初中物理学科思维培养方式探究

文 /费振芹

引 言

新课程改革要求初中物理教师不仅要关注理论知识的传授，还要在教学策略、教学模式、教学方式及教学手段上进行探究，为物理教学效果的优化做出努力，进而构建高效的物理课堂。新课程改革要求学生全面发展，那么“题海战术”已不再适应当前的教育理念。笔者在近年来的教学实践中发现，将学科思维与物理知识相互融合，不仅可提升学生的学习质量，还能有效发展学生的学科思维，提升学生的学习能力，促进学生全面发展。

一、初中物理学科思维特点

依据不同的标准可把思维分为不同的类型，如依据抽象程度可把思维分为直观行动思维、具体形象思维及抽象逻辑思维，依据思维的创新程度则可把思维分为常规思维及创造性思维。不同的问题只有运用不同的思维才能得到高效解决。根据常见的思维方式可知，思维具有固定的特点，即教师在传授物理学科思维时须以思维特点为基础，对其进行有效渗透，以达到事半功倍的教学效果[1]。

第一，初中物理涉及的理论知识较多，师生在教与学的过程中需要对知识进行简单概括，从中找出物理知识之间的联系，进而提高知识理解和掌握的系统性。因此，物理学科思维的一个特点便是概括性。例如，在中考复习阶段，教师可借助学科思维把初中阶段与光有关的知识分为光的反射、光的折射、光的直线传播、看不见的光四个部分，然后让学生根据已学物理知识对每部分进行补充和详细解读，逐步构建光的思维导图。这样就可以在形成思维导图的过程中培养学生的归纳概括能力，还能使学生理解和概括相关知识。

第二，师生也可通过学科思维对所学知识进行深度探索，这说明物理学科思维具有间接性特点，即借助一定的事物或知识对客观性、不可见、不可触摸的物理理论进行反映，如根据液体的密度和高度可计算液体的压强，依据灯牌的亮度可分析串、并联线路中电压的规律等，使理论性和客观性较强的物理知识变得简单直观。

第三，物理知识与我们的生活联系紧密。我们的一举一动都蕴含着物理知识，如日常走路中蕴含着力学，美妙的音乐中蕴含着声学，美景中蕴含着光学，人们也从各种生活现象中总结归纳了各种物理方法和规律。因此，教师在培养学生的学科思维时，要遵循一定的规律或逻辑，同时，学生也要对所学知识活学活用，促进知识与技能的提升。如在教学“透镜及其应用”后，教师可先让学生进行一定的练习，让他们根据相似的题型总结解题规律或方法，然后在课后安排学生对所学知识进行实践，在生活中寻找对此知识的应用。

二、初中物理学科思维培养方式

（一）深化物理概念

初中生开始系统接触物理知识，教材中也包含了很多基本概念，理解和掌握物理概念是学生学科思维能力提升的重要基础和保障。因此，教师在教学过程中要指导学生深化理解物理概念，了解概念形成的过程和所表达的本质含义，并让学生通过观察和总结找出其中蕴含的规律，进而掌握扎实的基础知识，为学科思维的形成奠定坚实的基础[2]。

例如，学生在系统接触物理知识的初始阶段，学习的是“机械运用”相关知识，其中涉及的物理概念有量程、分度值、机械运动、参照物、速度、匀速直线运动等。教师可先通过文字讲解对其进行详细阐述，然后给出相应练习。如针对参照物概念的填空题：平时所说“月亮躲进云里”是以 为参照物，说“乌云遮住了月亮”是以 为参照物。我国成功发射的遥感三十五号05 组卫星相对 是静止的，相对于 是运动的。人们常说地球在公转的同时自转着，“公转”是以 为参照物，那么“自转”又是以 为参照物。判断题：研究物体做机械运动时，可以任意选择某一物体为参照物，但它一定要是静止的。选择题：坐在直升机上的驾驶员看见高楼楼顶在向上运动，若以地面为参照物，直升机（ ）A.向下运动；B.向上运动；C.静止不动；D.水平运动。应用题：在一条平直的南北方向的公路上，有甲、乙、丙三辆汽车依次向北行驶，甲、丙两车快慢相同，乙车较甲、丙两车开得快。（1）以什么为参照物，三辆车均向北运动？（2）以甲车为参照物，乙、丙两车各向什么方向运动？（3）以乙车为参照物，甲、丙两车各向什么方向运动？（4）以什么为参照物，三辆车均向南运动？学生通过教师概念的讲解及难度逐渐增加的试题练习，能够对参照物这一重要物理概念进行深化理解，并内化为自身的能力。

（二）优化教学方案

全新的教育理念并不是要求教师完全摒弃传统的教学方式，而是是对传统教学方式进行改进、完善及创新。作为教师教学的重要依据，教学方案在教学改革前后都是初中物理教学中不可或缺的因素之一。针对初中阶段的物理教学方案，教师在设计时既要使其与学生的知识水平相符合，也要考查学生的接受能力，在教学方案中体现对学生学科思维的逐步培养，让学生在知识增长的同时获得能力的提升，引导学生遵循教学方案有计划地获得新知，提升能力，形成学科思维[3]。对此，物理教师要精心设计每节课的教学方案，并从多方面对其进行优化，为高效课堂的构建及学生学科思维的培养提供充足的保障。

