基于学生科学思维培养的初中物理概念教学

杜想平

（甘肃省武山县榆盘九年制学校，甘肃武山 741300）

在日常教学中，要想让学生快速在大脑中建立精准的物理概念较为困难，原因在于传统教学中隐含的矛盾会在教学过程中逐渐凸显。因此想要避免这种情况的继续出现，就需要做到“心中有学生”，从实际情况出发不断调整教学手段，充分了解学生认知发展水平和思维特点，在此基础上采取适宜的教学对策，才能更好地培养学生的科学思维。

一、初中物理概念教学的意义

科学思维是当下所有学生都应当具备的思维之一，这对于个人今后的成长以及学习有重要作用。初中是学生开展物理学习的关键时期，更是培养学生综合能力的黄金期。然而对于任何一门学科而言，在向广大学生传授知识的过程中，都有其所揭示的内容。对于物理学科而言，是揭露事物的客观事实以及相互作用的存在。但有部分概念过于深奥，难以理解，在学习的过程中就需要掌握方式和方法，应当以概念为思维的细胞，个人认知为基本形式，才能够形成科学的学习架构。无论是生物还是化学，在学习任何一门学科的过程中，若没有概念作为引导，学生的逻辑思维能力就不能得到很好的锻炼，更不能通过分析了解规律背后的变化，进而失去学习该学科的价值。

因此，物理概念不是基础知识的简单组成，而是规律演化以及公式和相关理论的基础。为学生揭示了概念之间的联系以及相互制约的关系，若不能够充分地理解，就谈不上对知识的灵活应用。中学生感到物理难学，并不是因为自己的基础比较差，或是天生就不适合学习理科。根本原因在于其没有弄明白基本概念，在教学中往往采用死记公式、不断刷题的方式学习，这种落后的教学手段并不适合当前学生的身心发展。因此清楚地了解概念成立的过程、知识体系的内涵和外延，才是学习的正确方法。比如，学生对简单的加速度以及质量等概念都弄不清楚，想要掌握和理解牛顿第二定律恐怕就是天方夜谭了。这样的例子还有很多，总而言之，物理概念并不仅仅是简单地概括，而是通过长时间观察、分析后，再对相关数据进行总结的过程。所以在概念成立以后，学生需要运用科学的方法和手段，对所观察的现象进行分析和概括，在无形之中培养逻辑思维能力，养成科学思维，这对于学生今后的学习起着十分重要的作用。部分概念还需要使用数学手段进行表达，才能充分反映出其因果关系。因此学习物理的根本之处还是在于掌握正确的方法，这在很大程度上与新课程遥相呼应。

二、物理概念的形成过程

（一）物理概念的定义

在日常教学中，由于初中阶段学生基础知识较为薄弱，所掌握的概念知识也只能是随着教学层次的提高而不断深化。所以对于已经掌握的知识以及概念，存在客观的片面性。比如对电压的理解，在初中和高中阶段就具有差异性。从认知论的角度分析，都是以直观表象为基础，然后再通过分析概括等思维活动，将知识逐渐应用于物理现象和过程的认识过程。

（二）形成过程

物理概念，需要通过对日常生活的观察等相关活动，或者根据已经存在的经验数据，经过研究以后方可形成。比如关于力的知识以及电的知识，都是在感性认知的基础上形成的。然而由于学生在认知能力上有所欠缺，对已经掌握的观点或许存在误解。比如对摩擦力的理解，很容易受到生活经验的影响，只是关注到摩擦力会对物体的运动形成阻碍。在此基础上形成的认知是片面的，教师在教学中应当积极引导学生分析摩擦力成为动力的相关案例，才能更好地帮助学生理解这部分概念。通过经典案例教学有助于让学生了解案例背后产生的规律，这对于理解物理概念有积极作用。在教学中可利用多媒体软件模仿整个实验过程，对此教师有必要详细讲解其中的重难点，以此帮助学生获得感性资料。在物理概念形成的过程中，主要包含对问题的解决、所使用的方法和观察这三大要素。

