江凤兰
(广东省广州市五中滨江学校 510230)
物理科学思维能力意为在物理学习中,学生对于所认知的客观事物进行性质、规律以及关系等作出判断的能力,其中有逻辑思维能力、直觉思维能力、形象思维能力、动作思维能力等.因为物理学科难度较大,所以在物理教学中进行学生的高阶科学思维能力培养是十分必要的.具体的教学策略可以采用“问题引导”“实验研究”“创新拓展”等方式,作为教师要积极学习新的教学理念和方法,互相借鉴、积极反思,关注如何能够更好地培养学生.
在教学中以“问题引导”的方式能够很好地培养学生的科学思维能力,因为思维是一种主动思考的方式,用问题来引导学生进行逻辑、动作、图像等方面的思考,能够让学生自己领悟物理知识的内涵,明白物理规律的原理,逐渐养成遇到问题能够自己进行思考和解决的习惯,这样教师才达到了最终的教学目的,授人以鱼不如授人以渔,学生最终要取得的是自己探究知识的思维能力.而前期教师可以通过一系列问题来对学生进行引导和培养,在进行问题设置的时候,教师要根据教学内容精心设计,达到真正能够引导学生思考的效果.
例如,在进行“大气压强”的教学内容时,教师可以通过设置好的问题一步步引导学生回答和思考.教师要讲解的具体内容为大气压强是如何产生的以及大气压强的方向.首先可以提问为什么会产生液体压强?学生会回答:“因为液体有重力.”教师继续提问液体压强的方向是什么?为什么?学生会回答:“因为液体具有流动性,所以液体压强是朝各个方向的.”教师继续提问地球的大气层是否有重力?有没有流动性?空气有压强吗?空气的压强方向是什么?学生会回答:“地球大气层有重力,空气也有压强,因为大气有流动性,所以压强的方向也是朝各个方向的.”教师在设计这一系列问题的时候,上一问是下一问的铺垫,学生通过上一问的答案能够推导出下一问的答案,在一步步中进行直觉思维、逻辑思维的训练,科学思维能力一步步得到了提升.
初中物理随着难度的增加,抽象思维内容越来越多,难度越来越大.初中学生的逻辑思维能力大部分还是基于经验,需要借助实体等客观现象进行理解,那么通过实验研究,可以让抽象的理论变为现实,让学生容易理解,并且能够引起学生的学习兴趣.
例如,在进行压强的教学内容时,可以做一个关于筷子和米的实验.在装着米的杯子中插入一根筷子,提起筷子是否会将杯子一同提起.可以让同学在塑料杯子中倒满米,然后用力将杯子中的米压紧,用手指将杯口的米按住,将筷子从手指缝中间插入米中,最后轻轻提起筷子,同学们会发现杯子和米都被提起来了.然后向同学们提问这是为什么?有的同学在做实验的过程中进行观察和思考会得出正确的结论,因为用力挤压米,会将米之间的空气挤出来,杯子里面的压力就小于杯子外的压力,将筷子和米粒挤压在一起,这样筷子提起的时候就带动米和杯子一起被提起.在做完实验的时候,思维能力比较强的同学可能会快速得出结论,但是有的学生可能还比较困惑,教师可以再做一遍实验进行关键问题的提示,比如在做实验的时候提醒学生不提前挤压米就将筷子放进去,那么同学们会看到不一样的实验效果,再让学生进行思考,逐步推导出正确的结论.学生对实验比较热衷,以做实验的方式让学生直观看到物理原理的现实应用,学生更愿意主动思考,来体会和理解物理知识,能够很好地锻炼学生的逻辑、形象等科学思维能力.
开发学生的创新能力,是培养学生科学思维能力的重要目的之一.在进行初中物理教学的时候,如果只是教授教材所包含内容,难免会有局限性,不能引发学生的创新性思维,在进行教学时可以根据教材内容有所拓展,让学生有创新思维的空间,对于物理新知识、新规律有所认知.
例如,在进行透镜及其应用的教学内容时,教师带领学生做凸透镜成像规律的实验的时候,可以根据实验内容做一些拓展性教学,增加一些拓展性问题.比如蜡烛逐渐燃烧,光屏上的像位置会发生怎样的变化?如果光屏中的像位置在下面,如何调整凸透镜会让光屏的像居中? 如果遮住凸透镜的一部分,光屏的像还完整吗?如果在凸透镜上放一个小纸片,光屏上会出现小纸片的像吗?对于凸透镜实验进行拓展,能让学生对于成像规律认识得更全面.新增的探究问题让学生自己去思考和观察,根据实验结果自己得出结论,并且在实验过程中,学生可以自己去思考还有什么样的问题需要探究,教师鼓励学生的发散性思考,对于有偏差的问题进行指导和校正,并将具有价值的问题进行记录,鼓励学生得出结论.进行创新拓展不仅局限在课堂上,教师可以组织学生参加一些课外活动,比如去物理试验馆体验无重力状态,看VR影片.可以组织学生看科幻电影,分析电影的哪些原理是可以实现的,哪些是不能实现的,如果学生是电影中的人物,面对问题会有哪些更好的想法.可以组织学生讨论百年后会有哪些理念变为现实,学生可以分享自己的想法,教师和其他同学帮助分析是否会实现,并且帮助进行实操.物理规律本就是不断思考和论证的过程,通过培养学生的科学思维能力,能够为学生的长期发展打好基础,培养高素质人才.
初中物理中科学思维能力的培养渗透在教学的每一个细节,无论用何种策略进行教学,学生都应该作为教学的主体,而不是教师.在教学时,应该为学生创造更多的能够发挥潜力和积极参与的平台,这样学生才能够自主思考,真正提升自己的思维能力.时代发展为教育带来了大量的优质资源,教师可以利用网络资源、科技手段等等方式带领学生进行物理知识的探索,抓住当前的良好时机培养学生的科学思维能力.