浅析初中物理教学中的科学方法教育

　　■ 孟 艳1 安兰珠1 梁 晶1 黄 超

　　在新课改背景之下，进行初中物理学科教育需要讲究科学有效的方法。尤其是在物理学科当中，本身就包含了许多抽象的知识内容，在教育教学中更加注重对实际技能的传授。通过提高教育方法的科学性，能促进学生的长远发展。在初中物理学科教育时，教师应从实际情况出发，对各项科学方法进行实践，根据学生的表现来调整相关教学内容的设计。同时，初中物理教学中的科学方法教育也是教学改革的体现，有效的教学改革工作才能够促进学生的发展，满足新课改的教育要求。文中通过分析当前初中物理学科教育存在的不足，探索初中物理教学实施科学方法教育的有效途径，从而促进学生物理核心素养的培养和发展。

　　初中物理教师在学科教育的过程中，应树立以生为本的教育观念，通过创新教学方法，借助多种模式来引导学生学习，帮助学生夯实基础知识，给予学生更多的机会表现自己。初中物理教学中的科学方法可以提高教育质量，可以促进学生的长远发展，可以让学生在学习知识的过程中更具主人翁意识。科学教育也能够让学生在学习知识时得以有效思考，更具科学思维，学生能够将不同的知识点构建完整的知识脉络体系，从学科育人终身发展的视角考虑，会在凝练物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面得到发展。

　　1 科学方法的相关概述

　　科学方法教学是指教育工作者借助多种思维体系、教育工具，掌握学生学习规律和学科知识特性，总结出来的相关教学思维与行为方法，科学方法指导下的教学能够让教师更好地引导学生了解物理知识的内在逻辑关系，使学生具备学习知识的能力。这是一种科学有效的认知事物的手段，借助科学方法进行教育意在体现出对概念、规律等知识的深度传输，使学生能够真正理解相关理论知识，充分了解基本理论的应用思路和构建路径。在实际的学习活动中，学生可以应用所学的知识内容来完成相关活动探究过程。如果在教育过程当中只是关注对理论知识的传输，缺乏实践活动的引导，未能利用科学方法进行教育，则很可能会导致学生只能浅层记忆知识，不能高效理解知识，更加难以有效应用知识。所以科学教学方法非常看重对教学手段的创新和对学生思维的引导。

　　2 初中物理学科教学的发展趋势

　　现阶段学生个人的发展以及物理学科探究能力的训练存在较大的挑战性，教师通常将成绩作为衡量学生学习结果的唯一标准，在阐述知识时也主要灌输一些考试考点，以至于虽然教师在课堂上教了许多的东西，学生却受到学习压力、升学压力等的影响，经常在课堂上呈现出消极情绪和消极状态，这也使学生无法在学习知识的过程中感受到快乐，了解如何科学合理地探究知识。随着新课标课改的落实，传统教学的缺陷被层层分解，初中物理教师也更加看重提高学生的物理学科综合素质，即核心素养，教师在教育中开始强调以学生为本的教学原则，能够立足于学生的长远发展进行教育教学，而非只是关注学生当前的考试成绩。在这种发展趋势下，科学方法教育则显得尤其重要。对教学手段的创新，对学生个人学习状态的关注，有助于教师提高教学质量，提升学生的综合素质。

　　3 当前初中物理学科教育中的问题

　　3.1 教学理念墨守成规

　　在初中物理学科的教学改革过程当中，虽然许多学校已经尝试了一段时间的新型教育体系变革，但从本质上来说，相关教学体系并没有真正满足新课标课改的要求，跟上时代的步伐。教师往往在设定物理学科教学目标时，只把相关物理理论知识作为教学重点，而没有将提高学生综合能力作为教学目标。因而，在组织设计各项教学活动时，教师也很难真正了解学生的真实学习情况，以此来创新教学手段。这种陈旧的教育方式会限制学生的发展，课堂的教学效率也相对较差，学生很难在初中物理课程的知识学习中享受探究的过程，提高对物理观念的认知和科学思维的建立。

　　3.2 教学方式单向填充

　　部分教师在授课的过程当中，经常使用传统的教学形式，没有站在初中生的角度来思考问题，所以违背了以学生为本的教育原则，这会导致课堂的教学内容和学生感兴趣的内容“两张皮”。因而，学生在课堂上更容易开小差或者产生厌学心理。部分教师的教学形式非常单一化，主要的教育内容以传输理论知识为主，缺乏实验教学环节的辅助。教师在制定教学计划时也未能根据学生的真实学习情况和生活经验，合理地调整教学内容，以至于学生在理解一些晦涩难懂的知识时进度较慢，然而教师又经常必须追赶教学进度，在授课过程中很难根据学生的成长需求授课，这也导致教师教学的质量较差。在教学总结环节，教师通常忽略了学生的自我总结过程，在教师提出问题、学生回答问题后，教师并没有给予学生充足的思考时间去进行自主探究，以至于学生在学习知识时无法形成深层次记忆，最终学生的学习效果也就可想而知。

