基于科學(xué)精神培養(yǎng)的初中物理教學(xué)改革研究

摘 要：核心素養(yǎng)背景下，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神是物理教學(xué)的題中之義。對此，初中物理教師應(yīng)該及時、有效地革新物理教學(xué)理念，優(yōu)化物理教學(xué)方法，使學(xué)生在物理課堂中既能獲得豐富的物理知識，還能形成良好的科學(xué)精神。文章從物理教學(xué)實際出發(fā)，指出初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的意義，并在此基礎(chǔ)上針對如何在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神這一問題進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：初中物理；科學(xué)精神；信息技術(shù)；實驗探究

作者簡介：曹麗（1987—），女，甘肅省金昌市第五中學(xué)。

在初中階段，物理是一門學(xué)生有必要學(xué)習(xí)、掌握和運用好的重要學(xué)科，它對塑造學(xué)生的物理觀念、鍛煉學(xué)生的思辨能力、增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任意識以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神具有良好作用。然而，一些初中物理課堂教學(xué)本末倒置，撿了“考試分?jǐn)?shù)”的芝麻，卻丟了“核心素養(yǎng)”這一西瓜。這必然會阻礙初中物理教學(xué)效果和品質(zhì)的提升。隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，初中物理教學(xué)不僅要讓學(xué)生學(xué)到豐富的物理知識，還要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，為學(xué)生的全面發(fā)展和長遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。因此，初中物理教師應(yīng)該深刻意識到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的重要意義，并引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的科學(xué)思維。

一、在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的意義

（一）有助于鍛煉學(xué)生的思辨能力

思辨能力是學(xué)生應(yīng)該具備的關(guān)鍵能力之一［1］。學(xué)生只有敢于思辨、善于思辨、樂于思辨，才能認(rèn)清事物的本質(zhì)。為此，物理教師應(yīng)該積極培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力。然而，就目前初中物理教學(xué)實際而言，部分教師未能有效鍛煉學(xué)生的思辨能力。這主要是因為他們在課堂中直接灌輸物理知識，沒有調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，未讓學(xué)生進(jìn)行自主思考、分析、批判和辨識。久而久之，學(xué)生的思辨能力得不到有效發(fā)展。為了解決這一問題，教師應(yīng)改變單純灌輸知識的教學(xué)模式，積極主動地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。當(dāng)學(xué)生具備科學(xué)精神后，他們會以思辨的眼光審視、判斷和研究物理現(xiàn)象。

（二）有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

如今，社會高度重視學(xué)生的創(chuàng)新能力提升。初中物理教師應(yīng)重視這一點，精心培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使他們敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新、樂于創(chuàng)新。然而，在實際的初中物理教學(xué)中，一些教師要么只注重知識的傳授，忽視對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要么不懂得如何有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力［2］。針對這一情況，教師在教學(xué)中應(yīng)改變唯分論的教學(xué)觀念，采用行之有效的方法培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，從而喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。初中物理教師應(yīng)主動改變物理教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生深入探究物理奧秘，研究物理規(guī)律。通過從物理學(xué)的視角思考和解決問題，學(xué)生能夠產(chǎn)生新的想法和思路，從而在科學(xué)探究的過程中提升創(chuàng)新能力。

（三）有助于培養(yǎng)學(xué)生迎難而上的品質(zhì)

初中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識、解決物理難題的過程中難免會遇到各種各樣的“攔路虎”。不同的學(xué)生會采取不同的態(tài)度和方法，有些學(xué)生能夠迎難而上解決難題，但也有一些學(xué)生不敢面對問題，甚至一味地逃避。如果教師不能幫助后者解決問題，他們很容易加重畏難情緒，陷入?yún)拰W(xué)的困境中。為此，教師應(yīng)該積極主動地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，鼓勵學(xué)生勇敢面對學(xué)習(xí)中的問題，學(xué)會解決各種各樣的物理難題，使學(xué)生愈挫愈勇、迎難而上。通過這樣的努力，學(xué)生不僅能夠獲得成就感，還能夠體驗到學(xué)習(xí)的快樂。

