摘要：在高中物理新课程理念下，如何培养学生的创新意识和创新能力，提高学生的科学素养，是当前急需思考的课题。本文结合学生的基础实际，在高中物理教学中，通过创设物理情境，激发学生对知识的好奇心和创新欲望，引导学生打开科学创新思路。将培养学生的创新能力贯穿于物理课堂教学过程的始终，激励学生创新的兴趣，培养学生的创新意识和创新能力。
关键词：高中物理教学；情境；培养；创新意识；创新能力。
传统的灌输式教学方法，缺乏独立见解和创新性，学生对知识也不敢大胆质疑，只能被动地接受，这不但影响到教师教学水平的提高，同时也遏制了学生个性的发展，达不到良好的教学效果。新课程改革，倡导“主动、探究、合作、创新”的学习方式，使学生的主体意识、能动性和创新性得以发展，真正成为学习的主人。要达到新课程改革的目的，首先是教师自身应转变角色，而教师的角色转变最终要落实到学生学习方式的转变上。在传授物理知识的同时，对学生的创新意识和创新能力也要着重培养，这是当前高中物理教育工作者重要任务之一。
一、激发学习动机，培养创新意识和创新能力。
创新是一种意识，在日常教学中培养创新意识十分重要，学生一旦形成创新意识，面对复杂问题时总会转换角度思考，提出的解决办法不拘一格，新颖独特。如何培养学生的创新意识和创新能力呢？首先要让学生对学习产生兴趣。教学实践告诉我们，教师在课堂教学过程中，有意识地创设情境，通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题，将学生引入情境中，容易激发学生的学习动机。笔者在高中物理教学中，通过创设物理情境，提出问题，使教学信息具有新奇性，从而使学生产生好奇心和求知欲，极大地激发了学生创新的兴趣，培养学生的创新意识和创新能力，收到良好的效果。
如在“失重和超重”一节的教学中，我让学生站在体重计上面，然后快速蹲下和快速站起，观察体重计的示数变化，启发和调动学生积极参与，引导学生自己去探究、分析、解决，给予适当的点拨，学生的学习开始由“被动”转向“主动”。学生的学习情感开始由“厌学”转向“乐学”，最后总结出失重的物理特征是具有向下的加速度，超重的物理特征是具有向上的加速度。下蹲过程先是向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，即是经历了失重和超重过程，体重计的读数先变小后变大再恢复原值。尝到甜头后，学生开始敢于展现与众不同的想象与创新。
又如，在“动能 势能”一节的教学中，笔者引用报道：“2000年7月15月，广州市一栋大楼18层窗户上掉下一块碎玻璃片，将停放在大楼下一辆轿车的车顶扎穿，幸好没有造成人员伤亡。”通过这一事件的报道，创设情境：一块碎玻璃片为什么有如此大的破坏力呢? 怎么会有这样大的能量扎穿轿车的车顶？碎玻璃片的动能和势能与那些因素有关？物体的动能和势能又有什么关系？通过这一系列的疑问，让学生在此情境中不断地发现问题、提出疑问、相互讨论、进行探究、总结归纳。然后教师引导学生总结得出决定物体的动能和重力势能的因素，从本质上理解物理概念的内涵。从而培养学生探索问题的意识和发现问题的能力，提高学生的创新意识和创新能力。
二、设置探究情境，做好实验，培养创新能力。
实验是物理教学的基础，它具有生动形象的特点，学生做到“眼到、手动、脑又转”，有利于激发学生的好奇心和求知欲，它成为中学物理教学培养学生创新意识和创新能力的重要途径。
以往的物理实验，都是教师先讲解完相关的原理、步骤，学生们通过实验进行验证，这对于培养学生获取新知识的能力，激发创新精神，没有很大作用。若教师能设疑激趣，将问题展示在学生面前，把学生引入相关的问题情境中，由学生自己运用实验手段，探究未知的现象或数据，得出实验结论，加深实验过程的理解，效果会不一样的，能很好的培养学生的创新意识和创新能力。
例如，在“研究摩擦力”这一节教学中，学生要理解“静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反”这句话比较困难，就是学生很难判断物体受到静摩擦力的方向。笔者创设这样的情境：同桌的两个同学把自己的右手压在一起，然后分别稍用力往外拉。此时提出问题：手与手接触的皮肤有什么感觉？自己的皮肤受到哪个方向的力？让学生互相说出自己的感受，交流见解。然后演示“拉动一把软长毛刷在水平桌面上运动”的实验，再演示“用两把颜色不同的软长毛刷上下相对，分别向相反方向拉动两刷”的实验，根据刷毛的偏向显示就可以判断两种情况下毛刷所受到摩擦力的方向。通过学生人人参与，动手实验，交流感受，物体受到摩擦力的方向就能彻底理解了。同时，也培养了学生的创新意识和创新能力。
三、使教室从封闭走向开放，实现课内外和校内外的联合。
探究学习是一种开放性、参与性的教学形式，它不局限于在一间教室或者一所学校，也不局限于书本。
为了探索问题，学生必须走出课堂，走出校园，融入社会和自然，学生有充分的独立思考时间，在亲身体验和创新过程中自主探究，将探究活动由部分扩展到整体，从课内延伸到课外。
