双减政策下培养学生思维的物理探究活动教学实践和反思

刘红云

摘要：中学物理课程标准要求提出：“发展学生的好奇心和求知欲，培养其探索科学知识的兴趣，有勇于创新、乐于实践、实事求是的科学精神[1]。赋予教师利用物理探究活动培养学生创造性思维能力的责任。本文以探究反射定律为例，阐述双减政策下如何在课堂物理探究活动中通过模型构建，科学推理，科学论证，质疑创新等过程培养学生思维的灵活性、新颖性和发散性，以达到初中物理课程标准的要求。

关键词：双减政策 物理探究活动，培养学生思维 光的反射定律

中图分类号：A 文献标识码：A

物理教学过程的主阵地在课堂，但又不局限于课堂，基于教材的实验创新，源于生活的趣味实验，都可以根据人数和不同的场地组织进行。结合当前双减政策，设计有效的课堂物理探究活动，达到培养学生思维的目的，提高一线教师教学的实效性，助推双减政策的落实，逐步探索出在物理探究活动中培养学生思维的有效策略。

物理探究活动是指学生在物理老师的指导下，在物理教学或现实生活的情境中，通过主动地发现问题、体验感悟、实践操作、表达交流等活动，使学生获得知识和技能的过程[2]。物理探究活动有发现问题、提出问题、做出猜想或假设、设计实验、进行实验、观察现象、记录数据、分析和论证、做出评价等步骤，是学生学习物理概念、发展学生思维能力的一个强有力的途径，物理探究活动可以通过独立思考或小组活动促进学生问题提出能力的发展，以正确的指导语激发学生的学习动机，对课内探究活动做出评价、讨论并加以改进创新，也可以跃出课本，将所学的知识进行整合、重组，对生活中的现象提出问题并设计实验，学以致用，创造出帮助学生自主学习的学具等。

物理课堂上的科学探究活动是充分发挥物理学科优势，培养学生思维的重要途径。实验的设计，问题的提出，现象的观察和结论的得出，以及实验过程中的讨论和思考等都可以用来培养学生思维。可以通过演示实验和分组实验、小组合作、问题启发等方式促进学生主动建构知识模型，让学生先主动发现问题，然后带着问题进行实验操作，并在实验过程中收集与处理信息，达到能正确表达实验结果，能与同伴顺利交流。通过一系列物理实验的探究活动，让学生不仅能问题中获得新知，同时培养学生的思维能力。

探究活动设计整体框架需要体现思维型科学探究的五个环节：情景创设与问题提出——作出假设并制订计划——收集证据与信息处理——得出结论与表达交流——总结反思与应用迁移。设计具体探究活动案例时，可以结合实际情况灵活掌握，不需要面面俱到，可以侧重某几个方面。设计环节中，教师的主导作用要体现创设合理情景，激发学生提出问题，启迪学生思维发展;引导学生作出假设和制定计划，要在一定的依据下发散思维，基于证据提出合理的假设。探究活动设计环节要充分体现对学生思维能力的培养，要细化到具体环节，设计探究活动要服务于教学目标，每个环节上都要重点指出设计的意图，具体到科学思维的四个环节：模型建构，科学推理，科学论证，质疑创新，注重对学生思维能力培养的过程性和发展性。案例实施后要结合学生的实际反馈写出总结反思，并对学生的应用迁移能力做出合理评价。

蒋录元在《高中物理教学中学生创新能力的培养》中指出物理与生活关系紧密，培养学生思维应该从实际出发，并且在教学过程中还要积极创设问题情境并且善用提问打开学生的思维，使学生的创新意识得到发展[3]。下面以初中物理“探究反射定律”為例，从探究的各个活动去培养学生的思维能力，让学生经历发现问题并提出问题，引导学生解决问题，从而培养学生思维的灵活性、新颖性和发散性，达到模型建构能力、科学推理及论证的能力的提升。

