精準教育背景下的初中科學教學中學生創新思維的培養路徑

王小衣

摘 要：在現代社會中，教育行業在快速發展，教學質量情況受到人們的廣泛關注。在現階段的初中教學中，主要的時代背景為精準教育，其核心問題在于如何提升教育質量，為了應用科學的教學方式來改善教學效果，一線教師應當打破傳統科學教學形式的框架，在科學教學中應用現代化的教學方式，大力培養學生的創新思維，對精準教育背景下的初中科學教學中學生創新思維的培養路徑進行了探討，以適應初中科學新課標要求。

關鍵詞：精準教育背景；初中科學；教學；創新思維；培養路徑

如今我國的初中教育正處于精準教育的時代背景下，主要表現為科學考試試卷的命題趨勢發生改變，最為突出的是試卷上的開放性題目大幅度增加。我國的教育改革在持續推進，傳統的班級教育中添加了個性教育，由此來提高科學課程教學的效率，并且落實分層教學的措施，對潛力學生以及成績拔尖的學生的特點來制定教學方案，身處教育行業的人員都知道學生之間存在著較大的差異，因此教育工作者首先要注意挖掘學生之間不同的潛力以及獨立性、創造潛力，經過研究發現，人類的智能有著多樣化的特點，人與人之間的優勢智能組合是不同的。因此，初中生個體之間的特點有一定的相異之處，從傳統的教育方式來看，初中教育工作者在教學中將重點放在共性教育上，而新時期的精準教育主要表現為個性教育方式，在新時期的精準教育背景下，我們更應該從學生個體和科學課程教育的角度來制定教學方案，由此可知，精準教育的宗旨是要因材施教。我國的網絡技術以及計算機技術在飛速發展，這兩種技術發展的同時也推動了信息技術的發展。信息技術已經在人們的生活中有了廣泛的應用，尤其是對于青少年來說，信息設備是生活必不可少的用品，在網絡環境中，初中生可以獲取最新的科學類資訊，由于青少年善于接受新事物的特點，信息技術同樣可以在科學教學上起到優化學科的作用，可以通過應用信息技術來進行初中科學的教學活動，這樣不僅僅可以將科學課程相關的視頻以及圖片插入到教學文件中，從而給學生的視覺上帶來一定的沖擊力，還可以通過聽覺來吸引學生的注意，這樣有利于提升學生學習科學課程的興趣，培養初中生的創新能力，還可以在一定程度上提高教學效果。

在初中科學教學中培養學生的創新思維也是落實科學核心素養的途徑，初中生的思維可塑性較高，在這一時期是學習最佳時段，所以教師在教學過程中要著重培養學生的科學素養。以生為本，以學定教，教師全面培養學生積極融入生活元素，將教材中學習的科學理論知識應用于實際，感受科學的魅力，探索實踐科學的樂趣，開發學生學習科學的思維能力，為以后其他方面的學習奠定良好的科學基礎。因此，學習科學課程對于提升其創新能力以及培養創新精神有一定的現實意義。

一、精準教育的簡介

1.精準教育的四個重點

從多元智能的角度來看，雖然人類擁有較為多元化的智能，但是一個人的精力卻十分有限，因此，精準教育的第一個關鍵點在于選擇需要進行培優的智能，就像熊掌和魚，只可以選擇一個。雖然一專多能是最理想化的學習狀態，但是選擇優勢來彌補劣勢或者采取行動改善缺點是學習的常態，不同的選擇會導致不同的結果，因此精準教育的第一個重點是選擇。

初中一線教師需要選擇喚醒學生未經發掘的潛能，再延伸學生的學習潛能，無論是科學課程還是其他課程的教育都是以學生的大腦發育情況為實際基礎，再經過一系列的發展以及優化。因此精準教育中的第二個重點在于喚醒。

根據贊可夫的最近發展區理論可知，人一生中有多個發展區，而每個發展區附近都有一個最近發展區，需要教工人員在初中生的最近發展區進行開發，這樣才能使得學生始終保持一個較高水平的發展趨勢，從而避免學生的潛能向著消極的方向發展。但是一線教師在精準教育背景下進行初中科學教育要注意的是對學生準對性的潛能開發力度不能超出其臨界值，如果超出其臨界值則會導致結果向著與期望值相反的方向發展。雖然人的一生中有許多發展區，但是發展的黃金階段一旦錯過就不會再有這么好的機會去提升自己，初中生這個年齡段就是最佳的學習階段，因此實施精準教育對初中生的個性化的發展有著很重要的意義。因此精準發育的第三個重點在于開發。

