物理教学中科学探究与学生创新能力的培养

刘菊贤

科学探究是发展科学技术、推动科学进步的最直接因素。在实施素质教育、科学教育的过程中，培养学生的创造精神和创新能力是适应时代发展和培养新一代接班人的需要，也是基础教育的根本，更是初中教学的重要任务。而物理学是一门自然科学，它像一部自然之书，人们必须通过科学探究的方法阅读和理解这部“自然之书”。基于核心素养培养的课程标准也要求我们要在教学中充分利用探究教学培养创新精神和实践能力，因此在探究教学中，教师首先应该树立创新的教学理念，重视并帮助学生树立良好的创新意识，发挥出学生主体作用和创新能力。下面谈谈我的一些个人想法和做法。

一、学会质疑和提出问题是创新能力的起点

（一）问题切入探究，从提问中培养学生创新能力

要想在科学探究过程中培养学生的创新能力，就要先让学生的思维动起来，跟着教师的科学引导，加入科学探究中。作为教师，深知提出问题要比解决更加困难。因此，在初中物理教学的科学探究中培养创新能力的起点就是学会提问，找到一个适当的切入点，然后正确引导学生产生质疑，从而激发学生探索热情，在此过程中培养其创新能力。

（二）创设矛盾情景，从质疑中调动学生兴趣和思维

学生有了问题才会动脑思考，才有解决问题的尝试心理以及创新的可能性。所以，要想让学生思考，就要先创设矛盾情景，使学生产生疑念。

比如，在学习牛顿第一定律时，从故事转入主题，先介绍亚里士多德与伽利略的思想冲突，使学生产生“物体的运动到底需不需要力来维持”的疑问。在学习压强时，让学生用两个手指握住三角板的顶点和底边，感受一下哪个手指比较疼。同时，复习一下力的作用是相互的这一知识点，使学生产生“同样的受力，为什么一边疼而另一边不疼”的疑问，提出力的作用效果与什么因素有关的问题。

又如，在学习流体压强时，把一个乒乓球放在倒置的漏斗中间，向下吹气，乒乓球不会掉下来，同时复习一下重力的方向竖直向下的知识，使学生们看到的和学到的知识有矛盾。这时，学生的学习兴趣和思维就会被教师调动起来。

心理学研究表明，人的思维是由问题开始的。让学生“生疑”并“思问”，既有利于增强学生参与意识，激发学生学习兴趣，又有利于促进学生创造性思维的发展。

二、设计与验证物理实验是培养创新能力的途径

设计是人类特有的认识能力和实践能力，设计实验的过程就是一个培养创新能力的实践过程。在初中物理教学中，让学生自行设计一些有趣的物理实验并引导学生进行验证，这对于初中生的思维、想象、创新能力的培养大有好处。怎样让学生学会设计物理实验呢？我从模仿、尝试、追求三个方面进行阐述。

（一）模仿是创造的基础

刚开始的时候，可以先让学生模仿原有的实验进行设计。对于刚开始学习物理学科的学生，由于实验能力较弱，凭空设计实验的要求会让学生感到很困难。所以可以降低物理实验设计难度，让学生从改造课本实验入手，设计出新的实验，增加学生成就感，激发其创新能力。比如，在做完课本中规定的“摩擦力大小与什么因素有关”的实验后，请学生们再设计实验探究——摩擦力大小是否与接触面积大小有关？学生刚做完类似实验，很多学生都可以用与刚才类似的实验方法设计出新的实验。在这个过程中就增加了学生的学习成就感，培养了学生丰富的想象力和创造力。

（二）尝试是创造的马车

教师的目的不是让学生停留在模仿这个初级阶段上，教师可以在学生有了一定实验基础之后让学生完成全新的设计实验，增加目标难度，激发学生潜能。例如，学习完浮力的知识后，问学生如何用一个量筒测出一个小木块的密度。学生联系刚学的知识，当物体漂浮时，物体的重力等于浮力和排开水的重力，设计出实验，先用量筒求出排开水的体积，算出水的重力，求出小木块的质量，再用量筒求出木块体积，最后求出小木块的密度。对学生提出的目标越高，越具有挑战性，越能激发学生的潜能，取得更高的成就。

（三）追求是创造的舵手

设计实验前，先让学生明确科学探究实验内容、实验目的，同时在学生设计不出来时，教师进行一定的暗示或提示思维方向，引导学生顺利完成设计实验。

需要注意的是，不能给学生太多的限制，不要过于追求成功率，不能為了设计的成功而迫使学生沿着教师的思维方向设计。作为引导者，教师应该成为合格的舵手，合理把控学生的心态，要让学生明白设计是否成功不是最重要的。在学生实验项目结束后，对成功者给予肯定，对失败者也应该予以鼓励。

三、交流与合作是创新能力的升华

在讨论中进步，在交流中创新，交流与合作是科学创新的核心动力，在交流与合作的过程中，同学之间形成了资源共享。

通过交流，各种思维理念相互启迪，产生新的思维方法，学生在合作中找到自己的不足之处，并对原有的设计想法有了新的想法。好的交流与合作除了能锻炼学生的交流能力和培养学生的合作精神，也可让创新能力得到升华。但很多时候，由于时间关系，往往做完实验、得出结论后就下课了，或为了完成自己设计的教学任务，保证课堂的完整性，忽略交流与合作这个环节。其实，这个探究环节是可以穿插在整个探究过程中的。

教师要在整个探究过程中进行交流与合作，多鼓励同学之间进行广泛交流合作，要求学生在合作中换位思考别人的建议，反思与改进自己的方案。同时，鼓励学生和教师进行交流。在对事物的观察过程中，从某些方面上说，教师也是一个初学者，与学生一样，学生的一些想法是教师未曾想到的，所以探究活动中，教师应该是学生的指导者、合作者。

总之，作为新时代的中学物理教师，不应止步于教学生一些物理常识和物理规律，把握学科核心素养、注重学生创新思维的培养应成为每一位教师的本能。

（责编 杨 菲）