再重新建構(gòu)。

所謂科學(xué)（本文指自然科學(xué)），其解釋很多，如科學(xué)就是基于科學(xué)（物理）概念、規(guī)律、邏輯的學(xué)問(wèn)。本文中，筆者取美國(guó)科學(xué)史家、科學(xué)哲學(xué)家托馬斯·庫(kù)恩在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書中的相關(guān)闡述來(lái)深入理解。之所以取庫(kù)恩的解釋，是因?yàn)閹?kù)恩作為科學(xué)史大家，視野更開闊、立足點(diǎn)更高，他的解釋對(duì)科學(xué)（物理）教育而言有著更強(qiáng)的適切性。在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書中，“常規(guī)科學(xué)”是一個(gè)重要的概念。常規(guī)科學(xué)主要解決的問(wèn)題有三：一是確定重要的事實(shí)；二是使理論與事實(shí)一致；三是闡明理論。［4］很顯然，基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的科學(xué)就可以理解為這種“常規(guī)科學(xué)”，而初中生學(xué)習(xí)物理的過(guò)程，就是建構(gòu)起能夠解釋基本物理現(xiàn)象的理論的過(guò)程，就是用科學(xué)理論替代前概念的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)類似于庫(kù)恩所說(shuō)的“解謎”與“革命”等情形。

從史實(shí)的角度看，今天的物理學(xué)科采用的是伽利略在亞里士多德思辨基礎(chǔ)上建構(gòu)出來(lái)的“實(shí)驗(yàn)+數(shù)學(xué)”范式，牛頓繼承并放大了這一范式；而后量子力學(xué)的發(fā)展盡管從知識(shí)的角度看在一定程度上突破了經(jīng)典物理的框架，但無(wú)論是研究思想還是研究方式，仍然處于這一范式之內(nèi)。因此，面向初中生的科學(xué)思維培養(yǎng)，就可以在這一范式內(nèi)進(jìn)行。

所謂思維，則是一個(gè)心理學(xué)概念，其通常是指通過(guò)判斷、抽象、推理、想象和問(wèn)題解決等心理特征之間的相互作用，來(lái)實(shí)現(xiàn)信息置換，從而形成新的心理表征的過(guò)程。［5］學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程必然伴隨著思維過(guò)程。在物理知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程中，只有在符合科學(xué)范式的前提下運(yùn)用思維，才能體驗(yàn)物理知識(shí)的生成過(guò)程，進(jìn)而獲得物理核心素養(yǎng)；反之，如果學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有思維，那必然只有識(shí)記，這伴隨著的往往是機(jī)械學(xué)習(xí)——連“有意義的接受”可能都談不上。理所應(yīng)當(dāng)，沒(méi)有思維含量的教學(xué)應(yīng)當(dāng)被拒絕。

由此綜合來(lái)看，“科學(xué)以自然現(xiàn)象為研究對(duì)象，其目的在于揭示自然界各種現(xiàn)象的本質(zhì)，認(rèn)識(shí)它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律……我們要認(rèn)識(shí)它們，就必須使觀察過(guò)的自然現(xiàn)象、科學(xué)事實(shí)、科學(xué)過(guò)程等在大腦中形成清晰的科學(xué)圖景，并反復(fù)加工、合理改造、去粗取精。從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，此即科學(xué)思維”［6］。通俗地理解，科學(xué)思維就是科學(xué)家在專業(yè)研究過(guò)程中慣用的思維?；蛘邠Q一種說(shuō)法：科學(xué)思維就是符合科學(xué)范式的思維。

真正擁有科學(xué)思維的人的力量是強(qiáng)大的。1986年1月28日，美國(guó)“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)升空后爆炸。事后，美國(guó)政府成立了調(diào)查委員會(huì)。作為委員會(huì)成員中唯一的科學(xué)家，費(fèi)曼在調(diào)查結(jié)束時(shí)的記者招待會(huì)上做了一個(gè)著名的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)——將航天飛機(jī)上所用的一種密封圈放到冰水里，其密封性能顯著下降。［7］費(fèi)曼得出結(jié)論的過(guò)程并不順利，是縝密的科學(xué)思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任，讓他探究得出了事故的真實(shí)原因并最終將原因?qū)懭胝{(diào)查報(bào)告。

