摘 要：在初中物理教學(xué)的過(guò)程中，要想重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、引導(dǎo)學(xué)生建立科學(xué)思維能力，需要教師優(yōu)化課堂教學(xué)模式，組織高效的課堂活動(dòng).文章以蘇教版“電磁波及其傳播”為例，滲透科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和綜合學(xué)習(xí)能力，提高初中物理課堂教學(xué)的質(zhì)量和效率.

關(guān)鍵詞：初中物理；科學(xué)思維；課堂教學(xué)；電磁波

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2023）29-0098-03

收稿日期：2023-07-15

作者簡(jiǎn)介：夏秋平（1989.6-），男，江蘇省張家港人，本科，中小學(xué)一級(jí)教師，從事初中物理教學(xué)研究.

科學(xué)思維是初中物理學(xué)科的核心思維，教學(xué)中需要教師引導(dǎo)學(xué)生正確地認(rèn)知、掌握物理知識(shí)，靈活地運(yùn)用物理知識(shí)解決物理問(wèn)題.在初中物理教學(xué)過(guò)程中，部分教師過(guò)于推崇應(yīng)試教育，注重解題方法、解題技巧的講解，忽視學(xué)生的課堂主體地位，影響了學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展.在新課改背景下，教師應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升物理課堂的教學(xué)質(zhì)量^[1].

1 構(gòu)建生活情境，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)思維習(xí)慣

物理學(xué)科來(lái)源于生活，在課堂教學(xué)中構(gòu)建生活情境，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系熟悉的生活情境去探究物理理論，研究物理知識(shí)的內(nèi)涵.在生活情境構(gòu)建的過(guò)程中，教師注意深度調(diào)查研究學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，基于對(duì)學(xué)生的了解，充分利用物理課程聯(lián)系生活實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣^[2].

在物理課堂生活情境設(shè)計(jì)和構(gòu)建的過(guò)程中，教師從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象出發(fā)進(jìn)行情境導(dǎo)入，由淺入深地進(jìn)行知識(shí)的研究，不僅可以讓學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)研究和應(yīng)用的樂(lè)趣，還能夠從生活現(xiàn)象出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生逐步養(yǎng)成提問(wèn)、質(zhì)疑的習(xí)慣，鍛煉學(xué)生主動(dòng)思考的能力^[3].

例如，在講解“電磁波以及傳播”知識(shí)的時(shí)候，教師在課堂中構(gòu)建生活情境，從生活中應(yīng)用電磁波的常見(jiàn)物品入手，激發(fā)學(xué)生的研究興趣，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探究、主動(dòng)提問(wèn).電磁波雖然看不見(jiàn)、摸不著，但是在生活中電磁波有著十分廣泛的應(yīng)用，例如車載收音機(jī).從生活中學(xué)生熟悉的電子設(shè)備入手，課堂中設(shè)計(jì)探究問(wèn)題來(lái)展開(kāi)電磁波特點(diǎn)、應(yīng)用性質(zhì)等理論知識(shí)的研究，調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂參與的積極性，引導(dǎo)學(xué)生融入到課堂情境中進(jìn)行深度思考.

為了調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)于收音機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)原理的研究，教師在課堂上設(shè)計(jì)問(wèn)題：“打開(kāi)收音機(jī)可以立即收聽(tīng)到電臺(tái)的節(jié)目，為什么在行駛的汽車上，我們也可以打開(kāi)收音機(jī)收聽(tīng)電臺(tái)信號(hào)呢？”以此問(wèn)題，吸引學(xué)生的課堂注意力，同時(shí)對(duì)即將要學(xué)習(xí)的電磁波知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣，課堂教學(xué)中為了引導(dǎo)學(xué)生深化理解電磁波的定義，教師提問(wèn)：“收音機(jī)播放電臺(tái)節(jié)目是接收到了電磁波的信號(hào)，那么電磁波是如何產(chǎn)生的呢？”“在移動(dòng)的車載收音機(jī)中，移動(dòng)中的汽車是如何能夠接收電磁波信號(hào)的？電磁波信號(hào)在生活中是通過(guò)哪種介質(zhì)傳播的呢？”借助這幾個(gè)學(xué)生實(shí)際體驗(yàn)過(guò)的問(wèn)題，引出電磁波的定義、特點(diǎn)以及傳播形式，通過(guò)為學(xué)生講解電磁波的特征和性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)和理解電磁波，探究不同的電臺(tái)節(jié)目是如何在收音機(jī)上進(jìn)行調(diào)節(jié)的，基于電磁波的特征，分析不同電臺(tái)電磁波的原理.