從認知心理學的角度來看，人對于事物的認知程度以及固有觀念是發生行為的根本原因，如今的大部分初中生會因為學習成績而處于自卑的消極心理狀態，而初中教師的主要任務之一就是采取一定的措施來使學生擁有自信的積極體驗，因此精準教育的第四個重點在于體驗。

2.精準教育的具體內涵

精準教育的核心在于使學生可以個性化、協調化地發展，人的成就感以及幸福感大部分來源于自己的優勢版塊，因此初中科學課程精準教育的第一步是要讓學生正確地認識到自己的優勢所在，人擁有多項智能，但是每一種智能都有多項限制條件，例如科學的邏輯推理受到了初中生的想象能力、感官認知以及記憶等因素的影響，科學課程中的精準教育是要開發初中生的長處，或者針對性地彌補其劣勢模塊，由此來提高學生學習科學課程的效率。只有針對性的教育才能得到預期的科學課程教學效果。

二、在精準教育的背景下進行初中科學教育的具體措施

1.探究性地激發初中生在科學課程中學習的創新思維

創新來自于人們對于事物的好奇以及疑問，因此在初中科學課程中進行創新思維的培養首先需要教師引入問題，并且激發學生的好奇心，由此來提高學生探索科學知識的動力。為了達到這一目的，科學課程的教師可以使用微課的形式來帶動學生探索的興趣。創新思維可以在學生完成學習任務的過程中進行培養，精準教育下的科學課程教學目的不僅僅是要使初中生打下一個良好的科學知識基礎，更加重要的是培養學生在學習中的創新思維，并且激發學生的學習熱情，這一點在初中課程的教育中顯得尤為重要，這樣可以在一定程度上提升學習科學的效率。信息技術永遠是最便捷的，在教學上也不例外，初中生對新鮮事物的接受能力很強，新鮮事物同時對初中生的吸引力很大，使他們更容易主動去學習。微課可以更直觀地呈現出科學課程的重難點，并且對于初中生的教學有一定的針對性，老師可以通過這種方式把科學理論知識與實際生活結合起來，一些抽象的、難以理解的理論知識可以通過畫面展示出來，更適合初中生去學習。本來壓力感與緊迫感并存的初中課堂，如果可以加入一些微課的元素，會使初中生的情緒得到緩解。教師可以把傳統課堂與微課教育結合起來，讓微課真正地應用在教學中，通過不斷的實踐讓課堂形式得到創新。比如，講解“相遇問題”時，可以做兩個行人騎自行車的小視頻，讓畫面上的兩個人有不同的速度，然后引入兩個人什么時候會相遇的問題。等學生經過思考和計算之后，再播放視頻進行講解。這樣可以使原本抽象的概念具體化，再出例題時，學生的腦子就會有相應的畫面出現，從而加深學生對相遇問題中相對運動知識的理解，而且有了這種具體的畫面，科學課程考試題類型再加以變化的時候，學生的反應也會更加快速準確。微課這種教育模式不僅僅可以完善課上的教學內容，使教學更加生動、有邏輯，還可以對課前課后學生的疑問起到很大的作用。但是這種新型的教育方式還在實驗階段，在微課的應用方面還需要進一步完善。微課與傳統教學相比更加有趣味性、帶動性、靈活性，這種方法可以快速地提高初中科學教育的質量，與信息時代接軌。還可以讓學生從枯燥的課堂生活中得到一些學習的樂趣，有效地緩解學生的壓力以及轉化對學習的反感。

在教學課程中，教師應當適當地制造一些懸念，由此來帶動學生的創新思維，為學生的創新留有一定的空間。例如聲音的產生條件這一問題，教師可以先引導學生回憶生活中聲音的產生條件，學生一般會想到敲擊物體以及聲帶發音，由此來對振動發生這一概念有一個大體的了解，然后再由學生應用身邊的簡單工具進行實驗來證明振動發生這一原理，將鋼尺的一半伸出桌面，然后讓學生用手來壓住鋼板再松開，鋼尺會產生高頻的振動，并發出聲音。在這個引導性實驗的基礎上讓學生創新發揮，學生之間結成小組來制訂實驗方案，并且提出音調的高低與振動頻率的關系問題，由此來在科學課堂中培養學生的創新思維、邏輯思維以及動手能力。

