初中物理教學中學生科學思維的培養初探

【摘 要】在新課程改革不斷深化的背景下，我國教育領域有了全新的挑戰。在此形勢下，初中物理教師要在課堂教學中將學生的實際情況作為基點，遵循學生思維發展規律，為學生構建相應的教學情境，引導學生深入探討物理知識，幫助學生理清物理現象與物理過程所存在的內在關聯，使學生逐步突破物理重難點。基于此，在初中物理課堂教學中，教師要“握住”物理知識的“藤”，帶領學生“摸”到科學思維的“瓜”，使學生在這個過程中逐步促進自身科學思維的形成，進一步推動綜合能力的發展。

【關鍵詞】初中物理;課堂教學;科學思維

【中圖分類號】G633.7 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1671-8437（2020）16-0164-02

物理規律是物理體系中的核心部分，是初中物理教學的重要內容，同時也是培養學生科學思維的有效紐帶。然而在實際的初中物理課堂教學中，有部分學生在物理規律學習中還存在一定的思維障礙。基于此，教師在教學物理規律時，應當以學生的思維障礙為切入點，將物理知識作為樞紐，切實培養學生的科學思維，使學生在物理學習中逐步形成自主探究意識。

1 ? 引發認知沖突，激活學生思維

在實際的初中物理課堂教學中，教師應當結合學生的思維規律，為學生構建相應的問題情境，幫助學生深化對物理知識的認識，促使學生在推理歸納中逐步理解物理規律，為培養其科學思維打下良好的基礎。如在教學“牛頓第一定律”時，為了使學生更好地理解運動和力之間的關系，可以設計以下環節。首先，為學生演示實驗（如圖1）。在水平桌面上放置一輛小車，隨后用手推動這輛小車，在這輛小車運動一段路程后松開手，這輛小車依舊運動了一段路程才停下來。展示完畢后，教師提出問題：“同學們看到了什么現象？產生了何種想法？”這種方式使學生認識并且學會分辨物體運動及其狀態之間的變化。之后讓學生分階段敘述這輛小車的運動過程，并探討該小車在水平方向受到的力。其次，借助多媒體設備給學生呈現視頻：一名小男孩踢足球，隨后足球在草地上滾動了一段距離后才停下來[1]。同時提出問題：“同學們看到了什么現象？產生了何種想法？”最后，再為學生演示實驗，一輛小車正在氣墊導軌上運動。這一系列的實驗，促使學生思考、分析，使其深刻地意識到物體在運動時不用借助力維持，力主要是起改變物體運動狀態的作用。實驗演示、實例分析等方式，有效地引發了學生的認知沖突，使學生明確“只有當物體受力時才會運動”“物體在運動過程中需要借助力來維持”是錯誤的，從而幫助學生正確理解和把握物體和力之間的關系。

2 ? 分組實驗探究，培養探究能力

當學生對運動和力之間的關系具有一定的認識后，初中物理教師接下來的任務則是引導學生探究阻力對于物體運動的影響。首先，在課堂教學中，教師結合本節課的內容引出相應的探究問題：阻力大小對于物體運動速度的影響。當問題拋出后，教師應當給出相關的探究裝置（如圖2），將實驗合理劃分為若干個小組，每組實驗讓小車從同一斜面的同一高度滑下，水平面則是粗糙程度不一樣的木板、棉布、毛巾表面組成的，讓學生觀察小車在三種表面上運動的距離，并且提出引導性問題：“同學們，你們能夠設計出運動方向上不受外力的小車嗎？”隨后，適當地引導學生，使學生以變量識別、操作變量等為切入點，開展相應的實驗探究，在得出結論后進行相應的交流和探討。然后，教師可以追問：“同學們根據上面的實驗推理想象一下，不受外力作用的話，小車將會怎樣運動？”這樣能給學生提供一個高效的教學課堂，使學生在學習中逐步發展科學論證、質疑等科學思維，并且能在一定程度上培養學生的合作意識和科學探究能力，為學生勇于探索、團結協作精神的形成創造有利的前提條件[2]。

3 ? 依托實驗結果，啟發學生思維

當學生完成上述實驗后，為了進一步深化學生對牛頓第一定律的理解和掌握，教師可以以學生的實驗結果為依托，提出引導性的質疑，以此啟發學生的思維。如“同學們，假設在上述基礎上再做一次氣墊導軌實驗，小車在水平面受到的阻力會怎么樣呢？與上述實驗結果相比，小車的運動時間是更長還是更短？小車運動的速度是更快還是更慢？如果再做十次、百次或是千次，那么結果又會是怎么樣呢？”這種引導方式能發散學生的思維[2]。隨后，帶領學生深入剖析牛頓第一定律。首先，引申出伽利略的理想實驗，以此對學生進行引導，使其運用科學的思維推理。其次，介紹笛卡爾的觀點，即假設物體沒有受到任何力的作用，不但大小、速度都不會發生改變，運動的方向也不會發生改變，會隨著原本方向繼續運動。最后，闡述牛頓的補充。當物體在靜止狀態下沒有受到力的作用時，那么它依舊會保持靜止的狀態。通過這種方式，學生對于牛頓第一定律的認識會更加全面，理解也會更加深刻，還能更好地吸收和消化課堂所學的知識。同時還能有效地啟發學生的思維，使學生在實驗結果的驅動下，將科學推理逐步轉化為理想實驗，以此有效促進學生科學推理、科學論證、質疑創新等科學思維的穩步發展。

總而言之，在實際的初中物理課堂教學中，教師應當對學生的實際情況充分了解，將認知目標與科學思維有機整合，組織開展規律化的教學活動，在提出問題、猜想假設、實驗探究以及科學推理中幫助學生逐步理解物理知識，同時在學生解決問題的過程中強化學生的物理能力。

【參考文獻】

[1]馬東，王永成.基于核心素養的物理課堂教學探討——以牛頓第一定律為例[J].中學物理，2018（7）.

[2]陳文鑫.物理學史在中學物理教學中的應用——以初中《牛頓第一定律》為例[J].物理教學探討：中學教學教研專輯，2015（6）.

【作者簡介】

郭振強（1966～），男，山東高密人，本科，高級教師（副高）。研究方向：物理教學。