科學思維培養視域下的初中物理教學策略研究

摘要：科學思維是學生參與物理學習的必備能力.初中物理教學應該注重培養學生的科學思維，在遵循啟發性、直觀性、實踐性、科學性原則的基礎上，開展初中物理教學，讓學生經歷問題思考、模型建構、科學推理論證、知識歸納、質疑創新的全過程，有利于發揮初中物理教學的育人價值，促進學生科學思維的發展.

關鍵詞：科學思維；初中物理；教學

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2025）08-0071-03

收稿日期：2024-12-15

作者簡介：王曉飛，本科，講師，從事初中物理教學研究.

基金項目：2024年度河南省基礎教育教學研究項目“基于物理學科核心素養的初中生科學思維培養研究”（JCJYC2406040607）.

作為自然科學領域的基礎組成部分，物理學科中的科學原理及理論均是科學家經過長時間的觀察、研究而得出的，離不開科學思維的支撐.隨著教育改革的不斷深入，科學思維的培養成為初中物理教學的重要目標.在傳統初中物理教學模式下，部分教師忽視了對學生科學思維的培養，導致學生不能科學合理地解決實際問題，難以適應未來社會的發展需求.因此，研究科學思維培養視域下的初中物理教學策略具有重要意義.

1科學思維培養視域下的初中物理教學原則

在科學思維培養視域下，初中物理教學應遵循一系列核心原則，以確保教學過程的科學性和有效性.一是啟發性教學原則.在教學過程中，教師應結合學生的實際情況，設計具有啟發性的實驗、案例或問題，激發學生的思維.二是直觀性教學原則.教師在教學過程中，應充分利用信息技術呈現物理知識和信息，降低學生理解物理概念的難度，培養學生的觀察力和想象力.三是實踐性教學原則.教師應該充分利用實驗、制作、探究等實踐活動，讓學生親身體驗物理知識的形成過程，提升學生的實踐能力、推理能力、分析能力、歸納能力.四是科學性教學原則.教師在教學過程中，必須遵循物理學的科學原理和規律，確保教學內容的準確性、嚴謹性和科學性.教師應以科學的態度和方法進行教學，引導學生樹立科學觀念，培養科學精神，形成科學的方法論[1].

2科學思維培養視域下的初中物理教學策略

2.1設置問題情境，引發學生思考

在實際物理教學中，要培養學生的科學思維，需要學生參與發現、分析、建模、類比、總結和解釋的全過程.在傳統的教學模式下，教師處于主導地位，帶領學生參與每一個環節，難以激發學生的參與熱情和探究欲望.如何有效激發學生的興趣和探究欲望，成為培養學生科學思維的關鍵所在[2].學生的思考源于實際問題，教師應該巧妙地設置問題情境，引發學生的興趣和思考，促進學生積極參與探究，為培養學生的科學思維打下基礎.

以人教版初中物理八年級上冊第六章第1節《質量》為例，教師可以先利用多媒體展示鐵錘、鐵釘、椅子、桌子、自行車輪胎、汽車輪胎、蘋果和梨等物品的圖片，然后提出問題：你們能對這些物體進行分類嗎？分類的依據是什么？迅速吸引學生的注意力，激發學生的思考.有的學生可能會根據物體的用途進行分類，有的學生可能會根據組成物體的物質不同進行分類.在學生分類之后，教師應該根據學生的答案，再次提出問題：根據你們的分類，能發現同類物體所含物質多少的關系嗎？引導學生深入思考物體的本質屬性，即同類物體如鐵釘（物體）所含的鐵（物質）的量比鐵錘（物體）所含的鐵（物質）的量少，幫助學生初步理解物體是由物質構成的，同類物體所含物質的量不同.接著，教師可以進一步引導學生思考：如何準確地描述物體所含物質的多少呢？自然引出“質量”的概念.然后，教師可以介紹質量的定義、單位和測量方法，引導學生進行相關實驗探究.通過上述問題情境的設置，教師不僅能夠激發學生的學習興趣和探究欲望，還能初步培養學生的分析推理能力.

2.2擴充相關知識，拓寬學生視野

科學思維的核心在于批判性思考、邏輯推理和歸納總結，而這些能力往往需要在廣泛的知識背景下才能得到有效的鍛煉和提升.在實際物理教學過程中，部分教師為了在短時間內完成教學計劃，將重難點知識的傳遞作為教學重心，這樣雖然能在短期內取得一定的成效，但學生難以抓住知識的本質，難以將所學知識靈活運用到實際問題解決中，其思維能力和科學思維并未得到實質性的提高[3].因此，在引導學生進入課堂后，教師應該以核心知識點為中心，適當擴充相關知識，拓寬學生的視野.

以人教版初中物理八年級下冊第八章《運動和力》為例，雖然平行四邊形定則是力的合成的核心方法，但教師更應該引導學生對該定則的發展歷程、形成條件、必要性等進行深入探究.通過講述平行四邊形定則的歷史背景、科學家們的探索歷程以及該定則在物理學中的重要地位，幫助學生更加深刻地理解這一定則的本質和意義，以便學生更加熟練地運用這一知識.在實際教學中，教師可以利用“合力與分力的作用效果相同”這一知識點作為擴展點，通過設定特殊情境，引導學生探究合力與分力的關系，鼓勵學生猜想“力的合成”所遵循的定則.例如，教師可以設計一些實驗或問題，讓學生觀察和分析在不同條件下合力與分力的變化，從而引導學生逐步推導出平行四邊形定則，進而幫助學生更好地掌握平行四邊形定則的知識體系，為后續在壓力、壓強部分對斜面上的物體進行受力分析做好鋪墊，同時也為學生在高中學習力學部分做好準備.

