科学思维：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。科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
一、关于模型建构。
关于模型建构主要是基于初中阶段学生的思维方式的特点而选定的方法。初中阶段学生多以形象思维为主，抽象思维为辅。而我们知道形象思维是叫抽象思维第一阶的思维方式，所以初中阶段成功的实现由形象思维向抽象思维的过渡是我们教学的一个主要任务。关于形象思维到抽象思维的过渡，在学过程中遇到光沿直线传播和光线的概念教学就是一个典型的形象思维到抽象思维的过渡。在教学过程中，我们首先了解光在同种均匀介质中是沿直线传播的。这时我就给学生提出一个问题：如果我想将光画在黑板上，我怎样画呢？首先我给学生画了一条弯弯曲曲的线，问学生能不能这样表示？学生说不可以，我紧接着追问，为什么不可以？学生说光是沿直线传播的，所以我们应该画一条直线。这样首先就把光抽象为一条直线。然后我再问学生，仅仅是这条直线能不能表达光的所有信息？我在这条直线的旁边画出了一个灯泡，学生瞬间就了解了我的意图：因为光传播还是有方向的，所以我们需要在直线上再加上箭头。于是我站在直线上加上箭头，这样就得出了光线的概念：为了描述光的传播路径和方向，我们用一条带箭头的直线来表示，这就是光线。由此我们把它形象思维过渡到抽象思维。在初中物理的教学过程当中，模型建构还是非常多的，比如光路图、力的示意图、杠杆模型的建立、图像法研究物态变化过程中温度随时间变化的特点等等。要想成功的实现从象思维到，首先学生必须有足够的形象思维的储备，这样我们在进行形象思维引导的时候，学生脑海里面才能呈现出生动形象的画面来。当学生脑海中能够有生动形象的画面感的时候，再把这些生动形象的画面感抽象为物理模型就更加容易了。还要将形象生动的画面抽象为的物理模型，我们还需要教会学生抽象的方法：忽略次要因素，抓住主要因素，这是有形象转化为抽象最根本的原则。例如在杠杆的教学过程当中，我们忽略杠杆自身的质量。将它集中在一点，同时忽略杠杆的形状，找出杠杆的关键因素，即支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等等。当我们在教学的过程当中，有了这些理论支撑的时候，我们的教学会进行的更加流畅，而且会上升到一定的理论高度。
二、关于科学推理和科学论证。
鉴于初中学生思维特点和学习能力，我们在教学过程中在科学推理和科学论证方面具有一定的难度。比如一个简单的题目给了数字，学生就很容易计算出来，但是用字母运算学生的难度就大了许多。所以根据学生学习的这一特点，我们在结合最近发展区的理论可以采用层层递进的方式进行教学。这里给各位老师准备两个例子。
【例1】关于用天平、量筒和水测量未知液体密度的问题。在我们平常的教学过程当中，这个问题要求学生写出实验操作的步骤、需要测量的物理量及液体密度的最终表达式。对很多学生来说这是一个难点。我在教学的过程中，第一步是给学生出带有数字的练习题：如空瓶的质量0.2kg，装满水后总质量为1.2kg，装满另一种未知液体时总质量为1.0kg，求1瓶子的容积2未知液体的密度。这样通过数字运算，学生感觉会更加容易一些，而且我在这里面设置了两个问题，给学生搭建了一个阶梯，让学生顺着阶梯可以完成任务。然后再出第二个例题，空瓶的质量为m千克，装满水后不懂的总质量为m1kg，装满未知液体以后总质量为m2kg，水的密度ρ水已知，推导出瓶子容积好你未知液体密度的表达式。这样有了第一个计算的基础，学生从字母角度来推导就简单一些。最后再达到我们的目标问题，为了测量未知液体的密度，小明同学准备了一个天平、两个完全相同的瓶子、水（水的密度已知），请写出测量未知液体密度的实验操作过程和液体密度的表达式。这样经过层层递进，学生解决问题会感觉非常流畅，不但可以增强学生学习的自信心，还可以培养学生思维的方式一步步的上升。
【例2】关于电路故障的教学。我们知道两个灯泡串联的时候，如果其中一个灯泡开路则这个灯泡两端的电压等于电源电压。为什么是这种情况呢？学生却很难理解。所以在教学的过程当中，我的第一步是在进行串联和并联电路电压特点教学的时候，将其中的一个灯泡拧下，让学生观察电压表示数的变化情况，从而在情境因素上刺激学生的思维，让学生能够真实的看到这个情景的发生；接下来又怎样解释这个现象呢？我就给学生采用了一个股份制分压的类比，即串联电路，谁的电阻大，谁分得的电压就大，且他们分得的电压比等于电阻比，通过这个股份制分压的形象类比，学生很快就掌握了为什么一个灯泡开路以后，电压表示数较大的原因。第二种方法主要让学生通过类比的方法，了解事情发生的根本原因。然后到第三阶段学习欧姆定律的时候，根据欧姆定律推导，电压比的确等于电阻比。第四步学习到串联和并联电路电阻的时候，我们知道电压表自身电阻很大。计算出他们的总电阻，并计算出电压表分得的电压，从而从最高层次上来了解为什么电路故障是这样的。
以上两个例子均说明在我们平常学过程当中，对一个问题的处理过程往往不是一蹴而就的，还需要不同知识阶段让学生的认知一步一步的提升，从而对问题的理解越来越深刻，直至最终他们能够理解为止。我想这也是一个由形象思维逐步发展，培养学生抽象思维的一个有效的方法和途径。
三、关于质疑创新。
我们的教学过程不但要培养学生的思维，不但要教会学生的能力，还要培养学生有不断的质疑创新的能力。我们教会的学生不是要教会学生唯唯诺诺，而是要教会学生有自己的观点，敢于质疑从来敢于创新。这就要求我们平常在学过程中要善于发现学生质疑的眼神，善于发现学生质疑的目光，对学生提出的质疑，要大力表扬，鼓励学生有更多的质疑。同时我们的教学过程中也要对质疑有一个示范作用，引导学生去质疑，鼓励学生去质疑。
例如这是沪科版教材中的一幅图片，研究阿基米德原理。在上课的时候我就给学生提了一个问题：在这里有四个步骤，为什么只标了abc三个序号呢？让学生思考一下。这就是培养学生的质疑能力。结果学生想的也很好。原因是如果我们用abcd四个字母的话，会暗含着第一步和第二步不能颠倒这个问题。而a图里面有两个图，说明这两个实验操作可以颠倒的。紧接着我在追问，那到底是先测空烧杯的重力好呢，还是先测小石块的重力好呢？研究发现应该先测空烧杯的重力，然后再测小石块的重力，这样更合理一些。如果先测小石块的重力后测空烧杯的重力，就需要将小石块取下，测完以后再挂上在统筹操作上面，步骤还是有欠缺的。这样一说，学生频频点头，也就是说我们的质疑能力得到了学生的认可。而且还培养了学生统筹安排实验步骤的能力。所以在我们的教学过程当中，质疑创新也是非常重要的一个教学目标。我们的老师在教学过程当中要鼓励学生质疑创新。我想这也是我们核心素养的一个重要方面。
然后总而言之，科学思维是培养学生分析理解客观事物的一个思维思考的过程，是一个对已有知识和信息加工分析处理的过程，处理过程方法是否得当对处理的效果有了很大的影响。
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(2022-10-14 12:02:55) 
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