首先，概念的建立是在大量数据基础上的综合总结，也是为了解决某个问题而出现，随着知识架构的不断提升又会研究新的问题，从而建立起更加全面的物理概念，这种连锁式的发展就形成了完备的概念体系。比如在解决物体运动状态时，必然会涉及速度及时间等概念，随着研究的加深，还会建立起加速度的概念。其次，所谓的方法主要指在概念形成的过程中，要运用分析综合等相关的科学方法，这在现有物理知识体系当中起到了极其重要的作用。再次，所谓观察，主要在于该概念能够与当前的事物发展规律与事实相符合，一旦被证实，就说明该概念具备了良好的外延扩展空间，能够解决更大范围内的问题。总之，概念的形成并非一蹴而就，而是通过大量的感知和实验，在对问题进行分析研究后加以解决，采用不同的分析方法建立与之对应的知识架构。因此形成的本质依然还在于问题的提出，然后分析并加以解决的过程。

三、影响初中物理概念学习的主要因素

（一）日常生活中错误观点的干扰

学生在成长过程中已经积累了与物理有密切联系的感性经验，然而这种所谓的经验存在片面性的认识，会对学生在接受正确概念或规律的过程中产生一定的错误影响。比如对于力和运动的关系，就会基于个人的主观因素，对相关知识点的理解存在片面性的认识，这就会影响正确概念及规律的建立。为避免出现这种情况，需要尽力排除错误因素的影响。教师有必要认真积累这方面的经验，详细分析学生为何在学习的过程中会形成这种现象。只有做到有的放矢排除干扰，才能让学生更好地理解物理概念。因此比较好的方法就在于通过做实验，在观察事物运动发展过程中认真分析，从而形成正确的概念。

（二）相关知识准备不足

物理知识架构严密紧凑，想要掌握新知识，就必须具备扎实的基础功底。若不能很好地掌握前面的概念，接下来的学习就会存在很大的困难。概念之间是相互联系又相互渗透的，尤其是在学习的过程中，还存在交织的现象。为了能够让学生更好地学习新知识，教师有必要充分了解学生的实际状况，帮助学生做好相关知识的预习准备工作。在建立概念的过程当中，有必要运用其他学科的知识和方法，因此数学、物理以及化学这三门学科部分知识点方面存在极强的联系性，尤其是数学基础薄弱必然会给物理学习带来一定的困难。原因在于相关知识点当中会涉及时间位置速度等概念，在进行运算的过程中也会使用到大量的数学知识，所以在某个环节上存在不足就容易导致学习寸步难行。除上述要点以外，还需要掌握科学的方法，着重加强逻辑能力以及实践操作能力的培养，这对于养成良好的科学思维能力有积极作用。

（三）感性知识不足

物理概念的建立并不是凭空而来的，而是在大量的事实经验总结分析的基础上得到的。如感性知识不足，就无法从客观事物当中了解其本质特征，更不能够正确地形成物理概念。在做电磁感应实验的过程当中，若不能揭示现象本质背后的规律，只是让学生进行观察，很难建立相对应的概念，对于出现的规律也难以理解。因此教师在教学的过程中应当有目的地提供短信材料，尤其是初中阶段的学生，其抽象思维能力存在一定的欠缺，部分学生基础知识比较薄弱，需要在感性认知的基础上从具体且形象的角度开展概念教学。

四、科学思维培养目标下初中物理概念教学措施

（一）情境创设引入概念

在日常生活当中会使用到很多物理知识，因此有必要从学生熟悉的生活现象中引入概念，理解的过程就会变得相对容易。对于初中生而言，若能从平时的生活中感受到丰富的物理现象，对于他们提高学习物理的兴趣必然会产生积极的推动作用。另外，大量感性材料的客观存在也为学生创造了良好的物理学习环境。教师需要充分利用生活中的素材，让学生通过观察和动手实验的方式了解和分析概念，这要比在课堂上被动地听教师讲授的效果要好得多，能够起到事半功倍之效，更能够激发学生浓厚的学习兴趣。此外，还需要充分发挥现场实验的作用，可通过实物及多媒体软件向学生展示事物变化发展的规律，这样的教学效果会显得更加生动形象。通过建模进行教学，模型的存在能够帮助学生养成良好的理性思维，能够将部分实际问题加以抽象解读，从而帮助学生构建较为理想化的物理模型，然后再将相应的知识点迁移过来，找到问题的核心所在，帮助学生快速地解决各种疑惑。在此过程中，学生的学习能力必然会得到质的提升，对相关物理概念的理解也会更加深刻，因此通过建模的方式更有助于学生培养科学思维，教师有必要采用有效的方式去引导学生，摒弃一些并不是太重要的问题，这样才能够更好地帮助学生理解物理知识。

