基于學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的初中物理概念教學(xué)

杜想平

（甘肅省武山縣榆盤九年制學(xué)校，甘肅武山 741300）

在日常教學(xué)中，要想讓學(xué)生快速在大腦中建立精準(zhǔn)的物理概念較為困難，原因在于傳統(tǒng)教學(xué)中隱含的矛盾會(huì)在教學(xué)過程中逐漸凸顯。因此想要避免這種情況的繼續(xù)出現(xiàn)，就需要做到“心中有學(xué)生”，從實(shí)際情況出發(fā)不斷調(diào)整教學(xué)手段，充分了解學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平和思維特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上采取適宜的教學(xué)對(duì)策，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

一、初中物理概念教學(xué)的意義

科學(xué)思維是當(dāng)下所有學(xué)生都應(yīng)當(dāng)具備的思維之一，這對(duì)于個(gè)人今后的成長以及學(xué)習(xí)有重要作用。初中是學(xué)生開展物理學(xué)習(xí)的關(guān)鍵時(shí)期，更是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的黃金期。然而對(duì)于任何一門學(xué)科而言，在向廣大學(xué)生傳授知識(shí)的過程中，都有其所揭示的內(nèi)容。對(duì)于物理學(xué)科而言，是揭露事物的客觀事實(shí)以及相互作用的存在。但有部分概念過于深?yuàn)W，難以理解，在學(xué)習(xí)的過程中就需要掌握方式和方法，應(yīng)當(dāng)以概念為思維的細(xì)胞，個(gè)人認(rèn)知為基本形式，才能夠形成科學(xué)的學(xué)習(xí)架構(gòu)。無論是生物還是化學(xué)，在學(xué)習(xí)任何一門學(xué)科的過程中，若沒有概念作為引導(dǎo)，學(xué)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(guī)律背后的變化，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)該學(xué)科的價(jià)值。

因此，物理概念不是基礎(chǔ)知識(shí)的簡單組成，而是規(guī)律演化以及公式和相關(guān)理論的基礎(chǔ)。為學(xué)生揭示了概念之間的聯(lián)系以及相互制約的關(guān)系，若不能夠充分地理解，就談不上對(duì)知識(shí)的靈活應(yīng)用。中學(xué)生感到物理難學(xué)，并不是因?yàn)樽约旱幕A(chǔ)比較差，或是天生就不適合學(xué)習(xí)理科。根本原因在于其沒有弄明白基本概念，在教學(xué)中往往采用死記公式、不斷刷題的方式學(xué)習(xí)，這種落后的教學(xué)手段并不適合當(dāng)前學(xué)生的身心發(fā)展。因此清楚地了解概念成立的過程、知識(shí)體系的內(nèi)涵和外延，才是學(xué)習(xí)的正確方法。比如，學(xué)生對(duì)簡單的加速度以及質(zhì)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(shí)間觀察、分析后，再對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)的過程。所以在概念成立以后，學(xué)生需要運(yùn)用科學(xué)的方法和手段，對(duì)所觀察的現(xiàn)象進(jìn)行分析和概括，在無形之中培養(yǎng)邏輯思維能力，養(yǎng)成科學(xué)思維，這對(duì)于學(xué)生今后的學(xué)習(xí)起著十分重要的作用。部分概念還需要使用數(shù)學(xué)手段進(jìn)行表達(dá)，才能充分反映出其因果關(guān)系。因此學(xué)習(xí)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(yīng)。

二、物理概念的形成過程

（一）物理概念的定義

在日常教學(xué)中，由于初中階段學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱，所掌握的概念知識(shí)也只能是隨著教學(xué)層次的提高而不斷深化。所以對(duì)于已經(jīng)掌握的知識(shí)以及概念，存在客觀的片面性。比如對(duì)電壓的理解，在初中和高中階段就具有差異性。從認(rèn)知論的角度分析，都是以直觀表象為基礎(chǔ)，然后再通過分析概括等思維活動(dòng)，將知識(shí)逐漸應(yīng)用于物理現(xiàn)象和過程的認(rèn)識(shí)過程。

