物理教學(xué)中科學(xué)探究與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

劉菊賢

科學(xué)探究是發(fā)展科學(xué)技術(shù)、推動科學(xué)進(jìn)步的最直接因素。在實(shí)施素質(zhì)教育、科學(xué)教育的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力是適應(yīng)時代發(fā)展和培養(yǎng)新一代接班人的需要，也是基礎(chǔ)教育的根本，更是初中教學(xué)的重要任務(wù)。而物理學(xué)是一門自然科學(xué)，它像一部自然之書，人們必須通過科學(xué)探究的方法閱讀和理解這部“自然之書”?；诤诵乃仞B(yǎng)培養(yǎng)的課程標(biāo)準(zhǔn)也要求我們要在教學(xué)中充分利用探究教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，因此在探究教學(xué)中，教師首先應(yīng)該樹立創(chuàng)新的教學(xué)理念，重視并幫助學(xué)生樹立良好的創(chuàng)新意識，發(fā)揮出學(xué)生主體作用和創(chuàng)新能力。下面談?wù)勎业囊恍﹤€人想法和做法。

一、學(xué)會質(zhì)疑和提出問題是創(chuàng)新能力的起點(diǎn)

（一）問題切入探究，從提問中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

要想在科學(xué)探究過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，就要先讓學(xué)生的思維動起來，跟著教師的科學(xué)引導(dǎo)，加入科學(xué)探究中。作為教師，深知提出問題要比解決更加困難。因此，在初中物理教學(xué)的科學(xué)探究中培養(yǎng)創(chuàng)新能力的起點(diǎn)就是學(xué)會提問，找到一個適當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)，然后正確引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑，從而激發(fā)學(xué)生探索熱情，在此過程中培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

（二）創(chuàng)設(shè)矛盾情景，從質(zhì)疑中調(diào)動學(xué)生興趣和思維

學(xué)生有了問題才會動腦思考，才有解決問題的嘗試心理以及創(chuàng)新的可能性。所以，要想讓學(xué)生思考，就要先創(chuàng)設(shè)矛盾情景，使學(xué)生產(chǎn)生疑念。

比如，在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時，從故事轉(zhuǎn)入主題，先介紹亞里士多德與伽利略的思想沖突，使學(xué)生產(chǎn)生“物體的運(yùn)動到底需不需要力來維持”的疑問。在學(xué)習(xí)壓強(qiáng)時，讓學(xué)生用兩個手指握住三角板的頂點(diǎn)和底邊，感受一下哪個手指比較疼。同時，復(fù)習(xí)一下力的作用是相互的這一知識點(diǎn)，使學(xué)生產(chǎn)生“同樣的受力，為什么一邊疼而另一邊不疼”的疑問，提出力的作用效果與什么因素有關(guān)的問題。

又如，在學(xué)習(xí)流體壓強(qiáng)時，把一個乒乓球放在倒置的漏斗中間，向下吹氣，乒乓球不會掉下來，同時復(fù)習(xí)一下重力的方向豎直向下的知識，使學(xué)生們看到的和學(xué)到的知識有矛盾。這時，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思維就會被教師調(diào)動起來。

心理學(xué)研究表明，人的思維是由問題開始的。讓學(xué)生“生疑”并“思問”，既有利于增強(qiáng)學(xué)生參與意識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又有利于促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

二、設(shè)計與驗證物理實(shí)驗是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的途徑

設(shè)計是人類特有的認(rèn)識能力和實(shí)踐能力，設(shè)計實(shí)驗的過程就是一個培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實(shí)踐過程。在初中物理教學(xué)中，讓學(xué)生自行設(shè)計一些有趣的物理實(shí)驗并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行驗證，這對于初中生的思維、想象、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)大有好處。怎樣讓學(xué)生學(xué)會設(shè)計物理實(shí)驗?zāi)?？我從模仿、嘗試、追求三個方面進(jìn)行闡述。

（一）模仿是創(chuàng)造的基礎(chǔ)

