基于科學(xué)思維培養(yǎng)的初中物理深度學(xué)習(xí)研究

袁敏敏

【摘要】初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)要以學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展為核心開展課程教學(xué)活動(dòng)，要重視對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生課堂上的深度學(xué)習(xí).物理教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，在傳授學(xué)生基礎(chǔ)物理知識(shí)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)與思考，促使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)與合作探究中不斷提升自身的科學(xué)思維素養(yǎng).本文結(jié)合當(dāng)前初中物理教學(xué)的現(xiàn)實(shí)情況，分析與探討初中物理教學(xué)中以學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)為核心的物理深度學(xué)習(xí)模式實(shí)施的有效策略，以期為提升初中物理教學(xué)的實(shí)效性提供參考.

【關(guān)鍵詞】初中物理；科學(xué)思維；深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)是指學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、深度思考與探究中完成對(duì)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)是一種高效的教學(xué)形式，在初中物理教學(xué)中開展深度學(xué)習(xí)活動(dòng)不僅能夠提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)的有效性，使學(xué)生深度理解并扎實(shí)掌握物理課程知識(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生思維品質(zhì)的訓(xùn)練和提升，使學(xué)生形成良好的科學(xué)思維品質(zhì).但是在現(xiàn)階段初中物理教學(xué)中，部分教師對(duì)學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的重視度不夠，也未能采取有效教學(xué)措施引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、新課標(biāo)要求物理教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、創(chuàng)新教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中提升自身的科學(xué)思維素養(yǎng).

1在物理模型構(gòu)建中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

構(gòu)建物理模型是物理教學(xué)中比較常用的一種教學(xué)手段，通過物理模型的構(gòu)建能夠讓學(xué)生對(duì)抽象的物理知識(shí)有更加直觀且深入的理解，是輔助學(xué)生思考物理問題的一種科學(xué)思維方法.初中物理教師要善于利用物理模型來引導(dǎo)學(xué)生深度思考與深度學(xué)習(xí)，也借助這種教學(xué)方法來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維.在具體的教學(xué)實(shí)踐中，教師可以結(jié)合具體的物理課程內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建相應(yīng)的物理模型，從而促使學(xué)生在具體的物理模型情境中思考問題、分析問題以及解決問題，達(dá)到對(duì)抽象物理知識(shí)以及物理問題的直觀化、具體化以及形象化的分析和思考，讓學(xué)生在深度思考中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提升自身的科學(xué)思維品質(zhì).

例如在進(jìn)行有關(guān)“滑輪”這部分內(nèi)容的教學(xué)中，了解與掌握定滑輪和動(dòng)滑輪的使用方法和工作原理是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，物理教師可以組織學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分知識(shí)的過程中構(gòu)建相應(yīng)的物理模型，其中在定滑輪相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，學(xué)生根據(jù)定滑輪理論知識(shí)內(nèi)容很容易構(gòu)建起定滑輪的物理模型，但是在動(dòng)滑輪物理模型的構(gòu)建中，部分學(xué)生會(huì)受到之前構(gòu)建的定滑輪物理模型思維的影響，認(rèn)為動(dòng)滑輪的支點(diǎn)同樣在軸心處.基于學(xué)生存在的這一問題，教師先不急于對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤問題進(jìn)行指正，而是引導(dǎo)學(xué)生回憶以往所學(xué)習(xí)的有關(guān)杠桿方面的知識(shí)內(nèi)容，讓學(xué)生結(jié)合杠桿的概念來分析思考杠桿的支點(diǎn)到底是其旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)，還是其移動(dòng)的點(diǎn)，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下通過實(shí)踐嘗試以及深度思考意識(shí)到杠桿的支點(diǎn)是其旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)，而并非移動(dòng)的點(diǎn)，由此，教師引導(dǎo)學(xué)生再回到動(dòng)滑輪物理模型的構(gòu)建中，讓學(xué)生思考軸心是否是定滑輪的支點(diǎn)，學(xué)生結(jié)合剛剛的思考，很容易就能發(fā)現(xiàn)動(dòng)滑輪的軸心會(huì)隨著滑輪的移動(dòng)而移動(dòng)，因此并不是動(dòng)滑輪的支點(diǎn).在學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)與實(shí)踐觀察中，發(fā)現(xiàn)動(dòng)滑輪的支點(diǎn)實(shí)際上在動(dòng)滑輪邊緣與繩子的接觸處，也就是繩子與動(dòng)滑輪相切的點(diǎn)，學(xué)生對(duì)之前的物理模型進(jìn)行了改進(jìn).

在整個(gè)物理模型構(gòu)建的過程中，借助教師的引導(dǎo)使學(xué)生進(jìn)行了深度的思考，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在課堂上的深度學(xué)習(xí)，同時(shí)學(xué)生在思考與探究中也提升了自身的科學(xué)思維.

