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物理教学中创新能力的培养
摘要：物理教学中实施创新教育，培养学生的科学精神和创新思维能力，是学科教育中落实素质教育的重点。本文从物理教学的整体角度分析了杂爱物理教学中培养学生创造能力的重要性，并阐述了如何在物理教学中提高教师自身的创新能力以及如何培养学生的创造性思维能力。
关键词：物理教育、创新思维、创造能力
　　1.引言
　　人类社会的发展与人类的创造是密切相关的，没有前人的创造，就没有当今社会的兴盛、科技的进步和国家的繁荣。人类的文明可以说就是一部创造史。而从近代历史上看，每一次工业革命和技术进步又往往都与物理学的发展密切相关。现代物理学的发展促成了一个个重要技术领域，如核能、半导体、激光、超导、计算机和生命科学技术的蓬勃发展。可以说"没有现代物理学的创新发展，就不可能有当今世界如此发展的科技和文明。我们国家要实现赶上世界先进国家的水平，关键就是要培养亿万有创新思想，创造能力的 年轻一代，这是摆在广大教育工作者面前的一个历史任务。物理学的历史和学科特点表明，物理教育在创造性思维和能力的培养方面史具有特别的功能。物理教师在培养创新人才方面是具有特殊使命的。
2.在物理教学中培养创新能力的可行性。
　　从物理学的学科特点来看，物理教学能培养学生的多种创造能力。首先，物理学是门思想性，逻辑性，科学性和方法性很强的学科，其中大量的发现、发明典故及科学研究方法是培养学生创造思维能力和想象能力的最佳素材。其次，物理学又是一门以实验为基础的学科，大量的实验是培养学生观察能力、思维能力、操作能力和创新能力的好机会。　从教学环境来看，中学完善的物理仪器设备和实验室为学生多种创造能力的培养提供了物质保证，丰富多彩的物理科技活动，使学生的多种创造能力得到实际锻炼。
　　具有良好知识结构的物理教师，为学生创造能力的培养提供了智力保证。物理教师一般都具有较强的观察、思维和动手能力及广博的自然科学知识，他们基本上具备了培养创造型人才的各种素质。
　　可见，在中学物理教学中培养学生的创造能力，有利条件很多，也是现实可行的。
3．在物理教学中提高物理教师自身的创新能力。
3.1注重培养体现创新意识的探索精神。
　　创新活动来源于创新意识，创新意识来源于对现有知识的不满足。不满足+动脑筋=探索精神。因此培养探索精神首先要养成不满足的心理和勤动脑的习惯。古语说，知足者常乐。那时对追求物质生活而言的。对于追求知识而言，应该采取"不知足而常索"的态度。
　　历来认为，教学是一种传承活动。老师讲，学生听。老师讲的学生都能听懂，而且听的有味，因而学生爱学，考试成绩好，这便是教师最大的快乐和满足。满足了，自然不会产生创新的欲望。但是从培养具有创新人才的角度来讲这是远远不够的。教师应在教学中有所发现。有所发明，有所创造，有所前进。为学生树立创新表率。人们普遍认为，学习既然是一种继承前人和他人已经取得的知识的活动，而这些知识经过很多人长时间的实践检验并在实践中不断完善，要能再有新的发现，几乎是不可能的了。这种认识自然成了培养探索精神的最大阻力。无论教材提供的知识整块多么完整，由于各种原因总会留下缝隙。只要我们认真思考，善于"钻空子"，是能有所发现的。
　　探索精神的途径：首先要敢想。只有敢想，才能在别人认为不存在新东西的地方找到新的东西。人们最熟悉的地方往往存在着最不熟悉的东西。事事做有心人，就能培养探索精神。其次，要善于思考。物理规律都是有条件的，条件不同，结果也就不同。只要我们能从改变入手，开展变异思维，从不同的条件探求不同的结果，就能突破书本，出新 出异。

3.2注重培养体现创新效果的实践习惯和能力。
　　创新意识、创新能力是从事创新活动的条件，要产生创新效果，必须要通过实践。作为物理教师，常见的创新实践是改进教学方法和研制教学仪器。
