初中物理教學中學生科學思維的培養(yǎng)

周文興

（甘肅省武威市體育運動學校，甘肅 武威 733000）

0 引言

對于初中階段的學生而言，在當下注重素質教育的環(huán)境中，學生應努提高自身的學習能力，提升自身的物理學科素養(yǎng)，為更好地適應社會發(fā)展筑牢知識基礎。而科學素養(yǎng)作為學生應具備的物理核心素養(yǎng)之一，學生應跟隨教師的物理課程教學，完成自身科學思維的調動、啟發(fā)、驅動、鍛煉、建構，讓自己的科學思維得到切實培養(yǎng)，實現(xiàn)物理綜合素養(yǎng)的整體提升。

1 結合生活實際，調動學生科學思維

在學習物理知識的過程中，我們會發(fā)現(xiàn)，物理中的許多知識內(nèi)容都是源自于生活，如平面鏡成像與湖面倒影相關、十字路口轉角處的廣角鏡與凸透鏡成像相關等。基于此，在物理教學中，教師可以通過結合生活實際的方法，以生活現(xiàn)象調動學生的科學思維，在提高學生物理知識理解力的同時，實現(xiàn)對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)[1]。

以人教版初中物理八年級上冊第四章第三節(jié)《平面鏡成像》為例。在本次教學中，教師將通過引入生活實際的方式開展教學活動，引導學生完成對上述知識內(nèi)容的掌握。首先，教師為學生展示了生活中常見的會有“平面鏡”現(xiàn)象的場景，如鏡中人、湖面倒影等。在觀察中，學生應思考：平面鏡中呈現(xiàn)出的像與物體的位置、大小有怎樣的關系呢？如果移動物體，平面鏡中的像是否會發(fā)生變化呢？針對這些思考，教師帶領學生進行了平面鏡成像特點的實驗。在實驗中，教師將運用等效替代法完成實驗過程，并需要用到薄玻璃板、支架、大小完全相同的蠟燭、白紙、刻度尺、記號筆、光屏等實驗器材。而后，教師分別進行了多次實驗，并記錄了實驗數(shù)據(jù)（見表1）。

表1 平面鏡成像特點實驗數(shù)據(jù)記錄表

在本次實驗中，根據(jù)表1 中的實驗數(shù)據(jù)，可以獲得平面鏡呈現(xiàn)的特點，即像的大小與實際物體的大小相等、像與實際物體到平面鏡的距離相等、像與實際物體的連線與鏡面呈直角、平面鏡的成像是虛像。

對此，通過生活現(xiàn)象引發(fā)的實驗教學，可以調動學生的科學思維，讓學生學會運用物理實驗驗證生活現(xiàn)象、理解物理知識，實現(xiàn)對物理知識的充分理解和掌握。

2 靈活設置問題，啟發(fā)學生科學思維

在物理知識的學習中，學生對物理知識的深入思考，往往都是從一個個基礎的物理問題出發(fā)，通過對問題的不斷分解、深入分析，從而完成對物理問題的解決，獲得物理知識。因此，在開展物理教學時，教師需要靈活設置課堂問題，積極引導學生完成對問題的思考與解決。

以人教版初中物理八年級上冊第一章第一節(jié)《長度和時間的測量》為例。在本次課程的教學中，學生需要學會正確使用刻度尺等相關器材獲得實驗數(shù)據(jù)，能夠正確運用停表測量一段時間，并掌握實驗誤差產(chǎn)生的原因與減小誤差的方法?；诖耍诮虒W中，教師可以通過靈活設置問題的方式，帶領學生完成課程中物理知識的學習。具體來講，在課程開始，教師便可以問題的形式導入新知識。

師：同學們，日常生活中我們都使用過哪些測量長度的工具？

生：刻度尺、卷尺、三角尺、皮尺等。

師：在測量的過程中，面對不同的物體，我們使用的測量工具是否一樣呢？

生：不一樣。測量身高使用卷尺最合適，測量三維使用皮尺最合適，如果測量像銅絲等物體的數(shù)據(jù)需要用到游標卡尺。

通過上述提問，教師將學生的注意力與思維引導至對長度測量工具的認知上。接著，教師可以為學生設置具體的測量問題，如“如何測量出一張紙的厚度、鐵絲的直徑、乒乓球的直徑等”等，而學生需要設計出具體的測量方法。借助設置問題的方法，學生的科學思維可以得到有效啟發(fā)。在運用思維思考問題的過程中，學生不僅可以實現(xiàn)對物理知識的深入掌握，還能通過對問題的解決，提高自身科學思維能力。

