初中物理學科思維培養方式探究

摘 要：隨著新課程改革在學校教育的逐步深入，學科思維的培養成為每位教師重要的教學任務之一，課堂隨之也成為培養學生學科思維的主場地。在物理概念、規律等理論性較強的知識的發現與形成過程中滲透學科思維，可有效降低教師教學難度，提高學生學習興趣。因此，教師對學科思維的有效應用及學生學科思維的形成，有利于高效課堂的構建。基于此，文章將對初中物理學科思維的特點進行簡單分析，并據此探討學生學科思維培養的具體措施，為初中物理教學中學生學科思維的培養提供參考。

關鍵詞：初中物理；學科思維；教學策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2022）33-0039-03

引? 言

新課程改革要求初中物理教師不僅要關注理論知識的傳授，還要在教學策略、教學模式、教學方式及教學手段上進行探究，為物理教學效果的優化做出努力，進而構建高效的物理課堂。新課程改革要求學生全面發展，那么“題海戰術”已不再適應當前的教育理念。筆者在近年來的教學實踐中發現，將學科思維與物理知識相互融合，不僅可提升學生的學習質量，還能有效發展學生的學科思維，提升學生的學習能力，促進學生全面發展。

一、初中物理學科思維特點

依據不同的標準可把思維分為不同的類型，如依據抽象程度可把思維分為直觀行動思維、具體形象思維及抽象邏輯思維，依據思維的創新程度則可把思維分為常規思維及創造性思維。不同的問題只有運用不同的思維才能得到高效解決。根據常見的思維方式可知，思維具有固定的特點，即教師在傳授物理學科思維時須以思維特點為基礎，對其進行有效滲透，以達到事半功倍的教學效果[1]。

第一，初中物理涉及的理論知識較多，師生在教與學的過程中需要對知識進行簡單概括，從中找出物理知識之間的聯系，進而提高知識理解和掌握的系統性。因此，物理學科思維的一個特點便是概括性。例如，在中考復習階段，教師可借助學科思維把初中階段與光有關的知識分為光的反射、光的折射、光的直線傳播、看不見的光四個部分，然后讓學生根據已學物理知識對每部分進行補充和詳細解讀，逐步構建光的思維導圖。這樣就可以在形成思維導圖的過程中培養學生的歸納概括能力，還能使學生理解和概括相關知識。

第二，師生也可通過學科思維對所學知識進行深度探索，這說明物理學科思維具有間接性特點，即借助一定的事物或知識對客觀性、不可見、不可觸摸的物理理論進行反映，如根據液體的密度和高度可計算液體的壓強，依據燈牌的亮度可分析串、并聯線路中電壓的規律等，使理論性和客觀性較強的物理知識變得簡單直觀。

第三，物理知識與我們的生活聯系緊密。我們的一舉一動都蘊含著物理知識，如日常走路中蘊含著力學，美妙的音樂中蘊含著聲學，美景中蘊含著光學，人們也從各種生活現象中總結歸納了各種物理方法和規律。因此，教師在培養學生的學科思維時，要遵循一定的規律或邏輯，同時，學生也要對所學知識活學活用，促進知識與技能的提升。如在教學“透鏡及其應用”后，教師可先讓學生進行一定的練習，讓他們根據相似的題型總結解題規律或方法，然后在課后安排學生對所學知識進行實踐，在生活中尋找對此知識的應用。

二、初中物理學科思維培養方式

（一）深化物理概念

初中生開始系統接觸物理知識，教材中也包含了很多基本概念，理解和掌握物理概念是學生學科思維能力提升的重要基礎和保障。因此，教師在教學過程中要指導學生深化理解物理概念，了解概念形成的過程和所表達的本質含義，并讓學生通過觀察和總結找出其中蘊含的規律，進而掌握扎實的基礎知識，為學科思維的形成奠定堅實的基礎[2]。

