初中物理實驗教學中培養學生科學思維的策略探究

吳靜

摘要：結合現階段的教學活動來看，科學思維的培養必須遵循以下三大原則：注重教學活動的緊密邏輯，實現歸納和演繹的統一;注重辯證分析方法和綜合分析方法的應用;注重邏輯與歷史的一致，確保理論與實踐高度協調。在物理實驗教學活動中，科學思維表現為求知、求真、求異等素養，借由多元實驗計劃培養學生的科學思維，才能使物理教學活動發揮出更大的作用。

關鍵詞：科學思維;初中物理;實驗教學

科學思維是影響教學活動的后續推進的第一要素，在初中物理實驗教學環節，客觀實驗現象與抽象理論知識相互配合，共同構成了學生認知物理知識的基本框架。要進一步開發物理教學的育人價值，教師必須做好科學思維的培養，使學生形成推導、質疑、總結等素養。本文對初中物理實驗教學中如何培養學生的科學思維進行探析。

一、設計實驗方案，培養科學探究思維

在教學中，教師要強調實驗教學活動的自主性、開放性、科學性，為學生提供探究、積累、創造的機會，才能進一步開發學生的物理科學思維。從物理教學的基本要求來看，在實驗教學活動中，學生所采取的實驗方案、實驗內容與教師的實驗計劃完全一致，學生的獨立意識、自由思想無法表現出來，其嚴重缺乏獨立探究的良好意識。在后續的教學活動中，也無法形成自主探究、深入探究的科學思維。教師應該在物理實驗教學活動中引入“甩手掌柜”思想，要求學生對自己負責，獨立設計實驗方案，以此來培養學生的科學探究思維，使學生在探究、反思的過程中學習物理知識。以《聲音的特征》教學為例，圍繞教材內容，學生了解到聲音能夠在不同的介質中傳播、聲音具有穿透力、聲音通過振動產生等知識。教師可要求學生設計實驗，證明有關觀點，培養學生的科學探究思維。在這一過程中，學生首先對聲音的特點進行選擇，然后確定實驗方案與實驗器材，在開展實驗的同時記錄實驗結果，思考實驗結論是否成立。以“聲音能夠在不同的介質中傳播”的證明為例，學生利用塑料軟管、注射器進行證明：在日常生活中，聲音通過空氣進行傳播;但在用注射器抽光塑料軟管內的空氣之后，在塑料管的另一端說話，測試學生還是能夠聽到聲音，證明聲音能夠在固體中進行傳播。圍繞聲音的不同特質，學生確定了不同的實驗方案，得出了相應的實驗成果。鼓勵學生獨立探究，培養其科學探究思維，在幫助學生形成物理素養的同時，更能夠深入挖掘學生的科學意識。

二、開展實驗活動，培養科學操作思維

部分物理實驗所涉及到的實驗材料與實驗現象比較復雜，在教學指導活動中，學生需要學習多種實驗知識，實驗流程繁瑣。故此，為了保障正常的教學進度，部分教師選擇將實驗剔除，借由語言敘述描述實驗現象。在這種情況下，學生無法觀察到客觀的實驗現象，對于教師所給出的真理依舊“存疑”。要培養學生的科學思維，必須強調物理實驗教學的真實性特點，在教學活動中引導學生開展實驗，才能為學生科學思維的萌發創造條件。對于一些較為復雜、繁瑣的實驗，教師更應該對其進行保留，鍛煉學生的實驗操作能力，使其形成科學思維。以《透鏡》的教學為例，教師可要求學生利用凸透鏡、凹透鏡和平面鏡分別進行實驗，根據不同的實驗結果分析透鏡的特點。學生對實驗方案進行設計，并對實驗細節進行規劃：為探究三種透鏡的特點，應該保持光源、光的入射角度、光到透鏡的距離等要素完全一致，避免因人為操作而產生的誤差問題。對于實驗現象，可在透鏡的后方、前方分別放置黑色卡紙，觀察光的變化。實驗發現，平面鏡的前方卡紙上出現了光柱，證明平面鏡反射光;凸透鏡后形成了小光點，證明凸透鏡匯聚了光;在凹透鏡后，卡紙上出現了較大的光圈，凹透鏡發散光的特點被記錄下來。在實驗的過程中，為了保障實驗結果的精準、科學，學生對實驗操作過程進行控制，然后得出實驗結論。對實驗誤差、實驗現象等要素進行強調，幫助學生確定實驗內容，能夠使學生獲得更為豐富的實操經驗，進而逐步培養自身的科學思維。

三、精解實驗流程，培養科學互動思維

科學思維來源于教材與教學活動。在培養學生科學思維的過程中，教師既要為學生預留獨立思考的空間，又要幫助學生構建良好的互動關系，借助個人靈感、團體協作的相互配合，激發學生的科學思維。在初中物理實驗過程中，學生的實驗方案不同、得出的實驗結果不同，最終得出的實驗結論也不盡相同。當教師引導學生圍繞有關實驗開展互動時，學生的實驗經驗互相交流，將轉化為新的學習靈感。在實驗教學環節，可對實驗流程進行精細講解，要求學生以小組為單位，分別給出實驗方案，確定實驗細節。以《壓強》的教學為例，在設計實驗的過程中，學生可能會產生意見上的分歧：部分學生認為，氣體是不存在壓強的，因為氣體的質量、密度極低，所產生的壓強可以忽略不計。部分學生則根據實驗提出反對意見：準備打氣筒與氣球，當不斷對打氣筒打氣時，氣球不斷碰撞，最后炸裂，因為氣球的內部壓強大于外部壓強，氣體的壓強撐破了氣球。學生則認為，排氣管受到了力產生氣體，是這種“力”撐破了氣球。學生持有不同的意見，對實驗流程進行重新規劃，根據“氣體的壓強”這一話題提出新的實驗方案。在互動的過程中，部分學生的觀點是錯誤的，其將壓強、力等概念混淆起來，導致給出了錯誤的結論。但作為學生的引導者，教師應避免直接給出結論，而是要引導學生在爭論、證明的過程中主動反思錯誤。借由互動，學生的觀點互相碰撞，學生在推敲個人觀點的同時檢驗他人的意見，科學思維正在逐步提升。

四、結語

總之，科學思維包含歸納、實操、分析、求知等多種重要素質，培養學生的科學思維，對于學生的順利發展、教學活動的順利落實有著不可忽視的重要意義。教師可對實驗教學活動進行優化，借由自主設計、小組合作、歸納反思、實驗精解等渠道重新規劃教學活動，開發學生的智力與能力，使其在犯錯、改正、嘗試、積累的過程中獲得物理學習經驗，為科學思維的發展提供助力。

參考文獻：

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