一個(gè)有意思的現(xiàn)象是，除新課標(biāo)中提及科學(xué)思維之外，《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，科學(xué)核心素養(yǎng)包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等方面［8］；《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，化學(xué)核心素養(yǎng)主要包括化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任［9］；《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，生物學(xué)核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學(xué)思維、探索實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任［10］。這充分說(shuō)明了科學(xué)思維概念的普適性。而各個(gè)學(xué)科中，關(guān)于科學(xué)思維的內(nèi)涵描述與組成部分闡述又是不同的。這又說(shuō)明科學(xué)思維概念具有一定的復(fù)雜性。設(shè)想一種情形：如果科學(xué)教師、物理教師、化學(xué)教師、生物學(xué)教師坐到一起討論“科學(xué)思維”，會(huì)形成怎樣的共識(shí)呢？筆者以為，這一共識(shí)可以概括為：今天需要向?qū)W生傳遞的科學(xué)思維，就是常規(guī)科學(xué)范式所約定的思維。

三、 科學(xué)思維的培養(yǎng)

之所以要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，是因?yàn)樵趯W(xué)生的思維世界中，有著大量的非科學(xué)思維，其必須借助于包括物理學(xué)科在內(nèi)的科學(xué)知識(shí)教學(xué)來(lái)矯正；同時(shí)，也是因?yàn)槿绻麑W(xué)生的思維方式與科學(xué)相悖，那么其看問(wèn)題就會(huì)陷入錯(cuò)誤的境地，問(wèn)題就不能得到有效解決。

縱觀科學(xué)發(fā)展史，人類被感覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)欺騙的情形數(shù)不勝數(shù)。在實(shí)驗(yàn)與觀測(cè)（包括觀察和測(cè)量，前者為了收集事實(shí)，后者服務(wù)于數(shù)學(xué)工具的運(yùn)用）成為現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)之后，人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)才進(jìn)入了“科學(xué)”的軌道。當(dāng)下的很多學(xué)生在接受科學(xué)教育之前，也容易被感覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)欺騙而不自知。這使得學(xué)生形成了諸多錯(cuò)誤的前概念。因此，物理（科學(xué)）教學(xué)的過(guò)程，就可以理解為幫助學(xué)生從前概念走向科學(xué)概念的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，科學(xué)思維的培養(yǎng)就是最重要的抓手之一。于是，我們可以總結(jié)出一個(gè)結(jié)論，即科學(xué)思維培養(yǎng)的目的，就在于讓學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考”。

再?gòu)暮诵乃仞B(yǎng)的視角來(lái)看，核心素養(yǎng)導(dǎo)向強(qiáng)調(diào)的是培養(yǎng)學(xué)生能夠適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展與社會(huì)發(fā)展需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。既然指向?qū)W生未來(lái)的發(fā)展，那通過(guò)物理教育發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，進(jìn)而讓學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)思維更多地具有物理元素、更多地表現(xiàn)出高水平的直覺(jué)，就成為科學(xué)思維培養(yǎng)的應(yīng)有之義。

對(duì)于學(xué)生而言，其科學(xué)思維多處于萌芽狀態(tài)，影響其更多的是經(jīng)驗(yàn)思維。物理（科學(xué)）教學(xué)的主要任務(wù)之一，就是促進(jìn)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)思維向科學(xué)思維的轉(zhuǎn)化——這一轉(zhuǎn)變的邏輯與庫(kù)恩的“科學(xué)革命”（即從常規(guī)科學(xué)向革命科學(xué)）轉(zhuǎn)變的邏輯有相似之處。需要指出的是，經(jīng)驗(yàn)思維對(duì)于學(xué)生而言并不完全是負(fù)面的，尤其是初中生，常常都是以經(jīng)驗(yàn)思維切入物理學(xué)習(xí)進(jìn)程的。如果物理（科學(xué)）學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生形成基于物理（科學(xué)）的思維方式，進(jìn)而讓其經(jīng)驗(yàn)思維蘊(yùn)含更多的科學(xué)元素，那同樣可以視作科學(xué)思維得到了培養(yǎng)。實(shí)際上，成人對(duì)事物的判斷通常也是借助于經(jīng)驗(yàn)的，科學(xué)家也只有在自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域內(nèi)更容易運(yùn)用科學(xué)思維。

