促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的初中物理教學(xué)策略探析

摘 要：當(dāng)前，促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展成為初中物理教學(xué)的重要目標(biāo)。初中物理教學(xué)有助于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和科學(xué)精神?；诖?，探析初中物理教學(xué)促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的路徑，包括完善學(xué)科知識鏈條，設(shè)計學(xué)科探究性任務(wù)，創(chuàng)設(shè)學(xué)科知識情境，運用學(xué)科關(guān)鍵問題驅(qū)動教學(xué)，開展學(xué)科教學(xué)反思活動。

關(guān)鍵詞：科學(xué)思維；初中物理；單元整體教學(xué)

作者簡介：孫志勝（1981—），男，甘肅省定西市臨洮縣第四中學(xué)。

隨著新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的深入，教育理念持續(xù)更新，促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展逐漸成為初中物理教學(xué)的重要目標(biāo)?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出，教師應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，設(shè)計科學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生深刻理解物理知識。在這一背景下，教師應(yīng)從知識的系統(tǒng)性、邏輯性出發(fā)，幫助學(xué)生逐步掌握物理概念，形成獨立分析問題的能力。

一、初中物理教學(xué)與學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展

在初中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過親身經(jīng)歷科學(xué)探究的整個過程，能夠更深入地理解和掌握物理概念與原理，激發(fā)探究學(xué)科知識的興趣。在這一過程中，學(xué)生不僅能夠培養(yǎng)敏銳的觀察力和強大的分析能力，還能提升解決問題的能力［1］。例如，在物理實驗教學(xué)中，學(xué)生需要在探究活動中提出假設(shè)、設(shè)計實驗方案、操作實驗器材、記錄實驗數(shù)據(jù)，并對實驗結(jié)果進行深入分析。這一系列科學(xué)探究活動有助于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和科學(xué)精神。此外，物理探究教學(xué)還能夠促進學(xué)生之間的合作與交流，為科研精神的培育帶來積極影響。通過小組合作完成探究任務(wù)，學(xué)生能學(xué)會傾聽他人的意見，提升基于團隊協(xié)作的科研探究能力。具體而言，在小組合作中，學(xué)生可以互相分享各自的想法和見解，通過討論與辯論，深入理解物理概念和原理。這種互動式的學(xué)習(xí)方式能夠有效激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心，使他們在學(xué)習(xí)過程中更加主動和投入。同時，學(xué)生在合作過程中也會遇到各種問題和挑戰(zhàn)需要他們共同思考、協(xié)商和解決，從而鍛煉在團隊中協(xié)作解決科學(xué)問題的能力［2］。

二、初中物理教學(xué)促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的路徑

（一）構(gòu)建學(xué)科知識鏈條，深化概念理解

在物理教學(xué)中，教師構(gòu)建清晰的邏輯鏈條，層層展現(xiàn)物理知識的內(nèi)在聯(lián)系，能夠幫助學(xué)生系統(tǒng)性理解概念之間的關(guān)系。在這一過程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生按照邏輯順序逐步推進，從較為簡單的概念逐步深入到復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性認(rèn)識，從具體現(xiàn)象上升到抽象理解，從而強化學(xué)生對知識內(nèi)在邏輯的掌握［3］。通過這種教學(xué)方式，教師不僅能夠幫助學(xué)生打破碎片化的知識獲取模式，還能使其具備在新知識框架下整合舊知識的能力，進一步深化對物理概念的理解。

