物理課堂教學中創新思維培養策略

馮偉

摘要：站穩課堂教學主陣地，落實國家“立德樹人”根本任務，培養德智體美勞全面發展社會主義的建設者和接班人。從學科核心素養培養出發，依據課標要求，關注學情與學生需求，突出科學思維培養、鼓勵質疑創新，面向未來探索培養創新思維這一核心素養的教學方式、學習方式，使學生跨學科能力、想象力、批判思維、解決問題能力不斷提升。

關鍵詞：創新思維 物理課堂教學 評價

一、理論依據

關于思維素養培養，《2011版物理課程標準》（以下簡稱《課標2011》）這樣論述：“義務教育物理課程作為科學教育的組成部分，是以提高全體學生科學素養為目標的自然科學基礎課程。此階段的物理課程不僅應注重科學知識的傳授和技能的訓練，而且應注重對學生學習興趣、探究能力和創新意識以及科學態度、科學精神方面的培養。”

《普通高中物理課程標準2017版》（以下簡稱《高中課標2017版》）對科學思維素養有這樣更深入更具體的闡述“從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式，是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程;是分析綜合、推理論證等科學思維方法的內化;是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判，進而提出創造性見解的能力與品質。”“科學思維”主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素。

二、教材資源分析

初中物理現行教材版本多樣，人教版、滬科版、教科版、蘇科版、北師大版等各具特色：有的突出實驗設計過程，給學生更多思考空間;有的與生活聯系緊密，提供更多的生活資源;有的課后任務角度廣泛，布置內容多元;有的人文內容豐富，科學精神、科學態度通過科學家及傳統文化充分體現;有的科技視野開闊，緊跟時代步伐-我們應該取眾之所長，進行資源整合，提煉有價值信息，給學生提供情境背景下的驅動而富有挑戰的問題，引導學生深度學習，讓學習真正發生。

三、學情分析

關于創新思維話題，調查問卷統計有這樣幾點：

八年級818位學生參加了筆者的問卷調查。對于自己的創新思維能力：很強15.46%;較強30.15%;一般47.16%;較差7.09%;很差1.29%;

關于哪些因素對創新能力影響較大，統計結果：靈活變通75.64%;發散思維75.26%;有獨立性48.20%;有冒險精神39.43%;與眾不同28.09%;

創新能力主要體現在：生活中47.04%;研究性學習時44.59%;課堂上14.18%;在大學4.38%;考試成績4.12%;

創新思維的培養比較多地得力于以下因素：課外活動33.25%;教育環境23.32%;課堂教學22.55%;教育理念12.5%。

可以看出：學生對創新意識有一定認知，知道思維的重要性，也清楚生活及研究性學習對創新思維培養的重要作用;在教育環境、課堂教學、課外活動中提供更多平臺，促進創新思維培養。

課堂教學作為學生習慣養成、方法形成、能力煉成、目標達成的主陣地，需要精心地設計。設定目標是課堂教學最重要的前提。課堂中最常出現的是在布魯姆知識領域目標分類中的識記、理解及應用，即停留在低階思維水平的目標。然而，課堂教學需要在分析、評價、創造層面的設計，即高階思維訓練，讓學生參與深度學習，體驗式學習。

四、培養策略

未來的學生具備的特質有跨學科的能力，具備多領域綜合技能;創新和分析能力，未來想象力比掌握具體知識更重要;企業家精神，培養勇于冒險、勇于承擔責任的人格特質;掌握數字技術，讓學生適應未來與機器協作的工作環境;領導力，團隊合作、全局思考、使命感;全球視野和包容的人文精神，讓學生具備更寬廣的發展潛力。

通過做調查以及研究發現，創新思維需要從課堂設計和課外活動等方面進行培養。這里主要著重描述課堂教學設計的策略，突出學習目標、問題提設、板書作業、單元設計、項目設計、課堂評價等方面，運用實例展示設計思路，為學生創新思維培養提供舞臺。

（一）通過布魯姆目標分類設立學習目標

依據布魯姆知識領域目標分類確定學習目標，使學生行為具體明確，學生知道如何達到目標，經過怎樣的體驗過程。下面（見圖1）以《壓強》目標設計為例，結合核心素養進行分析，分出不同思維層次。

