導(dǎo)語：初中物理教學(xué)創(chuàng)新思維研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：質(zhì)疑創(chuàng)新是科學(xué)思維的重要特征．物理是一門培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維尤其是質(zhì)疑創(chuàng)新思維具有獨特優(yōu)勢的學(xué)科．通過辨析物理前概念、學(xué)習(xí)物理學(xué)史、拓展科學(xué)探究、改進(jìn)物理實驗等途徑發(fā)展學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新思維．

關(guān)鍵詞：質(zhì)疑創(chuàng)新；科學(xué)思維；物理教學(xué)

質(zhì)疑創(chuàng)新是科學(xué)思維的重要組成部分，其內(nèi)涵是基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判、檢驗和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的能力和品格．［1］質(zhì)疑要求學(xué)生經(jīng)過充分分析后有根據(jù)地提出問題，創(chuàng)新要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，提出解決問題的新方案．質(zhì)疑是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，創(chuàng)新是質(zhì)疑的深化，兩者融為一個有機(jī)的整體．物理是一門在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維尤其是質(zhì)疑創(chuàng)新思維方面具有獨特優(yōu)勢的學(xué)科，物理教材蘊(yùn)含著大量培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新思維的素材，物理教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新思維的重要途徑．

1辨析物理前概念，發(fā)展質(zhì)疑創(chuàng)新思維

前概念是指在學(xué)習(xí)科學(xué)概念之前，學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗和以前的學(xué)習(xí)，形成對物理現(xiàn)象的看法和觀點．正確的前概念有助于學(xué)生實現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的順應(yīng)，更好地建構(gòu)物理概念．但對于很多前概念，由于學(xué)生的理解往往停留在物理表象上，不能深入探究物理現(xiàn)象的本質(zhì)，與正確的科學(xué)概念相悖，是錯誤的前概念．為此，教師在深入學(xué)習(xí)概念之前，可讓學(xué)生談?wù)剬ξ锢憩F(xiàn)象的看法，同時也鼓勵其他學(xué)生開展質(zhì)疑．在學(xué)習(xí)了正確的物理概念之后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行辨析，以此來促進(jìn)學(xué)生對物理概念的理解，發(fā)展學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新思維．如關(guān)于不透明物體的顏色由什么決定的問題．在教學(xué)前教師可讓學(xué)生各抒己見，如有的學(xué)生認(rèn)為物體的顏色是由物體本身決定的，有的學(xué)生認(rèn)為是由物體反射光的顏色決定的．面對學(xué)生的質(zhì)疑，教師不要急于下結(jié)論，組織學(xué)生開展討論，要求學(xué)生收集證據(jù)來證明自己的觀點．其中有一組同學(xué)設(shè)計了一個方案，用紅光去照射西紅柿呈紅色，用藍(lán)光或綠光去照射西紅柿，西紅柿顯黑色．由此可得出不透明物體的顏色由物體反射光的顏色決定的．又如關(guān)于“220V100W”的燈與“220V25W”的燈誰亮一些的問題，教師也可組織學(xué)生開展討論，進(jìn)行辨析，有學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該是“220V100W”規(guī)格的燈更亮一些，因為可以家庭電路中的現(xiàn)象為證．但有的學(xué)生則認(rèn)為不一定，理由是若把兩盞燈串聯(lián)接入到照明電路中，發(fā)現(xiàn)“220V25W”燈更亮一些，有的學(xué)生則根據(jù)電學(xué)知識進(jìn)行了判斷，根據(jù)R＝U額2／P額，可知“220V25W”燈的電阻R1＝1936Ω，“220V100W”燈的電阻R2＝484Ω，又根據(jù)P實＝I2R，可知燈“200V25W”串聯(lián)時實際功率大，燈也就更亮一些．通過創(chuàng)設(shè)情境，暴露學(xué)生的前概念，鼓勵其他學(xué)生質(zhì)疑，有助于培養(yǎng)學(xué)生批判性思維．接著引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗、科學(xué)推理來尋找證據(jù)，提出判斷前概念正確與否的新方案，以此來發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維．

