摘要：在初中生學習物理的起始階段，對他們進行科學思維素養(yǎng)的培養(yǎng)尤為重要，但初中生的理性思維和邏輯思維基礎還不夠，這就要求教師在平時的教學中要針對學生的認知特點，強化學生的體驗，發(fā)展學生的科學思維素養(yǎng)。具體地，可通過強化直觀、對比、論證、改進體驗，促進學生發(fā)展模型建構、科學推理、科學論證、質疑創(chuàng)新等素養(yǎng)。

關鍵詞：初中物理體驗科學思維

科學思維是物理學科核心素養(yǎng)的重要組成部分，主要包括模型建構、科學推理、科學論證和質疑創(chuàng)新等要素。這些都是物理學家在探索自然和建構理論體系過程中運用的典型的思維方式，也是學生學習、運用物理知識和方法過程中必備的思維能力。在初中生學習物理的起始階段，對他們進行科學思維素養(yǎng)的培養(yǎng)尤為重要。但初中生的理性思維和邏輯思維基礎還不夠，這就要求教師在平時的教學中要針對學生的認知特點，強化學生的體驗，發(fā)展學生的科學思維素養(yǎng)。

一、強化直觀體驗，發(fā)展模型建構

模型是一種對物體、事件、系統(tǒng)、過程、物體或事件間的關系等的表征。模型建構的過程是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程。因此，在初中物理教學中應特別重視經驗事實的凸顯，比如讓實驗現(xiàn)象更直觀，幫助學生從直觀體驗中抽象出物理模型，發(fā)展模型建構素養(yǎng)。

例如，學習“光的反射規(guī)律”時，由于學生一般很難看見光的傳播路徑，因此難以深刻地理解光的反射現(xiàn)象。為此，教師設計了一個直觀體驗活動：如圖1所示，一個充有煙霧的有機玻璃容器，底部有一塊平面鏡，容器左右兩個側面各有一個圓孔，分別用A、B表示，之間用一張白紙（與平面鏡間留有一定的空隙）隔開，要求將激光筆發(fā)出的光從容器的A孔射入，B孔射出。

在學生完成了體驗活動后，讓他們將相關的光路圖畫出來。這里，可改變白紙的位置，讓學生進行多次直觀體驗并畫出光路圖，加深學生對光的反射現(xiàn)象的理解，建構并鞏固光的反射的物理模型。

二、強化對比體驗，發(fā)展科學推理

推理是思維的基本形式。科學推理是指結合給定的情境，利用已有的知識和方法，針對問題進行有根據(jù)（邏輯）的推斷，得出正確結論的能力。教學中，可設置對比體驗活動，引導學生展開推理。

例如，《凸透鏡成像的規(guī)律》第一課時教學后，教師給學生布置了一個對比體驗活動：用盛滿水的圓柱體玻璃杯代替凸透鏡，靠近觀察鸚鵡圖片。第二課時學生交流時，形成了兩種不同的意見：一部分學生認為鸚鵡“變胖”了，另一部分認為鸚鵡變“長”了。到底誰對誰錯呢？教師請兩方代表到講臺前展示自己的實驗過程：一方代表將鸚鵡圖片豎放在玻璃杯的一側，從另一側觀察到鸚鵡變“胖”了;另一方代表將鸚鵡圖片橫放在玻璃杯的一側，從另一側觀察到鸚鵡變“長”了。為了強化學生的觀察體驗，筆者將鸚鵡圖片豎放、橫放在一起，讓學生再透過玻璃杯觀察鸚鵡圖片（如圖2所示，左邊為原鸚鵡圖片;豎放鸚鵡只變“胖”，橫放鸚鵡只變“長”）。眼見為實，學生獲得鸚鵡變“胖”或變“長”的沖突體驗。這時，再讓學生用凸透鏡觀察鸚鵡，發(fā)現(xiàn)不管是豎放還是橫放，觀察到的鸚鵡都是既變“胖”又變“長”。教師追問：“這是為什么呢？圓柱形玻璃杯和凸透鏡有什么不同呢？”學生經過討論發(fā)現(xiàn)：凸透鏡中間比邊緣厚，而圓柱形玻璃杯豎直放置時，水平方向是中間厚邊緣薄，而豎直方向是粗細均勻的，對光的作用與玻璃磚相似;當物體靠近豎直放置的盛水圓柱形玻璃杯時，只在水平方向上起放大作用，而在豎直方向上不起放大作用。

