基于物理學科核心素養培養學生創新能力

林萬比

【摘 要】本文論述基于物理學科核心素養培養學生創新能力的策略，提出應發揮物理教材功能，賦予學生創新的哲學思想;創設物理學習情境，激發學生創新的探究意識;創設互教互學模式，培養學生創新的思維能力，從而逐漸形成適應個人終身發展和社會發展需要的品質。

【關鍵詞】核心素養 物理概念 科學思維 實驗探索 科學態度 創新能力

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）04B-0071-02

著名的物理學家愛因斯坦說：“問一個問題比解決它更重要。”由此可知，培養學生問題意識有多么重要。問題是學生學習活動的重要載體，也是培養學生的觀察能力、科學思維能力、實驗探索能力和創新開拓能力的基礎。雖然有問題不一定有創新，但沒有問題就一定沒有創新;沒有創新就一定不會有科技的進步，就不會有人類社會的發展與進步。因此，在物理教學過程中，教師應重視學生問題意識的培養，這是培養學生物理核心素養的先導。物理學科核心素養是學生在接受物理教育過程中逐漸形成的適應個人終身發展和社會發展需要的本質特征和關鍵能力。它是物理學習內化的特性品質，也是學生科學素養的重要組成部分。物理核心素養主要包括物理概念、科學思維、實驗探索、科學態度和責任。科學思考和實驗探究就是發現問題、分析問題、解決問題的手段。物理課堂教學對培養學生創新思維、發展學生創新能力具有極其重要的不可替代的作用。因此，必須采用多種途徑培養學生的創新能力。

一、發揮物理教材功能，賦予學生創新的哲學思想

德國著名教育家第斯多惠說：“教學的藝術不是傳授技能，而是激勵、喚醒和啟發。”若教師把教科書的課程內容和哲學思想有機地結合起來，即運用哲學思維引領物理教學，那么就能使學生正確深入地理解物理知識，形成科學的世界觀與辯證的方法論，喚醒學生創新意識。嚴謹的思維能力、熟練掌握的思維方法和善于應用的科學技能是創新者必須具備的品質。教師要充分研究教材內容，從哲學的視角指導性地詮釋物理原理，潛移默化地影響學生，逐步地培養學生的科學認知觀;以辯證主義認識觀引導學生分析物理現象，發現物理規律，解決物理問題;與時俱進，開拓創新，在實踐中認識和發展真理，在實踐中檢驗和發展真理。諸多物理概念是“從實踐到認識，再從認識到實踐”的過程中建立起來的。例如，在學習九年級第十八章第二節《實際功率和額定功率》一課時，學生認為 100W 燈泡比 40W 的燈泡亮。此時教師不必當即給出答案，而應該鼓勵學生親自動手做一做實驗，讓學生親力親為、身體力行、自主體驗。教師可以與學生合作設計實驗方案：先把兩個燈泡（220V、40W，220V、100W）分別接上插座，看哪一個燈泡更亮？隨后，把兩只燈泡串聯接入電路，再讓學生觀察哪一個燈泡更亮？這樣，答案就會自然浮現。通過老師指導，學生操作實驗，解決學生似懂非懂、一知半解的困惑。因此，學生問題意識就是在這樣的教學中培養起來的。一個有哲學頭腦的創新者，往往具備強的認知力和好的學科能力。因此教師要有效地引導學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，提高學生的科學能力，這是新時代教師的職責。

在平時的理論教學中，教師要注意結合生活實踐，特別是在介紹一些與現實生活有關的知識點時，要多給學生親身體驗的機會，讓他們分析物理現象。通過這種方式，增強學生探索和大膽創新的勇氣。

二、創設物理學習情境，激發學生創新的探究意識

新課標指出：“物理教學應從學生實際出發，創設有助于學生自主學習的問題情境。”從認識論的觀點來看，知識總是取決于情境。依照非概念層面來看，活動和感知比概念化更為重要。因此只有把認知主體置于有吸引力和驅動力的問題之中，并進一步去學習、探究，才能促進認知主體的積極發展。在一節物理課開始的時候，如果老師善于將教學內容與現實結合起來，巧妙地設置懸念性的問題，那么就能將學生置于發現問題、分析問題、解決問題的情境，使他們產生好奇心，吸引學生的注意，從而激勵學生積極深入探索。例如，在學習八年級第五章第四節《光的折射》時，筆者呈現如此教學片段：