2學(xué)習(xí)物理學(xué)史，領(lǐng)悟質(zhì)疑創(chuàng)新思維

物理學(xué)的任何新概念和新理論的提出或創(chuàng)立，都是科學(xué)家在對前人結(jié)論提出質(zhì)疑的基礎(chǔ)上，運用創(chuàng)新思維綜合現(xiàn)有的研究成果才能實現(xiàn)．［2］為此，教師可在教學(xué)中有機(jī)融入物理學(xué)史素材，通過片段性呈現(xiàn)物理學(xué)史料，讓學(xué)生找出問題，引導(dǎo)學(xué)生提出質(zhì)疑，然后與當(dāng)時科學(xué)家的質(zhì)疑進(jìn)行比較，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家是根據(jù)什么方法來研究物理問題的，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新思維的發(fā)展．如在2000多年前，亞里士多德認(rèn)為空氣是沒有“重量”的，不存在真空．1614年，伽利略提出質(zhì)疑認(rèn)為空氣是有重量的，托里拆利于1643年做了如圖1所示實驗：把一端封閉的長玻璃管裝滿水銀，然后倒置在一個敞口的水銀槽內(nèi)，水銀從玻璃管頂部下降到高度距槽中水銀面約76cm后，不再下降．1946年，帕斯卡重復(fù)了這一實驗，一些反對者對該實驗提出了爭論，第1個問題：水銀柱是誰支撐的？反對者認(rèn)為，是管內(nèi)水銀產(chǎn)生蒸汽導(dǎo)致水銀減少，致使液面下降．帕斯卡用酒和水做托里拆利實驗，按照反對者的觀點，由于酒精容易蒸發(fā)，酒精的液面應(yīng)該下降得更多，而事實上卻是水柱液下降得更多．第2個問題：由于管內(nèi)遺留了少量空氣，使水銀液面下降．帕斯卡用1m左右長、直徑不同的玻璃管進(jìn)行托里拆利實驗，觀察到不同直徑的玻璃管內(nèi)水銀柱的高度相同的實驗現(xiàn)象．基于實驗現(xiàn)象，教師可引導(dǎo)學(xué)生分析，反駁錯誤觀點．又如原子結(jié)構(gòu)模型的建立，經(jīng)歷了以下過程：道爾頓實心球模型→葡萄干蛋糕模型→盧瑟福行星模型→玻爾量子化模型→電子云模型．教師可把每個模型階段的特點、存在問題、運用什么先進(jìn)科技手段開展研究等物理史實呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生體會到科學(xué)的發(fā)展是一個不斷完善、不斷修正的創(chuàng)新過程．在物理教學(xué)中，教師可以作業(yè)形式讓學(xué)生去收集物理史素材，也可根據(jù)物理史內(nèi)容，提出問題，讓學(xué)生思考、討論，引導(dǎo)學(xué)生去深入挖掘、領(lǐng)悟質(zhì)疑的科學(xué)方法和創(chuàng)新思維的發(fā)展．

3拓展科學(xué)探究，培養(yǎng)質(zhì)疑創(chuàng)新思維

圖2光的折射科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)探究活動是培養(yǎng)科學(xué)觀念與能力的重要途徑，也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力的有效手段．［3］對于教材探究實驗，教師不僅要重視學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，加深對物理概念和規(guī)律的理解，而且也要鼓勵學(xué)生積極質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)原有知識的局限性，通過拓展探究，提出新的問題，設(shè)計新的方案去解決問題．如在學(xué)習(xí)“光的折射”后，得出了光的折射規(guī)律，即光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也增大．此時有學(xué)生提出問題：當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時，折射角與入射角大小是否成正比呢？為此，學(xué)生設(shè)計如圖2所示實驗開展探究，測出相關(guān)實驗數(shù)據(jù)如表1所示．通過分析得出結(jié)論，折射角與入射角大小不成正比．通過該實驗的拓展，深化了學(xué)生對光的折射規(guī)律認(rèn)識，發(fā)展了學(xué)生深刻性的思維品質(zhì)。又如某學(xué)生按圖3所示測定值電阻R的阻值，測得數(shù)據(jù)如表2所示，取平均值可得該電阻為861Ω.有學(xué)生發(fā)現(xiàn)該電阻R的標(biāo)定阻值為1000Ω，為什么電阻R的測量值與標(biāo)定量之間會存在較大偏差呢？學(xué)生通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)平時在計算時常常把電流表阻值作為0處理，把電壓表作為開關(guān)斷開處理．而實際上它們都具有一定阻值，電壓表阻值較大，電流表阻值較小，實際上會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，如在圖3中，由于電壓表與電阻相并聯(lián)，電流表所測電流等于通過電壓表和電阻的電流之和，即測得的電流偏大，根據(jù)歐姆定律可分析計算出R阻值偏小．同樣，教師也可引導(dǎo)學(xué)生按圖4開展探究，測得并分析電阻偏大的原因．科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)探究的教學(xué)僅憑課堂教學(xué)是不夠的，應(yīng)將其延伸到課外綜合實踐活動中去．［3］拓展科學(xué)探究，既有助于豐富科學(xué)探究的內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生深刻性思維品質(zhì)，也有利于培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的思維品質(zhì)，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性解決問題的能力．