2.通過進行實驗活動來為創新思維的培養搭建一個平臺

對于自然科學課程來說，實驗活動是必要的課堂活動，進行科學實驗活動可以讓學生對科學課堂中所講解的科學原理有一個更深層次的認識，同時也是培養學生創新思維的重要途徑。實驗活動具備一定的多樣性，不同的實驗操作會產生不一樣的實驗結果，因此，可以帶動學生對科學知識的求知欲望，讓學生能夠主動應用自己的創新思維來進行探究，例如，科學教學課程中的大氣壓強模塊，內容是將有色墨水導入兩端不封口的玻璃管中，然后想方法來避免墨水從端口中流出，學生通過嘗試可知將玻璃管的一個端口堵住，則無論玻璃管處于什么狀態都不會有墨水流出，在此實驗的基礎上需要教師引導學生對出現這一情況的原因進行思考，與此同時開始下一個實驗，此實驗需要一個玻璃杯以及一塊硬紙板，學生要先將玻璃杯灌滿水，然后再將玻璃杯快速上下翻轉，學生會發現杯子口的硬紙板并沒有掉落，并且倒立懸空的玻璃杯也沒有水流出，由此再讓學生思考水沒有流下來的原因。或者可以進行溫水塑料瓶的實驗，將溫水導入一個空的飲料瓶，再將飲料瓶中的溫水倒掉，最后迅速擰緊飲料瓶的蓋子，學生會注意到飲料瓶變癟，在此實驗基礎上向學生提問這一實驗的大氣壓強原理，這樣的實驗形式教學可以大大提升學生學習科學的興趣，通過以上實驗都能夠激發學生的求知欲望，還能訓練學生的創新能力。

3.在科學課堂中鼓勵提高初中生的創新思維

初中是一個幼稚轉換為成熟的過渡階段，在課堂上被持續夸獎的孩子與受到批評的孩子學習效果全然不同，初中生的思維成長與教師、家長的正確引導以及適當鼓勵是分不開的，所以在精準教育背景下的科學教學中，教師要勤于肯定學生的創新思維，由此來提高學生的創新思維，想要讓學生的創新思維趨于積極狀態，就需要教師在學生提出創新問題時給予適當的鼓勵。例如，在電磁感應這一教學模塊中，學生會對書中的“因為閉合電路中的一部分導體在固有磁場中進行切割磁感線的運動，所以在閉合電路中的導體會產生電流。”這一概念中的“閉合”條件產生疑問，教師此時不要制止學生敘述他的疑問以及想法，要耐心地傾聽并且分析學生的觀念，學生認為作為基本電路中的必要元件，電源在閉合電路中的作用就是提供電流，所以在閉合電路中的導體即使不切割磁場中的磁感線還是有電流的存在。由此看來，學生的創新思維十分嚴謹，教師應當給予這個學生肯定，還應當向全班同學展示這個學生的思考成果，同時鼓勵全班學生要勇于質疑問題，大膽進行創新，這樣的鼓勵方式在精準教育背景下的初中科學教學中學生創新思維的培養方面是十分重要的。

4.應用分層教學法來在初中科學課堂中針對性地提高學生的創新思維

隨著新課標教育對科學教學的改革，信息時代的不斷發展，社會對于復合型的人才需求越來越高，對于科學教學目標也在不斷提高，初中科學教學內容應該做到因材施教，在日常教學中進行精準化的教學，讓每一個學生都有提高發展自身潛力的機會。而分層教學在精準教育的背景下對每個學生的學習狀況、自身能力分布進行個性化教學，真正做到了全面考慮學生，以學生的發展為目標，所以在初中科學課程教學中推廣分層教學是非常有必要的。初中的科學教學分層的實施并不是近期提出的，在以往的科學分層教學中，主要是以學生的科學考試成績分數劃分，這樣的科學教學分層方式較為單一，在初中科學教學分層中應該考慮多方面的因素，創建新型的科學分層教學方法，改善以往的教學弊端。初中科學教學分層應該充分考慮每一個學生的性格特點，因材施教提高學生科學知識應用能力。例如，可以通過多次科學摸底考試，做到扎實基礎逐步提高科學水平。對于基礎差的學生來說，主要將教學目標放在科學基礎培養上，在基礎知識上進行創新技能的培養，這樣的分層教學方法可以針對性地提高每一種性格類型的學生的創新能力。

5.在科學課教學中要注重提高初中生的觀察能力

在科學學科的學習過程中，觀察是打開自然界的一扇窗，是他們學習科學的信息入口，強有力的觀察能力不是與生俱來的，必須通過長時間觀察有意識地培養，觀察事物時不僅要看其表面，更要觀察其內在發現、內在屬性，引發思考。培養學生敏銳的觀察能力，時刻保持事物變化的高度警覺性，對事物進行全面的觀察，發現自然界各個事物之間的聯系。科學史上的科學家都是通過對平時生活中的細致觀察引發思考，發現自然界中的各種規律。例如，牛頓通過蘋果砸腦袋，發現萬有引力定律。孟德爾通過對豌豆種植對其進行雜交育種，細致觀察推理發現了遺傳定律。由此看來，準確有力的觀察，有助于科學意識的養成。在科學學科的學習中培養學生良好的觀察力對其以后的發展非常重要。