師：把光從水中斜射向空氣時，觀察折射光線和入射光線是否在同一平面內？是否分居在法線兩側？折射光線是靠近還是遠離法線？折射角和入射角有什么關系？

生：觀察到了折射光線和入射光線在同一平面內，分居在法線兩側，折射光線遠離法線，折射角大于入射角。

師：那么，把激光筆遠離法線轉過一定角度，找到折射光線，接下來我們減小入射角，觀察折射角是怎樣變化的？

生：我們發現折射角隨著入射角的減小而減小。

物理學是一門基于實驗的學科，物理學定律是在大量實驗的基礎上總結出來的。物理實驗教學也是培養學生創新能力的重要途徑之一，因此教師可以利用多種教學資源，豐富實驗教學形式，創造更多的實驗情境，將單純的聽、看、模仿改為學生參與、思考及探討的實驗，使物理教學過程能夠讓學生在不斷發現問題、探究問題及解決問題中習得知識，不斷培養勇于接受挑戰、不斷創新的良好品質。

三、創設互教互學模式，培養學生創新的思維能力

新課標認為：“學生是課堂教學的主人，教師只是課堂教學的組織者、引導者和合作者。”課堂是師生交流的舞臺，教師應務必要為學生提供良好的創新平臺，將學習的主動權交給學生，鼓勵他們積極探索知識。借助這種互動式、合作式的互教互學模式，使學生從感性認識上升到理性認識的層面，逐步形成科學辯證思維，激發學生探索精神和創新思維能力。在物理課堂教學中，必須改變過去教師只是“教”，學生只是“學”的形式，實現由“教”向“學”的轉變，創造一個適合學生積極學習、師生互動的課堂環境，形成有益于培養學生創新意識、創新精神和創新能力的課堂氛圍。教師要根據學生提出的問題和所進行的分析，使他們在已掌握的現有知識之上，向前跨上一大步，讓他們產生更大的求知欲望，進一步地探索一些更新、更難的問題。因此，教師可以采取小組合作學習的方式開展教學。把全班學生分成六個左右的學習興趣小組，讓學生合作實驗，探究并解決深層的問題。例如，學生在學習八年級第六章第三節《測量物理的密度》之后，了解到用天平測物體的質量，用量筒測物體的體積，再運用公式計算物質的密度的方法。有些學生就因此而會提出這樣的問題：

1.如何用天平、量筒、水等測金屬塊的密度？

2.怎樣用天平、燒杯、水等測金屬塊的密度？

3.如何用量筒、水等測金屬塊的密度？

4.怎樣用彈簧秤、水等測金屬塊的密度？

5.怎樣用準確的砝碼、直尺、水等測金屬塊的密度？

這種互教互學的過程是學生經歷的探索過程，是學生領悟物理方法的過程，是學生得到探索成果的過程，也是學生體驗成功喜悅的過程。通過這種形式給學生創造參與的機會，進一步地發展學生的創造性思維，指導學生掌握有效性的學習和解決問題的方法。有意識地加強訓練、分類歸納和反思總結，并利用這些方法來掌握相應的物理知識和學習技能，從而使學生的創新意識得到培養。

總而言之，物理教師必須注意培養學生的創造性意識。在學習、合作的過程中，鼓勵學生在課堂上提出不同的觀點。在這一過程中教師要給予及時、有效的指導，幫助和鼓勵學生提出合理的新觀點和新見解，培養學生的自學能力、思維能力和創新能力。

【參考文獻】

[1]柯 珊，馬云鵬.基于學科核心內容的教學探索——以高中物理電磁學為例[J].教育科學研究，2016（5）

[2]黎國勝.基于“學科核心素養”的高中物理教學思考[J].教育科學論壇，2016（20）

[3]曾雪琴.基于核心素養的高中物理實驗教學探究[J].讀與寫（教育教學刊），2016（11）

（責編盧建龍）