基于科學思維素養的初中物理教學策略研究

摘 要：在新課標中提出初中物理要培養學生的科學思維核心素養。但是，在實際的物理素養的培養中，呈現出沒有科學探究，缺乏思維引導，缺乏核心素養結合的情況。學生只有物理知識概念的理解認識，無法養成科學思維素養。對于此，在培養科學思維素養的策略上要滿足科學意識和思維能力的條件，并針對科學思維的定義做教學設計，保證學生能夠在物理知識學習中形成科學學習的方法，建立科學思維。首先，介紹了初中物理教學培養學生科學思維素養的現狀，其次，提出了學生建立科學思維素養的條件，最后，提出了培養策略，希望改善初中物理教學效果，促進學生物理核心素養的提升。

關鍵詞：初中物理;科學思維素養;培養教學;實效策略

一、 引言

科學思維素養的目標是讓學生能夠建立建模的思想，掌握抽象概括、分析綜合、推理論證的方法，建立質疑、批判、創新等思維能力。因此，在初中物理課程中，培養教學就要改變傳統的概念講解式教學法，從物理的科學性，學生的學習思維引導出發做設計，形成以科學思維為主要方式的教學策略，提高課堂教學的效果，讓學生可以形成科學思維素養，促進學習能力和學習素質的提高。

二、 初中物理教學培養學生科學思維素養的現狀

雖然初中物理教學明確了培養學生核心素養的目標，但是在實際的教學中，缺少科學探究設計，學生的物理知識理解多為概念，科學意識無法形成。受傳統教育的影響，部分物理教師只關注學生是否完成物理知識概念的理解、掌握，不重視學習過程的設計，造成很多學生只有簡單的物理概念認知，對物理學科的科學性沒有體會，所以科學思維也就無法養成，并且降低了物理知識的理解。

目前，物理教學中引導學習思維內容也較少，被動式學習情況較為嚴重，學生的思維能力沒有成長。作為初中才開設的學科，很多學生在物理知識的學習中沒有掌握學習方法，不確定理解知識的方向，自主學習的難度較大。這需要教師在教學中做思維引導，保證基礎知識認知，以此將學生帶入物理的探究過程當中，形成科學的理解和認識，為科學思維的建立和發展營造環境。

科學思維素養的培養還缺乏核心素養的結合，單一地將科學思維素養作為理論，學生無法理解，也影響物理核心素養培養的整體效果。科學思維應該建立在物理觀念、實驗驗證、科學態度之上，只有這樣思維才能成為一個整體。如果培養教學中只注重思維的形式，那么無法達成素養培養下的全面發展目標。

三、 初中生在物理知識學習中建立科學思維素養的條件

（一）建立科學意識

物理是初中新開設的課程。學生在課程中的學習處于基礎認識，要保證學習中建立科學思維素養就要從科學意識出發，讓學生從科學角度去認識物理知識，探究和解釋物理現象，分析物理基礎知識概念。這是科學思維素養培養的前提，如果學生沒有科學意識，即使形成思維能力也沒有科學屬性，不利于對課程知識的有效理解認識。因此，物理教學中要重視科學意識的培養，保證學生科學認識物理知識，在意識上形成科學觀念，才能夠在學習中科學思考知識內容。

（二）形成思維能力

學生建立科學思維素養要形成思維能力，這是素養的核心內容。思維能力決定了在知識學習中有什么樣的思維活動，從哪個方面進行理解。初中生在物理知識學習中存在思維被動的情況，沒有理解學習的方法，不愿意做主動地學習，其思維能力也就無法養成。因此，科學思維素養的培養中，要將思維能力培養作為主要方向，確保物理知識學習形成科學思維，學生有能力做探究性的分析理解，在逐步的學習理解中形成科學思維素養。

四、 初中物理教學培養學生科學思維素養的策略

基于科學思維素養的初中物理教學要將培養學生核心素養作為核心，策略上注重科學思維下的教學引導，完善教學中的科學意識和思維能力培養方法，以科學探究實驗、深度學習思維教學、開放教學方式、多元教學方法保證初中生科學思維素養培養的效果。