3 運用課堂留白，驅動學生科學思維

課堂留白是指，在物理教學中，學生能夠進行自主學習的時間。在這部分時間內(nèi)，學生需要通過對物理知識獨立自主地學習，完成對物理現(xiàn)象分析、探索、解決的過程[2]。以這樣的方式，可以讓學生的科學思維實現(xiàn)自主驅動，獲得物理學習能力的提升。

以人教版初中物理八年級上冊第二章第三節(jié)《聲的利用》為例。在學習的過程中，學生需要掌握現(xiàn)代技術中與聲有關的應用知識、能夠正確區(qū)分聲與信息和聲與能量。在課程的學習中，教師采用課堂留白的方式，將需要使用的資料分享給學生后，便讓學生進行自主學習。在學習第一部分的內(nèi)容“聲音可以傳遞信息”時，學生對聲音在不同情境中傳遞信息的情況進行了總結（見表2）。

表2 聲音在不同情境中傳遞信息的情況

而在探究“聲音可以傳遞能量”這部分知識時，學生通過實驗“會跳舞的火焰”，驗證聲音如何傳遞能量。在實驗中，學生將音響放置在點燃蠟燭的前側，并播放音樂。隨著音樂的播放，學生會發(fā)現(xiàn)蠟燭的火焰會隨著音樂搖動，以此證明聲音可以傳遞能量。

4 借助實驗教學，鍛煉學生科學思維

對于學生而言，通過對物理實驗的操作，可以實現(xiàn)對基礎物理知識的扎實掌握，還可以借助科學嚴謹?shù)膶嶒灢僮髁鞒?，讓自己的科學思維得到切實鍛煉[3]。因此，教師應提高實驗教學在物理課程中的比重，鍛煉學生的科學思維。

以人教版初中物理八年級上冊第三章第三節(jié)《汽化和液化》為例。在本次課程的學習中，教師將通過“探究水的沸騰現(xiàn)象”的物理實驗，帶領學生學習汽化的知識內(nèi)容。在實驗操作中，學生需要根據(jù)教師的指導，完成裝配、加熱、讀記、作圖四個實驗過程。同時，在實驗中，學生需要注意兩個方面的內(nèi)容，其一是水溫升到90℃時，應每隔1 分鐘記錄一次水溫，直到水沸騰后5 分鐘為止；其二是溫度計的玻璃泡不能觸及燒杯底部和杯壁。根據(jù)實驗結果分析可知：水在沸騰的過程中雖然會吸收熱量，但是溫度保持不變。此外，在完成實驗后，學生需要將水的沸騰現(xiàn)象與之前課程中學習的水的蒸發(fā)現(xiàn)象做對比，明確二者在水汽化過程中的異同點（見表3）。

表3 沸騰與蒸發(fā)現(xiàn)象的異同對比表

借助實驗教學的開展，學生在物理課程中，可以通過完成實驗、整理對比實驗現(xiàn)象異同的過程，實現(xiàn)對自身科學思維的鍛煉，獲得科學實驗能力，促進自身科學核心素養(yǎng)的提升。

5 繪制思維導圖，建構學生科學思維

在知識的學習中，為了讓學生實現(xiàn)對知識的系統(tǒng)掌握，形成結構性認知，教師經(jīng)常會運用思維導圖帶領學生整理知識，讓零散的知識內(nèi)容得以形成結構。對此，在物理教學中，教師同樣可以引入思維導圖，輔助學生對物理知識進行整理，從而讓學生的科學思維在知識梳理中得到建構。

以人教版初中物理八年級上冊第四單元第二節(jié)《光的反射》為例。在本次課程的學習中，學生需要掌握三個目標內(nèi)容：第一，認識到光射到物體表面可以發(fā)生反射；第二，掌握光的反射規(guī)律，知曉法線、入射角、反射角的概念；第三，掌握反射現(xiàn)象中光路的可逆性特點?；诖?，在實際教學中，學生需要完成對基礎知識的掌握，即光的反射相關概念、光的反射定律、光反射的兩種類型。同時，學生還應熟練操作探究光的反射定律實驗、探究鏡面反射和漫反射的實驗。具體而言，在思維導圖的制作中，學生需要將內(nèi)容具體到法線的概念、物理實驗的實驗器、實驗過程等。這樣，學生便可以實現(xiàn)對光的反射知識做出系統(tǒng)性的認知。

6 結語

綜上所述，對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，不僅需要學生積極主動配合教師的教學活動、參與到物理課堂中，還需要教師運用科學有效的教學方法，對學生科學思維進行調動、啟發(fā)、驅動、鍛煉、建構。在此基礎上，學生的科學思維才能得到有效培養(yǎng)。所以，物理教師應根據(jù)課程標準中的教學指導要求，及時總結教學經(jīng)驗，創(chuàng)新教學方法，在教學中切實落實對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。