（二）引导学生自主推理，加深对物理概念知识的理解

所谓的推理，主要指的是基于现有的知识以及现象，再基于个人的知识储备，通过逻辑思维进行推导，从而得出正确的结论。学生对于物理概念的学习，其实就是了解规律形成的过程。因此教师应当充分把握这一要点，要让学生主动地参与推理的过程，这有助于充分激发学生学习的自主性。相比于采用传统灌输式的教学方法，通过引导更能够快速解决学习物理知识遗忘速度过快的问题，在加深对旧有知识印象的同时，更能够形成良好的科学思维能力。在教学过程中，有些物理现象比较奇特，虽然在课堂上很多学生兴趣高涨，可大多数都是出于好奇心，并不能有目的地开展观察，这也不利于概念的形成。因此在课堂上还应当将这份好奇心引导至观察物理事物的方向，不仅需要观察表面特征，更需要发现事物之间的内在联系。此外，还需要将这份好奇心引导到观察物理事物的变化方面，要着重加强对抽象概括能力的培养，才能更好地加深对概念知识的理解。

（三）合理应用物理概念，分析其相互关系

对概念进行分析有助于更好地解决实际问题，这不仅是对知识的深化认知，更是检验学生对该概念的认识是否正确的主要手段。有必要深度发掘其内在的规律变化，比如有部分同学对于单个概念比较容易理解，然而将不同的概念进行有机的联系，在理解方面就会存在一些难题，其结果就是不能应用于解答各种问题，必然会导致后期学习的过程中面临众多困难。然而初中阶段的物理知识很多都是存在前后联系的，因此在课堂上教师就需要精心设计知识点，才能让学生做到触类旁通，进而形成较为完备的体系化知识。

（四）运用思维导图

初中阶段的物理知识主要是对常见的一些规律现象进行探索。对于物理概念的学习并不能从零散的知识以及现象中进行归纳总结，而是需要培养学生具有良好的科学思维。因此在课堂结束以后就需要让学生自行归纳适合自己的学习体系，才能够帮助他们更好地理解本节课的内容。通过绘制思维导图，能够将不同板块之间的知识点有效地串联起来，这对于逻辑思维以及推理能力的提升有重要作用，能让学生更好地理解知识之间的内在联系。

（五）通过实验印证概念

物理知识的相关概念并不仅仅是通过简单机械式的背诵，或教师在课堂上反复不断的讲解，就能够让学生轻松掌握的。在教学中要将传统的教学方式转变为以引导为主，对于部分较为深奥的知识点，可以通过开展实验的方式加深学生的印象。在此过程中，通过小组交流的形式能够充分发挥学生的主观能动性，在进行积极交流的同时得出相应的结论，最后再由教师引导出本次实验的概念，那么学生在理解上也就不会显得过于空泛。除采用实验的方法以外，也可直接应用概念型的问题来引导学生，比如对于所涉及的公式变化问题，吸引学生的兴趣并加以分析，然后再加上本次教授内容的概念以其他的知识点进行融合，通过循序渐进的方式由易到难地逐步过渡，就算是学习能力较差的学生，也能够从容地掌握并应用该概念。此外，在教学的过程中还应当积极鼓励学生对概念进行质疑，这对于创新精神的培养有重要作用，更有助于加深学生对物理概念的理解，通过多角度培养思考习惯，有助于培状学生的创新思维能力。

综上所述，当今初中物理教学已经开始逐渐转向对学生科学思维能力的培养。物理概念具有抽象深奥的特点，对教学的要求相对较高。学生的认知能力和基础知识相对有限，因此教师需要树立正确的指导思想，积极调整教学手段，确保学生能够得到全方位的发展。