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21世纪国际竞争的关键在于人才素质，而人才素质的优劣主要体现在其创新能力的高低上。21世纪是创新教育的世纪。当前，把培养学生的创新意识和创新能力作为学校教育改革的主要目标，大力开展以创新精神为核心的素质教育，在我国显得至关重要。在物理教育中融入创新教育则是落实物理学科素质教育的突破口。下面主要阐述在物理教育中培养学生创新能力的思考与实践。
一、全面认识创新含义，更新教育观念
创新能力和水平是知识经济发展的根本动力和源泉。民族的创新能力关系到国家的命运。创新教育是运用现代教育观念，采用科学的艺术创新性教学方法和手段开发学生创造潜能，培养学生创新意识，启迪学生创新思维，塑造学生创造品格的新型教育。创新教育是新时代的呼唤。我国的高考综合能力测试及高考“3+X”模式，也不再注重考查单一的学科知识，而是愈来愈突出知识的综合性和应用及对学生创新能力的考查，这是教育改革在考试制度上的重大突破。
在教育领域，教师的思想理念、施教方式决定着创新教育的发展水平。教师在教学中不应充当机械传递知识的简单工具，而应是向导和顾问。打破以教师、课堂、书本为中心，以讲授灌输为主线的教学套路，体现教师为主导，学生为主体的教学原则，充分发挥学生学习的主动性，引导学生创造性思维，主动发现问题、分析问题、解决问题。使学生不仅将知识学会学活，而且转化为能力，让学生有更大的思维发展空间，具有丰富的思想力，在教学时间中不断增强学生的创新意识和创新能力。
二、优化课堂教学，激发学生创造性思维
课堂教学是培养学生创新能力的主阵地，教师在熟悉学生、熟悉教材的前提下，精心设计、创造“机会”，引导学生自主性、创造性地学，从而培养学生创新的思维方式及创造性地解决问题。
1.多采用实验探索教学法，在“活动”中进行探究，在探究中培养能力。
物理实验教学是培养创新能力的有效途径，探索性实验教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同層次学生的探索和创新欲望。学生在自己“探索”物理规律的实际过程中，把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。
例如：在《欧姆定律》一节的教学中，猜想和假设电流、电压、电阻三者的关系。设计实验，分两步进行：第一，控制电阻不变，研究电流与电压的关系；第二，控制电压不变，研究电流和电阻的关系。画出电路图，设计表格。选择器材，分步实验，得出数据。讨论分析，得出结论。
又如：在《透镜》一节的教学中，让学生经历三个递进的活动；观察凸透镜和凹透镜；辨别凸透镜和凹透镜；测定远视眼镜的焦距，进行观察、了解、区别、比较、定量测量，引导学生通过“做”，通过“问题解决”，通过“交流与合作”，培养学生的探究精神。在活动中进行探究，学生显得兴趣盎然。他们通过自己的猜测和假想，设计实验，去摸，去看，去照，用多种方法，从多个角度去实验，交流讨论，得到凸透镜和凹透镜的特点、区别，并学以致用，去分清近视和远视眼镜的区别，用凸透镜去取火，去动手研究试管透镜，在各种不同的情况下是凸透镜还是凹透镜，解释发生的现象，测定远视眼镜的度数。学生对此有浓厚的兴趣。
探究法的教学设计呈现一个动态组合的形式，其核心是在老师的启发引导下的学生自主活动。探索性实验教学先通过各种方法激发学生的兴趣，形成探索问题的心理愿望，创设情境。再提出假设与猜想，让学生设计实验，交流讨论、动手实验、分析得出结论，并加以应用，提出新的问题。让学生自己去探索问题，发现问题，解决问题。在这基础上，教师精心设计一些有创造因素的问题，再由学生讨论分析，加以巩固。在教学过程中，教师只是作为学生的引路人和高级合作伙伴出现，充分倾听学生；学习过程中培养学生的独立性和自主性；倡导学生充分参与，主动探究，勤于动手；鼓励学生对书本的质疑和对教师的超越，赞赏学生独特和富有个性化的理解和表达；培养学生收集和处理信息的能力，获取新知识的能力。在探究过程中，让学生学会思考，学会学习，学会合作，学会交流，培养了学生终身学习的愿望。他们在实验活动中，不仅学到了知识，更重要的是锻炼了自己的感知与观察能力，捕捉信息的能力，想象能力，设计能力，倾听能力，质疑能力，迁移能力，发散思维能力，交流与合作能力，以及自由创新能力。学生从“厌学”变得“爱学”，从“要我学”变成“我要学”，从“不会学”，变得“会学”“善学”。
2.开展一题多变、一题多解的习题训练。
