初中物理教學(xué)中科學(xué)思維的培養(yǎng)

夏小琴

摘 要：當(dāng)前，隨著中學(xué)教育改革的不斷推進(jìn)，中學(xué)生的綜合能力如思維能力、認(rèn)知能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力等也受到了越來(lái)越多的重視，與此同時(shí)，中學(xué)物理科目本身帶有一定的“實(shí)踐+探索”性，因此，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)?？茖W(xué)思維相對(duì)于傳統(tǒng)認(rèn)知意義上的思維，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維的系統(tǒng)性、全面性開(kāi)發(fā)。學(xué)生能夠具備良好的科學(xué)思維，不僅對(duì)學(xué)科本身學(xué)習(xí)有一定促進(jìn)作用，同時(shí)對(duì)學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展也有較強(qiáng)的積極意義。但是學(xué)生的思維是一種看不見(jiàn)、摸不著的東西，且具有很強(qiáng)的主觀性，依靠傳統(tǒng)的物理教育方式往往難以收到理想的效果，這就需要教師在教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容方面圍繞培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的目標(biāo)不斷加強(qiáng)探索和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：科學(xué)思維;初中物理;教學(xué)探究

初中物理不僅是初中課程體系中的重要組成部分，同時(shí)對(duì)于學(xué)生思維開(kāi)發(fā)、認(rèn)知體系夯實(shí)也有重要意義。但是要學(xué)好物理也并非易事，對(duì)于學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、聯(lián)想能力、邏輯思考能力都提出了一定的要求，尤其是隨著年級(jí)段的不斷上升，初中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中所需要記憶理解和調(diào)用的知識(shí)點(diǎn)也不斷增加，面對(duì)的題型也更加復(fù)雜。對(duì)學(xué)生的物理思維能力提出了更高的要求。與此同時(shí)，科學(xué)思維相對(duì)于我們傳統(tǒng)認(rèn)知意義上的思維，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維的系統(tǒng)性、全面性開(kāi)發(fā)，學(xué)生能夠具備良好的科學(xué)思維，不僅對(duì)學(xué)科本身學(xué)習(xí)有一定促進(jìn)作用，同時(shí)對(duì)于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展也有較強(qiáng)的積極影響?？傮w而言，注重培養(yǎng)科學(xué)思維能夠使學(xué)生的思考潛能得到最充分的開(kāi)發(fā)，從而極大地激發(fā)人們的創(chuàng)造性思維能力，目前已經(jīng)開(kāi)始被廣泛運(yùn)用到相關(guān)學(xué)科的教學(xué)中，并獲得了較為理想的效果。在初中物理教學(xué)過(guò)程中有意識(shí)地滲透“科學(xué)思維”的理念，并作為思維培養(yǎng)的一個(gè)重要目標(biāo)，對(duì)于提高學(xué)生思維能力的深化鞏固效果將起到明顯的促進(jìn)作用。

一、科學(xué)思維的含義

科學(xué)思維是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力。科學(xué)思維最初源于美國(guó)教育學(xué)家布盧姆的教育目標(biāo)分類(lèi)學(xué)，經(jīng)過(guò)安德森、克拉斯沃等專(zhuān)家的修訂，將目標(biāo)分類(lèi)改為兩維，一個(gè)是“知識(shí)”的維度，另一個(gè)是“認(rèn)知過(guò)程”的維度?！罢J(rèn)知過(guò)程”維度包括記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造六個(gè)層次，其中“記憶、理解、應(yīng)用”初級(jí)認(rèn)知為低階思維，而“分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造”高級(jí)認(rèn)知為科學(xué)思維。國(guó)內(nèi)專(zhuān)家也認(rèn)同科學(xué)思維是較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力。