例如，學生在系統接觸物理知識的初始階段，學習的是“機械運用”相關知識，其中涉及的物理概念有量程、分度值、機械運動、參照物、速度、勻速直線運動等。教師可先通過文字講解對其進行詳細闡述，然后給出相應練習。如針對參照物概念的填空題：平時所說“月亮躲進云里”是以__________為參照物，說“烏云遮住了月亮”是以__________為參照物。我國成功發射的遙感三十五號05組衛星相對__________是靜止的，相對于__________是運動的。人們常說地球在公轉的同時自轉著，“公轉”是以__________為參照物，那么“自轉”又是以__________為參照物。判斷題：研究物體做機械運動時，可以任意選擇某一物體為參照物，但它一定要是靜止的。選擇題：坐在直升機上的駕駛員看見高樓樓頂在向上運動，若以地面為參照物，直升機（ ）A.向下運動；B.向上運動；C.靜止不動；D.水平運動。應用題：在一條平直的南北方向的公路上，有甲、乙、丙三輛汽車依次向北行駛，甲、丙兩車快慢相同，乙車較甲、丙兩車開得快。（1）以什么為參照物，三輛車均向北運動？（2）以甲車為參照物，乙、丙兩車各向什么方向運動？（3）以乙車為參照物，甲、丙兩車各向什么方向運動？（4）以什么為參照物，三輛車均向南運動？學生通過教師概念的講解及難度逐漸增加的試題練習，能夠對參照物這一重要物理概念進行深化理解，并內化為自身的能力。

（二）優化教學方案

全新的教育理念并不是要求教師完全摒棄傳統的教學方式，而是是對傳統教學方式進行改進、完善及創新。作為教師教學的重要依據，教學方案在教學改革前后都是初中物理教學中不可或缺的因素之一。針對初中階段的物理教學方案，教師在設計時既要使其與學生的知識水平相符合，也要考查學生的接受能力，在教學方案中體現對學生學科思維的逐步培養，讓學生在知識增長的同時獲得能力的提升，引導學生遵循教學方案有計劃地獲得新知，提升能力，形成學科思維[3]。對此，物理教師要精心設計每節課的教學方案，并從多方面對其進行優化，為高效課堂的構建及學生學科思維的培養提供充足的保障。

以“分子熱運動”知識為例，由于分子是微觀理念，對于學生來說較為抽象，教師在設計教學方案時，不僅要考慮學生的接受能力，還要培養學生的微觀意識。由于分子是學生無法直接觸摸或觀察的，所以教師可通過演示實驗和生活實例，使學生了解組成物質的分子時刻都在做著無規則的運動，溫度的高低能對分子運動的快慢產生直接的影響。為了加深學生對分子運動的印象，使其了解分子間的引力和斥力，教師可將分子間作用力和彈簧的彈力進行類比。這樣便可通過實驗和類比，培養學生利用觀察和直接感知到的現象推測無法感知的事物的能力。因此，教師在傳授學生較陌生的知識時，要通過查詢資料或請教其他教師設計有效的教學方案，并在實踐后進行改善，逐步優化教學方案，為教學實踐做好充分準備。

（三）強化物理實驗

眾所周知，實驗是初中物理學科重要的組成部分，也是激發學生學習興趣和動機的重要方式。很多物理實驗是可以在課堂上或家庭中開展的，因此，物理實驗也是培養學生學科思維的重要方式。物理實驗是物理理論知識的重要來源，也是學生探究物理知識的主要方式，在課堂教學中利用好物理實驗，無論對學生學習的自主性及積極性，還是學生學科思維及探究能力的形成，都可以起到極大的推動作用，達到學生全面發展的教育目標[4]。

例如，在“杠桿”的教學過程中，教師可先用生活中的實例引出新課：杠桿原理在生活中是十分實用的（如圖1），大家能說說圖片中都有哪些工具及其用途嗎？在學生討論后，教師可總結簡單機械的組合，接著引出：阿基米德認為“只要給我一個支點，我就能撬起整個地球。”那么，我們便來驗證下這句話的真假。然后，教師把學生分為幾個實驗小組，為每個小組分配實驗工具羊角錘、硬棒、鉗子和訂有釘子的木塊，安排探究任務：哪種工具能拔出木塊中的釘子？為什么？從而引出杠桿概念，并借助實物探究杠桿的五要素。在教學杠桿的平衡條件時，教師可引導學生自主探究：支點與力的作用點間距離的遠近一定會給力的作用效果帶來影響嗎？動力與阻力之間又有什么樣的關系呢？我們來動手實驗下，找出它們之間的關系吧！在各小組實驗的過程中，教師要給予及時幫助，指明實驗方式及目的，適時引導學生對實驗操作或結果進行思考和分析。學生自主實驗探究獲得的知識，更符合其認知需求，也更容易使其內化為自身的能力。

