初中物理教學中學生科學思維的培養(yǎng)探討

摘 要：物理課程的邏輯性較強，能有效培養(yǎng)學生的科學思維。初中物理教師應落實新課程標準的要求，重視培養(yǎng)學生的科學探究、實踐、學習能力，促進學生科學思維的發(fā)展。分析了在初中物理教學中培養(yǎng)學生科學思維的原則，探討了在初中物理教學中培養(yǎng)學生科學思維的具體路徑。

關鍵詞：初中物理；科學思維；培養(yǎng)

作者簡介：余飛尤（1976—），男，廣西壯族自治區(qū)南寧市友愛南路學校。

學生的思維能力直接影響著其未來的發(fā)展，通過不斷的學習和訓練，學生的思維能力可以得到有效提升。在新時代教育背景下，教師應以《義務教育物理課程標準（2022年版）》的要求為指引，重視培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)，發(fā)展學生的科學思維素養(yǎng)，提升學生的科學態(tài)度、物理觀念、科學探究等素養(yǎng)［1］。創(chuàng)新創(chuàng)造、模型建構、推理分析、質(zhì)疑論證等基本要素均屬于科學思維核心素養(yǎng)的內(nèi)容，教師需要引導學生在探究新事物、新知識的過程中進行深度思考，以此培養(yǎng)學生優(yōu)秀的學習品質(zhì)［2］，發(fā)展學生的科學思維。初中階段的學生還處于物理知識學習的初級階段，教師通過物理教學對初中生科學思維素養(yǎng)進行有效培養(yǎng)，能夠激發(fā)他們的求知欲望，提升他們的創(chuàng)新能力和想象力，讓他們更深入地理解物理知識，為他們今后的學習和發(fā)展打下堅實的基礎。物理是初中階段比較重要的一門學科，能夠豐富學生的物理知識體系，培養(yǎng)他們的邏輯思維能力。初中物理教師在教學中要通過多種方式，合理運用現(xiàn)代化技術，激發(fā)學生的學習積極性，轉變學生被動學習的狀態(tài)，結合學生實際學習情況制訂合理的教學計劃，以此培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)，幫助學生充分掌握相應的物理知識。

一、初中物理教學中培養(yǎng)學生科學思維的原則

（一）啟發(fā)性

以物理實驗教學為例，不管是運用傳統(tǒng)的教學手段，還是運用信息技術教學手段，其核心都是通過教與學的相互作用來啟發(fā)學生的科學思維。如果教師過度強調(diào)信息技術的運用，就容易落入羅列實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)、實驗結論的怪圈，導致學生無法理解相應的實驗原理、方法以及結論，從而不能達到有效啟發(fā)學生科學思維的目的，難以獲得良好的教學效果。為此，教師要遵循啟發(fā)性原則，在實驗教學中重視啟發(fā)學生的科學思維。

（二）直觀性

在以往的初中物理實驗教學中，教師習慣用語言講解實驗內(nèi)容，喜歡讓學生機械記憶實驗步驟、原理、現(xiàn)象、結論等知識。在這樣的教學中，教師和學生雖然投入了很多的精力和時間，但卻難以收到滿意的效果。為此，教師要遵循直觀性原則，在初中物理實驗教學中通過演示實驗等直觀展示相關實驗知識，或合理運用信息技術，通過模擬實驗將抽象的、難以觀察的實驗現(xiàn)象具體化、形象化，以此降低物理實驗知識的理解難度，使學生對相關物理知識形成直觀的認識。

（三）實踐性

在初中物理實驗教學中，教師要注重引導學生通過觀察實驗、實踐操作來理解和掌握觀察的方法、實驗的方法、類比的方法以及轉換的方法，從而幫助學生實現(xiàn)物理核心素養(yǎng)的提升，達到培養(yǎng)學生科學思維的目的［3］。學生在教師的指導下進行實踐操作，能夠加深對物理知識、實驗現(xiàn)象的認識，提升自身的實踐能力和科學思維素養(yǎng)。教師可以先運用信息技術演示物理實驗的過程，然后根據(jù)實際情況讓學生進行實踐操作，以實踐操作為主，以信息技術演示為輔，培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)。

（四）科學性

在物理實驗教學實踐中，教師如果忽視實驗目的、實驗內(nèi)容和實驗類型，貪多求全，盲目運用信息技術，就難以讓學生抓住重點，并會影響物理實驗教學的效果，打擊學生學習物理知識的積極性。為此，教師在初中物理實驗教學中運用信息技術時要遵循科學性原則，在尊重物理實驗教學本身規(guī)律的基礎上開展實驗活動，確保實驗教學符合學生的心理認知特點，從而培養(yǎng)學生的科學思維。