二、科學(xué)思維目標(biāo)的物理課堂教學(xué)定位

（一）記憶、理解、應(yīng)用的突破

記憶、理解、應(yīng)用是屬于傳統(tǒng)的思維，要實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維，就要對(duì)其突破。首先是記憶的突破，記憶是思維的基礎(chǔ)，就好比是木頭和家具的關(guān)系，學(xué)生機(jī)械記住教師所講的知識(shí)，只是掌握了木料，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)加工的能力，而超越傳統(tǒng)的機(jī)械記憶，實(shí)現(xiàn)靈活記憶和吸收，才是真正掌握了“木料加工能力”，而解決問(wèn)題就是加工家具，只有掌握了木料加工能力，才能夠進(jìn)行進(jìn)一步的加工，所以科學(xué)思維理念下，引導(dǎo)學(xué)生靈活記住知識(shí)是關(guān)鍵的一點(diǎn)。二是理解的突破，即對(duì)物理知識(shí)體系的深度理解和夯實(shí)，包括物理概念、定理、公式等一系列基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，物理問(wèn)題有著千變?nèi)f化的特點(diǎn)，要能夠有效應(yīng)對(duì)物理問(wèn)題，對(duì)于學(xué)生的知識(shí)理解能力有一定要求，只有深度理解掌握基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生才能夠更好地解決問(wèn)題。三是應(yīng)用的突破，這里對(duì)應(yīng)用的突破，就是不僅讓知識(shí)在實(shí)踐中應(yīng)用，還要用知識(shí)去實(shí)踐中驗(yàn)證，使知識(shí)應(yīng)用能夠真正脫離“照本宣科”的藩籬而真正成為“學(xué)以致用”的內(nèi)容。比如在課堂上，為了讓學(xué)生證實(shí)一個(gè)物理定理，可以給學(xué)生提供一定的實(shí)驗(yàn)器材，讓其自己去通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，并從中歸納相關(guān)規(guī)律，從而幫助學(xué)生更好地對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解和消化，促進(jìn)知識(shí)靈活轉(zhuǎn)化為指導(dǎo)實(shí)踐、提升實(shí)踐的力量，同時(shí)，還能夠幫助學(xué)生運(yùn)用實(shí)踐的結(jié)果來(lái)驗(yàn)證知識(shí)、豐富知識(shí)體系。

（二）分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造的教學(xué)目標(biāo)

一是物理分析能力，對(duì)于初中生而言，要能夠?qū)W好物理，解決物理問(wèn)題，良好的物理分析能力必然是重要的先決條件，在很多情況下學(xué)生要能夠有效地尋找到問(wèn)題答案，按照固有的解題思路必然是難以行得通的，這往往就需要學(xué)生通過(guò)一定的自主分析，加上合理的猜想，這個(gè)過(guò)程對(duì)學(xué)生的物理分析能力提出了一定要求。二是評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)是學(xué)生的自我認(rèn)識(shí)和自我反思，這是學(xué)生能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短，不斷進(jìn)步的一個(gè)重要條件。三是創(chuàng)造，創(chuàng)造就是要求學(xué)生能夠不斷探究，不斷創(chuàng)新，舉一反三，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)解題能力的融會(huì)貫通。

（三）“三維目標(biāo)”的全面實(shí)現(xiàn)

三維目標(biāo)包括知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感與態(tài)度，這里，知識(shí)技能以及過(guò)程方法即我們上述的知識(shí)理解應(yīng)用，以及解題過(guò)程中的分析探究。著重需要強(qiáng)調(diào)的是情感目標(biāo)，情感目標(biāo)可以理解為學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，俗話(huà)說(shuō)，興趣是最好的老師，只有學(xué)生對(duì)物理有濃厚興趣，才能夠有主動(dòng)思考的積極性和主動(dòng)性，所以在課堂上需要十分重視學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，很多學(xué)生之所以對(duì)物理興趣不高，除了一些主觀因素以外，和教師教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式也有很大關(guān)系，比如教學(xué)內(nèi)容基本都是教材、習(xí)題冊(cè)等，再比如傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式等，初中生長(zhǎng)期面對(duì)這些內(nèi)容，比較容易出現(xiàn)枯燥感、乏味感，進(jìn)而在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中容易出現(xiàn)被動(dòng)接受狀態(tài)，所以在培養(yǎng)科學(xué)思維的過(guò)程中要注意避免教學(xué)陷入這一局面。

