物理教學中科學探究與學生創新能力的培養

劉菊賢

科學探究是發展科學技術、推動科學進步的最直接因素。在實施素質教育、科學教育的過程中，培養學生的創造精神和創新能力是適應時代發展和培養新一代接班人的需要，也是基礎教育的根本，更是初中教學的重要任務。而物理學是一門自然科學，它像一部自然之書，人們必須通過科學探究的方法閱讀和理解這部“自然之書”。基于核心素養培養的課程標準也要求我們要在教學中充分利用探究教學培養創新精神和實踐能力，因此在探究教學中，教師首先應該樹立創新的教學理念，重視并幫助學生樹立良好的創新意識，發揮出學生主體作用和創新能力。下面談談我的一些個人想法和做法。

一、學會質疑和提出問題是創新能力的起點

（一）問題切入探究，從提問中培養學生創新能力

要想在科學探究過程中培養學生的創新能力，就要先讓學生的思維動起來，跟著教師的科學引導，加入科學探究中。作為教師，深知提出問題要比解決更加困難。因此，在初中物理教學的科學探究中培養創新能力的起點就是學會提問，找到一個適當的切入點，然后正確引導學生產生質疑，從而激發學生探索熱情，在此過程中培養其創新能力。

（二）創設矛盾情景，從質疑中調動學生興趣和思維

學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新的可能性。所以，要想讓學生思考，就要先創設矛盾情景，使學生產生疑念。

比如，在學習牛頓第一定律時，從故事轉入主題，先介紹亞里士多德與伽利略的思想沖突，使學生產生“物體的運動到底需不需要力來維持”的疑問。在學習壓強時，讓學生用兩個手指握住三角板的頂點和底邊，感受一下哪個手指比較疼。同時，復習一下力的作用是相互的這一知識點，使學生產生“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的問題。

又如，在學習流體壓強時，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，同時復習一下重力的方向豎直向下的知識，使學生們看到的和學到的知識有矛盾。這時，學生的學習興趣和思維就會被教師調動起來。

心理學研究表明，人的思維是由問題開始的。讓學生“生疑”并“思問”，既有利于增強學生參與意識，激發學生學習興趣，又有利于促進學生創造性思維的發展。

二、設計與驗證物理實驗是培養創新能力的途徑

設計是人類特有的認識能力和實踐能力，設計實驗的過程就是一個培養創新能力的實踐過程。在初中物理教學中，讓學生自行設計一些有趣的物理實驗并引導學生進行驗證，這對于初中生的思維、想象、創新能力的培養大有好處。怎樣讓學生學會設計物理實驗呢？我從模仿、嘗試、追求三個方面進行闡述。

（一）模仿是創造的基礎

剛開始的時候，可以先讓學生模仿原有的實驗進行設計。對于剛開始學習物理學科的學生，由于實驗能力較弱，憑空設計實驗的要求會讓學生感到很困難。所以可以降低物理實驗設計難度，讓學生從改造課本實驗入手，設計出新的實驗，增加學生成就感，激發其創新能力。比如，在做完課本中規定的“摩擦力大小與什么因素有關”的實驗后，請學生們再設計實驗探究——摩擦力大小是否與接觸面積大小有關？學生剛做完類似實驗，很多學生都可以用與剛才類似的實驗方法設計出新的實驗。在這個過程中就增加了學生的學習成就感，培養了學生豐富的想象力和創造力。

（二）嘗試是創造的馬車

教師的目的不是讓學生停留在模仿這個初級階段上，教師可以在學生有了一定實驗基礎之后讓學生完成全新的設計實驗，增加目標難度，激發學生潛能。例如，學習完浮力的知識后，問學生如何用一個量筒測出一個小木塊的密度。學生聯系剛學的知識，當物體漂浮時，物體的重力等于浮力和排開水的重力，設計出實驗，先用量筒求出排開水的體積，算出水的重力，求出小木塊的質量，再用量筒求出木塊體積，最后求出小木塊的密度。對學生提出的目標越高，越具有挑戰性，越能激發學生的潛能，取得更高的成就。

（三）追求是創造的舵手

設計實驗前，先讓學生明確科學探究實驗內容、實驗目的，同時在學生設計不出來時，教師進行一定的暗示或提示思維方向，引導學生順利完成設計實驗。

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

三、交流與合作是創新能力的升華

在討論中進步，在交流中創新，交流與合作是科學創新的核心動力，在交流與合作的過程中，同學之間形成了資源共享。

通過交流，各種思維理念相互啟迪，產生新的思維方法，學生在合作中找到自己的不足之處，并對原有的設計想法有了新的想法。好的交流與合作除了能鍛煉學生的交流能力和培養學生的合作精神，也可讓創新能力得到升華。但很多時候，由于時間關系，往往做完實驗、得出結論后就下課了，或為了完成自己設計的教學任務，保證課堂的完整性，忽略交流與合作這個環節。其實，這個探究環節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行交流與合作，多鼓勵同學之間進行廣泛交流合作，要求學生在合作中換位思考別人的建議，反思與改進自己的方案。同時，鼓勵學生和教師進行交流。在對事物的觀察過程中，從某些方面上說，教師也是一個初學者，與學生一樣，學生的一些想法是教師未曾想到的，所以探究活動中，教師應該是學生的指導者、合作者。

總之，作為新時代的中學物理教師，不應止步于教學生一些物理常識和物理規律，把握學科核心素養、注重學生創新思維的培養應成為每一位教師的本能。

（責編 楊 菲）