教学方法关系到教学效益的高低。教师一方面要敢于改革已经形成习惯的教学方法，另一方面又要脚踏实地的进行教学新方法的实验。在实验中不断提高自己的创新能力。 物理教学离不开实验，实验仪器主要由教学仪器厂研制生产。但是物理教师根据教学需要研制一些"土"仪器，不仅能改善物理实验，提高物理教学效益，而且对提高自身的创新能力大有裨益。制作仪器不仅增长了自己的实践能力和创新能力，而且获得了能在课堂上使用的并且很受学生欢迎的教具。特别有意义的是，当学生们看到自己的老师创造的仪器时会感到格外亲切，这个仪器本身就是一种很好的创新教育的材料。
综上所述，为了培养学生的创新能力，教师应该自觉地培养自己的探索精神，发散思维能力，综合能力，实践本领。在搞好教学的同时做一个敢于创新的有心人，为学生树立创新的榜样，为培养出更多的具有创新能力的人才作出贡献，以适应新时代对我们的新要求。
4．培养学生创造思维能力的途径
4.1激发兴趣，启迪思维，变学生被动地接受为主动地探求，是培养创造性思维能力的前提条件。
　　智力因素和非智力因素是相辅相成的，如何在物理教学中激发学生的学习兴趣，是开发学生智力因素的重要前提。因为只有有了学习的兴趣和愿望，才会努力克服学习道路上的困难，才可能凭借已有的知识和技能去探索未知的新知识、新技能，甚至创造新事物。目前普遍存在的注入式教学模式却是由教师向学生"高密度"、"大运动量"地灌输知识，学生完全处于被动地位，难以调动学生的兴趣，没有给学生多少自由空间，自然也就很难谈创造性思维能力的培养。如果真正要培养学生的创新思维，首先应该坚决废除"注入式"的教学模式，采用各种方法启发学生积极思考，主动探索，使学生逐渐养成善于思考、勇于创造的良好品质。物理教学应该充分挖掘学科的特点，更多地通过实验观察、思考和分析来引起学生的兴趣。例如在讲解共振时，教师可以先做"摆的共振"的演示实验，当学生看到原来不动的几个单摆在另一摆的策动下均摆动起来，并且与策动摆的摆长相等的单摆振幅最大，持续的时间最长时，他们探求未知兴趣立刻被调动起来了。对共振概念很快有了形象的认识，在此基础上引导学生从外力做功的角度来进一步分析产生这一现象的原因，很容易得出结论："如果外力的策动频率与物体的固有频率相等或很接近时，那么在每个周期内，外力的作用方向都跟物体的运动方向相同，总是对物体做正功，物体的振幅因此会很快增大，这就是产生共振的原因。"这样由"演示实验--启发思考--引导探索"所构成的启发式的教学方式，由于符合学生的认识心理，激发了求知兴趣，不仅提高了学习效率，加深了学生对所学知识的理解，而且有助于创造思维能力和创新精神的培养。
4.2注重求异的发散思维和求同的集中思维的训练，是培养创造性思维能力的重要环节。
　　心理学家的研究表明，任何一项创造性活动，总要经历从发散思维到集中思维，再从集中思维到发散思维的多次循环才能完成。发散思维是创造性思维的重要方面。多年来，谈到培养学生的发散思维能力往往马上就会津津乐道地?quot;一题多解"或"一题多变"，实际上物理教学中可以从多方面去培养学生的发散思维。实验教学中，可以让学生亲自设计多种实验方案，例如在"测定电源的电动势和内电阻"实验中，可以提供一些必要的实验器材供学生选择，然后鼓励学生亲自设计几种实验的电路图及实验步骤。另外，对于实验数据的处理，教师可以启发指导学生分别用计算法和作图法求出电源的电动势和内阻的大小，并寻找减小误差的方法。在物理规律的理解方面可以启发学生当物理条件变化以后，情况会怎么变化，等等。
　　集中思维的主要功能是求同，培养学生概括、判断和找到一般规律，这种教学方式，在物理实验教学中是很普遍的。如在"电磁感应现象"的演示实验中，学生看到，在线圈中插入或拔出条形磁铁时，以及放在线圈里的通电螺线管的电流改变时，线圈的闭合回路里都会产生电流。教学过程就要引导学生找出发生这几种情况的共性是线圈里的磁通量发生了变化，线圈的闭合回路里就会产生电流"的结论。通过类似的训练，不仅使学生学到了一些思维的方法和规律，促进了对他们创造性思维能力的培养。4.2注重求异的发散思维和求同的集中思维的训练，是培养创造性思维能力的重要环节。