三、科學(xué)思維目標(biāo)下初中物理解決問(wèn)題教學(xué)策略

（一）提高問(wèn)題理解能力

在培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)思維來(lái)解決問(wèn)題的過(guò)程中，需要優(yōu)先解決的問(wèn)題就是對(duì)于題目的理解能力，很多學(xué)生在問(wèn)題的解決過(guò)程中出現(xiàn)了偏差，往往都是在對(duì)題意的理解方面出現(xiàn)了問(wèn)題。而在題意的理解方面，對(duì)于很多初中學(xué)生而言本身是沒(méi)有問(wèn)題的，已經(jīng)具有一定的語(yǔ)文能力作為基礎(chǔ)，而難就難在對(duì)一些題意中的“隱含題意”的理解不夠。教師在引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展，并且利用科學(xué)思維培養(yǎng)去提升解題能力的過(guò)程中，要提升學(xué)生對(duì)題意的理解能力，就要重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)題目中一些隱含的條件，或者是隱含的說(shuō)明能夠準(zhǔn)確攫取。并且在得到了相關(guān)的題目信息以后，能夠進(jìn)一步打破傳統(tǒng)的局限性思維，同時(shí)利用自己的聯(lián)想能力和創(chuàng)造性能力來(lái)幫助解題。

比如在教學(xué)過(guò)程中，曾經(jīng)遇到一個(gè)題目：“被踩癟乒乓球（但沒(méi)有破）放在熱水里燙一會(huì)，被踩癟的地方重新鼓起來(lái)了。這引起了同學(xué)們的興趣，難道空氣的體積會(huì)隨溫度變化嗎？”

在引導(dǎo)學(xué)生理解這道題的時(shí)候，就要重點(diǎn)關(guān)注“被踩癟乒乓球”“放在熱水里燙”“重新鼓起來(lái)”這幾句話(huà)，要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，這幾句話(huà)所代表的物理含義分別是什么？熱水里燙是一個(gè)什么過(guò)程。

在學(xué)生具備了這一理解題目的能力以后，就可以舉一反三，循循善誘，變換題型繼續(xù)鍛煉學(xué)生理解題意的能力。

（二）運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法來(lái)促進(jìn)科學(xué)思維

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的特征，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是滲透思維訓(xùn)練的良好時(shí)機(jī)，在將物理教學(xué)和物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)系的過(guò)程中有一個(gè)主次之分，那就是物理教材是主要教學(xué)依據(jù)，而物理實(shí)驗(yàn)是輔助的教學(xué)內(nèi)容。因此，物理教師應(yīng)當(dāng)要善于從教材中去挖掘相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)去訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維能力，作為教學(xué)的補(bǔ)充內(nèi)容，在這一過(guò)程中要注意物理實(shí)驗(yàn)和物理知識(shí)的銜接性，既不能夠過(guò)分脫離學(xué)生認(rèn)知，讓學(xué)生難以找到思考的切入點(diǎn)，也不能夠過(guò)于簡(jiǎn)單，失去驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行思考的價(jià)值。同時(shí)在課堂上要?jiǎng)?chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境，找到學(xué)生比較容易接受也比較感興趣的方式導(dǎo)入。

比如為了讓學(xué)生了解電功率的相關(guān)概念以及如何計(jì)算，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行有關(guān)“測(cè)定燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，那么如何將這一實(shí)驗(yàn)賦予“科學(xué)思維化”色彩，使其能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)科學(xué)思維訓(xùn)練的目標(biāo)呢？一個(gè)比較好的方法是可以讓學(xué)生自己來(lái)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用具的，可以在上課前一天布置學(xué)生從家里帶電燈泡，于是學(xué)生會(huì)從家里帶各種各樣的電燈泡，比如節(jié)能燈、白熾燈等，然后教師再運(yùn)用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中的滑動(dòng)變阻器、電流表等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，向?qū)W生提問(wèn)：你們發(fā)現(xiàn)了什么有趣的現(xiàn)象？這和你們之前設(shè)想的結(jié)果一樣嗎？你們得到了什么猜想和啟示？準(zhǔn)備怎么來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證？等一連串問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)學(xué)生深入進(jìn)行思考。

