一、創(chuàng)新能力的闡述和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的意義
隨著知識經濟時代的到來，科教興國戰(zhàn)略的實施，教育將發(fā)揮以往時代從未有過的關鍵性作用：國民素質的提高，創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)，知識創(chuàng)新和技術創(chuàng)新能力的開發(fā)主要依賴于教育。江澤民同志曾指出：“創(chuàng)新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力”。一個沒有創(chuàng)新的民族，難以屹立于世界民族之林的。21世紀的國際競爭歸根結底是人才的競爭。中華民族要實現(xiàn)21世紀的偉大復興，就需要千千萬萬個具有創(chuàng)新能力的人才。隨著我國改革開發(fā)的不斷深入，人們越來越認識到，社會的競爭，主要是人才的競爭，而人才競爭的實質就是人才創(chuàng)造力的競爭。新世紀教育改革的縱深發(fā)展，旨在全面提高學生的素質。無論是素質教育還是我國的高考，都體現(xiàn)了對學生創(chuàng)新能力的考查。物理教學作為學校教育的重要內容之一，對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著重要作用。而物理學從本質上說是一門實驗科學，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并受實驗的檢驗。因此在物理教學中，尤其在實驗教學中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力就顯得尤為重要。
“以德育為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力為重點的素質教育”是我國當今教育改革與發(fā)展的主流，其中關于創(chuàng)新能力培養(yǎng)尤其引人注目，成為教育界內外關注的熱點。人們在按照創(chuàng)新能力來衡量教育現(xiàn)狀的同時，也在思考著創(chuàng)新能力相關的一系列問題。
創(chuàng)新教育的涵義
狹義的創(chuàng)新是指創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)新的東西，突出前所未有的新字；而廣義上的創(chuàng)新則包括利用現(xiàn)有知識技能去重現(xiàn)前人已經探索的發(fā)現(xiàn)過程。所謂創(chuàng)新教育，是指依據(jù)社會主義現(xiàn)代化發(fā)展對人的要求，有目的地培養(yǎng)青少年學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格的教育。簡單地說，創(chuàng)新教育就是創(chuàng)造性人才的教育。
創(chuàng)新教育包括創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格三方面的內容。創(chuàng)新精神主要包括有好奇心、對新異事物的敏感，在創(chuàng)新過程中表現(xiàn)出來的那種自覺的、頑強的、勤奮的甚至是冒險的精神。這是一個人創(chuàng)新的靈魂和動力；創(chuàng)新能力主要包括創(chuàng)造性的思維能力、創(chuàng)造性的想象能力與創(chuàng)造性的組織、實施某種活動的能力，這是創(chuàng)新的核心。
要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力必須首先塑造創(chuàng)新人格。創(chuàng)新人格主要包括創(chuàng)新責任感、頑強的意志。還具有良好的思維品質，獨立的個性特征，如懷疑精神，創(chuàng)新意識，不迷信權威，優(yōu)良的意志品質，強烈的求知欲，不竭的進取精神，能經受挫折、失敗的良好心態(tài)。具有創(chuàng)新人格的學生往往顯示出首創(chuàng)性，感覺敏銳，洞察力強，能獨立判斷，能接納新事物，這是堅持創(chuàng)新、作出成果的根本保障。要塑造創(chuàng)新人格，必須要用科學的方法來培養(yǎng)，實驗本身就是一種好的科學方法。
