初中物理教學中科學思維的培養

夏小琴

摘 要：當前，隨著中學教育改革的不斷推進，中學生的綜合能力如思維能力、認知能力、實踐能力和創新能力等也受到了越來越多的重視，與此同時，中學物理科目本身帶有一定的“實踐+探索”性，因此，在培養學生科學思維能力方面有著獨特的優勢。科學思維相對于傳統認知意義上的思維，更加強調學生思維的系統性、全面性開發。學生能夠具備良好的科學思維，不僅對學科本身學習有一定促進作用，同時對學生長遠發展也有較強的積極意義。但是學生的思維是一種看不見、摸不著的東西，且具有很強的主觀性，依靠傳統的物理教育方式往往難以收到理想的效果，這就需要教師在教學形式、教學內容方面圍繞培養學生科學思維的目標不斷加強探索和實踐。

關鍵詞：科學思維;初中物理;教學探究

初中物理不僅是初中課程體系中的重要組成部分，同時對于學生思維開發、認知體系夯實也有重要意義。但是要學好物理也并非易事，對于學生的基礎知識、聯想能力、邏輯思考能力都提出了一定的要求，尤其是隨著年級段的不斷上升，初中物理學習過程中所需要記憶理解和調用的知識點也不斷增加，面對的題型也更加復雜。對學生的物理思維能力提出了更高的要求。與此同時，科學思維相對于我們傳統認知意義上的思維，更加強調學生思維的系統性、全面性開發，學生能夠具備良好的科學思維，不僅對學科本身學習有一定促進作用，同時對于學生的長遠發展也有較強的積極影響。總體而言，注重培養科學思維能夠使學生的思考潛能得到最充分的開發，從而極大地激發人們的創造性思維能力，目前已經開始被廣泛運用到相關學科的教學中，并獲得了較為理想的效果。在初中物理教學過程中有意識地滲透“科學思維”的理念，并作為思維培養的一個重要目標，對于提高學生思維能力的深化鞏固效果將起到明顯的促進作用。

一、科學思維的含義

科學思維是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。科學思維最初源于美國教育學家布盧姆的教育目標分類學，經過安德森、克拉斯沃等專家的修訂，將目標分類改為兩維，一個是“知識”的維度，另一個是“認知過程”的維度。“認知過程”維度包括記憶、理解、應用、分析、評價和創造六個層次，其中“記憶、理解、應用”初級認知為低階思維，而“分析、評價、創造”高級認知為科學思維。國內專家也認同科學思維是較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。

二、科學思維目標的物理課堂教學定位

（一）記憶、理解、應用的突破

記憶、理解、應用是屬于傳統的思維，要實現科學思維，就要對其突破。首先是記憶的突破，記憶是思維的基礎，就好比是木頭和家具的關系，學生機械記住教師所講的知識，只是掌握了木料，還沒有實現加工的能力，而超越傳統的機械記憶，實現靈活記憶和吸收，才是真正掌握了“木料加工能力”，而解決問題就是加工家具，只有掌握了木料加工能力，才能夠進行進一步的加工，所以科學思維理念下，引導學生靈活記住知識是關鍵的一點。二是理解的突破，即對物理知識體系的深度理解和夯實，包括物理概念、定理、公式等一系列基礎知識點，對于學生來說，物理問題有著千變萬化的特點，要能夠有效應對物理問題，對于學生的知識理解能力有一定要求，只有深度理解掌握基礎知識，學生才能夠更好地解決問題。三是應用的突破，這里對應用的突破，就是不僅讓知識在實踐中應用，還要用知識去實踐中驗證，使知識應用能夠真正脫離“照本宣科”的藩籬而真正成為“學以致用”的內容。比如在課堂上，為了讓學生證實一個物理定理，可以給學生提供一定的實驗器材，讓其自己去通過實驗證明，并從中歸納相關規律，從而幫助學生更好地對知識進行理解和消化，促進知識靈活轉化為指導實踐、提升實踐的力量，同時，還能夠幫助學生運用實踐的結果來驗證知識、豐富知識體系。

（二）分析、評價和創造的教學目標

一是物理分析能力，對于初中生而言，要能夠學好物理，解決物理問題，良好的物理分析能力必然是重要的先決條件，在很多情況下學生要能夠有效地尋找到問題答案，按照固有的解題思路必然是難以行得通的，這往往就需要學生通過一定的自主分析，加上合理的猜想，這個過程對學生的物理分析能力提出了一定要求。二是評價，評價是學生的自我認識和自我反思，這是學生能夠取長補短，不斷進步的一個重要條件。三是創造，創造就是要求學生能夠不斷探究，不斷創新，舉一反三，真正實現對解題能力的融會貫通。

