基于學生科學思維培養的初中物理概念教學

杜想平

（甘肅省武山縣榆盤九年制學校，甘肅武山 741300）

在日常教學中，要想讓學生快速在大腦中建立精準的物理概念較為困難，原因在于傳統教學中隱含的矛盾會在教學過程中逐漸凸顯。因此想要避免這種情況的繼續出現，就需要做到“心中有學生”，從實際情況出發不斷調整教學手段，充分了解學生認知發展水平和思維特點，在此基礎上采取適宜的教學對策，才能更好地培養學生的科學思維。

一、初中物理概念教學的意義

科學思維是當下所有學生都應當具備的思維之一，這對于個人今后的成長以及學習有重要作用。初中是學生開展物理學習的關鍵時期，更是培養學生綜合能力的黃金期。然而對于任何一門學科而言，在向廣大學生傳授知識的過程中，都有其所揭示的內容。對于物理學科而言，是揭露事物的客觀事實以及相互作用的存在。但有部分概念過于深奧，難以理解，在學習的過程中就需要掌握方式和方法，應當以概念為思維的細胞，個人認知為基本形式，才能夠形成科學的學習架構。無論是生物還是化學，在學習任何一門學科的過程中，若沒有概念作為引導，學生的邏輯思維能力就不能得到很好的鍛煉，更不能通過分析了解規律背后的變化，進而失去學習該學科的價值。

因此，物理概念不是基礎知識的簡單組成，而是規律演化以及公式和相關理論的基礎。為學生揭示了概念之間的聯系以及相互制約的關系，若不能夠充分地理解，就談不上對知識的靈活應用。中學生感到物理難學，并不是因為自己的基礎比較差，或是天生就不適合學習理科。根本原因在于其沒有弄明白基本概念，在教學中往往采用死記公式、不斷刷題的方式學習，這種落后的教學手段并不適合當前學生的身心發展。因此清楚地了解概念成立的過程、知識體系的內涵和外延，才是學習的正確方法。比如，學生對簡單的加速度以及質量等概念都弄不清楚，想要掌握和理解牛頓第二定律恐怕就是天方夜譚了。這樣的例子還有很多，總而言之，物理概念并不僅僅是簡單地概括，而是通過長時間觀察、分析后，再對相關數據進行總結的過程。所以在概念成立以后，學生需要運用科學的方法和手段，對所觀察的現象進行分析和概括，在無形之中培養邏輯思維能力，養成科學思維，這對于學生今后的學習起著十分重要的作用。部分概念還需要使用數學手段進行表達，才能充分反映出其因果關系。因此學習物理的根本之處還是在于掌握正確的方法，這在很大程度上與新課程遙相呼應。

二、物理概念的形成過程

（一）物理概念的定義

在日常教學中，由于初中階段學生基礎知識較為薄弱，所掌握的概念知識也只能是隨著教學層次的提高而不斷深化。所以對于已經掌握的知識以及概念，存在客觀的片面性。比如對電壓的理解，在初中和高中階段就具有差異性。從認知論的角度分析，都是以直觀表象為基礎，然后再通過分析概括等思維活動，將知識逐漸應用于物理現象和過程的認識過程。

（二）形成過程

物理概念，需要通過對日常生活的觀察等相關活動，或者根據已經存在的經驗數據，經過研究以后方可形成。比如關于力的知識以及電的知識，都是在感性認知的基礎上形成的。然而由于學生在認知能力上有所欠缺，對已經掌握的觀點或許存在誤解。比如對摩擦力的理解，很容易受到生活經驗的影響，只是關注到摩擦力會對物體的運動形成阻礙。在此基礎上形成的認知是片面的，教師在教學中應當積極引導學生分析摩擦力成為動力的相關案例，才能更好地幫助學生理解這部分概念。通過經典案例教學有助于讓學生了解案例背后產生的規律，這對于理解物理概念有積極作用。在教學中可利用多媒體軟件模仿整個實驗過程，對此教師有必要詳細講解其中的重難點，以此幫助學生獲得感性資料。在物理概念形成的過程中，主要包含對問題的解決、所使用的方法和觀察這三大要素。