中學階段的實驗，一般來講有三個方面：（1）實驗歸納法，它是指通過實驗事實歸納出物理規(guī)律的認識方法，如凸透鏡成像規(guī)律等。（2）實驗驗證方法，它是指科學家根據(jù)已有的經驗和知識，經過推理，提出假設和預見，然后再通過實驗來證實的方法，如電磁場理論。（3）理想實驗的方法，它是指以真實的實驗為基礎，但又高于真實實驗，它能更深刻地反應現(xiàn)象的本質，揭示事物間的內在聯(lián)系，也是人類認識的高度發(fā)展的體現(xiàn)，如牛頓第一定律的得出。學生學會了這些方法將終身受益，這些科學方法有如一盞明燈，指引著學生在科學的高峰是不斷攀登。
二、在物理實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
（一）變演示實驗為探索性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
在實驗中突出探索性方法的培養(yǎng)。以前的課堂演示實驗，一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如果將演示實驗改為探索性實驗，讓學生充分的動腦、動手、動口，發(fā)揮學生的主體作用，就能有利于學生創(chuàng)造思維的激發(fā)。物理教學常用的演示實驗有實驗歸納法和實驗驗證法。在教學中，應有意識地安排這兩種方法加強探索訓練。例如，在總電阻教學中，就可進行這兩種方法的訓練。（1）應用實驗歸納法探索電阻串聯(lián)。首先，教師要求學生根據(jù)歐姆定律設計一個電路，測定各個電阻的阻值，然后由學生進行實驗，并從實驗中歸納出R串＝R1＋R2的結論。接著，教師根據(jù)串聯(lián)電路中電流電壓的特點和歐姆定律，從理論上加以推導，也得出同樣的結果。這樣，在獲得關于串聯(lián)總電阻與分電阻關系的知識的同時，學生學習到自己設計電路、總結規(guī)律、從理論上論證的初步方法，即實驗歸納法。同時也培養(yǎng)了探索精神。（2）應用實驗驗證法探索電阻并聯(lián)。在并聯(lián)電路的探索中，先由教師從理論上推導出1／R并＝1／R1＋1／R2的關系，接著由學生自己設計電路操作實驗，然后驗證這一關系。后，由教師進行總結，聯(lián)系電阻與導體截面積的關系對并聯(lián)作出解釋。這樣，在獲得關于并聯(lián)電阻知識的同時，學生學習了實驗驗證法。
（二）充分利用實驗器材，設計有懸念的實驗，激發(fā)學生的興趣和思維
興趣是產生動機的重要條件。學習興趣也是學生力求認識世界，渴望獲得科學文化知識，不斷探索真理的情緒意向。創(chuàng)新意識是人們從事創(chuàng)造性活動的出發(fā)點和內驅力，是創(chuàng)造性思維、想象和創(chuàng)造性行為的前提，中學階段的學生思維敏捷，求知欲強，易于接受新鮮事物，富有上進心和探索精神，“好動、好奇、好勝”是他們的天性。而物理實驗形象生動，容易做成，而且富有動手操作和探索因素，非常迎合學生的心理特征，是學生吸收信息有效的一種形式。所以把兩者巧妙的結合起來，相互作用，就能激發(fā)學生心理活動的潛力，增強學習物理的興趣，克服物理難學的心理。學生對物理發(fā)生了興趣，就會積極主動地學習，就會張開想象的翅膀，積極思考，教學才能達到事半功倍的效果。如果學生對實驗無興趣，就會出現(xiàn)對實驗不感興趣，不愿動手、假參與等現(xiàn)象，將嚴重影響教學質量，更談不上培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。但是做好物理實驗并不是機械的重復課本上的實驗，而應該精心設計實驗的方法，使實驗產生佳效果。而產生佳效果就應該在實驗中出新出奇上下功夫。為此，教師可為學生設計一些有懸念的實驗，這將大大吸引學生的注意力，激發(fā)學生的興趣和思維，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力起到水到渠成的作用。例如，在“測凸透鏡焦距”實驗中，在基本完成規(guī)定的實驗要求時，可以提出這樣一個問題：如果透鏡被遮擋一部分，其成像有何變化呢？讓學生不要急于動手，而是先進行推測或猜想：“不成像”、“只有一部分”、“不變化”等等，各持己見，爭論不休，這時要求學生，利用身邊的器材加以驗證，發(fā)現(xiàn)成像情況不變，只是像的亮度變暗。教師可根據(jù)已學的知識進行分析，得出正確結論的依據(jù)。學生通過對問題的推測和猜想，在動手實驗，觀察思考，分析歸納后，會產生意想不到的效果。學生的興趣就會油然而生。愛因斯坦曾說過：“熱愛是好的老師。”楊振寧也指出：“成功的真正秘訣是興趣。”學習興趣作為內在的力量促使人致力于從各個方面去認識對象，了解對象產生的原因，找出規(guī)律的東西，創(chuàng)新的意識也就出現(xiàn)了。