（三）“三維目標”的全面實現

三維目標包括知識與技能、過程與方法、情感與態度，這里，知識技能以及過程方法即我們上述的知識理解應用，以及解題過程中的分析探究。著重需要強調的是情感目標，情感目標可以理解為學生的物理學習興趣，俗話說，興趣是最好的老師，只有學生對物理有濃厚興趣，才能夠有主動思考的積極性和主動性，所以在課堂上需要十分重視學生學習興趣的培養，很多學生之所以對物理興趣不高，除了一些主觀因素以外，和教師教學內容、教學方式也有很大關系，比如教學內容基本都是教材、習題冊等，再比如傳統的“填鴨式”教學方式等，初中生長期面對這些內容，比較容易出現枯燥感、乏味感，進而在物理學習的過程中容易出現被動接受狀態，所以在培養科學思維的過程中要注意避免教學陷入這一局面。

三、科學思維目標下初中物理解決問題教學策略

（一）提高問題理解能力

在培養學生用科學思維來解決問題的過程中，需要優先解決的問題就是對于題目的理解能力，很多學生在問題的解決過程中出現了偏差，往往都是在對題意的理解方面出現了問題。而在題意的理解方面，對于很多初中學生而言本身是沒有問題的，已經具有一定的語文能力作為基礎，而難就難在對一些題意中的“隱含題意”的理解不夠。教師在引導學生科學思維發展，并且利用科學思維培養去提升解題能力的過程中，要提升學生對題意的理解能力，就要重點引導學生對題目中一些隱含的條件，或者是隱含的說明能夠準確攫取。并且在得到了相關的題目信息以后，能夠進一步打破傳統的局限性思維，同時利用自己的聯想能力和創造性能力來幫助解題。

比如在教學過程中，曾經遇到一個題目：“被踩癟乒乓球（但沒有破）放在熱水里燙一會，被踩癟的地方重新鼓起來了。這引起了同學們的興趣，難道空氣的體積會隨溫度變化嗎？”

在引導學生理解這道題的時候，就要重點關注“被踩癟乒乓球”“放在熱水里燙”“重新鼓起來”這幾句話，要讓學生認識到，這幾句話所代表的物理含義分別是什么？熱水里燙是一個什么過程。

在學生具備了這一理解題目的能力以后，就可以舉一反三，循循善誘，變換題型繼續鍛煉學生理解題意的能力。

（二）運用實驗教學法來促進科學思維

實驗是物理教學的特征，實驗教學也是滲透思維訓練的良好時機，在將物理教學和物理實驗進行聯系的過程中有一個主次之分，那就是物理教材是主要教學依據，而物理實驗是輔助的教學內容。因此，物理教師應當要善于從教材中去挖掘相關的實驗內容，并通過物理實驗去訓練學生的科學思維能力，作為教學的補充內容，在這一過程中要注意物理實驗和物理知識的銜接性，既不能夠過分脫離學生認知，讓學生難以找到思考的切入點，也不能夠過于簡單，失去驅動學生進行思考的價值。同時在課堂上要創設相應的教學情境，找到學生比較容易接受也比較感興趣的方式導入。

比如為了讓學生了解電功率的相關概念以及如何計算，教師可以帶領學生進行有關“測定燈泡電功率”的實驗，那么如何將這一實驗賦予“科學思維化”色彩，使其能夠實現實驗科學思維訓練的目標呢？一個比較好的方法是可以讓學生自己來準備實驗用具的，可以在上課前一天布置學生從家里帶電燈泡，于是學生會從家里帶各種各樣的電燈泡，比如節能燈、白熾燈等，然后教師再運用學校實驗室中的滑動變阻器、電流表等進行實驗。

在實驗的過程中，向學生提問：你們發現了什么有趣的現象？這和你們之前設想的結果一樣嗎？你們得到了什么猜想和啟示？準備怎么來進行驗證？等一連串問題，驅動學生深入進行思考。

（三）形成反思總結機制

總結反思是鍛煉科學思維，提升問題解決能力的一個重要途徑，尤其是對于很多初中學生而言，每天都需要面對更多數量的習題，日積月累，習題的量就比較龐大。但是由于人的記憶力總是存在一定局部弱化特性的，時間長了，有的做錯的題目能夠記得，有的做錯的題目可能就忘了，等到下次再遇到的時候，還是容易出錯。但是通過形成反思總結機制，并且定期反思總結，重新回顧其中的錯誤點、訂正的內容，能夠幫助學生對之前做錯的錯題進行重新認識和強化鞏固，梳理解題過程中的思考方法，從而盡可能避免相同的錯誤犯第二次，并強化思維經驗。具體實施過程中，為了讓學生更加清晰地從反思總結機制中攫取自己想要的內容，這里介紹兩種反思總結的方式：一是可以建立錯題集，并根據錯題的難度來進行分類匯總，比如“簡單錯題集”“可擴展錯題集”“陌生錯題集”等;二是可以在一類題型，尤其是開放題解題過程教學后，隔一段時間，比如一個月以后，題型稍作變化，繼續向學生提問，了解學生的理解吸收情況。

綜上所述，在初中物理教學中，思維能力培養是一個關鍵的環節，而通過科學思維理念的引入，聚焦科學思維的系統性、條理性、全面性等方面的要求來加強教學創新，能夠有效解決學生在問題解決能力過程中的一系列難點，廣大教師應當予以充分關注并積極探索嘗試，不斷提升課堂教學效果。

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