高中物理教学中学生创新思维培养途径分析
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【摘 要】新一轮课程改革，确立了以发展学生核心素养为目标的改革方向，将高中物理核心素养分为四个维度：物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。培养具有科学思维、创新思维的人才不仅是教育改革的重点，也更符合社会和时代发展对人才的要求。
【关键词】高中物理;创新思维;培养途径
一、新时代对创新型人才培养的新要求
2016年9月，《中國学生发展核心素养》发布，确立了以发展学生核心素养为目标的教育改革方向，提出学生发展的六大素养：人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新。将高中物理核心素养分为四个维度：物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。同年10月，在上海举行“中国长三角校长高峰论坛”，这次论坛会上提出中国当前最缺乏、最具挑战性的核心素养是实践创新和科学精神。可见，学校教育要培养具有科学思维、创新思维的人才。
二、创新型人才培养存在的问题
目前，从创新角度看，我国人才培养还存在一些问题。
（一）应试教育的问题
应试教育毕竟进行了数十年，十分顽固。加之地方教育发展不均衡，师资力量差异大，特别是在三四五线小城市，师资力量相对薄弱的地区，应试教育的痕迹更是顽固。解决应试教育的问题，需要一个教育改革逐渐深入推进转型的过程。
（二）中国文化传统的问题
中国传统文化有其优越、积极的一面，也存在一些缺陷和弱点，如封闭保守，从创新角度讲，这无疑是致命的，会阻碍学生创新潜能的发挥。
三、如何在高中物理教学中培养创新思维能力
高中物理的学习对绝大多数高中生而言，都是为了在高考中多得到一些分数，这也使很多教师在无形中以高考为目标开展教学。在物理教学中及时融入创新思维已迫在眉睫，为国家培养出懂得思考、会创新的学生才是我们实施教育的根本目的。物理学中蕴含着许多个性思想方法和思维方式，这恰恰是培养学生创新能力的极好素材。可以说，物理教学承载的培养学生创新精神和创新能力的责任更重。
那么，应如何在物理教学中培养学生的创新精神呢？我认为，当务之急，需做好“六个方面”。
（一）理解一个内涵——物理创新思维能力的内涵
物理创新思维，是指学生以物理知识和实践经验为基础，辅之以必要的自主学习与自主思考，引发对某一物理现象的创造性思考、见解等思维活动的过程。本文所指的高中物理创造性思维是高中生通过开展自主学习、自主思考，同时在教师的帮助下，激发探究问题的兴趣与好奇心，极大地激发潜在的创造性思维，充分挖掘内在潜能，提升物理创新思维能力。
（二）更新一个理念——育人理念
原复旦大学校长杨福家院士曾对学校核物理专业的毕业生去向做过一次调查，结果发现，只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理专业有关的工作，其余的都纷纷改行，活跃在金融、企业或行政等岗位上（十个人有九个转行）。当时有一些人断言，这是复旦物理系的失败，而杨院士他不这么认为，他觉得这正是复旦物理系的“成功”之处。为什么呢？因为，通过四年本科物理教育，使学生具备了良好的素质，养成了良好的思维习惯、具备了超强的学习能力，这决定了他们毕业后可以游刃有余地胜任各种不同领域、不同岗位的工作。所以，如赵凯华先生所言“一个人学了物理之后干什么都可以，他无所谓‘改行’。”
因此，教师应转变育人观念，从以传授知识为本的物理教学转变为培育学生核心素养的物理教育。
（三）改进一个方法——教学方法
以“牛顿第三定律的实验教学”为例：
传统教学步骤：教师列举实例，说明物体间的作用是相互的;演示两个弹簧秤对拉实验，讲解相互作用力的大小、方向关系;总结得出牛顿第三定律。
单靠教师的讲授，学生难以深入理解、切实掌握;这种教法一步到位，有悖科学本质（科学讲究证据，科学总是试图确定和避免偏见），长此以往，会使学生对科学形成错误认知，认为科学发现总是一帆风顺的;甚至会以偏概全，对科学思维的培养不利。