2.3開展實驗探究，促進推理論證

科學推理和科學論證是科學思維的核心組成部分，有利于學生理解自然現象的本質和規律.實驗探究為學生提供了廣闊的學習空間.學生在觀察現象、提出問題、設計實驗方案、收集數據、分析數據并得出結論的過程中，通過不斷思考、質疑和驗證，能夠逐漸提升推理論證能力，掌握科學研究的基本方法.因此，教師應該積極開展實驗探究教學.

以人教版初中物理八年級上冊第六章第1節《質量》為例，教師可以通過以下步驟開展實驗探究，發展學生的推理論證能力.首先，教師介紹生活中常見的測量工具，如托盤天平、臺稱、桿秤、電子秤等，并提出問題：生活中我們如何進行質量的測量？所用的測量工具有哪些？幫助學生了解不同測量工具的不同用途，培養學生的推理論證能力.然后，教師展示并補充中國古代的測量工具，如衡器、權、戥子等，讓學生了解古人的思想智慧，提升民族自豪感.其次，教師詳細介紹實驗室測量質量的儀器——托盤天平的使用方法，包括天平的放置、游碼的撥動、平衡螺母的調節、物體的放置、砝碼的加減、讀數的方法等.在講解過程中，教師強調使用托盤天平的注意事項.通過教師的講解和演示，學生可以更加直觀地了解托盤天平的使用方法，養成良好的實驗習慣，為后續的實驗操作打下基礎.在此基礎上，教師要求學生自主設計實驗方案，測量小石塊和杯中水的質量，培養學生的實驗操作能力.最后，教師帶領學生進入拓展深化環節，提出實驗操作步驟：將物體放在托盤內，調節天平平衡；形狀物體改變，再放入托盤，觀察天平示數；改變天平位置，調平，稱量同一物體，讀數.然后要求學生自主進行操作，促使學生總結得出結論“物體的位置、形狀等不會影響物體的質量”，培養學生的歸納總結能力.

2.4布置練習作業，強化思維訓練

為了鞏固學生在課堂上的學習成果，進一步提升學生的科學思維能力，教師應精心設計練習作業，既要涵蓋物理概念、原理和定律，還應注重引導學生運用科學方法解決問題，培養學生的邏輯思維和創新能力.

以人教版初中物理九年級全一冊第十六章第4節《變阻器》為例，首先，教師可以設計一些基礎性的練習題，如：變阻器通過改變調節電路中的.滑動變阻器的滑片移動時，電阻絲的發生變化，從而改變電路中的.幫助學生鞏固對變阻器工作原理、類型及其應用等知識的掌握程度.其次，教師可以設計一些具有挑戰性和開放性的練習題，激發學生的創新思維和解決問題的能力，如：設計一個實驗，驗證滑動變阻器在電路中調節電流的作用，寫出實驗步驟和預期結果.使用滑動變阻器，設計一個可以調節燈泡亮度的電路，畫出電路圖并說明工作原理.在家庭電路中，為了調節風扇的轉速，可以使用哪種類型的變阻器？請說明理由.促使學生綜合運用所學知識，進行邏輯推理和創造性思考，有效鍛煉學生的科學思維.

2.5完善教學評價，發展科學思維

教學評價是促進學生科學思維發展的重要手段.有效的教學評價能夠幫助學生及時了解自己的發展情況，發現存在的問題，調整學習策略.同時，評價結果也能為教師提供反饋，助其改進教學方法，提高教學質量.因此，教師應注重構建以科學思維為核心的多元化評價體系，關注學生推理論證、抽象、歸納總結和分析等方面的表現，全面評估學生的科學思維能力.

以人教版初中物理八年級上冊第六章第1節《質量》為例，教師應以科學思維為核心，制定詳細的評價指標和評價標準.在實驗操作方面，觀察學生使用托盤天平的熟練度；在問題解決方面，考查學生設計實驗方案和解決實際問題的能力；在科學推理方面，評估學生對實驗數據的分析和結論的科學性；在創新思維方面，關注學生是否能夠提出新的實驗方法或改進現有方法.在此基礎上，教師實施過程性評價，注重學生在學習過程中的表現，并引入自評和互評，增強學生的自我反思和同伴評價能力.在每次實驗或課堂活動后，教師為學生提供自評表，引導學生反思學習過程和成果，同時，教師可以組織學生進行互評，讓學生在小組內互相評價對方的表現，提出改進建議.此外，教師也應該注重終結性評價，認真批改學生的練習作業，綜合過程性評價和終結性評價的結果，向學生反饋具體的意見和建議，為學生的科學思維發展提供支持.

3結束語

綜上所述，科學思維培養視域下的初中物理教學改革是順應教育改革趨勢的關鍵舉措.教師在堅持一定原則的基礎上，通過設置問題情境、擴充相關知識、開展實驗探究、布置練習作業、完善教學評價等具體策略的運用，能夠有效提升學生的科學思維能力，為學生的終身學習和發展奠定堅實的基礎.在實際教學中，教師應該重視學生科學思維的發展，積極探索有效的初中物理教學策略，促進學生形象思維向抽象思維的轉變，促進學生科學思維意識及能力的提升，提高初中物理課堂教學整體質量.

參考文獻：

［1］ 曾秋蓮.核心素養下初中物理科學思維培養路徑探索[J].讀寫算，2024（32）：151-153.

［2］ 張玲潔.科學思維視角下初中物理課堂教學[J].文理導航（中旬），2024（10）：52-54.

［3］ 伍闊倫.基于促成學生科學思維發展的初中物理教學設計與實踐[J].天津教育，2024（26）：79-82.

［責任編輯：李璟］