提要 科学解释物理现象是考察物理思维科学素养的重要形式，也是学生学习的薄弱点，主要因为科学思维结构不合理。通过项目式学习，由简入繁建构科学解释“简单物理现象”、“一般物理现象”的“思维结构”，提炼出科学解释“普遍物理现象”的“基本思维结构”，旨在基于项目式学习建构一种科学解释普遍物理现象的基本思维结构，提升科学素养中的物理思维能力。
关键词 项目式学习；科学解释；物理现象；建构思维结构 一、项目式学习建构的目标、方案与实施
1.项目式学习的目标：建构出科学解释物理现象的思维结构模式，培养学生的科学思维能力，促进学生科学素养的发展。
2.项目式学习的方案：由简单到复杂，先从日常生活的简单物理现象的解释进行归类、归纳，尝试对简单物理现象的进行科学解释，并提炼出其思维结构雏形。再以一般物理现象为项目研究对象，从构成、表达、层次等方面进行解释，结合其现象中的因果关系，提炼出对一般物理现象进行科学解释的思维结构。最后比较简单物理现象与一般物理现象的共性，提炼出科学解释普遍物理现象的基本思维结构。
3.项目式学习的实施：以初中物理简答题为例，把项目式学习中所建构的思维结构模式应用到实例中，对物理现象实施科学解释，以达成项目式学习的学习目标。
二、对科学解释简单物理现象的项目建构 1.项目对象：日常生活中的简单物理现象。
2.项目任务：（1）对简单物理现象进行科学解释；（2）提炼出科学解释简单物理现象的思维结构模式。
3.项目式学习实施过程：
（1）科学解释简单物理现象的思维结构雏形
对生活历程或事物中的简单物理现象尝试解释，体现科学的思维结构。以生活中厨房内简单物理现象为例，归纳并使用相应的物理知识来解释现象（图表一），提炼出科学思维雏形。
图表一项目建构：科学解释简单物理现象的思维结构雏形
[1]
科学思维结构雏形 分类 项目对象：简单的物理现象 项目任务：科学解释 知识点 或物理量 产生 效果 力孔是干什么用的？ 电水壶的壶盖小因为电水壶是一个连通器，壶嘴与壶肚中的水面始终会是相平的 连通器 相平 烧水时，水蒸气热喷到手而烫伤时，感觉比热水温度还高。 水蒸气会液化，在变成相同温度的热水的同时，液化还会放热很多 液化 放热 向热水瓶灌入烧开的水时，你妈在一声旁提示你：“注意，水就要满了”。 由于开水灌入越满，热水瓶内水的上面空间越小，音调高。这时振动的频率增加 音调、 频率 加 、 高增射在有水的碗里放入一根竹筷，看起来光竹筷好象折了，拿起观察，发现还是直的，为什么？ 射 这是因为竹筷射向空中的光线在水的界面发生了折射 光的折射 向 空中、 折外壳连接 电冰箱等用的为电三脚的插头，为什么？ 是为了地线和用电器的外壳相连，即连到地面，防触电、漏电 地面、触电、漏电 止 防连接、 磁菜做饭。 电磁炉可用来烧电磁炉的加热是靠电磁感应产生的 电磁感应 加热 （2）科学解释简单物理现象的思维结构
从图表一可知，科学解释简单物理现象只要求表述出该物理现象中“所涉及知识点或物理量”，并对应指出其“产生的效果”即可。“知识点或物理量”属于该物理现象所研究的“对象”，“效果”依靠“基础物理知识或基本认知（依据）”而“判断”，同时，“对象”与“判断”间存在着隐含的“因果关系”。由此归纳提炼出科学解释简单物理现象的思维结构（图表二），其主线为“对象→依据→判断”。
（3）应用科学解释简单物理现象思维结构作答简答题
简答题是体现解释物理现象的科学思维的主要题型。下面对简答题的作答进行实例剖析，引导明确解释物理现象的科学思维结构。
例1：如图1甲，在盛有适量水的锅中，把一个碗倒放锅底，把盘放在碗底上，再在盘内放粽子蒸煮，（1）蒸好后，为什么打
开锅盖时锅盖内表面有许多小水珠？（2）火关灭后，过一会儿观察到锅中的水被“吸入”碗内了，如图1乙，请说出其中原因？
【答题分析】本题是由两个简单现象（液化现象、气压与温度关系的现象）构成，可用图表二的思维结构分别对两个简单现象进行科学解释。
【答案与解析】(注：括号中内容为解析，下同)
（1）小水珠是水蒸气液化形成的，因为水蒸气碰到冷锅盖会液化放出热量（①对象：“水蒸气遇冷”的情景；②依据：“液化放热”的基本认知；③判断：通过“放出”、“变成”说明会液化成小水珠的效果）。
（2）火关灭后，过一会儿，水蒸气减少使碗内气压小于大气压，导致锅中的水被“吸入”碗内（①对象：所涉物理量为“气压”；②依据：“温度下降，压强降低”的基本认知；③判断：通过“减少”、“小于”判断，锅中的水会被“吸入”碗内）。