以“分子热运动”知识为例，由于分子是微观理念，对于学生来说较为抽象，教师在设计教学方案时，不仅要考虑学生的接受能力，还要培养学生的微观意识。由于分子是学生无法直接触摸或观察的，所以教师可通过演示实验和生活实例，使学生了解组成物质的分子时刻都在做着无规则的运动，温度的高低能对分子运动的快慢产生直接的影响。为了加深学生对分子运动的印象，使其了解分子间的引力和斥力，教师可将分子间作用力和弹簧的弹力进行类比。这样便可通过实验和类比，培养学生利用观察和直接感知到的现象推测无法感知的事物的能力。因此，教师在传授学生较陌生的知识时，要通过查询资料或请教其他教师设计有效的教学方案，并在实践后进行改善，逐步优化教学方案，为教学实践做好充分准备。

（三）强化物理实验

众所周知，实验是初中物理学科重要的组成部分，也是激发学生学习兴趣和动机的重要方式。很多物理实验是可以在课堂上或家庭中开展的，因此，物理实验也是培养学生学科思维的重要方式。物理实验是物理理论知识的重要来源，也是学生探究物理知识的主要方式，在课堂教学中利用好物理实验，无论对学生学习的自主性及积极性，还是学生学科思维及探究能力的形成，都可以起到极大的推动作用，达到学生全面发展的教育目标[4]。

例如，在“杠杆”的教学过程中，教师可先用生活中的实例引出新课：杠杆原理在生活中是十分实用的（如图1），大家能说说图片中都有哪些工具及其用途吗？在学生讨论后，教师可总结简单机械的组合，接着引出：阿基米德认为“只要给我一个支点，我就能撬起整个地球。”那么，我们便来验证下这句话的真假。然后，教师把学生分为几个实验小组，为每个小组分配实验工具羊角锤、硬棒、钳子和订有钉子的木块，安排探究任务：哪种工具能拔出木块中的钉子？为什么？从而引出杠杆概念，并借助实物探究杠杆的五要素。在教学杠杆的平衡条件时，教师可引导学生自主探究：支点与力的作用点间距离的远近一定会给力的作用效果带来影响吗？动力与阻力之间又有什么样的关系呢？我们来动手实验下，找出它们之间的关系吧！在各小组实验的过程中，教师要给予及时帮助，指明实验方式及目的，适时引导学生对实验操作或结果进行思考和分析。学生自主实验探究获得的知识，更符合其认知需求，也更容易使其内化为自身的能力。

（四）提高科研探究能力

教师在物理教学过程中可以通过增加学生实践的机会来提高他们的科研探究能力，多在课堂上设置引导性问题或层次性问题。这样既能满足学生的学习需求，也能激活学生思维，进而构建充满生机的物理课堂[5]。此外，为了让学生在初中基础物理知识学习中有效提升自身的科研能力，教师也要增强自身的教学能力，在教学之余“充电充能”，帮助学生在有限的时间和教学条件下最大限度地获得提升。

例如，在“声音的特性”教学中，教师可以先通过提问的方式引入新课：声音是如何产生的？传播声音的介质包括哪三类？15℃时空气中的声速是多少？人们是如何感知声音的？骨传导的含义是什么？在学生巩固复习已学知识后，教师可以利用信息技术为学生播放民族乐曲和流行音乐，让学生思考：一首曲子中，为什么有的声音听起来音调高，有的听起来音调低呢？影响音调高低的因素都有哪些？教师可以把班级学生分组并为每个小组提供实验器材，引导学生自主思考，养成通过实验获得物理知识以及对其进行验证的科研精神。在这一过程中，教师负责监管课堂秩序，在学生遇到困难时给予提示。这有利于引导学生处于教师创设的实验情境中，发散思维，提高科研探究能力[6]。

（五）发展创新思维能力

物理学科不同于学生熟悉的语文、数学，其有固定的学科用语及独特的物理实验，学科思维和学习方式也需要学生重新总结。教师在开展物理教学前，要认真解读课程标准、分析教材内容，深刻把握其中的规律和逻辑。此外，教师还要做好课堂预设，在教学过程中依据学生的学习状态随时调整自己的教学活动，引导学生对同一物理现象从不同角度分析，逐渐培养学生的创新思维能力，使其逐步形成自己的学习方式，有效完成学习任务[7]。

例如，在“压强”的教学过程中，在学生已经学习过重力、摩擦力的基础上，教师可采用迁移类比的教学方式。压强是物理运用状态的改变和力的关系的另一类力的作用效果，因此，教师可在复习压力的重难点知识的基础上开展教学，让学生通过独立探究获得压强的概念，通过比较归纳掌握影响压强的因素及改变压强的方法，将亲身的体验和感悟作为获得压强知识的主要方式，充分激活学生的创新思维[8]。

结 语

总之，物理学科思维的培养势在必行，同时，这也是学生学好物理知识的必备品质和能力。初中物理教师在教学过程中，不仅要传授给学生高质量的理论知识，还应该通过深化物理概念、优化教学方案、强化物理实验、提高科研探究能力及创新思维能力，引导学生形成自己的学习方式和思维方式，高效完成教学任务，促进学生物理学科核心素养的形成。