4改進(jìn)物理實驗，提高質(zhì)疑創(chuàng)新思維

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，要鼓勵教師和學(xué)生因地制定地使用和自制實驗器材，積極研究、改進(jìn)、創(chuàng)新實驗和活動．［3］通過改進(jìn)物理實驗，使實驗效果更加明顯、實驗操作更加便捷，既有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有利于加深學(xué)生對物理概念和規(guī)律的理解，提高學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新的思維水平．如在探究“分子之間存在引力”的實驗中，常常將2塊端面已銼平的鉛柱緊壓在一起，如圖5懸掛，在下端懸掛一重物，兩鉛塊仍不分開．有學(xué)生提出質(zhì)疑認(rèn)為兩鉛柱不分開的原因可能是大氣壓力造成的．通過學(xué)生討論，對此實驗作出改進(jìn)：將圖5所示的鉛柱與重物固定在一個玻璃鐘罩內(nèi)，如圖6所示，逐漸將鐘罩內(nèi)的空氣抽出，在抽氣過程中，隨著鐘罩內(nèi)氣壓變小，兩鉛柱仍不分開，若再抽成真空，發(fā)現(xiàn)鐘罩內(nèi)兩鉛柱仍不分開，由此說明了兩鉛柱不分開的原因不是大氣壓力所致，而是由于鉛柱間存在引力的緣故．圖5探究分子之間存在引力圖6探究兩鉛柱不分開與大氣壓的關(guān)系又如在學(xué)習(xí)浮力時，有學(xué)生提出疑問，浮力產(chǎn)生的原因是什么？教材中沒有對此進(jìn)行深入的探討，為此，教師既可引導(dǎo)學(xué)生建立物體模型進(jìn)行受力分析，指出由于前后、左右受到的液體壓力互相圖7探究浮力產(chǎn)生的原因抵消，是上、下壓力差造成的．同樣也可引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一個實驗：剪去礦泉水瓶底，使瓶口向下，從上面放入兩個乒乓球，一個在下方堵住瓶頸，另一個放在上方．然后往瓶中倒入適量的水，由于下方乒乓球堵住瓶頸，水只能向下滲漏，上方乒乓球則會浮在水面上，而下面的乒乓球盡管在它的周圍和上面有水，卻沒有上?。鐖D7所示，由此也可分析得出浮力產(chǎn)生的原因．實驗改進(jìn)是一項高階思維活動，鼓勵學(xué)生指出實驗中存在的問題，有助于培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑思維品質(zhì)．實驗改進(jìn)不僅是動手更是動腦的過程，是一個創(chuàng)造性解決問題的過程，也有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展．關(guān)于質(zhì)疑創(chuàng)新思維，高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)就其內(nèi)涵、課程目標(biāo)與思維水平等方面已作系統(tǒng)闡述．而新版初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)尚未頒布，現(xiàn)沿用的仍是2011版，缺乏相應(yīng)質(zhì)疑創(chuàng)新思維教學(xué)要求，但作為初中科學(xué)教師，在培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新的實踐研究上卻不能落后，可在參考借鑒高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)理念的基礎(chǔ)上，結(jié)合初中學(xué)生認(rèn)知思維特點，結(jié)合初中物理教材，鼓勵學(xué)生不斷質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題，不斷促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新思維水平的發(fā)展．

參考文獻(xiàn)：

1中華人民共和國教育部．普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）［S］．北京：人民教育出版社，2018．

2陸良榮．滲透物理學(xué)史教育發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維［J］．中學(xué)物理教學(xué)參考，2018（21）：1－3．

3中華人民共和國教育部．初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)［S］．北京：北京師范大學(xué)出版社，2011．

作者：沈偉云 單位：浙江省嵊州市教育體育局教研室