核心素養(yǎng)導(dǎo)向下初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)培養(yǎng)策略研究

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì)對(duì)具有創(chuàng)新能力和批判性思維人才的需求日益增長(zhǎng)。初中物理作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，在培養(yǎng)學(xué)生觀察世界、理解自然現(xiàn)象以及解決問(wèn)題的能力方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往過(guò)于注重知識(shí)傳授，而忽視了學(xué)生主動(dòng)探索和思考能力的培養(yǎng)，這與當(dāng)前強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教育理念不符。因此，有效地結(jié)合現(xiàn)代教育理論與實(shí)踐，促進(jìn)初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的提升成為亟待解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中學(xué)生；物理科學(xué)思維素養(yǎng)；培養(yǎng)策略

中圖分類(lèi)號(hào)：g633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1673-8918（2025）05-0136-03

科學(xué)思維素養(yǎng)不僅關(guān)乎個(gè)體未來(lái)的職業(yè)發(fā)展，更是衡量一個(gè)國(guó)家創(chuàng)新能力的重要指標(biāo)。對(duì)青少年而言，擁有良好的科學(xué)思維不僅可以幫助他們樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀，還能為他們后續(xù)的學(xué)習(xí)乃至終身學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。特別是物理學(xué)中蘊(yùn)含的邏輯推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方法論精髓，對(duì)塑造學(xué)生的理性思維模式有著重要的作用。因此，加強(qiáng)初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的培養(yǎng)，不僅是提高他們學(xué)業(yè)成績(jī)的有效方法，更是培養(yǎng)未來(lái)科學(xué)家和社會(huì)棟梁之材的關(guān)鍵路徑。

一、 創(chuàng)設(shè)情境激興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索思維

在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教育理念中，培養(yǎng)初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的一個(gè)重要策略是創(chuàng)設(shè)情境以激發(fā)學(xué)生的興趣，促進(jìn)他們科學(xué)探索思維的發(fā)展。情境創(chuàng)設(shè)不僅可以讓學(xué)生將抽象的物理概念與現(xiàn)實(shí)生活中的具體現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，還能激發(fā)他們的好奇心和求知欲，從而促使學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中來(lái)。根據(jù)建構(gòu)主義理論，知識(shí)不是被動(dòng)地從外界灌輸給學(xué)生的，而是學(xué)生通過(guò)自身經(jīng)驗(yàn)、已有知識(shí)結(jié)構(gòu)與新信息相互作用構(gòu)建出來(lái)的。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師應(yīng)注重提供豐富的實(shí)驗(yàn)材料、真實(shí)或模擬的情境，并給予學(xué)生充分的機(jī)會(huì)進(jìn)行觀察、提問(wèn)、假設(shè)驗(yàn)證等探究活動(dòng)。這種基于問(wèn)題解決的學(xué)習(xí)方式有助于學(xué)生形成批判性思考的習(xí)慣，同時(shí)也能增強(qiáng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

以魯科版初中物理教材九年級(jí)上冊(cè)中“電荷 摩擦起電”這一課的教學(xué)為例，本節(jié)課的教學(xué)可以圍繞日常生活中常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象展開(kāi)，如頭發(fā)因摩擦而豎立的現(xiàn)象。首先，教師可以通過(guò)播放一段視頻展示高壓靜電使人的頭發(fā)豎立的場(chǎng)景作為引入，吸引學(xué)生的注意力；接著，教師可以引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)——用塑料梳子、尺子或筆桿摩擦頭發(fā)后接近碎紙屑，觀察兩者之間的相互作用。這一過(guò)程不僅可以讓學(xué)生直觀感受到摩擦起電的效果，還能激發(fā)他們對(duì)“為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象”的好奇心。隨后，教師可以通過(guò)一系列有指導(dǎo)性的提問(wèn)，例如，“為什么摩擦后的物體能吸引輕小物體？”“如果改變摩擦物體會(huì)不會(huì)影響結(jié)果？”等，促使學(xué)生開(kāi)始思考并嘗試提出自己的解釋。此外，教師還可以進(jìn)一步設(shè)置小組實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生探究不同材質(zhì)物體之間摩擦起電的情況，如玻璃棒與絲綢、橡膠棒與毛皮之間的相互作用，以此加深他們對(duì)正負(fù)電荷概念的理解。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生記錄觀察到的現(xiàn)象、討論可能的原因，并分享各自的想法，從而營(yíng)造一個(gè)開(kāi)放包容的學(xué)習(xí)氛圍。