（四）提高科研探究能力

教師在物理教學過程中可以通過增加學生實踐的機會來提高他們的科研探究能力，多在課堂上設置引導性問題或層次性問題。這樣既能滿足學生的學習需求，也能激活學生思維，進而構建充滿生機的物理課堂[5]。此外，為了讓學生在初中基礎物理知識學習中有效提升自身的科研能力，教師也要增強自身的教學能力，在教學之余“充電充能”，幫助學生在有限的時間和教學條件下最大限度地獲得提升。

例如，在“聲音的特性”教學中，教師可以先通過提問的方式引入新課：聲音是如何產生的？傳播聲音的介質包括哪三類？15℃時空氣中的聲速是多少？人們是如何感知聲音的？骨傳導的含義是什么？在學生鞏固復習已學知識后，教師可以利用信息技術為學生播放民族樂曲和流行音樂，讓學生思考：一首曲子中，為什么有的聲音聽起來音調高，有的聽起來音調低呢？影響音調高低的因素都有哪些？教師可以把班級學生分組并為每個小組提供實驗器材，引導學生自主思考，養成通過實驗獲得物理知識以及對其進行驗證的科研精神。在這一過程中，教師負責監管課堂秩序，在學生遇到困難時給予提示。這有利于引導學生處于教師創設的實驗情境中，發散思維，提高科研探究能力[6]。

（五）發展創新思維能力

物理學科不同于學生熟悉的語文、數學，其有固定的學科用語及獨特的物理實驗，學科思維和學習方式也需要學生重新總結。教師在開展物理教學前，要認真解讀課程標準、分析教材內容，深刻把握其中的規律和邏輯。此外，教師還要做好課堂預設，在教學過程中依據學生的學習狀態隨時調整自己的教學活動，引導學生對同一物理現象從不同角度分析，逐漸培養學生的創新思維能力，使其逐步形成自己的學習方式，有效完成學習任務[7]。

例如，在“壓強”的教學過程中，在學生已經學習過重力、摩擦力的基礎上，教師可采用遷移類比的教學方式。壓強是物理運用狀態的改變和力的關系的另一類力的作用效果，因此，教師可在復習壓力的重難點知識的基礎上開展教學，讓學生通過獨立探究獲得壓強的概念，通過比較歸納掌握影響壓強的因素及改變壓強的方法，將親身的體驗和感悟作為獲得壓強知識的主要方式，充分激活學生的創新思維[8]。

結? 語

總之，物理學科思維的培養勢在必行，同時，這也是學生學好物理知識的必備品質和能力。初中物理教師在教學過程中，不僅要傳授給學生高質量的理論知識，還應該通過深化物理概念、優化教學方案、強化物理實驗、提高科研探究能力及創新思維能力，引導學生形成自己的學習方式和思維方式，高效完成教學任務，促進學生物理學科核心素養的形成。

[參考文獻]

陳淑瑜.聚焦思維提升 點亮物理課堂[J].名師在線，2022（24）：6-8.

羅進桂，方文川.例解初中物理實驗題 助力提升學科思維能力[J].中學理科園地，2020，16（04）：16-17，20.

宋俊林.利用生活實驗 提升學科思維：略談初中物理生活化教學策略[J].新課程（中學），2019（12）：33.

喻全兵.新課標下初中物理高效課堂的構建策略探析[C].2021教育科學網絡研討年會論文集（下）//中國管理科學研究院教育科學研究所會議論文集，2021：131-133.

何娟.在初中物理實驗探究教學中培養學生的科學思維[J].智力，2020（02）：67-68.

陳松檐.淺談思維導圖在初中物理教學中的應用[J].讀與算，2020（02）：88，90.

魏良發.思維可視化：初中物理課堂教學的創新實踐[J].學苑教育，2022（15）：17-18，21.

韋玉逢，陳雋琦，羅瑩.中考對于物理學科關鍵能力考查現狀的分析[J].物理通報，2021（12）：141-146.

作者簡介：費振芹（1978.12-），女，江蘇南京人，任教于南京師范大學附屬中學江寧分校，中教一級，本科學歷，江北新區首屆骨干教師。