经常进行一题多变、一题多解的习题训练，可以将学生从单一的思维模式中解放出来，使思维广阔，应用灵活，培养学生的发散思维和集中思维能力。而这二者是创造性思维的重要方面。
例1：电阻R1、R2串联后接在电压U=6v的电源上，已知R1=10Ω，请你添加一个已知条件，并求出R2的阻值。
例2：一个铜块，一个铝块分别挂在杠杆的两端，铝块浸没在水中，杠杆平衡。
问1：若打开烧杯上的阀门，水全部流失，杠杆是否平衡？
问2：把质量相同的铜块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆平衡，若将它们全部浸没在水中，杠杆是否平衡？为什么？
问3：把体积相同的铜块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆平衡，若将它们全部浸没在水中，杠杆是否平衡？为什么？
通过一题多变，并让学生参与编题，可以让学生对知识点掌握得更为透彻。同时，训练学生对事物进行多层次、多侧面的发散思维，使学生掌握灵活应用物理规律的本领，提高解题能力。
例3：水平桌面上有一个质量为M、体积为v的实心物体，它在拉力F的作用下做匀速直线运动，在时间t内，通过的距离为s。请你根据所学的力学知识及已知条件，求出五个与物体有关的物理量，写出计算表达式。
例4：用密度为8×10千克/米的合金制成的一只重15.9牛的金属球，把金属球在弹簧秤下，当球浸没在水中，弹簧秤读数为11牛，此球是空心，还是实心？（用三种方法求解）
开展一题多解训练，可以培养学生从各个方面、多个角度思考问题，选择不同的方式解决同一问题，最后通过比较优劣，择其优。或用同一知识点解决不同问题，可以很好地培养学生的发散思维能力。
三、开展丰富多彩的课外活动，培养学生的创新能力
1.自制各种小手工，如土电话、小孔成像、浮沉子等，培养学生动手能力。
2.举办物理实验晚会，让学生自己设计、制作各种趣味实验，如一纸顶千斤、惯性实验、白发老人。或举办物理知识竞赛，培养学生的动手能力及参与精神。
3.带学生去接触自然，观察彩虹、蛙鸣、起重机等。有条件的话，到电厂、农机厂等实地参观，培养他们敏锐的洞察力。
4.引导学生阅读课外科技刊物，如：《人造卫星的发射》、《惊人的海底压强》等。拓展他们的知识面，激发他们的创新意识。
5.引导学生进行课题研究。比如：“校园噪声污染的主要来源是什么？如何采用有效的措施去防止？”组织学生去调查研究，撰写调查报告。
创新教育的理论与模式博大精深，有待我们去进一步探索与深化。积极开展教改活动，在物理教学中积极进行创新教育，才能培养出新时代所需要的高层次创造性人才。
一、全面认识创新含义，更新教育观念
创新能力和水平是知识经济发展的根本动力和源泉。民族的创新能力关系到国家的命运。创新教育是运用现代教育观念，采用科学的艺术创新性教学方法和手段开发学生创造潜能，培养学生创新意识，启迪学生创新思维，塑造学生创造品格的新型教育。创新教育是新时代的呼唤。我国的高考综合能力测试及高考“3+X”模式，也不再注重考查单一的学科知识，而是愈来愈突出知识的综合性和应用及对学生创新能力的考查，这是教育改革在考试制度上的重大突破。
在教育领域，教师的思想理念、施教方式决定着创新教育的发展水平。教师在教学中不应充当机械传递知识的简单工具，而应是向导和顾问。打破以教师、课堂、书本为中心，以讲授灌输为主线的教学套路，体现教师为主导，学生为主体的教学原则，充分发挥学生学习的主动性，引导学生创造性思维，主动发现问题、分析问题、解决问题。使学生不仅将知识学会学活，而且转化为能力，让学生有更大的思维发展空间，具有丰富的思想力，在教学时间中不断增强学生的创新意识和创新能力。
二、优化课堂教学，激发学生创造性思维
课堂教学是培养学生创新能力的主阵地，教师在熟悉学生、熟悉教材的前提下，精心设计、创造“机会”，引导学生自主性、创造性地学，从而培养学生创新的思维方式及创造性地解决问题。
1.多采用实验探索教学法，在“活动”中进行探究，在探究中培养能力。
物理实验教学是培养创新能力的有效途径，探索性实验教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同層次学生的探索和创新欲望。学生在自己“探索”物理规律的实际过程中，把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。
例如：在《欧姆定律》一节的教学中，猜想和假设电流、电压、电阻三者的关系。设计实验，分两步进行：第一，控制电阻不变，研究电流与电压的关系；第二，控制电压不变，研究电流和电阻的关系。画出电路图，设计表格。选择器材，分步实验，得出数据。讨论分析，得出结论。