就物理教學(xué)而言，科學(xué)思維培養(yǎng)的關(guān)鍵在于教師，在于教師能否帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)思維運(yùn)用的過(guò)程。如果能夠讓學(xué)生體驗(yàn)物理概念的得出、規(guī)律的探究等過(guò)程，并在此過(guò)程中充分運(yùn)用科學(xué)方法，從而讓學(xué)生像科學(xué)家那樣思考，那學(xué)生的科學(xué)思維就能夠得到發(fā)展。

例如，蘇科版初中物理八年級(jí)上冊(cè)中“光的直線傳播”編排了這樣幾個(gè)環(huán)節(jié)：（1） “做幾個(gè)有趣的影子游戲”，包括“試一試，你能將物體的影子踩在腳下嗎”“想一想，手影為什么會(huì)隨著手形的改變而改變”；（2） 提出問(wèn)題“影子的形成說(shuō)明什么”；（3） 闡述“許多事實(shí)表明，光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的”。

教材的設(shè)計(jì)具有高度概括性，如果只是照搬這樣的設(shè)計(jì)實(shí)施教學(xué)，則很容易讓學(xué)生陷入機(jī)械學(xué)習(xí)的窠臼。上述三個(gè)環(huán)節(jié)概括起來(lái)，就是“影子”這樣的事實(shí)表明“光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的”。然而，這一知識(shí)的教學(xué)如果真的如此簡(jiǎn)單，那就不需要花費(fèi)時(shí)間了。對(duì)于當(dāng)下的初中生而言，挑戰(zhàn)在于：“影子”這樣的事實(shí)屬于生活經(jīng)驗(yàn)，“光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播”則是物理理論知識(shí)（背后還有數(shù)學(xué)知識(shí)——教材中所說(shuō)的“我們常用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向”，本質(zhì)上就是用數(shù)學(xué)上的“形”表示生活中的“影”），從生活到物理（數(shù)學(xué)）的跨越并非沒(méi)有挑戰(zhàn)，而從生活經(jīng)驗(yàn)到光的傳播模型一定需要學(xué)生用科學(xué)思維去建構(gòu)。

基于這樣的思考，筆者以為，這一內(nèi)容的教學(xué)可以設(shè)計(jì)這樣幾個(gè)環(huán)節(jié)：（1） 創(chuàng)設(shè)情境并提出問(wèn)題。如借助生活中“影的形成”的例子，引導(dǎo)學(xué)生思考“影是怎樣形成的”。（2） 探究并確認(rèn)理論（模型）對(duì)事實(shí)的解釋功能。即基于對(duì)“物”與“影”的輪廓的研究，建立起“光沿直線傳播”的基本模型。（3） 優(yōu)化模型并尋求模型更為廣泛的解釋功能。即借助對(duì)比實(shí)驗(yàn)，將“光沿直線傳播”模型優(yōu)化為“光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”模型（當(dāng)然，其作為幾何光學(xué)的模型，所反映的只是光的粒子性，并沒(méi)有反映光的全部本質(zhì)，相較于“波粒二象性”模型，仍然是有缺陷的），并以之解釋更多的實(shí)例。