（二）形成過程

物理概念，需要通過對(duì)日常生活的觀察等相關(guān)活動(dòng)，或者根據(jù)已經(jīng)存在的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過研究以后方可形成。比如關(guān)于力的知識(shí)以及電的知識(shí)，都是在感性認(rèn)知的基礎(chǔ)上形成的。然而由于學(xué)生在認(rèn)知能力上有所欠缺，對(duì)已經(jīng)掌握的觀點(diǎn)或許存在誤解。比如對(duì)摩擦力的理解，很容易受到生活經(jīng)驗(yàn)的影響，只是關(guān)注到摩擦力會(huì)對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)形成阻礙。在此基礎(chǔ)上形成的認(rèn)知是片面的，教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)學(xué)生分析摩擦力成為動(dòng)力的相關(guān)案例，才能更好地幫助學(xué)生理解這部分概念。通過經(jīng)典案例教學(xué)有助于讓學(xué)生了解案例背后產(chǎn)生的規(guī)律，這對(duì)于理解物理概念有積極作用。在教學(xué)中可利用多媒體軟件模仿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)此教師有必要詳細(xì)講解其中的重難點(diǎn)，以此幫助學(xué)生獲得感性資料。在物理概念形成的過程中，主要包含對(duì)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(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的綜合總結(jié)，也是為了解決某個(gè)問題而出現(xiàn)，隨著知識(shí)架構(gòu)的不斷提升又會(huì)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(fā)展就形成了完備的概念體系。比如在解決物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，必然會(huì)涉及速度及時(shí)間等概念，隨著研究的加深，還會(huì)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(yùn)用分析綜合等相關(guān)的科學(xué)方法，這在現(xiàn)有物理知識(shí)體系當(dāng)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(dāng)前的事物發(fā)展規(guī)律與事實(shí)相符合，一旦被證實(shí)，就說明該概念具備了良好的外延擴(kuò)展空間，能夠解決更大范圍內(nèi)的問題?？傊?，概念的形成并非一蹴而就，而是通過大量的感知和實(shí)驗(yàn)，在對(duì)問題進(jìn)行分析研究后加以解決，采用不同的分析方法建立與之對(duì)應(yīng)的知識(shí)架構(gòu)。因此形成的本質(zhì)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(xué)習(xí)的主要因素

（一）日常生活中錯(cuò)誤觀點(diǎn)的干擾

學(xué)生在成長過程中已經(jīng)積累了與物理有密切聯(lián)系的感性經(jīng)驗(yàn)，然而這種所謂的經(jīng)驗(yàn)存在片面性的認(rèn)識(shí)，會(huì)對(duì)學(xué)生在接受正確概念或規(guī)律的過程中產(chǎn)生一定的錯(cuò)誤影響。比如對(duì)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，就會(huì)基于個(gè)人的主觀因素，對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解存在片面性的認(rèn)識(shí)，這就會(huì)影響正確概念及規(guī)律的建立。為避免出現(xiàn)這種情況，需要盡力排除錯(cuò)誤因素的影響。教師有必要認(rèn)真積累這方面的經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)分析學(xué)生為何在學(xué)習(xí)的過程中會(huì)形成這種現(xiàn)象。只有做到有的放矢排除干擾，才能讓學(xué)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(shí)驗(yàn)，在觀察事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展過程中認(rèn)真分析，從而形成正確的概念。

（二）相關(guān)知識(shí)準(zhǔn)備不足

物理知識(shí)架構(gòu)嚴(yán)密緊湊，想要掌握新知識(shí)，就必須具備扎實(shí)的基礎(chǔ)功底。若不能很好地掌握前面的概念，接下來的學(xué)習(xí)就會(huì)存在很大的困難。概念之間是相互聯(lián)系又相互滲透的，尤其是在學(xué)習(xí)的過程中，還存在交織的現(xiàn)象。為了能夠讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)新知識(shí)，教師有必要充分了解學(xué)生的實(shí)際狀況，幫助學(xué)生做好相關(guān)知識(shí)的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作。在建立概念的過程當(dāng)中，有必要運(yùn)用其他學(xué)科的知識(shí)和方法，因此數(shù)學(xué)、物理以及化學(xué)這三門學(xué)科部分知識(shí)點(diǎn)方面存在極強(qiáng)的聯(lián)系性，尤其是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱必然會(huì)給物理學(xué)習(xí)帶來一定的困難。原因在于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)當(dāng)中會(huì)涉及時(shí)間位置速度等概念，在進(jìn)行運(yùn)算的過程中也會(huì)使用到大量的數(shù)學(xué)知識(shí)，所以在某個(gè)環(huán)節(jié)上存在不足就容易導(dǎo)致學(xué)習(xí)寸步難行。除上述要點(diǎn)以外，還需要掌握科學(xué)的方法，著重加強(qiáng)邏輯能力以及實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)，這對(duì)于養(yǎng)成良好的科學(xué)思維能力有積極作用。

