核心素养下初中科学学生创新思维的养成策略

任东方

【摘要】  核心素养背景下，教育教学的核心目的不仅要求学生具备丰富的知识、操作能力、学习能力，创新思维能力也是必不可缺的。本文对核心素养背景下初中科学教学中如何培养学生创新思维进行研究，并提出有效的培养策略。

【关键词】  核心素养 初中教学 科学教学 创新思维

【中图分类号】  G632.4            【文献标识码】  A 【文章编号】  1992-7711（2020）21-098-02

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创新是一个民族进步的基础，是国家进步和发展的源动力。我国目前还处于发展初级阶段，和发达国家相比，科学技术方面还存在很大的差距，只有积极进行创新，才能显著提升自主创新意识和能力，才能大跨步地赶追强国。“少年强则国强，少年进步则国进步。”国家的未来发展直接取决于教育教学的质量和水平。初中科学是一门基础性学科，教学目标为提升学生科学素养，教学主线则是进行实验探究。科学教师只有在教学中重视培养学生的创新思维，才能使实际和想象有机结合，使学生勇于表达个性化的想法，这对于提升初中生的核心素养具有积极的意义。初中科学教师需要及时转变思想，创新教学模式和教学方法，重视培养学生的创新思维能力，全面提升青少年科学技术素养，这既符合素质教育要求，同时也是每个教学工作者的责任。

一、创新思维的重要含义

朱棣文是1997年诺贝尔物理学奖获得者，他曾经说过：如果想要在科学上获得一定的成就，最重要的一点就是在思考问题的时候利用和别人不同的思维方式，或是利用容易被人忽略的思维方式。创新思维就是人们在创造史无前例的思维成果过程中一系列的思维活动。思维活动具有灵活、独特、别致等特点，同时也是人人都拥有的思维方式。对初中学生来说，创新思维主要包括主动、敏锐的观察;多角度、求异的思维;流畅、生动的表达;丰富和创新的想象。教育教学过程中，教师要重视培养学生的创新思维，积极打破教学中的束缚，强化学生的个性化能力，致力于让学生都具有独特个性的创新思维。这和新时期培养学生的核心素养目标一致，让学生能够将科学知识内化形成适应终身发展的重要能力和品格。

二、初中科学学生创新思维的养成策略

（一）开展逆向思维训练，提升学生的创新思维

逆向思维和常规思维是两个相对的概念。逆向思维是指能够对问题进行反方向思考。有些时候，正常思考一个问题，无法获得答案的时候，我们可以尝试从另一个角度或是相对的角度思考问题，会获得意想不到的收获。科学中利用逆向思维进行思考并获得成功的例子并不少见，例如：已知说话声音的响度能够使金属片发生相应的振动，由此推论出，金属片的振动也可以引发声音发生某种变化。爱迪生就是在电话进行改进时，进行逆向思考，因此发明制造了留声机。教师介绍逆向思维的时候，可以深入挖掘教学内容中的典型例子，同时要重视在课堂中设计相关的训练或题目，从而强化学生的逆向思维能力，使思维更为流畅、灵活。例如教师可以设计一个问题：我们都知道，可以利用打气针头给我们常见的篮球、足球等充气，那么谁能知道，如何给没有气孔的网球充气呢？如果利用正常的思维方式进行思考，不容易获得答案。教师可以鼓励学生发挥想象力尝试解决这个问题。讨论之后教师引导学生思考网球为什么会漏气，没有气孔那么气体从哪里漏出去，又漏到哪里去了？根据之前学习的知识，我们能够了解网球内部存在较高的压强，相对来说外界的压强要低，大家都知道压强的特点，气体会从压强高的地方扩散到气压低的地方，这就可以解释网球为什么会漏气。如果网球内部的压强和外部保持平衡时，网球弹性就不足了。这个时候我们该怎么做才能让网球内部的压强增高呢？这时学生会有一些思路，可能有些同学能够想到，增强外部的压强就可以了。教师继续解释，我们可以将变软的网球放入一个密闭性较好的钢筒里，如果向钢筒中充气，这时外界环境中的压强高于网球内部，气体就能逐步深入到网球内。利用这个例子教师可以让学生认识到逆向思维的作用，能够解决困难的实际问题。