在上述設(shè)計(jì)所演繹出的教學(xué)中，生活實(shí)例可以為學(xué)生的探究提供豐富的“事實(shí)”，問(wèn)題的提出可以讓學(xué)生嘗試從經(jīng)驗(yàn)事實(shí)走向物理理論，模型的優(yōu)化可以讓學(xué)生得到更好的模型并形成關(guān)于物理理論建構(gòu)的良好思路（這對(duì)于初學(xué)物理者非常重要）。其中的科學(xué)思維體現(xiàn)在：從事實(shí)走向物理理論的過(guò)程中，學(xué)生要借助抽象、建模和幾何工具，將“光”抽象為“光線”，以之表現(xiàn)光的傳播路徑與方向，此時(shí)的“光線”即為模型——探究影的形成原因就是在探索光的傳播的本質(zhì)屬性，得出“光線”概念就是建構(gòu)模型；其后，用光線解釋影的形成，進(jìn)而解釋其他光現(xiàn)象——這是很重要的一點(diǎn)，不僅蘊(yùn)含演繹推理，更能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到一個(gè)理論只有在更大范圍內(nèi)具有解釋功能，才能真正成為科學(xué)理論，而這也是科學(xué)思維的價(jià)值體現(xiàn)。

需要自我批評(píng)的是，筆者在例析過(guò)程中遇到了一個(gè)尷尬的情形：理論上講，任何一個(gè)物理知識(shí)的教學(xué)，都存在科學(xué)思維及其培養(yǎng)空間，但當(dāng)筆者試圖任選一個(gè)例子并嘗試從科學(xué)思維的視角作出系統(tǒng)闡釋時(shí)，還是感覺(jué)有些不順利。或許這只是個(gè)案而已，但如果是普遍現(xiàn)象，那就說(shuō)明長(zhǎng)期處于應(yīng)試狀態(tài)的初中物理教師，并不容易將科學(xué)思維真正當(dāng)成教學(xué)及研究的主線。這對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培育而言，意味著不小的挑戰(zhàn)。

同樣需要指出的是，擁有科學(xué)知識(shí)并不意味著擁有科學(xué)思維。物理教師肯定是物理知識(shí)的擁有者，但并不一定全部擁有科學(xué)思維。日常生活中，也有物理教師對(duì)一些虛假信息不加判斷地轉(zhuǎn)發(fā)、對(duì)一些未加證實(shí)的信息人云亦云等現(xiàn)象。這都不是科學(xué)實(shí)證的態(tài)度，無(wú)法體現(xiàn)科學(xué)思維。如果還對(duì)一些靈異事件津津樂(lè)道，甚至是信之任之，那更是與科學(xué)思維背道而馳。這樣的物理教師，在課堂上很難為學(xué)生開辟適合科學(xué)思維生長(zhǎng)的空間。

四、 面向生活的科學(xué)思維

科學(xué)思維是這一個(gè)激蕩的近現(xiàn)代提供給人類的重要文明成果。［11］對(duì)于初中物理教育而言，繼承并放大這一成果是根本的教學(xué)任務(wù)；讓學(xué)生面對(duì)生活時(shí)能夠更多地運(yùn)用科學(xué)思維，讓科學(xué)思維成為學(xué)生的思維自覺(jué)，則是重要的教學(xué)取向，也是物理核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。

一般來(lái)說(shuō)，學(xué)生如果不是在物理課堂上而是在生活中，那判斷事物時(shí)所用的思維往往都是經(jīng)驗(yàn)思維。這是生活習(xí)慣使然，也是生活經(jīng)驗(yàn)積累的必然結(jié)果——人積累出來(lái)的生活經(jīng)驗(yàn)，總會(huì)反作用于生活，而且會(huì)是人面對(duì)現(xiàn)實(shí)事物時(shí)主要的、直覺(jué)的思維方式。當(dāng)然，經(jīng)驗(yàn)思維與科學(xué)思維并沒(méi)有根本矛盾。如果能夠讓學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)而充實(shí)、優(yōu)化生活經(jīng)驗(yàn)，那學(xué)生在生活中的判斷水平就會(huì)提升。從這個(gè)角度來(lái)講，物理（科學(xué)）課堂內(nèi)的科學(xué)思維培養(yǎng)有著重要意義，且難以替代。