　　3.3 教学方法单一僵化

　　在初中物理的教学过程当中，由于学生系统性接触和学习物理学科知识的时间相对较短，学生个人的兴趣爱好、对知识的接受程度，以及在学习时的状态都会存在较大的差距，这些也会影响学生的学习结果。因而，教师在授课时应当根据学生的个人情况，设置针对性的教学模式，尽可能地帮助学生夯实学习基础，再逐渐提高综合能力。但许多教师却忽视了学生的个体化差异，以至于授课方法非常单一，学生也呈现出学习上两极分化的情况。学习能力相对较强的学生已经适应了物理学科知识探究的状态，在课堂上的表现相对较佳，但某些存在较大学习阻碍的学生也容易在教师统一的授课方式下越学越差。最终，学生就无法再跟上班级的学习进度。所以这种统一的教学方式已经不再适用于当前的教育背景，也无法满足新课程标准的教学要求。

　　4 初中物理教学实施科学方法教育的途径

　　4.1 转变教学理念，培养学生的学习兴趣

　　在初中物理学科中实施科学方法教育，还需教师彻底转变教学理念，要有效提高学生的学习兴趣，改善学生的学习水平。在传统的授课模式中，教师更加看重提升学生的考试成绩，然而却往往忽略了对学生思维能力和综合素质的培养，这与新课标下素质教育的原则相悖。当前在进行物理学科授课时，教师应当根据学生的学习情况，对教学内容进行调整，要培养学生学习物理知识的兴趣，并在学科教育中对学生进行思想方面的引导，使学生能够树立正确的世界观、人生观、价值观。例如，在授课的过程中，教师可以适时引出一些关于人生理想信念方面的内容，使学生能够意识到物理学科与实际生活的关联，并在物理学科知识探究的过程当中更具思维水平。所谓兴趣是最好的老师，学生在产生学习兴趣的前提之下，才能够更好地主动探究知识。在课堂上深入研究知识，培养学生物理学科知识探究的兴趣。教师要将学生作为课堂的主角，在讲述知识时要以学生真正理解和灵活应用知识为教学目的，同时也要观察学生在课上的反应，并且帮助学生找到学习知识的突破口。当学生遇到学习知识的障碍时，教师要及时为学生答疑解惑。比如，某一次教师提问时说道：为什么说声音是从口腔发出来的呢？许多学生可能会说：只有在张嘴说话时才会发出声音啊！这种问答非常的僵化，表现出了学生的惯性思维，并不是一种很好的引导方法，也容易让学生产生思维定式。所以教师要转变教学理念，利用科学方法进行教育教学，此时教师可以先让学生试着各说各话，然后再让学生通过观察、猜想，分别说出自己认为人体中最有可能产生声音的部位，学生经过思考和讨论后，才会发现声带才是声源产生的真正部位。这种思考的方法可以让学生从多角度分析问题，也能够提高学生的观察能力。另外，教师也可鼓励学生多多查阅资料，养成自主学习的意识和习惯，在学习物理学科知识的过程中学生也能够更具热情。这种教学观念的转变能够真正促使学生长远发展，也可全面提高学生的综合能力。

　　4.2 关注学生差异，进行知识延伸

　　由于学生存在学习方面两极分化的情况，所以教师在进行课本知识适当延伸的过程中，也应根据学生的个体化差异，控制知识延伸的广度。教师可以根据学生的个人能力，提供相应的资源，来帮助学生夯实学习基础，进行知识拓展，使得教育内容和教学方式更加贴合学生的个人实际。课本中的知识内容毕竟有限，在新课标教学理念之下展开科学方法教育，更加强调使学生能够深入探究物理学科的知识内容。教师可以根据教材内容和学生的知识探究情况，适当地延伸课本知识，从而将教育重点放在知识间的联系上，让学生在思考问题时能够更具全面性。适当地拓展和延伸知识，还可以加深学生的知识探究水平，加深学生理解和记忆知识的深度。比如，在讲述物体间相互摩擦的知识内容时，课本上提到了“摩擦起电”现象，教师可以根据该现象进行知识拓展，提出更多的拓展问题来强化学生的思考水平。比如，教师可以询问学生：摩擦会使铁生锈吗？摩擦会使胶融化吗？摩擦起电是电流越大越好吗？这个世界上为什么会存在静电现象？电与磁间有着什么必然的联系吗？怎样了解物体间是否存在电荷分离和电子转移的现象？带电的物体在磁场中运动时会受到磁场感应的影响吗？通过提出更多的问题，让学生加以探究和深度思考，就所学的知识进行发散性思维，在积极寻找问题答案的过程中强化学生的思维能力，加深学生的知识理解程度，也可使学生更好地掌握物理知识，有效提高个人的综合素质。

