物理教学中培养学生的创新能力

摘要：创新能力是当今知识爆炸时代人人应具备的最重要的基本素质之一，不仅我们作为教师要具备，更重要的应在教育教学中培养学生也具备。学生具备这种能力，才能使他们卓有成效的学习，学生将创新意识成为一种思考模式，才能推动社会的发展。本文简要论述了创新能力的特征，培养和造就这种人才在学校教育中对老师的要求，初步探讨了在物理教学中进行创新能力培养的方法和途径。

　　主题词：创新　创新意识　创新思维　创新能力　物理教学

　　引言：当今社会是一个信息的社会，一个知识社会，它既是一个知识高速增长和快速传播的社会，也是一个知识对经济增长起决定作用的社会，知识不仅在以无形资产出现，而且堂而皇之的登上了经济发展的前台。19世纪末引领时代风骚的是石油大王，汽车巨子，20世纪末的世界关注焦点的风云人物是软件霸主比尔·盖茨等知识产业的企业家。这种变化表明知识开始在国民经济增长和劳动生产率提高中起着决定作用，更重要的是这些知识不是靠传统的传承方式获得的，而是靠创造性学习获得的，因此，创新无疑是知识社会的一个核心特征。培养和造就有创新能力的人才基本途径是教育，在教育过程中应重视培养学生的创新意识和创新能力，这就要求我们不仅让学生掌握已形成的知识，更需要引导他们知道这些知识是如何发现的；不仅要让他们了解一些现成的理论，更要引导他们懂得这些结论是如何获得的，物理教学的任务不应仅停留在教会学生基本的物理知识，还应注意培养学生的多种素质，启发学生的好奇心，发展他们的能力，尤其是创新能力。
 

　　一、对创新的理解

　　（一）创新能力实质

　　创新能力是指能够创造出具有社会价值的新理论和新事物的各种心理特点的总和是指能够独创性解决问题的能力。教学的实践使我们认识到，创新能力的形成与发展同诸多因素有关，但创新能力与知识的关系最为密切，不存在超越知识的创新能力，创新教育的关键是传授什么样的知识，学生又如何学习，才能有效的培养学生的终生学习的能力，进而达到“学会学习”实现创新教育，由于创新不能与知识分离开来，所以我们要在初中物理教学中去培养学生的创新观念，就必须仔细深入的去研究，物理作为自然科学，它是研究构成自然界的物质的基本结构和运动规律，及其应用的科学。

 　　（二）创新人才的个性特点
 
　　1．感知敏锐，善于质疑。

 　2．有很强的好奇心和旺盛的求知欲。

　　3．有高度的自觉性和独立性，不肯雷同，感知全面客观，能调动各种感官感知物，存储丰富的表象。

　　4．知识面广，善于观察，有很强的观察力。

　　5．讲求理性，准确性和严格性。

　　6．思维流畅，记忆准确广阔。思维灵活，不受事物原有形象和功能的束缚。

　　7．有丰富的想象力和敏锐的直觉。

　　8．敢于冒险，不怕失败，大胆创新。

　　9．富有想象和幽默感，视觉表象丰富。

　　10．意志品质出众，能排除外界干扰，长时间地专注于某个感性趣的问题。

 　　二、创新教育对物理教师的要求

　　21世纪是竞争的时代，科学技术的竞争，人才的竞争等将集中体现在创造性人才的竞争上。创造性的研究和培养将受到高度重视。培养和造就高素质的创造性人才的关键在于教育，教育的主旨是创新人才的培养。教育最终目的不仅仅是传授给学生已有的知识，还要把他们的创造力诱导出来。

 　　这就对我们教师提出了更高的要求，尤其是物理教师要转变传统的教学观念和模式，提高自身素质做创造型的教师，长期以来物理教育强调基础知识，基本理论，基本技能的三基训练，但这已不适应现在社会发展的需求，现在必须更新观念，要“教会学习，授以方法”即“授之予渔”不仅要培养学生分析问题解决问题的能力，还要培养他们提出问题的能力。即进行创新教育，实施创新教育。教师首先要有创新理念，创新精神，努力提高自身的创新素质，并在教学实践中不断创新，不断丰富自己，成为创造型的教师，善于吸收最新教育科学成果，将其积极应用与教学中，并且有独到见解，能够发现行之有效的教学方法的教师。主要包括教师的创造性教育思想，知识结构，个性特征，教学艺术。特别是教学方法，这是能否培养和造就创造性人才的关键之一。

