科学思维视域下物理教学策略探析

【摘 要】本文借助科学思维视域进行物理教学策略的探讨，提出通过拓展生活素材引导学生认知知识的本质，运用生活中的瓶瓶罐罐自制教具，分析生活中的自然现象引导猜想验证;通过挖掘实验资源引导学生进行观察探究，强化学生的参与意识和开拓意识;培养学生的建模能力，提高学生的解题效率，形成过程模型和问题模型等教学建议，以期促进学生高效学习物理。

【关键词】初中物理 科学思维 教学策略

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2021）42-0099-02

科学思维视域下的物理课堂教学策略以三大模块为主。首先是生活素材的运用，为物理知识的导入进行有效激趣;其次是针对物理实验模块进行深入探究，挖掘实验资源强化学生的实验意识;最后是对学生物理建模能力的培养，让学生通过建构认知模型促进其解题效率的提高，实现学生学习效率、学习效果的有效提升。

一、拓展生活素材，认识知识本质

（一）运用瓶瓶罐罐，自制教具

物理是一门对生活经验、现象进行总结的学科，该学科与生活具有密切联系，若将物理教学与学生的实际生活贴近，就可提高学生学习物理知识的兴趣与热情，进而推动物理教学活动的顺利开展。教师为学生进行生活素材的拓展，首先可以运用生活中的瓶瓶罐罐，自制教具进行课堂教学，让学生自然进行物理知识的认知，提高其学习兴趣。

如在《运动的快慢》一课教学中，学生需要学习到测量速度的相关内容，教师可以运用生活中常见的乒乓球进行小车的制作：先用针在四个乒乓球上穿孔，再用细铁丝将并行的两个乒乓球串连，在中间用细铁丝进行固定，这样一个简单的四轮小车就制作成了。教师可以在四个轮子中间用废纸盒等材料进行车篷的制作，让小车更加符合生活中实际的汽车形态。教师将小车的制作方法讲解给学生后，使用小车进行速度的测量：首先让小车从斜坡上滑下，让学生为小车滑下的过程计时，记录时间t;接着变换斜坡的角度，让学生分别记录不同的时间t;最后让学生测量斜坡的长度s，通过s÷t进行小车不同速度v的计算。在进行完速度v的测量后，学生就理解了速度公式的相关概念，教师此时可以为学生提供乒乓球和废纸盒等材料，让学生自己尝试制作教学工具。这样学生的好奇心得到了满足，也通过自制的教学工具对本节知识的理解更加深刻了。

物理是一门与实际生活息息相关的学科，许多物理实验都可以用生活中的瓶瓶罐罐进行教学工具的制作。这样不仅可以为学生直观地展示课本中抽象的物理现象，更可以充分激发学生的学习兴趣，促进学生认识知识的本质，进行深刻的物理探究，有效促进学生对物理知识的学习。

（二）分析自然现象，猜想验证

运用生活素材，还要从分析自然现象入手，引导学生针对生活中的自然现象进行有效思考，让学生猜想其中的物理规律并验证物理课本的知识，这是有效利用生活元素提高学生的物理学习兴趣、引导学生深入探究物理知识的方式之一。通过对生活现象的猜想和对课本知识的探究，学生能够自主运用物理知识解释生活问题。

如在《声音的产生与传播》一课教学中，教师首先向学生说明问题：“声音现象在我们的生活中随处可见，我们无时无刻不处在声音的包围之中，声音从本质上来说是自然界存在的一种基本现象，那么大家猜想一下声音是如何产生的呢？”学生此时就会展开各种猜想。当学生的讨论进行到一定程度后，教师就为学生进行展示：教师拿出一把直尺，将其一半放在桌边，然后用手用力下压让直尺上下晃动，此时大家就能明显地听到直尺振动发出的声音;教师接着调整下压的力度，让直尺晃动的幅度变小，此时大家会发现直尺发出的声音也变小了，学生此时就会想到声音的发出和直尺的振动有关。教师再为学生进行讲解：“其实刚才大家的猜想有一定的道理，一切声音都是由物体的振动产生的，这种例子在生活中随处可见。”接着，教师为学生播放小提琴、吉他等乐器通过弦的振动产生声音的视频，让学生进一步通過生活现象进行观察，这样学生就实现了对声音的产生这一奥秘的探究。教师接着为学生设计下一个问题：“声音传播的速度快还是慢？”学生此时又会给出各种猜想，待学生讨论后，教师为学生讲解：“声音传播的速度是非常快的，在我们的空气中，声音传播的速度接近350m/s，在其他一些介质中这一速度更快。但是，声音的速度并没有光的速度快，大家在生活中有没有发现这样一个现象，在雷雨天时，我们总是先看到闪电再听见雷声，这就说明了声音的传播速度没有光的传播速度快。”

生活中的自然现象的引入，可以让学生通过现象针对物理课本中的概念进行形象直观的体会。在猜想和讨论中，学生对知识的理解也在一步步加深，从而实现对物理知识的深度学习，促进自身知识的内化吸收。

二、挖掘实验资源，引导观察探究

（一）强化参与意识，体验成功愉悦

科学视域下的物理教学策略，还应当挖掘教学过程中的实验资源，让学生通过对实验现象的观察和探究理解物理知识。在物理实验的过程中要注重让学生参与其中，强化学生的参与意识，让学生体验成功的愉悦。