（三）感性知識(shí)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(shí)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析的基礎(chǔ)上得到的。如感性知識(shí)不足，就無法從客觀事物當(dāng)中了解其本質(zhì)特征，更不能夠正確地形成物理概念。在做電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中，若不能揭示現(xiàn)象本質(zhì)背后的規(guī)律，只是讓學(xué)生進(jìn)行觀察，很難建立相對(duì)應(yīng)的概念，對(duì)于出現(xiàn)的規(guī)律也難以理解。因此教師在教學(xué)的過程中應(yīng)當(dāng)有目的地提供短信材料，尤其是初中階段的學(xué)生，其抽象思維能力存在一定的欠缺，部分學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)比較薄弱，需要在感性認(rèn)知的基礎(chǔ)上從具體且形象的角度開展概念教學(xué)。

四、科學(xué)思維培養(yǎng)目標(biāo)下初中物理概念教學(xué)措施

（一）情境創(chuàng)設(shè)引入概念

在日常生活當(dāng)中會(huì)使用到很多物理知識(shí)，因此有必要從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象中引入概念，理解的過程就會(huì)變得相對(duì)容易。對(duì)于初中生而言，若能從平時(shí)的生活中感受到豐富的物理現(xiàn)象，對(duì)于他們提高學(xué)習(xí)物理的興趣必然會(huì)產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。另外，大量感性材料的客觀存在也為學(xué)生創(chuàng)造了良好的物理學(xué)習(xí)環(huán)境。教師需要充分利用生活中的素材，讓學(xué)生通過觀察和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的方式了解和分析概念，這要比在課堂上被動(dòng)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(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。此外，還需要充分發(fā)揮現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)的作用，可通過實(shí)物及多媒體軟件向?qū)W生展示事物變化發(fā)展的規(guī)律，這樣的教學(xué)效果會(huì)顯得更加生動(dòng)形象。通過建模進(jìn)行教學(xué)，模型的存在能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的理性思維，能夠?qū)⒉糠謱?shí)際問題加以抽象解讀，從而幫助學(xué)生構(gòu)建較為理想化的物理模型，然后再將相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)遷移過來，找到問題的核心所在，幫助學(xué)生快速地解決各種疑惑。在此過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力必然會(huì)得到質(zhì)的提升，對(duì)相關(guān)物理概念的理解也會(huì)更加深刻，因此通過建模的方式更有助于學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)思維，教師有必要采用有效的方式去引導(dǎo)學(xué)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(xué)生理解物理知識(shí)。

（二）引導(dǎo)學(xué)生自主推理，加深對(duì)物理概念知識(shí)的理解

所謂的推理，主要指的是基于現(xiàn)有的知識(shí)以及現(xiàn)象，再基于個(gè)人的知識(shí)儲(chǔ)備，通過邏輯思維進(jìn)行推導(dǎo)，從而得出正確的結(jié)論。學(xué)生對(duì)于物理概念的學(xué)習(xí)，其實(shí)就是了解規(guī)律形成的過程。因此教師應(yīng)當(dāng)充分把握這一要點(diǎn)，要讓學(xué)生主動(dòng)地參與推理的過程，這有助于充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。相比于采用傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)方法，通過引導(dǎo)更能夠快速解決學(xué)習(xí)物理知識(shí)遺忘速度過快的問題，在加深對(duì)舊有知識(shí)印象的同時(shí)，更能夠形成良好的科學(xué)思維能力。在教學(xué)過程中，有些物理現(xiàn)象比較奇特，雖然在課堂上很多學(xué)生興趣高漲，可大多數(shù)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(yīng)當(dāng)將這份好奇心引導(dǎo)至觀察物理事物的方向，不僅需要觀察表面特征，更需要發(fā)現(xiàn)事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。此外，還需要將這份好奇心引導(dǎo)到觀察物理事物的變化方面，要著重加強(qiáng)對(duì)抽象概括能力的培養(yǎng)，才能更好地加深對(duì)概念知識(shí)的理解。

