學生理性思維培養目標下的初中物理插圖教學研究

張振英 李平麗

摘?要 在我國教育體制改革的新時期，素質教育得到了廣大教育工作中的充分重視與關注。其中，理性思維作為初中物理教學中重點培養的核心素養之一，就要求教師在物理課堂中充分應用插圖教學，以此來進一步加深學生對物理觀念的理解，培養學生的創新能力與理性思維。基于此，本文章主要針對學生理性思維培養目標下的初中物理插圖教學展開了深入的分析與研究。

關鍵詞 理性思維;初中物理;插圖教學

中圖分類號：G622 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2020）27-0152-02

理性思維是在經驗事實基礎上構建理想模型的一個抽象概括的過程，該思維的形成不僅可以幫助學生在科學推理與事實證據的基礎上對部分觀點與結論提出批判與質疑，同時也能夠有效培養學生的創造性見解的能力與品質。插圖在物理教學中可以起到一定的補充與詮釋作用，為此，在基于學生理性思維培養目標下，教師要合理應用插圖教學，充分激發學生的學習興趣，引導學生正確的觀察、分析與表達插圖信息，并在此過程中增強學生的感性認知，培養學生的理性思維。

一、強化概念理解，培養學生模型建構思維

模型是人們針對某種特定的目的，對認識對象做出的一種簡化的概括性描述。其中，物理模型的構建，不僅可以讓部分抽象的物理概念更加形象化，同時也能夠進一步加深學生對概念的理解。目前，物理教材中的大部分插圖均可以有效培養學生的模型構建思維，幫助學生更好地構建概念理解功能模型。

例如，要想證明核聚變是由兩個小質量的原子核結合成一個大質量新原子核的過程，并能夠釋放出大量能量的現象，教材就會配上一個氘核與氚核在超高溫條件下發生聚核反應，變成氦核的圖片，如圖1所示。該插圖不僅可以形象的展示出聚變反應的過程，同時也能夠讓抽象的知識具體化，可以讓學生更加深入的理解，在消耗相同質量的核材料條件下，核聚變所釋放出的可能要明顯多于核裂變。

晶體熔化圖象，物理教師就可以在圖象的基礎上，組織與引導學生討論AB、BC以及CD各段的溫度是如何變化的？物質又處于什么狀態？在這一過程中，學生也可以將晶體熔化的特點，即要具備一定的熔化溫度直觀形象的表達出來。

除此之外，初中物理教材中也有很多其他的模型插圖。例如鏡面反射、近視與矯正、直線電流的磁場等。教師利用插圖教學，不僅可以有效培養與提升學生的讀圖能力與圖片分析能力，同時也能夠進一步加深學生對物理概念的理解，幫助學生構建與發展建模思維。

二、創設問題情境，培養學生科學推理思維

科學推理是學生思維能力發展到一定程度后而形成的一種理性思維。有相關研究表明，在傳統課堂教學中，學生所學的科學知識極易被遺忘，但若讓學生參與到“科學推理”的過程中，其科學思維不僅會得到進一步的發展，同時也有利于加深學生對科學知識的理解與記憶。為此，在物理教學中，教師要充分利用插圖創設合理的情境，運用學生所學知識與方法來開展邏輯推理活動，培養學生的科學推理思維。

教師在講解《牛頓第一定律》時，就可以帶領學生一起觀察與剖析教材插圖，見圖4，同時也要配合實驗，通過分析插圖與觀察實驗，學生可以總結出一個規律：在小車運動時，水平面越光滑，小車所遭受的阻力越小，且運動距離越大，速度減小的過程也就越慢。在此基礎上，教師就可以接著提問學生：如果小車在水平面上運動時不遭受任何的阻力，它將會何去何從呢？通過循序漸進地引導，學生就可以推理出，物體會一直保持勻速直線的運動。

在初中物理教材插圖中，教師還可以利用聲音在空氣中的傳播、海市蜃樓的成因以及電磁繼電器等插圖來引導學生推理出正確的結論。與此同時，通過插圖情境的創設，教師還可以有效培養學生的問題分析能力與解決能力，進而進一步促進學生科學推理思維的形成與發展。

三、剖析事實現象，培養學生科學論證思維

科學論證是在科學事實、規律與概念的基礎上，證明某一個結論或者是觀點是否正確性的推理方法。庫恩認為，把學生獲取知識的認知過程作為一個內隱的論證過程，不僅是實現內隱思維策略外顯化的有效途徑，同時也可以促進學生思維能力的進一步發展。基于此，在物理教學過程中，教師就要充分應用插圖教學，引導學生在分析插圖的過程中推理出相關的結論，并正確判斷觀點的正誤，以此來全面培養學生的科學論證思維。

首先，教師指導學生對圖5插圖進行觀察，學生可以得出這樣的一個事實：將小凳子當當正正的放在海綿上，海綿就會發生凹陷;將砝碼放置在小凳子，海綿的凹陷程度就會增加，但若將小凳子凳面倒立放在海綿上，海綿凹陷的程度就會變小。由此學生可知，在受力面積相同的條件下，壓力越大其壓力的作用效果就愈加明顯;在壓力相同的條件下，受力面積越小，其壓力作用也就愈加明顯。

四、關注圖片內涵，培養學生質疑創新思維

根據長期的實踐可知，創新是在無數個質疑的基礎上而完成的，而創新是質疑的進一步深化。為此，教師在開展插圖教學的過程中，要充分重視圖片的內涵，啟發學生思考，指導學生自行提出質疑與講解，進而深入挖掘插圖中隱藏的科學性問題，有效培養學生的批判性思維，并通過深入挖掘插圖中的科技元素來進一步培養學生的質疑創新思維。

教師在應用物理教材中具備科學性問題的插圖過程中，首先要組織學生進行有針對性的討論與交流，并引導學生找出插圖內容中的錯誤，提出有效的改進意見與建議，充分培養學生的質疑創新能力。如圖6所示，通電螺線管本身是具有磁性的。在此基礎上，有部分學生就會提出，將圖中導線直接連接在干電池的兩端，會出現短路現象。而電源一旦被損壞，電流就會在電路中消失，也就不會產生磁場？通過與其他學生的討論，一致認為，在電路串聯中安裝一只滑動變阻器可以有效解決該問題。

除此之外，物理教師也可以讓學生在日常學習的過程中積極關注教材插圖中的內涵，根據教學內容來找出可以有效設計成問題的教材插圖，并充分鼓勵學生大膽的提出質疑，以此來全面培養與發展學生的批判性思維與創新思維。

五、結語

總而言之，在我國教育體制持續改革的大背景下，理性思維是初中學生學習物理過程中必不可少的一種的思維方式，其主要是建立在證據與邏輯推理基礎之上的。為此，物理教師在插圖教學中，要引導學生認真分析、研讀與挖掘插圖的潛在內涵，以此來幫助學生構建物理觀念規律。同時，教師也要在插圖教學中培養學生的信息獲取能力，全面促進學生理性思維的形成與發展。