二、在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的策略

（一）基于主題，引入關(guān)于科學(xué)家的生動素材

為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，初中物理教師在教學(xué)中不僅要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識，還要引入與科學(xué)家有關(guān)的生動素材，使學(xué)生了解科學(xué)家的優(yōu)秀事跡，挖掘科學(xué)家的可貴品質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)家的優(yōu)良精神。例如，在講授歐姆定律這一知識點時，教師可以根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容引入科學(xué)家的相關(guān)故事。首先，教師對學(xué)生說：“同學(xué)們，今天我們要學(xué)習(xí)的課題是‘歐姆定律的應(yīng)用。在正式學(xué)習(xí)之前，我想問大家一個問題。你們知道歐姆定律的發(fā)現(xiàn)者是誰嗎？”學(xué)生不約而同地回答：“歐姆?！苯處熁貞?yīng)道：“回答正確。那么你們了解歐姆這個人嗎？誰能根據(jù)課前搜集到的資料講一講有關(guān)物理學(xué)家歐姆的小故事呢？”接著，學(xué)生紛紛圍繞“歐姆的事跡以及物理成就”進(jìn)行了分享。有的學(xué)生講到了歐姆小時候刻苦求學(xué)的故事，有的學(xué)生談到了歐姆數(shù)十年如一日努力研究的故事，還有的學(xué)生總結(jié)了歐姆的物理成就：歐姆發(fā)現(xiàn)了電阻中電流與電壓的正比關(guān)系，這就是舉世聞名的歐姆定律；他還證明了導(dǎo)體的電阻與其長度成正比，并指出在穩(wěn)定電流的情況下，電荷不僅在導(dǎo)體的表面上，而且在導(dǎo)體的整個截面上運動。在學(xué)生分享后，教師對學(xué)生說：“你們講得很好。那么，通過這些小故事，你們覺得歐姆是一個怎樣的科學(xué)家呢？誰來說一說自己的看法？”經(jīng)過片刻思考，學(xué)生們踴躍發(fā)言。有的學(xué)生說：“從歐姆的身上，我看到了刻苦鉆研、精于研究的科學(xué)精神?！庇械膶W(xué)生說：“通過傾聽歐姆的個人奮斗史，我發(fā)現(xiàn)他是一個善于探索、不懼困難、勇于創(chuàng)新的科學(xué)家?！边€有的學(xué)生說：“雖然物理學(xué)家歐姆已經(jīng)去世了，但他的物理成就得到了廣泛應(yīng)用，他的科學(xué)精神永遠(yuǎn)光輝燦爛，值得我們學(xué)習(xí)?！弊詈?，教師進(jìn)行總結(jié)：“請同學(xué)們在學(xué)習(xí)歐姆定律的同時，以歐姆為榜樣，學(xué)習(xí)他身上所具有的優(yōu)秀的科學(xué)精神?！边@樣的教學(xué)方法，不僅激發(fā)了學(xué)生對歐姆定律的興趣，還使學(xué)生學(xué)習(xí)到了勤于探究、吃苦耐勞、求真務(wù)實的科學(xué)精神。

（二）學(xué)貴有疑，鼓勵學(xué)生自主提出疑問

敢于質(zhì)疑、善于提問是十分可貴的科學(xué)精神［3］。在初中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神需要鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑、善于提問。教師不能以大包大攬的方式直接把現(xiàn)成的物理結(jié)論拋給學(xué)生，而應(yīng)該讓學(xué)生根據(jù)自己的自主學(xué)習(xí)情況，有針對性地提出具有探究價值的問題。如此一來，既能讓學(xué)生從被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)中解脫出來，又能激發(fā)學(xué)生的探究興趣，使其進(jìn)行深入思考。