（三）采用多種方法，活躍學生思維，激起學生的創(chuàng)新欲
（1）誘發(fā)學生的創(chuàng)新動機，關鍵在于建立民主和諧的學習氛圍。教師創(chuàng)造一種民主、寬松、友好的教學環(huán)境，使學生在心理上放松的情況下形成一個無拘無束的思維空間。反之，如果課堂氛圍過于嚴肅，就會抑制學生的積極性，阻礙學生的思維，要想創(chuàng)造民主、和諧的學習氛圍、教師首先要更新觀念。要徹底拋棄師德尊嚴，教師的權威神圣不可侵犯等傳統(tǒng)觀念。俗話說：親其師才能信其道。教師要學會用微笑、幽默性、鼓勵的語言，親近的行動拉近與學生的距離。及時傳遞對學生的信任、期望、贊許等信息。使師生間建立一種信任、平等的關系。讓學生消除神秘感、恐懼感。大膽的表達出自己觀點，敢于和同學、老師爭論。其次要變傳統(tǒng)的灌輸式的學習為探究式學習。傳統(tǒng)的實驗教學都是老師講的非常仔細，實驗原理、步驟、注意事項等反復強調，學生背得昏天暗地，可考試時實驗還是丟分多的。那么為什么不這樣做呢？例如，楞次定律的教學安排有一節(jié)課，還有一節(jié)是驗證性實驗，我們現(xiàn)在可以把兩節(jié)課的內容結合在一起，組織成一節(jié)探究性學習課，把儀器發(fā)給學生，讓學生自己動手，總結出楞次定律，并把實驗過程中出現(xiàn)的問題羅列出來，讓學生討論原因，親身體會創(chuàng)新不是高不可攀的難事，從而提高想創(chuàng)新、敢創(chuàng)新的自信心，就能激起學生的創(chuàng)新欲望。
（2）科學作風的培養(yǎng)。實驗本身是嚴謹?shù)?，實驗過程中要讓學生尊重事實，忠于數(shù)據(jù)，明白那種湊實驗結果，弄虛作假的作風是不容許的，要寬容的對待學生在實驗中所出現(xiàn)的錯誤，鼓勵他們找出錯誤的原因，這有利于學生創(chuàng)新人格的形成。
（3）創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在物理實驗教學中，應開拓學生的思維空間，積極創(chuàng)設問題情景，給學生的思維以較大的活動范圍。如：讓學生自己設計和選擇實驗方案；自己正確地選擇儀器等，而不是機械的重復課本上的實驗。在實驗中，允許學生在掌握實驗原理的基礎上，使用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。這樣需要學生在各種因素只進行取舍，對所得的信息進行篩選。使學生有全局觀點和善于妥協(xié)，在不同的情況下善于應變的精神。讓學生在實踐只去探索，去思考，取得的效果就比老師講半天強得多，也深刻得多。
（4）物理實驗能力的培養(yǎng)。物理實驗能力具體來說，包括以下幾個方面：1．觀察能力，在培養(yǎng)觀察能力時，教師要引導學生學會有目的重點觀察，還要讓學生知道怎樣進行仔細的觀察。在物理實驗教學中，有兩種常用的觀察法應使學生掌握。一是系統(tǒng)觀察法，它包括順序觀察；分步觀察和角度觀察。如對部分電路歐姆定律實驗的觀察就是這樣。第一步，先定性觀察電阻變化或電壓變化都引起的電流變化；第二步，固定電阻，定量觀察電壓變化對電流的影響；第三步，固定電壓，定量觀察電阻變化對電流的影響。二是對比觀察法。包括異部對比、異物對比、前后對比及分類。2．實驗操作能力，主要培養(yǎng)學生正確使用基本儀器，獨立完成實驗，排除實驗中出現(xiàn)的故障等。3．分析和處理數(shù)據(jù)的能力，要求學生有能力對數(shù)據(jù)進行分析和處理，并得出結論。
（四）創(chuàng)設實驗問題，促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展
創(chuàng)新教學的構成要素是把研究性、引導性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機的結合起來，這要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應用現(xiàn)代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優(yōu)化組合，用“創(chuàng)造性的教”為學生“創(chuàng)造性的學”創(chuàng)造環(huán)境和條件。
