培養初中生物理學科思維能力

摘 要：學生的物理學科思維能力影響著學生的科學思維能力，從而影響著學生的核心素養。培養初中生的物理學科思維能力有助于提高學生的物理素養，進而有利于學生的全面發展，本文結合“認識電功率”的教學案例，介紹了在課堂教學實踐中的具體做法。

關鍵詞：初中生;學科思維能力;情境;認知沖突

引言

物理學科思維是科學思維和創新思維的基礎，廣大物理教師要致力于培養學生的學科思維能力，教學資源和教學手段要為培養科學思維而服務，而初中生正處于感性思維向理性思維轉變的階段，是培養學科思維能力的極佳時機。下面以“認識電功率”為例談談本節教學中培養學生學科思維能力的一些做法。

一、創設情境，調動學生思維的“饑餓性”

引入課題之前，筆者從學生自行購買的“初中生電學實驗箱”中借了2個小燈泡，并向學生展示，一個標有“2.5V”字樣，一個標有“3.8V”字樣，向學生提問，如果將他們同時接入電路中，猜猜哪個燈泡比較亮，多數學生猜測標有“3.8V”的小燈泡比較亮，少數“逆向思維”的學生猜測標有“2.5V”，演示將兩個小燈泡串聯接入電路中，引導學生注意觀察比較兩小燈泡的亮度，果不其然如大多數學生猜的那樣，“3.8V”的小燈泡比較亮，說明此時它能將更多的電能轉化為光能，也就是相同時間內電流做功更多，即該盞燈泡的電功率較大，我們可以通過觀察比較小燈泡的亮度來判斷小燈泡電功率的大小的這種方法，物理學上稱作轉換法。此時再向學生提問：標有“3.8V”的小燈泡是不是總比標有“2.5V”的小燈泡亮？此時也是大多數學生猜測是的，只有極少數“逆向思維”的學生還是猜測不一定。教師演示將兩小燈泡并聯接入電路中，引導學生觀察比較此時兩盞小燈泡的亮度，這一次大多數同學都猜錯了，反而是那部分少數的同學猜對了，為什么并聯時標有“2.5V”的小燈泡反而比較亮，標有“2.5V”的小燈泡比較亮，說明此時它的電功率也比較大，那么電功率的大小跟電壓有沒關系呢？這極大地吊足了學生的“胃口”。

二、引導實驗探究，培養學生的科學思維能力

電功率的大小究竟跟哪些因素有關？引導學生回憶演示實驗，當兩燈泡串聯接入電路中時，兩燈泡的什么物理量相同（電流）？什么物理量不同（電壓）？此時標“3.8V”的小燈泡電功率較亮，該燈泡電功率較大，說明小燈泡的電功率可能跟什么因素有關（猜想是電壓）？當兩燈泡并聯接入電路中時，兩燈泡的什么物理量相同（電壓）？什么物理量不同（電流）？此時標“2.5V”的小燈泡電功率較亮，該燈泡電功率較大，說明小燈泡的電功率可能跟什么因素有關（猜想是電流）？

如果要探究小燈泡電功率大小與電壓的關系，需采用控制變量法，控制什么物理量相同（電流）？什么物理量不同（電壓）？如何設計電路？此時學生容易想到將不同規格的燈泡串聯進行探究。如果要探究小燈泡電功率大小與電流的關系，需采用控制變量法，控制什么物理量相同（電壓）？什么物理量不同（電流）？如何設計電路？此時學生容易想到將不同規格的燈泡并聯進行探究。

三、注重實驗評估，提高學生思維的嚴謹性

反思有助于提高，評估實驗中的不足更有利于提高學生思維的嚴謹性。評估探究小燈泡電功率跟哪些因素有關的實驗時，學生們發現每一個探究的問題只有一組數據，實驗結論具有偶然性，如何避免實驗的偶然性？當然要設計出能獲得多組數據的實驗，學生們很快想到了引入滑動變阻器，那么滑動變阻器怎么選擇？怎么使用？如何修改實驗表格？這些問題都可以引導學生去改進實驗，既復習了滑動變阻器的相關知識，又培養了學生在嚴謹的思維下解決問題的能力。

總結

在本節課的教學中，通過設置懸念調動學生思維的活躍性，采用問題導向，結合學生自主實驗探究，讓學生在實驗過程中遇見問題，學會運用科學方法解決物理問題，構建物理概念，逐步形成嚴謹的物理學科思維，當然，物理學科思維能力也不是一朝一夕就能形成，需要在長期的訓練和熏陶下才能培養得到，這需要物理老師們長期不懈的努力，正所謂學而不厭誨人不倦。

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