物理学科怎样培养学生的创新思维素质

摘 要：培养学生的创新思维素质是当今教育改革的重要理念之一，本文从物理学史，物理实验教学，物理课堂教学等三个方面，详细阐述了培养学生创新思维素质的科学方法。

关键词： 学生；创新思维；素质培养；物理实验；物理教学

学生的素质包含生理性素质，心理性素质和社会性素质。而素质发展的核心问题是学生创新能力的发展，作为一名自然科学工作者，如何在日常教学工作中有意识的去培养学生的创新思维，结合自己多年的教学实践，浅谈一下自己对物理学科中学生创新思维培养的几点认识。

1．教育者从发挥巨大潜能的物理学史出发，启迪人类智慧之花的创新哲理教学，是培养具有创新意识，勇于攀登科学高峰之路。

纵观物理物理学史，我们不难看出，一个观念性的突破，就是一场伟大的革命，是人类智慧史上的重大飞跃。

十六世纪以前，人们看到日月星辰东升西落都认为地球是宇宙之中心，其他的星球都是围绕着地球做圆周运动，这一观念统治了人类思想数千年。哥白尼突破常规理念的束缚，对“地心论”提出大胆的质疑，三十多年致力于艰苦的观察、探索、研究，证实了“日心说”理论，由此而引发的天文学革命，推动科学的进程，自然科学由此从神学中获得解放。

亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”，这一直觉经验，被看成天经地义，不论自明的结论统治了人们思维两千多年。伽利略提出质疑，木块在平面上运动，当停止推动的力后，摩擦力越小(即越光滑)，木块继续向前滑动的距离就越大，假设所有的摩擦力都被理想地消除以后，木块和平面绝对光滑，则木块就会沿着直线恒定的速度永远不停地运动下去。由此得出了一个及其重要的物理原理，即维持物体运动并不需要力，而是改变物体运动状态的原因。这不仅仅是一个物理概念的产生，更重要的是这个打破常规理念的突破，是理想实验这一科学推理方法的在物理学中的正式开始，是人类思想史上最伟大的成就之一，为经典力学就的建立埋下了一块奠基石。

当人们观察蜡烛、太阳发出稳定的光芒时，就深信能量是连续的，但是1900年，普朗克在研究黑体辐射的能量时，大胆指出：能量是由一个个能量粒子构成的；辐射能量的发生和吸收都是量子化的，像物质的质量和电的基本电荷一样，都是不连续的。这一叛逆观点的提出，为物理学的发展开创了一个新的起点，从而对物理学做出了杰出的贡献。

提到相对论，人们就会想到现代物理学的泰斗爱因斯坦，他建立起具有划时代意义的新观念和新理论——相对论，为人类拓展出自然界神秘、新奇的新天地。

没有人类智慧在观念上的突破驰骋就不会有历史的灿烂，这正是人类思想的伟大所在。

2． 物理实验在培养学生能力，提高学生素质方面具有不可替代的作用。

物理学是一门以实验为基础的学科。实验是物理教学过程的重要组成部分，在物理课程教学目标中，要求学生“知道实验目的和已有条件，制定实验方案，尝试选择实验方法及所需的装置与器材，考虑实验的变量及其控制方法，用各种方式收集数据，按说明书进行实验操作，会使用基本的实验仪器，如实记录实验数据，知道重复收集数据的意义，具有安全操作的意识，认识科学收集实验数据的重要性，对实验数据进行分析处理，尝试根据实验现象和数据得出结论，对实验结果进行解释和描述，认识在实验中进行分析论证是很重要的。”培养与提高学生的实验能力可以增强学生学习物理的兴趣，使他们将所学知识与实验现象联系起来，加深对事物本质的认识，培养其自主学习的能力，包括实验观察、操作、数据处理、实验设计、实验报告、创新等能力。

在物理实验教学中，教师只是指导，学生才是主体。要充分发挥学生的自主性、创造性，放开学生的手脑，让学生大胆尝试。只有这样，学生创新意识才能被激发。比如，开设设计性实验，培养学生的独创能力。教师可提供一个研究课题，并提供多种实验思路和初步方案，提供一般的实验条件，让学生在一个开放的环境中去研究和探索。实验方案可自主选择，也可以完全不依照教师提供的方案，独自创立新的实验方案。学生自主拟定实验步骤，自行选择实验器材，自己摸索操作方法，自行探求实验结论，自己撰写实验报告。总之，充分体现学生的自主独创性。由于实验思路是开放的，实验方案是自选的，因而研究成果是多样的，所以教师应关注全过程，并进行分析指导研究成果的多样性。下面是学生自行设计的一种“水火箭”的制作：取可乐瓶一个，去掉底座，用砂纸把瓶壁靠近颈部的部分磨毛，再用强力胶粘上三个定向尾翼，另取一个带单向进气阀的橡皮塞。实验时，往瓶内注入约1/4的水，再把瓶塞对准瓶口尽量塞紧，然后把水火箭模型数值放在铁架台的烧瓶圈上，接上自行车的高压打气筒，连续往瓶内打气。当瓶内的气压增加到把瓶塞冲开时，瓶内的水迅速从瓶口向下喷出，火箭模型也就飞上了天。这样不但可以有效的锻炼他们的实践动手能力，还能在实验操作过程中增强学生的信心和探索自然奥秘的勇气。