以“物態(tài)變化”單元的教學(xué)為例，教師可以依托科學(xué)的邏輯鏈條，建立單元知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系。該單元涉及物質(zhì)狀態(tài)變化的基本概念，這些概念并非相互獨立，而是具有明確的轉(zhuǎn)化條件和共同的能量變化機制，構(gòu)成了一套完整的知識網(wǎng)絡(luò)。在教學(xué)過程中，教師可以從“物質(zhì)的三態(tài)”這一直觀的知識點入手，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到物質(zhì)可以在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化。在學(xué)生初步理解物質(zhì)三態(tài)的基礎(chǔ)上，教師可以借助熔化與凝固這一對立關(guān)系，層層深入，幫助學(xué)生理解熔化是固態(tài)物質(zhì)吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，而凝固則是液態(tài)物質(zhì)放熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)。為了便于學(xué)生理解，教師可以結(jié)合板書示意圖，用箭頭標(biāo)注不同物態(tài)變化的能量流動特征，從視覺上強化邏輯的連貫性，使學(xué)生清晰認(rèn)識物質(zhì)轉(zhuǎn)化條件與能量變化之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)進一步引導(dǎo)學(xué)生理解汽化與液化之間的對應(yīng)關(guān)系，解釋蒸發(fā)和沸騰兩種汽化現(xiàn)象的區(qū)別，使學(xué)生認(rèn)識到汽化過程中液體吸熱以克服分子間的相互作用力，而液化則是氣體放熱凝聚成液體。通過構(gòu)建知識鏈條，系統(tǒng)化鏈接物質(zhì)三態(tài)變化的概念，形成“物質(zhì)狀態(tài)—能量變化—轉(zhuǎn)化條件”這一清晰的邏輯結(jié)構(gòu)，學(xué)生能夠透徹理解“物態(tài)變化”單元的知識。

（二）設(shè)計學(xué)科探究性任務(wù)，促進認(rèn)知思維碰撞

在物理教學(xué)中，教師設(shè)計探究任務(wù)時應(yīng)注重任務(wù)的挑戰(zhàn)性，使其既符合教學(xué)目標(biāo)，又能引發(fā)學(xué)生的深層次思考，并組織學(xué)生以小組合作的方式完成任務(wù)，在相互交流中產(chǎn)生思維碰撞，從而深化對知識的理解。在任務(wù)設(shè)計中，教師可以設(shè)定若干關(guān)鍵性問題，推動學(xué)生深入分析和探索，形成獨到的見解［4］。這種任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方式鼓勵學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)和解決問題，能夠有效培養(yǎng)他們的獨立分析能力。

以“光現(xiàn)象”單元的教學(xué)為例，教師可以設(shè)計一項關(guān)于“光的反射與折射現(xiàn)象”的探究任務(wù)，設(shè)置若干具有挑戰(zhàn)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主分析光的傳播規(guī)律。教師可以將學(xué)生分組，分發(fā)不同類型的透鏡、平面鏡和水槽等實驗器材，指導(dǎo)學(xué)生觀察光在不同介質(zhì)中的傳播方式。教師可圍繞“光在平面鏡表面如何反射？”“透鏡如何改變光的路徑？”“光在水中是否仍然保持直線傳播？”等問題，展開探究任務(wù)，使學(xué)生在具體實驗中獲取第一手觀測數(shù)據(jù)。在此過程中，教師需要進一步指導(dǎo)各小組解釋實驗現(xiàn)象，并對“入射角和反射角的關(guān)系”“光在水中的折射方向”等主題展開深入討論。教師應(yīng)有意識地提出不同的假設(shè)，促使學(xué)生在交流中檢驗不同的理論假設(shè)。為了加深探究的深度，教師還可以要求各組在觀察實驗現(xiàn)象后，繪制光線的傳播路徑圖，運用幾何分析驗證反射或折射角度的變化，幫助學(xué)生將實驗結(jié)果與光的反射、折射定律相聯(lián)系。教師開展基于“光現(xiàn)象”單元的探究任務(wù)，能夠使學(xué)生在實驗操作中深入理解光的反射與折射原理，同時在互相交流中獲得對物理現(xiàn)象的深刻理解［5］。教師在此過程中扮演著重要的引導(dǎo)者角色，適時提出問題，促使學(xué)生將獨立見解與科學(xué)原理相結(jié)合。這種教學(xué)策略不僅能夠激發(fā)學(xué)生對物理現(xiàn)象的探究興趣，還能促使他們從多角度思考問題，進一步提升科學(xué)思維能力。

