核心素養下初中科學學生創新思維的養成策略

任東方

【摘要】 ?核心素養背景下，教育教學的核心目的不僅要求學生具備豐富的知識、操作能力、學習能力，創新思維能力也是必不可缺的。本文對核心素養背景下初中科學教學中如何培養學生創新思維進行研究，并提出有效的培養策略。

【關鍵詞】 ?核心素養 初中教學 科學教學 創新思維

【中圖分類號】 ?G632.4 ?? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A?【文章編號】 ?1992-7711（2020）21-098-02

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創新是一個民族進步的基礎，是國家進步和發展的源動力。我國目前還處于發展初級階段，和發達國家相比，科學技術方面還存在很大的差距，只有積極進行創新，才能顯著提升自主創新意識和能力，才能大跨步地趕追強國。“少年強則國強，少年進步則國進步。”國家的未來發展直接取決于教育教學的質量和水平。初中科學是一門基礎性學科，教學目標為提升學生科學素養，教學主線則是進行實驗探究。科學教師只有在教學中重視培養學生的創新思維，才能使實際和想象有機結合，使學生勇于表達個性化的想法，這對于提升初中生的核心素養具有積極的意義。初中科學教師需要及時轉變思想，創新教學模式和教學方法，重視培養學生的創新思維能力，全面提升青少年科學技術素養，這既符合素質教育要求，同時也是每個教學工作者的責任。

一、創新思維的重要含義

朱棣文是1997年諾貝爾物理學獎獲得者，他曾經說過：如果想要在科學上獲得一定的成就，最重要的一點就是在思考問題的時候利用和別人不同的思維方式，或是利用容易被人忽略的思維方式。創新思維就是人們在創造史無前例的思維成果過程中一系列的思維活動。思維活動具有靈活、獨特、別致等特點，同時也是人人都擁有的思維方式。對初中學生來說，創新思維主要包括主動、敏銳的觀察;多角度、求異的思維;流暢、生動的表達;豐富和創新的想象。教育教學過程中，教師要重視培養學生的創新思維，積極打破教學中的束縛，強化學生的個性化能力，致力于讓學生都具有獨特個性的創新思維。這和新時期培養學生的核心素養目標一致，讓學生能夠將科學知識內化形成適應終身發展的重要能力和品格。

二、初中科學學生創新思維的養成策略

（一）開展逆向思維訓練，提升學生的創新思維

逆向思維和常規思維是兩個相對的概念。逆向思維是指能夠對問題進行反方向思考。有些時候，正常思考一個問題，無法獲得答案的時候，我們可以嘗試從另一個角度或是相對的角度思考問題，會獲得意想不到的收獲。科學中利用逆向思維進行思考并獲得成功的例子并不少見，例如：已知說話聲音的響度能夠使金屬片發生相應的振動，由此推論出，金屬片的振動也可以引發聲音發生某種變化。愛迪生就是在電話進行改進時，進行逆向思考，因此發明制造了留聲機。教師介紹逆向思維的時候，可以深入挖掘教學內容中的典型例子，同時要重視在課堂中設計相關的訓練或題目，從而強化學生的逆向思維能力，使思維更為流暢、靈活。例如教師可以設計一個問題：我們都知道，可以利用打氣針頭給我們常見的籃球、足球等充氣，那么誰能知道，如何給沒有氣孔的網球充氣呢？如果利用正常的思維方式進行思考，不容易獲得答案。教師可以鼓勵學生發揮想象力嘗試解決這個問題。討論之后教師引導學生思考網球為什么會漏氣，沒有氣孔那么氣體從哪里漏出去，又漏到哪里去了？根據之前學習的知識，我們能夠了解網球內部存在較高的壓強，相對來說外界的壓強要低，大家都知道壓強的特點，氣體會從壓強高的地方擴散到氣壓低的地方，這就可以解釋網球為什么會漏氣。如果網球內部的壓強和外部保持平衡時，網球彈性就不足了。這個時候我們該怎么做才能讓網球內部的壓強增高呢？這時學生會有一些思路，可能有些同學能夠想到，增強外部的壓強就可以了。教師繼續解釋，我們可以將變軟的網球放入一個密閉性較好的鋼筒里，如果向鋼筒中充氣，這時外界環境中的壓強高于網球內部，氣體就能逐步深入到網球內。利用這個例子教師可以讓學生認識到逆向思維的作用，能夠解決困難的實際問題。