首先，概念的建立是在大量數據基礎上的綜合總結，也是為了解決某個問題而出現，隨著知識架構的不斷提升又會研究新的問題，從而建立起更加全面的物理概念，這種連鎖式的發展就形成了完備的概念體系。比如在解決物體運動狀態時，必然會涉及速度及時間等概念，隨著研究的加深，還會建立起加速度的概念。其次，所謂的方法主要指在概念形成的過程中，要運用分析綜合等相關的科學方法，這在現有物理知識體系當中起到了極其重要的作用。再次，所謂觀察，主要在于該概念能夠與當前的事物發展規律與事實相符合，一旦被證實，就說明該概念具備了良好的外延擴展空間，能夠解決更大范圍內的問題。總之，概念的形成并非一蹴而就，而是通過大量的感知和實驗，在對問題進行分析研究后加以解決，采用不同的分析方法建立與之對應的知識架構。因此形成的本質依然還在于問題的提出，然后分析并加以解決的過程。

三、影響初中物理概念學習的主要因素

（一）日常生活中錯誤觀點的干擾

學生在成長過程中已經積累了與物理有密切聯系的感性經驗，然而這種所謂的經驗存在片面性的認識，會對學生在接受正確概念或規律的過程中產生一定的錯誤影響。比如對于力和運動的關系，就會基于個人的主觀因素，對相關知識點的理解存在片面性的認識，這就會影響正確概念及規律的建立。為避免出現這種情況，需要盡力排除錯誤因素的影響。教師有必要認真積累這方面的經驗，詳細分析學生為何在學習的過程中會形成這種現象。只有做到有的放矢排除干擾，才能讓學生更好地理解物理概念。因此比較好的方法就在于通過做實驗，在觀察事物運動發展過程中認真分析，從而形成正確的概念。

（二）相關知識準備不足

物理知識架構嚴密緊湊，想要掌握新知識，就必須具備扎實的基礎功底。若不能很好地掌握前面的概念，接下來的學習就會存在很大的困難。概念之間是相互聯系又相互滲透的，尤其是在學習的過程中，還存在交織的現象。為了能夠讓學生更好地學習新知識，教師有必要充分了解學生的實際狀況，幫助學生做好相關知識的預習準備工作。在建立概念的過程當中，有必要運用其他學科的知識和方法，因此數學、物理以及化學這三門學科部分知識點方面存在極強的聯系性，尤其是數學基礎薄弱必然會給物理學習帶來一定的困難。原因在于相關知識點當中會涉及時間位置速度等概念，在進行運算的過程中也會使用到大量的數學知識，所以在某個環節上存在不足就容易導致學習寸步難行。除上述要點以外，還需要掌握科學的方法，著重加強邏輯能力以及實踐操作能力的培養，這對于養成良好的科學思維能力有積極作用。

（三）感性知識不足

物理概念的建立并不是憑空而來的，而是在大量的事實經驗總結分析的基礎上得到的。如感性知識不足，就無法從客觀事物當中了解其本質特征，更不能夠正確地形成物理概念。在做電磁感應實驗的過程當中，若不能揭示現象本質背后的規律，只是讓學生進行觀察，很難建立相對應的概念，對于出現的規律也難以理解。因此教師在教學的過程中應當有目的地提供短信材料，尤其是初中階段的學生，其抽象思維能力存在一定的欠缺，部分學生基礎知識比較薄弱，需要在感性認知的基礎上從具體且形象的角度開展概念教學。

四、科學思維培養目標下初中物理概念教學措施

（一）情境創設引入概念

在日常生活當中會使用到很多物理知識，因此有必要從學生熟悉的生活現象中引入概念，理解的過程就會變得相對容易。對于初中生而言，若能從平時的生活中感受到豐富的物理現象，對于他們提高學習物理的興趣必然會產生積極的推動作用。另外，大量感性材料的客觀存在也為學生創造了良好的物理學習環境。教師需要充分利用生活中的素材，讓學生通過觀察和動手實驗的方式了解和分析概念，這要比在課堂上被動地聽教師講授的效果要好得多，能夠起到事半功倍之效，更能夠激發學生濃厚的學習興趣。此外，還需要充分發揮現場實驗的作用，可通過實物及多媒體軟件向學生展示事物變化發展的規律，這樣的教學效果會顯得更加生動形象。通過建模進行教學，模型的存在能夠幫助學生養成良好的理性思維，能夠將部分實際問題加以抽象解讀，從而幫助學生構建較為理想化的物理模型，然后再將相應的知識點遷移過來，找到問題的核心所在，幫助學生快速地解決各種疑惑。在此過程中，學生的學習能力必然會得到質的提升，對相關物理概念的理解也會更加深刻，因此通過建模的方式更有助于學生培養科學思維，教師有必要采用有效的方式去引導學生，摒棄一些并不是太重要的問題，這樣才能夠更好地幫助學生理解物理知識。

