例談初中物理實驗教學中如何培養學生的科學思維

樸麗艷

摘 ?要：實驗是物理教學的重要內容，是學生檢驗理論所學知識的有效途徑，起到了促思、促學的功效。為更好地培養學生科學思維素養，提高實驗探究質量，教師可以通過搭建有序問題構架，促進科學推理;合作互動分析，引導科學論證;評價分析過程，生成科學思維多種方法，助推科學實驗有效教學，培養學生科學思維。

關鍵詞：初中物理;實驗教學;科學思維

實驗是物理教學的核心內容之一，是學生探索知識本質的有效途徑。在實驗探究過程中，需要學生能夠通過觀察實驗現象對其進行推導分析，這就考驗到了學生的思維能力，為培養學生科學思維，教師可以以問為引，促進科學推理，利用合作互動，引導科學論證，深入評價分析，促進判斷創新，從而生成科學思維，提高物理實驗教學的有效性。

一、搭建有序問題，促進科學推理

問題是激活思維的有效途徑，在實驗教學中用問題做引導，一方面可以讓學生明確提出自己的猜想并加以驗證，另一方面可以促進學生理性思考問題，提升問題解決質量。為培養科學思維，促進實驗探究，可以通過搭建有序問題為輔助，在設問、層層遞推的過程中，促進科學推理，加深對理論知識的驗證和理解。

例如，在教學《凸透鏡成像的規律》物理實驗時，旨在讓學生通過實驗探究，引導學生歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實像或虛像的條件。在教學的時候，教師可以關聯照相機、投影儀都有凸透鏡這一生活現象為輔助，結合照相機、投影儀成像情況，引導學生思考他們的成像情況是否相同？在給出答案的基礎上，讓學生思考凸透鏡成像情況與什么因素有關呢？從而引出探究凸透鏡成像的規律這一實驗內容，讓學生交流討論可能有關的因素，如有的學生提出了物距，有的學生提出了像距，根據學生的回答，教師為其準備凸透鏡、光具座等器材，讓學生合作動手實驗探究，當光屏得到像后記錄物距和像距成像情況，讓學生根據實驗現象思考凸透鏡成像到底與哪個因素有關？進而思考，凸透鏡在什么條件下成實像？什么條件下成虛像？凸透鏡在什么條件下成縮小的實像？什么條件下成放大的實像？有沒有縮小的虛像呢？在解決問題的過程中，讓學生根據自己的實驗探究提出問題，進行推理分析。最后結合生活實際，照相機、投影儀、放大鏡讓學生說一說它們分別引用了凸透鏡成像的哪個規律？通過問題支架的搭建引導，讓學生在進行實驗的過程中能夠科學思考，有一個明確的實驗方向，知曉實驗探究要解決的問題，從而促進學生科學推理，培養科學思維素養。

二、合作互動分析，引導科學論證

對于教育教學來說，每一個學生都是獨立存在的個體，對于知識見解有不同的看法。為培養科學思維素養，可以通過設計合作探究活動，讓學生針對實驗提出自己的見解和疑問，在多元問題碰撞分析的過程中，引導學生理性分析實驗現象，促進科學論證，從而提高物理實驗教學質量，培養良好的合作學習品質。

例如，在教學《牛頓第一定律》物理內容時，教師可以為學生展示視頻情境滑板車、列車等運動的物體，然后停止施加動力，讓學生根據該情境提出自己的疑問，如：車是否還會繼續運動？如果運動，車會做什么樣的運動呢？根據問題，設計合作探究活動，引導小組進行如下實驗：

為其準備小車、毛巾、棉布、木板等教具，引導學生做阻力實驗探究，思考在做實驗的過程中，需要控制哪些條件不變，改變哪些條件？在學生合作交流中滲透控制變量的實驗思想，引導其做：讓小車從同一斜面同一高度開始由靜止滑下，描述并記錄其阻力和運動的距離，填寫如下表格：

接觸面 小車受到的阻力 小車運動的距離

毛巾

棉布

木板

通過合作實驗探究，讓學生推導分析該結論，在經歷科學探究，合作實踐的完整過程中，培養學生的科學探究素養和理性思維，解決力和運動之間關系相關的一系列的實驗問題，然后根據該實驗結論，引導學生思考小車在比木板更光滑的水平面上運動時，能比在木板上前進更遠嗎？如果小車運動時不受任何阻力，小車會永遠運動下去嗎？讓學生大膽的提出假設，思考推理，培養學生的高階思維能力。

三、評價分析過程，生成科學思維

物理實驗教學并不是讓學生完成實驗就行，而是讓學生能夠通過體驗做實驗的整個過程，以科學的思維分析原理，應用物理知識解決生活實際問題。這就需要教師在教學的時候，要重視實驗過程的分析引導，通過多元評價促學，幫助學生內化所學內容，從而提高學生的思維能力。

例如，在教學《探究浮力的大小與哪些因素有關》物理實驗時，在做實驗的時候，為培養學生的科學思維能力，可以從評價入手，引導分析，促進探究：

首先，教師可以先結合日常生活經驗，如發大水的時候，我們看到有的人會抱著木板浮在水面等待救援，但是卻沒有人去抱鐵塊，你覺得是為什么呢？在這個時候，有的人會說鐵塊容易下沉，所以沒有人去抱。當學生回答的時候，教師可以做啟發性評價，如“你說得非常對，思維很靈活，那你覺得浮力的大小跟浸在水中的物體的哪些方面有關呢？”

在設問啟發的基礎上，鼓勵學生提出自己的猜想，做實驗探究，根據實驗方案的設計，進行自評、互評，如：有的學生提出了與物體浸沒在液體中的深度有關，有的學生提出了與物體浸沒在液體中的體積有關，還有的學生提出了與液體的密度有關等多種答案，教師可以據此鼓勵學生設計出相應的實驗方案，如：

有的小組是探究浮力大小是否與物體浸沒在液體中的深度有關這一實驗，設計了把彈簧測力計下懸掛的圓柱形塑料圓筒全部浸沒在同種液體中，并分別停在液體內不同的深度，觀察彈簧測力計的示數。

在制定方案的基礎上由此引導學生自評、互評，反思實驗過程，思考：在該過程中讀數發生了怎樣的變化？得到了什么結論？最終，判斷提出的猜想是否正確。讓學生在評價分析過程中，生成科學思維，然后小組綜合實驗現象，總結歸納出實驗結論，培養科學思維，促進科學探究。

四、結語

科學思維是一種有效的思辨能力，可以讓學生看清事物的本質，有邏輯的探索知識、分析問題。實驗作為物理教學的核心內容之一，培養學生科學思維，要做到善于設問，激活思維;合作互動，促進推理;評價啟發，反思批判。讓學習在有序中探究、讓實驗在思考中踐行，從而加深學生對實驗現象的認識，引發對生活中物理現象的思考，真正達到提高學生思辨能力與科學推理意識的目的。

參考文獻：

[1]王曉靜.初中物理實驗教學中科學思維的培養[J].文理導航（中旬），2021（09）：41-42.

[2]費志明，陳懋.基于科學思維培養的初中物理實驗教學探索[J].物理教學，2020，42（09）：44-46.