（三）形成反思總結(jié)機(jī)制

總結(jié)反思是鍛煉科學(xué)思維，提升問(wèn)題解決能力的一個(gè)重要途徑，尤其是對(duì)于很多初中學(xué)生而言，每天都需要面對(duì)更多數(shù)量的習(xí)題，日積月累，習(xí)題的量就比較龐大。但是由于人的記憶力總是存在一定局部弱化特性的，時(shí)間長(zhǎng)了，有的做錯(cuò)的題目能夠記得，有的做錯(cuò)的題目可能就忘了，等到下次再遇到的時(shí)候，還是容易出錯(cuò)。但是通過(guò)形成反思總結(jié)機(jī)制，并且定期反思總結(jié)，重新回顧其中的錯(cuò)誤點(diǎn)、訂正的內(nèi)容，能夠幫助學(xué)生對(duì)之前做錯(cuò)的錯(cuò)題進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)和強(qiáng)化鞏固，梳理解題過(guò)程中的思考方法，從而盡可能避免相同的錯(cuò)誤犯第二次，并強(qiáng)化思維經(jīng)驗(yàn)。具體實(shí)施過(guò)程中，為了讓學(xué)生更加清晰地從反思總結(jié)機(jī)制中攫取自己想要的內(nèi)容，這里介紹兩種反思總結(jié)的方式：一是可以建立錯(cuò)題集，并根據(jù)錯(cuò)題的難度來(lái)進(jìn)行分類(lèi)匯總，比如“簡(jiǎn)單錯(cuò)題集”“可擴(kuò)展錯(cuò)題集”“陌生錯(cuò)題集”等;二是可以在一類(lèi)題型，尤其是開(kāi)放題解題過(guò)程教學(xué)后，隔一段時(shí)間，比如一個(gè)月以后，題型稍作變化，繼續(xù)向?qū)W生提問(wèn)，了解學(xué)生的理解吸收情況。

綜上所述，在初中物理教學(xué)中，思維能力培養(yǎng)是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而通過(guò)科學(xué)思維理念的引入，聚焦科學(xué)思維的系統(tǒng)性、條理性、全面性等方面的要求來(lái)加強(qiáng)教學(xué)創(chuàng)新，能夠有效解決學(xué)生在問(wèn)題解決能力過(guò)程中的一系列難點(diǎn)，廣大教師應(yīng)當(dāng)予以充分關(guān)注并積極探索嘗試，不斷提升課堂教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳永平.試論基于自主探究模式的初中物理應(yīng)用題教學(xué)[J].中國(guó)校外教育，2018（31）：96，109.

[2]李登耀.初中物理教學(xué)中自主學(xué)習(xí)的路徑探討[J].物理學(xué)習(xí)與研究，2019（1）：55.

[3]徐素娟.初中物理解決問(wèn)題多樣化研究[A].《教師教學(xué)能力發(fā)展研究》科研成果集（第十二卷）[C]，2017：5.

[4]王金秋.探究初中物理解決問(wèn)題方法的多樣化[J].中國(guó)高新區(qū)，2017（14）：77.

[5]郭永生.物理課堂中初中生解決問(wèn)題教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].教育教學(xué)論壇，2014（18）.

[6]冷少華，劉久成.初中物理解決問(wèn)題教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容和策略[J].教學(xué)與管理（理論版），2012（8）.

[7]楊坤.初中物理解決問(wèn)題策略教學(xué)方法中問(wèn)題方法多樣化探討[J].中國(guó)校外教育（下旬），2016（7）.