初中物理教學中學生科學思維的培養

梁玲艷

摘要：新時代下任何一門學科的教學都不能將教學重點局限在學生對于本領域學科知識的掌握上，而是應該讓學生在此基礎上進一步提升學科思維以及學科素養，發展探究與學習的能力。對于物理學科而言，中學階段的教學主要是圍繞基本物理知識而展開，在這個階段，教師需要引導學生正確認識物理學科，并以此為突破口進一步加深對于科學的認知與理解，培養學生的科學思維。

關鍵詞：科學思維；初中物理；探究思維

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）11-0165

一、科學假設思維

物理學知識點的提出與發現都是從一個常見的生活現象出發，通過合理的假設與推斷設計出探究性實驗，經過無數次驗證與推翻，最終得到一個普遍的規律，在初中物理教材的編寫中我們可以明顯看到這一原則的體現。例如，《聲現象》這一章就是從生活中一個常見的現象——聲音出發，從幾個角度提出了聲音現象的假設，如聲音傳播需要介質、聲音的速度等，并經過一系列實驗的驗證，從多個角度得出關于“聲音”的物理學知識點。在教學過程中，教師可以把握好這一原則，引導學生在學習過程中應用這樣的思路，得出最終結論。

對于物理新課的教學，教師就可以引導學生遵循著這樣的思路學習。首先，教師給學生提出一個問題：“聲現象存在于我們的身邊，那么大家來思考一下聲音在傳播的過程中需要介質嗎？”這個時候學生還沒有正式學習有關知識，因此會提出來很多假設，如“聲音的傳播不需要介質”，或者是“聲音只有在特定的介質里面才能夠傳播”等。教師要鼓勵學生進行踴躍思考與發言，使學生學會對于一個新事物進行合理的假設，逐漸培養其質疑的思維與能力。

二、科學探究思維

在對于一個生活中常見的現象提出假設之后，學生需要設計實驗步驟對自己的假設進行實驗驗證。教學過程中，教師要給學生多講解一些科學家發現物理知識的過程，讓學生一步步感受一個定理的誕生需要經過哪些步驟，在設計實驗驗證的過程中需要注意到哪些問題，需要從哪些方面來思考這個問題。在這個過程中，學生能夠一步步學會如何設計實驗，牢記實驗過程中需要注意到的一些問題，從而掌握實驗探究的一般方法。

例如，《聲現象》一章中，在探究“聲音的傳播是否需要介質”這一命題時，教師就可以帶領學生從自己的假設出發，一步步設計實驗、完成實驗，并根據實驗現象進行分析總結，最終得出結論。首先，我們熟知聲音在空氣中是可以傳播的，那么聲音在沒有空氣的時候可以傳播嗎？這就是我們需要去探究的問題。教師可以先讓學生進行一定的思考與假設，根據自己的常識以及推斷看看聲音是不是能夠在真空中傳播。接下來就要進行實驗驗證，教師在設計實驗的過程中需要帶領學生一起從要探究的問題出發，通過控制變量的手段設計實驗。因為我們要探究的是“聲音的傳播與介質之間的關系”，因而需要控制除了介質之外的外界因素保持不變，如溫度、壓力等。接著就是進行實驗操作，可以把一個會發聲音的物體放在一個玻璃罩中，用抽氣機將玻璃罩內的空氣抽出，營造一種近似真空的環境，在這個過程中學生觀察并記錄聽到聲音強度的變化。在教師演示實驗的過程中，學生應該做到隨時記錄實驗的現象。在逐漸抽出空氣的過程中，能夠明顯聽到聲音逐漸變小，在接近真空狀態之后，學生幾乎聽不到玻璃罩內的聲音傳出來，最后教師關掉抽氣機，學生又能聽到聲音。在實驗結束之后，教師就可以讓學生說一說自己觀察到的實驗現象，并由此推斷出一些結論，與我們在做實驗之前提出的假設進行比對，最終得出正確的是哪一個。從實驗的現象來看，聲音在空氣中可以傳播，但是在真空狀態下卻不能傳播。由此可見，聲音的傳播是需要條件的。

經過這樣的實驗探究，學生對于這一部分知識就會產生更深刻的印象，也能夠更直觀地理解這一知識點。最為重要的是，經過了從實驗假設到實驗探究最后到實驗結論的這一完整過程，學生親身參與并體會了一個物理定理的提出經過的步驟，學習到了該過程中應用到的方法，并提升了學生科學探究的能力與思維。在接下來的教學過程中，教師仍然可以給學生更多這樣的機會進行自主設計并操作實驗，幫助學生全面提升學科素養。

三、科學表達能力

在學習過程中，學生的表達能夠直接反映出其學習效果的好壞程度。對于知識掌握較好的學生來說，在表達個人觀點以及想法的過程中會更加游刃有余、有理有據，而學習能力較為薄弱的學生則難以做到。在物理教學過程中，教師需要提升學生的科學表達能力，注重其語言的邏輯性與嚴謹性，只有學生真正準確嚴密地將自己的思路說出來，才能夠說明在其腦海中知識是成體系的，而不是零散分布的。

在教學過程中，教師在學生站起來回答問題的時候需要隨時糾正他們在語言表達過程中犯的不嚴謹的錯誤，如讓學生表達自己在觀看了教師的演示實驗之后的現象，教師應該讓他們學會應用更好的語言結構，“隨著……的加入或者操作，我觀察到了怎樣的現象，可以推理出怎樣的實驗結論”。例如，《聲現象》的探究實驗，學生就可以說“在老師用抽氣機把玻璃罩內空氣抽出來的過程中，我聽到的聲音逐漸減小，最后接近真空狀態時，我幾乎聽不到聲音，可以看出聲音在真空過程中是不能傳播的，由此可以推斷聲音的傳播過程是需要介質的”。只有做到這樣嚴謹的表述，才能夠表明學生真正掌握了這一實驗的原理以及步驟，表明學生能夠用清晰且富有邏輯的語言來闡述實驗現象。教師在平時的教學過程中需要隨時幫助學生糾正他們的說話習慣，讓他們做到有理有據、論據清晰、以理服人。

總之，在初中物理教學中，教師需要注重學生科學思維能力的培養，從實驗的探究到語言的表達，都要讓學生應用到在物理學科學習過程中掌握到的技能與方法，以全面提升自己的學科素養。

（作者單位：廣西梧州市第三中學543000）