如何培养学生的物理创新能力
2011年版《物理课程标准》：义务教育物理课程作为科学教育的组成部分，是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程。此阶段的物理课程不仅应重视科学知识的传授和技能的训练，而且应注重对学生探究能力、创新意识等方面的培养。 学生的创新素质是信息化社会的需要，21世纪是以知识的创新和应用为重要特征的知识经济时代，科学技术的迅猛发展，国际竞争日趋激烈，国力的强弱越来越取决于劳动者的素质。信息化社会里，知识与资料，人们可以通过互联网以及其他途径快捷的获得，因此，陈述性知识的学习已经不再那么重要。同时知识的全球化，使创新精神与实践能力成为影响整个民族状况的基本因素。培养学生创新精神与实践能力，是人的个性发展价值的需求。也就是说，创新与实践，可以使人性得到充分的张扬。创新与实践的最终目的，是使学生的人格得到完善和塑造，使学生获得生命的全部意义。新课程改革把改变学习方式作为核心任务和显著特征，这是因为改变学习方式的根本意义，是为了培养学生创新精神。
物理教学中的创新教育，主要是指对学生通过一定的教育、训练和学习指导，诱发学生的创新动机，开发学生的创新潜能，培养学生的创新精神，训练学生的创新思维，发展学生的创新才能，使之逐步具备创新型人才的基本素质。
本文笔者仅从物理教学的角度并结合学科特点，谈谈在初中物理教学中如何培养学生的创新能力。
一、尊重学生的个性并使学生的个性得到张扬，个性是创新的前提
著名未来学家托夫勒指出：工业社会的特点是标准化，而信息社会的特点是多样化和个性化。从某种意义上说，个性与创新总是相伴而生。学生个性得到张扬的时候创新潜能才能开发出来。
例如在讲授“测量定值电阻的阻值”教学过程中，可以发给每个学生实验器材，以使学生通过看实验器材，得到启发，自行设计方案，这样对“一共有几种不同的设计方案”这一结论的得出是有效的，但是，将会降低学生的学习水平，使得一部分学生失去空间想象的机会，更主要的是学生的设计缺乏自主性。为了让处于不同思维水平的学生都能参与到设计方案的活动中来，为了让学生能从自己的实际出发，用自己的思维方式自由的进行设计，老师对学生说：“在你们的桌上放着一些实验器材，你可以利用这些清楚进行设计，也可以不用”这样就给学生自由选择的机会，能让学生自主探索。事实 1
上，学生的活动是多样的：有的借助实验器材进行设计；有的根据教材的方案进行设计；有的根据以前做过的一道练习题进行设计；有的根据实验原理进行设计。学生的活动是自主开放的，自主开放的活动是鲜活生动、富有个性和创造性的，学生的创造潜能在这样的活动中得到发挥和发展。因此自主的表现是个性张扬，个性张扬就为创新创造了契机。
二、创设问题情境有利于培养学生的创新精神与创新能力。
正如人的兴趣从问题情境中产生一样，人的思维也是从问题开始。伟大的教育家孔子说：“疑是师之始，学之端。”教师在实际教学过程中，要巧设问题，使学生产生“问题意识”，并在“问题”的引导下，打开思维的大门，进行积极的思维探索，以求得问题的解决。正如鲁兵斯坦所认为的：“思维通常是由问题情境产生的，并以解决问题为目的的。”显然，教师在教学中不断创设“问题情境”，是启发学生积极思维的重要手段。
例如在讲“热值”时，如何比较不同燃料的放热本领是个难点。我先让学生讨论自古到今一般家庭加热一壶水分别用了哪些燃料，学生讨论的很热烈，并争先恐后的抢着回答。接着我让学生思考为何家庭用燃料会发生这些变化，并提示那些未拆迁住宅基房的同学，回忆家中用稻草加热饭菜和用液化气加热饭菜时的用量（消耗的质量）是否相同。学生自然而然地就想到相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量不同，于是再引导学生用实验来验证在这样的问题情境中，学生能与教师、同学进行相互交流、探索，并很快的投入到学习中，在老师的引导下，他们参与讨论、猜想、表达、动手实验等活动的兴趣非常高，学习的积极性也非常高。
三、生动的物理实验有利于培养学生的创新精神与创新能力
初中物理教学中，许多概念和规律都需要在实验和观察的基础上建立，观察与实验本身也是物理学最为重要的研究方法。而物理实验时教师在物理教学过程中运用实验操作、实物及模型观察、现代教学媒体表演等直观教学手段，充分调动学生的视觉、听觉，形成表象及联系，并指导学生进行观察、思维和操作的教学行为，是促进学生形成概念和规律、掌握物理学研究方法的重要手段，更是培养学生创新精神和创新能力的重要途径。