（三）創(chuàng)設(shè)學(xué)科知識情境，鏈接物理知識與生活

從日常生活出發(fā)設(shè)計教學(xué)活動，使物理知識融入真實情境，能夠?qū)⒊橄蟾拍钆c生活經(jīng)驗連接，使物理知識成為學(xué)生理解世界的一種工具。貼近生活的情境能讓學(xué)生在熟悉的場景中體會物理現(xiàn)象的廣泛性，增強學(xué)習(xí)的趣味性，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識的意識，使學(xué)生逐步形成將知識應(yīng)用于日常生活的能力［6］。

例如，在教學(xué)“透鏡及其應(yīng)用”這一單元時，教師可以創(chuàng)設(shè)動態(tài)的生活化情境，展示透鏡的多種實際應(yīng)用。教師可將“眼睛的調(diào)節(jié)以及近視眼、遠視眼的成因”作為核心問題，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生從生活中的視力問題出發(fā)理解透鏡的作用。教師可以引導(dǎo)學(xué)生回憶日常生活中佩戴眼鏡的經(jīng)歷，或觀察他人通過眼鏡矯正視力缺陷的現(xiàn)象，進而講解近視眼的成像原理——平行光線在視網(wǎng)膜前聚焦成像，使學(xué)生了解眼球與凸透鏡的關(guān)系［7］。教師還可以進一步講解凹透鏡矯正近視的原理，幫助學(xué)生了解物理知識在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用。

教師可以在課堂上引入放大鏡、投影儀、相機等生活中常見的物品，創(chuàng)設(shè)真實的情境，組織學(xué)生觀察凸透鏡在這些設(shè)備中的作用原理。以“放大鏡的使用”為例，教師可以展示凸透鏡在不同焦距下物體成像的變化規(guī)律，幫助學(xué)生理解焦點、焦距的概念。這種場景化的展示能夠讓學(xué)生更形象地理解透鏡的基本性質(zhì)與實際功能。除此之外，教師可以引導(dǎo)學(xué)生探討生活中陽光透過玻璃聚焦的現(xiàn)象，解釋夏季陽光下的凸透鏡能夠點燃紙張的原理，使學(xué)生直觀地認(rèn)識凸透鏡的聚焦原理以及光能在其中的轉(zhuǎn)化過程。

為了強化“透鏡及其應(yīng)用”單元教學(xué)的系統(tǒng)性，教師從不同場景出發(fā)，幫助學(xué)生建立從日常經(jīng)驗到科學(xué)解釋的關(guān)聯(lián)鏈條，使學(xué)生在真實的情境中體驗物理現(xiàn)象，理解物理原理，并逐步形成將知識應(yīng)用于實際的能力，促進學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展。

（四）運用學(xué)科關(guān)鍵問題驅(qū)動教學(xué)，啟迪學(xué)生物理學(xué)習(xí)

批判性思維是學(xué)生形成科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵因素。問題驅(qū)動教學(xué)策略的精髓在于用問題引導(dǎo)學(xué)生反思和質(zhì)疑，從而提升其批判性思維能力。在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)設(shè)計具有啟發(fā)性的問題，幫助學(xué)生深入理解物理概念，培養(yǎng)其分析和評估不同解決方案的能力。教師應(yīng)設(shè)計具有挑戰(zhàn)性與開放性的問題，以激發(fā)學(xué)生從多角度思考，促使他們比較與分析問題的不同解決方案［8］。通過采取問題驅(qū)動的教學(xué)方式，教師能夠引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤認(rèn)知，同時為學(xué)生提供一個探索物理概念的平臺，使其在探究過程中掌握科學(xué)思維的方法論，從而提升學(xué)科素養(yǎng)［9］。