問題意識是思維能力的動力，是創(chuàng)新能力形成的基石。強化學生的問題意識是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的起源，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的核心。在物理實驗教學中，除了正常的演示與分組實驗外，要加強學生的實踐活動，讓學生在操作材料的過程中發(fā)現(xiàn)問題。愛因斯坦把科學定義為“具有探究意義的經歷”。可見，實踐操作在學生認識知識與創(chuàng)新能力形成過程中的作用。如《摩擦力》一課，為學生準備了小車，磁塊、圓棍、抹布、測力計等材料，讓學生設計減少摩擦力的實驗，學生在實驗中發(fā)現(xiàn)用測力計拉動沒有車廂的車輪，在光滑的桌面上滾動時摩擦力小。這一實驗，學生綜合運用了正壓力、摩擦方式、摩擦系數(shù)等知識，減少摩擦力的方法是學生在邊操作邊思考中總結出來的。又如，研究聲音的高低與車輪轉速之間的關系時，學生不僅發(fā)現(xiàn)聲音的高低與車輪轉速快慢有關，還與紙片厚薄，紙片插入車輪的多少等有關系。轉速快，紙片厚，插入少，聲音高，發(fā)現(xiàn)了音調與振動頻率之間的關系，還發(fā)現(xiàn)了聲音的強弱與振幅的關系。如果不讓學生親自動手，就沒有這么多的發(fā)現(xiàn)。此外，在學生的模型制作、游戲、調查小組實驗活動中，也可以發(fā)展創(chuàng)造性活動，鼓勵學生創(chuàng)新。
（五）在第二課堂上培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
第二課堂是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要途徑。在科教活動中，結合學生的實際情況，不斷地向學生介紹新的科技成果，能迅速將各種即時信息傳遞給學生。這些新的科技信息可以通過各種教學手段傳遞給學生。例如：日本的科技博覽會中現(xiàn)代化的機器人，神舟飛船載人航天成功，使學生大開眼界；愛因斯坦的相對論、時空觀，有意義的科幻片等。這樣，有利于擴大學生的知識面，開拓了他們的視野，培養(yǎng)了學生的思維能力、想象能力，激發(fā)了學生的求知欲望，大大增強了學習的動力。
此外，第二課堂還不受現(xiàn)行教學計劃和大綱的限制。時間和空間都機動靈活、內容豐富多彩。因此我們開設了小制作、小發(fā)明、實驗改進、專題講座等等的活動，進一步深化課堂教學內容，拓寬知識視野。學生通過第二課堂的學習，看到物理學知識的應用價值，從而進一步增強學習物理的信心。特別是通過自己動手實驗，失敗了再改進，再失敗再改進，培養(yǎng)了學生對知識的執(zhí)著追求和頑強的意志、毅力，能經受挫折、失敗的良好心態(tài)。當然，學生的課外實驗（包括小制作），主要是以擴展知識面、發(fā)展創(chuàng)造力為主要目的。學生在課外實驗中，不可能一帆風順。教師要適當引導，不使他們過多地碰壁。但是，教師也不可包辦代替，要讓學生經受挫折，從中總結經驗教訓，不斷改進實驗，發(fā)揮學生的創(chuàng)造性，從而獲得成功，這樣將會增加學生學習的樂趣并得到更多鍛煉。
（六）保持積極態(tài)度，主動探索研究
教師要不斷鼓勵學生進行探究性學習。鼓勵學生積極一點，你就一步，你一步，就可能一個時代。學習不是一帆風順，需要堅強的毅力和積極的心態(tài)。在課外，鼓勵學生進行小實驗、小制作，小發(fā)明，撰寫科技小論文。通過這些活動，鍛煉學生收集信息、處理信息的能力；發(fā)展興趣特長，讓學生對同一問題，善于全方位、多角度、多途徑的去思考，從而發(fā)展學生的求異思維和創(chuàng)新能力。
三、總結
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)關鍵在于基礎教育，基礎教育是創(chuàng)新人才成長的搖籃，中學階段的學生是富有激情和創(chuàng)造精神的。物理教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主陣地，物理實驗教學是物理教學的主要方法，我們應該努力挖掘實驗教學的潛力，更好的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力；我們應該讓學生從應試教育中擺脫出來，給學生提供一個能充分展示他們聰明才智的舞臺，使他們健康成長，成為21世紀所需要的創(chuàng)新人才。為中華民族的偉大復興做出應有的貢獻。
