学生理性思维培养目标下的初中物理插图教学研究

张振英 李平丽

摘 要 在我国教育体制改革的新时期，素质教育得到了广大教育工作中的充分重视与关注。其中，理性思维作为初中物理教学中重点培养的核心素养之一，就要求教师在物理课堂中充分应用插图教学，以此来进一步加深学生对物理观念的理解，培养学生的创新能力与理性思维。基于此，本文章主要针对学生理性思维培养目标下的初中物理插图教学展开了深入的分析与研究。

关键词 理性思维;初中物理;插图教学

中图分类号：G622 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2020）27-0152-02

理性思维是在经验事实基础上构建理想模型的一个抽象概括的过程，该思维的形成不仅可以帮助学生在科学推理与事实证据的基础上对部分观点与结论提出批判与质疑，同时也能够有效培养学生的创造性见解的能力与品质。插图在物理教学中可以起到一定的补充与诠释作用，为此，在基于学生理性思维培养目标下，教师要合理应用插图教学，充分激发学生的学习兴趣，引导学生正确的观察、分析与表达插图信息，并在此过程中增强学生的感性认知，培养学生的理性思维。

一、强化概念理解，培养学生模型建构思维

模型是人们针对某种特定的目的，对认识对象做出的一种简化的概括性描述。其中，物理模型的构建，不仅可以让部分抽象的物理概念更加形象化，同时也能够进一步加深学生对概念的理解。目前，物理教材中的大部分插图均可以有效培养学生的模型构建思维，帮助学生更好地构建概念理解功能模型。

例如，要想证明核聚变是由两个小质量的原子核结合成一个大质量新原子核的过程，并能够释放出大量能量的现象，教材就会配上一个氘核与氚核在超高温条件下发生聚核反应，变成氦核的图片，如图1所示。该插图不仅可以形象的展示出聚变反应的过程，同时也能够让抽象的知识具体化，可以让学生更加深入的理解，在消耗相同质量的核材料条件下，核聚变所释放出的可能要明显多于核裂变。

晶体熔化图象，物理教师就可以在图象的基础上，组织与引导学生讨论AB、BC以及CD各段的温度是如何变化的？物质又处于什么状态？在这一过程中，学生也可以将晶体熔化的特点，即要具备一定的熔化温度直观形象的表达出来。

除此之外，初中物理教材中也有很多其他的模型插图。例如镜面反射、近视与矫正、直线电流的磁场等。教师利用插图教学，不仅可以有效培养与提升学生的读图能力与图片分析能力，同时也能够进一步加深学生对物理概念的理解，帮助学生构建与发展建模思维。

二、创设问题情境，培养学生科学推理思维

科学推理是学生思维能力发展到一定程度后而形成的一种理性思维。有相关研究表明，在传统课堂教学中，学生所学的科学知识极易被遗忘，但若让学生参与到“科学推理”的过程中，其科学思维不仅会得到进一步的发展，同时也有利于加深学生对科学知识的理解与记忆。为此，在物理教学中，教师要充分利用插图创设合理的情境，运用学生所学知识与方法来开展逻辑推理活动，培养学生的科学推理思维。

教师在讲解《牛顿第一定律》时，就可以带领学生一起观察与剖析教材插图，见图4，同时也要配合实验，通过分析插图与观察实验，学生可以总结出一个规律：在小车运动时，水平面越光滑，小车所遭受的阻力越小，且运动距离越大，速度减小的过程也就越慢。在此基础上，教师就可以接着提问学生：如果小车在水平面上运动时不遭受任何的阻力，它将会何去何从呢？通过循序渐进地引导，学生就可以推理出，物体会一直保持匀速直线的运动。

在初中物理教材插图中，教师还可以利用声音在空气中的传播、海市蜃楼的成因以及电磁继电器等插图来引导学生推理出正确的结论。与此同时，通过插图情境的创设，教师还可以有效培养学生的问题分析能力与解决能力，进而进一步促进学生科学推理思维的形成与发展。

三、剖析事实现象，培养学生科学论证思维

科学论证是在科学事实、规律与概念的基础上，证明某一个结论或者是观点是否正确性的推理方法。库恩认为，把学生获取知识的认知过程作为一个内隐的论证过程，不仅是实现内隐思维策略外显化的有效途径，同时也可以促进学生思维能力的进一步发展。基于此，在物理教学过程中，教师就要充分应用插图教学，引导学生在分析插图的过程中推理出相关的结论，并正确判断观点的正误，以此来全面培养学生的科学论证思维。

首先，教师指导学生对图5插图进行观察，学生可以得出这样的一个事实：将小凳子当当正正的放在海绵上，海绵就会发生凹陷;将砝码放置在小凳子，海绵的凹陷程度就会增加，但若将小凳子凳面倒立放在海绵上，海绵凹陷的程度就会变小。由此学生可知，在受力面积相同的条件下，压力越大其压力的作用效果就愈加明显;在压力相同的条件下，受力面积越小，其压力作用也就愈加明显。

四、关注图片内涵，培养学生质疑创新思维

根据长期的实践可知，创新是在无数个质疑的基础上而完成的，而创新是质疑的进一步深化。为此，教师在开展插图教学的过程中，要充分重视图片的内涵，启发学生思考，指导学生自行提出质疑与讲解，进而深入挖掘插图中隐藏的科学性问题，有效培养学生的批判性思维，并通过深入挖掘插图中的科技元素来进一步培养学生的质疑创新思维。

教师在应用物理教材中具备科学性问题的插图过程中，首先要组织学生进行有针对性的讨论与交流，并引导学生找出插图内容中的错误，提出有效的改进意见与建议，充分培养学生的质疑创新能力。如图6所示，通电螺线管本身是具有磁性的。在此基础上，有部分学生就会提出，将图中导线直接连接在干电池的两端，会出现短路现象。而电源一旦被损坏，电流就会在电路中消失，也就不会产生磁场？通过与其他学生的讨论，一致认为，在电路串联中安装一只滑动变阻器可以有效解决该问题。

除此之外，物理教师也可以让学生在日常学习的过程中积极关注教材插图中的内涵，根据教学内容来找出可以有效设计成问题的教材插图，并充分鼓励学生大胆的提出质疑，以此来全面培养与发展学生的批判性思维与创新思维。

五、结语

总而言之，在我国教育体制持续改革的大背景下，理性思维是初中学生学习物理过程中必不可少的一种的思维方式，其主要是建立在证据与逻辑推理基础之上的。为此，物理教师在插图教学中，要引导学生认真分析、研读与挖掘插图的潜在内涵，以此来帮助学生构建物理观念规律。同时，教师也要在插图教学中培养学生的信息获取能力，全面促进学生理性思維的形成与发展。