基于科学精神培养的初中物理教学改革研究

摘 要：核心素养背景下，培养学生的科学精神是物理教学的题中之义。对此，初中物理教师应该及时、有效地革新物理教学理念，优化物理教学方法，使学生在物理课堂中既能获得丰富的物理知识，还能形成良好的科学精神。文章从物理教学实际出发，指出初中物理教学中培养学生科学精神的意义，并在此基础上针对如何在初中物理教学中培养学生的科学精神这一问题进行了探究。

关键词：初中物理；科学精神；信息技术；实验探究

作者简介：曹丽（1987—），女，甘肃省金昌市第五中学。

在初中阶段，物理是一门学生有必要学习、掌握和运用好的重要学科，它对塑造学生的物理观念、锻炼学生的思辨能力、增强学生的责任意识以及培养学生的科学精神具有良好作用。然而，一些初中物理课堂教学本末倒置，捡了“考试分数”的芝麻，却丢了“核心素养”这一西瓜。这必然会阻碍初中物理教学效果和品质的提升。随着新课程改革的不断推进，初中物理教学不仅要让学生学到丰富的物理知识，还要培养学生的科学精神，为学生的全面发展和长远发展奠定良好的基础。因此，初中物理教师应该深刻意识到培养学生科学精神的重要意义，并引导学生树立良好的科学思维。

一、在初中物理教学中培养学生科学精神的意义

（一）有助于锻炼学生的思辨能力

思辨能力是学生应该具备的关键能力之一［1］。学生只有敢于思辨、善于思辨、乐于思辨，才能认清事物的本质。为此，物理教师应该积极培养学生的思辨能力。然而，就目前初中物理教学实际而言，部分教师未能有效锻炼学生的思辨能力。这主要是因为他们在课堂中直接灌输物理知识，没有调动学生的主观能动性，未让学生进行自主思考、分析、批判和辨识。久而久之，学生的思辨能力得不到有效发展。为了解决这一问题，教师应改变单纯灌输知识的教学模式，积极主动地培养学生的科学精神。当学生具备科学精神后，他们会以思辨的眼光审视、判断和研究物理现象。

（二）有助于提升学生的创新能力

如今，社会高度重视学生的创新能力提升。初中物理教师应重视这一点，精心培养学生的创新能力，使他们敢于创新、善于创新、乐于创新。然而，在实际的初中物理教学中，一些教师要么只注重知识的传授，忽视对学生创新能力的培养，要么不懂得如何有效培养学生的创新意识和能力［2］。针对这一情况，教师在教学中应改变唯分论的教学观念，采用行之有效的方法培养学生的科学精神，从而唤醒学生的创新意识，培养学生的创新能力。初中物理教师应主动改变物理教学模式，优化教学方法，引导学生深入探究物理奥秘，研究物理规律。通过从物理学的视角思考和解决问题，学生能够产生新的想法和思路，从而在科学探究的过程中提升创新能力。

（三）有助于培养学生迎难而上的品质

初中学生在学习物理知识、解决物理难题的过程中难免会遇到各种各样的“拦路虎”。不同的学生会采取不同的态度和方法，有些学生能够迎难而上解决难题，但也有一些学生不敢面对问题，甚至一味地逃避。如果教师不能帮助后者解决问题，他们很容易加重畏难情绪，陷入厌学的困境中。为此，教师应该积极主动地培养学生的科学精神，鼓励学生勇敢面对学习中的问题，学会解决各种各样的物理难题，使学生愈挫愈勇、迎难而上。通过这样的努力，学生不仅能够获得成就感，还能够体验到学习的快乐。