（三）合理應(yīng)用物理概念，分析其相互關(guān)系

對(duì)概念進(jìn)行分析有助于更好地解決實(shí)際問題，這不僅是對(duì)知識(shí)的深化認(rèn)知，更是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)該概念的認(rèn)識(shí)是否正確的主要手段。有必要深度發(fā)掘其內(nèi)在的規(guī)律變化，比如有部分同學(xué)對(duì)于單個(gè)概念比較容易理解，然而將不同的概念進(jìn)行有機(jī)的聯(lián)系，在理解方面就會(huì)存在一些難題，其結(jié)果就是不能應(yīng)用于解答各種問題，必然會(huì)導(dǎo)致后期學(xué)習(xí)的過程中面臨眾多困難。然而初中階段的物理知識(shí)很多都是存在前后聯(lián)系的，因此在課堂上教師就需要精心設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)，才能讓學(xué)生做到觸類旁通，進(jìn)而形成較為完備的體系化知識(shí)。

（四）運(yùn)用思維導(dǎo)圖

初中階段的物理知識(shí)主要是對(duì)常見的一些規(guī)律現(xiàn)象進(jìn)行探索。對(duì)于物理概念的學(xué)習(xí)并不能從零散的知識(shí)以及現(xiàn)象中進(jìn)行歸納總結(jié)，而是需要培養(yǎng)學(xué)生具有良好的科學(xué)思維。因此在課堂結(jié)束以后就需要讓學(xué)生自行歸納適合自己的學(xué)習(xí)體系，才能夠幫助他們更好地理解本節(jié)課的內(nèi)容。通過繪制思維導(dǎo)圖，能夠?qū)⒉煌鍓K之間的知識(shí)點(diǎn)有效地串聯(lián)起來，這對(duì)于邏輯思維以及推理能力的提升有重要作用，能讓學(xué)生更好地理解知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

（五）通過實(shí)驗(yàn)印證概念

物理知識(shí)的相關(guān)概念并不僅僅是通過簡單機(jī)械式的背誦，或教師在課堂上反復(fù)不斷的講解，就能夠讓學(xué)生輕松掌握的。在教學(xué)中要將傳統(tǒng)的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐砸龑?dǎo)為主，對(duì)于部分較為深?yuàn)W的知識(shí)點(diǎn)，可以通過開展實(shí)驗(yàn)的方式加深學(xué)生的印象。在此過程中，通過小組交流的形式能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在進(jìn)行積極交流的同時(shí)得出相應(yīng)的結(jié)論，最后再由教師引導(dǎo)出本次實(shí)驗(yàn)的概念，那么學(xué)生在理解上也就不會(huì)顯得過于空泛。除采用實(shí)驗(yàn)的方法以外，也可直接應(yīng)用概念型的問題來引導(dǎo)學(xué)生，比如對(duì)于所涉及的公式變化問題，吸引學(xué)生的興趣并加以分析，然后再加上本次教授內(nèi)容的概念以其他的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融合，通過循序漸進(jìn)的方式由易到難地逐步過渡，就算是學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生，也能夠從容地掌握并應(yīng)用該概念。此外，在教學(xué)的過程中還應(yīng)當(dāng)積極鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行質(zhì)疑，這對(duì)于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)有重要作用，更有助于加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解，通過多角度培養(yǎng)思考習(xí)慣，有助于培狀學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

綜上所述，當(dāng)今初中物理教學(xué)已經(jīng)開始逐漸轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。物理概念具有抽象深?yuàn)W的特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)的要求相對(duì)較高。學(xué)生的認(rèn)知能力和基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)有限，因此教師需要樹立正確的指導(dǎo)思想，積極調(diào)整教學(xué)手段，確保學(xué)生能夠得到全方位的發(fā)展。