問題驅(qū)動下初中物理教學(xué)中科學(xué)精神的培養(yǎng)

潘明松 （貴州省畢節(jié)市大方縣思源實驗學(xué)校）

初中物理教學(xué)需要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，這是因為科學(xué)思維是一種能力，是指學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐中，能夠以理性出發(fā)、以客觀規(guī)律為視角進行科學(xué)實證思維的能力。這種能力對于學(xué)生的學(xué)習(xí)和未來生活都有著重要的影響。在初中物理教學(xué)中，教師需要從科學(xué)探究的基本邏輯出發(fā)，構(gòu)建問題驅(qū)動教學(xué)模式。這種教學(xué)模式強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性和參與性，讓學(xué)生從問題出發(fā)，通過實驗和觀察逐漸掌握科學(xué)實證的方法和思維方式。這種教學(xué)模式可以幫助學(xué)生更好地理解物理概念和規(guī)律，同時也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神。

一、問題驅(qū)動下初中物理科學(xué)探究的四個階段

問題驅(qū)動背景下，初中物理教學(xué)需要構(gòu)建科學(xué)探究的四階段進路，包括第一階段提出科學(xué)猜想，第二階段搜集證據(jù)并開展實驗，第三階段提出科學(xué)解釋和第四階段總結(jié)并發(fā)表結(jié)論觀點。教師在進行教學(xué)設(shè)計時，需要為學(xué)生提供科學(xué)探究的場景，鼓勵學(xué)生通過親身參與科學(xué)問題的探討形成科學(xué)精神。

（一）第一階段——提出科學(xué)猜想

在初中物理教學(xué)中，教師需要注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和探究欲望，幫助學(xué)生逐漸養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力。在科學(xué)探究的第一階段，教師可以通過以下幾個方面來引導(dǎo)學(xué)生提出科學(xué)猜想。

其一是引導(dǎo)學(xué)生思考，教師可以通過提出問題、講解物理概念等方式，引導(dǎo)學(xué)生思考和提出問題。例如，在講解物理概念時，教師可以提出一些反?，F(xiàn)象或者疑點，讓學(xué)生思考并提出問題。其二是創(chuàng)設(shè)情境，教師可以通過創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。例如，在實驗中教師可以讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生提出問題。其三是合作探究，教師可以組織學(xué)生進行合作探究，讓學(xué)生在合作中相互啟發(fā)，共同提出問題。例如，教師可以讓學(xué)生分組進行探究，讓每個小組提出問題并進行交流和討論。

在這個階段，教師需要注重激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望，讓學(xué)生逐漸形成問題意識和養(yǎng)成提出問題的能力。同時教師也需要注重對學(xué)生的引導(dǎo)和啟發(fā)，讓學(xué)生能夠提出有價值的問題，并逐漸深入思考和探究。通過這種方式可以幫助學(xué)生更好地理解物理概念和規(guī)律，同時也可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新精神。

（二）第二階段——搜集證據(jù)開展實驗

在初中物理教學(xué)中，實驗是非常重要的環(huán)節(jié)，通過實驗和觀察，學(xué)生可以直觀地感受物理現(xiàn)象獲取相關(guān)的證據(jù)和數(shù)據(jù)，并逐漸掌握科學(xué)實證的方法和思維方式。在科學(xué)探究的第二階段，教師可以通過以下幾個方面來引導(dǎo)學(xué)生搜集證據(jù)并開展實驗。

其一是確定實驗?zāi)康?，教師可以引?dǎo)學(xué)生確定實驗的目的，并讓學(xué)生理解實驗的意義和價值。例如，在學(xué)習(xí)光學(xué)時，可以讓學(xué)生進行光的折射實驗，讓學(xué)生理解光的傳播規(guī)律和折射定律。其二是設(shè)計實驗方案，教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，讓學(xué)生逐漸掌握科學(xué)實證的方法和思維方式。例如在進行光的折射實驗時，可以讓學(xué)生設(shè)計實驗方案，確定光線入射角度、折射介質(zhì)等參數(shù)，并進行實驗。其三是實驗操作和觀察，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作和觀察，讓學(xué)生直觀地感受物理現(xiàn)象，并獲取相關(guān)的證據(jù)和數(shù)據(jù)。