　　教师创造性的高低对学生创造力的培养是至关重要的。教师在教学过程中要有质疑、探究、求异、富于想象的习惯，鼓励学生提出问题，发表不同的意见，容忍学生的错误，鼓励学生的好奇心和标新立异，正确对待学习较差的学生。在教学风格上，要有鼓励学生独立思考的作风，尊重个性的教学作风，民主的教学作风，营造有创造性的班集体。在教学设计中，一方面要求教学内容、教学安排、教学方法及其组合、教学手段的运用等富有新意，另一方面又要求激发学生的兴趣，进行探究式学习。

 　　三、物理教学中创新能力的培养

　　（一）引导学生敢于质疑

　　创新素质的一个重要方面就是具有怀疑的精神和提出科学问题的能力。物理学史上大量事例表明，不囿于传统理念，不迷信权威和书本，是科学创造的思想前提。在科学本身的矛盾已经显现出来时，谁能首先同束缚科学发展的传统观念决裂，勇于提出新思想、新见解，谁就可能抢占到科学发展的前沿阵地，做出突出性的发现。众所周知，在爱因斯坦之前，旁加莱已经走到相对论的大门口，只是未能摆脱绝对时空的束缚，才没有最终迈入相对论的门槛，正是由于爱因斯坦抛开了“绝对运动”和“静止以太”的观念，并深刻的审查了“同时论”概念的物理学根据，才创建了狭义相对论，引起了人类时空观的巨大变革，批判的头脑、怀疑的精神，是打开未知科学大门的钥匙。物理学中几乎每一个重大的发现都表明，创造性思维活动起始于对困难和问题的认识，是围绕着解决问题而展开的；善于提出问题，总是从对事物、现象或已有的理论的怀疑开始的，在人类的认识史上，提出一个新异而又深刻的问题，必须会导致一个重大突破的实现，标志着科学的真正的进步。在我们以往的教学中，经常提到要培养学生“分析问题的能力”。对于培养有创造性的、能独立思考的科学人才来说，这后一点才是最重要的，科学家的创造力，首先就表现在他提出有价值的科学问题的能力上。

　　在创新教育的要求下，培养学生的创新精神，必须引导学生质疑，因此，教学中教师要营造勇于探索。勇于质疑与相互讨论的良好学习氛围，充分发挥学生的主体性，巧妙设计疑点，采用开放式教学，让学生畅所欲言。使学生在质疑的思维活动中产生各种猜想。例如：做“动滑轮省一半力”实验时把此演示实验改为学生分组实验，学生测出拉力大小后，发现测出的数值与课本结论有出入，从而产生质疑，教师注意适时引导学生讨论，在探索中获取知识，同时教师应鼓励学生大胆置疑，敢于提出新的问题。要充分肯定学生的质疑精神，激发和带动更多的学生大胆质疑，敢于创新。

　　（二）启发学生勇于想象

　　想象是创新精神的起点，一切创新活动都是从创新性想象开始的。中学生思想活跃，有上进心、善于想象，教师要因势利导、正面鼓励，决不可讽刺、挖苦学生。要鼓励学生大胆想象，没有“千里眼”、“顺风耳”的想象，哪有今天的望远镜、电话；没有大胆的想象，人类怎能登上月球，进入太空，能想出新点子，才能创造新事物。例如：在学习重力时，可以让学生想象，如果地球表面的物体不受重力作用又会出现什么情况？再如，学习摩擦力时，让学生对未来交通工具进行设想和规划等。教师应鼓励学生充分开动脑筋，对那些别出心裁的思路，与众不同的观点，别具一格的见解，应充分肯定他们的想象力，由此增强学生的自信心和想象力。

