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刊名: 教育研究
       Educational Research
主办:  中国教育科学研究院
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  16开
ISSN: 1002-5731
CN:   11-1281/G4
邮发代号: 2-277
投稿邮箱:jyyj79@126.com

历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979

该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)


初中物理科学思维的内涵与培养

【作者】 刘晓洋

【机构】 湖北省十堰市第二中学

【摘要】
【关键词】
【正文】  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具体运用;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。
  一、认识事物的本质属性和内在规律
  物理概念是物理学最重要的基石,如果没有一系列物理概念做基础,就无法形成物理学体系。物理概念是客观事物的本质属性在人们头脑中的反映。
  比如在学习长度测量时,我们要求要估读到分度值的下一位,这个要求应该是不复杂的。但实际学生在练习的时候,总是忘记估读,尤其是刚好跟刻度线对齐的情况,甚至有的学生害怕没有估读而估读多位的。想想原因,其实学生还是没有理解“估读值”的意义:即2.60cm,“0”说明这长度介于2.6cm和2.7cm之间,但非常靠近2.6cm;再者估读值本就是一个大概值,不准确,再往后估读一位是没有意义的。这些内容,老师在教学过程中都会讲授,但一般不会重点练习,重点练习的往往就是直接读数。因为学生没有透彻理解估读的本质要求,所以在估读的时候往往就会出错。所以在编制训练题的时候,我们可以增加一些对估读值意义理解的空。
  物理规律反映的是物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化。生活中的实际问题千千万,理解规律的本质,才能用规律解决实际问题。比如在进行物态变化相关知识学习的时候,经常会遇到这样的问题:
  例1:把盛有碎冰块的大试管插入烧杯里的碎冰块中,用酒精灯在烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的冰块大部分熔化时,试管中的冰________。
  例2:生活中常把碗放在普通锅内的水中蒸食物,碗与锅底不接触,当锅内的水沸腾以后,碗中的水____________。
  部分学生在看到题目后,不知道如何思考。教师就要引导学生的思维:熔化的条件是什么?碎冰块能满足哪些条件,不能满足哪些条件?因此它能不能熔化?这些思维学生并非天生就有,引导思维就成了教师的主要任务。当学生把第1类题搞清楚之后,在后续遇见第2类题的时候,就可以让学生自己解决,如若仍有困难,教师可以立即把第1类问题投影出来,但不讲授方法,让学生从中提取方法,从而解决问题。通过这样的训练,提高学生应用旧知识解决新问题的能力,学生在完成作业的时候也不是在孤立地做题,而是不断巩固旧知识,解决新问题。在将来的考试中,遇到稍微新颖一些的问题,也能够游刃有余。
  二、“模型建构”的意识
  物理学所研究的对象和过程,都不是绝对实际的客体和过程。而是采用科学抽象的方法,或多或少做了一定程度的简化之后,建立的理想模型和理想过程。哪些因素可以忽略,哪些因素不能忽略,这是科学中的重要方法。在教学中,要注意培养学生这种抓住主要矛盾、忽略次要矛盾的方法。教材在光线、力的示意图、磁感线提出时,用到了建立理想模型的思想,它们都能够更好地描述研究对象,为我们分析问题提供了便利。根据建构理论,物理学的基本概念是基石,基本规律是中心,在基本概念的形成、基本规律的探索过程中所运用各种实验方法、思维方法及数学方法,则构筑物理学大厦。“模型构建”就是一种重要的思维方法。 
  三、分析推理的能力
  根据控制变量法和转换法的思想,能够从实验事实、实验数据中归纳出正确结论。能根据定律、规律,借助基本的数学逻辑,辅以分析、综合、推理,解决一些实际问题。分析推理能力的培养是中学物理教学中的重点内容,分析推理能力的发展是循序渐进的,从最开始的两步逻辑,慢慢进阶,不能急于求成。就像小孩学舞蹈或者是学武术,先练“童子功”。
  比如,人教版八年级上册第三章第二节,“探究固体熔化时温度变化规律”实验结论的得出。这是一个比较基本的分析归纳,两步逻辑。第一步:实验观察到海波的状态和温度变化;第二步,得出结论:有些物质熔化时吸热,但温度保持不变。
  而到了八年级下册,教材对学生的分析推理能力就有了较高的要求。比如第十章第三节,课后习题密度计的问题,根据图示判断两种液体,哪个密度更大?要解决这一问题,第一步要从众多公式中挑选ρ液=F浮/(gV排),第二步,观察图形得出V排的大小,第三步根据漂浮的条件,得出F浮与G物的关系,第四步,得出结论。这里面有四步逻辑,对学生分析推理能力有较高的要求。在教学过程中,我们始终要坚持培养学生分析推理能力,从简单的两步逻辑,不断促进学生的思维,这样慢慢到了后面稍复杂的问题,学生才能进行后续有效学习。
  四、质疑与创新
  创新是物理学习的高阶成果,创新始于质疑。在学了物理知识之后,要引导学生留意观察生活中的现象,并能够根据所学的知识判断真伪。凭学生现在所学的知识,解释一些高精尖的科技前沿问题是不大现实的。但从身边的简单现象开始,解释一些生活中常见的问题,是可以的。比如,从冰箱里拿出的易拉罐,放在桌子上,桌子上为什么会有一滩水,是易拉罐漏水吗?炖汤时为什么通常有一句俗语,“大火烧开,小火慢炖”,一直用大火好吗?通常人们说一壶5L的食用油是10斤,对不对?从这些常见的谬误中,就可以培养学生质疑的意识。
  在探究平面镜成像规律的实验中,学生测出物体到玻璃板和像到玻璃板的距离为何不相等?为什么会看到两个烛焰的像?演示自制温度计原理的时候,倒入开水后,玻璃管中的液面为什么先稍下降,然后才升高?用海波做晶体的熔化实验,为什么试管中还有少量的固体海波,温度计的示数已经开始升高?在实验教学中也可以引导学生对观察到的一些现象进行思考,进而培养质疑与创新的精神。