三、精準教育背景下初中科學實驗課程中對初中生創新思維的培養

在初中科學教育教學中，學生在動手做實驗的過程中，雖然能夠操作，但是對結論的掌握不準確，有時候做實驗達不到預期的效果，或者在實驗完成時實驗結論并不正確。所以教師在科學教學過程中，不宜立即指正學生的錯誤所在，需要讓學生自己分析每一個實驗環節，了解每一次實驗原理過程。通過自己在實驗中的發現總結，吸取經驗教訓總結和做實驗的方法步驟，下次做實驗時能夠避免錯誤的發生，這樣學生不僅可以反復觀察更好地記憶理論知識，對實驗現象也銘記于心，利于后續的科學課程的學習。教師在教學過程中，要不斷地鼓勵學生不要因為錯誤而失去對科學實驗的信心，積極地引導學生對實驗步驟的歸納總結，對每一個實驗進行反復練習，認真思考從而更好地學習科學知識，為以后其他學科的學習奠定良好的基礎。

1.在開展科學實驗課程之前組織學生進行互問激學

讓學生對自己的疑惑之處進行提問的目的就是要解決學生的疑問，通過科學實驗的方式可以大大提高學生的學習興趣。讓學生在科學課堂上始終保持積極性，初中生的情感較為敏感，并且有較重的好勝心，教師應當針對學生的性格特點通過引導，讓學生提出與課程相關的問題，并且讓學生以互問互答的形式來初步探究并解決疑問。這樣不僅僅可以避免學生向老師提問時產生不必要的顧慮，還可以在班級中營造良好的學習氛圍，例如，在“氫氣還原氧化銅”課程模塊中將學生分為幾個小組，然后抽簽來進行問題提問以及解答的挑戰賽，由于課堂時間的限制，教師應當規定小組挑戰賽的參賽者提問問題或者回答問題的時間要控制在5分鐘以內，以小組內提問問題和回答問題的總數量來判定小組成績，問題的解答可以由別的小組補充，在激烈的競爭氛圍下，學生甚至會提出類似裝著藥品的試管為什么要向下略微傾斜地放置的問題；在此實驗的操作中，加熱與通入氫氣的先后順序是否可以顛倒；氧化銅與氫氣反應結束后為什么要在結束加熱后再停止輸入氫氣。這樣的實驗課程課前準備活動可以極大地帶動學生的積極性，從而讓學生在正式做實驗的過程中來驗證自己的想法。

2.用生活實例做實驗

生活中處處有科學原理的存在，因此對于科學課程來說，生活中的各類科學現象是最好的實驗課程教材，從學生熟知的范疇入手，可以幫助學生集中聽講的注意力，并且有助于學生更好地理解科學知識。例如將雞蛋放入水中，雞蛋會下沉這一現象，教師可以用清水和濃鹽水來進行對比，當教師將雞蛋放入濃度較高的鹽水中時，學生會發現雞蛋并沒有下沉，而是漂浮在濃鹽水上，但是當教師將一些清水加入鹽水中時雞蛋會再次下沉，再將一定量的濃鹽水加入其中，雞蛋會在水的中間位置漂浮。通過這一系列的實驗，學生會產生求知欲，并且其思維會變得活躍，接下來的科學課程教學會極大地提升教學效果。水蒸氣遇到地面上溫度很低的物體后，凝結放熱變為霜。水蒸氣在空中遇到溫度很低的冷空氣時，變為雪。在夏天，水蒸氣遇到這種情況時，小冰晶會積小成多形成大冰晶。在到達地面上時，如果它沒有完全熔化，就是我們常說的冰雹。此外，同學們在收集相關知識時，也知道了一些俗語：“水缸穿裙子，天要下雨”“下雪不冷，化雪冷”“瑞雪兆豐年”。經過一番思考，他們很快明白了其中的道理。

精準化教育的教學理念就是要求教師在課堂教學過程中以學生為根本，尊重每一個學生的個性發展，針對學生已經掌握的知識制定符合學生能力的教學策略，讓學生在科學教學過程中不斷地更新科學知識、提升科學學習的能力，并將所學的科學知識運用到日常生活中。精準化課堂要求教師針對性地進行教學，為了培養學生的創新思維，應當將教師的講解設置為次要環節來輔助學生進行學習，學生通過自由探索創新，獲得更多的自主權，提高創新思維能力。學生要動手實踐、合作交流、自主學習，這樣才能在精準教育的環境下提高初中生的創新思維，從而打造和諧高效的科學課堂。

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編輯 李琴芳