例如，在講授《光的折射》這一課的過程中，為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，教師沒有直接告訴學(xué)生現(xiàn)成的物理結(jié)論，也沒有提出問題等待學(xué)生回答，而是先讓學(xué)生提出自己的問題。首先，教師對學(xué)生說道：“大家在課前已經(jīng)初步預(yù)習(xí)了本課?，F(xiàn)在，請大家再次自學(xué)教材中的內(nèi)容，并提出問題?！庇谑?，學(xué)生積極主動地翻閱教材，梳理本課的重難點知識，并圍繞重難點知識設(shè)計了一些問題。然后，教師讓學(xué)生分享他們設(shè)計的物理問題，大多數(shù)學(xué)生都能熱情踴躍地發(fā)言。根據(jù)學(xué)生的發(fā)言情況，教師對他們提出的各種物理問題進(jìn)行分類。

【基礎(chǔ)性問題】什么是光的折射？光的折射有哪些類型？

【探究性問題】光的折射的原理、規(guī)律是什么？

【拓展性問題】生活中有哪些現(xiàn)象涉及光的折射這一物理原理？光的折射與光的反射有哪些異同點？

通過對學(xué)生提出的問題進(jìn)行分類，我們可以發(fā)現(xiàn)這些問題的難易度不同。最后，根據(jù)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)水平，教師讓物理學(xué)困生解答基礎(chǔ)性問題，讓中等生解答探究性問題，讓學(xué)優(yōu)生解答拓展性問題。這樣做不僅能讓學(xué)生學(xué)會自主提出問題，還能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)水平的不同進(jìn)行差異化、層次化的培養(yǎng)。在提出問題、思考問題和解答問題的過程中，學(xué)生有效地培養(yǎng)了敢于質(zhì)疑、善于提問的科學(xué)精神。

（三）利用信息技術(shù)，展示物理科技成果

如今，信息技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，教師應(yīng)該積極結(jié)合信息技術(shù)等先進(jìn)手段，全面優(yōu)化物理教學(xué)方式，提高物理教學(xué)質(zhì)量，帶給學(xué)生更加良好的物理學(xué)習(xí)體驗。因此，初中物理教師應(yīng)該積極主動地將信息技術(shù)與物理教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生更直觀地感受科技成果的魅力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的熱情和動力［4］。

例如，在學(xué)習(xí)《聲現(xiàn)象在科技中的運用》這一課時，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，使學(xué)生更加深入地了解物理原理在科學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用，教師采用了信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)。首先，教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)了超聲波，通過提出“超聲波是什么？”“超聲波的波長是多少？”“超聲波有什么用途？”等問題，引發(fā)學(xué)生思考。然后，教師利用信息技術(shù)向?qū)W生播放了關(guān)于超聲波應(yīng)用的視頻，比如利用超聲波探測海深、利用超聲波檢查身體內(nèi)部器官等。通過觀看這些視頻動畫，學(xué)生不僅了解了超聲波的應(yīng)用，也感受到了物理技術(shù)的強(qiáng)大。最后，教師利用信息技術(shù)播放了關(guān)于可以利用語音控制的機(jī)器人的視頻。在觀看的過程中，學(xué)生再次體驗到聲現(xiàn)象在科技方面的有效應(yīng)用和優(yōu)秀成果。如此一來，能喚醒學(xué)生的科技夢，同時培養(yǎng)學(xué)生積極觀察、善于發(fā)現(xiàn)和樂于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

（四）劃分小組，進(jìn)行物理實驗探究

開展實驗探究是物理教學(xué)中必不可少的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的有效途徑［5］。研究表明，融入了實驗探究的物理課往往比單純的灌輸式物理課更具吸引力、感染力和生命力。因此，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的過程中，物理教師應(yīng)該發(fā)揮實驗探究的價值與優(yōu)勢，讓學(xué)生設(shè)計實驗步驟、進(jìn)行實驗操作、觀察實驗現(xiàn)象并得出實驗結(jié)論。實驗探究的類型多種多樣，對于一些簡單的物理實驗，教師可以讓學(xué)生自主獨立完成。但是，物理實驗往往涉及多方面的事宜，讓初中學(xué)生獨自完成一個較為復(fù)雜的物理實驗會有些困難。因此，在進(jìn)行較為復(fù)雜的物理實驗探究活動時，教師可以讓學(xué)生以小組合作的方式開展探究。

