核心素養(yǎng)導(dǎo)向下初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)培養(yǎng)策略研究

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會對具有創(chuàng)新能力和批判性思維人才的需求日益增長。初中物理作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，在培養(yǎng)學(xué)生觀察世界、理解自然現(xiàn)象以及解決問題的能力方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往過于注重知識傳授，而忽視了學(xué)生主動探索和思考能力的培養(yǎng)，這與當(dāng)前強調(diào)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教育理念不符。因此，有效地結(jié)合現(xiàn)代教育理論與實踐，促進初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的提升成為亟待解決的問題。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中學(xué)生；物理科學(xué)思維素養(yǎng)；培養(yǎng)策略

中圖分類號：g633.7文獻標(biāo)識碼：a文章編號：1673-8918（2025）05-0136-03

科學(xué)思維素養(yǎng)不僅關(guān)乎個體未來的職業(yè)發(fā)展，更是衡量一個國家創(chuàng)新能力的重要指標(biāo)。對青少年而言，擁有良好的科學(xué)思維不僅可以幫助他們樹立正確的人生觀和價值觀，還能為他們后續(xù)的學(xué)習(xí)乃至終身學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。特別是物理學(xué)中蘊含的邏輯推理、實驗驗證等方法論精髓，對塑造學(xué)生的理性思維模式有著重要的作用。因此，加強初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的培養(yǎng)，不僅是提高他們學(xué)業(yè)成績的有效方法，更是培養(yǎng)未來科學(xué)家和社會棟梁之材的關(guān)鍵路徑。

一、 創(chuàng)設(shè)情境激興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索思維

在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教育理念中，培養(yǎng)初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的一個重要策略是創(chuàng)設(shè)情境以激發(fā)學(xué)生的興趣，促進他們科學(xué)探索思維的發(fā)展。情境創(chuàng)設(shè)不僅可以讓學(xué)生將抽象的物理概念與現(xiàn)實生活中的具體現(xiàn)象聯(lián)系起來，還能激發(fā)他們的好奇心和求知欲，從而促使學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)過程中來。根據(jù)建構(gòu)主義理論，知識不是被動地從外界灌輸給學(xué)生的，而是學(xué)生通過自身經(jīng)驗、已有知識結(jié)構(gòu)與新信息相互作用構(gòu)建出來的。因此，在教學(xué)設(shè)計時，教師應(yīng)注重提供豐富的實驗材料、真實或模擬的情境，并給予學(xué)生充分的機會進行觀察、提問、假設(shè)驗證等探究活動。這種基于問題解決的學(xué)習(xí)方式有助于學(xué)生形成批判性思考的習(xí)慣，同時也能增強他們的實踐能力和創(chuàng)新意識。

以魯科版初中物理教材九年級上冊中“電荷 摩擦起電”這一課的教學(xué)為例，本節(jié)課的教學(xué)可以圍繞日常生活中常見的靜電現(xiàn)象展開，如頭發(fā)因摩擦而豎立的現(xiàn)象。首先，教師可以通過播放一段視頻展示高壓靜電使人的頭發(fā)豎立的場景作為引入，吸引學(xué)生的注意力；接著，教師可以引導(dǎo)學(xué)生自己動手做實驗——用塑料梳子、尺子或筆桿摩擦頭發(fā)后接近碎紙屑，觀察兩者之間的相互作用。這一過程不僅可以讓學(xué)生直觀感受到摩擦起電的效果，還能激發(fā)他們對“為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象”的好奇心。隨后，教師可以通過一系列有指導(dǎo)性的提問，例如，“為什么摩擦后的物體能吸引輕小物體？”“如果改變摩擦物體會不會影響結(jié)果？”等，促使學(xué)生開始思考并嘗試提出自己的解釋。此外，教師還可以進一步設(shè)置小組實驗任務(wù)，讓學(xué)生探究不同材質(zhì)物體之間摩擦起電的情況，如玻璃棒與絲綢、橡膠棒與毛皮之間的相互作用，以此加深他們對正負電荷概念的理解。在整個教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生記錄觀察到的現(xiàn)象、討論可能的原因，并分享各自的想法，從而營造一個開放包容的學(xué)習(xí)氛圍。

