陈栋强
富阳区新登中学
[内容摘要]在教学过程中，让学生获得什么?如何获得? 基于核心素养对学生必备品格和关键能力的要求，学生终身体受益的东西是知识之外核心素养中的科学思维及实践创新能力;这也是核心素养培养的目标。本文从优化课堂问题设计、优化常规思维结构、多变的物理情景的设置、借助现代教学媒体模拟创新、在优化解题思想和策略等教学手段与方法的途径，促进学生的科学思维及实践创新能力的成长。
[关键词] 核心素养、实践创新、创新能力、教学设计、问题设计. 优化实验设计方案
实践创新的培养是科学素养培养的核心，对于物理学科更是如此！在物理教学中我们可以根据实践创新的特点，从不同角度，利用用不同方法及教学模式把课堂教学当成落实核心素养的主战场，从而来完成促进学生实践创新的成长。
一、改进实课堂小实验，促进学生创新能力的提升
实践创新既有实践又有创新，如何达到核心素养对创新的要求?课堂演示实验额选择很重要，明显的实验现象也能促进学生创新能力的提升。
例：《涡流》的教学设计：
涡流的产生是看不见摸不着的，如何让学生体验到涡流的存在呢?
首先讲涡流的产生原理，然后我们可能展示微波炉，先在微波炉上放一个玻璃容器，在容器中加水，放在微波炉中加热，为使实验更具有直观性，可在容器中放一条小金鱼，增加学生的好奇心，让学生观察金鱼能否被煮熟，学生看到金鱼安然无恙，为什么?
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把玻璃容器换成金属容器，重复上述实验（不要放金鱼），猜想情况又是怎样的?两个容器一对比，学生对涡流的认识立即明晰起来。对涡流的防止和应用，如何创新实验方案?使学生直观感受涡流的应用?接下来的课堂教学设计中，我首先对课本的实验进行了改进和创新，原来课本上的两个铝环，一个闭合一个不闭合，能说明一些问题，但对变压器铁芯中的涡流，学生还是不能理解，怎么办?把铝环改成线框，并让强磁铁平行线框运动，（注意运动节奏，不要太快，由于线圈的运动落后磁铁的运动）或垂直线框运动（如图1），，可以明显看到线框跟着磁铁动起来，并且幅度很大，这就是电磁驱动，通过实验把看不见的涡流转化为看得见的物体的运动，激发了学生创新的思维；为更进一步说明涡流的存在，另外再用一块铝片（图2），让强磁铁平行铝片运动，也可以明显看到铝片随着磁铁动起来（即电磁驱动），这既验证了涡流在金属块（或片）中存在，又理解了变压器铁芯中的涡流，然后再用一片中间有很多缝铝片（图3）进行对比的实验，电磁驱动现象几乎没有了，进而使学生也对课本中变压器铁芯的结构为什是不是整体一块的结构并且中间是断开的就很容易理解了
二、借助现代教学媒体及DIS传感器，培养实践创新能力．
例：关于滑动摩擦力的教学
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?这个问题的教学始终是教学过程中的一个难点，传统的教学方法使用弹簧秤拉放在水平木板上的小车，摩擦因数相同的情况下，改变小车的压力，拉小车下面的木板，通过弹簧秤的读数来观察滑动摩擦力大小的变化，在压力相同情况下改变小车与木板间的动摩擦因数，通过弹簧秤的读数观察滑动摩擦力大小的变化，但是，这种传实验操作比较困难，弹簧秤的读数也不稳定，怎么办?