情境创设与问题提出

师问1：同学们已经知道了反射的定义，那同学们想看到光发生反射时的具体现象吗？

此问题以问题为导向，激发学生的学习动机。

学生演示：让激光光束穿过烟雾入射到平面镜上

（1）改变入射角度和方向（2）以“法线”为轴旋转入射光线，这个演示实验可以帮助学生构建光的反射的模型，抽象出法线的作用。

追问：光的反射与哪些情况类似？你是怎么观察到光的路径的？

生答1：（1）类似球的反弹，类似回声

（2）通过在空气中喷烟雾或水雾，显示光的路径后仔细观察能出来

这时再给学生详细分析刚才做的演示实验，引出入射光线、反射光线及反射面的定义。

做出假设与制定计划

师问2：通过刚才的观察，你在光的反射现象中发现了哪些问题呢？

生答：（1）反射光线和入射光线总是在两侧，好像被一条线给分开了。反射光线和入射光线好像关于一条线对称的。

通过情景创设，培养学生对新知的建构能力，引出学生对法线的认知。

这个问题中带领学生经历科学探究过程，培养了学生思维的发散性和灵活性。

师问3：实践见真知，我们能不能设计一个实验探究一下同学们刚才发现的问题？

（1）想要发生反射现象，前提必须得有什么器材？

（2）想看到反射现象我们就必须看到光路，上节课我们学习了显示光路的方法，都有哪些？你觉得其中哪一个最好？

此过程培养学生思维的新颖性，结合发散性思维培养学生的创新思维能力。

（3）我们如何确定法线的位置？

生答：（1）得有激光笔当光源，得有平面镜当反射面

（2）让光通过烟雾水雾;或者让光通过滴入牛奶的水;或者以白纸为背景。

引导学生讨论分析得出以白纸为背景最好，因为能清晰的显示光的路径，便于观察和记录。此过程重在培养学生思维的新颖性。

（3）将白纸对折，中间的折线可能就是法线。

师问4：我们如何知道两条光线是否关于法线对称？

生答：（1）量它们与法线之间的角度，看看法线是不是这两条光线的角平分线。

（2）用笔把光路描在纸上，然后用量角器量角度。

（3）在光路上点两个点，再连起来，再用量角器量角度。

此时学生提出问题： 操作这么麻烦，为什么不能把量角器贴在纸上直接读数？

此时学生思维能力逐渐提升，初步有质疑创新的思维能力。

对学生表扬和鼓励的同时，展示实验室教学器材，让学生体会到积极思维的成就感并进一步探究。

师问5：（一次实验后）能不能证明我们的猜想是正确的？

生答：（1）能（帮助学生分析不足之处，得出正确结果）。

（2）不能，这样的结论具有偶然性，得多次实验找到普遍规律。

师问6：如果用白纸板多次实验，白纸板上的光线太多，我们如何区分哪些是同一组呢？

生答：（1）可以用不同颜色的笔描光线

（2）可以用数字标记号，展示学生实验作品如图所示。

展示学生的操作结果，此过程重在培养学生思维的灵活性和新颖性。

师问7：之前同学们看到反射光线随着入射光线旋转，它们好像总是在同一个平面上，我们如何探究这个问题呢？

生答：可以将白板的另一半翻折，看看反射光线是不是会跟着移动。

收集证据与信息处理：通过数据处理，培养学生收集证据，科学推理的能力。

得出结论与表达交流

师问8：现在同学们能总结出光反射的规律吗？

营造交流环境，培养学生科学论证的能力。

此时，通过学生亲自经历探究过程，得出反射结论比较符合学生的认知规律。

生答：（1）反射光线与入射光线分居法线两侧;

（2）反射角等于入射角;

（3）反射光线、法线、入射光线在同一平面内。

教学反思及评价

对于八年级的学生，刚刚接触物理这门学科，对于科学探究的过程还没有完全掌握，体现为遇到物理现象时不会及时发现问题并提出问题。结合现在的双减政策，在有效的課堂时间内，为了达到学生学足学好，需要老师的引导和放慢课堂的节奏，给学生充分思考的时间和空间。通过本探究活动的过程，培养学生遇到问题有主动思考的意识，敢于表达自己的见解，在探究活动中逐步培养了学生思维的灵活性、新颖性、发散性，从而达到学生快速理解和掌握相关概念及规律，提高课堂教学与学生学习效率的目的。

参考文献

[1]《义务教育物理课程标准》.北京大学出版社，2012.

[2]张玉玲.基于DISLab系统的中学物理实验教学电子资源研究[D].华中师范大学，2009.

[3]蒋录元.高中物理教学中学生创新能力的培养[J].课程教育研究，2019（44）：10-12.