對(duì)于電磁波這一看不見(jiàn)、摸不著的物質(zhì)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候?qū)Τ橄蟮睦碚撊鄙僬鎸?shí)的感受和認(rèn)知，從生活中的場(chǎng)景入手，為學(xué)生搭建問(wèn)題探究和分析的問(wèn)題場(chǎng)景，教師在課堂上系統(tǒng)地為學(xué)生介紹電磁波的產(chǎn)生、傳播等一系列知識(shí)，借助生活中車載收音機(jī)這一實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生思考，利用問(wèn)題來(lái)吸引學(xué)生的課堂注意力，夯實(shí)學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)理論、定義的認(rèn)識(shí)，課堂的后半段，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生探究電磁波實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手，實(shí)踐驗(yàn)證，突出物理學(xué)科的實(shí)踐意義，引導(dǎo)學(xué)生建立科學(xué)的思維，運(yùn)用科學(xué)的思維去看待生活中存在的物理現(xiàn)象，體會(huì)物理學(xué)習(xí)的樂(lè)趣.

2 構(gòu)建物理模型，培養(yǎng)學(xué)生的抽象科學(xué)思維

抽象思維是物理學(xué)科中一種重要的邏輯思維方法，培養(yǎng)學(xué)生的抽象科學(xué)思維能力，有助于學(xué)生形成物理概念，構(gòu)建物理研究的基礎(chǔ).物理概念來(lái)源于生活，物理學(xué)家通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建物理模型，將理論應(yīng)用到實(shí)際生活中.在物理教學(xué)的過(guò)程中，教師為學(xué)生構(gòu)建物理模型，將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為學(xué)生可以實(shí)際接觸的物理模型，使得學(xué)生在腦海中形成物理思維觀念，建立抽象思維認(rèn)知^[4].

對(duì)于復(fù)雜的物理概念，通過(guò)構(gòu)建物理模型，抽象、概括、類比物理概念和理論，突出物理研究問(wèn)題的本質(zhì)因素，豐富學(xué)生的思維過(guò)程，讓學(xué)生正確地理解物理概念.

例如：對(duì)于電磁波的概念，構(gòu)建物理模型，從感性到理性，從具體到抽象，在培養(yǎng)學(xué)生思維認(rèn)知的過(guò)程中分析、比較、探究、抽象和概括物理問(wèn)題和物理概念，課堂中也組織多種思維活動(dòng)，凸顯學(xué)生在課堂的主體地位.為了引導(dǎo)學(xué)生正確理解電磁波的概念，教師在電子白板上為學(xué)生模擬水波演示圖，構(gòu)建水波演示儀的模型，接通電源，讓學(xué)生親眼觀察波的傳播，繪制形成的水波圖，學(xué)生親自觀察波產(chǎn)生的方式，引出“振動(dòng)產(chǎn)生波”的概念，教師在課堂上提出了“波源”的概念，借助水波圖的物理模型，學(xué)生觀察了波的傳播方向，從波源出發(fā)向前移動(dòng)，波振動(dòng)的形態(tài)也發(fā)生了變化，為了讓學(xué)生更清晰地了解波的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，教師在課堂上利用多媒體FLASH軟件模擬波形成的原理，在FLASH動(dòng)畫(huà)中，波源不斷振動(dòng)，振動(dòng)形式不斷向前移動(dòng)形成波，如圖1所示.

結(jié)合物理模型以及多媒體教學(xué)工具，教師將抽象的概念以形象的模型呈現(xiàn)出來(lái)，給學(xué)生創(chuàng)造了更多實(shí)際的觀察和學(xué)習(xí)體驗(yàn)，吸引學(xué)生的注意力.由于電磁波在生活中看不見(jiàn)、摸不著，教師利用多媒體工具模擬波的形成過(guò)程，以具體、形象的水波來(lái)為學(xué)生建立波的抽象概念，為學(xué)生創(chuàng)造了更直觀的波認(rèn)知印象，形成對(duì)波更直觀、形象的認(rèn)知.在這一教學(xué)和引導(dǎo)的過(guò)程中，教師培養(yǎng)了學(xué)生抽象思考的科學(xué)思維能力，逐步引導(dǎo)學(xué)生從感性思考轉(zhuǎn)向理性認(rèn)知，逐步鍛煉了學(xué)生的科學(xué)思維能力，提高課堂教學(xué)效率.