二、初中物理教學中培養(yǎng)學生科學思維的路徑

（一）通過營造探究氛圍培養(yǎng)學生科學思維

科學探究是初中物理課程的重要內(nèi)容， 教師通過引導學生參與提問、猜想、實驗、總結、評估等過程，能讓學生在掌握物理知識的同時領悟解決物理問題的方法，培養(yǎng)學生的科學思維。如果學生掌握了利用科學思維解決問題的方法，那么他們在物理知識探究和解題的過程中會更加游刃有余［4］。例如，在學習“影響電阻大小的因素”這一部分知識時，為了營造更好的探究氛圍，筆者設置了“電阻的大小跟什么因素有關？”等問題，讓學生結合自己的已有知識進行猜想。之后，筆者組織學生開展了實驗探究活動，讓他們思考實驗的原理，自主選擇實驗器材，連接實驗電路。在此過程中，學生需要觀察并記錄實驗現(xiàn)象，整理相關數(shù)據(jù)，共同討論分析，并得出最終結論。通過這樣系統(tǒng)的探究流程，學生能鍛煉自己的思維能力，初步形成問題意識和自主探究意識。在物理教學中，教師結合學生的認知發(fā)展規(guī)律，營造良好的探究氛圍，能逐漸培養(yǎng)學生的科學思維，讓學生養(yǎng)成良好的學習習慣。

（二）通過建構概念體系促使學生掌握思維方法

要想讓學生深入理解物理概念，教師需要幫助學生掌握建構概念體系的思維方法。對此，教師需要重視學生獲取知識的過程，并通過以下幾種方式進行教學引導。

其一，類比法。如果兩個不同的事物存在相似的屬性，那么我們可以通過類比法剖析與該事物有關的物理概念［5］。在類比的過程中，學生會自然而然地鍛煉自己的聯(lián)想思考能力。例如，電流與電壓這兩個概念比較抽象，在教學時，教師可以通過類比的方式，將“電流、電壓”與“水流、水壓”進行類比，這樣能幫助學生更好地理解這兩個電學的概念。又如，在學習“功率”這一概念時，教師可以將其與“速度”進行類比，以此幫助學生深入理解功率的概念和物理意義。

其二，歸納法。歸納法需要我們結合實驗操作、生活經(jīng)驗，對某些物理現(xiàn)象進行綜合性分析、概括，從中提煉出準確的物理概念。例如，光的反射與折射屬于生活中常見的自然現(xiàn)象，教師可以引導學生結合自己的生活經(jīng)驗，對相關的物理概念進行歸納總結。

其三，對比法。對比法需要我們將研究的事物和其他事物進行比較，從而凸顯研究事物的本質(zhì)屬性。例如，針對“虛像”與“實像”這兩個知識點，教師可以帶領學生對比二者的形成原理、實驗現(xiàn)象，辨析二者的差異，以促進學生的深度思考。通過這種方式，教師不僅能幫助學生更好地理解物理概念的內(nèi)涵，還能將知識進行拓展，幫助學生構建更完善的知識體系，促進學生科學思維的形成。

（三）通過引導科學質(zhì)疑提升學生科學思維能力

科學質(zhì)疑是指我們在科學分析和推理的基礎上對結論或觀點提出的合理質(zhì)疑和批判。質(zhì)疑能力是科學思維素養(yǎng)的重要內(nèi)容，對于學生認識與適應自然和社會、進行求知和學習有重要意義［6］。例如，在“光的折射”一課的教學中，學生需要結合實驗學習光的折射規(guī)律的知識，具體實驗如下：以不同角度把一束光從空氣射入水中，觀察光束在空氣中和水中的路徑。通過實驗我們能發(fā)現(xiàn)，當光從空氣斜射入水中時出現(xiàn)了偏折；而當光從空氣垂直射入水中時，光的傳播方向不變。為了加深學生對相關知識的理解，筆者在綜合課上設計了將光從空氣射入玻璃的實驗，以此驗證光的折射規(guī)律。此時有一名學生提議通過實驗驗證一下“光路是可逆的”這一知識點。為此，筆者沿著折射光的方向把一束光從玻璃射入空氣中并不斷增大入射角，但當入射角增大到一定程度時，在空氣中的折射角消失了。此時，有學生提出了質(zhì)疑：為什么折射角消失了？光的折射規(guī)律還正確嗎？對此，筆者引導學生設計相關實驗進行了探究，這能為學生今后學習高中物理的光學知識奠定堅實的基礎。

