创造性思维在初中科学课程中的培养策略研究

蒋建峰

摘要： 核心素养就是必备品格和关键能力，参照高中理化生等核心素养的架构模式，初中科学学科特点，创造性思维必将是关键能力中非常重要的一个点。本文力图在认知学习和动机理论指导下从基础、来源、方法、目标四个环节探讨创造性思维培养的策略。

关键词： 素养;创造性思维;科学课程

中图分类号： G633.98            文献标识码： A  文章编号： 1992-7711（2019）22-025-2

当科技进步日新月异，当互联网、人工智能的发展以摧枯拉朽之势颠覆一个又一个行业……高速发展的社会里，我们的教育又该做些什么？不同层面有不同层面的思考，国家层面提出了培养学生的核心素养，笔者在长期初中科学一线教学中认为，应该更多地关注具体知识、具体方法背后的思维能力的培养，包括批判性思维、逻辑性思维、创造性思维……本文中笔者结合自身教学研究、实践，重点谈谈如何在初中科学教学中培养学生的创造性思维。

一、研究背景

1.教学目标调整为发展学生的核心素养。科学、理性思维能力培养不仅是高中阶段需要理化生学科核心素养重点，也应该是初中科学核心素养的重要组成部分。而需要培养的科学理性思维包括逻辑思维、批判性思维、创造性思维……，其中初中科学学科是创造性思维培养的绝好平台。

2.传统讲授型教学模式仍较为普遍。限于绝大部分教师仍以讲授法教学为主，且自身教学理念没有及时更新。从教师的感受来看认为讲授法是信息输出最高效的方法。只可惜讲授型为主的课堂，忽视了学生自我建构知识的规律，浪费了一次次锻炼学生思维的机会。

3.以纸笔测试为主的评价体系，对高阶思维能力培养的引导不足。现阶段以纸笔测试为主的评价方式，导致了教师用应试的方法对付各种考试，这使学生的学习囿于一个固定的内容圈子，不敢越雷池一步，导致学生思维变得固化、僵化，限制学生各种思维能力的培养。

二、基本认识

1.素养立意理念是要求教学应立足于培养学生素养。什么是素养？素养等于“品格+能力”，通俗讲就是指学习本学科后忘记具体知识、具体方法后依然保留着的必备品格与关键能力，如今后遇到全新问题时积极面对的态度和摸索着尝试解决的能力。

2.创造性思维是基于原有认识，经过繁多的直觉、想象、推理等思维活动，从而产生新颖的、独到的思维成果或与众不同的解决方案。创造性思维是核心素养中包含的一种重要的高阶思维能力，要经过长期的知识积累、素质磨砺才能具备。

3.借助任务式学习模式，精心组织，充分发动学生开展主动学习，积极培养创造性思维能力。创造性活动必然基于个人主动开展的，经历计划、执行、检查、反馈、调整等一系列过程，包含了自我系统和元认知系统两个层次。

三、研究过程

1.联想结构联结知识夯实创造性思维基础

创造性思维是在广博、丰富知识的基础上，大脑通过一系列思维活动，实现知识的迁移，产生新的方法和成果。因此，要实现具备创造性思维，应先建立起牢固的、易于提取的基础知识和基本技能。信息加工理论认为，长时记忆中的信息主要通过联想结构来表征，由此在学生学习知识过程中应该尽可能多的遵循大脑活动规律，多进行联想记忆。

（1）在知识梳理过程中制作思维导图，强化建立彼此间联系，助力联想记忆。

（2）布置分步骤复习、梳理笔记任务。

①以周为单位，每个周末布置本周所学内容复习及笔记整理，要求在周六前將相关笔记整理利用家长手机拍照上传班级QQ群;②周六晚上由老师将笔记整理的提示发到QQ群，再要求同学们自己根据笔记整理提示完善自己梳理的笔记;③周一回校后检查评估反馈。

思维导图以关键词、关键图作为记忆触发器，通过线条、图形等形式建立彼此联系，模仿大脑联结和加工信息的方式，实现知识的高效长久记忆。但对于笔者所在学校50%同学而言难度较大，故笔者采用第二种知识梳理方法，一方面兼顾人脑记忆方式，另一方面兼顾学生实情。总之以多种形式的联想结构模式助力知识长久记忆，为培养创新性思维奠定基础。

2.聚焦关键问题明确创新性思维的方向

关键问题是我们行动过程中目标指向，其在自我调节中起着关键性的作用，聚焦关键问题就是清晰明确的目标指向，这是对学生分析问题、作出反应的切入点的有效锁定，是对突破难点采取方式方法的有效指引，也是创新性思维培养中重要指引和方向。

比如：《科学》七上第一章第4节“实验”中，完成小石块体积的测量，并复习了归纳出以上这种转换法测固体体积的关键——小石块必须被浸没，之后笔者一般会依次设计以下两个问题，并逐个呈现。

（1）请设计实验测量一小块泡沫的体积。

（2）请设计实验测量一小块冰糖的体积。

这两个问题如果直接提出来，学生往往毫无头绪，感觉无从入手。但当老师引导学生聚焦关键问题在哪，如何突破问题？有此方法后，学生往往能迅速聚焦问题（泡沫没有浸没），突破问题（用针压入水中、用重物拽着浸没水中），再结合前面所学的排水法测石块体积方法，就能较快整理出完整测量方案。

之后冰糖体积测量方案设计时，只要提醒学生注意“聚焦关键问题、寻找突破方法”这一处理问题思想即可。大部分学生都聚焦关键问题、设计出具体方案（冰糖会溶于水，可裹层保鲜膜、外涂油漆、外涂蜡等方法）。

