《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱《標準》）指出，注重科學探究，突出問題導向，強調真實問題情境，引導學生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領和科學思維能力，發展核心素養。在初中物理教學中培養學生的科學思維，教師要以《標準》為導向，整合教學資源，設計豐富的教學活動，從而取得理想的教學效果。在實際教學中，教師要深入挖掘培養學生科學思維的價值，并結合學情采取有效的培養策略，從而提高學生的科學探究能力。

一、初中物理教學中學生科學思維的培養價值

《標準》對學生物理核心素養的培養提出了明確的要求。其中，科學思維作為核心素養的重要組成部分，有著豐富的內涵，包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素。由此可見，提出問題并進行實證研究是科學思維的核心，而培養學生科學思維的價值就在于此，教師在課堂上引導學生主動觀察和探究物理現象，根據觀察到的現象提出問題，再進行大膽假設和實驗驗證，得出對應的物理結論。另外，具備科學思維的學生往往有著較強的邏輯推理能力和系統思考能力，其在面對問題時會驅動科學思維，運用邏輯思維去分析問題，并將問題與已有知識理論相結合，從而得出合理的結論。總體來說，培養學生科學思維的價值就在于培養其探究精神，提高其邏輯思維能力，進而發展其創新思維，提高其解決問題的能力。

二、初中物理教學中學生科學思維的培養策略

1.創設情境，增強科學意識

從物理學視角出發探究事物的本質屬性、客觀規律是培養學生科學思維的前提。在實際教學中，教師要利用生活中的物理現象創設情境，讓學生在弄清物理現象本質的同時，為學生營造良好的學習氛圍。教師應該結合課程內容，采取多種手段創設有趣、生動的教學情境，以增強學生的科學意識。

例如，在教學人教版《義務教育教科書·物理》（以下統稱“教材”）八年級上冊“聲音的產生與傳播”這節課時，教師可以利用生活中常見的聲音來創設情境，引導學生關注聲音是如何產生、如何傳播的，以增強其科學意識。教師可以為學生準備木盒、橡皮筋等材料，讓學生將橡皮筋綁在木盒上，使橡皮筋呈緊繃的狀態，再嘗試撥動橡皮筋，讓學生觀察。在此過程中，學生會發現橡皮筋與木盒接觸發出聲響的同時還會產生振動，從而對聲音與振動的關系進行大膽猜測。教師還可以利用趣味實驗來創設如下情境：將正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內，逐漸抽出玻璃罩內的空氣，再讓空氣逐漸進入玻璃罩內，提醒學生注意鈴聲的變化。在觀察實驗現象的過程中，學生結合具體實驗條件的變化情況，對比聲音在空氣和真空條件下的傳播情況，進而大膽猜測“真空不能傳聲”。基于此，教師將生活中常見的物理現象作為素材，結合教學內容創設特定情境，引導學生從物理學角度出發分析情境內容，增強學生科學意識的同時，為學生科學思維的發展作鋪墊。

2.觀察思考，形成科學認知

抽象、概括、分析、類比、綜合等思維方法是科學研究的重要工具，也是學生解決復雜問題的有效途徑，能幫助學生從復雜的物理現象中總結出其本質規律，進而搭建完善的理論框架，對學生科學思維的發展有著重要作用。在核心素養視域下，教師要充分發揮引導作用，借助直觀的實驗現象引導學生觀察和思考，讓學生在科學思維方法的驅動下提高認知能力。在此基礎上，教師講解抽象的物理概念，助力學生深度理解物理知識。

例如，人教版教材八年級上冊“汽化和液化”這節課旨在引導學生通過觀察實驗現象，理解汽化和液化，掌握汽化和液化相互轉化的規律。對此，在新課導入環節，教師可以用透明的塑料袋、無水酒精、盆和熱水等材料設計簡單的模擬實驗，先將適量的無水酒精倒入透明的塑料袋中，確保塑料袋密封良好、沒有漏氣，讓學生觀察塑料袋中酒精的狀態。接著，教師在盆中裝入大量的熱水，將裝有酒精的塑料袋小心地靠近熱水盆的上方，讓學生觀察酒精和塑料袋的變化情況。教師引導學生思考酒精和塑料袋發生變化的原因，并組織語言解釋這種現象。經過觀察，學生發現在塑料袋靠近熱水盆上方后，塑料袋中的液態酒精消失，塑料袋膨脹。教師結合學生觀察到的現象，講解“汽化”的概念。隨后，教師將塑料袋從熱水盆上方移開，讓其在室溫或稍冷的地方冷卻，并要求學生認真觀察酒精和塑料袋的變化情況。學生發現隨著溫度的降低，塑料袋內壁上會出現越來越多的液滴，最終重新變成液態酒精。教師結合學生觀察到的現象，講解“液化”的概念。由此，學生通過觀察和思考得出“物質的液態和氣態可以相互轉化”這一結論。基于此，學生能在教師的指導下有序探究物理知識，發展科學思維。