（二）引導學生自主推理，加深對物理概念知識的理解

所謂的推理，主要指的是基于現有的知識以及現象，再基于個人的知識儲備，通過邏輯思維進行推導，從而得出正確的結論。學生對于物理概念的學習，其實就是了解規律形成的過程。因此教師應當充分把握這一要點，要讓學生主動地參與推理的過程，這有助于充分激發學生學習的自主性。相比于采用傳統灌輸式的教學方法，通過引導更能夠快速解決學習物理知識遺忘速度過快的問題，在加深對舊有知識印象的同時，更能夠形成良好的科學思維能力。在教學過程中，有些物理現象比較奇特，雖然在課堂上很多學生興趣高漲，可大多數都是出于好奇心，并不能有目的地開展觀察，這也不利于概念的形成。因此在課堂上還應當將這份好奇心引導至觀察物理事物的方向，不僅需要觀察表面特征，更需要發現事物之間的內在聯系。此外，還需要將這份好奇心引導到觀察物理事物的變化方面，要著重加強對抽象概括能力的培養，才能更好地加深對概念知識的理解。

（三）合理應用物理概念，分析其相互關系

對概念進行分析有助于更好地解決實際問題，這不僅是對知識的深化認知，更是檢驗學生對該概念的認識是否正確的主要手段。有必要深度發掘其內在的規律變化，比如有部分同學對于單個概念比較容易理解，然而將不同的概念進行有機的聯系，在理解方面就會存在一些難題，其結果就是不能應用于解答各種問題，必然會導致后期學習的過程中面臨眾多困難。然而初中階段的物理知識很多都是存在前后聯系的，因此在課堂上教師就需要精心設計知識點，才能讓學生做到觸類旁通，進而形成較為完備的體系化知識。

（四）運用思維導圖

初中階段的物理知識主要是對常見的一些規律現象進行探索。對于物理概念的學習并不能從零散的知識以及現象中進行歸納總結，而是需要培養學生具有良好的科學思維。因此在課堂結束以后就需要讓學生自行歸納適合自己的學習體系，才能夠幫助他們更好地理解本節課的內容。通過繪制思維導圖，能夠將不同板塊之間的知識點有效地串聯起來，這對于邏輯思維以及推理能力的提升有重要作用，能讓學生更好地理解知識之間的內在聯系。

（五）通過實驗印證概念

物理知識的相關概念并不僅僅是通過簡單機械式的背誦，或教師在課堂上反復不斷的講解，就能夠讓學生輕松掌握的。在教學中要將傳統的教學方式轉變為以引導為主，對于部分較為深奧的知識點，可以通過開展實驗的方式加深學生的印象。在此過程中，通過小組交流的形式能夠充分發揮學生的主觀能動性，在進行積極交流的同時得出相應的結論，最后再由教師引導出本次實驗的概念，那么學生在理解上也就不會顯得過于空泛。除采用實驗的方法以外，也可直接應用概念型的問題來引導學生，比如對于所涉及的公式變化問題，吸引學生的興趣并加以分析，然后再加上本次教授內容的概念以其他的知識點進行融合，通過循序漸進的方式由易到難地逐步過渡，就算是學習能力較差的學生，也能夠從容地掌握并應用該概念。此外，在教學的過程中還應當積極鼓勵學生對概念進行質疑，這對于創新精神的培養有重要作用，更有助于加深學生對物理概念的理解，通過多角度培養思考習慣，有助于培狀學生的創新思維能力。

綜上所述，當今初中物理教學已經開始逐漸轉向對學生科學思維能力的培養。物理概念具有抽象深奧的特點，對教學的要求相對較高。學生的認知能力和基礎知識相對有限，因此教師需要樹立正確的指導思想，積極調整教學手段，確保學生能夠得到全方位的發展。