例如，在講授物質(zhì)的密度這一知識點時，為了培養(yǎng)學(xué)生動手操作、深入探究和團(tuán)結(jié)合作等科學(xué)精神，教師為學(xué)生劃分了實驗小組，組織學(xué)生進(jìn)行了“探究物質(zhì)的密度”實驗。

首先，教師將全班學(xué)生分成了若干物理實驗小組，并讓他們以投票的方式選出小組組長。接著，教師讓各個小組按照以下幾個環(huán)節(jié)進(jìn)行了實驗的設(shè)計與實踐。

【環(huán)節(jié)1】問題與猜想：為何有些物質(zhì)體積相同，質(zhì)量卻不相同？有些物質(zhì)雖然體積不一樣，但質(zhì)量卻相同？這種現(xiàn)象與物質(zhì)本身的某種特性有關(guān)嗎？

【環(huán)節(jié)2】設(shè)計方案：根據(jù)上述猜想，將煤油、鋁塊和木塊三種體積和質(zhì)量不同的物質(zhì)作為實驗對象，并使用量筒、刻度尺和天平，分別測量三種物質(zhì)的體積和質(zhì)量，并計算其體積與質(zhì)量的比值。

【環(huán)節(jié)3】記錄數(shù)據(jù)：根據(jù)測量結(jié)果，將煤油、鋁塊和木塊的體積、質(zhì)量以及兩者的比值記錄在表格中。

【環(huán)節(jié)4】實驗結(jié)論：小組成員之間就本次實驗的結(jié)果與結(jié)論展開交流與探討。

經(jīng)過以上各個實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生對物質(zhì)密度的概念以及應(yīng)用產(chǎn)生了更深入的認(rèn)識和理解。與此同時，學(xué)生的科學(xué)精神，也得到了有效的培養(yǎng)。

結(jié)語

在推進(jìn)課程改革、落實立德樹人根本任務(wù)的過程中，初中物理教學(xué)的主要目標(biāo)已經(jīng)轉(zhuǎn)向了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)［6］?？茖W(xué)精神是學(xué)生必備的物理核心素養(yǎng)之一。在具體的初中物理教學(xué)實踐中，教師可以通過引入與物理學(xué)家相關(guān)的生動素材、創(chuàng)設(shè)良好的問題情境、利用信息技術(shù)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗探究等途徑培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，同時，這也能有效優(yōu)化初中物理教學(xué)模式，使初中物理教學(xué)煥發(fā)生機(jī)與活力。

［參考文獻(xiàn)］

［1］常全紅.初中物理教學(xué)中如何實施創(chuàng)新教學(xué)實踐探究［J］.試題與研究，2022（25）：65-67.

［2］嚴(yán)榮.信息化小組合作學(xué)習(xí)模式下的初中物理教學(xué)實踐研究［J］.教育界，2022（24）：11-13.

［3］周盼盼.基于NOBOOK虛擬仿真實驗的初中物理教學(xué)實踐探析：以“電流熱效應(yīng)”教學(xué)為例［J］.湖南中學(xué)物理，2022，37（8）：76-79.

［4］湯揚.PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用實踐［J］.理科愛好者，2022（4）：33-35.

［5］高玲宇.基于科學(xué)精神培養(yǎng)的初中物理教學(xué)實踐與探索［J］.數(shù)理化解題研究，2022（26）：89-91.

［6］鄭靈祥.基于科學(xué)精神培養(yǎng)的初中物理教學(xué)實踐與探索［J］.新課程，2022（19）：1-3.