浅析初中物理教学中科学思维的培养

徐松辉

摘  要：科学思维是初中物理核心素养之一，其内涵为对物质本质属性及内在变化规律进行思考和探究的科学意识。在初中物理课堂教学中，对学生科学思维素养的培养是培养学生内在物理素养的必然，对于学生在物理学习中的长远成长尤为重要。教师应积极探究学生的学习诉求和学习心理变化，从而对学生的科学思维进行培养，推动学生物理素养的完善及提升。

关键词：初中物理;科学思维;教学

在初中物理教学中，培养学生的科学思维是教师教学的重要目标，而对学生科学思维的培养，需立足于科学思维本身的内涵及教材内容，研究教学和科学思维的契合点，从而以合适的角度切入教学，对学生进行培养，才能够科学有效地推动学生科学思维的形成和发育。那么，教师应如何培养学生的科学思维呢？下文，笔者便结合自身多年教学经验来对此进行一番探究。

一、“问题导学”，优化课堂教学模式

课堂是教学的主阵地，培养学生的“科学思维”首先应从课堂教学模式入手，“问题导学”模式就是一种发展学生科学思维的有效课堂模式。该模式把教学内容分解成一个个循序渐进、环环相扣的思考性问题，以问题为载体进行师生互动，以问题为线索引导课堂教学。让学生通过问题的分析与思考潜移默化地领悟物理概念的内涵，把握物理规律的真谛，养成科学思维的习惯，掌握科学思维的方法。

例如，在学习“大气压强”时，该节内容包括大气压强产生原因、方向，以及测量大气压强的方法与应用。我们在课堂上通过导出液体压强概念，让学生了解和思考液体压强的原因、方向。液体本身具有流动性，与空气中的大气层相比具有相似性，由此来探究“空气是否受到重力”影响。同样，在空气中，也会产生压强。利用托里拆利实验，观察水银柱的下落现象，水银柱为什么没有与水银槽相平？原因是什么？是否与空气中的大气压有关？同样，当我们将玻璃管进行倾斜，观察水银柱的长度、高度变化。为什么长度变长，但高度不变？当我们选择更为粗大的玻璃管进行对比实验时，有何发现？水银柱的高度会升高或降低吗？与液面粗细有关系吗？如果将玻璃管进行提升，水银柱的高度会有什么变化？如果在玻璃管内进入少量空气，则所测大气压与实际大气压相比有何不同？这些问题的提出，让学生能够结合实验过程，全面了解和认识空气大气压的存在，并通过水银柱的高度变化来测量大气压强的大小。

然后，面对液体压强，我们能够利用P=ρgh来计算吗？事实上，因为空气的密度无法确定，所以不能将液体压强公式应用到大气压强测量中。显然，在“问题导学”中，问题的提出与思考，更有助于激活学生的物理思维，增强科学思维意识的培养。

二、“实验支撑”，消除学生思维屏障

许多学生刚开始学习物理时热情很高，随着抽象思维的内容增多，渐渐感到学习困难。究其原因，是初中学生的抽象思维仍属于经验型逻辑思维，对抽象事物的理解通常需要借助事物的表象做支撑。因此，物理实验自然成为支撑“科学思维”的有力武器。物理实验手段应用得好，既能给教学增色，激发学生学习兴趣，又能让教学出彩，消除学生的思维障碍。

在有关“惯性”知识的习题讲评中，笔者曾遇到过一道让学生纠结的题。

例1：在一艘匀速直线运动的游艇尾部，如果一名游客竖直向上跳起，当他落下时将落回游艇还是落入水里？

讲评中，笔者先让学生进行了充分地交流与思考，笔者发现即使部分学生能运用惯性知识分析得出乘客将落回游艇的结论。但由于缺乏感性认知，大部分学生还是对此半信半疑。此时如果没有实验加以验证，估计学生的“思维疙瘩”很难消除。为此，笔者从口袋里拿出一串钥匙作器材设计了一个演示实验：在匀速行进时竖直向上抛出钥匙，模拟游客在匀速运动游船上竖直向上跳起的现象。当看到钥匙下落后并没有落在我的后面，更没有落在我的前面，而是正好落回我的手上时，学生惊讶地报以热烈的掌声。这掌声说明，学生之前的“思维疙瘩”已经消失。所以，用形象的实验手段辅助抽象思维，对抽象思维偏弱的初中生而言，确实起到了很好的支撑作用。

三、“教学拓展”，激活创新思维

开发学生的创造潜能，培养学生的创新思维能力是新课程体系中的主要目的之一，也是“科学思维”培养的重点。创新思维，是一种具有开创意义的思维活动，即开拓认识新领域、开创认识新成果的思维活动。物理教学如果只局限于教材本身的常规内容，并不利于学生创新思维的培养。应在此基础上根据教学的实际情况有所拓展和延伸，为学生开辟出创新思维的广阔空间。

以“探究凸透镜成像规律”实验为例，笔者把一些原本没有的，但又与本实验密切相关的几个探究问题，与该实验有机整合，将实验进行了合理的拓展和延伸。新增的探究问题是：

①若蜡烛烧短了，光屏上的像会发生怎样的偏移？为什么？

②若光屏上的像偏下，为使像居中应如何调节凸透镜？

③若凸透镜被遮挡一部分，光屏上还能成完整的像吗？像有何变化？为什么？

④若有一只苍蝇落在凸透镜上，光屏上会出现苍蝇的像吗？为什么？

通过探究问题的拓展和延伸，不仅让学生对凸透镜成像规律理解得更深入、认识得更全面，而且新增的探究任务没有预设的实验方案，也没有按部就班的实验步骤，给予了学生最大限度的自主性和创造性发挥的空间，使学生创新思维的火花在实验探究的过程中能尽情迸发，进而为学生创新思维的发展创造有利条件。

综上所述，培养学生的“科学思维”能力渗透在我们教学过程的方方面面，无论采用哪种方法促进学生科学思维的发展，都应注意把学生放在教学的主体地位，想方设法为学生创造更多自主参与与发挥的思维空间或平台。只有这样，培养学生科学思维的方法才能真正取得实效。

参考文献：

[1]陈懋.例谈初中物理教学中学生科学思维的培养[J].教学月刊·中学版（教学参考），2019（6）.

[2]陳峻.基于科学思维素养的初中科学概念构建的教学策略[J].中学物理（初中版），2018，36（11）.

[3]吕晓媛.初中物理科学探究实验教学设计及案例研究[D].宁夏大学，2017.