（二）強化發散思維，發展學生的創新思維

發散思維是指以原有經驗和知識結構為基礎，開展全方位、多角度的探究。對于初中學生來說，根據問題的要求，努力嘗試從不同的角度獲得答案，這是訓練發散思維的重要途徑。教師在教學中可以引導學生利用多種方式獲得答案，從而發展學生的創新思維。教學中訓練學生發散思維的方法主要有一題多解、一問多答和題目變化等，能夠逐步提升學生思維的活躍性。例如課堂教學中學習聲速后，教師可以設計這樣的問題：已知在空氣中聲音的傳播速度為340米/秒，假設某種情況下空氣中聲音的傳播速度變為0.1米/秒，那么根據我們之前學到過的知識，請你說出符合這一假設條件的一個生活場景。這個題目是開放性的，需要學生以原有知識和經驗為基礎，從多角度、多層面對問題進行思考，也就是說要充分發散自身思維。初中學生具備了一定的知識能力，對于此類有趣的問題可以積極地進行回答，學生們描述的場景都符合教師提出的要求，比如：人們之間相互交流基本依靠手勢了，這是因為說話要晚一點才能聽到;馬路上行駛的汽車不能再用鳴喇叭警示對方了，這是因為對方車輛已經看到汽車，但是喇叭聲音還沒有聽到;課堂中教師利用PPT講課，那么同樣一句話第一排的學生和最后一排的學生聽到時間會相差約100秒，最后一排的學生聽到的講解和PPT內容對應不上;看電視、看電影都需要佩戴耳機，不然圖像和聲音無法同步。教師可以利用類似的問題訓練學生的發散思維。

（三）利用科學實驗探究，強化學生的創新思維

科學是一門實驗探究類學科，很多科學知識都是利用實驗進行講解和推論的。開展實驗的過程本身就是積極進行思考的過程。教師可以利用科學實驗的各個環節，有效強化學生的創新思維。例如：光學知識學習中，教師會帶領學生探究凸透鏡的成像規律。學生對相關知識了解不多，對凸透鏡的成像規律更是沒有接觸過，教師可以利用照相機、放大鏡等學生熟悉的物品引入課程內容。在探究過程中，提出問題、實驗操作過程、實驗方法以及處理、分析實驗數據等方面都能作為養成創新思維的重要途徑。實驗中教師可以用小組合作的模式開展教學，讓學生充分表現自我，教師要傳遞給學生“你能行”的觀念，從而能夠激發學生進行創新思考[4]。例如：設計實驗時可以讓學生討論后自己選擇實驗儀器和使用的光源，教師適當進行指導和評價，提升學生的自信，獲得成功后能夠激發學生探究意識，有利于培養創新思維。實驗中可以強化學生的直覺能力，直覺并不是隨便想到的，而是一種靈感和頓悟。實驗中教師要鼓勵學生進行大膽的猜想，能夠接受學生著急給出的答案、天馬行空的奇怪問題、新型獨特的實驗方法等。例如：在實驗過程中，實像在光屏的邊緣位置，學生馬上對蠟燭中心、凸透鏡中心和光屏中心進行調節，使其保持相同的高度，教師看到后可以發問，這里為什么要調節高度呢？學生能夠回答出，因為想讓像成在光屏的中間位置。這時有個同學舉手發問：老師我已經找到了放大的和縮小的像，那么能不能有等大的像呢？教師回答：這個問題提得不錯，你自己怎么看呢？學生說我感覺有。教師可以對提出問題的學生進行鼓勵，并引導學生一起進行研究和實驗，直到突然發現一個等大的實像。學生是多么開心地讓老師觀察他的發現，體驗到探究的快樂。學生們意識到學習并不是完全要循規蹈矩，科學是沒有界限的，因此思考問題的時候才能夠創新思維，從不同角度找尋問題的結論和答案。實驗過程中教師需要善于發現學生的“閃光點”，同時要對其進行客觀肯定和贊揚，使其能夠強化學習內因。教師要注意自己對學生評價的客觀性，避免不具實際意義的贊揚方式，例如做得不錯、很好等，評價應該具有針對性，否則會影響學生的學習積極性。學生會因為教師的合理評價對自己的行為進行反思和內化，從而對自己的能力有合理的認識，能夠肯定自我，激發自身的創新思維。

三、結束語

在核心素養背景下，新時期教師要對新的教學目的有正確的認識，教學中要合理的制定教學方案，利用個性化的教學環節，開展逆向思維訓練，引導學生從多角度看待和解決問題，利用科學實驗探究，重視在教學中提升科學素養，激發學生的創新意識，培養學生良好的學習態度，養成創新思維，為未來的學習和發展奠定基礎。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1]金錦鳳.淺談初中科學教學中學生創新思維的培養[J].讀寫算，2018（04）：51.

[2]戴云峰.探析初中科學教學中學生創新思維的培養[J].新課程（中學版），2018（012）：265.

[3]邱君正.精準教育背景下初中科學教學中培養學生創新思維的路徑[J].中學課程輔導（教學研究），2019，013（009）：53.

[4]徐建剛，趙力紅.初中科學課堂實驗創新設計策略的研究[J].物理教學，2018，040（002）：35-40.