隨著知識經濟時代的到來，科教興國戰(zhàn)略的實施，教育將發(fā)揮以往時代從未有過的關鍵性作用：國民素質的提高，創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)，知識創(chuàng)新和技術創(chuàng)新能力的開發(fā)主要依賴于教育。江澤民同志曾指出：“創(chuàng)新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力”。一個沒有創(chuàng)新的民族，難以屹立于世界民族之林的。21世紀的國際競爭歸根結底是人才的競爭。中華民族要實現(xiàn)21世紀的偉大復興，就需要千千萬萬個具有創(chuàng)新能力的人才。隨著我國改革開發(fā)的不斷深入，人們越來越認識到，社會的競爭，主要是人才的競爭，而人才競爭的實質就是人才創(chuàng)造力的競爭。新世紀教育改革的縱深發(fā)展，旨在全面提高學生的素質。無論是素質教育還是我國的高考，都體現(xiàn)了對學生創(chuàng)新能力的考查。物理教學作為學校教育的重要內容之一，對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著重要作用。而物理學從本質上說是一門實驗科學，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并受實驗的檢驗。因此在物理教學中，尤其在實驗教學中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力就顯得尤為重要。
“以德育為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力為重點的素質教育”是我國當今教育改革與發(fā)展的主流，其中關于創(chuàng)新能力培養(yǎng)尤其引人注目，成為教育界內外關注的熱點。人們在按照創(chuàng)新能力來衡量教育現(xiàn)狀的同時，也在思考著創(chuàng)新能力相關的一系列問題。
創(chuàng)新教育的涵義
狹義的創(chuàng)新是指創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)新的東西，突出前所未有的新字；而廣義上的創(chuàng)新則包括利用現(xiàn)有知識技能去重現(xiàn)前人已經探索的發(fā)現(xiàn)過程。所謂創(chuàng)新教育，是指依據(jù)社會主義現(xiàn)代化發(fā)展對人的要求，有目的地培養(yǎng)青少年學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格的教育。簡單地說，創(chuàng)新教育就是創(chuàng)造性人才的教育。
創(chuàng)新教育包括創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格三方面的內容。創(chuàng)新精神主要包括有好奇心、對新異事物的敏感，在創(chuàng)新過程中表現(xiàn)出來的那種自覺的、頑強的、勤奮的甚至是冒險的精神。這是一個人創(chuàng)新的靈魂和動力；創(chuàng)新能力主要包括創(chuàng)造性的思維能力、創(chuàng)造性的想象能力與創(chuàng)造性的組織、實施某種活動的能力，這是創(chuàng)新的核心。
要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力必須首先塑造創(chuàng)新人格。創(chuàng)新人格主要包括創(chuàng)新責任感、頑強的意志。還具有良好的思維品質，獨立的個性特征，如懷疑精神，創(chuàng)新意識，不迷信權威，優(yōu)良的意志品質，強烈的求知欲，不竭的進取精神，能經受挫折、失敗的良好心態(tài)。具有創(chuàng)新人格的學生往往顯示出首創(chuàng)性，感覺敏銳，洞察力強，能獨立判斷，能接納新事物，這是堅持創(chuàng)新、作出成果的根本保障。要塑造創(chuàng)新人格，必須要用科學的方法來培養(yǎng)，實驗本身就是一種好的科學方法。
