淺析初中物理教學中科學思維的培養

徐松輝

摘 ?要：科學思維是初中物理核心素養之一，其內涵為對物質本質屬性及內在變化規律進行思考和探究的科學意識。在初中物理課堂教學中，對學生科學思維素養的培養是培養學生內在物理素養的必然，對于學生在物理學習中的長遠成長尤為重要。教師應積極探究學生的學習訴求和學習心理變化，從而對學生的科學思維進行培養，推動學生物理素養的完善及提升。

關鍵詞：初中物理;科學思維;教學

在初中物理教學中，培養學生的科學思維是教師教學的重要目標，而對學生科學思維的培養，需立足于科學思維本身的內涵及教材內容，研究教學和科學思維的契合點，從而以合適的角度切入教學，對學生進行培養，才能夠科學有效地推動學生科學思維的形成和發育。那么，教師應如何培養學生的科學思維呢？下文，筆者便結合自身多年教學經驗來對此進行一番探究。

一、“問題導學”，優化課堂教學模式

課堂是教學的主陣地，培養學生的“科學思維”首先應從課堂教學模式入手，“問題導學”模式就是一種發展學生科學思維的有效課堂模式。該模式把教學內容分解成一個個循序漸進、環環相扣的思考性問題，以問題為載體進行師生互動，以問題為線索引導課堂教學。讓學生通過問題的分析與思考潛移默化地領悟物理概念的內涵，把握物理規律的真諦，養成科學思維的習慣，掌握科學思維的方法。

例如，在學習“大氣壓強”時，該節內容包括大氣壓強產生原因、方向，以及測量大氣壓強的方法與應用。我們在課堂上通過導出液體壓強概念，讓學生了解和思考液體壓強的原因、方向。液體本身具有流動性，與空氣中的大氣層相比具有相似性，由此來探究“空氣是否受到重力”影響。同樣，在空氣中，也會產生壓強。利用托里拆利實驗，觀察水銀柱的下落現象，水銀柱為什么沒有與水銀槽相平？原因是什么？是否與空氣中的大氣壓有關？同樣，當我們將玻璃管進行傾斜，觀察水銀柱的長度、高度變化。為什么長度變長，但高度不變？當我們選擇更為粗大的玻璃管進行對比實驗時，有何發現？水銀柱的高度會升高或降低嗎？與液面粗細有關系嗎？如果將玻璃管進行提升，水銀柱的高度會有什么變化？如果在玻璃管內進入少量空氣，則所測大氣壓與實際大氣壓相比有何不同？這些問題的提出，讓學生能夠結合實驗過程，全面了解和認識空氣大氣壓的存在，并通過水銀柱的高度變化來測量大氣壓強的大小。

然后，面對液體壓強，我們能夠利用P=ρgh來計算嗎？事實上，因為空氣的密度無法確定，所以不能將液體壓強公式應用到大氣壓強測量中。顯然，在“問題導學”中，問題的提出與思考，更有助于激活學生的物理思維，增強科學思維意識的培養。

二、“實驗支撐”，消除學生思維屏障

許多學生剛開始學習物理時熱情很高，隨著抽象思維的內容增多，漸漸感到學習困難。究其原因，是初中學生的抽象思維仍屬于經驗型邏輯思維，對抽象事物的理解通常需要借助事物的表象做支撐。因此，物理實驗自然成為支撐“科學思維”的有力武器。物理實驗手段應用得好，既能給教學增色，激發學生學習興趣，又能讓教學出彩，消除學生的思維障礙。

在有關“慣性”知識的習題講評中，筆者曾遇到過一道讓學生糾結的題。

例1：在一艘勻速直線運動的游艇尾部，如果一名游客豎直向上跳起，當他落下時將落回游艇還是落入水里？

講評中，筆者先讓學生進行了充分地交流與思考，筆者發現即使部分學生能運用慣性知識分析得出乘客將落回游艇的結論。但由于缺乏感性認知，大部分學生還是對此半信半疑。此時如果沒有實驗加以驗證，估計學生的“思維疙瘩”很難消除。為此，筆者從口袋里拿出一串鑰匙作器材設計了一個演示實驗：在勻速行進時豎直向上拋出鑰匙，模擬游客在勻速運動游船上豎直向上跳起的現象。當看到鑰匙下落后并沒有落在我的后面，更沒有落在我的前面，而是正好落回我的手上時，學生驚訝地報以熱烈的掌聲。這掌聲說明，學生之前的“思維疙瘩”已經消失。所以，用形象的實驗手段輔助抽象思維，對抽象思維偏弱的初中生而言，確實起到了很好的支撐作用。

三、“教學拓展”，激活創新思維

開發學生的創造潛能，培養學生的創新思維能力是新課程體系中的主要目的之一，也是“科學思維”培養的重點。創新思維，是一種具有開創意義的思維活動，即開拓認識新領域、開創認識新成果的思維活動。物理教學如果只局限于教材本身的常規內容，并不利于學生創新思維的培養。應在此基礎上根據教學的實際情況有所拓展和延伸，為學生開辟出創新思維的廣闊空間。

以“探究凸透鏡成像規律”實驗為例，筆者把一些原本沒有的，但又與本實驗密切相關的幾個探究問題，與該實驗有機整合，將實驗進行了合理的拓展和延伸。新增的探究問題是：

①若蠟燭燒短了，光屏上的像會發生怎樣的偏移？為什么？

②若光屏上的像偏下，為使像居中應如何調節凸透鏡？

③若凸透鏡被遮擋一部分，光屏上還能成完整的像嗎？像有何變化？為什么？

④若有一只蒼蠅落在凸透鏡上，光屏上會出現蒼蠅的像嗎？為什么？

通過探究問題的拓展和延伸，不僅讓學生對凸透鏡成像規律理解得更深入、認識得更全面，而且新增的探究任務沒有預設的實驗方案，也沒有按部就班的實驗步驟，給予了學生最大限度的自主性和創造性發揮的空間，使學生創新思維的火花在實驗探究的過程中能盡情迸發，進而為學生創新思維的發展創造有利條件。

綜上所述，培養學生的“科學思維”能力滲透在我們教學過程的方方面面，無論采用哪種方法促進學生科學思維的發展，都應注意把學生放在教學的主體地位，想方設法為學生創造更多自主參與與發揮的思維空間或平臺。只有這樣，培養學生科學思維的方法才能真正取得實效。

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