二、 構(gòu)建模型化復(fù)雜，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)抽象思維

在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教育實踐中，培養(yǎng)初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的一個關(guān)鍵策略是通過構(gòu)建模型來簡化復(fù)雜知識，從而促進學(xué)生科學(xué)抽象思維的發(fā)展。科學(xué)抽象思維是指從具體現(xiàn)象中提煉出本質(zhì)特征和規(guī)律的能力，它要求學(xué)生能夠超越直觀感知層面，深入理解事物背后的原理。模型化教學(xué)方法基于這樣的理念：通過創(chuàng)建物理概念或過程的簡化模型，幫助學(xué)生更好地理解和掌握復(fù)雜的科學(xué)知識。這種方法不僅有助于學(xué)生建立起對物理現(xiàn)象的清晰認(rèn)識，還能激發(fā)他們探索未知領(lǐng)域的興趣。在實際應(yīng)用中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生參與模型的構(gòu)建過程，鼓勵他們提出假設(shè)、設(shè)計實驗驗證，并通過數(shù)據(jù)分析來完善模型。這種參與式的學(xué)習(xí)方式有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、批判性思維以及創(chuàng)新意識。

以魯科版初中物理教材九年級上冊中“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”這一課的教學(xué)為例，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)之一就是讓學(xué)生理解歐姆定律的基本內(nèi)容及其應(yīng)用。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，首先，教師可以向?qū)W生介紹一個簡單的電路模型，包括電源、定值電阻、滑動變阻器、電流表及電壓表等組件。接下來，教師可以設(shè)計實驗讓學(xué)生親自操作，觀察并記錄不同條件下（如改變電阻兩端電壓）電流的變化情況。在這個過程中，重要的是要讓學(xué)生明白如何控制變量，即保持電阻不變時改變電壓，或者保持電壓恒定時改變電阻值，以此來探討電流與這兩個因素之間的關(guān)系。學(xué)生通過繪制i-u曲線圖，可以從視覺上直觀地看到兩者之間存在線性關(guān)系，進而得出結(jié)論：當(dāng)電阻固定時，電流與電壓成正比；而在電壓固定的情況下，電流則與電阻成反比。在整個教學(xué)流程中，教師應(yīng)持續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考實驗設(shè)計背后的原因，例如，“為什么選擇特定類型的電阻器？”“滑動變阻器的作用是什么？”“如何確保數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性？”這些問題不僅可以幫助學(xué)生深化對電路工作原理的理解，還能鍛煉他們將復(fù)雜問題簡化為可管理部分的能力。此外，教師還可以引入更多話題，如非線性元件特性分析等，進一步發(fā)散學(xué)生的思維。

三、 繪制導(dǎo)圖展思路，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維

在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教育實踐中，繪制思維導(dǎo)圖能夠幫助學(xué)生整理思路、構(gòu)建知識體系，并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維。思維導(dǎo)圖通過圖形化的方式將信息組織起來，使得復(fù)雜的信息結(jié)構(gòu)變得清晰易懂。這種方法不僅有助于提高學(xué)生的記憶力和理解力，還能激發(fā)他們的創(chuàng)造力。當(dāng)學(xué)生參與到思維導(dǎo)圖的制作中時，他們需要主動思考各個概念之間的聯(lián)系，這有助于他們形成深層次的理解。因此，在物理教學(xué)中運用思維導(dǎo)圖，不僅可以輔助學(xué)生更好地掌握知識點，還能鼓勵他們進行批判性思考與創(chuàng)新探索。

以魯科版初中物理教材九年級下冊中“汽化和液化”這一課的教學(xué)為例，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解物質(zhì)狀態(tài)變化的基本原理以及影響這些變化的因素。為了達到這一目的，教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖來整理相關(guān)概念及實驗觀察結(jié)果。首先，教師可以展示一個初步的思維導(dǎo)圖框架，包括“汽化”“液化”兩大主題分支，每個分支下再細分出具體的過程（如蒸發(fā)、沸騰）及其特點。接著，教師可以通過一系列實驗活動，如觀察水的加熱過程中的變化、酒精在手背上的蒸發(fā)等，讓學(xué)生親身體驗并記錄所見現(xiàn)象。隨后，教師可以要求學(xué)生基于實驗數(shù)據(jù)和個人觀察完善各自的思維導(dǎo)圖，添加更多細節(jié)，例如，影響蒸發(fā)速率的因素（溫度、表面積、空氣流動速度）、沸騰的特點（氣泡產(chǎn)生、溫度保持不變）等。在此過程中，教師可以鼓勵學(xué)生提出自己對實驗現(xiàn)象的獨特見解，甚至設(shè)計新的實驗方案來驗證自己的假設(shè)。例如，學(xué)生可能會想探究不同液體的沸點差異，或者嘗試改變環(huán)境條件看是否會影響液化過程。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)扮演好引導(dǎo)者的角色，適時提供反饋和支持，確保每位學(xué)生都能積極參與到活動中來，從中獲得成長與發(fā)展。

