核心素养视域下初中物理教学中学生科学思维的培养研究
袁涛
安徽省来安县大英中学 239237
伴随着新课程改革的发展,初中物理教学不再仅仅是知识的传授,而是更加重视学生核心素养的培养。科学思维属于科学素养关键组成部分,包括观察,分析,推理,假设,实验验证以及创新等能力。它是学生把握物理现象、探究自然规律的主要手段。但是,教师在传统教学模式中,只注重知识点讲解、公式计算,忽略了学生的思维训练、探究能力的培养,使学生只会死记硬背,而没有自己的创新思维和独立思考。
一、核心素养视域下科学思维培养的原则
(一)目标导向性原则
在核心素养视域下,科学思维的培养要确立教学目标,把思维能力的发展纳入课程的总目标之中。教学设计不能只注重知识的掌握,更应该重视培养学生观察、分析、推理、假设验证、创新的能力。通过明确具体的思维训练目标,教师在教学过程中就能够有的放矢地展开课堂活动、布置实验环节以及设定探究任务,使学生在学习过程中系统性地锻炼逻辑思维和科学判断能力。同时目标导向性原则也要求教学内容、教学方式和教学评价体系要与思维培养的目标紧密衔接起来,形成教学设计、课堂实践和评价反馈的闭环,实现科学思维能力的培养和发展。
(二)过程实践性原则
科学思维的形成需要经过实践活动与思维过程的不断积累,所以教学中应当重视学生在观察、实验、分析、推理、验证过程中的主动参与。过程实践性原则认为课堂不能只是知识传递的场所,更应该成为思维训练的实践基地。通过长时间的实践,学生在操作及探究中可以磨炼逻辑推理、问题剖析以及创新思考方面的能力 [1]。同时,教师要在教学过程中合理安排实验、探究、反思等环节,让学生在实践中发现并提出问题、假设,再经过论证得出结论,慢慢养成科学思维的习惯,提高分析问题和解决问题的能力。
二、初中物理课堂科学思维培养策略
(一)优化教学内容,突出思维训练目标
初中物理教学要培养科学思维,其基础就是优化教学内容。教学设计要明确每一知识模块所对应的思维训练目标,把观察、分析、推理、假设验证和创新等能力有机融合到课程中。在教学内容的安排上要遵循由简入繁、由小到大的原则,逐步提高要求,让学生在掌握基础知识的同时提高思考问题的能力。而且要将课程内容融入学科之间进行知识渗透,即要把物理课的内容与数学、信息等相关学科结合起来,增强学生的逻辑思维和数据分析能力。总体来说,培养学生科学思维的价值就在于培养其探究精神,提高其逻辑思维能力,进而发展其创新思维,提高其解决问题的能力。
例如,在人教版初中物理人教版《运动的快慢》教学中,在讲解速度这个概念以及平均速度的计算方法时,就将知识点拆解为观察运动现象、分析时间与位置的关系、理解公式的含义等,并引导学生在学习过程中完成推论和总结。设置由易到难的练习任务,在让学生掌握运动规律的基础上,锻炼学生的分析问题、解决问题的能力。还可以将物理知识同日常生活中的运动现象联系起来,加强理论和实践的结合,让学生在理解概念的基础上形成自己的系统思维,做到知识学习与科学思维能力共同提高。
(二)创新教学方法,激发思维主动性
创新教学方法是培养学生科学思维的途径。课堂上要突破传统的讲授形式,采取探究、项目化、合作学习等方式,让学生在解决问题、分析数据、开展实验的过程中积极思考。教师应该更多地扮演引导者和促进者的角色,鼓励学生提出问题,独立思考、推理并得出结论,培养学生自主学习和批判性思维的习惯。课堂活动设计应该注重互动与反馈,利用讨论、交流、小组合作等方式来调动学生思维的积极性和创造性。多样化的教学方式使学生更加积极参与进来,学生在自己的实践中反思,并且不断优化自己的思维策略,从而全面提高科学思维能力。
例如,在初中物理人教版《生活中的透镜》的教学过程中,教师提出生活中使用透镜的相关情境问题,如用放大镜观察物体、戴眼镜矫正视力等,让学生自己提出假设并设计实验。在课堂上用小组合作的方式,学生分工操作、观察光的折射规律,然后学生再通过讨论分析得出实验结果,得合理结论。教师在引导过程中注重启发与引导思考,而不是直接给出答案。学生在探究和交流中主动分析问题、推理验证、归纳总结,发展批判性思维和自主学习能力,达成知识掌握和科学思维训练双重目的。
(三)强化实验实践,提高操作与思维结合
实验实践为科学思维的培养。课堂教学应当重视实验环节,让学生通过观察、操作与数据分析来领悟物理原理并培养推理能力。教学设计应该包含基础验证实验、拓展探究实验以及综合应用实验,保证学生能在不同的操作中发展自己的科学思维 [2]。教师要引领学生在实验当中去记录数据,去剖析现象,提出自己的猜测,然后去验证结论,从而发展学生的逻辑推理能力与批判性思维。还要加强实验和理论之间的联系,让学生在实验过程中加深对物理规律的认识,并且逐渐培养起科学的思维方式和探索习惯,让学生的操作能力和思维能力能够共同提高。
例如,在初中物理人教版《探索厨房中的物态变化问题》教学过程中,教师组织学生观察水加热、冷却、蒸发等过程的温度变化和物态转变现象并予以记录,然后分析造成这些现象的原因。在课堂上用小组合作实验的方式,在学生各自分工做加热、观察、数据记录以及结果整理等几个环节的时候,培养学生的逻辑推理和分析的能力。教师在实验过程里引领学生提出猜测,规划验证计划,探讨实验所得结论,并展开反思。让学生通过操作结合思考的实践操作,深入领悟物态变化规律。在此期间,养成系统的科学思维方法,探究习惯并达成知识理论与现实操作的对接。
结论:
核心素养视域下,初中物理教学应该把培养学生科学思维作为主要目标,做到优化教学内容,更新教学方法,加强实验实践,利用信息技术,改进评价体系,全面提高学生的观察力、分析力、推理力以及创造力。将来应该推进课程与现实生活及科技前沿相融合,丰富实验资源以及探究活动,加深校内外产学研合作,建立起科学思维培育可持续发展的机制。还要不断改进多元化评价体系,做到对学生思维过程以及能力发展全方位的考察,为培育出具有创新精神与实践能力的未来科学人才打下基础。
参考文献:
[1]陆咏梅 . 核心素养视域下初中物理教学中学生科学思维的培养研究 [J]. 基础教育论坛 ,2025,(13):72-74.
[2]王彧 . 核心素养视域下初中物理教学中科学思维的培养研究[J]. 数理化解题研究 ,2024,(32):100-102.