又如，在“光的反射”一課的學習中，根據(jù)課本內(nèi)容，學生在用實驗驗證“三線共面”時，需要使紙板垂直于水平放置的平面鏡，讓光沿著紙板一側射入，同時在紙板的另一側觀察反射光的路徑；然后，需要將另一側紙板向后翻折，觀察紙板上是否還有反射光線。實驗結果顯示翻折后的紙板上沒有反射光線，這說明入射光線和反射光線是在同一平面內(nèi)的。在課堂教學中，筆者讓學生在黑板上進行分組演示實驗，由于黑板的阻擋，學生在實驗中只能將紙板向前翻折，他們認為這個做法并不會影響實驗結果。但是實驗過程中學生卻發(fā)現(xiàn)，當向前翻折紙板時，紙板上仍然能看到反射光，這似乎違背了光的反射定律，這是為什么呢？對此，學生開始尋找原因。 最終他們發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這個問題的原因是分光裝置將線光源變成了面光源，這就導致了當我們向前翻折紙板時，面光源上的其他光依然能在紙板上呈現(xiàn)。為此，我們只需要去掉分光裝置，用線光源開展實驗，就能避免上述問題，從而驗證“三線共面”的正確性。在這樣的教學中，學生科學質(zhì)疑，大膽動手，有效培養(yǎng)了自身的批判性精神和質(zhì)疑能力，促進了自己的科學思維的發(fā)展。

（四）結合生活實例引導學生積極思考

不少初中生懼怕物理學習，主要原因是他們覺得物理理論知識較為枯燥、抽象，在學習過程中無法感受到物理學習的魅力。不少學生在學習物理知識的過程中缺乏自主性和深入探究的熱情。對此，教師可以在教學過程中合理引入生活中的實際案例，以激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生的學習主觀能動性［7］。例如，在學習“運動和力”時，學生很難清楚地區(qū)分慣性及力的內(nèi)容，為此，教師在課堂上可以給學生播放關于蕩秋千的視頻。在蕩秋千時，后面的人用力推秋千，能讓秋千擺到更高的高度，之后，在沒有外力作用時，秋千還會繼續(xù)擺動，但擺動幅度會逐漸變小，最終停下來。在這個過程中，力的作用只是一瞬間的，但整個運動過程卻持續(xù)了一段時間，這就與慣性有關。這樣，教師在教學中給學生展示最為常見的生活實例，不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，還能夠引發(fā)學生的共鳴，加深學生對知識的理解。當學生理解了這部分知識內(nèi)容后，教師可以鼓勵學生積極尋找生活中的其他相關現(xiàn)象，并運用物理知識進行分析。這樣將學生所學知識與實際生活緊密聯(lián)系起來，讓學生在實際生活中尋找相似的場景，能加深學生對相關知識的理解，培養(yǎng)學生的科學思維［8］。

結語

培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)是初中物理教學的重要目標，教師要在遵循初中生學習認知規(guī)律的基礎上，引導學生自主參與、創(chuàng)造，將其思維引向更深處，從而達到提升學生學科核心素養(yǎng)的目標。初中物理教師通過營造探究氛圍、滲透物理思維方法、引入生活實例等方式開展課堂教學，能夠讓學生感受到物理學科的魅力，培養(yǎng)學生的科學思維，促進學生物理綜合素養(yǎng)的全面提升。

［參考文獻］

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［3］周菁.淺談初中物理電學教學中學生思維能力的培養(yǎng)策略［J］.數(shù)理化解題研究，2023（11）：78-80.

［4］陳能鴻.“初中物理教學中學生思維深刻性的科學培養(yǎng)”補充材料［J］.數(shù)理化學習（初中版），2023（2）：42-44.

［5］朱盛.初中物理實驗教學中學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)［J］.數(shù)理天地（初中版），2022（22）：95-97.

［6］張美.思維行動的起點：高中物理教學中學生科學思維能力培養(yǎng)研究［J］.高考，2022（32）：165-167.

［7］伏天能.初中物理課程教學中學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)：以人教版初中物理八年級“浮力”單元教學為例［J］.學園，2022，15（30）：26-28.

［8］肖繼華.初中物理教學中學生科學思維的培養(yǎng)：以“牛頓第一定律”為例［J］.新課程導學，2022（29）：62-65.