　　4.3 重视与现实生活相联系的知识讲解形式

　　在新课程标准当中，更加强调在教育教学的过程中要让学生自主学习知识和合作探究知识，同时在教育教学的过程中也要根据学生的综合情况，在课堂中引入更多与实际生活相关联的内容，从而全方位提高学生的个人能力。在具体的授课过程中，教师也应将课堂与学生的实际生活关联。在具体的生活情境中来提高学生的学习兴趣，这也是一种科学的教育模式。例如，当教师在引导学生了解和重力相关的知识内容时，教师可以利用一些与实际生活联系紧密的教育方法，合理演示相关现象，如让学生双手抬起、坐下来等等，从而感受重力的影响。在引导学生学习与浮力相关的知识时，教师可以让学生制作一个小瓶子，在瓶子中注入适量的水，再将不同的物体放入瓶中，观察其沉入水面的高度，感受浮力的现象。教师也可从实际生活中的现象着手，适时提出问题，让学生思考并且积极寻求答案。比如，为什么人有时候会漂浮在水面上？为什么泡沫板不会沉入水中？又如，在研究和液体压强相关的知识内容时，教师可以利用实际生活当中的一些现象，帮助学生理解物理知识的内涵和实质。教师可以结合一些实例来引出液体压强定律，教师可以让学生在学习知识的过程当中尝试进行实验操作。这些知识内容原本相对较为抽象，而在联系实际生活、进行实验设计、完成深度探究等过程中，学生更能理解物理观念的本源。联系实际生活、了解物理知识应用的例子，也能够使学生感受到物理学科的魅力，有助于培养学生的科学态度与责任。

　　4.4 加大课外活动指导的力度

　　在新课标当中，为了能够有效激发学生的物理学科知识探究欲望，提升学生的学习积极性，教师还需借助更多的课外活动指导形式，提高学生的创新精神。课外活动也是进行物理教学延伸的一种良好途径，对于初中物理学科而言，进行课外活动能够使学生在学习理论知识之后进行实践操作，拥有更多发展个人素养的机会。例如，在与力学相关的知识教学中，教师可以经常通过提问、引出身边的力学例子等方式，来引导学生掌握理论知识。为使学生对相关知识内容更加感兴趣，教师可以借助课外拓展活动，帮助学生巩固知识。例如，教师可以让学生借助网络平台，面对面与专家交流，利用微课视频等资源内容，帮助学生巩固学科知识。在课外活动中，教师也可以让学生以网络平台为媒介，相互交流探讨。又如，教师在进行与电学相关的知识教学时，可以开展课外知识竞赛等活动，提高学生探究知识的积极主动性，让学生成为该项活动的主角。在与内能、能源等知识相关的问题探究过程中，教师可以引导学生到当地的发电厂等场合参观，从而了解一系列的专业知识内容，丰富学生的知识储备，同时也能够高效地为学生展开课余生活。初中学生对于外界的事物充满了好奇心，有效利用学生的探索欲，可以帮助学生拓展知识面，开拓学生的学习视野，提升学生的学习兴趣，这些丰富的课外活动也能够成为提升学生学科核心素养的良好方法。教师在组织学生进行知识竞赛或者各种实验竞赛的过程当中，还需根据学生的个人能力，合理地安排活动形式，要真正培养学生探索自然奥妙、进行科学技能实践的能力。同时在授课时，教师也可立足于相关行业未来的发展前景以及科学技术的发展现状，从而进行知识科普，丰富学生的知识储备量，使学生在学习物理学科知识的过程中真正具备科学精神和科学视野，主动获取物理知识、领悟科学探究方法，发展科学探究能力。