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例如在讲授“牛顿第一定律”时，由于学生推理能力不强，这给他们形成物理规律带来困难，而精心设计的演示实验可以调动学生的思维。教师可以让学生先观察下面的实验：让小车从斜面的同一高度自由释放，运动到表面粗糙程度不同的平面，观察小车运动的距离。学生观察到越光滑的表面小车运动的越远。此时教师可及时提问：小车为什么会停下来？为什么停下来的距离又有所不同呢？经过前面的学习学生已经了解到这是摩擦力的缘故这时教师进一步提问：假如小车运动到一个表面绝对光滑即没有摩擦力的表面上运动情况会怎样呢？经过充分的考虑和热烈的讨论，学生认识到小车之所以停下来是因为摩擦力的缘故，如果没有摩擦力，小车的运动状态就不会改变，它就会以初始速度一直运动下去，此时再给出牛顿第一定律，学生的理解就会深刻许多。接着教师再举些生活中的事例来证明物体惯性的存在。学生经过积极思维，惊喜地发现，这些平时司空见惯的现象竟然包含着奇妙的物理现象，这不仅极大地强化了学生的创新意识，而且为今后进一步的创新思维活动打下了良好的基础。
四、合作与探究有利于培养学生的创新精神与创新能力
由于班级学生之间存在这各种差异，由于学习内容是开放的，由于学生的学习活动是独立自主的，因此，面对同样的问题学生中会出现各种各样的思维方式，产生各种不同的结果，有些甚至是出乎意料的。教师让学生在独立自主基础上进行合作，能为学生提供更多参与交流讨论的机会，能满足学生充分展示自我的心理需要。同时，通过生生 2
互动，使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思和批判，从而构建起更深层次的理解。
例如“光的折射”教学中：教师先让学生说一说“海市蜃楼”的情况，再让学生亲眼目睹一下“海市蜃楼”的奇观吗：放映山东电视台拍摄的电影《海市蜃楼》片断。看完老师让学生通过听和看，提出疑问和想法，学生很自然的会问到“海市蜃楼”产生的原因，于是老师做演示实验：把筷子斜插入水中。通过实验现象让学生猜想，光从一种介质斜射入另一种介质的现象，能不能与光在同一种介质中的现象一样？学生猜想光从一种介质斜射入另一种介质传播方向可能要改变，然后用实验验证猜想是否正确。这部分可由学生自己设计实验并分组完成。教师由实验引出课题“光的折射”。
老师与学生一起回顾“光的反射”规律及光反射时光路可逆，然后由学生猜想“光的折射”的规律，并用实验来验证。全体学生分组实验，老师巡视观察，指导学生实验，解答学生在实验中的疑问；学生边实验，边把探索的结论记录下来，并画出有关光路。实验结束后学生总结“光的折射”规律
在上课例中教师从自然现象“海市蜃楼”中发现与物理学有关的问题，进而猜想光由一种透明介质斜射入另一种介质时，光的传播方向可能偏折，用在水中斜插的筷子这个现象进行实验来验证猜想。总结光的折射定律时，进行分组实验、小组内交流、小组间交流、讨论，学生的思维发生碰撞，产生创造的火花。如果学生接触到的只是一些看似确定无疑的、不存在任何对立与冲突的“客观真理”，学生在经历教学过程后，只是熟悉了一些现成的结论并形成对这些结论确信无疑的心向，那么这种教学的功能就没有达到个性的发展和解放的要求。让学生进行探究活动，就是要让学生不仅掌握知识，而且去思考知识、评判知识、创新知识。学生经过自己的探究，发现了规律，创造性地解决了问题，不仅智慧能力得到发展，而且获得了深层次的情感体验。在探究过程中，教师的教“似乎并不显得很突出”，更多的是引导学生去深入思考，自己动手去实践；学生的深入思考和动手实践的过程中真正的掌握基础知识和基本技能，寻找解决问题的方法。在深入思考及动手操作的过程中，就会有所理解、有所发现，所以探究有利于培养学生的创新个性和创新能力。
２１世纪需要的是具有强烈创新意识和高度创新能力的人才。公民是否具有创新素质，不仅关系到一个国家的生存与持续发展，而且对其在国际上的地位起着决定作用。江-泽-民同志指出：“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”可见培养创新性人才已上升到推动科技进步，增强国际竞争力的高度。作为物理教师应从国家、民族根本利益出发，不断更新观念，创新实践，努力培养出更多的能够适应新世纪全面发展的高素质人才、
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