初中物理“学科思维”培养路径探析

引言

物理作为中学阶段的重要理科课程，承载着培养学生科学素养与思维品质的双重任务。新课标强调以核心素养为统领，将“科学思维”置于学科能力培养的核心位置，要求教师不仅传授知识，更要引导学生形成基于物理学科特点的思维方式。然而，当前部分初中物理教学仍以知识灌输为主，忽视了思维训练的系统性与持续性，导致学生在模型建构、逻辑推理、实验探究等方面存在明显短板。基于此，本文从新课标视角探讨初中物理“学科思维”的内涵，剖析实践中存在的问题，并提出有针对性的教学策略，为一线教师开展有效的学科思维培养提供参考。

一、物理“学科思维”的概念与构成

物理“学科思维”是指学生在物理学习过程中形成的一种基于物理知识逻辑、以模型建构、因果推理、图像表达和实验探究为核心的科学思维方式。它强调对物理现象的抽象建模、规律总结和结构性理解，是学生形成解决实际问题能力的基础。学科思维不同于一般逻辑推理，更强调以学科为依托，运用学科特有的工具和语言进行分析与表达。例如，在学习“力与运动”时，学生不仅要理解力的方向和大小，更应通过受力分析图建立“力—加速度—运动状态”之间的内在因果关系，从而掌握科学思维的方法路径。

二、当前初中物理学科思维培养中的突出问题

（一）学生缺乏模型建构能力

建立模型是物理“学科思维”的精髓，但在日常的课堂中，许多学生还不具备根据实际情境提炼模型的能力，遇到力学、电学问题，只见现象不见物理参数，找不到问题的本质，也不用像“质点模型”“等效电路模型”或“自由体图”这样的最简单的分析框架。例如，研究“浮力”过程中，只注意到了液体深度或物体升降的状况，而不会应用力模型思考浮力产生的原因以及大小的变化。

首先，教师在课堂教学中太关注结果而轻过程，对于模型应用的使用与引入没有得到体系培训，仅让学生停留在公式的记忆、规则性的表层学习的阶段。其次，教科书中模型的呈现是“给出答案的”，并没有体现模型建构的过程，造成学生没有经历完整的建模－检验－应用的思考过程，模型思维不能真正化为认识工具。

（二）推理链条断裂，因果思维薄弱

面对物理题时很多学生存在画不出“观察——理论——结果”之间的思维过程，思维步骤不连贯、表述不清的现象的问题。比如面对“为什么停电后灯灭掉”的问题，有的学生直接回答“因停电”，而并未说出“停电时电路中无电流，无法形成电流的通路，所以灯泡无法正常亮起”的因果关系。

造成上述现象的原因主要存在两个方面：一是教师的课堂进度过快，只重视结果的展示过程而忽视了对学生思维过程的追问与评价；二是平时的学习任务和考试过程中只重视“标准答案”，没有重视对学习过程中思考方式的评价，导致学生形成了“结论为上”的解题思路，对思维能力的培养没有引起重视，更没有有效推进，科学的思维逻辑特点也未能有效体现出来。

（三）实验教学形式化，探究意识不强

理论课程，应该是一个引发学生思考、碰撞的过程，但在实际教学中，实践只是单纯地走个过程，是一种程序式动作，而没有提问、考虑方案、分析信息等学生参与其中。例如在“测平均速率”这个试验中，许多学生是根据教师或教材的要求程序性操作，没有考虑试验目的，没有考虑试验参数，没有考虑错误估计，实验就只是一种“动”而不思。

关键在于：个别教师将实验课程当作“工作结束”或者“模拟考试”手段，而不是通过“提出疑问—建立假说—检验和分析”方法论途径设计自己课程；实验课程考核往往停留在“操作正确无误”或者“结果精准度高”的层面，缺乏对学生研究进展、思路观察，抑制了提出疑问、推理与反思等能力，弱化了科学思维氛围。

三、新课标引领下的学科思维培养策略

（一）构建“概念—模型”双层教学内容体

为克服学生模型建构能力不够的问题，教师要在课堂中建构“概念—模型”双重的教学框架，将物理原理与建模任务有机结合起来。在引入新知识时不仅要让学生认识基础原理，更重要的是要引导学生提取适用的模型，如质点、等势面、光滑斜面等。引导学生在情境构建、图形展示、比较分析的过程中，逐步从正向情境中识别出有用信息、找准理想化状态，实现“情境—简化—建模”的学习过程。同时，学生还可以利用多种形式来呈现模型，如图表、文字、数学表达式等，有助于促进模型语言的摄取，形成可迁移的学习策略。

（二）嵌入推理环节，强化思维链条训练

对于学生推理欠缺和因果颠倒现象，教师应增加环节和要素，将“观察、分析、推理、概括”联系起来，让学生一步一步分析严谨“合乎逻辑”。在授课时给予学生实验结论或公式计算答案时，不再只是直接给出，而是通过提问、追问、改变情境等去激发其给出实验或公式运用中蕴含的推理过程。在讲评过程中可以采用“原因链、后果链图”，“思考树结构图”等形式帮助学生归纳梳理相关知识点之间的关联、逻辑。在布置作业上，布置“程序化问题”，“推理型填空”，增强学生对因果表述，进而建立完整而清晰的思路。

（三）问题导向实验设计激活探究思维

为解决实验式教育的形式化，我们应该以“问题引导的概念”为核心重构实验室教育模式。当教师设计实验时，先提出真实的问题，然后引导学生在已有知识的基础上推测、制定参数、选择策略、验证思路，在重视实验技术的精确性之外，还要注重学生对变量的控制、对数据的分析与误差的思考；之后让学生进行实验总结，讨论实验结果能否满足最初推测，变量之间是否具有必然关联，进而促进学生探究精神的培养。“先设问—亲自操作检验—反省质询”的循环，使实验成为培养学生产学思想的空间。

结语：初中物理“学科思维”的培养，是落实新课标核心素养要求的关键路径。通过梳理物理学科思维的内涵，并结合教学实践分析当前模型建构、因果推理、实验探究等方面存在的问题，本文提出了针对性的教学策略。构建“概念—模型”双层内容体系、嵌入推理环节强化思维链条、设计问题导向实验激发探究能力，能够有效提升学生的物理认知结构与科学思维品质。未来应在持续教研、多维评价与数字化教学支持等方面深化探索，使“学科思维”真正成为学生理解世界、解决问题的重要工具，推动初中物理教学高质量发展。

参考文献：

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