注重思维过程  提升思维能力

                          ——以《浮力》教学为例

     湖北省麻城市黄土岗中心学校   熊楚伟  伍亚波

摘  要：科学思维是初中物理学科心素养的重要部分，提升学生的科学思维要注重问题引导，利用导图呈现思维活动的过程，加强演绎推理训练，让问题的分析与解决做到有理有据，形成良好的思维习惯。

关键词：核心素养；科学思维；问题引导；思维导图；演绎推理

初中物理核心素养包含物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任，其中科学思维以是学科中最为核心的内容，反映了从物理视角对客观事物的本质属性的认知能力和思维方法。科学思维作用于知识的形成并在知识形成过程中得以提升，物理的学习关键在于理解，而理解的实质就是要进行科学的思维活动形成对现象质的认识。科学思维的提升是一个渐进的过程，初中学生由于知识的局限和思维特点使得科学思维更依赖于问题的引导，更需要过程的呈现和方法的指导，才能有效地得以提升。

一、     初中学生思维存在的问题

初中物理是学生学习物理的初级内容，初中阶段是学科思维方式方法形成的重要阶段。在教学中要让学生思考、引导学生怎样去思考，养成科学思维的习惯，对问题的分析要基于事实和规律，通过严密推理而形成结论。而在实际教学中发现，很多学生没有科学思维的习惯，不注重科学思维的推理过程，对问题没有深入分析，只依据模糊的记忆或直观的感受就下结论，导致解决问题时出错率极高。例如在浮力的学习中有这样一个问题：如图所示，一平底试管中装有少量沙子分别飘浮在甲、乙两种液体中，试管所受的浮力分别为F_甲、F_乙 ，试管底部受到的水的压强分别为P_甲、P_乙，则下列判断正确的是：

A、F_甲乙 、P_甲乙    

B、F_甲=F_乙 、P_甲乙

C、F_甲=F_乙 、P_甲=P_乙    

 D、F_甲乙 、P_甲=P_乙

在练习中很多同学出现了错误，错误的主要原因就是多数学生印象里有浮力的大小与V_排有关、液体压强大小与深度有关这些基本认识，再依据题目中直观的条件有V_甲排乙排，试管底部所处的深度关系为h_甲乙，从而得出F_甲乙 、P_甲乙这一错误结论。教学中教师要引导学生构建物理模型，在基于事实和证据的基础上进行推理,形成正确的结论。要注重科学思维过程的引导，扭转学生错误的思维方式，杜绝“印象+猜测”式的假思维。

二、     注重思维活动导向，落实思维活动过程。

科学思维活动是由因到果、由表及里的推理演绎过程，在学生科学思维提升过程中，要注重引导学生积极地开展思维活动，呈现思维活动的过程。

1．问题导向，指引学生形成新知

物理观念是学科核心素养的重要部分，是对现象本质的抽象和概括。物理观念的形成过程是建立在事实基础上的一系列科学思维活动过程，只有通过积极地思维活动才能做到透过表象看本质、由个体到一般的认知提升，理解物理观念的内涵外延。要让学生朝着正确的方向积极地开动脑筋来思考，教师要合理的设计问题，以问题为导向，一步一步指引学生发现其中的共性和规律，形成物理观念。

例如在学习《阿基米德原理》时，教师先让学生进行了如图所示的体验，以将一个饮料瓶缓慢压入水中过程中手的感受为出了点，进行设问，让学生发现浮力的大小可能与排开水的多少有关，从而引出阿基米德原理的实验探究。

老师：将饮料瓶压入水中的过程中有什么感觉？

学生：感觉到到手用的力越来越大。

老师：物体浸入水中时受到哪些力的作用？它们的关系是怎样的？

学生：受到向下的重力、向下的压力和向上的浮力。浮力等于重力加压力。

老师：向下的压力变大说明了什么？

学生：说明浮力变大。

老师：我们观察到这一过程中有哪些量在发生变化呢？

学生：物体浸在水中的深度、物体浸在水中的体积。

老师：物体浸在水中的体积也就叫排开水的体积，反映了排开水的多少，那么现在我们可以这样表述，物体所受的浮力在变大它排开的水的多少也在增加，这两者是否存在一定的关系呢？下面我们来探究这一问题。

通过情境体验和问题引导形成新的认知或产生新的猜想是初中物理概念和规律学习的基本方式，要用合理的问题引导启发学生的真思维。

2.利用导图，展示解决问题的思维过程。

思维导图是一种将思维活动形象化、直观化的呈现形式，用思维导图来分析物理问题可以清晰展示出各物理量之间的关系，形成由前提到结论的清晰思维活动过程。利用导图引导学生分析问题，有助于提升科学思维能力，形成正确的解题思维模式。

例如在浮力的教学时有这样一个综合问题：如图所示，将一物体挂在弹簧测力计的挂钩上，测出物体的重力为10N，把物体浸没在圆柱形容器的水中（水未溢出），静止时测力计的示数为6N，已知容器的底面积为100cm²（g=10N/kg）求：(1)物体浸没在水中时所受的浮力；(2)物体的密度；

在明确了前提的情况下，教师引导学生形成了如下思维导图，帮助学生明确每一个节点的推导依据，使学生直观地感受到由前提到结论的发展过程，学生再根据思维导图完成具体解题过程。

利用思维导图直观地将问题解决的思维过程呈现出来，形成解决问题的思维方向和流程，有利于提升解决问题的能力和知识体系的形成。

3．注重演绎，形成由因到果思维模式。

演绎推理是逻辑推理的主要形式，又称“三段论”。教学中要让学生的分析做到有理有据，既要找到物理情境中小前提，又要找到相关的大前提（物理规律和物理公式），从而得出结论，杜绝没有根据地猜测，要将这种过程内化成为一种分析问题的行为习惯，才能让思维更为科学严密。

例如中浮力的习题中有：如图所示，两个相同的圆柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种液体，将两个相同的小球分别放入两容器中，一个漂浮，一个沉底。甲、乙两图中小球所受浮力分别为F₁和F₂，容器底受到液体的压强分别为p₁和p₂，下列说法正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

  在教学中教师引学生进行分析时按以下模式进行：

∵ 物体在甲中漂浮             ∴ G_甲=F₁（重力与浮力构成平衡力）

∵ 物体在乙中下沉                 ∴ G_乙>F₂

又∵ G_甲=G_乙   (相同的小球)                ∴ F₁>F₂

∵ V_甲排乙排  又∵F_浮=ρ_液gV_排             ∴ρ_甲>ρ_乙

∵ h_甲=h_乙    又∵P=ρ_液gh                   ∴ P₁>P₂

学生在老师的指导下完成这一演绎过程，不仅能对问题作出正确的判断，更要明白结论是分析出来的，而不是猜出来的，逐步让学生形成正确的思维习惯和推理方法。

科学思维提高是一个渐进的过程，正所谓我们俗话说的“机器越转越快，脑子越用越灵活”。作为教师，我们就是要开启学生的脑子，通过合理的方式方法让它转起来，产生智慧的火花。