　　4.5 强调因果关系，进行测量转换

　　在初中物理学科教育中，如果相关教学内容不适合直接研究，可以强调知识点之间的因果关系，借助测量转换的形式进行教育，是进行科学教育方法实践的体现，但前提是两个物理量能够在性质上进行转换，存在因果关系。借助这种科学教学手段，能够提高学生的观察能力、逻辑思维能力，让学生加深对相关物理规律的了解程度。比如，在传授和摩擦力相关的知识时，教师可以让学生对物体的滑动摩擦力进行测量，根据得到的数据来获知物理学规律。教师需要让学生借助测力计，水平拉动物体。学生通过参考二力平衡的物理理论，可以让物体在匀速直线运动后以相应状态来测量此时的受力数值，最终学生可以根据实验操作得出结论：测力计上呈现的物体拉力等于物体所受滑动摩擦力。又如，在与焦耳定律相关的知识教学过程当中,学生无法用双手感知电流通过导体时所产生的热量,此时教师也可借助测量转换法，让学生学习知识。教师可以巧用火柴棒进行物理量转化，通过准备一些可以用于实验的火柴棒，让学生将“火柴棒燃点”作为衔接点，借助通电流的导体材料，与火柴棒连接，并以“火柴棒点燃”作为衡量标准，感受电流通过导体时所产生的热量。这种将热量和火柴棒点燃相关联的科学操作形式可以使学生科学地进行物理学能量转换过程，从而通过对直观现象的观察，了解抽象物理量的变化规律。又比如，为了了解电流经过导体时产生的热量，教师可以借“水”进行物理量的转换。教师可以让学生分小组进行物理实验操作，给每个小组准备相同质量的水，以电流通过导体所产生的热量，对水进行加热，并用温度计测量水温。这种以水为载体的能量转换方式可以使学生直观地了解电流通过导体时所产生的热量，学生也能够加深对相关板块知识的了解。帮助学生发展科学探究能力，构建科学知识，并促进科学概念转变为理解，提升推理能力、批判思维能力和交流能力。

　　4.6 强调观察对比，构建完整物理知识体系

　　观察对比也是初中物理知识探究中的一种良好的学习方法。所以教师在授课时需要引导学生通过有效地观察，借助逻辑分析等形式得出准确的结论。在归纳有关知识异同点的前提之下，学生能够提高个人的抽象思维能力和概括能力，在脑海中对相关物理概念拥有清晰认知，从而深度学习理论和抽象性的物理知识，构建完整的物理知识结构体系。在借助观察对比形式进行教育教学的过程中，教师可以引导学生于不同之中找相同，从相同之中寻不同，这种观察对比的方法更能强调对知识的归纳，让学生可以拥有学习知识的经验。在归纳总结不同知识点的过程中，学生能够更加深刻地理解和记忆相关知识点，从而能够不断提高自身的物理学科核心素养。在不同知识点之中找相同元素的学习过程可以帮助学生整合知识点，加强记忆水平。例如，在“光的直线传播”该课程教学时，教师可以设计三组实验，让学生观察光在水、玻璃、空气中的传播形式，在观察对比的过程中，学生能够发现光沿直线传播。然后教师可以在接下来的实验引导当中将原本直射的光线转成折射，让学生进一步观察物理实验现象。此时光在水中仍旧以直线传播，但是空气与水之间的交界处产生偏射，当教师在水中加入糖等物质，不断搅拌之后，水上方的糖浓度变低，水下方的糖浓度变高，最终光折射至水中传播方向会发生变化，逐渐变得弯曲。学生通过观察这些物理实验现象，能够在思考的基础之上得出正确的结论：光能够在同一种均匀介质中呈直线传播的状态。这也意味着当介质发生改变时，光传播的方向就会发生变化。所以这种于不同之中找相同的方法可以方便学生得出正确结论，在对比分析的过程中加深学习印象，在相同之中找不同的对比观察方法，能够让学生提高思维能力和观察水平。例如，在沸腾与蒸发这两个板块物理知识探究的过程中，学生经常会将这二者混淆。此时教师可引导学生对两者的异同点进行分析：夏天我们泼向室外地面上的水很快就会蒸发，而水装在容器中加热直至出现气泡，这一过程被称之为沸腾。教师可借助这两个生活实例，让学生来比较相同点和不同点。首先，这二者的现象都是水的汽化现象，且需要热量作为载体。但是沸腾是液体剧烈汽化的过程，蒸发则是缓慢汽化的过程。沸腾通常会发生在液体的表面与内部，蒸发通常只发生在液体的表面。在引入实际生活中的例子进行对比分析，加以在有效思考的基础之上，学生也能够于相同中找不同，对相关物理知识拥有更加深刻的理解。第一，液体蒸发没有特定温度，但沸腾需要达到特定的条件，即超过沸点。第二，液体沸腾时温度会保持在特定数值，蒸发时温度会不断发生变化。第三，通常蒸发现象会包括在沸腾当中，也就是说发生沸腾现象的同时，也伴随着蒸发现象，但反之则不能得出同样的结论。

　　5 结语

　　综上所述，在初中物理教学中，科学方法教育需要教师真正转变教学观念，对传统授课形式的各种弊端进行深度研究。教师要以提高学生学习兴趣为突破口，适当地进行知识延伸教育，同时可以联系实际生活授课，并且借助一系列的课外活动，丰富学生的知识储备，提高学生的综合素质水平。引入科学方法展开教育过程可以提高学生的知识探究水平，教师需在教学中强调知识点间的因果关系，借助测量转换、对比分析等形式，帮助学生构建完整的物理学科知识结构体系，从而达到落实立德树人根本任务，培养学生核心素养，为学生终身发展奠定基础。

　　（作者单位：1.邢台学院物理与电子工程学院；2.邢台市第六中学）