《基于科学思维能力培养的案例分析》-理学论文，数学论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

基于科学思维能力培养的案例分析

范文

詹玲艳　王健

摘要：科学思维是物理核心素养的核心内容，图像问题是历年来各省市中考必考的考点，教师在平时的教学中应该有意将培养学生思维能力和图像问题整合，层进式设置教学模式，深度备课，用方法、用技巧让学生轻松掌握图像问题，同时提升学生的科学思维能力.

关键词：图像;整合;提升;科学思维能力

作者简介：詹玲艳（1978-），女，江苏扬州人，本科，中学高级教师，研究方向：教学类案例.

学科核心素养包括四个方面：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任.这四个核心素养中，当以科学思维为核心素养的核心内容.历年来物理中考关于图像问题一直是必考的考点，教师在教学过程中要加以重视归纳和引导，帮助学生在学习过程中分析思考.图像问题涉及初中物理众多知识点，在初学物理时就应该透彻理解出现的每一个有关图像题型，教师讲解图像问题时，教学设计要注意坡度，层进式设置教学模式，注重培养学生的科学思维能力.笔者将几年来在各地物理中考试卷中出现的图像问题加以归纳总结，挑选出部分典型例题分析如下：

1 有关一次函数等简单函数图像问题

有关正比例函数图像等问题相对而言比较简单，一般只涉及两个变量.以苏科版为例：初中物理学习中，学生最初接触的函数图像是第二章物态变化开始.此类问题一般属于简单的基础题，涉及初始，老师们在讲解时不能因为知识或题目简单就一带而过，教师认为简单而初学者不一定这样认为，不能让学生疑疑惑惑、一知半解，而应因势利导帮助学生理清思路，夯实基础，从基础知识开始训练学生的科学思维.

例1 当室温为20℃时，用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，随着酒精的蒸发，下列哪幅图基本反映了温度计的读数（如图1所示）随时间的变化（）

教师在教学中充当好引导的作用，带领学生分析题目，多给学生思考的机会.由学生分析：酒精蒸发需要从温度计玻璃泡吸收热量，温度计示数应该先下降;酒精蒸发完以后，温度计不再有热量被吸收，示数将会回升，到了一定程度后将保持不变.分析结束后，教师引导学生认识t-t图像，讲清横轴、纵轴以及原点所表示的意义，可以选择某个选项作为示范，解释图像的意义.比如：答案A，图像平行于横轴，表示从开始时，温度计的示数一直保持20℃不变.教师可以留时间给学生思考然后请学生解释余下三幅图形的意思，适当时教师加以点拨，以学生为主体集体讨论出正确的答案.

在初学图像问题时，教师不妨将进度放慢一些，将问题讲解透彻，磨刀不误砍柴工，为以后解决更复杂的问题打下良好的科学思维基础.现就一次函数图像举几个例题.

例2 如图2所示，能正确反映同种物质的质量与体积关系的是（）

分析本题考察的是质量与体积的关系.引导学生分析得到同种物质组成的物体，其质量与体积的比值是一个定值，即同种物质，在一定状态下密度是定值，所以当同种物质组成的物体，其质量增大几倍时，其体积同时也增大几倍，质量为0时，体积也为0.这是一个从原点出发的一次函数图像的关系，故选B.还需要带领学生分析清楚其它几个答案，讲清楚他们的意义，追根溯源，不仅能扎实理解正确选项，更重要的是能理解其他图像的意义，增加了问题分析能力，从而提升了解决问题时的科学思维能力，学生的能力就是在平时解决问题时一点一滴慢慢积累起来的.

例3 如图3所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸.一个人从桥的左端匀速走到桥的右端，桥面始终是水平的，不计吊桥和绳的重力，人从吊桥左端出发时开始计时.则人在吊桥上行走过程中，吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图象是（）

此题涉及杠杆平衡知识、速度计算.人从吊桥左端出发，在运动时间t后，杠杆受到物体的压力等于人的重力即为阻力，再确定动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡得出F与t的关系式，结合图象进行判断.本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据题意得出拉力F与时间t的关系式，并根据一次函数关系式找出图像是本题的关键.教师分析问题时可以帮助学生指明方向，由学生分析得出每一步的关系式，是当时加以指点，将题目捋清，复杂知识简单化.随着学习的深入，学生接触的题目越来越难，学生要会分析、思考，需要具备一定的科学思维能力，参考例4.

例4 某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，利用如图4甲所示电路，在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2，通过调节滑动变阻器测得了多组数据，并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象，如图4乙所示.若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为（）

A.0.5AB.1AC.2AD.3A

此题是探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，根据图乙的一次函数图像，结合欧姆定律公式，即可求出通过R2的电流.

掌握一次函数的解法在本题中起着先导作用，如果不会分析，理不清题目，不会利用函数图像求电阻，下面的步骤将无从谈起.理清函数关系式是在平时的学习中，慢慢积累起来的，学生的思维分析能力不会一蹴而就，故而教师在初识教学时就应该有耐心、有远见，帮助学生养成科学思维能力.

2 有关其它函数图像问题

例1 一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间的变化图象可能是（如图5所示）（）

此题考查的是影响重力势能的因素.教师由学生分析影响重力势能因素，根据题意，不计空气阻力，小石块从开始下落一直到落地，速度越来越快，所以石块在单位时间内下降的高度越来越大，石块所处的高度减小得就越来越快，石块的重力势能Ep减小得越来越快，综合分析，C符合题意.

此时函数图像关系已经不再是简单的一次函数，对学生分析图像的能力要求更高了.得到正确答案后教师依然需要要求学生思考分析出其他三幅图像的意义，不放过任何机会训练学生的科学思维能力.

例2 如图6是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图象是（）

本题看似简单，实则考察知识点较多，涉及串联电路的电压规律、滑动变阻器的使用以及欧姆定律，综合性较强.随着学生学习深度的加深，试题难度也逐渐增加了，那就要求学生要有较好的理论基础，较强的数理分析等科学思维能力，这需要教师在平时的教学中加以引导、渗透.只有打好基础，才能分析出逐渐复杂的题目.

分析问题时，教师起抛砖引玉的作用，抛出的“砖”要抛到位，需要精准、扎实落地，不能让学生觉得知识点了解得模模糊糊;“引玉”时要注意“引”字的作用，引出学生科学思维，有意引导至一定的高度，形成较强的科学思维模式.在培养学生科学思维过程中，教师起主导作用，学生通过分析、综合、判断等思维方式，实现师生合作，促进学生主动提升自我的科学思维模式，最终达到教师授之以漁的目的.

参考文献：

[1]陆泽璇，林乐鑫.物理教学过程的自组织转变——以“电流与电压的关系”教学为例[J].物理教师，2019（05）：21-24.

[2]陈水勇.核心素养导向下“层进式问题串”的教学设计——以“电流计改装成欧姆表”为例[J].物理教师，2019（05）：24-26.

（收稿日期：2019-08-01）

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。