问题驱动下初中物理教学中科学精神的培养

潘明松 （贵州省毕节市大方县思源实验学校）

初中物理教学需要注重培养学生的科学思维，这是因为科学思维是一种能力，是指学生在学习和实践中，能够以理性出发、以客观规律为视角进行科学实证思维的能力。这种能力对于学生的学习和未来生活都有着重要的影响。在初中物理教学中，教师需要从科学探究的基本逻辑出发，构建问题驱动教学模式。这种教学模式强调学生在学习过程中的主动性和参与性，让学生从问题出发，通过实验和观察逐渐掌握科学实证的方法和思维方式。这种教学模式可以帮助学生更好地理解物理概念和规律，同时也可以激发学生的学习兴趣和创新精神。

一、问题驱动下初中物理科学探究的四个阶段

问题驱动背景下，初中物理教学需要构建科学探究的四阶段进路，包括第一阶段提出科学猜想，第二阶段搜集证据并开展实验，第三阶段提出科学解释和第四阶段总结并发表结论观点。教师在进行教学设计时，需要为学生提供科学探究的场景，鼓励学生通过亲身参与科学问题的探讨形成科学精神。

（一）第一阶段——提出科学猜想

在初中物理教学中，教师需要注重培养学生的问题意识和探究欲望，帮助学生逐渐养成发现问题和提出问题的能力。在科学探究的第一阶段，教师可以通过以下几个方面来引导学生提出科学猜想。

其一是引导学生思考，教师可以通过提出问题、讲解物理概念等方式，引导学生思考和提出问题。例如，在讲解物理概念时，教师可以提出一些反常现象或者疑点，让学生思考并提出问题。其二是创设情境，教师可以通过创设情境，让学生在实践中发现问题和提出问题。例如，在实验中教师可以让学生观察实验现象，并引导学生提出问题。其三是合作探究，教师可以组织学生进行合作探究，让学生在合作中相互启发，共同提出问题。例如，教师可以让学生分组进行探究，让每个小组提出问题并进行交流和讨论。

在这个阶段，教师需要注重激发学生的好奇心和探究欲望，让学生逐渐形成问题意识和养成提出问题的能力。同时教师也需要注重对学生的引导和启发，让学生能够提出有价值的问题，并逐渐深入思考和探究。通过这种方式可以帮助学生更好地理解物理概念和规律，同时也可以培养学生的科学精神和创新精神。

（二）第二阶段——搜集证据开展实验

在初中物理教学中，实验是非常重要的环节，通过实验和观察，学生可以直观地感受物理现象获取相关的证据和数据，并逐渐掌握科学实证的方法和思维方式。在科学探究的第二阶段，教师可以通过以下几个方面来引导学生搜集证据并开展实验。

其一是确定实验目的，教师可以引导学生确定实验的目的，并让学生理解实验的意义和价值。例如，在学习光学时，可以让学生进行光的折射实验，让学生理解光的传播规律和折射定律。其二是设计实验方案，教师可以引导学生设计实验方案，让学生逐渐掌握科学实证的方法和思维方式。例如在进行光的折射实验时，可以让学生设计实验方案，确定光线入射角度、折射介质等参数，并进行实验。其三是实验操作和观察，教师可以引导学生进行实验操作和观察，让学生直观地感受物理现象，并获取相关的证据和数据。

在这个阶段，教师需要注重实验的设计和操作，让学生逐渐掌握科学实证的方法和思维方式。同时教师也需要注重对学生的引导和启发，让学生能够自主思考和探究，并获取相关的证据和数据。通过这种方式可以帮助学生更好地理解物理概念和规律，同时也可以培养学生的实验操作能力和科学精神。

（三）第三阶段——提出科学解释

在初中物理教学中，科学解释是非常重要的环节。通过分析和归纳实验结果，学生可以逐渐掌握科学推理的方法和思维方式，从而深入理解物理概念和规律。在科学探究的第三阶段，教师可以通过以下几个方面来引导学生提出科学解释：其一是分析实验结果，教师可以引导学生分析实验结果，让学生理解实验结果的含义和意义。例如在进行光的折射实验时，可以让学生分析不同入射角度下的折射角度变化规律。其二是归纳实验规律，教师可以引导学生归纳实验规律，让学生逐渐掌握科学推理的方法和思维方式。例如，在进行光的折射实验时，可以让学生归纳出光的折射定律，并进行解释。其三是逻辑推论，教师可以引导学生进行逻辑推论，让学生逐渐掌握科学推理的方法和思维方式。例如，在进行光的折射实验时，可以让学生根据折射定律，推导出光的传播路径。在这个阶段，教师需要注重培养学生的分析和归纳能力，让学生逐渐掌握科学推理的方法和思维方式。