三、对科学解释一般物理现象的项目建构 1.项目对象：一般物理现象。
2.项目任务：（1）明确科学解释一般物理现象及其特点；（2）提炼出科学解释一般物理现象的思维结构模式。
3.项目式学习实施过程：
（1）明确科学解释一般物理现象及其特点
相对于简单物理现象，一般物理现象的科学解释更复杂，需要从构成、表达、层次等方面进行科学表达，其因果关系要体现得更加科学、缜密、有序。主要特点：①通过分析现象中的情景，找出研究对象；②找对依据，针对现象中的变化，精准表述因果关系；③能够明确回应结论。
（2）建构科学解释一般物理现象的思维结构模式
科学解释一般物理现象时，要体现学生科学素养，科学解释的表达要比简单物理现象更加科学、更加完整，依据呈现要更具体，因果关系会更复杂。教学实践中提炼出一般物理现象的科学解释思维结构（图表三），其主线为“对象→依据、变化→结论”。
（3）应用科学解释一般物理现象思维结构作答简答题
下面运用图表三的思维结构模式应用剖析一般物理现象简答题的答题。
例2：如图2所示是一个门锁的结构图。请表述是怎样通过开关来控制门锁的开和闭的。
【答题分析】注意现象中有不一样的两种状况，要针对不一样的两种状况各自进行科学解释。可用图表二的思维结构答题。
【答案与解析】（1）开关闭合后，有电流流过电磁铁（研究对象是电磁铁，指出题中电磁铁中有电流的情景），电流使电磁铁拥有磁性（依据是“电磁铁拥磁”），会吸引铁质插销把门锁打开，而且弹簧被拉长（回应并指出题中转变结果，论述门锁的工作原理）；
（2）开关断开后，无电流通过电磁铁（研究对象是电磁铁，分析指出题中电磁铁中电流的情景），因无电流电磁铁会失去磁性（“电磁铁工作的基本原理”是科学解释的依据），在弹簧弹力的作用下铁质插销就插入插槽，关闭门锁（回应并指出题中变化结果，阐述安全门锁的工作原理）。
四、提升项目式学习科学解释能力的教学思考
1.项目式学习成果——提炼出科学解释普遍物理现象的基本思维结构 为了让学生作答更具有方向性、思路清晰、目标明确，启发提炼出普遍物理现象科学解释思维结构的基本共性。
由图表二、三可循它们的物理思维过程均含有：（1）“分析”：用一句简要的话，围绕研究对象，介绍并分析题中的情景；（2）“依据”：找出对应的物理原理、公式、规律、基本认知等作为科学解释的依据及其变化；（3）“结论”：最后回归到题意所述，用一句话明确陈述结论。可见，科学解释普遍物理现象的基本思维结构（图表四）的主线为：“分析→依据→结论”，其过程要表达出存在的“因果关系”，三者相互连贯，不能割裂。
[2]
2.项目式学习重点——教学中抓住简答题科学解释考察重点
（1）考察“三基”。包含基本认知（物理概念）、基本规律(定律与公式)、基本方法(控制变量法)的掌握。（2）考察表达。用物理术语，要简洁、清楚。（3）考察能力。着重考察分析问题、选择信息、解决实际问题的能力。
3.项目式学习巩固——教学中针对简答题科学解释专项训练
简答题在考试中得分都比较低，要加强针对训练：（1）精选内容。不直接选取教材内容为题，避免在书上直接找到答案。（2）考察评价。要真实、分层地评价学生科学解释物理现象的能力。（3）规范思考。从科学解释现象的思维结构组织语言，从物理原理切入，重要观点不遗漏，正确分析，规范作答。
总之，项目式学习科学解释物理现象所建构的图表二、三的思维结构分别适应于简单、一般现象的科学解释，图表四为科学解释思维的基本框架，适应于普遍物理现象的科学解释。但是，科学解释是一种具有一定开放性的思维，是科学素养的真实体现，科学解释物理现象要活学活用。正确引导学生对思维结构的理解，提升科学解释物理现象的思维能力和水平，以适应当前中考的要求。
参考文献
[1]张延波.开发厨房实验资源激发学生实验兴趣[J].中学物理教学参考,2019,48(22):58.
[2]卢金水.论初中物理简答题的答题结构与说理模式[J].福建基础教育研究,2018(10):113-115.
[3]侯雪婷.基于初中物理简答题的剖析与研究[J].世纪桥,2012(09):87-88. [4]黄纯.浅议各类物理题型的命制及须注意的问题[J].物理教学探讨,2012,30(02):27-31.
本文系福建省中小学名师名校长培养工程专项课题《初中物理项目式学习促科学素养发展的实践研究》（课题编号：WLDTR201903）成果之一。
[4]
[3]
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容