初中物理核心素养中科学思维的培养分析

摘要：本文聚焦初中物理核心素养中科学思维的培养。深入剖析科学思维的内涵与特征，洞察当前初中物理教学中科学思维培育的现状。针对现状，探究出通过物理概念教学培育抽象思维、借助物理实验操作培养逻辑创新思维以及依靠物理问题解决涵养批判反思思维等策略，旨在为提升初中物理教学质量，强化学生科学思维素养提供有益参考。

关键词：初中物理；核心素养；科学思维；培养策略

在教育改革不断深化的当下，核心素养培育成为教育重点。初中物理作为基础学科，对学生科学思维的塑造至关重要。科学思维是学生理解物理知识、解决物理问题的关键能力。然而，目前初中物理教学在科学思维培养方面存在一定问题。因此，深入探究科学思维的内涵、剖析教学现状并探寻有效培养策略，对初中物理教学发展和学生素养提升意义重大。

一、科学思维之内涵与特征剖析

科学思维是基于实证，运用科学的思维方法，对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系进行认识和理解的能力。在初中物理学习中，它表现为学生能运用物理知识和方法解释自然现象、解决实际问题。科学思维具有逻辑性，例如在探究 “光的反射定律” 时，学生需要依据实验现象，如光线的入射角度和反射角度的测量数据，按照逻辑规则得出反射角等于入射角这一结论。这一过程要求学生对实验数据进行分析、归纳，体现出思维的逻辑性。科学思维还具备抽象性。以 “力” 的概念为例，力是一个抽象的物理量，学生无法直接看到力，而是通过物体的形变、运动状态的改变等间接表现来认识力。这种从具体现象中抽象出力的概念，反映了科学思维的抽象性。

二、初中物理教学科学思维培育现状洞察

在当前初中物理教学中，科学思维培育取得了一定成果，但也存在一些问题。部分教师能够在教学中引入实验，像在 “探究：液体压强与哪些因素有关” 的教学中，教师通过展示不同深度、不同液体密度下压强计的变化，引导学生观察和思考。然而，在思维引导方面存在不足，只是简单地让学生记录实验结果，没有深入引导学生思考实验背后的逻辑关系，如为什么深度增加压强会增大，没有引导学生从液体重力、受力面积等角度去分析。

三、初中物理教学科学思维涵养策略探究

（一）借物理概念教学，育抽象思维之花

物理概念是整个物理知识体系的根基，其抽象性决定了在概念教学中培养学生抽象思维的独特优势。学生从对生活中具体物理现象的感知，到形成准确的物理概念，是一个从形象思维到抽象思维的跨越过程。以 “密度” 概念教学为例，教师可先展示日常生活中容易混淆的物质，如体积相同但外观相近的实心铁块和铝块，让学生用手掂量，感受它们质量的不同。这种直观体验能激发学生的好奇心，促使他们思考为什么会出现这种差异。接着，教师准备多种体积相同的不同物质，如木块、铜块等，组织学生分组测量这些物体的质量，并记录数据。在测量过程中，学生通过实际操作，亲身体验到质量与物质种类的关联。随后，教师引导学生分析数据，当体积固定时，不同物质的质量存在差异。为了进一步探究这种特性，教师可以增加实验变量，提供不同体积的同一种物质，让学生继续测量质量并分析数据。学生通过对多组数据的对比和归纳，会逐渐发现对于同一种物质，质量与体积的比值是一个定值，而不同物质的这个比值不同。此时，教师顺势引出密度的概念，即某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。在这个过程中，学生从具体的实验操作和数据处理中，摒弃了物体的形状、颜色等非本质属性，抽象出质量与体积的特定关系这一本质属性，从而建立起密度的概念。这种从具体到抽象的思维过程，不仅帮助学生深刻理解了密度的内涵，更重要的是，锻炼了他们的抽象思维能力，使学生学会从纷繁复杂的现象中提取本质特征，为后续学习其他物理概念和规律奠定坚实的思维基础。