對比核心素養與三維目標，可以使學生經歷體驗學習過程，幫助他們自主探究，解決問題，落實核心素養。

（二）通過問題模型建構驅動問題

以研究自行車的相關物理知識問題設計為例，針對不同目的，設計不同問題，引導學生不僅會進行物理模型建構，也能提煉問題模型（見圖2）：

針對激發并吸引學生的好奇心和興趣：除了交通之外，你可以用自行車做些什么？哪些自行車設計最流行？為什么？你設計的自行車會突出體現哪方面的功能嗎？為什么？

測定學生的知識和理解：自行車有什么特點？你如何表現出這些特點？

如何確定你的自行車體積？你想設計成一個什么結構的自行車？

提示對現象進行觀察和描述：你能從不同類型自行車借鑒什么好的經驗嗎？哪個自行車部位設計最危險？

鼓勵學生的反思和元認知：研究自行車項目學習期間，你的最大失誤是什么？你為了你們小組做的最好，你首先嘗試了什么？這個項目學習中，你最大的收獲是什么？在項目學習過程中，你遇到困難時，你是怎樣解決的？

促進批判性思維能力和問題解決能力：怎樣設計能節約成本？為什么？如何收集自行車相關準確的信息？當你沒有找到合適的測量工具時，你會找哪些替代工具來測量自行車的輪子直徑？

鼓勵創新、想象和假設：你有哪些設計自行車各部位功能的新方法？你有哪些日常維護自行車的好方法？你在使用中，怎樣使各部位功能最大化發揮？哪些地方需要摩擦？自行車可以變得更加簡單嗎？

圍繞目標的問題設計，成為具有挑戰性的任務，驅動自主、合作、探究的學習過程，學生的主動參與充分，批判思維、想象力、解決問題能力得以施展。

（三）板書與拓展作業開發創新潛能

以《樂音的三個特征》板書、作業設計為例，精心設計板書，利用提綱式、圖解式、表格式、問題式、對比式、流程式、詞語式等方法設計板書，利用知識類、拓展類、實踐類等作業形式，突出重點、難點、關鍵點、對比點，形成本節課思維鏈，讓思維顯性化。

板書設計（見圖3）

作業與拓展學習設計（見圖4）：

（四）通過項目設計進行學生評價

把浮力章節設計為跨學科項目式學習，任務設計單從目標設定、學生角色定位、對象受眾、情境、產品、表現和目的、成功標準與指標等分為教師版和學生版如下（見圖5）：

上述示例基于不同角度的評價細目如下（見圖6、圖7）：

學生表現方面可以通過獨立完成、問題解決、任務生成、語言表達四方面，分別按權重0.2、0.5、0.2、0.1進行評價。具體細目分別為：

1.獨立學習方式踏實專注;查閱資料充分，提煉信息清晰;設計方案思路清楚、見解獨到;呈現方法有創意;

2.正確利用科學方法分析現象，具有判斷、推理、類推等能力，實驗操作技能和觀察技能熟練;

3.表現機智，及時發現問題的解答思路，超出教師、同伴的思考范疇;

4.與同伴教師交流中思維縝密;用詞準確、表述清晰，符合學科規范;

教師需要繼續在反饋的及時、具體、可理解、可操作上下功夫。學生自我評估涉及確定學習目標、理解評估量規、開展自我反思三步驟，明確自己目標達成過程中的進展情況。

（五）學生歸納與演繹的自我反思與評估（見圖8）

學習方式的改變，讓學生主體發揮更充分，體驗學習過程、形成學習能力，思維的廣度、深度、高度都有鍛煉的機會，創新的意識也在解決實際問題的情境中不斷加強。長期堅持，創新思維的形成就順理成章。

結束語：

物理課堂中創新思維培養可以把問題多元、多角度的提設的問題意識為平臺“問中學”為平臺;“改一改”“換一換”“拼一拼”“減一減”“合一合”的實際動手“做中學”為平臺;也可以以師生圍繞目標的活動設計、深度思考、探究過程“思中學”為平臺;還可以是評價標準先行的互評、自評過程“評中學”為平臺。心有多大，舞臺就有多大，創新思維的培養一直在路上------

參考文獻：

教育部.2011.義務教育物理課程標準（2011年版）[ M].北京：人民教育出版社.

教育部.2018.普通高中物理課程標準（2017年版）[ M].北京：人民教育出版社.

2016年國家社會科學基金教育學一般課題《中小學課堂學習環境的設計研究》

布魯姆目標分類學https：//baike.so.com/doc/8757797-9081259.html