中學階段的實驗，一般來講有三個方面：（1）實驗歸納法，它是指通過實驗事實歸納出物理規(guī)律的認識方法，如凸透鏡成像規(guī)律等。（2）實驗驗證方法，它是指科學家根據(jù)已有的經驗和知識，經過推理，提出假設和預見，然后再通過實驗來證實的方法，如電磁場理論。（3）理想實驗的方法，它是指以真實的實驗為基礎，但又高于真實實驗，它能更深刻地反應現(xiàn)象的本質，揭示事物間的內在聯(lián)系，也是人類認識的高度發(fā)展的體現(xiàn)，如牛頓第一定律的得出。學生學會了這些方法將終身受益，這些科學方法有如一盞明燈，指引著學生在科學的高峰是不斷攀登。
二、在物理實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
（一）變演示實驗為探索性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
在實驗中突出探索性方法的培養(yǎng)。以前的課堂演示實驗，一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如果將演示實驗改為探索性實驗，讓學生充分的動腦、動手、動口，發(fā)揮學生的主體作用，就能有利于學生創(chuàng)造思維的激發(fā)。物理教學常用的演示實驗有實驗歸納法和實驗驗證法。在教學中，應有意識地安排這兩種方法加強探索訓練。例如，在總電阻教學中，就可進行這兩種方法的訓練。（1）應用實驗歸納法探索電阻串聯(lián)。首先，教師要求學生根據(jù)歐姆定律設計一個電路，測定各個電阻的阻值，然后由學生進行實驗，并從實驗中歸納出R串＝R1＋R2的結論。接著，教師根據(jù)串聯(lián)電路中電流電壓的特點和歐姆定律，從理論上加以推導，也得出同樣的結果。這樣，在獲得關于串聯(lián)總電阻與分電阻關系的知識的同時，學生學習到自己設計電路、總結規(guī)律、從理論上論證的初步方法，即實驗歸納法。同時也培養(yǎng)了探索精神。（2）應用實驗驗證法探索電阻并聯(lián)。在并聯(lián)電路的探索中，先由教師從理論上推導出1／R并＝1／R1＋1／R2的關系，接著由學生自己設計電路操作實驗，然后驗證這一關系。后，由教師進行總結，聯(lián)系電阻與導體截面積的關系對并聯(lián)作出解釋。這樣，在獲得關于并聯(lián)電阻知識的同時，學生學習了實驗驗證法。
（二）充分利用實驗器材，設計有懸念的實驗，激發(fā)學生的興趣和思維
興趣是產生動機的重要條件。學習興趣也是學生力求認識世界，渴望獲得科學文化知識，不斷探索真理的情緒意向。創(chuàng)新意識是人們從事創(chuàng)造性活動的出發(fā)點和內驅力，是創(chuàng)造性思維、想象和創(chuàng)造性行為的前提，中學階段的學生思維敏捷，求知欲強，易于接受新鮮事物，富有上進心和探索精神，“好動、好奇、好勝”是他們的天性。而物理實驗形象生動，容易做成，而且富有動手操作和探索因素，非常迎合學生的心理特征，是學生吸收信息有效的一種形式。所以把兩者巧妙的結合起來，相互作用，就能激發(fā)學生心理活動的潛力，增強學習物理的興趣，克服物理難學的心理。學生對物理發(fā)生了興趣，就會積極主動地學習，就會張開想象的翅膀，積極思考，教學才能達到事半功倍的效果。如果學生對實驗無興趣，就會出現(xiàn)對實驗不感興趣，不愿動手、假參與等現(xiàn)象，將嚴重影響教學質量，更談不上培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。但是做好物理實驗并不是機械的重復課本上的實驗，而應該精心設計實驗的方法，使實驗產生佳效果。而產生佳效果就應該在實驗中出新出奇上下功夫。為此，教師可為學生設計一些有懸念的實驗，這將大大吸引學生的注意力，激發(fā)學生的興趣和思維，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力起到水到渠成的作用。例如，在“測凸透鏡焦距”實驗中，在基本完成規(guī)定的實驗要求時，可以提出這樣一個問題：如果透鏡被遮擋一部分，其成像有何變化呢？讓學生不要急于動手，而是先進行推測或猜想：“不成像”、“只有一部分”、“不變化”等等，各持己見，爭論不休，這時要求學生，利用身邊的器材加以驗證，發(fā)現(xiàn)成像情況不變，只是像的亮度變暗。教師可根據(jù)已學的知識進行分析，得出正確結論的依據(jù)。學生通過對問題的推測和猜想，在動手實驗，觀察思考，分析歸納后，會產生意想不到的效果。學生的興趣就會油然而生。愛因斯坦曾說過：“熱愛是好的老師。”楊振寧也指出：“成功的真正秘訣是興趣。”學習興趣作為內在的力量促使人致力于從各個方面去認識對象，了解對象產生的原因，找出規(guī)律的東西，創(chuàng)新的意識也就出現(xiàn)了。