二、 構(gòu)建模型化復(fù)雜，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)抽象思維

在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教育實(shí)踐中，培養(yǎng)初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的一個(gè)關(guān)鍵策略是通過(guò)構(gòu)建模型來(lái)簡(jiǎn)化復(fù)雜知識(shí)，從而促進(jìn)學(xué)生科學(xué)抽象思維的發(fā)展。科學(xué)抽象思維是指從具體現(xiàn)象中提煉出本質(zhì)特征和規(guī)律的能力，它要求學(xué)生能夠超越直觀感知層面，深入理解事物背后的原理。模型化教學(xué)方法基于這樣的理念：通過(guò)創(chuàng)建物理概念或過(guò)程的簡(jiǎn)化模型，幫助學(xué)生更好地理解和掌握復(fù)雜的科學(xué)知識(shí)。這種方法不僅有助于學(xué)生建立起對(duì)物理現(xiàn)象的清晰認(rèn)識(shí)，還能激發(fā)他們探索未知領(lǐng)域的興趣。在實(shí)際應(yīng)用中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生參與模型的構(gòu)建過(guò)程，鼓勵(lì)他們提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)完善模型。這種參與式的學(xué)習(xí)方式有利于培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力、批判性思維以及創(chuàng)新意識(shí)。

以魯科版初中物理教材九年級(jí)上冊(cè)中“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”這一課的教學(xué)為例，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)之一就是讓學(xué)生理解歐姆定律的基本內(nèi)容及其應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，首先，教師可以向?qū)W生介紹一個(gè)簡(jiǎn)單的電路模型，包括電源、定值電阻、滑動(dòng)變阻器、電流表及電壓表等組件。接下來(lái)，教師可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自操作，觀察并記錄不同條件下（如改變電阻兩端電壓）電流的變化情況。在這個(gè)過(guò)程中，重要的是要讓學(xué)生明白如何控制變量，即保持電阻不變時(shí)改變電壓，或者保持電壓恒定時(shí)改變電阻值，以此來(lái)探討電流與這兩個(gè)因素之間的關(guān)系。學(xué)生通過(guò)繪制i-u曲線(xiàn)圖，可以從視覺(jué)上直觀地看到兩者之間存在線(xiàn)性關(guān)系，進(jìn)而得出結(jié)論：當(dāng)電阻固定時(shí)，電流與電壓成正比；而在電壓固定的情況下，電流則與電阻成反比。在整個(gè)教學(xué)流程中，教師應(yīng)持續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)背后的原因，例如，“為什么選擇特定類(lèi)型的電阻器？”“滑動(dòng)變阻器的作用是什么？”“如何確保數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性？”這些問(wèn)題不僅可以幫助學(xué)生深化對(duì)電路工作原理的理解，還能鍛煉他們將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)化為可管理部分的能力。此外，教師還可以引入更多話(huà)題，如非線(xiàn)性元件特性分析等，進(jìn)一步發(fā)散學(xué)生的思維。

三、 繪制導(dǎo)圖展思路，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維

在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教育實(shí)踐中，繪制思維導(dǎo)圖能夠幫助學(xué)生整理思路、構(gòu)建知識(shí)體系，并在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維。思維導(dǎo)圖通過(guò)圖形化的方式將信息組織起來(lái)，使得復(fù)雜的信息結(jié)構(gòu)變得清晰易懂。這種方法不僅有助于提高學(xué)生的記憶力和理解力，還能激發(fā)他們的創(chuàng)造力。當(dāng)學(xué)生參與到思維導(dǎo)圖的制作中時(shí)，他們需要主動(dòng)思考各個(gè)概念之間的聯(lián)系，這有助于他們形成深層次的理解。因此，在物理教學(xué)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖，不僅可以輔助學(xué)生更好地掌握知識(shí)點(diǎn)，還能鼓勵(lì)他們進(jìn)行批判性思考與創(chuàng)新探索。

以魯科版初中物理教材九年級(jí)下冊(cè)中“汽化和液化”這一課的教學(xué)為例，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解物質(zhì)狀態(tài)變化的基本原理以及影響這些變化的因素。為了達(dá)到這一目的，教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖來(lái)整理相關(guān)概念及實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果。首先，教師可以展示一個(gè)初步的思維導(dǎo)圖框架，包括“汽化”“液化”兩大主題分支，每個(gè)分支下再細(xì)分出具體的過(guò)程（如蒸發(fā)、沸騰）及其特點(diǎn)。接著，教師可以通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，如觀察水的加熱過(guò)程中的變化、酒精在手背上的蒸發(fā)等，讓學(xué)生親身體驗(yàn)并記錄所見(jiàn)現(xiàn)象。隨后，教師可以要求學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和個(gè)人觀察完善各自的思維導(dǎo)圖，添加更多細(xì)節(jié)，例如，影響蒸發(fā)速率的因素（溫度、表面積、空氣流動(dòng)速度）、沸騰的特點(diǎn)（氣泡產(chǎn)生、溫度保持不變）等。在此過(guò)程中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生提出自己對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的獨(dú)特見(jiàn)解，甚至設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè)。例如，學(xué)生可能會(huì)想探究不同液體的沸點(diǎn)差異，或者嘗試改變環(huán)境條件看是否會(huì)影響液化過(guò)程。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)扮演好引導(dǎo)者的角色，適時(shí)提供反饋和支持，確保每位學(xué)生都能積極參與到活動(dòng)中來(lái)，從中獲得成長(zhǎng)與發(fā)展。