（一）組織科學探究的實驗教學

科學思維素養的養成需要學生有科學探究的學習過程，以實踐保證教學的實效性。實驗能夠讓學生近距離地了解和認識物理知識，能夠激發學習的興趣，引發對物理現象的分析和研究。教師要重視實驗教學的作用，組織學生進行科學探究。在實驗中完成基礎知識的認識，培養科學思維素養。科學探究實驗教學的有效開展需要建立四個步驟，結合初中生物理學習的特點，開展多方探究、共同思考、反復驗證、討論總結，讓所有學生都能參與到物理實驗的探究理解過程中。其中多方探究需要以基礎知識的認知為主，開展分組討論，探究物理概念的內容;共同思考需要以實驗為核心，開展實驗猜想，從概念出發預估實驗的現象;反復驗證要以實驗為依據，引導學生去驗證物理概念與猜想，增強對基礎知識的理解認識，使實驗與理論知識能夠形成結合;討論總結則是以科學探究的實驗教學為核心，提升學生的實驗理解認識，讓科學探究形成正確的結論。

例如，在“歐姆定律”教學中，教師應先要求對教材中歐姆定律的概念進行理解。將學生四個分成一個小組，合作探究歐姆定律中電壓、電流、電阻的關系，要對歐姆定律的概念認識形成深度理解，讓每個學生都能形成基礎認知。之后引出并聯與串聯電路的知識，演示歐姆定律在不同電路中的應用效果，讓學生猜想當電壓、電流、電阻任意一個元素的變化下會引發哪些變化，以歐姆定律為基礎做思考分析。當學生有了一定的認識和疑問之后就開展實物實驗。讓學生用萬用表測量簡易電路，通過調整電路中的電壓、電阻記錄數據，用實驗來驗證歐姆定律的概念認識和猜想，為知識的理解提供客觀的數據信息。最后開展討論總結，以實驗數據為依據總結歐姆定律在串聯、并聯電路中的應用，討論歐姆定律中電壓、電流、電阻的關系，促使學生正確理解歐姆定律知識，強化記憶。在此科學探究的實驗過程中，前期教學準備讓學生在實驗中有了目的和認識，讓歐姆定律的學習理解變成了科學思維探究理解的一部分，能夠提高實驗教學的效果，使學生的科學思維素養得到培養。

（二）設計深度學習的思維教學

深度學習是新課改倡導的教學方式。讓學生深度理解物理知識，參與物理知識的教學過程，保證物理觀念下的自主學習理解，培養科學思維素養。深度學習的思維教學需要創設情境保證學生的學習主動性。引出物理知識內容，開展師生互動，建立學習的問題和理解的方向，組織自主探究，保證個人理解認識，落實總結反思，引領科學驗證，設計應用遷移，強化理解認識。思維型教學的開展能夠讓初中生在物理教學中有科學思維的建立和發展，并且解決部分學生沒有物理學習興趣和方法的難題，使學生在深度學習中高效理解物理知識，形成科學思維素養。

例如，在“串聯與并聯”這一課的教學中，教師就將深度學習分成五個環節。第一，基于串聯和并聯電路的特點，將生活中的串聯、并聯電路做視頻展示，吸引注意力，增加學習的趣味性。比如家庭并聯電路中電器的開關互不影響的情況，用情境展示串并聯電路的特點，便于學習理解，激發學習的興趣。第二，教師需要發起互動，提出“串聯和并聯電路有什么樣的區別？”“串聯電路中電壓和電流的關系？”“并聯電路電壓和電流的特點？”等問題，讓學生能夠在正確的方向上思考，推動科學探究學習理解，使學生的思維認識與課程知識一致。第三，要保證學生的自主學習時間，開展自主探究，讓思維有發展的空間，完成自主性的理解認識。自主探究階段的時間應控制在10分鐘以內，保證思維探究的過程，避免探究理解陷入空白，使物理知識學習中思維不能連貫。第四，針對串聯、并聯電路的知識引領總結反思。方法上讓一些學生先做串聯、并聯電路的知識總結，由其余學生進行補充和反問，教師在其中針對學生的總結做完善和評價，推進學生在串并聯電路知識總結中的反思，確保所有學生都能夠在思維上完整、正確地理解課程知識內容。第五，需要讓采取應用遷移，讓串聯、并聯的物理科學知識能夠延伸到生活當中，以應用遷移的方式強化科學認識，促進科學思維的應用發展。比如提出學校各個班級中是什么電路，班級中的電燈是什么電路？用實際生活的內容讓學生對串并聯電路知識的認識的變成思維認識的內容。

