科学思维，助力成长——物理课堂培养学生物理思维的策略

科学思维，助力成长——物理课堂培养学生物理思维的策略

凌其光

广东省梅州市平远县教师发展中心

摘要：当今社会，科学思维已成为培养学生创新能力和解决问题的重要素质，物理作为一门基础科学学科，具有培养学生科学思维的独特优势。因此，在物理课堂上，如何有效地培养学生的物理思维并提高学生的科学素养和创新能力，是教师们亟待探索和实践的课题。本文首先对初中物理现状进行分析，并在此基础上探究物理课堂培养学生物理思维的策略，希望通过本文的阐述，能够引起教师们对物理思维培养的重视，并为其提供有益的启示和指导。

关键词：科学思维；物理课堂；物理思维

一、初中物理教学现状分析

（一）学生学习兴趣较低

在中学物理教学中，教学内容具有抽象性的特点，增加了学生理解难度，此外，由于许多物理概念和公式对于初中生来说很难理解和掌握，让学生们对物理学的兴趣大打折扣，而认为物理是一门枯燥无味的学科，缺乏直观性和实践性[1]。

其次，传统的教学方法也限制了学生对物理的兴趣。在传统的教学模式下，老师通常以讲解为主，学生被动接受知识，这种单向的教学模式容易导致学生的学习兴趣下降，缺乏主动性和参与度。

（二）学生学习压力较大

相比其他科目，物理学科涉及的知识点较多，且概念抽象、逻辑性强，需要学生掌握较多的公式和计算方法，对于初中生来说无疑是一项挑战[2]。其次，学生学习压力大与家庭和社会的期望有关。在中国的教育环境下，物理学科被认为是理工科的基础，因此家长和社会对学生在这门科目上的表现有较高的期望。许多学生感受到了来自家庭和社会的压力，学生不仅要在学校里取得好成绩，还要参加各种物理竞赛和选拔考试，使得学习压力不断积累。

（三）教师教学方式单一

目前，初中物理教师依然采用传统的讲授式教学方法。通常将课堂时间用于向学生讲解知识点，学生则被动地接受信息，由于这种方式缺乏互动性和参与性，学生容易产生厌倦感，对物理学习兴趣减弱。此外，讲授式教学方法也难以满足学生不同的学习需求和能力水平[2]。其次，很多教师在教学中过于依赖教材。教师只是简单地照搬教材内容进行教学，缺乏创新和灵活性，让学生对物理知识的理解变得表面化，没有真正理解其背后的原理和应用。

二、物理课堂培养学生物理思维的策略

（一）顺应学生的认知能力，循序渐进地推进学生的思维发展

通过顺应学生的认知能力，循序渐进地推进学生的思维发展，可以有效培养学生的物理思维，帮助学生建立起扎实的物理基础，提高学生的问题解决能力和创新能力，为学生未来深入学习和应用物理知识打下坚实的基础[3]。以电路教学为例，教师可以采用具体的教学策略来帮助学生理解电路的基本概念和原理。比如，在教学开始时，让学生通过实物或模型来观察和操作电路，初步了解串联电路和并联电路的特点。通过观察电流的流向，学生能够明白电流是由电源的正极开始，经过导线、开关和用电器后返回到电源的负极。同时，引入电路图的概念，让学生学会将实物电路转换成电路图，并反过来将电路图转换成实物电路，帮助学生更清楚地理解电路图与实物电路之间的联系和对应关系。通过实践和观察，学生能够逐渐掌握串联电路和并联电路的顺序和特点。

（二）逐步引导，完成形象直观到抽象思维的转变

由于不同年级和不同学生之间的学习能力差异很大，在教学中，教师要首先对学生的认知能力进行大概的了解，根据学生的起点，设计相应的教学内容和活动，使其适应学习的要求。然后再使用简单易懂的语言和例子来引导学生理解物理概念，并逐步提升难度[4]。例如，在讲解牛顿第一定律时，可以通过日常生活中的例子来引导学生理解物体在无外力作用下保持匀速直线运动或静止的概念，然后逐渐引入更复杂的问题和实验。其次，教师可以采用启发式的教学方法来激发学生的思维。启发式教学是一种以问题为导向的教学方式，通过提出具有挑战性的问题，引导学生自主探索和发现物理规律。例如，在讲解电磁感应时，可以提出一个问题：“当磁铁靠近线圈时，为什么会产生电流？”让学生通过实验和推理来解决这个问题，从而培养学生的思维能力和创造力。

