如何在物理教學中培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)

樸莉

摘 要：物理課堂教學中著重培養(yǎng)學生的科學思維能力，在物理教學中培養(yǎng)學生的模型建構能力、科學推理能力、科學論證能力、質疑創(chuàng)新能力。

關鍵詞：核心素養(yǎng)；科學思維；科學探究；科學態(tài)度

一、在物理教學中培養(yǎng)學生的模型建構能力

初中物理課堂教學為了更形象地處理問題，老師們會把復雜的實際情況轉化成容易接受的簡單的物理情境，形成經(jīng)驗性規(guī)律，建立物理模型。物理模型可以分為直接模型和間接模型。直接模型指的是物理情境具體體現(xiàn)的內容在學生腦中形成的直觀圖像和信息，這種模型可以叫做直接模型。例如，當前初中物理教育中需要探索的抽象模型，小球、木塊以及質點等等。質點屬于理想化的物理模型。間接模型指的是物理情境中的相關內容，在學生大腦中形成的間接圖像，需要學生通過自己的實際經(jīng)驗進行加工，而后獲得相關的時空圖像，這樣的模型屬于間接模型。這種模型對于學生的要求比較高，學生需要具備一定的抽象思維能力。

二、在物理教學中培養(yǎng)學生的科學推理能力

科學推理能力是研究物理問題必備的能力，也是初中物理學習對學生思維的邏輯性和嚴密性能力培養(yǎng)的初級階段，在教學中可以有意識地培養(yǎng)學生運用所學知識進行合理邏輯推理，培養(yǎng)學生良好的思維習慣，使其終生受益。

案例：凸透鏡成像的規(guī)律是初中物理實驗中一個比較完整的探究實驗，也是一個很重要的實驗。通過實驗總結出當物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實像；當物距在一倍焦距和二倍焦距之間時，成倒立、放大的實像；讓學生再分析凸透鏡可成倒立、等大的實像嗎？引導學生推理分析，當蠟燭逐漸向凸透鏡靠近的過程中，像是怎樣變化的，在什么位置時能成倒立、等大的實像？再進一步分析：當u滿足什么條件可成倒立、等大的實像呢？不難得出：當物距在二倍焦距處可成倒立、等大的實像。當物距在焦點時，凸透鏡不成像。還可以繼續(xù)引導學生用推理的方法分析，當物距小于焦距時光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚，所以成虛像。也可以總結成：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小，物近像遠像變大。

三、在物理教學中培養(yǎng)學生的科學論證能力

初中階段，分析與論證能力即是科學論證的能力，要求學生能對探究過的實驗進行分析得出正確的結論。分析信息時都有一些常用的方法，初中階段分析論證的方法主要有歸納、比較和推理，有定性分析和定量分析。

1.分析實驗現(xiàn)象，得出結論

物理與生活息息相關，生活中的許多現(xiàn)象都能用物理知識解釋。

案例：真空不能傳聲的實驗，用抽氣機抽出空氣，根據(jù)聲音的變化，引導孩子們推理：真空不能傳聲。聲音的傳播需要介質。這樣的實驗在實驗過程中受到實驗條件的限制，不可能在真空的條件下進行，只能根據(jù)想象進行推理得出結論。

2.分析數(shù)據(jù)，得出結論

初中物理實驗有很多是通過數(shù)據(jù)分析得出結論，有些數(shù)據(jù)必須在定量關系前加上條件，就是控制變量法。案例：在做歐姆定律實驗時，要討論在電阻一定時，導體中的電流與電壓的關系；在電壓一定時，導體中的電流與電阻的關系。例題：探究電流跟電壓的關系，李木同學設計了實驗表格并根據(jù)表格得出了實驗結論。

3.分析圖像，得出結論

圖像是表示物理規(guī)律的方法之一，它可以直觀地反映某一物理量隨另一物理量變化的函數(shù)關系，形象地描述物理規(guī)律。在進行抽象思維的同時，利用圖像的視覺感知，有助于對物理知識的理解和記憶，準確把握物理量之間的定性和定量關系，深刻理解物理意義，應用圖像不僅可以直接求出或讀出某些待求物理量，還可以用來驗證某些物理規(guī)律，測定某些物理量，分析或解決某些復雜的物理過程。

案例：如下圖所示，是某種物質熔化時溫度隨時間變化的圖象。由圖中可以得到有關物質熔化的規(guī)律。①這種物質是晶體；

②熔點是80℃；③熔化時間是6分鐘；④熔化吸熱等。

四、在物理教學中培養(yǎng)學生的質疑創(chuàng)新能力

愛因斯坦說過“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。”在物理教學中教會學生一些質疑的方法是作為物理教師在現(xiàn)階段所應注意的一項重點工作。在物理教學中，教師可以設置創(chuàng)造質疑情景，使學生正確質疑。

案例：在演示完奧斯特實驗后，可以提出問題讓學生思考：小磁針的轉動方向及轉動的角度跟什么有關？這樣也為通電螺線管的講解做好鋪墊。

提高課堂藝術是調動學生創(chuàng)新質疑能力的關鍵。初中生的心理和生理特點導致精神集中的時間短，因此教師上課時要注意課堂藝術，要善于捕捉學生的一舉一動，不斷激發(fā)學生的質疑創(chuàng)新能力，提高教學效果。

總之，在物理教學中培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)是重中之重，每個教師都應該努力做到每節(jié)課都培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)，對學生的必備品格和能力負責，全面提高自己的教育教學水平，為教育事業(yè)做貢獻。

參考文獻：

馬兆興.新課程與教師綜合文化素養(yǎng)[M].首都師范大學出版社，2006-07.

編輯 趙飛飛