培养创新思维的教学步骤：
1.物体作用的相互性
采用实验观察，通过两个同学对拉绳子、汽车和路面、螺旋桨和空气、物块和水、磁铁和导线等实验，分析归纳出：无论是不同种类的物体（固体、液体、气体等），还是不同性质的力（重力、弹力、摩擦力、电磁力等），两个物体之间的作用总是相互的。有利于树立学生力的相互作用观。
2.相互作用力的关系
猜想假设：学生提出：一对相互作用力的方向相反，大小可能相同。
实验探究：学生设计方案，交流后决定用两只弹簧秤对拉进行研究。
学生分组实验并进行交流，多数学生是将弹簧秤水平放置的，也有学生补充，他们还做了弹簧秤竖直或斜向摆放的实验，结果两个力大小都是相等的。
交流中还有学生报告，他们实验时发现两只弹簧秤读数并不相等，即使弹簧秤重新调零也是如此。教师请学生分析这种“反常”现象，并提出相应的实验改进方法。
针对两只读数不准的弹簧秤，学生提出用第三只弹簧秤“等效替代”方案，经实际操作果然解决了问题。
至此可以得出结论了吗？学生指出上述实验都是物体处于平衡状态下做的，他们试图做出非平衡状态（如加速运动）时的实验，但读数困难。教师采用传感器演示，发现相互作用关系与运动状态无关。
归纳结论：学生尝试总结规律，并进行交流。
（四）营造一种氛围——教学氛围
新课改对课堂教学模式提出了新要求，课堂教学模式从传统的“以教师为中心”转为“以学生为中心”，因此课堂氛围也需要重组和优化。这里有三个关键词：和谐、民主、活跃。教师对学生的情感直接影响学生学习物理的兴趣，所以，我们需要做到：在情感上热爱学生;多用表扬、激励、风趣、期盼的语气交谈;在行为上要和学生互动、体现师生平等、优差平等。 （五）创设一个环境——活动课堂环境
1.设置悬念，构建迫切学习的活动环境
学习声波的传播时，先播放一段好莱坞科幻电影片段：太空中宇宙飞船直冲云霄时、行星爆炸时，发出的酷炫的声音。教师可以创设一个悬念给学生，这段科幻影片中的声音制作已经犯了一个严重的物理错误，以悬念为出发点，激发学生认知欲望和迫切学习的心理。最终揭晓：太空的真空状态下，没有任何事物可以作为传递声音的媒介，所以外界的人听不到爆炸声。
2.设计实验操作，构建手脑并用的活动环境
回顾前面谈到的牛顿第三定律教学过程，不难理解这个问题，这里便不做赘述。
3.实例引发，构建学用结合的活动环境
教师可从生活中引入实例，让学生带着疑问去学习，构建出最佳的学用结合活动环境。
4.引入电教手段，构建多媒体的活动环境
在物理实验教学中引入视频、微课、课件、实物投影、幻灯等电教媒体，尤其是计算机，能有效提升物理课堂教学效率，可将演示实验因实验环境、器材等局限性，而无法实现的操作过程、实验现象，进行改进、完善或模擬。
（六）给予一种勇气——敢于质疑、适当冒险的勇气
新的《物理课程标准》明确指出，应使学生“具有创新意识，能独立思考，勇于有根据地怀疑，养成尊重事实，大胆想象的科学态度和科学精神”。因此，在物理教学中，我们可以采用以问题意识为主的启发式教学，引发学生的问题意识，鼓励学生提问、怀疑。
四、结束语
总而言之，新课程改革对教师和学生都提出了新的挑战，它不仅要求教师要及时更新教学理念、转变教学方式，更要求学生拥有足够战胜挑战的实力、勇气，以及能时刻创新的头脑。可见，教师在高中物理教学中，在新课改背景下，要创新教学理念、教学方法，通过多种途径培植学生创新思维发展的土壤，在主动探索、发展和亲身体验中，培养学生的创新思维能力，为社会发展培养出高素质的创新型人才。
【参考文献】
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[2]路静.论高中物理教学中创新能力的培养[J].科学大众（科学教育），2011（3）：58-59.
[3]高扬.浅析中学物理教学中如何培养学生创新能力的途径[J].教育探讨，2011（5）：182-183.
（本文为泉州市教育科学“十三五”规划（第二批）立项课题“微课在提升高中生物理科学思维能力的应用研究”（QG1352-182）的研究成果）
（南安市教育局，福建 泉州 362300）
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