（三）轉變教學方式推動思維發展

在培養科學思維素養的方法上，教師要解決初中生物理學習思維能力不足的問題。針對科學思維中思維能力的定義做針對性的教學設計，轉變教學方式，推動學生在物理知識學習中的思維發展。科學思維素養中的思維能力主要有質疑、批判和創新。課堂教學的方式需要針對性地做出調整，以實踐性的思維學習保證科學思維素養中思維能力培養的效果。

例如，在“物體的浮沉條件及應用”教學中，課堂上教師要做質疑的表率，對一些觀點做質疑，并在教學中重視學生的疑問，鼓勵自主思考探究下的質疑。比如，學生知道木頭會浮在水面，教師就提出質疑，那檀木為什么會沉在水底。合理的質疑有助于學生對概念的深度理解，也能推動探究分析，使知識理解更為深刻。批判思維發展的教學方式中，主要是組織學生之間相互批判物體浮沉條件的描述，增強課堂探究學習的趣味性，引領學生在批判中逐步完成對物體浮沉條件的正確理解認識，避免人云亦云的現象，使學生形成科學研究的思維意識，能夠批判性的學習，完成課程知識的理解認識。創新思維的培養中，要結合質疑和批判，讓學生在質疑和批判后提出自己的觀點，在創新中完善個人理解認識。同時，教師在教學評價上要鼓勵創新的想法，對于學生的創新思考給予鼓勵，以此保證創新思維的發展。

（四）優化教學方法培養科學意識

科學思維素養下的初中物理教學要讓學生建立科學意識，能夠科學性地理解物理知識，形成科學知識學習能力。物理教師在教學方法上就要采取多元化設計，將建模思想、抽象概括、綜合分析、推理論證落實到教學方法中，保證學生能夠在實踐學習中隨著知識的理解形成科學意識。

比如，在“家庭電路”教學方法設計上，教師組織學生依據自己的家庭用電情況來繪制家庭電路，用實際生活代替書本內容，推動學習中的物理建模。開展家庭電路特點的概括總結，指導學生在家庭電路學習中將串聯、并聯、歐姆定律等知識做整合，推動綜合分析思考電路知識，保證電路知識結構的建立。推理論證的方法設計需要以習題練習為主，提出電路設計要求，或者電路計算問題，讓學生去做推理論證，在解決問題中培養科學解決問題的意識。

五、 結語

綜上所述，科學思維素養是初中物理教學的主要方向，需要以培養學生能力為核心做教學設計，提高物理教學的有效性，讓學生在物理知識學習中全面發展，形成科學概念和思維能力。

參考文獻：

[1]王曉靜.初中物理實驗教學中科學思維的培養[J].文理導航，2021（9）：41-42.

[2]陳琪.初中物理教學中培養學生科學思維的策略[J].讀寫算，2021（20）：61-62.

[3]劉菊賢.科學思維視角下的初中物理教學研究[J].名師在線，2021（18）：62-63.

[4]林俊英.例談初中物理實驗教學中如何培養學生的科學思維[J].考試周刊，2021（43）：143-144.

[5]汪文軍.基于初中物理科學思維的錯誤前概念轉化[J].數理化解題研究，2021（14）：48-49.

[6]費志明.基于科學思維培養的初中物理實驗“悟理”路徑[J].中學物理教學參考，2021，50（9）：13-14.

作者簡介：李計美，云南省曲靖市，云南省曲靖市民族中學。