　　（三）加强物理实验教学

　　物理是一门以实验为基础的自然科学，实验是物理学的重要基础。它具有生动形象的特点，有利于激发学生的好奇心和求知欲，实验的一个重要特点是组织引导学生边操作、边观察、边思考。因此，他是培养学生开拓意识和创新能力的重要途径。

 　　1．精心设计演示实验。在实验中，教师应认真研究教材，精心设计实验步骤利用探究式教学模式、巧设疑问、以疑导思，引导学生提出问题，思考问题，培养学生勇于创新的能力。如在学习《光的反射》这节内容时，在通过实验研究得出光的反射定律及知道反射类型，平面镜反射、漫反射知识后，我近一步要求学生与生活实际联系，引导学生提问：（1）看电影时，我们能从不同角度看到银幕上的画面是光发生了什么反射？（2）我们能从不同方向看到黑板上的字，是发生了什么反射？而教室两侧的同学看到另一侧的字亮度模糊，又是发生了什么反射？通过引导、启发，随着一个个问题的提出和解决，加强了学生的理解记忆和对知识的理解记忆和对知识的理解，培养了学生的创新能力。

　　2．科学组织学生实验。物理实验不仅是要做好演示，更要上好学生分组实验课。如果说学生观察教师演示实验生动有趣，那么让学生亲自动手做实验生动有趣，那么，让学生亲自动手做实验就更加富有趣味性和挑战性。例如：在教“摩擦力”一节内容时，让两个力气相当的学生上台做“夺瓶”游戏，一方抓住较细的瓶颈，一方抓较粗的瓶身，看谁获胜，然后让获胜者的手上抹洗涤灵再次争夺，看是否能再次获胜。

　　3．努力开发研究课程。培养学生的创新精神和实践能力，除了课堂教学之外，还应充分利用好研究性学习活动，成立课外活动小组，留给学生足够的空间、时间，让他们静下心来，进行深入地思考，发挥其内在的创造力。首先，要确立课题，指导学生开展研究性学习，培养学生兴趣的广泛性，使学生在研究性学习中体会学习的乐趣和研究问题的方式方法，构建起终身学习的意识平台。其次，教师还可以收集大量的物理与社会，物理与生活以及趣味实验，通过讲座、表演，知识竞赛等途径来丰富学生的课余生活，巩固所学知识，经常利用研究性学习活动组织指导学生去观察事物，提出问题并解释问题。如，汽车轮胎、人的鞋底上为什么要做上花纹？夏天的冰雹、秋天看到美丽的树挂？冻豆腐切开后为什么会有些小孔？固定电话和移动电话有什么区别？等等。以上问题都可以用所学物理知识进行解释。从而，进一步培养学生的创新能力。

 
　　（四）强化思维技能训练

　　学生创新意识的启发和创造能力的培养，在物理教学中落实在培养创造性思维上。根据创造性思维特征，在物理教育中进行相应的基本技能训练。引导学生不断完善新的学习结构，提高创造思维的密度和深度，克服学生的寻规定向思维，训练和培养学生的发散思维和集中思维，强调对事物现象的思考并不只存在逻辑通道，提倡猜想和假设，发展直觉、激发灵感。

　　创新素质的另一个重要方面就是非逻辑的反常思维。在通常的物理教学中，向学生讲述的多是科学研究理性的、逻辑的方法。而在实际的科学发现中，科学家们的创造工作却常常带有浓厚的非理性、非逻辑的色彩。敢于突破前人的传统观念，常常是突破性发现的必要条件。尤其是由于现代物理学的研究对象和理论体系脱离直观经验和高度抽象化的特征日益增强，通常的思维方式越来越显得无力；创造性思维，如科学想象、理想实验、试探猜测、大胆假设以及直觉、灵感等思维方式在建立新理论中的作用越来越突出。人们日益深刻的感悟到，归纳法、演绎法等通常的逻辑方法，很难使人类的思维迸发出创造性的火花。

 　　科学创造的过程，常常是“自由奔放”的。如果坚持概念的严格性、清晰性，就不可能正确对待人类思想的复杂性，科学就会停滞不前。当一个科学家正致力于解决某个问题时，很少有意识的规定某一个限制，根据研究的问题、个人素养和性格的不同，他可以采用不同的思考路线和方法；科学创造工作不可能事先规定明确的解决问题的路线，任何一个理论体系，虽然可以通过不同的途径建立起来，但本质上都是一种解决问题而进行的试探性的猜想。