（三）利用认知冲突，促进学生推理性思维的发展

在物理课堂中，利用认知冲突是培养学生物理思维的一种有效策略。通过引入矛盾、困惑或不符合常识的情境，刺激学生思考和解决问题的能力，促进学生的推理性思维发展。具体而言，首先教师可以提出反直觉问题，设计一些与学生常识相悖的问题，引发学生对问题的思考和探索。例如，在讨论牛顿第三定律时，可以提问：“为什么一个人踩在地上不会被地球弹开？”以激发学生对力的平衡和相互作用的思考。其次，引入矛盾实验结果，通过展示一些看似矛盾的实验结果，让学生思考其中的原因和解释。例如，在讨论静电力时，可以展示两个相同材质的小球，一个带正电，一个带负电，却没有相互吸引的情况，以激发学生对电荷分布和力的平衡的思考。第三，对比不同理论解释，引导学生对不同的理论解释进行比较和分析，让学生思考各个理论的优缺点以及与实验结果的关系。例如，在讨论光的传播时，引导学生比较波动理论和粒子理论对光的解释，并结合实验结果进行讨论。最后，提供矛盾信息，在教学过程中，教师可以有意识地提供一些矛盾的信息或观点，让学生思考其中的矛盾之处并寻找解决方法。例如，在学习电路时，可以故意给出一个错误的电路图，让学生发现其中的问题并纠正。

（四）尊重实验事实，大胆质疑促进学生批判性思维的发展

在实验过程中，由于实验设备的要求比较严格，常常会出现一些误差。而误差可能导致实验结果与预期结果有所偏差，使得学生在记录和分析数据时变得十分困惑[5]。为了解决这个问题，有些学生往往会根据课本上给出的结果来修改数据，以使其与理论预期更加接近。然而，在教学过程中，教师必须要时刻把握好时机，并引导学生以批判的态度去质疑实验结果的准确性，帮助学生发现问题的根源，并培养学生的批判性思维能力[6]。首先，教师可以通过实验前的讲解来提醒学生实验过程中可能出现的误差，并告知学生如何应对这些误差。例如，教师可以介绍一些常见的实验误差类型，如仪器误差、人为误差等，并讲解误差对实验结果的影响。同时，教师还可以向学生展示一些真实的实验数据，让学生明白即使在严格控制实验条件下，误差仍然是不可避免的。其次，教师可以在实验过程中引导学生对实验结果进行批判性思考。例如，教师可以提出一些问题，让学生分析实验结果是否符合预期，并思考造成差异的原因。通过这种方式，学生将不再盲目地接受课本上给出的结果，而是主动思考和质疑。

三、结束语

总之，物理课堂是培养学生物理思维的重要场所，教师应该注重引导学生进行探索，培养学生的逻辑思维和实践能力。通过本文这些策略的应用，可以有效促进学生科学思维的发展，提高学生的科学素养和解决问题的能力。相信在这样的物理课堂中，学生将能够更好地理解和掌握物理知识，并培养出独立思考和创新的能力。

参考文献：

[1]马晓春. 建构主义视角下的初中物理教学优化设计[J]. 学周刊, 2023, (12): 72-74.

[2]周武元. 初中物理教学培养学生思维能力的研究[J]. 学周刊, 2022, (33): 75-77.

[3]何晓芬. 践行创新思维培养，点亮初中物理课堂[A] 2022教育教学与管理成都论坛论文集（一）[C]. 中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会, 中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会, 2022: 5.

[4]许军威. 关于初中物理教学中学生思维能力培养[A] 2022教育教学现代化精准管理高峰论坛论文集（初中教育篇）（一）[C]. 华教创新（北京）文化传媒有限公司、中国环球文化出版社, 华教创新(北京)文化传媒有限公司, 2022: 4.

广东省教育科学规划2022年度中小学教师教育科研能力提升计划项目   （项目编号：2022YQJK421）

作者简介：凌其光 1982 男 广东平远 本科 广东省梅州市平远县教师发展中心

研究方向: 创新实验  第二课堂