四、 鼓勵質(zhì)疑勤反思，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)批判思維

在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教育實踐中，培養(yǎng)初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的一個重要策略是鼓勵質(zhì)疑與反思，以促進學(xué)生科學(xué)批判思維的發(fā)展。科學(xué)批判思維是指個體能夠獨立地分析、評估信息，并基于證據(jù)做出合理判斷的能力。這種思維方式不僅要求學(xué)生接受知識，還要對所學(xué)內(nèi)容進行深入思考，敢于提出疑問，勇于挑戰(zhàn)既有觀點。通過質(zhì)疑和反思的過程，學(xué)生可以更加深刻地理解科學(xué)概念，提高解決問題的能力，并逐步形成獨立思考的習(xí)慣。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)積極營造一個開放包容的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生能夠自由地表達自己的想法，即使這些想法可能與傳統(tǒng)觀點相悖。此外，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何基于實驗數(shù)據(jù)或理論依據(jù)來支持自己的觀點，從而培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

以魯科版初中物理教材九年級下冊中“內(nèi)能及其改變”這一課的教學(xué)為例，本節(jié)課旨在幫助學(xué)生理解內(nèi)能的概念以及內(nèi)能變化的方式。為了激發(fā)學(xué)生的批判性思維，教師可以在講解基本原理后設(shè)計一系列探究活動，例如，教師可以向?qū)W生演示活塞壓縮空氣使硝化棉燃燒和瓶塞跳起時水蒸氣液化成霧的現(xiàn)象。首先，教師可以提出一些啟發(fā)性的問題，如“為什么壓縮空氣會導(dǎo)致溫度上升？”“瓶塞跳起時發(fā)生了什么能量轉(zhuǎn)換？”等，鼓勵學(xué)生根據(jù)已有的知識嘗試解答。接著，教師可以組織小組討論，讓學(xué)生分享各自的看法，并試圖找到共同點和分歧之處。在此基礎(chǔ)上，教師可以指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計簡單的實驗來驗證自己的假設(shè)，例如，學(xué)生可以通過改變活塞壓縮速度觀察不同條件下硝化棉燃燒的情況，或者調(diào)整瓶內(nèi)氣體初始狀態(tài)看是否會影響白霧形成的條件。實驗完成后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)果，對比預(yù)期與實際現(xiàn)象之間的差異，探討可能的原因。更重要的是，教師需要鼓勵學(xué)生提出新的問題，甚至是質(zhì)疑現(xiàn)有的結(jié)論，例如，“除了做功外，還有哪些因素可能影響內(nèi)能的變化？”這樣的提問不僅可以加深學(xué)生對內(nèi)能概念的理解，還能促使他們主動探索未知領(lǐng)域。通過持續(xù)不斷地質(zhì)疑與反思，學(xué)生將逐漸建立起一套科學(xué)的思維方式，這對他們未來從事科學(xué)研究或解決實際問題都具有重要意義。

五、 結(jié)論

綜上所述，通過創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)興趣、構(gòu)建模型簡化復(fù)雜知識、繪制思維導(dǎo)圖展現(xiàn)思路以及鼓勵質(zhì)疑與反思等方法，不僅可以幫助學(xué)生更好地理解物理學(xué)原理及其應(yīng)用，還能在實踐中促進他們批判性思維、邏輯推理能力和創(chuàng)新意識的發(fā)展。然而，需要注意的是，在實際操作過程中，教師應(yīng)當(dāng)靈活運用上述策略，并結(jié)合學(xué)生的實際情況不斷調(diào)整優(yōu)化。通過持續(xù)的努力，相信能夠培養(yǎng)出更多具有較強科學(xué)探究能力的新時代人才，使其為國家乃至全球范圍內(nèi)的科技進步貢獻力量。

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