3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生建立科學(xué)思維的品質(zhì)

物理來(lái)源于生活，在物理教學(xué)的過(guò)程中，不能脫離物理實(shí)驗(yàn)，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證和應(yīng)用，教師應(yīng)當(dāng)靈活地運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)來(lái)豐富課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生全面深刻體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)，認(rèn)知物理理論^[5].

教師在課堂中設(shè)計(jì)和組織物理實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)“提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、操作實(shí)驗(yàn)、觀察物理現(xiàn)象、分析提煉物理結(jié)論”的物理實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，組織學(xué)生參與到物理實(shí)驗(yàn)中，完整地收集證據(jù)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手探究能力和科學(xué)思維推理的能力.

例如，在設(shè)計(jì)與電磁波有關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合教材中的探究實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生利用導(dǎo)線、電池、彈簧、燈泡、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器等材料，設(shè)計(jì)電磁波產(chǎn)生的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，學(xué)生猜想電磁波產(chǎn)生時(shí)電路的變化，親自操作論證，并總結(jié)提煉出電磁波產(chǎn)生的條件.在組織學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師為學(xué)生打造了自主思考和研究的空間，讓學(xué)生在自主的空間內(nèi)大膽提出自己的想法，驗(yàn)證自己的猜想，課堂上學(xué)生不再僅僅依靠教材和教師，而是結(jié)合自己所學(xué)的物理知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行探究，主動(dòng)地將電學(xué)與電磁波的產(chǎn)生聯(lián)系在一起.實(shí)驗(yàn)電路中，學(xué)生通過(guò)設(shè)置電路開(kāi)關(guān)來(lái)控制電流的產(chǎn)生，分析電流和電磁波之間的關(guān)系，并利用電阻數(shù)、燈泡的亮度來(lái)控制不斷變化的電流，多角度地驗(yàn)證電磁波與電流之間的關(guān)系，得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，加深學(xué)生對(duì)于電磁波知識(shí)的認(rèn)知.

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，教師從物理實(shí)驗(yàn)出發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生探究生活中的電磁波現(xiàn)象，從學(xué)生熟悉的網(wǎng)絡(luò)WIFI出發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生研究WIFI信號(hào)在空氣中傳播的介質(zhì)是什么？組織學(xué)生以小組的形式進(jìn)行研究，學(xué)生聯(lián)系之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容，猜想電磁波的傳播與空氣有關(guān)，猜想電磁波在真空環(huán)境中是無(wú)法傳播的，也就是在真空的環(huán)境內(nèi)，WIFI信號(hào)是無(wú)法傳播和使用的.小組實(shí)驗(yàn)討論中，學(xué)生聯(lián)系以往所學(xué)的知識(shí)，做出相關(guān)的猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方案，利用WIFI檢測(cè)信號(hào)器檢驗(yàn)WIFI信號(hào)的強(qiáng)弱，創(chuàng)造一個(gè)真空的環(huán)境來(lái)論證自己的猜想，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論.為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，教師組織學(xué)生以小組實(shí)驗(yàn)探究的模式猜想、論證實(shí)驗(yàn)，教師扮演輔助者和指導(dǎo)者的角色，讓所學(xué)知識(shí)不斷遷移、創(chuàng)新和應(yīng)用，這樣不僅為學(xué)生創(chuàng)造自主探究的空間和成長(zhǎng)的環(huán)境，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理能力以及質(zhì)疑創(chuàng)新的能力.

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師調(diào)動(dòng)學(xué)生的各類感官，親自動(dòng)手、大膽猜想、結(jié)合實(shí)際、觀察總結(jié)，訓(xùn)練學(xué)生自主思維能力，讓學(xué)生能夠自主歸納知識(shí)框架，對(duì)所學(xué)的物理知識(shí)建立邏輯性、系統(tǒng)性的認(rèn)知.

在初中物理教學(xué)過(guò)程中，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生建立科學(xué)的思維能力，豐富課堂教學(xué)的模式，創(chuàng)新學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓學(xué)生能夠體會(huì)到物理學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，積極參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，重點(diǎn)在于豐富課堂教學(xué)活動(dòng)，啟發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的興趣，為學(xué)生創(chuàng)造自主思考的空間，讓學(xué)生在科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新的過(guò)程中提升自我的思維認(rèn)知以及思考能力，這樣既可以激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，又能夠提升學(xué)生問(wèn)題解決的能力，助力學(xué)生構(gòu)建完整的物理知識(shí)框架體系，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)和課堂教學(xué)的質(zhì)量.

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[責(zé)任編輯：李 璟]