在這個階段，教師需要注重實驗的設(shè)計和操作，讓學(xué)生逐漸掌握科學(xué)實證的方法和思維方式。同時教師也需要注重對學(xué)生的引導(dǎo)和啟發(fā)，讓學(xué)生能夠自主思考和探究，并獲取相關(guān)的證據(jù)和數(shù)據(jù)。通過這種方式可以幫助學(xué)生更好地理解物理概念和規(guī)律，同時也可以培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)精神。

（三）第三階段——提出科學(xué)解釋

在初中物理教學(xué)中，科學(xué)解釋是非常重要的環(huán)節(jié)。通過分析和歸納實驗結(jié)果，學(xué)生可以逐漸掌握科學(xué)推理的方法和思維方式，從而深入理解物理概念和規(guī)律。在科學(xué)探究的第三階段，教師可以通過以下幾個方面來引導(dǎo)學(xué)生提出科學(xué)解釋：其一是分析實驗結(jié)果，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果，讓學(xué)生理解實驗結(jié)果的含義和意義。例如在進行光的折射實驗時，可以讓學(xué)生分析不同入射角度下的折射角度變化規(guī)律。其二是歸納實驗規(guī)律，教師可以引導(dǎo)學(xué)生歸納實驗規(guī)律，讓學(xué)生逐漸掌握科學(xué)推理的方法和思維方式。例如，在進行光的折射實驗時，可以讓學(xué)生歸納出光的折射定律，并進行解釋。其三是邏輯推論，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行邏輯推論，讓學(xué)生逐漸掌握科學(xué)推理的方法和思維方式。例如，在進行光的折射實驗時，可以讓學(xué)生根據(jù)折射定律，推導(dǎo)出光的傳播路徑。在這個階段，教師需要注重培養(yǎng)學(xué)生的分析和歸納能力，讓學(xué)生逐漸掌握科學(xué)推理的方法和思維方式。

（四）第四階段——總結(jié)并發(fā)表結(jié)論和觀點

第四階段是科學(xué)探究中最為重要的一環(huán)，它要求學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果和科學(xué)解釋進行綜合分析和評價，從而得出結(jié)論觀點。這個階段不僅考驗了學(xué)生的實驗技能，更考驗了他們的批判性思維能力。在總結(jié)實驗結(jié)果和科學(xué)解釋時，學(xué)生需要將各項實驗數(shù)據(jù)歸納整理，并對數(shù)據(jù)進行分析和比較，從而得出結(jié)論。這個過程需要學(xué)生具備一定的統(tǒng)計學(xué)知識和邏輯思維能力，以確保得出的結(jié)論具有科學(xué)性和可靠性。除了總結(jié)實驗結(jié)果，學(xué)生還需要發(fā)表結(jié)論觀點。在這個過程中，學(xué)生需要對實驗結(jié)果進行評價，將其與已有的科學(xué)知識進行比較和聯(lián)系，從而得出自己的結(jié)論觀點。這個過程需要學(xué)生具備一定的科學(xué)素養(yǎng)和批判性思維能力，以確保得出的結(jié)論觀點具有科學(xué)性和可行性。

總的來說，第四階段是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力、批判性思維能力和科學(xué)精神的關(guān)鍵階段。通過參與實驗并從中得到實踐經(jīng)驗，學(xué)生可以加深對科學(xué)知識的理解和掌握，同時也可以培養(yǎng)自己的實驗技能和科學(xué)精神，為未來的科學(xué)研究奠定堅實基礎(chǔ)。

二、問題驅(qū)動下初中物理教學(xué)中的教學(xué)設(shè)計與實踐

（一）增強學(xué)生實踐體驗的情境式教學(xué)設(shè)計

在問題驅(qū)動的初中物理教學(xué)中，教師培養(yǎng)初中生的科學(xué)精神，需要引導(dǎo)學(xué)生通過親身實踐的方式參與到物理問題的探究當(dāng)中。教學(xué)設(shè)計方面，教師可以采用情境教學(xué)模式：