　　因此，为了让学生能够适应不断发展的科学创造工作的需要，即使学生受到严格的逻辑思维的训练，又要使他们不把这种思维模式固定化，必须使他们从科学发展的真实历史中受到非理性、非逻辑的创造性思维的训练，以便对未来的创造性工作有所准备。

　　（五）重视学生非智力因素和学习习惯的培养

　　非智力因素是激发创造力的重要心理条件，良好的学习习惯有助于创新能力的形成，创新需要坚忍不拔的意志和浓厚的学习兴趣，这就需要我们教师在物理教育中注意培养学生的非智力因素，优化学生的非智力因素结构，帮助训练良好的学习习惯。

 　　学生的学习，应从重复性学习向创造性学习转变，不只是接受前人的知识、学习书本上的知识，而应在学习知识的前提下，注重所学的知识是如何发现和形成的，发展学生的创造性思维，是教育教学中必不可少的重要一环。培养学生创造性的个性，促进学生独立地、自信的用批判的眼光审视周围世界，勤奋学习，孜孜不倦、锲而不舍地探索未知世界。培养学生创造性学习的行为特征，使他们具有好奇心、思维灵活、喜欢质疑、善于探索等行为特征。培养学生创造性的学习特点，使学生不满足与对教学内容的记忆，而是让他们喜欢自己对未知世界进行探究，对感兴趣的事物愿意花大量时间去探究，思考问题的范围与领域不加限制，除了完成课堂作业外，花更多的时间在阅读课外书或从事其他活动上，使学生不仅能获得书本或教师传授的知识，而且还要对知识进行批判地吸收，渴望找到疑难问题的答案，喜欢寻找缺点和进行批判，学习贵有创新。

　　四、培养创新能力应注意的问题

　　（一）创新教学必须有针对性

　　创新教育的基本任务是培养社会急需的、大量的具有创新精神和创造才能的人才。自觉的进行有目的的、有针对性的创新教育。当然，教育的不同层次、不同侧面应有不同的创新教育，中学物理创新教育必须重点全面培养学生的创造性，从而为进一步的发展打下基础。创新教学应该是有趣的、现实的、具有针对性。必须建立在学生的主观意愿上，在教学中教师必须积极挖掘创新因素，面向全体学生进行多层次、多方面的培养。

 　　（二）创新教学必须有计划性

 　　培养学生的创新精神和创新能力，只有经过经常培养和训练，才能增强学生可持续发展的能力，创新能力也可具体化为：感知敏锐，观察精细；专注持久，识记快捷；深思多谋，想象丰富；精干概括，擅长表述。必须通过积极，有效的有计划的创新教育的教学方法，首先是培养学生的探索精神，其次是培养学生的创新意识和创造能力。强调课内课外多渠道学习，形成学生之间的相互促进，合作交流的创新型的集体氛围。

　　（三）创新教育必须面对全体

　　创新并不是少数人特有的素质，我们不能总是把眼光盯在少数尖子生身上，不能进行所谓的精英教育，似乎只有少数天才才能培养成创新人才，大多数学生是庸才。实际上，只重视少数人的教育正是窒息创造性的教育。创造能力的培养需要一定的外部环境和条件，如果整个社会的氛围是循规蹈矩的，如果大多数人的观念是因循守旧的那么特立独行的人也很难脱颖而出。精英队伍也只能是无源之水和无本之木。相反只有真正激发每个人的创造力，整个民族的活力才能真正焕发出来。因此创新教育要面向全体。

 　　结论：总之，在物理教学中进行创造性素质的培养是可行的，而且也是具有丰富的内容，重视和探索物理教育，必能发展学生的创造性思维，提高学生的素质，发展学生的智力，有利于学生创新能力的提高。
 

　　参考文献：

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 　王正伟，《中国教育创新教师论坛》，北京：人民日报出版社，2003

 　面向新时代师资培养的改善方案，《教育参考》，1998