培养科学思维 推进农村物理教学

陈少娟

摘 要：新课程标准下的课堂教学目标是提高学生的核心素养。物理学科核心素养包括了物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任。与传统的三维目标相比，主要区别在于核心素养强调了“思维”的重要性。以人教版教科书“二力平衡”的教学为例，从创设情景激发学生思维、科学探究培养思维逻辑、学以致用提高思维灵活性这几方面谈谈在农村初中物理教学中，贯穿课程重点知识，训练学生的逻辑思维，提升物理课堂教学的效率。

关键词：物理教学；科学思维；二力平衡

物理学核心素养中所强调的科学思维，主要是指帮助学习者认识并把握物理学概念与物理基本规律的能力，利用物理知识理解及处理实际问题的技巧。在农村学校，许多教师强调内容本身的讲授和解题方式的传授，而忽视对学生逻辑思维的培养。在农村中学物理教学中如何有效培养学生的科学思维，推进农村物理教学很值得物理教师深入探讨。本文将以“二力平衡”的教学为例，探讨如何培养学生的科学思维。

一、创设情景，激发思维活跃性

农村学校的学生能否产生学习的欲望，是否能提出物理问题，取决于能否有好的课堂环境。在物理教学中，将问题当作教育的重点，引导学生掌握感性知识，调动其兴趣，养成他们的思维习惯，往往比被动地接受课本或教师讲授知识要有效。所以，教师应该针对学生的心理特点和认识规律，创造适当的环境，引导他们走进探究物理现象的浓郁氛围中，以此调动他们的兴趣，从而有效开展物理教学。

在“二力平衡”的新课引入时，给学生演示实验“神奇的火柴”。在瓶子里装入适量的水，用棉线系着，拿出三支火柴，一支放在桌子边缘并露出一半在空中，挂上瓶子，让一个学生压住在桌子上的火柴一端，教师再将第二支火柴横在棉线之间并撑开，最后将第三支火柴的另一端和第一支火柴接触，并相对端抵住了第二支火柴的中部，让学生慢慢放开手，就可以看到水瓶悬于空中不会掉下来。

教师设问：水瓶现在处于什么状态？为什么水瓶能悬于空中不掉下来？它受到什么力的作用？同学们先思考，并小组讨论一下。

学生通过亲自观看物理现象，感受物理学的奇妙，激发学习的动力和思维的习惯。学生会好奇为什么水瓶不掉下来，从而进行思考，水瓶静止在空中，属于平衡状态，受力应该平衡，进而思考水瓶会受到哪些力的作用。从实验现象，教师提出设问，启发学生的思维。教师再让学生观察生活中常见的现象，如吊灯、课室的风扇等引出“二力平衡”的课题。学生通过观察和思考，从物理走向生活，又从生活走向物理，对于“平衡”的概念有了初步认识，也培养了思维的能力。

二、科学探究，培养思维逻辑性

实验教学是初中物理课程的主要部分，但是农村学校的基础设施比较薄弱，教学设备总是不齐全或者比较老旧，教师能利用有限的实验器材进行实验探究对学生的学习非常重要。通过对实验进行观察、比较、分析、归纳，能提高学生的思维逻辑，从而培养了科学素养，促进自身的发展。

在二力平衡条件的探究实验中，教师把木块放在桌面是，在木块的两边分别绑上绳子，在绳子的左端挂一个钩码并伸出桌子外面。

设问1：为了使木块保持静止，要在绳子右端挂上几个钩码？

学生回答：挂一个钩码。

让学生自己动手探究验证。

设为2：现在我们在绳子左端增加一个钩码，木块还能保持静止吗？如果不能静止的话，木块将会往什么方向运动？

学生回答：不能。木块会向左运动。

再次让学生验证，发现增加钩码后木块静止。

设问3：木块的两边所受到的拉力不相等，为什么还可以保持静止？

学生回答：桌面对木块有一个向右的静摩擦力。

设问4：实验应该如何改进？

学生回答：减少摩擦力，把滑动变为滚动，可以用小车代替木块。

设问5：怎样才能使摩擦力为零呢？

学生回答：将木块悬空。

设问6：把木块悬空可以使摩擦力为零，但此时木块除了受到两个拉力作用，还受到了重力的作用。如果我们探究的是物体在两个力的作用下的平衡条件，那么怎样才能消除重力对实验的影响呢？

学生回答：利用轻小物体或者小卡片做实验，因为小卡片的重力很小，可以忽略不计。

在二力平衡条件的实验探究中，教师通过生活经验和实验现象提出设问引发学生的思维冲突，从而引起学生的深度思考。让他们经历问题的发现和解决过程，并在解决实际问题的过程中又经历新的问题思索，逐渐改进和优化探究实验的方案﹐直到解决实际的问题。整个科学探究的过程中学生的思维一直保持着活跃的状态，不仅能够让学生掌握物理的基本知识，而且经历了科学态度与科学精神的陶冶，培养他们的实践能力、分析能力，在观察现象中不断设问，引导学生思考，从而训练了他们的物理逻辑思维能力。

三、学以致用，提高思维灵活性

教学过程中，学习者需要及时对掌握的知识点加以巩固、加强、活化，为此教师可以设计各种关联的问题给他们加以练习，帮助他们掌握物理规律，并培养他们的思想灵活性。培养思维的灵活性就是培养学生用发展的眼光看问题，且善于根据实际情况的变化灵活地改变方案，并采取与之对应的新方法和途径去解决问题。尤其是对于农村的学生，题目的设计要尽可能贴近他们的生活，帮助他们解决实际问题，有利于他们对物理规律的理解。

例题1：升降机以1m/s的速度匀速上升时，升降机对人的支持力为500N，升降机以2m/s速度匀速上升时，对人的支持力  500N；升降机以lm/s速度匀速下降时对人的支持力  500N；静止在10楼时，对人的支持力  500N。（填“大于”“等于”或“小于”）

例题2：一台玩具小车受到一个水平向左60N的推力和一个40N的阻力，请问小车会如何运动？

在例题1中，学生容易出错的原因是思维灵活性不够，我们只需根据物体的运动状态是否平衡就可以判断物体的受力是否平衡，解题关键是不管升降机匀速上升或是匀速下降都是匀速直线运动，匀速直线运动和静止都是平衡状态，所以升降机都是受力平衡，而重力和支持力是一对平衡力，所以这两个力的大小相等，问题就解决了。例题2中，研究的是小车在水平方向的运动情况，依据物体的受力情况来判断物体的运动状态。因为水平方向拉力不等于阻力，所有可以判断出小车做变速运动。

学生通过物理知识的迁移，归纳出物体受力情况和运动状态之间是相互关联的，再对题目进行分析思考，就可以解釋生产生活中的相关现象，加深对二力平衡条件理解和应用的同时，提高了学科思维的灵活性。

四、结束语

物理学教育的目的在于让学生学习如何处理或解决生活中的实际问题。在教学过程中让学生深刻认识物理基本规律的形成，经过对物理基本规律的思维过程，才能真正掌握物理基本规律。教师在教学过程中应当认真对待，从实际出发，创造合理的教学情景，有计划、循序渐进、不断开展各种思维方式的教学练习，以便培养学生分析和解决实际问题的科学思维能力，以增强学生的学习能力，培养核心素养，推进农村物理教学。

参考文献：

［1］杨亚芳.基于“感悟”的物理核心素养：内涵与策略［J］.教学研究，2017（03）.

［2］刘禹轩，张迪，马佳宁.浅析初中物理教学中如何培养学生科学思维［J］.中学物理，2020（20）.

［3］中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.