2在深度思考過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

科學(xué)思維素養(yǎng)是初中物理課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)中的關(guān)鍵內(nèi)容，所謂科學(xué)思維主要是指學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)習(xí)掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，并結(jié)合所給出的已知條件和事實(shí)，通過科學(xué)的邏輯推理，進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷并做出正確的結(jié)論的過程.開展初中物理課程教學(xué)活動(dòng)，不僅是為了讓學(xué)生積累一些物理知識(shí)，更主要是為了讓學(xué)生形成科學(xué)思維，能夠運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題.在以往的物理教學(xué)中，教師采用的教學(xué)方法主要是理論灌輸，即使在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中或者實(shí)踐指導(dǎo)中，仍然是以教師為主體，教師通過一步步引導(dǎo)學(xué)生按照某個(gè)步驟或者方法進(jìn)行學(xué)習(xí)、操作，完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中缺乏自主性思考，對(duì)知識(shí)的理解程度就會(huì)十分有限，影響學(xué)生科學(xué)思維的形成.因此，物理教師在以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維為核心的深度教學(xué)模式中，要改變以往的教學(xué)思維，通過給學(xué)生設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問題，促使學(xué)生進(jìn)行深度思考，并在深度思考中幫助學(xué)生逐漸形成科學(xué)思維.

例如在進(jìn)行“電功”這部分內(nèi)容的教學(xué)中，要求學(xué)生能夠掌握并深度理解影響電流做功大小的因素，能夠且在具體的物理問題中運(yùn)用這一知識(shí)解決實(shí)際問題.在以往的物理教學(xué)中，教師會(huì)直接給學(xué)生展示相關(guān)電路圖，并根據(jù)電路圖給學(xué)生講解該電路中電流做功大小的影響因素，通過給學(xué)生演示在電路中控制哪些變量可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流做功大小的控制，并且在學(xué)生進(jìn)行電路的連接與變量控制操作的過程中，也是由教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)如何操作，學(xué)生只是按照教師的指導(dǎo)按部就班地完成操作即可.這個(gè)過程中學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的獲取主要通過教師的灌輸，由于學(xué)生缺乏自主性思考，不僅影響學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，也會(huì)讓學(xué)生感到物理課程學(xué)習(xí)的枯燥與乏味，影響學(xué)生物理學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.教師在引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、提升學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)的過程中，可以通過合理設(shè)計(jì)引導(dǎo)性問題，促使學(xué)生深度思考，比如，物理教師提出問題：“在該電路中要想探究W與U之間存在怎樣的關(guān)系，需要控制哪些變量？”學(xué)生回答：“需要控制I和t兩個(gè)變量.”教師接著引導(dǎo)學(xué)生思考：“該電路屬于串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路？”學(xué)生回答：“串聯(lián)電路，控制I和t保持恒定，只需要改變U就能夠知道其與W之間的關(guān)系.”教師再給學(xué)生提出問題：“在串聯(lián)電路中，如何實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體兩端電壓不等，并且怎樣設(shè)計(jì)才能清楚地觀察到導(dǎo)體兩端電壓不等？”學(xué)生經(jīng)過深入思考后回答：“在電路中串聯(lián)兩個(gè)規(guī)格不同的燈泡，并在每個(gè)燈泡上并聯(lián)上電壓表，這樣根據(jù)規(guī)格不同則所分電壓不同的原理，可以直接從并聯(lián)的電壓表上讀出各個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓，進(jìn)而比較電壓大小.”教師接著提問：“在電路中怎樣觀察電流在不同導(dǎo)體上做功的大??？”學(xué)生回答：“可以直接觀察連接在電路中的燈泡，比較不同燈泡的亮度，燈泡越亮，則證明電流對(duì)該導(dǎo)體的做功越多.”

物理教師通過在教學(xué)中不斷提出問題引導(dǎo)學(xué)生深入思考的方式，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在物理課堂上的深度學(xué)習(xí)，與此同時(shí)，也讓學(xué)生在不斷深入的問題思考中，提升了自身的科學(xué)思維素養(yǎng).

3在科學(xué)論證過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

科學(xué)論證是一種科學(xué)思維的過程，主要是指學(xué)生借助于相關(guān)的科學(xué)事實(shí)或者概念知識(shí)、規(guī)律等進(jìn)行推理和思考，從而證明某一觀點(diǎn)或者某一階段是否正確，該過程能夠促進(jìn)學(xué)生的思維能力的提升，發(fā)散學(xué)生的思維，提升學(xué)生的思維品質(zhì).在初中物理教學(xué)中，物理教師結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)的科學(xué)論證環(huán)節(jié)，使學(xué)生在科學(xué)論證的過程中，通過科學(xué)的推理、思考、探究以及辯證，來證實(shí)自己的觀點(diǎn)或者猜想是否正確，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的有效培養(yǎng).