又如：在《透镜》一节的教学中，让学生经历三个递进的活动；观察凸透镜和凹透镜；辨别凸透镜和凹透镜；测定远视眼镜的焦距，进行观察、了解、区别、比较、定量测量，引导学生通过“做”，通过“问题解决”，通过“交流与合作”，培养学生的探究精神。在活动中进行探究，学生显得兴趣盎然。他们通过自己的猜测和假想，设计实验，去摸，去看，去照，用多种方法，从多个角度去实验，交流讨论，得到凸透镜和凹透镜的特点、区别，并学以致用，去分清近视和远视眼镜的区别，用凸透镜去取火，去动手研究试管透镜，在各种不同的情况下是凸透镜还是凹透镜，解释发生的现象，测定远视眼镜的度数。学生对此有浓厚的兴趣。
探究法的教学设计呈现一个动态组合的形式，其核心是在老师的启发引导下的学生自主活动。探索性实验教学先通过各种方法激发学生的兴趣，形成探索问题的心理愿望，创设情境。再提出假设与猜想，让学生设计实验，交流讨论、动手实验、分析得出结论，并加以应用，提出新的问题。让学生自己去探索问题，发现问题，解决问题。在这基础上，教师精心设计一些有创造因素的问题，再由学生讨论分析，加以巩固。在教学过程中，教师只是作为学生的引路人和高级合作伙伴出现，充分倾听学生；学习过程中培养学生的独立性和自主性；倡导学生充分参与，主动探究，勤于动手；鼓励学生对书本的质疑和对教师的超越，赞赏学生独特和富有个性化的理解和表达；培养学生收集和处理信息的能力，获取新知识的能力。在探究过程中，让学生学会思考，学会学习，学会合作，学会交流，培养了学生终身学习的愿望。他们在实验活动中，不仅学到了知识，更重要的是锻炼了自己的感知与观察能力，捕捉信息的能力，想象能力，设计能力，倾听能力，质疑能力，迁移能力，发散思维能力，交流与合作能力，以及自由创新能力。学生从“厌学”变得“爱学”，从“要我学”变成“我要学”，从“不会学”，变得“会学”“善学”。
2.开展一题多变、一题多解的习题训练。
经常进行一题多变、一题多解的习题训练，可以将学生从单一的思维模式中解放出来，使思维广阔，应用灵活，培养学生的发散思维和集中思维能力。而这二者是创造性思维的重要方面。
例1：电阻R1、R2串联后接在电压U=6v的电源上，已知R1=10Ω，请你添加一个已知条件，并求出R2的阻值。
例2：一个铜块，一个铝块分别挂在杠杆的两端，铝块浸没在水中，杠杆平衡。
问1：若打开烧杯上的阀门，水全部流失，杠杆是否平衡？
问2：把质量相同的铜块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆平衡，若将它们全部浸没在水中，杠杆是否平衡？为什么？
问3：把体积相同的铜块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆平衡，若将它们全部浸没在水中，杠杆是否平衡？为什么？
通过一题多变，并让学生参与编题，可以让学生对知识点掌握得更为透彻。同时，训练学生对事物进行多层次、多侧面的发散思维，使学生掌握灵活应用物理规律的本领，提高解题能力。
例3：水平桌面上有一个质量为M、体积为v的实心物体，它在拉力F的作用下做匀速直线运动，在时间t内，通过的距离为s。请你根据所学的力学知识及已知条件，求出五个与物体有关的物理量，写出计算表达式。
例4：用密度为8×10千克/米的合金制成的一只重15.9牛的金属球，把金属球在弹簧秤下，当球浸没在水中，弹簧秤读数为11牛，此球是空心，还是实心？（用三种方法求解）
开展一题多解训练，可以培养学生从各个方面、多个角度思考问题，选择不同的方式解决同一问题，最后通过比较优劣，择其优。或用同一知识点解决不同问题，可以很好地培养学生的发散思维能力。
三、开展丰富多彩的课外活动，培养学生的创新能力
1.自制各种小手工，如土电话、小孔成像、浮沉子等，培养学生动手能力。
2.举办物理实验晚会，让学生自己设计、制作各种趣味实验，如一纸顶千斤、惯性实验、白发老人。或举办物理知识竞赛，培养学生的动手能力及参与精神。
3.带学生去接触自然，观察彩虹、蛙鸣、起重机等。有条件的话，到电厂、农机厂等实地参观，培养他们敏锐的洞察力。
4.引导学生阅读课外科技刊物，如：《人造卫星的发射》、《惊人的海底压强》等。拓展他们的知识面，激发他们的创新意识。
5.引导学生进行课题研究。比如：“校园噪声污染的主要来源是什么？如何采用有效的措施去防止？”组织学生去调查研究，撰写调查报告。
创新教育的理论与模式博大精深，有待我们去进一步探索与深化。积极开展教改活动，在物理教学中积极进行创新教育，才能培养出新时代所需要的高层次创造性人才。