基于物理学科核心素养培养学生创新能力

林万比

【摘 要】本文论述基于物理学科核心素养培养学生创新能力的策略，提出应发挥物理教材功能，赋予学生创新的哲学思想;创设物理学习情境，激发学生创新的探究意识;创设互教互学模式，培养学生创新的思维能力，从而逐渐形成适应个人终身发展和社会发展需要的品质。

【关键词】核心素养 物理概念 科学思维 实验探索 科学态度 创新能力

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）04B-0071-02

著名的物理学家爱因斯坦说：“问一个问题比解决它更重要。”由此可知，培养学生问题意识有多么重要。问题是学生学习活动的重要载体，也是培养学生的观察能力、科学思维能力、实验探索能力和创新开拓能力的基础。虽然有问题不一定有创新，但没有问题就一定没有创新;没有创新就一定不会有科技的进步，就不会有人类社会的发展与进步。因此，在物理教学过程中，教师应重视学生问题意识的培养，这是培养学生物理核心素养的先导。物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐渐形成的适应个人终身发展和社会发展需要的本质特征和关键能力。它是物理学习内化的特性品质，也是学生科学素养的重要组成部分。物理核心素养主要包括物理概念、科学思维、实验探索、科学态度和责任。科学思考和实验探究就是发现问题、分析问题、解决问题的手段。物理课堂教学对培养学生创新思维、发展学生创新能力具有极其重要的不可替代的作用。因此，必须采用多种途径培养学生的创新能力。

一、发挥物理教材功能，赋予学生创新的哲学思想

德国著名教育家第斯多惠说：“教学的艺术不是传授技能，而是激励、唤醒和启发。”若教师把教科书的课程内容和哲学思想有机地结合起来，即运用哲学思维引领物理教学，那么就能使学生正确深入地理解物理知识，形成科学的世界观与辩证的方法论，唤醒学生创新意识。严谨的思维能力、熟练掌握的思维方法和善于应用的科学技能是创新者必须具备的品质。教师要充分研究教材内容，从哲学的视角指导性地诠释物理原理，潜移默化地影响学生，逐步地培养学生的科学认知观;以辩证主义认识观引导学生分析物理现象，发现物理规律，解决物理问题;与时俱进，开拓创新，在实践中认识和发展真理，在实践中检验和发展真理。诸多物理概念是“从实践到认识，再从认识到实践”的过程中建立起来的。例如，在学习九年级第十八章第二节《实际功率和额定功率》一课时，学生认为 100W 灯泡比 40W 的灯泡亮。此时教师不必当即给出答案，而应该鼓励学生亲自动手做一做实验，让学生亲力亲为、身体力行、自主体验。教师可以与学生合作设计实验方案：先把两个灯泡（220V、40W，220V、100W）分别接上插座，看哪一个灯泡更亮？随后，把两只灯泡串联接入电路，再让学生观察哪一个灯泡更亮？这样，答案就会自然浮现。通过老师指导，学生操作实验，解决学生似懂非懂、一知半解的困惑。因此，学生问题意识就是在这样的教学中培养起来的。一个有哲学头脑的创新者，往往具备强的认知力和好的学科能力。因此教师要有效地引导学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生的科学能力，这是新时代教师的职责。

在平时的理论教学中，教师要注意结合生活实践，特别是在介绍一些与现实生活有关的知识点时，要多给学生亲身体验的机会，让他们分析物理现象。通过这种方式，增强学生探索和大胆创新的勇气。

二、创设物理学习情境，激发学生创新的探究意识

新课标指出：“物理教学应从学生实际出发，创设有助于学生自主学习的问题情境。”从认识论的观点来看，知识总是取决于情境。依照非概念层面来看，活动和感知比概念化更为重要。因此只有把认知主体置于有吸引力和驱动力的问题之中，并进一步去学习、探究，才能促进认知主体的积极发展。在一节物理课开始的时候，如果老师善于将教学内容与现实结合起来，巧妙地设置悬念性的问题，那么就能将学生置于发现问题、分析问题、解决问题的情境，使他们产生好奇心，吸引学生的注意，从而激励学生积极深入探索。例如，在学习八年级第五章第四节《光的折射》时，笔者呈现如此教学片段：