3.互動交流，鼓勵科學質疑

真實的案例、豐富的經驗和扎實的知識基礎是支撐學生理性思考的必要條件。在培養學生的科學思維時，教師應該創造更多師生互動交流的機會，構建雙向互動的教學模式，避免單向灌輸教學，凸顯學生的主體性。在初中物理課堂教學中，教師應該借助思考問題或物理現象，創造師生互動交流的契機，引導學生結合已學知識去推斷、分析和質疑，讓學生在互動中實現思維碰撞，進而提出更具創新性的觀點。久而久之，學生能養成大膽表達真實想法的習慣，提高質疑能力。

例如，在教學人教版教材八年級上冊“凸透鏡成像的規律”這節課時，為了讓學生正確區分實像與虛像，掌握凸透鏡成像的規律，教師可以向學生展示一些凸透鏡成像的案例，以發展學生的科學思維。教師可以利用課件向學生展示放大鏡在生活中的廣泛應用，并讓學生觀察在不同場合下放大鏡的成像情況。隨后，教師鼓勵學生思考“放大鏡是凸透鏡嗎？放大鏡有哪些成像特點？”等問題，學生經過觀察后發現放大鏡是凸透鏡，成像特點為正立、放大的虛像。教師繼續提出“是否所有的凸透鏡成像都是正立、放大的虛像？是否存在其他可能？”等問題，鼓勵學生以小組合作的方式探究，提出個性化的想法。一名學生是攝影愛好者，閑暇時喜歡研究相機的各種功能，他提出“相機的鏡頭是凸透鏡，成像是倒立、縮小的實像，認為凸透鏡成像可能分為多種情況。”教師適時引導學生互動，詢問其他學生是否同意上述觀點，鼓勵學生提出多種想法。教師通過這種方式，讓學生基于具體案例進行批判性思考。以觀看黑板內容為例，學生在使用凸透鏡遠距離觀看黑板內容時，呈現的是倒立、縮小的實像；而在近距離觀看時，則是正立、放大的虛像。通過師生之間的互動及學生之間的討論，學生能夠積極、主動地探究物理知識，從而轉變以往被動接受知識的學習模式，深化對所學知識的理解，培養科學思維。

4.實驗探究，實施科學論證

《標準》指出，強化實驗探究，注重發展科學思維和科學探究能力。這不僅彰顯了實驗在初中物理教學中的地位，更為教師培養學生科學思維指明了方向。實驗不僅能幫助學生了解物質的物理屬性，還能讓學生借助實驗現象或數據來解釋生活中的物理現象，幫助學生養成大膽假設、小心求證的科學思維習慣。在實際教學中，教師可以開展實驗探究活動，借助情境引導學生主動發現問題，并在實驗中通過提出假設、大膽實驗和總結歸納等多個探究環節，積累科學論證經驗，實現科學思維的發展。

例如，人教版教材八年級下冊“阿基米德原理”這節課是初中物理知識體系中的重點，也是學生學習物理過程中的難點，教師可以通過提出探究性問題，驅動學生進行實驗驗證，以鍛煉其科學論證能力。教師可以結合教學主題提出“物體所受的浮力大小和排開液體所受的重力之間存在什么關系？”這一探究性問題，鼓勵學生大膽猜想。部分學生認為，物體所受的浮力等于排開液體所受的重力；還有學生認為，物體所受的浮力大于排開液體所受的重力。教師鼓勵學生運用控制變量法，設計實驗方案并動手操作實驗步驟如下：用彈簧測力計測出某物體所受的重力；將被測物體逐漸浸入水中，觀察彈簧測力計的示數和水面的變化；用小桶收集被測物體完全浸入水中后排開的水；測出小桶和物體排開的水所受的總重力；測出小桶所受的重力。由此，學生結合實驗現象、彈簧測力計的示數和小桶收集水的體積進行對比和計算，發現浮力的大小等于它排開的液體所受的重力，從而驗證了阿基米德原理。

5.項目驅動，串聯科學規律

從學生思維發展的角度來看，思維的開發是一個動態的過程，其需要經歷復雜和多層次的過程，這一過程對學生思維的發展具有顯著影響。對此，教師可以依托完整的實踐項目或理論教學來實現培養學生科學思維的目標。項目式學習是一種具有完善的邏輯結構的教學方法，適合用來培養學生的科學思維。教師可以將項目式學習引人課堂，結合教學內容串聯科學規律，讓學生對物理知識展開持續、深人地探究。

例如，在教學人教版教材八年級下冊“牛頓第一定律”這節課時，教師可以以牛頓第一定律為核心，設計“伽利略的理想實驗”“牛頓第一定律”“慣性與質量”三個項目主題，并提出具體的項目探究任務，讓學生在完成任務的過程中串聯科學規律，強化自身的科學思維，具體內容如表1所示。

基于此，教師結合具體的項目主題，設計多個具體任務，驅動學生主動認識、理解和內化相關知識，推動學生科學思維的發展。

三、結束語

科學思維不僅是物理核心素養的重要組成部分，還是支持學生學習物理知識的重要能力。教師要注重培養學生的科學思維，認識到科學思維對學生發展的重要性，在實際教學中采取創設情境、觀察思考、互動交流、實驗探究、項目驅動等多元教學策略，引導學生將目光聚焦在對知識的深層次探究上，從而真正推動其科學思維的發展。

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