3 ．在物理教学中，运用激励机制，酿造“创新思维”的物理教学模式，激励学生的“创新兴趣”。

创新是一种能力，即一个人发现问题、提出问题和解决问题的能力，“创新”是一种思维活动，即智力思维能力的综合反映。创造型人才是社会向前发展的需要，是国家富强和民族兴旺的需要。而创新型人才的培养来自于学校的素质教育，素质教育质量的提高关键在于各学科对学生的创造思维能力的培养程度。因此，“创新”即是每一个学校对学生实施素质教育的重要内容。

兴趣是创新思维最好的老师，它是行为驱动系统中最现实、最活跃、最强烈的因素。没有兴趣，就谈不上创新意识；没有兴趣，就点不然求知的火花；没有兴趣，就唤不出探究的欲望。学生对知识有了强烈的兴趣，才会主动地、积极地参与到学习活动中，物理课的“创新思维”教学模式要结合教学内容和实际，具体问题具体分析，以激发学生的“创新兴趣”为动机，以提高学习“创新思维”能力为目的。

经过长期的教学实践，我们发现：基础知识和基本技能是形成创造性思维能力的必要条件。因此，作为物理教师应科学地、系统地掌握物理规律和科学研究的方法；然后是根据物理教学内容，教会学生树立创新思维的意识，主要从以下几个方面进行教学探究：

3.1 对物理理论课教学方法进行改革。

注重现代教育技术在课堂教学上的运用，同时采用实物、实例和学生实验相结合等多种教学方式，经过师生共同研究和对比讲解，使学生牢固掌握系统的物理理论。

3.2充分调动学生学习的主动性和热情。

教师在教学时，应让学生带着各自的思考去学习，教给学生创新思维方法，并注重师生双方的信息反馈和沟通，让学生畅所欲言，各抒己见，既利于强化学生的参与意识，又注重学生的个性发展和能力的培养。

3.3教学内容要难易适度。

设计由浅入深，由易到难的教学过程，让学生在教师的教学活动中产生一种对知识渴求的欲望，促使学生认真主动地学习。设计作业时，不能被动适应学生的实际水平和特点，应具有相对的难度。设计考题时，从培养学生多种能力的角度出发，既要求学生理解概念、规律是什么，又要求应用概念、规律去分析解决实际的物理问题。

3.4 教会学生质疑。

这是学生学会学习进而学会创造的开端，是学习活动的思维动力。人类的一切科学成就、新思想、新观念、新方法、新的发明创造，都是从疑问开始的。如果我们的教学使学生只是迷信书本和权威，在学习过程中提不出问题，那么学生的思想和认识将会没有任何价值，创造能力的发展是不可能。因此，在教学中鼓励学生提出一个问题比帮助他们解决一个问题更重要，教师应鼓励学生用探究的方法进行学习，大胆质疑，使学生的求知欲望得到充分的满足。

3.5教会学生富于联想，让学生提出深层次的见解。

联想是从一个问题的思考想到另一个问题的心理活动。联想能力的强弱和思维品质的广阔性、深刻性、灵活性触发创新思维的动力和源泉。物理学教学活动也应培养学生理解物理知识并灵活应用，去分析解决实际问题的能力。教师首先要鼓励学生认真仔细地观察事物，学会独立思考；其次应从多角度向学生提出问题，最后让学生说出自己与众不同的深层次见解。由浅入深，循序渐进，不断提高学生的创新思维能力，最终形成理论联系实际的良好学习方法。

总之，创新思维素质的培养是一个系统的工程，涉及的问题和因素很多，需要教育工作者广泛深入地研究和探讨，关键在思想上要重视，观念上要转变，行动上要落实。

参考文献

[1]《物理课程标准》（实验稿）中华人民共和国教育部制定.北京师范大学出版社出版发行

[2]张艳玲.中学物理实验教学的研究

[3]中国教育学会物理教育专业委员会主办.中学物理教学探讨

（作者简介：张凤珍，女，生于1967年9月6日，濮阳市第二高级中学物理教师，中学一级教师，省级骨干教师和学术技术带头人，所著论文《如何在物理教学中渗透研究性学习》获省级论文二等奖，参加国家级科研课题《新课标中的物理教学探索》的研究，已取得显著成果。所著论文多次获奖。）

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