师：把光从水中斜射向空气时，观察折射光线和入射光线是否在同一平面内？是否分居在法线两侧？折射光线是靠近还是远离法线？折射角和入射角有什么关系？

生：观察到了折射光线和入射光线在同一平面内，分居在法线两侧，折射光线远离法线，折射角大于入射角。

师：那么，把激光笔远离法线转过一定角度，找到折射光线，接下来我们减小入射角，观察折射角是怎样变化的？

生：我们发现折射角随着入射角的减小而减小。

物理学是一门基于实验的学科，物理学定律是在大量实验的基础上总结出来的。物理实验教学也是培养学生创新能力的重要途径之一，因此教师可以利用多种教学资源，丰富实验教学形式，创造更多的实验情境，将单纯的听、看、模仿改为学生参与、思考及探讨的实验，使物理教学过程能够让学生在不断发现问题、探究问题及解决问题中习得知识，不断培养勇于接受挑战、不断创新的良好品质。

三、创设互教互学模式，培养学生创新的思维能力

新课标认为：“学生是课堂教学的主人，教师只是课堂教学的组织者、引导者和合作者。”课堂是师生交流的舞台，教师应务必要为学生提供良好的创新平台，将学习的主动权交给学生，鼓励他们积极探索知识。借助这种互动式、合作式的互教互学模式，使学生从感性认识上升到理性认识的层面，逐步形成科学辩证思维，激发学生探索精神和创新思维能力。在物理课堂教学中，必须改变过去教师只是“教”，学生只是“学”的形式，实现由“教”向“学”的转变，创造一个适合学生积极学习、师生互动的课堂环境，形成有益于培养学生创新意识、创新精神和创新能力的课堂氛围。教师要根据学生提出的问题和所进行的分析，使他们在已掌握的现有知识之上，向前跨上一大步，让他们产生更大的求知欲望，进一步地探索一些更新、更难的问题。因此，教师可以采取小组合作学习的方式开展教学。把全班学生分成六个左右的学习兴趣小组，让学生合作实验，探究并解决深层的问题。例如，学生在学习八年级第六章第三节《测量物理的密度》之后，了解到用天平测物体的質量，用量筒测物体的体积，再运用公式计算物质的密度的方法。有些学生就因此而会提出这样的问题：

1.如何用天平、量筒、水等测金属块的密度？

2.怎样用天平、烧杯、水等测金属块的密度？

3.如何用量筒、水等测金属块的密度？

4.怎样用弹簧秤、水等测金属块的密度？

5.怎样用准确的砝码、直尺、水等测金属块的密度？

这种互教互学的过程是学生经历的探索过程，是学生领悟物理方法的过程，是学生得到探索成果的过程，也是学生体验成功喜悦的过程。通过这种形式给学生创造参与的机会，进一步地发展学生的创造性思维，指导学生掌握有效性的学习和解决问题的方法。有意识地加强训练、分类归纳和反思总结，并利用这些方法来掌握相应的物理知识和学习技能，从而使学生的创新意识得到培养。

总而言之，物理教师必须注意培养学生的创造性意识。在学习、合作的过程中，鼓励学生在课堂上提出不同的观点。在这一过程中教师要给予及时、有效的指导，帮助和鼓励学生提出合理的新观点和新见解，培养学生的自学能力、思维能力和创新能力。

【参考文献】

[1]柯 珊，马云鹏.基于学科核心内容的教学探索——以高中物理电磁学为例[J].教育科学研究，2016（5）

[2]黎国胜.基于“学科核心素养”的高中物理教学思考[J].教育科学论坛，2016（20）

[3]曾雪琴.基于核心素养的高中物理实验教学探究[J].读与写（教育教学刊），2016（11）

（责编卢建龙）