二、在初中物理教学中培养学生科学精神的策略

（一）基于主题，引入关于科学家的生动素材

为了培养学生的科学精神，初中物理教师在教学中不仅要引导学生学习物理知识，还要引入与科学家有关的生动素材，使学生了解科学家的优秀事迹，挖掘科学家的可贵品质，学习科学家的优良精神。例如，在讲授欧姆定律这一知识点时，教师可以根据具体的教学内容引入科学家的相关故事。首先，教师对学生说：“同学们，今天我们要学习的课题是‘欧姆定律的应用。在正式学习之前，我想问大家一个问题。你们知道欧姆定律的发现者是谁吗？”学生不约而同地回答：“欧姆。”教师回应道：“回答正确。那么你们了解欧姆这个人吗？谁能根据课前搜集到的资料讲一讲有关物理学家欧姆的小故事呢？”接着，学生纷纷围绕“欧姆的事迹以及物理成就”进行了分享。有的学生讲到了欧姆小时候刻苦求学的故事，有的学生谈到了欧姆数十年如一日努力研究的故事，还有的学生总结了欧姆的物理成就：欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系，这就是举世闻名的欧姆定律；他还证明了导体的电阻与其长度成正比，并指出在稳定电流的情况下，电荷不仅在导体的表面上，而且在导体的整个截面上运动。在学生分享后，教师对学生说：“你们讲得很好。那么，通过这些小故事，你们觉得欧姆是一个怎样的科学家呢？谁来说一说自己的看法？”经过片刻思考，学生们踊跃发言。有的学生说：“从欧姆的身上，我看到了刻苦钻研、精于研究的科学精神。”有的学生说：“通过倾听欧姆的个人奋斗史，我发现他是一个善于探索、不惧困难、勇于创新的科学家。”还有的学生说：“虽然物理学家欧姆已经去世了，但他的物理成就得到了广泛应用，他的科学精神永远光辉灿烂，值得我们学习。”最后，教师进行总结：“请同学们在学习欧姆定律的同时，以欧姆为榜样，学习他身上所具有的優秀的科学精神。”这样的教学方法，不仅激发了学生对欧姆定律的兴趣，还使学生学习到了勤于探究、吃苦耐劳、求真务实的科学精神。

（二）学贵有疑，鼓励学生自主提出疑问

敢于质疑、善于提问是十分可贵的科学精神［3］。在初中物理教学中，培养学生的科学精神需要鼓励学生大胆质疑、善于提问。教师不能以大包大揽的方式直接把现成的物理结论抛给学生，而应该让学生根据自己的自主学习情况，有针对性地提出具有探究价值的问题。如此一来，既能让学生从被动的学习状态中解脱出来，又能激发学生的探究兴趣，使其进行深入思考。

例如，在讲授《光的折射》这一课的过程中，为了培养学生的科学精神，教师没有直接告诉学生现成的物理结论，也没有提出问题等待学生回答，而是先让学生提出自己的问题。首先，教师对学生说道：“大家在课前已经初步预习了本课。现在，请大家再次自学教材中的内容，并提出问题。”于是，学生积极主动地翻阅教材，梳理本课的重难点知识，并围绕重难点知识设计了一些问题。然后，教师让学生分享他们设计的物理问题，大多数学生都能热情踊跃地发言。根据学生的发言情况，教师对他们提出的各种物理问题进行分类。

【基础性问题】什么是光的折射？光的折射有哪些类型？

【探究性问题】光的折射的原理、规律是什么？

【拓展性问题】生活中有哪些现象涉及光的折射这一物理原理？光的折射与光的反射有哪些异同点？

通过对学生提出的问题进行分类，我们可以发现这些问题的难易度不同。最后，根据学生的物理学习水平，教师让物理学困生解答基础性问题，让中等生解答探究性问题，让学优生解答拓展性问题。这样做不仅能让学生学会自主提出问题，还能根据学生学习水平的不同进行差异化、层次化的培养。在提出问题、思考问题和解答问题的过程中，学生有效地培养了敢于质疑、善于提问的科学精神。

（三）利用信息技术，展示物理科技成果

如今，信息技术在教育教学领域得到了广泛的应用。为了更好地培养学生的科学精神，教师应该积极结合信息技术等先进手段，全面优化物理教学方式，提高物理教学质量，带给学生更加良好的物理学习体验。因此，初中物理教师应该积极主动地将信息技术与物理教学相结合，让学生更直观地感受科技成果的魅力，激发学生学习物理知识的热情和动力［4］。