例如在進(jìn)行“家庭電路和安全用電”這部分內(nèi)容的教學(xué)中，要求學(xué)生能夠?qū)σl(fā)家庭電路安全事故的因素以及什么是短路、短路的危害等有準(zhǔn)確的認(rèn)知和了解，在以往的物理教學(xué)中，教師對(duì)這部分內(nèi)容的教學(xué)不夠重視，只是進(jìn)行語言上簡單的闡述，并不能讓學(xué)生更加直觀的理解短路是如何形成的以及短路的危害.在基于學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的深度學(xué)習(xí)中，教師可以在這部分內(nèi)容的教學(xué)中，給學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，借助于實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生更加直觀、深刻地理解什么是短路、造成短路的原因以及短路的危害，加深學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解，并且能夠讓學(xué)生對(duì)這部分課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)與深度探究產(chǎn)生興趣.教師需要給學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，比如需要準(zhǔn)備幾節(jié)干電池、導(dǎo)線、錫紙、口香糖等，教師讓學(xué)生利用這些材料自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的觀察，其中部分學(xué)生直接錫紙將連接在電池的正負(fù)極上，片刻工夫?qū)W生就感到了燙手，由此學(xué)生知道這樣連接電路會(huì)造成短路現(xiàn)象.部分學(xué)生又嘗試將連接在電池正負(fù)極上的錫紙中間剪細(xì)，結(jié)果很快被剪細(xì)部分的錫紙燃燒起來，這時(shí)物理教師采用科學(xué)的引導(dǎo)方法，使學(xué)生能夠進(jìn)行深入思考，猜想并驗(yàn)證為什么錫紙能夠燃燒起來，學(xué)生在教師的層層引導(dǎo)與深入思考探索中，構(gòu)建相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)情境，有效地解決了問題，并驗(yàn)證了自己的猜想.通過這一深入學(xué)習(xí)的過程，使學(xué)生形成新的認(rèn)知，提升了學(xué)生的科學(xué)思維能力.

4在質(zhì)疑創(chuàng)新過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

質(zhì)疑與創(chuàng)新同樣是科學(xué)思維中不可或缺的重要內(nèi)容，初中物理教師在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的過程中，要注重引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行不斷創(chuàng)新，以此提升學(xué)生的科學(xué)思維，其中，質(zhì)疑需要學(xué)生能夠?qū)π轮R(shí)產(chǎn)生好奇心和求知欲，并且需要學(xué)生具有良好的獨(dú)立思考能力、良好的問題素養(yǎng)，在交流探討中、不斷的求索中探索未知.創(chuàng)新則要求學(xué)生能夠從多角度、多層面進(jìn)行問題的思考，能夠在已知問題的基礎(chǔ)上，提出新的問題，通過靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題，最終提升學(xué)生的質(zhì)疑能力和創(chuàng)新能力.教師要加強(qiáng)對(duì)教學(xué)形式的創(chuàng)新與改進(jìn)，提升初中生教學(xué)中的主體地位，給學(xué)生自主思考、質(zhì)疑以及創(chuàng)新求索足夠的空間.

例如在進(jìn)行“電熱器、電流的熱效應(yīng)”這部分內(nèi)容的教學(xué)中，探究電熱與電阻之間的關(guān)系是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，物理教師可以結(jié)合本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容，再結(jié)合該探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展的需求，給學(xué)生提供幾組實(shí)驗(yàn)器材，然后給學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)的思考問題，比如：教師可以讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)的材料，并且說明自己為什么這樣選擇，有怎樣的實(shí)驗(yàn)規(guī)劃？在具體的實(shí)驗(yàn)過程中如何觀察電流經(jīng)過不同導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量大?。坎⒂枚嗝襟w給學(xué)生呈現(xiàn)幾組電路圖，學(xué)生結(jié)合教師設(shè)計(jì)的思考問題觀察教師展示的電路圖，有的學(xué)生就指出其中一個(gè)電路圖，認(rèn)為其存在錯(cuò)誤，而部分學(xué)生則認(rèn)為電路圖沒有錯(cuò)誤，物理教師可以鼓勵(lì)持不同觀點(diǎn)的兩方學(xué)生進(jìn)行辯論，分別闡述自己的理由，在不斷質(zhì)疑與辯論的過程中提升了學(xué)生的科學(xué)思維，教師再讓學(xué)生對(duì)電路圖進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力.

5結(jié)語

綜上所述，初中物理課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維已經(jīng)成為重要的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)的提升對(duì)于提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率以及促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展等都具有重要的價(jià)值，物理教師要通過創(chuàng)新與改進(jìn)教學(xué)方法，使學(xué)生在課堂上進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，借助深度學(xué)習(xí)來提升學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì).比如通過構(gòu)建物理模型、引導(dǎo)學(xué)生深度推理以及啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑與創(chuàng)新等，促使學(xué)生在物理課堂上進(jìn)行有效地互動(dòng)和深入地探討，幫助學(xué)生深度理解物理知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維.

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