（二）强化发散思维，发展学生的创新思维

发散思维是指以原有经验和知识结构为基础，开展全方位、多角度的探究。对于初中学生来说，根据问题的要求，努力尝试从不同的角度获得答案，这是训练发散思维的重要途径。教师在教学中可以引导学生利用多种方式获得答案，从而发展学生的创新思维。教学中训练学生发散思维的方法主要有一题多解、一问多答和题目变化等，能够逐步提升学生思维的活跃性。例如课堂教学中学习声速后，教师可以设计这样的问题：已知在空气中声音的传播速度为340米/秒，假设某种情况下空气中声音的传播速度变为0.1米/秒，那么根据我们之前学到过的知识，请你说出符合这一假设条件的一个生活场景。这个题目是开放性的，需要学生以原有知识和经验为基础，从多角度、多层面对问题进行思考，也就是说要充分发散自身思维。初中学生具备了一定的知识能力，对于此类有趣的问题可以积极地进行回答，学生们描述的场景都符合教师提出的要求，比如：人们之间相互交流基本依靠手势了，这是因为说话要晚一点才能听到;马路上行驶的汽车不能再用鸣喇叭警示对方了，这是因为对方车辆已经看到汽车，但是喇叭声音还没有听到;课堂中教师利用PPT讲课，那么同样一句话第一排的学生和最后一排的学生听到时间会相差约100秒，最后一排的学生听到的讲解和PPT内容对应不上;看电视、看电影都需要佩戴耳机，不然图像和声音无法同步。教师可以利用类似的问题训练学生的发散思维。

（三）利用科学实验探究，强化学生的创新思维

科学是一门实验探究类学科，很多科学知识都是利用实验进行讲解和推论的。开展实验的过程本身就是积极进行思考的过程。教师可以利用科学实验的各个环节，有效强化学生的创新思维。例如：光学知识学习中，教师会带领学生探究凸透镜的成像规律。学生对相关知识了解不多，对凸透镜的成像规律更是没有接触过，教师可以利用照相机、放大镜等学生熟悉的物品引入课程内容。在探究过程中，提出问题、实验操作过程、实验方法以及处理、分析实验数据等方面都能作为养成创新思维的重要途径。实验中教师可以用小组合作的模式开展教学，让学生充分表现自我，教师要传递给学生“你能行”的观念，从而能够激发学生进行创新思考[4]。例如：设计实验时可以让学生讨论后自己选择实验仪器和使用的光源，教师适当进行指导和评价，提升学生的自信，获得成功后能够激发学生探究意识，有利于培养创新思维。实验中可以强化学生的直觉能力，直觉并不是随便想到的，而是一种灵感和顿悟。实验中教师要鼓励学生进行大胆的猜想，能够接受学生着急给出的答案、天马行空的奇怪问题、新型独特的实验方法等。例如：在实验过程中，实像在光屏的边缘位置，学生马上对蜡烛中心、凸透镜中心和光屏中心进行调节，使其保持相同的高度，教师看到后可以发问，这里为什么要调节高度呢？学生能够回答出，因为想让像成在光屏的中间位置。这时有个同学举手发问：老师我已经找到了放大的和缩小的像，那么能不能有等大的像呢？教师回答：这个问题提得不错，你自己怎么看呢？学生说我感觉有。教师可以对提出问题的学生进行鼓励，并引导学生一起进行研究和实验，直到突然发现一个等大的实像。学生是多么开心地让老師观察他的发现，体验到探究的快乐。学生们意识到学习并不是完全要循规蹈矩，科学是没有界限的，因此思考问题的时候才能够创新思维，从不同角度找寻问题的结论和答案。实验过程中教师需要善于发现学生的“闪光点”，同时要对其进行客观肯定和赞扬，使其能够强化学习内因。教师要注意自己对学生评价的客观性，避免不具实际意义的赞扬方式，例如做得不错、很好等，评价应该具有针对性，否则会影响学生的学习积极性。学生会因为教师的合理评价对自己的行为进行反思和内化，从而对自己的能力有合理的认识，能够肯定自我，激发自身的创新思维。

三、结束语

在核心素养背景下，新时期教师要对新的教学目的有正确的认识，教学中要合理的制定教学方案，利用个性化的教学环节，开展逆向思维训练，引导学生从多角度看待和解决问题，利用科学实验探究，重视在教学中提升科学素养，激发学生的创新意识，培养学生良好的学习态度，养成创新思维，为未来的学习和发展奠定基础。

[ 参  考  文  献 ]

[1]金锦凤.浅谈初中科学教学中学生创新思维的培养[J].读写算，2018（04）：51.

[2]戴云峰.探析初中科学教学中学生创新思维的培养[J].新课程（中学版），2018（012）：265.

[3]邱君正.精准教育背景下初中科学教学中培养学生创新思维的路径[J].中学课程辅导（教学研究），2019，013（009）：53.

[4]徐建刚，赵力红.初中科学课堂实验创新设计策略的研究[J].物理教学，2018，040（002）：35-40.