回過(guò)頭來(lái)，我們可以用科學(xué)思維來(lái)解讀本文開頭的兩個(gè)故事。第一個(gè)故事中，問(wèn)題解決的目標(biāo)在于找出空香皂盒并挑選出來(lái)。空香皂盒與正常香皂盒的區(qū)別，既在于盒內(nèi)有無(wú)香皂（事實(shí)），也在于質(zhì)量的差異（物理知識(shí)）。利用前者需要復(fù)雜的科學(xué)知識(shí)，利用后者則可以用風(fēng)扇。一個(gè)科學(xué)思維的擁有者應(yīng)當(dāng)作出全面的分析并選擇成本更低的方式（當(dāng)然，實(shí)際生產(chǎn)線有多種方法規(guī)避這一缺陷，這里不做論述）。第二個(gè)故事中，問(wèn)題提出之后，物理學(xué)博士們下意識(shí)地調(diào)用物理知識(shí)解決問(wèn)題，而忽視了問(wèn)題所描述的模型正對(duì)應(yīng)著生活中的“雨滴”原型，理論與實(shí)際的脫離導(dǎo)致了他們的尷尬。

再用科學(xué)思維來(lái)觀照現(xiàn)實(shí)生活，可以發(fā)現(xiàn)有許多研究著力點(diǎn)。比如，一些短視頻平臺(tái)上常有“輕功水上漂”的表演：一個(gè)“高手”面前一定距離處放置數(shù)個(gè)水盆，“高手”助跑之后能夠用腳尖依次輕點(diǎn)水面，騰空而過(guò)。這在視覺(jué)上給人以“水上漂”之感（這樣的感覺(jué)及其判斷就是經(jīng)驗(yàn)思維的結(jié)果）。教師可以在課堂上引入這一素材，告訴學(xué)生這種直覺(jué)判斷經(jīng)不起科學(xué)思維的推敲：輕功是出現(xiàn)于武俠小說(shuō)中的想象，其本質(zhì)是“重力減小或消失”，這是違背萬(wàn)有引力定律的。視頻中的“水上漂”不過(guò)是表演者通過(guò)助跑獲得較大的初速度，使自身在斜拋運(yùn)動(dòng)中用下肢的運(yùn)動(dòng)來(lái)完成“點(diǎn)水”動(dòng)作，同時(shí)擁有較大的平動(dòng)距離，從而給人造成“輕功”的錯(cuò)覺(jué)。如果以表演者的重心為研究對(duì)象，其運(yùn)動(dòng)一定沿著斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，一定遵循斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。因此，表演者有“功夫”，卻不是反重力的“輕功”。這個(gè)例子告訴我們，當(dāng)在生活中遇到與科學(xué)理論相悖的情形時(shí)，如果能夠超越低水平直覺(jué)而運(yùn)用科學(xué)規(guī)律來(lái)判斷，那科學(xué)思維就初步形成了。

當(dāng)然，必須指出的是，受初中物理的教學(xué)范圍及學(xué)生的認(rèn)知能力所限，科學(xué)思維的培養(yǎng)過(guò)程其實(shí)也是有缺陷的。比如，上述“光的直線傳播”知識(shí)教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生運(yùn)用幾何光學(xué)建立起相關(guān)模型，并解釋生活中的諸多光現(xiàn)象且能取得成功時(shí)，其就成為學(xué)生科學(xué)思維的有機(jī)組成部分。但幾何光學(xué)所描述的只是光的傳播的幾何性質(zhì)，并不是光的傳播的全部，此時(shí)形成的思維反而可能對(duì)后續(xù)學(xué)生理解光的波動(dòng)性產(chǎn)生阻礙。這需要后續(xù)的教學(xué)注意糾正與完善，從而讓學(xué)生的科學(xué)思維水平逐漸提升。

最后要強(qiáng)調(diào)的是，科學(xué)思維通常是內(nèi)隱的，其如同強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)著外顯的車輛運(yùn)動(dòng)——這個(gè)“車輛”就是“科學(xué)探究”。對(duì)于“科學(xué)探究”，筆者也還會(huì)繼續(xù)展開思考與研究。

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