如在《熔化和凝固》一课教学中，学生会学习到与物态变化相关的物理知识，要进行“探究固体熔化时温度的变化规律”这一实验，此时教师就可以让学生在保证安全的前提下参与到实验中来，让学生体验实验成功的愉悦。教师首先为学生准备好实验器具，在点燃酒精灯后，让学生主要负责时间和温度的记录。学生此时就会开始观察温度计和秒表，仔细进行数据的记录。当数据记录完毕、固体完全熔化后，教师询问学生物质的融化过程中温度有什么变化，学生此时就会发现自己记录的相关数据和课本中给出的固体在熔化过程中虽然不断吸热但温度保持不变这一点相契合。

让学生参与物理实验是引导学生形成物理知识深刻体会的有效方法之一，学生只有亲自动手实践才容易得出真知，并促进自身学习信心的增强，激活学习物理的内在动力。

（二）强化开拓意识，鼓励创新分析

在进行物理实验的过程中，还要强化学生的开拓进取意识，让学生在不知道课本的既定实验结论的情况下，进行有效的物理现象的分析，培养学生的创新意识、开拓意识，形成正确的认知。

如在《汽化和液化》一课教学中，学生要学习到与沸腾相关的物理知识，此时教师就可以让学生在不知道实验结论的情况下进行创新分析，让学生根据已知经验进行结论推断。教师首先带领学生进行实验，让学生探究水沸腾时温度变化的特点。这一实验与前一节固体熔化时的实验较为相似，教师引导学生进行实验工具的组装后，让学生点燃酒精灯开始实验，当水温接近90摄氏度时，让学生每隔0.5分钟记录一次水温。这一次学生不仅要将水温和时间记录在表格内，还要绘制出水温随时间变化的坐标图。在学生绘制完成后，教师询问学生：“大家通过这一实验绘制出的图可以得出哪些结论？”学生此时就会开始思考，并发现水沸腾时一直处于温度不变的状态，但他们此时还不能得出确定的结论。学生又想起前一节实验的结论——固体物质在熔化时温度会保持不变，此时学生就得出了当液体汽化时温度会保持不变这一结论，实现了对实验现象的创新分析，强化了自身的开拓意识。

固体熔化的实验和水沸腾的实验都是物态变化实验中较为重要且现象明显的实验，因此教师利用这两个实验中明显的现象让学生参与到物理规律的探究中来是具有可行性的。但这两个实验都存在针对物体加热的过程，尤其是水沸腾实验，实验现象较为剧烈，因此教师应当在确保学生安全这一前提下进行实验。

三、培养建模能力，提高解题效率

（一）抓取主要特征，形成过程模型

物理建模实际上就是把复杂烦琐的实际情况通过建立模型转化成相对容易接受的较为简单的物理情境，形成经验型的规律，从而使物理问题得到更简捷、形象的处理。培养学生的物理建模能力，可以有效提高学生的解题效率。在建模过程中，教师首先应当抓取知识的主要特征，引导学生在脑海中形成过程模型。

如在《光的反射》一课教学中，学生要学习到与光反射相关的物理知识，此时教师就要抓住光反射的主要特征，让学生对光反射的过程形成认知模型。教师通过展示光反射时的现象引导学生对反射特点进行探究，并询问学生：“在反射现象中，我们将反射过程分为了哪些光线？”学生会回答“入射光线和反射光线”。教师继续询问学生：“以这两条光线为核心，分别形成了哪些角？”学生会回答“入射角和反射角”。教师继续询问：“那么这两种角存在何种规律特点？”学生此时就会回答“入射角等于反射角”这一特点，实现对反射过程的思维建模。

这样抓取了反射现象中光线、角这两个主要特征进而引出反射定律的方式，有效促进了学生对反射过程的理解，实现了有效的思维建模。

（二）凸显意义建构，形成问题模型

学生不仅要建立过程模型，更要建立这一物理知识解决何种问题、解释何种现象的问题思维模型，为此教师要在教学过程中凸显物理概念的意义，引导学生进行意义延伸。

如在《光的色散》一课教学中，学生要学习到与光色散相关的物理知识，此时教师就可以为学生凸显光色散的意义。教师为学生讲述：“我们学习光的色散有何种意义？通过对光的色散研究，我们发现了色光的三种原色，了解到颜色并不是天然存在的，而是由不同的色光混合形成的。我们还研究出光的色谱，通过色谱可以构建出美妙的色彩。我们还了解到紫外线和红外线，分别在生活中得到了不同的应用。”这样学生就理解了光的色散在生活中能解决哪些实际问题，形成了问题模型。

通過这样引导学生进行意义建构，学生能够更加深刻地理解自己学习物理知识的意义，也能够在物理知识应用的题目中通过问题模型将知识有效运用，从而解决实际问题。

【参考文献】

[1]吴镇坤.初中物理教学中生活素材的应用价值探讨[J].数理化解题研究，2021（2）.

[2]陈国华.物理建模与中学生思维能力培养[J].教育教学论坛，2013（42）.

【作者简介】林海富（1975— ），男，广西博白人，大学本科学历，一级教师，现就职于玉林市博白县中学，主要研究方向为中学物理教学。

（责编 唐玉萍）