　　心理学家的研究表明，任何一项创造性活动，总要经历从发散思维到集中思维，再从集中思维到发散思维的多次循环才能完成。发散思维是创造性思维的重要方面。多年来，谈到培养学生的发散思维能力往往马上就会津津乐道地?quot;一题多解"或"一题多变"，实际上物理教学中可以从多方面去培养学生的发散思维。实验教学中，可以让学生亲自设计多种实验方案，例如在"测定电源的电动势和内电阻"实验中，可以提供一些必要的实验器材供学生选择，然后鼓励学生亲自设计几种实验的电路图及实验步骤。另外，对于实验数据的处理，教师可以启发指导学生分别用计算法和作图法求出电源的电动势和内阻的大小，并寻找减小误差的方法。在物理规律的理解方面可以启发学生当物理条件变化以后，情况会怎么变化，等等。
　　集中思维的主要功能是求同，培养学生概括、判断和找到一般规律，这种教学方式，在物理实验教学中是很普遍的。如在"电磁感应现象"的演示实验中，学生看到，在线圈中插入或拔出条形磁铁时，以及放在线圈里的通电螺线管的电流改变时，线圈的闭合回路里都会产生电流。教学过程就要引导学生找出发生这几种情况的共性是线圈里的磁通量发生了变化，线圈的闭合回路里就会产生电流"的结论。通过类似的训练，不仅使学生学到了一些思维的方法和规律，促进了对他们创造性思维能力的培养。
4.3培养更具灵活性和快捷性的知觉思维是培养创造性思维能力的重要手段
物理学发展史上，有许多重大的发现都是凭着敏锐的直觉发现的。如奥斯特在一次关于热和电的讲座中，当他做电流的热效应的实验时，无意中发通过电导线旁的小磁针发生了偏转，凭着敏锐的直觉，立刻意识到这可能是个重大的发现，接着经过多次的实验，终于证明了电流的周围存在着磁场，从而掀起了研究电和磁关系的热潮；而居里夫人也是凭着直觉，发现沥青矿中有少量的比铀和 的放射性强得多的元素存在，从而导致了 和镭的发现。敏锐的直觉思维简化和压缩了思维程序，在思路上走了捷径。在物理教学中，应当培养学生直觉思维、启发学生对某些问题进行推测和猜想，即使猜错了，教师也应该给予引导和鼓励，千万不要进行粗暴的批评。当然，发展直觉思维并不等于等于鼓励学生去胡猜乱蒙。例如，有这样一道选择题从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地板上易碎，掉在沙坑内不易碎，这是因为玻璃杯落在地板上时
A：受到冲量大  B：动量的改变量大  C：动量的改变快  D：动能的变化量大
对这道题，很多学生凭直觉会选择A，而正确答案应该为C。学生之所以会选错是因为对这方面的知识理解模糊，而给的几个答案又有点似是而非，所以容易选错。可见，良好的直觉思维总是以有关的知识为根据的，优秀的学生因为有牢固的理论基础，所以解题时往往思路开阔，富有灵感，而成绩较差的学生却常常不知从何入手。所以要发展学生的直觉思维，首先要牢固掌握基本的概念和原理，这是发展直觉思维的基础。试想，如果一个学生物理概念模糊，解决问题时只会生搬硬套定律、公式，又怎么可能具备良好的直觉思维呢？所以作为教师平时要对学生加强基本功的训练，深刻理解并牢固掌握基本的物理概念及定律，并在此基础上鼓励学生大胆猜想勇于创新。
4．4具备良好的心理品质，是培养创造性思维能力的重要基础。
　　众所周知，在历史上有所创建的伟人，一般都具备独立、自信、善于思考、勤于动手、勇于创新等良好的品质。一个只会埋头苦干，却不善于动脑的人，充其量只是一部会干活的机器；而一个富于想象的人，若没有坚忍不拔的探索精神，那也只能是个一事无成的空想家。所以，教师在注意学生创造性思维能力培养的同时，也必须注意对他们创造性人格的培养，例如在物理教学中加强物理学史的教育就是及其有效的一种方法。伽利略的敢于怀疑、不盲从权威；布鲁诺的为坚持真理而献身；牛顿的勤于思考、善于总结；居里夫人的刻苦钻研、勇于实践；以及我国的物理学家们为祖国的强大而发奋拼搏，勇攀科学高峰的事迹都是很好的思想教育内容。通过物理学史的教育，学生们既从前辈那里学到了善于思考、勇于探索、积极进取和实事求是的科学态度、科学方法和科学作风，也激发了他们为祖国的崛起而努力的爱国热情，这对学生创造性人格的培养起着及其重要的作用。