教学过程中，可应用DIS传感器创设探究式问题情境，从而为定量探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关系创造直观的、可靠的、定量的数据，使学生的思维活跃度大为提高。
1、第一次在轨道与木块之间放一张普通档案袋纸，拉动档案袋纸保持木块不动，观察滑动摩擦力的大小，逐渐在木块上放钩码，观察观察滑动摩擦力的大小与压力大小之间的关系，记录多组数据（图4）。
2、换下木块下的档案袋纸，换不同的接触材料（如用鼠标垫代替白纸）重复上述实验记录多组数据。
3、压力相同情况下动摩擦因数不同，观察滑动摩擦力的大小是否相同。
4、用Excelg表格录入数据，分两次在同一坐标系中作滑动摩擦力与压力的关系图线（如图4）。
5、观察图线，理解斜率的含义，图线不仅直观的显示了滑动摩擦力与压力大小的关系而且还能直观比较动摩擦因数的大小。
借助计算机及传感器的应用不仅使学生接触到现代化的教学手段，更能使学生亲身体验的实践操作过程，培养学生动手能力的同时促进了学生实验创新能力的成长。
三、借助做图工具，使静态思维转变为动态思维，培养实践创新能力。
在教学中，某些关联的动态变化过程，我们用传统的教学方式很难把过程的规律呈现在学生面前，这使得学生对规律的理解增加了难度，教学难点不容易突破，如何破解这些难点，学生在学习了信息技术基础上，对计算机的应用及一些软件有了一定的应用能力，我们可以借助计算机的一些作图软件帮助我们解决这个问题。
例：利用几个画板解决抽象难题，促进学生科学思维创新能力的成长
在2017年浙江物理高考第23题中，最后第三问的难度很大，如图6所示，需要学生能分析出粒子在不同的角度，不同的半径能打到板上的范围，并得出B和n的关系。教师在分析的时候也很困难，学生掌握也很困难。
在处理第3问的问题时，我们可以用几何板来做出在B0 ≤B≤ 3B0单位时间内收集板收集到的离子数n与磁感应强度B之间的关系的动态变化图线（如图7），改变半径，粒子打在收集板上的位置随之发生变化，这样就直观的展示这种动态变化既解决了问题，又能培养学生动态思维能力，把抽象的、立体的粒子在不同条件下的轨迹直观的呈现在学生面前，极大的丰富了学生的思维灵活度，可以全方位的培养学生的思维创新能力。
四、优化课堂教学设计方案，促进实践创新能力的成长
在我们的教学设计中，如果一味地以大纲和书本为依据，来分析学生应该达到的学习目标．较少思考学生在学习过程中的需求，达不到思维爆发的燃点，势必使得教学设计变成一种常规的设计，达不到核心素养的目标，需要更好的优化教学设计。
例：《闭合电路的欧姆定律》的部分教学设计
课前老师准备好演示实验（装置如图8）：用串联的三节电池（每节“电压”1.5V）给四个并联的相同小电珠（如：装在电筒上的小灯泡，额定电压为3.8V）供电。
设问：只闭合开关S1，4.5V的电压加在3.8V的灯泡上，灯泡会烧毁吗?
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实验1：闭合开关S1，学生们观察到小电珠L稍亮些，但并没有烧毁。
设问：再闭合开关S2，小电珠L1的亮度会发生变化吗？
实验2：闭合开关S2，观察小电珠L1的亮度。实验结果是：L1的亮度变暗。
实验3：继续闭合开关S3
实验4：继续闭合开关S4，灯泡更暗。
整个过程中，每次的结果和学生的既有的认知相冲突，使学生产生了强烈的好奇心，激发了学生的实践创新，从而达到实践创新能力的目标培养。
创新设计教学中，教学设计及教学手段是学生学习的“因”，学生的学习是教学设计的“果”，两者是密不可分。在具体的设计过程中，教师应该思考的问题是：学生在想什么？这样的问题设计，这样的教学过程给了学生什么？学生会什么？ 如何让学生能够顺利地达到核心素养目标？整个教学设计的过程犹如师生之间的对话的过程，这样的设计过程就完全是一个创新的过程，教学设计将紧密地与学生的学习结合在一起，并把学生逐步引向思维的发展过程，从而达到创新能力的培养目标。
物理是以不断变化的自然界作为研究对象的，在物理教学中培养学生的实践创新能力具有得天独厚的条件，实践创新的产生与培养，是多因素、多变量、多层次的交互作用，是一项多维的系统工程，有待于我们教师不断地去探索，去开拓，在教学实践中践行核心素养。
参考文献：
[1]《学科核心素养》 浙江教育出版社 2009
[2]《中学物理教与学》 2019年第5期
[3]《教学设计——基本原理与方法》张祖忻等编著 上海外语教育出版社
[4]浙江省普通高中新课程实验学科实施意见[J].浙江教育出版社,2009