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基于科学思维培养的初中物理教学思考

发表时间：2020/11/23 来源：《中小学教育》2020年12月1期作者：肖灿

[导读] 通过对以往物理实验中教学模式的分析，以及学生学习方式的调查，发现现阶段初中物理教学存在教学方式单一等问题。因此，为提高初中物理教学的质量，本文针对如何培养学生的推理能力及科学培养的思维策略进行了分析。

肖灿四川省雅安市汉源县第一中学 625302
【摘要】通过对以往物理实验中教学模式的分析，以及学生学习方式的调查，发现现阶段初中物理教学存在教学方式单一等问题。因此，为提高初中物理教学的质量，本文针对如何培养学生的推理能力及科学培养的思维策略进行了分析。
【关键词】初中物理；科学思维；培养理念
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982 （2020）12-060-01

        在当前的教育背景下，由于教师传统的教学模式已无法满足学生的需求。而将科学思维培养应用到初中物理教学中，不仅可以提高学生的思维能力便于更好的理解抽象事物，也可以提升学生解决问题的能力。所以，本文对科学思维培养的初中物理教学的研究具有非常重要的意义。
        一、物理科学思维能力的概念
        物理科学能力是指学生在学习物理时形成的一种高阶思维能力，可以将其分为动物思维、直觉思维、形象思维、逻辑思维四种形式。同时，物理科学思维不仅具有近似性和精准性的特点还具有形象性及抽象性的特点。
        二、培养学生分析能力和推理能力
        （一）构建模型，培养学生分析能力
        物理是一门通过研究复杂问题来培养学生理性思维的学科。在物理教学中，教师经常采取简化的方式以便于学生分析问题，即在实际应用上，引导学生抓住问题的主要因素，构建一种理想化的物理模型，从而在运用物理知识解决问题的同时也培养了学生的分析能力[1]。
        例：
        在对汽车的发动机做检修时需要将引擎盖抬起，抬起的过程中应用了杠杆原理（如图1所示）。引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖中心位置，求该杠杆属于___杠杆，在引擎盖抬起过程中，重力G的力臂逐渐___。
        图1 引擎盖的受力分析图
        解：由图1可知，动力臂OB大于阻力臂OA，所以该杠杆属于省力杠杆。
        逐渐抬高引擎盖的过程中，重心A向左上方运动，重力的方向不变，由力臂的定义可知，重力的力臂会变小。
        答案为：省力；变小。
        （二）提出问题，培养学生推理能力
        物理推理能力是将已知条件进行逻辑推理而得出正确结论的心理特征。学习物理就是通过提出问题、解决问题的思维活动过程，进而提高学生的推理能力。

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        例：
        如图2所示，两平面镜夹角为θ，有一束光线从C点射入经过两次反射从F点射出，证明其出射角γ=20.
        图2
        解：由反射定律知：∠ODE=∠CDA=α，∠BEF=∠OED=β
        两次反射后，光线的方向改变γ=∠DGF
        根据几何关系可得：γ=∠CDE+∠DEF=(π-2α）+（π-2β）
        =2π-2（α+β）=2π-2（π+θ）=2θ
        ∴γ=2θ
        三、科学思维的培养策略
        （一）通过教学内容体现科学思维教育
        初中生对抽象思维接受能力较差，所以，教师可以应用类比法教学让抽象的概念直观化，进而帮助学生轻松的学习。如用分子动理论解释物质的三种状态时，将学生比作分子，固态的分子如同课堂中的学生，相对稳定；液体物质的分子如同课间的学生，可在一定范围内活动；气态物质的分子如同放学后的学生，可以自由活动。教师通过类比不仅可以引导学生联想还可以更好的理解学习内容，进而体现科学思维教育[2]。
        （二）通过设计实验促进科学思维教育
        初中的物理教学中，教师多是通过实验的形式引导学生探究问题促进科学思维教育。如在“探究物质吸热能力”教学中，教师采用同一个加热器和两个底部为半圆的加热管，保证两个试管中的液体加热方式基本相同且受热均匀。学生通过观察和分析吸热能力强弱时，从而知道比较物质升温多少的方法。其次，教师在设计实验方案的同时要提醒学生分析结论的适用性和可靠性，进而促进实验教学与科学思维的优化组合[3]。
        （三）通过习题训练培养科学思维教育
        练习不仅可以锻炼学生个人能力，还可以使其在分析物理问题过程中提高思维能力。物理知识的学习不仅需要学生熟悉所学的知识，还需要学生理解并加以运用。因学生缺乏科学的训练和思维，导致其完成习题的难度较大。所以，学生在做习题时，教师应引导其根据题目叙述找出题目的要求，以此指导学生分析问题的思路，让学生从中学到解决问题的方法，进而在日积月累的训练中由量变到思维的质变。学生在解决物理问题中由简到繁，逐步养成用科学思维解决问题的习惯，从而达到培养学生科学思维的教学目标[1]。
        （四）通过科学思维教育巩固科学思维
        科学思维与物理内容虽然是融会贯通的，但是物理教学需要覆盖科学教育中的每一阶段。例如在学习杠杆和滑轮的内容中体现了模型思维；学习功率和机械效率中体现了分析、比较等思维。因此，确保每学完一期物理知识，巩固提高一次科学思维。
        结论：综上所述，培养学生的科学思维能力，有利于提高学生的分析能力和推理能力。所以，在教学中，教师不仅可以通过实验促进学生的科学思维能力，还可以通过习题训练帮助学生养成科学的思维，进而提高物理的教学质量，促进学生的全面发展。
参考文献
[1]基于核心素养的物理课堂教学探讨——以牛顿第一定律为例[J].马东,王永成.中学物理.2018(13).
[2]物理学史在中学物理教学中的应用——以初中《牛顿第一定律》为例[J].陈文鑫.物理教学探讨.2015(06).
[3]例谈初中物理教学中学生科学思维的培养[J]. 陈懋.教学月刊•中学版(教学参考).2019(06).