（三）采用多種方法，活躍學生思維，激起學生的創(chuàng)新欲
（1）誘發(fā)學生的創(chuàng)新動機，關鍵在于建立民主和諧的學習氛圍。教師創(chuàng)造一種民主、寬松、友好的教學環(huán)境，使學生在心理上放松的情況下形成一個無拘無束的思維空間。反之，如果課堂氛圍過于嚴肅，就會抑制學生的積極性，阻礙學生的思維，要想創(chuàng)造民主、和諧的學習氛圍、教師首先要更新觀念。要徹底拋棄師德尊嚴，教師的權威神圣不可侵犯等傳統(tǒng)觀念。俗話說：親其師才能信其道。教師要學會用微笑、幽默性、鼓勵的語言，親近的行動拉近與學生的距離。及時傳遞對學生的信任、期望、贊許等信息。使師生間建立一種信任、平等的關系。讓學生消除神秘感、恐懼感。大膽的表達出自己觀點，敢于和同學、老師爭論。其次要變傳統(tǒng)的灌輸式的學習為探究式學習。傳統(tǒng)的實驗教學都是老師講的非常仔細，實驗原理、步驟、注意事項等反復強調，學生背得昏天暗地，可考試時實驗還是丟分多的。那么為什么不這樣做呢？例如，楞次定律的教學安排有一節(jié)課，還有一節(jié)是驗證性實驗，我們現(xiàn)在可以把兩節(jié)課的內容結合在一起，組織成一節(jié)探究性學習課，把儀器發(fā)給學生，讓學生自己動手，總結出楞次定律，并把實驗過程中出現(xiàn)的問題羅列出來，讓學生討論原因，親身體會創(chuàng)新不是高不可攀的難事，從而提高想創(chuàng)新、敢創(chuàng)新的自信心，就能激起學生的創(chuàng)新欲望。
（2）科學作風的培養(yǎng)。實驗本身是嚴謹?shù)?，實驗過程中要讓學生尊重事實，忠于數(shù)據(jù)，明白那種湊實驗結果，弄虛作假的作風是不容許的，要寬容的對待學生在實驗中所出現(xiàn)的錯誤，鼓勵他們找出錯誤的原因，這有利于學生創(chuàng)新人格的形成。
（3）創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在物理實驗教學中，應開拓學生的思維空間，積極創(chuàng)設問題情景，給學生的思維以較大的活動范圍。如：讓學生自己設計和選擇實驗方案；自己正確地選擇儀器等，而不是機械的重復課本上的實驗。在實驗中，允許學生在掌握實驗原理的基礎上，使用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。這樣需要學生在各種因素只進行取舍，對所得的信息進行篩選。使學生有全局觀點和善于妥協(xié)，在不同的情況下善于應變的精神。讓學生在實踐只去探索，去思考，取得的效果就比老師講半天強得多，也深刻得多。
（4）物理實驗能力的培養(yǎng)。物理實驗能力具體來說，包括以下幾個方面：1．觀察能力，在培養(yǎng)觀察能力時，教師要引導學生學會有目的重點觀察，還要讓學生知道怎樣進行仔細的觀察。在物理實驗教學中，有兩種常用的觀察法應使學生掌握。一是系統(tǒng)觀察法，它包括順序觀察；分步觀察和角度觀察。如對部分電路歐姆定律實驗的觀察就是這樣。第一步，先定性觀察電阻變化或電壓變化都引起的電流變化；第二步，固定電阻，定量觀察電壓變化對電流的影響；第三步，固定電壓，定量觀察電阻變化對電流的影響。二是對比觀察法。包括異部對比、異物對比、前后對比及分類。2．實驗操作能力，主要培養(yǎng)學生正確使用基本儀器，獨立完成實驗，排除實驗中出現(xiàn)的故障等。3．分析和處理數(shù)據(jù)的能力，要求學生有能力對數(shù)據(jù)進行分析和處理，并得出結論。
（四）創(chuàng)設實驗問題，促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展
創(chuàng)新教學的構成要素是把研究性、引導性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機的結合起來，這要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應用現(xiàn)代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優(yōu)化組合，用“創(chuàng)造性的教”為學生“創(chuàng)造性的學”創(chuàng)造環(huán)境和條件。