观察和实验是培养创新意识的良好方式。笔者设计让学生置于动态、开放、生动、多元化的学习情境，使其在自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验，从而培养学生创新兴趣，激发学生创新意识的发展。在实验教学中，应不失时机的对学生标新立异的方法给予肯定、支持和帮助，鼓励学生大胆地猜想和独立思考，从而提高创新意识和创新能力。
例如，在“抛体运动”教学中，根据抛体运动知识，用简便方法测出玩具手枪射出的子弹速度，如何设计这个实验方案呢？为此，笔者创设了一个探索性和开放性的实验情境：灵活运用物理知识，设计最佳测量子弹速度的方案。活动材料：玩具手枪、白纸、复写纸、米尺、秒表。分组讨论：（1）测玩具手枪射出的子弹速度你能想出多少种方法？需要何种工具？（2）你设计的方案有哪些优点？（3）分析实验误差产生的原因，如何减少误差？（4）动手做一做你设计的方案。探究过程方案：（1）枪口瞄准竖直放置的白纸板，子弹射穿白纸，用秒表测时间，用直尺测子弹做直线运动的距离，利用速度公式求出子弹的速度。（2）用米尺测量出子弹下降的高度Y和水平射程X，利用平抛运动知识来求子弹速度。（3）让子弹做竖直上抛、竖直下抛、斜向下抛运动可测量出抛体运动速度。小组评比及反思：（1）归纳出每种测量子弹速度方案的优、缺点；（2）每位同学写写探究问题的感受。因此，在教学过程中通过创设开放性的实验情境，学生始终处于一种积极参与，动手、动脑、动口、相互交流的状态，让学生主动探究、发现和体验，学会对大量信息的收集、分析和判断，他们的思维、语言表达、相互交流、相互合作等能力得到了提高。这样可以极大地激发学生的学习兴趣，主动参与，获取新知识，大胆创新。同时，学生和教师间的交流更加直接、融洽，提高了教学效率和质量，从而增进学生的思维能力和创造能力，培养学生的创新意识和创新能力。
四、让学生体验探究过程，感悟研究方法，培养创新能力。
传统的教学方法以教师为中心，重知识的传授，轻能力的培养；学生练习重结果、轻过程，重内容、轻方法，这样阻碍了主观能动性的发挥，造成高分低能而不能适应社会发展的需要。新课程改革要求发挥学生的主体作用，就要有目的有计划地对学生进行学习方法的指导和创新能力的培养。
问题：竖直悬挂一根长L=15m的杆ＡＢ，在杆的正下方距杆下端A为５m处有一观察者P，当杆自由落下时杆全部通过P点需多长时间？在学习了匀变速直线运动规律和自由落体运动知识，此题最容易想到的就是常规解法：分别求出B、A两点自由下落到P点的时间，再求时间差即可。若引导学生继续思考、分析、讨论，还可以找出其他解法：(1)可认为AB不动，P向上做初速度为零的匀加速直线运动，求出P到B、A的时间差即可；(2)先求出A到达P点的速度VA，再应用匀变速直线运动的位移公式即可求时间；(3)分别求出B、A到达P的速度VB、VA，应用匀变速直线运动的速度公式即可求时间。通过这样的问题，引导学生运用多种方法来解决，可以培养学生的理解能力、归纳能力和创新能力。
五、鼓励并教会学生敢于质疑、善于质疑，培养创新能力。
爱因斯坦指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许是一个技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”要能够独立地提出问题，不经过思考是做不到的，问题能提在点子上，表明思考的深度，能独立地提出问题，能在别人看来不成问题的地方提出新问题，这正是创新的开始，创新的意识和行为往往就是从问题开始的。设计具有针对性和启发性的质疑情境，就能激起学生的创新意识和学习兴趣，启发他们思索探讨，逐步解疑，在探索中有所发展，甚至有所创新，创新能力在质疑的情境中得以提升。
例如，在教学“动量”的内容时，笔者就先用“高空落蛋”的实验拉开序幕：用透明薄塑料布包好一鸡蛋，将细线一端拴牢塑料布，另一端跨过一米高的支架，把鸡蛋缓缓地拉起一定的高度后松手，使其直接落于桌面上，结果可以想见，鸡蛋破碎了。然而，当笔者再次重复此实验时，同学们屏住呼吸，眼睛紧紧盯着鸡蛋，一颗颗原来平静的心也仿佛被提升起来了，而笔者此时却偷偷地在鸡蛋的正下方放上一块软海绵，结果自由下落的鸡蛋完好无损，当笔者展示鸡蛋给学生看时，学生都感到惊讶。在此基础上，把海绵亮给大家看，引起学生的质疑情绪，然后引导学生思考：（1）鸡蛋下面的海绵有什么作用？（2）从物理本质上看，应该怎样解释这种现象？学生产生质疑后，思维高度集中，迫切希望找到问题的答案。此时，笔者组织学生进行小组讨论，提出论证方案，交流见解。经过一系列的问题探究之后，学生从现象到本质，掌握了有关动量的一系列知识，在此过程中创新意识和创新能力得以加强。
物理教学中的质疑，主要是从观察的物理现象、实验数据、理论解释以及逻辑推理等方面提出问题，作为教师必须在教学中从学生已有的水平出发，采用适当的例子做引子，留下思考、探索和开拓的空间，让学生带着问题学，随着问题的深入学习，鼓励学生进行大胆“猜测”，善于提问，敢于挑战，这样就能很好的培养学生的创新意识和创新能力。
参考文献：
1．王棣生《中学物理创新教法》. 学宛出版社
2．胡百良《中学物理教学实践与研究》.江苏教育出版社
3．罗维治《中学物理教学法》.湖南师范大学出版社
4．安忠、刘炳升《中学物理实验教学研究》.高等教育出版社