三、強化論證體驗，發(fā)展科學論證

科學論證要求學生具有使用科學證據(jù)的意識以及評估科學證據(jù)的能力，運用證據(jù)對研究的問題進行描述、解釋和預測的能力以及建立證據(jù)與解釋（預測）之間關系的能力。其中的證據(jù)主要包括實驗和理論兩個方面。對于教材實驗，教師可進行適當?shù)亩伍_發(fā)，讓學生強化論證體驗。

例如，蘇科版初中物理九年級上冊“探究動能大小與哪些因素有關”實驗是這樣安排的：（1）兩輛相同的小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，撞擊置于水平面上的木塊，比較木塊被撞擊后移動的距離;（2）在其中一輛小車上放一個砝碼，然后讓兩輛小車從同一斜面的相同高度由靜止開始下滑，撞擊置于水平面上的木塊，比較木塊被撞擊后移動的距離。通過比較木塊被撞擊后移動的距離，可以得出物體的動能的大小與物體的速度和質量有關，速度、質量越大，物體所具有的動能越大。

在此實驗的基礎上，教師可設置強化學生論證體驗的任務：物體的速度和質量哪個對動能的影響更大？引導學生開展論證：（1）如下頁圖3所示，讓小車從高為h的位置由靜止開始下滑，撞擊置于水平面上的木塊，記錄木塊被撞擊后移動的距離s1;（2）如下頁圖4所示，讓小車從高為2h的位置由靜止開始下滑，撞擊置于水平面上的木塊，記錄木塊被撞擊后移動的距離s2;（3）如下頁圖5所示，將兩輛小車固定在一起從高為h的位置由靜止開始下滑，撞擊置于水平面上的木塊，比較木塊被撞擊后移動的距離s3。通過比較高度為原來2倍即速度為原來2倍（這一點，教師可直接告知，也可安排進一步的論證體驗活動）時撞擊木塊移動的距離s2與質量為原來2倍時撞擊木塊移動的距離s3的大小，即可得出速度對動能的影響比質量更大的結論。這也為之后學習動能公式做了鋪墊。

四、強化改進體驗，促進質疑創(chuàng)新

質疑創(chuàng)新是基于事實論據(jù)和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判、檢驗和修正，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品格。人在認識事物時，頭腦中已有的知識儲備、理論思想、價值觀念等對人的觀察范圍和思考方向做了預先的規(guī)定。一旦知識背景或思想觀念發(fā)生了轉換，就會使視野和思路發(fā)生深刻的變化，觀察到從前“視而不見”“充耳不聞”的東西，設想出從前沒有想到過的東西。這就意味著一種質疑創(chuàng)新。

例如，探究影響滑動摩擦力大小的因素時，有不少學生猜想滑動摩擦力的大小與物體重力有關，而實驗環(huán)節(jié)是這樣推進的：（1）在水平木板上，用彈簧測力計，沿水平方向勻速拉動木塊，測出彈簧測力計示數(shù)F1;（2）在木塊上加一砝碼，重復步驟（1），測出彈簧測力計示數(shù)F2;（3）比較F1與F2的大小。由此，得出滑動摩擦力大小與壓力有關的結論。

但不少學生認為這一過程中壓力改變的同時重力也發(fā)生了改變，無法說明是壓力還是重力影響了滑動摩擦力的大小。針對學生的質疑，教師可適時追問：如何在重力不變時改變壓力的大小，比較滑動摩擦力的大小？學生經過討論設計了改進實驗：（1）用彈簧測力計測出一塊磁鐵在水平木板上滑動時受到的滑動摩擦力的大小F3;（2）如圖6所示，在木板下表面粘上鋼尺，在磁鐵重力不變的同時增加磁鐵對木板的壓力，然后用彈簧測力計測出磁鐵滑動時受到的摩擦力F4。學生通過這樣的改進體驗，發(fā)現(xiàn)F4明顯比F3大，說明在重力相同的條件下，壓力越大，滑動摩擦力越大，即滑動摩擦力大小與壓力有關。

為了讓結論更具說服力，還可以引導學生思考“如何改變重力的同時保持壓力不變”，進一步強化學生的改進體驗，培養(yǎng)學生提出創(chuàng)造性見解的能力。

*本文系江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃課題“體驗式教學促進初中生物理科學素養(yǎng)提升的實踐研究”（編號：D/2016/02/99）、鹽城市教育科學“十三五”規(guī)劃課題“指向學力提升：初中物理體驗式教學策略的深化研究”（編號：2019L187）的階段性研究成果。

參考文獻：

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