（四）第四阶段——总结并发表结论和观点

第四阶段是科学探究中最为重要的一环，它要求学生根据实验结果和科学解释进行综合分析和评价，从而得出结论观点。这个阶段不仅考验了学生的实验技能，更考验了他们的批判性思维能力。在总结实验结果和科学解释时，学生需要将各项实验数据归纳整理，并对数据进行分析和比较，从而得出结论。这个过程需要学生具备一定的统计学知识和逻辑思维能力，以确保得出的结论具有科学性和可靠性。除了总结实验结果，学生还需要发表结论观点。在这个过程中，学生需要对实验结果进行评价，将其与已有的科学知识进行比较和联系，从而得出自己的结论观点。这个过程需要学生具备一定的科学素养和批判性思维能力，以确保得出的结论观点具有科学性和可行性。

总的来说，第四阶段是培养学生科学思维能力、批判性思维能力和科学精神的关键阶段。通过参与实验并从中得到实践经验，学生可以加深对科学知识的理解和掌握，同时也可以培养自己的实验技能和科学精神，为未来的科学研究奠定坚实基础。

二、问题驱动下初中物理教学中的教学设计与实践

（一）增强学生实践体验的情境式教学设计

在问题驱动的初中物理教学中，教师培养初中生的科学精神，需要引导学生通过亲身实践的方式参与到物理问题的探究当中。教学设计方面，教师可以采用情境教学模式：

1.创设悬念式问题情境

悬念式问题情境是指在教学中创设一个引人入胜的情境，让学生感到好奇和兴奋，进而激发他们的学习兴趣和探究欲望。例如，教师可以在课堂上讲述一个有趣的故事，让学生猜测故事中物理现象的原理，然后引导学生通过实验和观察来验证自己的猜测。这样的教学设计可以让学生积极参与学习中，提高他们的学习效果。教师可以选择一个有趣的物理现象或实验，并让学生猜测它的结果或原因。例如，教师首先可以让学生研究为什么球在斜面上会滚动而不是滑动。其次，教师可以让学生通过实验和观察来验证自己的猜测，例如让学生在斜面上放置不同形状的物体，观察它们的滚动和滑动情况。这样的教学设计可以让学生积极参与学习中提高他们的学习效果。

2.创设应用性问题情境

应用性问题情境是指在教学中创设一个与学生生活密切相关的问题情境，让学生体会到问题的实用性和必要性，进而激发他们的学习兴趣和探究欲望。例如，教师可以让学生研究如何制作一个简单的电路板，让他们了解电路原理和电子元件的使用方法。这样的教学设计可以让学生在学习中体验到实用性和创造性，提高他们的学习兴趣和动力。

3.创设冲突性问题情境

冲突性问题情境是指在教学中创设一个具有矛盾和冲突的问题情境，让学生体会到问题的紧迫性和重要性，进而激发他们的学习兴趣和探究欲望。例如，教师可以让学生研究如何减少汽车尾气的排放，了解环保和节能的重要性。这样的教学设计可以让学生在学习中体验到社会责任感和创新思维，提高他们的学习兴趣和动力。

（二）问题驱动下学生自主思考能力的激发

自主思考能力是学生科学精神的重要内容，是指学生摆脱权威、质疑权威提出自己的看法，最终具备科学的怀疑精神和批判精神的能力。初中物理教学中，教师既要鼓励学生提出问题，也要引导学生大胆提出自己的科学猜想。