1.創(chuàng)設(shè)懸念式問題情境

懸念式問題情境是指在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一個引人入勝的情境，讓學(xué)生感到好奇和興奮，進而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。例如，教師可以在課堂上講述一個有趣的故事，讓學(xué)生猜測故事中物理現(xiàn)象的原理，然后引導(dǎo)學(xué)生通過實驗和觀察來驗證自己的猜測。這樣的教學(xué)設(shè)計可以讓學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)中，提高他們的學(xué)習(xí)效果。教師可以選擇一個有趣的物理現(xiàn)象或?qū)嶒灒⒆寣W(xué)生猜測它的結(jié)果或原因。例如，教師首先可以讓學(xué)生研究為什么球在斜面上會滾動而不是滑動。其次，教師可以讓學(xué)生通過實驗和觀察來驗證自己的猜測，例如讓學(xué)生在斜面上放置不同形狀的物體，觀察它們的滾動和滑動情況。這樣的教學(xué)設(shè)計可以讓學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)中提高他們的學(xué)習(xí)效果。

2.創(chuàng)設(shè)應(yīng)用性問題情境

應(yīng)用性問題情境是指在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一個與學(xué)生生活密切相關(guān)的問題情境，讓學(xué)生體會到問題的實用性和必要性，進而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。例如，教師可以讓學(xué)生研究如何制作一個簡單的電路板，讓他們了解電路原理和電子元件的使用方法。這樣的教學(xué)設(shè)計可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗到實用性和創(chuàng)造性，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和動力。

3.創(chuàng)設(shè)沖突性問題情境

沖突性問題情境是指在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一個具有矛盾和沖突的問題情境，讓學(xué)生體會到問題的緊迫性和重要性，進而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。例如，教師可以讓學(xué)生研究如何減少汽車尾氣的排放，了解環(huán)保和節(jié)能的重要性。這樣的教學(xué)設(shè)計可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗到社會責(zé)任感和創(chuàng)新思維，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和動力。

（二）問題驅(qū)動下學(xué)生自主思考能力的激發(fā)

自主思考能力是學(xué)生科學(xué)精神的重要內(nèi)容，是指學(xué)生擺脫權(quán)威、質(zhì)疑權(quán)威提出自己的看法，最終具備科學(xué)的懷疑精神和批判精神的能力。初中物理教學(xué)中，教師既要鼓勵學(xué)生提出問題，也要引導(dǎo)學(xué)生大膽提出自己的科學(xué)猜想。

1.鼓勵學(xué)生提出問題

初中生好奇心強、求知欲旺盛，但常常缺乏系統(tǒng)性和深度思考。因此，在問題驅(qū)動的初中物理教學(xué)中，教師需要通過多種方式來鼓勵學(xué)生提出問題，以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。首先，教師可以在課堂上引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，讓他們提出自己的問題和疑惑。教師可以通過提出引人入勝的問題讓學(xué)生觀察和實踐等方式來激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，讓他們在探究中提出問題和猜想。例如，教師可以讓學(xué)生觀察水的沸騰現(xiàn)象，并引導(dǎo)他們思考為什么水會沸騰。其次，教師可以鼓勵學(xué)生在課后自主探究，讓他們在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并提出猜想。教師可以布置一些簡單的實驗或探究任務(wù)，讓學(xué)生在課后進行實踐和探究，并在實踐中發(fā)現(xiàn)問題和提出猜想。例如，教師可以讓學(xué)生制作一個簡單的電路板，并讓他們在實踐中發(fā)現(xiàn)電路的原理。最后，教師可以在課堂上組織小組討論和交流，讓學(xué)生分享自己的問題和猜想并與小組成員一起探討和解決。教師可以引導(dǎo)學(xué)生彼此交流合作，讓他們在交流中提出問題和猜想并通過合作來解決問題。例如，教師可以讓學(xué)生在小組中討論如何制作一個簡單的測量溫度的裝置并讓他們共同方式完成。