例如，在学习《声现象在科技中的运用》这一课时，为了更好地培养学生的科学精神，使学生更加深入地了解物理原理在科学技术方面的应用，教师采用了信息技术进行教学。首先，教师带领学生学习了超声波，通过提出“超声波是什么？”“超声波的波长是多少？”“超声波有什么用途？”等问题，引发学生思考。然后，教师利用信息技术向学生播放了关于超声波应用的视频，比如利用超声波探测海深、利用超声波检查身体内部器官等。通过观看这些视频动画，学生不仅了解了超声波的应用，也感受到了物理技术的强大。最后，教师利用信息技术播放了关于可以利用语音控制的机器人的视频。在观看的过程中，学生再次体验到声现象在科技方面的有效应用和优秀成果。如此一来，能唤醒学生的科技梦，同时培养学生积极观察、善于发现和乐于创新的科学精神。

（四）划分小组，进行物理实验探究

开展实验探究是物理教学中必不可少的重要环节，也是培养学生科学精神的有效途径［5］。研究表明，融入了实验探究的物理课往往比单纯的灌输式物理课更具吸引力、感染力和生命力。因此，在培养学生科学精神的过程中，物理教师应该发挥实验探究的价值与优势，让学生设计实验步骤、进行实验操作、观察实验现象并得出實验结论。实验探究的类型多种多样，对于一些简单的物理实验，教师可以让学生自主独立完成。但是，物理实验往往涉及多方面的事宜，让初中学生独自完成一个较为复杂的物理实验会有些困难。因此，在进行较为复杂的物理实验探究活动时，教师可以让学生以小组合作的方式开展探究。

例如，在讲授物质的密度这一知识点时，为了培养学生动手操作、深入探究和团结合作等科学精神，教师为学生划分了实验小组，组织学生进行了“探究物质的密度”实验。

首先，教师将全班学生分成了若干物理实验小组，并让他们以投票的方式选出小组组长。接着，教师让各个小组按照以下几个环节进行了实验的设计与实践。

【环节1】问题与猜想：为何有些物质体积相同，质量却不相同？有些物质虽然体积不一样，但质量却相同？这种现象与物质本身的某种特性有关吗？

【环节2】设计方案：根据上述猜想，将煤油、铝块和木块三种体积和质量不同的物质作为实验对象，并使用量筒、刻度尺和天平，分别测量三种物质的体积和质量，并计算其体积与质量的比值。

【环节3】记录数据：根据测量结果，将煤油、铝块和木块的体积、质量以及两者的比值记录在表格中。

【环节4】实验结论：小组成员之间就本次实验的结果与结论展开交流与探讨。

经过以上各个实验环节，学生对物质密度的概念以及应用产生了更深入的认识和理解。与此同时，学生的科学精神，也得到了有效的培养。

结语

在推进课程改革、落实立德树人根本任务的过程中，初中物理教学的主要目标已经转向了培养学生的学科核心素养［6］。科学精神是学生必备的物理核心素养之一。在具体的初中物理教学实践中，教师可以通过引入与物理学家相关的生动素材、创设良好的问题情境、利用信息技术、引导学生进行实验探究等途径培养学生的科学精神，同时，这也能有效优化初中物理教学模式，使初中物理教学焕发生机与活力。

［参考文献］

［1］常全红.初中物理教学中如何实施创新教学实践探究［J］.试题与研究，2022（25）：65-67.

［2］严荣.信息化小组合作学习模式下的初中物理教学实践研究［J］.教育界，2022（24）：11-13.

［3］周盼盼.基于NOBOOK虚拟仿真实验的初中物理教学实践探析：以“电流热效应”教学为例［J］.湖南中学物理，2022，37（8）：76-79.

［4］汤扬.PBL教学模式在初中物理教学中的应用实践［J］.理科爱好者，2022（4）：33-35.

［5］高玲宇.基于科学精神培养的初中物理教学实践与探索［J］.数理化解题研究，2022（26）：89-91.

［6］郑灵祥.基于科学精神培养的初中物理教学实践与探索［J］.新课程，2022（19）：1-3.