1.鼓励学生提出问题

初中生好奇心强、求知欲旺盛，但常常缺乏系统性和深度思考。因此，在问题驱动的初中物理教学中，教师需要通过多种方式来鼓励学生提出问题，以激发他们的学习兴趣和探究欲望。首先，教师可以在课堂上引导学生观察和思考，让他们提出自己的问题和疑惑。教师可以通过提出引人入胜的问题让学生观察和实践等方式来激发学生的好奇心和求知欲，让他们在探究中提出问题和猜想。例如，教师可以让学生观察水的沸腾现象，并引导他们思考为什么水会沸腾。其次，教师可以鼓励学生在课后自主探究，让他们在实践中发现问题并提出猜想。教师可以布置一些简单的实验或探究任务，让学生在课后进行实践和探究，并在实践中发现问题和提出猜想。例如，教师可以让学生制作一个简单的电路板，并让他们在实践中发现电路的原理。最后，教师可以在课堂上组织小组讨论和交流，让学生分享自己的问题和猜想并与小组成员一起探讨和解决。教师可以引导学生彼此交流合作，让他们在交流中提出问题和猜想并通过合作来解决问题。例如，教师可以让学生在小组中讨论如何制作一个简单的测量温度的装置并让他们共同方式完成。

鼓励学生提出问题是问题驱动的初中物理教学的重要方法，可以帮助教师激发学生的学习兴趣和探究欲望。教师可以通过在课堂上引导学生观察和思考、鼓励学生在课后自主探究、组织小组讨论和交流等方式来鼓励学生提出问题，让他们在学习中体验到探究的乐趣和实用性，提高他们的学习兴趣和动力。

2.引导学生大胆提出科学猜想

初中生的思维特点是以形象思维为主，逐渐过渡到抽象思维，逻辑推理能力逐渐增强，但仍然需要具体的实例和情境来支持。因此，在引导学生提出猜想方面，教师需要充分考虑到初中生的思维特点，采用适当的教学策略来激发学生的兴趣和动力。

首先，教师可以在课堂上讲解一个物理现象或实验，并让学生观察和思考。这一步骤可以帮助学生将抽象的物理概念和原理与具体的实例和情境相结合，使他们更容易理解和掌握。例如，教师可以让学生观察弹簧的伸缩现象，并引导他们思考弹簧的弹性力与伸缩程度之间的关系从而提出猜想。其次，教师可以引导学生根据自己的观察和经验提出猜想并让他们解释自己的猜想。这一步骤可以帮助学生锻炼逻辑推理能力并培养创新思维和自主学习能力。例如，教师可以让学生根据观察到的弹簧伸缩现象提出弹性力与伸缩程度之间关系的猜想，并解释他们的猜想。最后，教师可以让学生通过实验和观察来验证自己的猜想并总结和归纳实验结果。这一步骤可以帮助学生将理论知识与实际操作相结合提高他们的实践能力和问题解决能力。例如，教师可以让学生通过实验来验证他们关于弹性力与伸缩程度之间关系的猜想并总结实验结果。

三、总结与讨论

在初中物理教学中，需要有更多问题驱动的教学策略被广泛应用，以培养学生的科学精神和探究能力。为实现这一目标，笔者提出以下几点建议：加强对教师的培训和专业发展，使他们更好地掌握问题驱动教学的理念和方法。其一是教师可以通过参加培训班、研讨会等活动，学习和交流问题驱动教学的最新理念和实践经验。其二是教材和教学资源的改进。优化教材和教学资源，使其更加符合问题驱动教学的要求。教材和教学资源应包含丰富的问题情境、实验和探究任务，以激发学生的学习兴趣和探究欲望。其三是教育评价体系的改革。改革教育评价体系，使其更加关注学生的科学精神和探究能力的培养，评价方式应从单纯的考试成绩向学生的实际操作能力、问题解决能力、创新思维等多方面拓展。其四是家庭和社会的支持。加强家庭和社会对问题驱动教学的支持，为学生提供更多的学习和探究机会，家长可以鼓励孩子在课余时间参加科学实验、竞赛等活动，培养他们的科学精神和探究能力。社会可以提供更多的科学教育资源，如科技馆、实验室等，为学生提供实践和探究的场所。其五是教育技术的应用。充分利用教育技术，如多媒体、网络等，为学生提供丰富的学习资源和交流平台。教师可以通过在线课程、虚拟实验室等方式，为学生提供更多的学习和探究机会。

在问题驱动下的初中物理教学中，需要有更多富有创意和实效的教学策略被广泛应用，以培养学生的科学精神和探究能力，促进学生全面发展。