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基于初中物理学科核心素养的培养科学思维能力的思考
摘 要:物理的新一轮课程改革,旨在提升学生的物理学科素养,为学生的终生发展奠定基础。中学物理课程标准要求学生有一定的科学思维能力,教师在日常教学中要注意从多方面进行渗透培养学生的科学思维能力。
关键词:科学思维能力;多方面;培养
义务教育《物理新课程标准》在课程目标中对学生“科学思维能力”做出明确要求:科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式;是建构物理模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等方法在科学领域的基本应用,是基于事实证据和科学推理对不同信息、观点和结论进行质疑和批判,予以检验和修正,进而提出创造性见解的品格与能力。课程理念中也强调:教师要引导学生不断探索,提高分析问题、解决问题的实践管理和科学思维能力,发展核心素养,科学思维是未来人才发展必须具备的能力。实践中怎样将培养科学思维能力落实在物理教学的互动中呢?
一、注重探究性提问开放思维
教师在课堂教学中要适时、有技巧地进行提问,引发学生深入思考,提问时抓住重点教学内容进行设计,问题要环环相扣且具有探究性和开放性,让学生目标明确地进入思考状态。如在中考复习课“大气压”教学中可以通过演示多个不同的“特制水瓶”实验,逐步提出这些问题:茶壶的壶盖上为什么有个小孔,起到什么作用?如果堵住小孔会有什么现象发生?说明什么?你能总结出茶壶的工作原理吗?由此猜想阴阳壶(也叫两心壶或鸳鸯壶)的工作原理是什么?你能设计一个实验证明你的猜想吗....... 学生很容易发现:“特制水瓶”就是“变形”的茶壶!而阴阳壶就是2个茶壶组合而成的,他们的原理是相同的。通过多层次实验及设问,充分调动学生的思维能力、总结归纳能力,引导他们积极探索,这真正符合了物理教学的初衷。
二、注重合作式学习点燃思维
三人行必有我师焉!通过合作学习可以有效培养科学思维能力。学生在交流探讨中互相学习、竞争同时也点燃了思维火花。
例如,在学习“液体温度计”时让学生根据课前的“自制液体温度计”进行分组讨论学习、相互提问,大家发挥集体智慧找出多个问题:“液体温度计的原理是什么?制作简易温度计为什么选玻璃容器?塑料容器为什么会失败?实验中管子为什么越细越好?如何给简易温度计标记刻度?简易温度计的刻度均匀吗?老师带领学生逐一进行分析解决,让学生在潜移默化中进行深入学习。之后在“体温计”的学习中,又让学生对比液体温度计与体温计,找出有什么共同点、不同点?学生通过自己细致的观察,既体会了发现问题、解决问题、收获知识的快乐,又锻炼了科学思维能力!
三、注重学生质疑培养创新思维
物理是“以实验为基础”的学科,针对教材实验中的不足,有些学生有质疑但怕出错,教师要鼓励学生关注这些问题,帮助他们改进、完善。例如:在利用实验室器材完成“探究平面镜成像规律”实验后,让学生思考以下问题:点燃的蜡烛烟气刺鼻,晃动严重,如何避免这个现象?可以用什么光源替代蜡烛?如果没有点燃的蜡烛、也没有发光二极管光源,如何完成这个实验?引导学生找出大小相同的物体、手电筒等组合完成,同时也自然明白做此实验周围光线相对要暗。在学习“测滑动摩擦力大小”的实验中,学生找出实验的不足——无法保证水平匀速拉动测力计!由此引导学生逆向思维,重新设计实验方案进行改进——拉动与物体接触的接触面即可!同时学生也理解了滑动摩擦时运动的相互性、滑动摩擦力大小与速度大小无关等难点。教师通过引导学生对实验方案、器材进行的改进,锻炼了学生发现问题、解决问题的能力,让他们学会遇到问题多思考、多分析并想办法进行解决,这些都能有效培养他们的科学思维能力。
四、注重跨学科实践提升思维
新课标在课程内容中明确提出了跨学科实践这个主题,内容具有跨学科性和实践性,特点在于日常生活、工程实践及社会热点问题密切相关。这部分内容的设计,旨在发展学生跨学科运用知识的能力,分析和解决问题的综合能力,动手操作的实践能力,培养学生积极认真的学习态度和乐于实践、敢于创新的精神。
教学中可以利用学科间的交叉特点激发他们的学习兴趣、培养他们科学思维能力,例如:在学习正、反比例以及各种作图和图像分析等问题时,与数学内容相结合,让学生知道数学的重要性和数学与物理思维的不同;在学习物理史实时及时与历史、政治结合,让他们体会物理学的社会性特点,并会用辩证观点看待问题;在学习眼睛与眼镜时,让他们与生物相结合,知道这个神奇照相机的内部,以及如何爱护眼睛等;在学习重力、地磁场等知识时与地理相结合,让学生体会物理客观存在于生活中……教学中要适时挖掘身边物理资源,找出其中包含的物理知识,体会物理与社会生活的密切联系,培养他们的发散思维能力。这也符合未来对人才发展的要求——具有整合跨界能力的创新型人才!
总之,培养学生科学思维能力绝非一日之功,让学生在潜移默化的学习中理解科学思维的内涵和重要性,这需要师生在日常教学中不断探索实践!
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2022年版).北京:北京师范大学出版集团,2022
[2]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2011年版).北京:北京师范大学出版集团,2011.

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