科學思維視角下的初中物理教學研究

劉菊賢

（福建省晉江市英林中學，福建泉州 362256）

引 言

初中階段是學生運用物理思維解決實際問題的關鍵時期，但部分物理教師因受傳統教育理念的影響，以注入的方式開展教學活動，并且只關注學生是否掌握了基本概念、是否提升了應試能力，而忽視了學生科學思維的發展，導致學生對物理知識的學習停留在較淺的層面，這對于他們今后的學習與發展會產生不利影響。因此，教師應重視學生主觀能動性的發揮，并運用行之有效的方式開展教學活動，使學生在靈活掌握基礎知識的同時發展科學思維，以此獲得可持續發展。本文以初中物理為切入點，從創設教學情境、開展實驗教學、滲透物理學史、重視課后實踐四個方面對培養學生科學思維能力進行分析與探究。

一、創設教學情境，培養學生的建模能力

物理建模是一種物理思想，也是科學思維的要素之一，該能力直接影響著學生分析問題、解決問題的有效性。

目前，教師常常忽視學生建模能力的培養，導致學生的建模能力有所欠缺。建立模型就是對物理問題進行簡化、抽象，排除次要因素，找出研究對象遵循的物理規律，以完成建立模型的過程。因此，教師可以根據具體的教學內容來創設教學情境，使學生置身于具體情境中，進一步思考物理問題。這樣不僅能夠充分調動學生探究問題的積極性，還能夠提高學生的遷移能力，進而幫助他們找到問題中所蘊含的物理規律，并培養其建模能力[1]。

筆者在教學“快與慢”的相關內容時，考慮到如果直接講解教材內容，容易使學生產生思維障礙，并且學生很難理解“快與慢”這一原理。因此，筆者創設生活化情境，并采用生活案例作為教學導入。

例如，小汽車在某段平直公路上穩定行駛；游輪在湖面上平穩前進。以這兩個生活實例來創設教學情境，首先，筆者引導學生在情境中找到“運動快慢保持不變”這一共性。然后，筆者引導學生歸納上述生活現象產生的主要原因，同時啟發學生摒棄次要條件，對這些物體做理想化處理。于是，學生構建出一個理想化模型——勻速直線運動。因此，在初中物理教學中，教師通過引入學生熟悉的生活化案例，不僅使學生形成了科學理性的學習態度，還提高了學生的建模意識，開拓了學生的科學思維。

二、開展實驗教學，提高學生的推理能力

科學思維是一種研究物質內在規律的思想，而推理能力作為培養學生科學思維的重要因素，是學生必備的能力之一。因此，教師不能把口頭講解作為唯一的教學方式，也不能讓學生以“單一的學習方式”來記憶物理知識，而要開展實驗教學活動，讓學生在動手操作中感受到物理研究對象的內在屬性。這樣，學生不僅能循序漸進地體會到物理原理的形成過程，還能提高探究意識，從而深入理解物理知識的本質特征[2]。

例如，教學“牛頓第一定律”這一內容時，考慮到這一章節知識揭示的是“運動和力”的關系，為了使學生通過動手操作活動，靈活地運用分析和論證的方法，推理并總結牛頓第一定律的內容，筆者先提問：“同學們，運動物體如果不受外力作用，運動狀態將會如何呢？”學生展開了激烈的討論，發表了不同的觀點。之后，筆者讓學生閱讀教材，并以小組為單位，嘗試制訂實驗方案。為了驗證學生設計的實驗方案的可操作性，筆者帶領學生走進實驗室，利用課前準備好的毛巾、木板、棉布等實驗用具開展操作活動，并將摩擦力的大小、小車運動的距離等實驗結果填入表格。最后，學生以小組為單位，對實驗結果進行討論，總結出了“平面越光滑，滑塊受到的摩擦力就越小，滑塊前進的距離越大”等結論。在這一實驗活動中，學生不僅經歷了實驗方案的設計、實驗操作的開展、實驗數據的分析等過程，還發展了歸納論證能力，從而掌握了科學推理的研究方法。

三、滲透物理學史，使學生樹立批判意識

物理概念的由來并不是一蹴而就的，而是科學家經過不斷探索、研究和實驗總結而來的。同時，物理理論也在不斷更新、發展和突破。因此，物理教師應在教學中滲透物理學史知識，使學生認識到物理學科的探究過程和物理學家的優秀品質。這樣，學生不僅能體會到物理觀念的來之不易，還有利于培養他們敢于批判舊觀念、提出新觀念的意識，從而促進他們的科學思維的進一步發展。

例如，探究“牛頓第一定律”的由來時，為了激發學生敢于批判的意識，筆者在教學中滲透了以下物理學史，即從亞里士多德的理論到伽利略的結論，打破了自亞里士多德以來1000多年間關于受力運動的物體停止作用時便歸于靜止的陳舊觀念，并建立理想實驗模型。此外，牛頓在伽利略等科學家研究的基礎上，建立了力和運動關系的第一條定律。通過學習物理學史，學生既能感受到科學在不斷發展，又培養了質疑能力和批判意識。此外，在物理教學中引入物理學史，也能拓展學生的思維意識，使他們的思維不再局限于對某一事物的刻板印象，而是打破思維定勢，敢于對事物提出質疑。

四、重視課后實踐，提高學生的創新能力

現代教育觀強調學生創新能力的提高，需要學生從不同角度思考問題、追求創新，這些也是發展學生科學思維的主要因素。初中生容易被新鮮事物所吸引，因此，教師可以充分利用學生這一心理特點來設計課后實踐活動，這樣不僅能使學生充分體會到學習物理知識的樂趣和價值，還能夠提高他們的創新能力，從而提升他們的物理綜合素質[3]。

例如，在教學完“走進神奇”這一課內容后，為了使學生在開放的環境中激發創造性思維，筆者設置了以下課后實踐作業：每位學生在課后觀察一種生活現象，并通過探究現象發生的原因，揭示其蘊含的物理原理。第二天，學生反饋的信息多種多樣，他們都按照自己所設定的主題來思考生活現象發生的原因，如梳過頭發的梳子能吸引碎紙片。開展課后實踐活動，不僅激發了學生的思維創新，還使他們進一步整合原有認知來解釋生活現象，也使物理知識與現實生活建立了有效的聯結，進而啟發了學生的思維，促進了他們的思維發展。

結 語

綜上所述，在初中物理教學中，教師應將培養學生的科學思維作為教學重點之一，可以創設恰當的教學情境，使學生融入其中，客觀分析物理現象，并建立科學的物理模型，同時讓學生以問題為導向，開展動手操作活動，使他們在分析、推理、歸納中加深對物理概念的深入理解。此外，教師也應重視課后實踐，讓學生在分析生活現象的過程中發散思維，以此獲得實踐體驗，循序漸進地培養學生的科學思維。