以“運動與力”單元教學(xué)為例，教師可以圍繞“運動狀態(tài)與力的關(guān)系”這一核心問題，設(shè)計一系列層層遞進的啟發(fā)性問題，推動學(xué)生進行批判性思考。例如，教師可以提出“是否所有運動都需要力來維持？”這一問題，引導(dǎo)學(xué)生反思并質(zhì)疑日常生活中的普遍認(rèn)知。為進一步啟發(fā)學(xué)生的批判性思維，教師還可以鼓勵學(xué)生列舉不同的運動情況，從不同的角度分析運動與力的關(guān)系。在此過程中，教師可以適時引入新的問題，如“物體的靜止?fàn)顟B(tài)是否意味著沒有力作用在物體上？”“在斜面上靜止的物體是否符合這一觀點？”以此打破學(xué)生的慣性思維，用不同運動狀態(tài)中的力的作用條件，幫助他們逐步理解力與運動之間的本質(zhì)聯(lián)系。教師還可以通過實驗進一步深化學(xué)生的理解。例如，在水平面上推動物體并觀察其運動中的慣性現(xiàn)象，幫助學(xué)生直觀認(rèn)識運動狀態(tài)與力之間的復(fù)雜關(guān)系。這種通過問題驅(qū)動實驗觀察，再通過實驗反思問題的教學(xué)方式，使學(xué)生在實踐中驗證并修正自己的認(rèn)知。在整個單元教學(xué)中，教師采用遞進式的問題驅(qū)動策略，引導(dǎo)學(xué)生在分析、比較中逐步理解運動與力的關(guān)系，理清相關(guān)概念，培養(yǎng)學(xué)生在面對物理問題時大膽質(zhì)疑、驗證、再質(zhì)疑的科學(xué)思維習(xí)慣。

（五）開展學(xué)科教學(xué)反思活動，完善物理知識體系

教學(xué)反思環(huán)節(jié)是幫助學(xué)生回顧、整合所學(xué)知識，提升理解深度的重要途徑。教師在教學(xué)結(jié)束后應(yīng)安排系統(tǒng)化的反思活動，引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程進行自我檢查，發(fā)現(xiàn)知識盲點和認(rèn)知薄弱環(huán)節(jié)。在課后反思中，學(xué)生能夠總結(jié)課堂知識，將分散的知識點系統(tǒng)化，并在知識網(wǎng)絡(luò)中找到準(zhǔn)確的定位［10］。對教師而言，反思環(huán)節(jié)不僅是評估學(xué)生知識掌握情況的有效手段，還能為教學(xué)策略的調(diào)整提供依據(jù)，從而優(yōu)化整體教學(xué)效果。

例如，在教學(xué)“內(nèi)能”這一單元時，教師可以在每節(jié)課結(jié)束后安排簡短的總結(jié)性反思，引導(dǎo)學(xué)生回顧整個單元的知識鏈條。教師可以指導(dǎo)學(xué)生梳理內(nèi)能的定義，回顧溫度、熱量、分子運動等基礎(chǔ)知識，并組織學(xué)生以分組討論的形式理清各知識點之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，教師可以提出具體問題，如“內(nèi)能和溫度的關(guān)系是什么？”“物體吸熱后為什么會增加內(nèi)能？”此外，教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)路徑，加深對內(nèi)能概念的理解。為鞏固學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，教師可以安排小組總結(jié)性展示活動，讓學(xué)生分享自己對內(nèi)能的理解，重點闡述熱量傳遞、能量轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵知識點，同時討論學(xué)習(xí)過程中遇到的困惑及解決思路［11］。

結(jié)語

在核心素養(yǎng)目標(biāo)的引領(lǐng)下，初中物理探究性教學(xué)活動能夠拓展學(xué)生的認(rèn)知深度。教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生穿越片段化知識的表層，走向探究與理解的核心，逐步提升其分析能力、創(chuàng)新意識以及在多樣化情境中的應(yīng)用能力。在這一過程中，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到全面提升，同時獲得觀察問題、解決問題的獨立視角。這種教學(xué)方式不僅能幫助學(xué)生構(gòu)建扎實的學(xué)科知識體系，還能為其科學(xué)思維的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

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