四、 鼓勵(lì)質(zhì)疑勤反思，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)批判思維

在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教育實(shí)踐中，培養(yǎng)初中學(xué)生物理科學(xué)思維素養(yǎng)的一個(gè)重要策略是鼓勵(lì)質(zhì)疑與反思，以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)批判思維的發(fā)展。科學(xué)批判思維是指?jìng)€(gè)體能夠獨(dú)立地分析、評(píng)估信息，并基于證據(jù)做出合理判斷的能力。這種思維方式不僅要求學(xué)生接受知識(shí)，還要對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入思考，敢于提出疑問(wèn)，勇于挑戰(zhàn)既有觀點(diǎn)。通過(guò)質(zhì)疑和反思的過(guò)程，學(xué)生可以更加深刻地理解科學(xué)概念，提高解決問(wèn)題的能力，并逐步形成獨(dú)立思考的習(xí)慣。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)積極營(yíng)造一個(gè)開(kāi)放包容的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生能夠自由地表達(dá)自己的想法，即使這些想法可能與傳統(tǒng)觀點(diǎn)相悖。此外，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或理論依據(jù)來(lái)支持自己的觀點(diǎn)，從而培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

以魯科版初中物理教材九年級(jí)下冊(cè)中“內(nèi)能及其改變”這一課的教學(xué)為例，本節(jié)課旨在幫助學(xué)生理解內(nèi)能的概念以及內(nèi)能變化的方式。為了激發(fā)學(xué)生的批判性思維，教師可以在講解基本原理后設(shè)計(jì)一系列探究活動(dòng)，例如，教師可以向?qū)W生演示活塞壓縮空氣使硝化棉燃燒和瓶塞跳起時(shí)水蒸氣液化成霧的現(xiàn)象。首先，教師可以提出一些啟發(fā)性的問(wèn)題，如“為什么壓縮空氣會(huì)導(dǎo)致溫度上升？”“瓶塞跳起時(shí)發(fā)生了什么能量轉(zhuǎn)換？”等，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)嘗試解答。接著，教師可以組織小組討論，讓學(xué)生分享各自的看法，并試圖找到共同點(diǎn)和分歧之處。在此基礎(chǔ)上，教師可以指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè)，例如，學(xué)生可以通過(guò)改變活塞壓縮速度觀察不同條件下硝化棉燃燒的情況，或者調(diào)整瓶?jī)?nèi)氣體初始狀態(tài)看是否會(huì)影響白霧形成的條件。實(shí)驗(yàn)完成后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)果，對(duì)比預(yù)期與實(shí)際現(xiàn)象之間的差異，探討可能的原因。更重要的是，教師需要鼓勵(lì)學(xué)生提出新的問(wèn)題，甚至是質(zhì)疑現(xiàn)有的結(jié)論，例如，“除了做功外，還有哪些因素可能影響內(nèi)能的變化？”這樣的提問(wèn)不僅可以加深學(xué)生對(duì)內(nèi)能概念的理解，還能促使他們主動(dòng)探索未知領(lǐng)域。通過(guò)持續(xù)不斷地質(zhì)疑與反思，學(xué)生將逐漸建立起一套科學(xué)的思維方式，這對(duì)他們未來(lái)從事科學(xué)研究或解決實(shí)際問(wèn)題都具有重要意義。

五、 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)興趣、構(gòu)建模型簡(jiǎn)化復(fù)雜知識(shí)、繪制思維導(dǎo)圖展現(xiàn)思路以及鼓勵(lì)質(zhì)疑與反思等方法，不僅可以幫助學(xué)生更好地理解物理學(xué)原理及其應(yīng)用，還能在實(shí)踐中促進(jìn)他們批判性思維、邏輯推理能力和創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)展。然而，需要注意的是，在實(shí)際操作過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)靈活運(yùn)用上述策略，并結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況不斷調(diào)整優(yōu)化。通過(guò)持續(xù)的努力，相信能夠培養(yǎng)出更多具有較強(qiáng)科學(xué)探究能力的新時(shí)代人才，使其為國(guó)家乃至全球范圍內(nèi)的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)：

［1］張紅亮.核心素養(yǎng)下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐［j］.文理導(dǎo)航（中旬），2024（11）：94-96.

［2］魏君蕓.基于素養(yǎng)導(dǎo)向的初中物理教學(xué)評(píng)價(jià)方法探索［j］.甘肅教育，2024（21）：105-108.

［3］課題組，靳蓉.構(gòu)建學(xué)生思維型課堂促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)化發(fā)展——省級(jí)課題《深度學(xué)習(xí)視域下高中物理“思維型”課堂構(gòu)建的實(shí)踐研究》簡(jiǎn)介［j］.青海教育，2024（z3）：97.

［4］董丹丹.基于初中科學(xué)核心素養(yǎng)角度淺談學(xué)生思維素養(yǎng)的培養(yǎng)［j］.新智慧，2024（17）：70-72.

［5］曹旭鳳.核心素養(yǎng)視域下培養(yǎng)學(xué)生物理科學(xué)思維的實(shí)踐與探索［j］.教育界，2023（26）：41-43.