再比如：《科学作业本》七上第一章复习题上有这么一个问题。现有一只烧杯、一只量筒、一支铅笔和足量的水，利用这些器材，设计实验测量一个鸡蛋的体积呢？简要地写出测量步骤（量筒口小，鸡蛋放不进）。同样采用聚焦关键问题的方法，创造性得设计出实验方案。

聚焦关键问题1：鸡蛋无法放入量筒;如何突破：用放进烧杯;

聚焦关键问题2：烧杯不能量体积;如何突破：用量筒每次量取等量水（如1毫升），在烧杯划刻度线;/量出两次液面所在划线间水体积;/利用满杯水中放入鸡蛋后溢出水用量筒承接后再测量;

反思：三种方法的现实操作性如何;

聚焦关键问题3：方法三中如何让水顺利流入小口的烧杯;如何突破：烧杯倾斜。

之后再整理完成实验方案设计。

创造性思维本身就是用于攻克各种未知难题，在整个思考过程中必须找到切入点，选准突破口，只有锁定了目标、方能重点攻克，故而要培养创造性思维，重点就是聚焦关键问题。

3.质疑反思激发创造性思维的来源

无论是在概念转变教学还是在问题处理过程，合理引导学生开展质疑反思，不仅是对自身知识建构过程、思路、方法和接纳加深理解，更能领悟学习的思想、方法，优化认知结构和问题处理方式方法，发展思维能力，培养创新意识和创造性思维。

例如：九上第三章第3节《能量转化的量度》中“图3-27 人用力搬石头，没有搬动”、“图3-28 人提书包，在水平路面上匀速通过一段距离”两例中，学生很难理解人对石头、人对书包都没有做功。究其原因在于学生将“人做功”和“人费劲”画上了等号，这是对“做功”概念的一种错误建构，要转变这个概念的错误建构，需要让学生从概念提出的目的、概念的定义入手，分析概念的定义及产生的结果，从最简化模型分析入手，具体而言分解为一下几个问题的反思：

（1）“做功”概念提出的原因是什么？——生：量度能量转化的多少。

（2）以上两例中如果发生了能量转化，是怎样转化的？——生：人体内的化学能“转化为”石头、书包的能量。

（3）那请分析石头、书包三者能量大小的变化情况？——生：没有改变，即没有发生能量的转化。

通过引导学生进行问题分解式开展质疑反思，创造性地建构新知识，实现创造性思维的培养。

4.一题多解培养创造性思维的方法

创造性思维一大特点是新颖性，往往表现为创造成果反常规思维，能从问题的另一面着手另辟蹊径，这点与一题多解原理非常相似，所以充分利用一题多解是培养学生创造性思维的一个非常好的方法。

比如：上面讲到的关于不规则固体体积测量中，如何测量冰糖体积。

引导学生“聚焦关键问题、寻找突破方法”，大部分学生都聚焦关键问题（冰糖会溶于水），常规思维设计出具体方案，都是通过冰糖外面包裹一层物质不让冰糖溶解（如裹保鲜膜、涂油漆、涂蜡等），但有个别学生会转换角度对水进行改进（用沙或油等不能溶解糖的液体），这时教师就要引导学生创造性思维培养怎么让自己另辟蹊径，其实两种思路都是对所聚焦的关键问题（冰糖会溶于水）的不同角度发散思维，前者在冰糖，后者在水。

又如：《科学作业本》七上第一章复习题上有这么一个问题。

现有一只烧杯、一只量筒、一支铅笔和足量的水，利用这些器材，设计实验测量一个鸡蛋的体积呢？简要地写出测量步骤（量筒口小，鸡蛋放不进）。

在突破聚焦关键問题2时（烧杯不能量体积），常规思路（量出两次液面所在划线间水体积）是从“量体积”层面进行突破，而“用量筒每次量取等量水（如1毫升），在烧杯划刻度线”则是从烧杯层面进行突破，变换思考问题的角度，创造性的提出不同的解决方法。

再比如：一支没有刻度的温度计，先把它插入冰水混合物中水银柱长度是5厘米;再插入沸腾的水中水银柱长度为30厘米;若用这支温度计去测量某液体，水银柱长度为15厘米，那么液体的温度为多少？

这是从解决问题的数学工具的不同思考层面进行创新。

四、研究反思

创造性思维作为人类的高级思维，是高阶能力的一种形式，难以评价是制约培养的一个重要原因。一方面难以通过纸笔测试进行结果评价，更多的是采用过程性评价;另一方面，创造性思维常表现为偶然性，决定了难以通过统一的形式进行评价。基于此，对学生创造性思维培养的过程性评价，笔者初步认为可从以下三个方面进行定性评价。

1.直接观察学生处理新问题时的情绪反应。创造性思维培养的程度一方面表现为创造性成果的质量和数量（这存在偶然性，判断无法客观），另一方面表现在对全新问题的个性化处理过程，以及过程中的情绪反应。是否全程自信、是否情绪稳定还是情绪间隔性稳定、甚至焦虑等等。

2.看学生学习新知识的行为表现。对同一全新内容的常规学习中，能否有自己独创性的发现，能否提出高质量的困惑，这种在一个班内同龄人间横向对比也是评价学生创造性思维培养效果的一个重要指标。

3.处理信息给予题的成绩。信息给予题往往要利用先行给予的未知知识处理全新问题，这类题目的解答较少受到原有方法的干扰，能较好的反应学生创造性思维能力。

[参考文献]

[1] 李祖超.创造性思维与创新教育[J].当代教育科学，2001（6）.

（作者单位：浙江省杭州市萧山区回澜初级中学，浙江 杭州 311200）