如何在物理教学中培养学生的科学思维素养

朴莉

摘 要：物理课堂教学中着重培养学生的科学思维能力，在物理教学中培养学生的模型建构能力、科学推理能力、科学论证能力、质疑创新能力。

关键词：核心素养；科学思维；科学探究；科学态度

一、在物理教学中培养学生的模型建构能力

初中物理课堂教学为了更形象地处理问题，老师们会把复杂的实际情况转化成容易接受的简单的物理情境，形成经验性规律，建立物理模型。物理模型可以分为直接模型和间接模型。直接模型指的是物理情境具体体现的内容在学生脑中形成的直观图像和信息，这种模型可以叫做直接模型。例如，当前初中物理教育中需要探索的抽象模型，小球、木块以及质点等等。质点属于理想化的物理模型。间接模型指的是物理情境中的相关内容，在学生大脑中形成的间接图像，需要学生通过自己的实际经验进行加工，而后获得相关的时空图像，这样的模型属于间接模型。这种模型对于学生的要求比较高，学生需要具备一定的抽象思维能力。

二、在物理教学中培养学生的科学推理能力

科学推理能力是研究物理问题必备的能力，也是初中物理学习对学生思维的逻辑性和严密性能力培养的初级阶段，在教学中可以有意识地培养学生运用所学知识进行合理逻辑推理，培养学生良好的思维习惯，使其终生受益。

案例：凸透镜成像的规律是初中物理实验中一个比较完整的探究实验，也是一个很重要的实验。通过实验总结出当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；让学生再分析凸透镜可成倒立、等大的实像吗？引导学生推理分析，当蜡烛逐渐向凸透镜靠近的过程中，像是怎样变化的，在什么位置时能成倒立、等大的实像？再进一步分析：当u满足什么条件可成倒立、等大的实像呢？不难得出：当物距在二倍焦距处可成倒立、等大的实像。当物距在焦點时，凸透镜不成像。还可以继续引导学生用推理的方法分析，当物距小于焦距时光线经凸透镜折射后会聚，所以成虚像。也可以总结成：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近像远像变大。

三、在物理教学中培养学生的科学论证能力

初中阶段，分析与论证能力即是科学论证的能力，要求学生能对探究过的实验进行分析得出正确的结论。分析信息时都有一些常用的方法，初中阶段分析论证的方法主要有归纳、比较和推理，有定性分析和定量分析。

1.分析实验现象，得出结论

物理与生活息息相关，生活中的许多现象都能用物理知识解释。

案例：真空不能传声的实验，用抽气机抽出空气，根据声音的变化，引导孩子们推理：真空不能传声。声音的传播需要介质。这样的实验在实验过程中受到实验条件的限制，不可能在真空的条件下进行，只能根据想象进行推理得出结论。

2.分析数据，得出结论

初中物理实验有很多是通过数据分析得出结论，有些数据必须在定量关系前加上条件，就是控制变量法。案例：在做欧姆定律实验时，要讨论在电阻一定时，导体中的电流与电压的关系；在电压一定时，导体中的电流与电阻的关系。例题：探究电流跟电压的关系，李木同学设计了实验表格并根据表格得出了实验结论。

3.分析图像，得出结论

图像是表示物理规律的方法之一，它可以直观地反映某一物理量随另一物理量变化的函数关系，形象地描述物理规律。在进行抽象思维的同时，利用图像的视觉感知，有助于对物理知识的理解和记忆，准确把握物理量之间的定性和定量关系，深刻理解物理意义，应用图像不仅可以直接求出或读出某些待求物理量，还可以用来验证某些物理规律，测定某些物理量，分析或解决某些复杂的物理过程。

案例：如下图所示，是某种物质熔化时温度随时间变化的图象。由图中可以得到有关物质熔化的规律。①这种物质是晶体；

②熔点是80℃；③熔化时间是6分钟；④熔化吸热等。

四、在物理教学中培养学生的质疑创新能力

爱因斯坦说过“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”在物理教学中教会学生一些质疑的方法是作为物理教师在现阶段所应注意的一项重点工作。在物理教学中，教师可以设置创造质疑情景，使学生正确质疑。

案例：在演示完奥斯特实验后，可以提出问题让学生思考：小磁针的转动方向及转动的角度跟什么有关？这样也为通电螺线管的讲解做好铺垫。

提高课堂艺术是调动学生创新质疑能力的关键。初中生的心理和生理特点导致精神集中的时间短，因此教师上课时要注意课堂艺术，要善于捕捉学生的一举一动，不断激发学生的质疑创新能力，提高教学效果。

总之，在物理教学中培养学生的科学思维素养是重中之重，每个教师都应该努力做到每节课都培养学生的科学思维素养，对学生的必备品格和能力负责，全面提高自己的教育教学水平，为教育事业做贡献。

参考文献：

马兆兴.新课程与教师综合文化素养[M].首都师范大学出版社，2006-07.

编辑 赵飞飞