剛開始的時候，可以先讓學(xué)生模仿原有的實(shí)驗進(jìn)行設(shè)計。對于剛開始學(xué)習(xí)物理學(xué)科的學(xué)生，由于實(shí)驗?zāi)芰^弱，憑空設(shè)計實(shí)驗的要求會讓學(xué)生感到很困難。所以可以降低物理實(shí)驗設(shè)計難度，讓學(xué)生從改造課本實(shí)驗入手，設(shè)計出新的實(shí)驗，增加學(xué)生成就感，激發(fā)其創(chuàng)新能力。比如，在做完課本中規(guī)定的“摩擦力大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗后，請學(xué)生們再設(shè)計實(shí)驗探究——摩擦力大小是否與接觸面積大小有關(guān)？學(xué)生剛做完類似實(shí)驗，很多學(xué)生都可以用與剛才類似的實(shí)驗方法設(shè)計出新的實(shí)驗。在這個過程中就增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感，培養(yǎng)了學(xué)生豐富的想象力和創(chuàng)造力。

（二）嘗試是創(chuàng)造的馬車

教師的目的不是讓學(xué)生停留在模仿這個初級階段上，教師可以在學(xué)生有了一定實(shí)驗基礎(chǔ)之后讓學(xué)生完成全新的設(shè)計實(shí)驗，增加目標(biāo)難度，激發(fā)學(xué)生潛能。例如，學(xué)習(xí)完浮力的知識后，問學(xué)生如何用一個量筒測出一個小木塊的密度。學(xué)生聯(lián)系剛學(xué)的知識，當(dāng)物體漂浮時，物體的重力等于浮力和排開水的重力，設(shè)計出實(shí)驗，先用量筒求出排開水的體積，算出水的重力，求出小木塊的質(zhì)量，再用量筒求出木塊體積，最后求出小木塊的密度。對學(xué)生提出的目標(biāo)越高，越具有挑戰(zhàn)性，越能激發(fā)學(xué)生的潛能，取得更高的成就。

（三）追求是創(chuàng)造的舵手

設(shè)計實(shí)驗前，先讓學(xué)生明確科學(xué)探究實(shí)驗內(nèi)容、實(shí)驗?zāi)康?，同時在學(xué)生設(shè)計不出來時，教師進(jìn)行一定的暗示或提示思維方向，引導(dǎo)學(xué)生順利完成設(shè)計實(shí)驗。

需要注意的是，不能給學(xué)生太多的限制，不要過于追求成功率，不能為了設(shè)計的成功而迫使學(xué)生沿著教師的思維方向設(shè)計。作為引導(dǎo)者，教師應(yīng)該成為合格的舵手，合理把控學(xué)生的心態(tài)，要讓學(xué)生明白設(shè)計是否成功不是最重要的。在學(xué)生實(shí)驗項目結(jié)束后，對成功者給予肯定，對失敗者也應(yīng)該予以鼓勵。

三、交流與合作是創(chuàng)新能力的升華

在討論中進(jìn)步，在交流中創(chuàng)新，交流與合作是科學(xué)創(chuàng)新的核心動力，在交流與合作的過程中，同學(xué)之間形成了資源共享。

通過交流，各種思維理念相互啟迪，產(chǎn)生新的思維方法，學(xué)生在合作中找到自己的不足之處，并對原有的設(shè)計想法有了新的想法。好的交流與合作除了能鍛煉學(xué)生的交流能力和培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，也可讓創(chuàng)新能力得到升華。但很多時候，由于時間關(guān)系，往往做完實(shí)驗、得出結(jié)論后就下課了，或為了完成自己設(shè)計的教學(xué)任務(wù)，保證課堂的完整性，忽略交流與合作這個環(huán)節(jié)。其實(shí)，這個探究環(huán)節(jié)是可以穿插在整個探究過程中的。

教師要在整個探究過程中進(jìn)行交流與合作，多鼓勵同學(xué)之間進(jìn)行廣泛交流合作，要求學(xué)生在合作中換位思考別人的建議，反思與改進(jìn)自己的方案。同時，鼓勵學(xué)生和教師進(jìn)行交流。在對事物的觀察過程中，從某些方面上說，教師也是一個初學(xué)者，與學(xué)生一樣，學(xué)生的一些想法是教師未曾想到的，所以探究活動中，教師應(yīng)該是學(xué)生的指導(dǎo)者、合作者。

總之，作為新時代的中學(xué)物理教師，不應(yīng)止步于教學(xué)生一些物理常識和物理規(guī)律，把握學(xué)科核心素養(yǎng)、注重學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)應(yīng)成為每一位教師的本能。

（責(zé)編 楊 菲）