（二）凭物理实验操作，培逻辑创新思维

物理实验是物理教学的核心环节，是培养学生逻辑思维和创新思维的重要途径。实验过程本身就蕴含着严密的逻辑结构，从实验目的的确定、实验方案的设计、实验步骤的实施，到实验数据的收集与分析，每一个环节都需要学生遵循一定的逻辑规则进行思考和操作。以 “探究：凸透镜成像的规律” 实验为例，在实验开始前，教师引导学生明确实验目的是探究凸透镜成像的大小、正倒和虚实与物距、像距之间的关系。这一过程中，学生需要思考如何确定影响成像的因素，这就涉及到对相关物理知识的逻辑推理，如光的折射原理与凸透镜成像的联系。在实验方案设计阶段，学生根据实验目的，确定需要改变的变量（物距）和需要测量的物理量（像距、像的性质）。他们按照逻辑顺序，先固定凸透镜的位置，这是整个实验的基准点；再改变蜡烛（物体）的位置，通过改变物距来观察成像的变化；最后移动光屏，寻找清晰的像，并记录像的大小、正倒和虚实以及对应的像距。在这个过程中，学生的每一步操作都基于一定的逻辑思考，如为什么要先固定凸透镜，为什么要按照这样的顺序改变变量等，通过不断地思考和实践，学生的逻辑思维能力得到了有效锻炼。当学生完成基本的实验操作，掌握了凸透镜成像的基本规律后，教师可以鼓励学生进行创新探究。例如，引导学生尝试用不同焦距的凸透镜进行实验，探究焦距对成像规律的影响。学生在这个过程中，需要自主思考实验方案的调整，如如何在不同焦距的情况下保持其他实验条件的一致性，如何分析新的实验数据等。通过这种创新探究，学生突破了常规实验的思维定式，培养了创新思维能力，学会从不同角度思考问题，探索物理现象背后更深层次的规律。

（三）依物理问题解决，养批判反思思维

在物理学习中，问题解决是检验学生知识掌握程度和思维能力的重要方式，也是培养学生批判反思思维的有效途径。通过解决实际问题，学生不仅能够巩固所学的物理知识，更能够在思考和分析问题的过程中，学会质疑、反思和评价，从而提升批判反思思维能力。以 “功与机械能” 学习中的问题为例：“一辆汽车在水平公路上匀速行驶，它的机械能是否发生变化？” 当学生面对这个问题时，首先需要运用所学的动能和势能知识，对汽车的运动状态进行分析。然而，教师此时不应直接给出答案，而是引导学生进行批判反思。例如，提问学生：“汽车在行驶过程中，有没有其他因素可能影响其机械能？” 这一问题促使学生重新审视自己的思考过程，开始关注到汽车在行驶过程中燃油的消耗导致质量减小这一容易被忽略的因素。学生通过对这一因素的分析，会发现质量的减小会导致动能的减小，从而意识到之前的结论并不全面。在这个问题解决过程中，学生经历了从初步分析得出结论，到受到质疑后反思自己的思维过程，再到修正结论的过程。这一过程中，学生学会了对自己和他人的观点进行批判和反思，不盲目接受既有结论，而是深入思考问题的各个方面，分析证据的可靠性和推理的逻辑性。通过不断地进行这样的问题解决训练，学生的批判反思思维能力将得到逐步提升，使他们在面对复杂的物理问题和现实生活中的问题时，能够更加理性、全面地思考，做出合理的判断和决策。

结论：

通过对初中物理核心素养中科学思维的研究可知，明晰科学思维的内涵与特征是培养的基础。了解当前教学现状，采取针对性策略，如概念教学、实验操作、问题解决等方式，能有效培养学生科学思维。这不仅有助于学生物理学习，更能为其未来发展奠定坚实基础。未来初中物理教学应持续重视科学思维培养，不断探索创新教学方法，提升学生核心素养。

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