鼓勵學(xué)生提出問題是問題驅(qū)動的初中物理教學(xué)的重要方法，可以幫助教師激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。教師可以通過在課堂上引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考、鼓勵學(xué)生在課后自主探究、組織小組討論和交流等方式來鼓勵學(xué)生提出問題，讓他們在學(xué)習(xí)中體驗到探究的樂趣和實用性，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和動力。

2.引導(dǎo)學(xué)生大膽提出科學(xué)猜想

初中生的思維特點是以形象思維為主，逐漸過渡到抽象思維，邏輯推理能力逐漸增強，但仍然需要具體的實例和情境來支持。因此，在引導(dǎo)學(xué)生提出猜想方面，教師需要充分考慮到初中生的思維特點，采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略來激發(fā)學(xué)生的興趣和動力。

首先，教師可以在課堂上講解一個物理現(xiàn)象或?qū)嶒灒⒆寣W(xué)生觀察和思考。這一步驟可以幫助學(xué)生將抽象的物理概念和原理與具體的實例和情境相結(jié)合，使他們更容易理解和掌握。例如，教師可以讓學(xué)生觀察彈簧的伸縮現(xiàn)象，并引導(dǎo)他們思考彈簧的彈性力與伸縮程度之間的關(guān)系從而提出猜想。其次，教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的觀察和經(jīng)驗提出猜想并讓他們解釋自己的猜想。這一步驟可以幫助學(xué)生鍛煉邏輯推理能力并培養(yǎng)創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)能力。例如，教師可以讓學(xué)生根據(jù)觀察到的彈簧伸縮現(xiàn)象提出彈性力與伸縮程度之間關(guān)系的猜想，并解釋他們的猜想。最后，教師可以讓學(xué)生通過實驗和觀察來驗證自己的猜想并總結(jié)和歸納實驗結(jié)果。這一步驟可以幫助學(xué)生將理論知識與實際操作相結(jié)合提高他們的實踐能力和問題解決能力。例如，教師可以讓學(xué)生通過實驗來驗證他們關(guān)于彈性力與伸縮程度之間關(guān)系的猜想并總結(jié)實驗結(jié)果。

三、總結(jié)與討論

在初中物理教學(xué)中，需要有更多問題驅(qū)動的教學(xué)策略被廣泛應(yīng)用，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和探究能力。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，筆者提出以下幾點建議：加強對教師的培訓(xùn)和專業(yè)發(fā)展，使他們更好地掌握問題驅(qū)動教學(xué)的理念和方法。其一是教師可以通過參加培訓(xùn)班、研討會等活動，學(xué)習(xí)和交流問題驅(qū)動教學(xué)的最新理念和實踐經(jīng)驗。其二是教材和教學(xué)資源的改進。優(yōu)化教材和教學(xué)資源，使其更加符合問題驅(qū)動教學(xué)的要求。教材和教學(xué)資源應(yīng)包含豐富的問題情境、實驗和探究任務(wù)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。其三是教育評價體系的改革。改革教育評價體系，使其更加關(guān)注學(xué)生的科學(xué)精神和探究能力的培養(yǎng)，評價方式應(yīng)從單純的考試成績向?qū)W生的實際操作能力、問題解決能力、創(chuàng)新思維等多方面拓展。其四是家庭和社會的支持。加強家庭和社會對問題驅(qū)動教學(xué)的支持，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)和探究機會，家長可以鼓勵孩子在課余時間參加科學(xué)實驗、競賽等活動，培養(yǎng)他們的科學(xué)精神和探究能力。社會可以提供更多的科學(xué)教育資源，如科技館、實驗室等，為學(xué)生提供實踐和探究的場所。其五是教育技術(shù)的應(yīng)用。充分利用教育技術(shù)，如多媒體、網(wǎng)絡(luò)等，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和交流平臺。教師可以通過在線課程、虛擬實驗室等方式，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)和探究機會。

在問題驅(qū)動下的初中物理教學(xué)中，需要有更多富有創(chuàng)意和實效的教學(xué)策略被廣泛應(yīng)用，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和探究能力，促進學(xué)生全面發(fā)展。