問題意識是思維能力的動力，是創(chuàng)新能力形成的基石。強化學生的問題意識是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的起源，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的核心。在物理實驗教學中，除了正常的演示與分組實驗外，要加強學生的實踐活動，讓學生在操作材料的過程中發(fā)現(xiàn)問題。愛因斯坦把科學定義為“具有探究意義的經歷”。可見，實踐操作在學生認識知識與創(chuàng)新能力形成過程中的作用。如《摩擦力》一課，為學生準備了小車，磁塊、圓棍、抹布、測力計等材料，讓學生設計減少摩擦力的實驗，學生在實驗中發(fā)現(xiàn)用測力計拉動沒有車廂的車輪，在光滑的桌面上滾動時摩擦力小。這一實驗，學生綜合運用了正壓力、摩擦方式、摩擦系數(shù)等知識，減少摩擦力的方法是學生在邊操作邊思考中總結出來的。又如，研究聲音的高低與車輪轉速之間的關系時，學生不僅發(fā)現(xiàn)聲音的高低與車輪轉速快慢有關，還與紙片厚薄，紙片插入車輪的多少等有關系。轉速快，紙片厚，插入少，聲音高，發(fā)現(xiàn)了音調與振動頻率之間的關系，還發(fā)現(xiàn)了聲音的強弱與振幅的關系。如果不讓學生親自動手，就沒有這么多的發(fā)現(xiàn)。此外，在學生的模型制作、游戲、調查小組實驗活動中，也可以發(fā)展創(chuàng)造性活動，鼓勵學生創(chuàng)新。
（五）在第二課堂上培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
第二課堂是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要途徑。在科教活動中，結合學生的實際情況，不斷地向學生介紹新的科技成果，能迅速將各種即時信息傳遞給學生。這些新的科技信息可以通過各種教學手段傳遞給學生。例如：日本的科技博覽會中現(xiàn)代化的機器人，神舟飛船載人航天成功，使學生大開眼界；愛因斯坦的相對論、時空觀，有意義的科幻片等。這樣，有利于擴大學生的知識面，開拓了他們的視野，培養(yǎng)了學生的思維能力、想象能力，激發(fā)了學生的求知欲望，大大增強了學習的動力。
此外，第二課堂還不受現(xiàn)行教學計劃和大綱的限制。時間和空間都機動靈活、內容豐富多彩。因此我們開設了小制作、小發(fā)明、實驗改進、專題講座等等的活動，進一步深化課堂教學內容，拓寬知識視野。學生通過第二課堂的學習，看到物理學知識的應用價值，從而進一步增強學習物理的信心。特別是通過自己動手實驗，失敗了再改進，再失敗再改進，培養(yǎng)了學生對知識的執(zhí)著追求和頑強的意志、毅力，能經受挫折、失敗的良好心態(tài)。當然，學生的課外實驗（包括小制作），主要是以擴展知識面、發(fā)展創(chuàng)造力為主要目的。學生在課外實驗中，不可能一帆風順。教師要適當引導，不使他們過多地碰壁。但是，教師也不可包辦代替，要讓學生經受挫折，從中總結經驗教訓，不斷改進實驗，發(fā)揮學生的創(chuàng)造性，從而獲得成功，這樣將會增加學生學習的樂趣并得到更多鍛煉。
（六）保持積極態(tài)度，主動探索研究
教師要不斷鼓勵學生進行探究性學習。鼓勵學生積極一點，你就一步，你一步，就可能一個時代。學習不是一帆風順，需要堅強的毅力和積極的心態(tài)。在課外，鼓勵學生進行小實驗、小制作，小發(fā)明，撰寫科技小論文。通過這些活動，鍛煉學生收集信息、處理信息的能力；發(fā)展興趣特長，讓學生對同一問題，善于全方位、多角度、多途徑的去思考，從而發(fā)展學生的求異思維和創(chuàng)新能力。
三、總結
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)關鍵在于基礎教育，基礎教育是創(chuàng)新人才成長的搖籃，中學階段的學生是富有激情和創(chuàng)造精神的。物理教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主陣地，物理實驗教學是物理教學的主要方法，我們應該努力挖掘實驗教學的潛力，更好的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力；我們應該讓學生從應試教育中擺脫出來，給學生提供一個能充分展示他們聰明才智的舞臺，使他們健康成長，成為21世紀所需要的創(chuàng)新人才。為中華民族的偉大復興做出應有的貢獻。