创新能力的培养在科学课堂教学中的体现
摘要：创新是人类社会发展的动力，创新教育反应了人类文明进步和时代发展的要求，培养创新能力是创新教育的重要组成部分。进行创新能力培养有利于全面落实素质教育，重视在教学中提高对创造力培养的重要性的认识，重视教学过程与培养学生创造性思文过程的统一，使创新能力的培养在科学课堂教学中得到充分体现，为培养具有创造性才能的人而作准备。
关键词：创新能力；培养；体现
一、问题的提出
创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力(江泽民语)。学生中蕴藏着巨大的创造潜力，需要我们教师认真地引导、培育。研究如何培养、开发学生的创新精神和创造能力的有效途径，已成为我们教师的新课题，也是21世纪带给我们的挑战和机遇。创新能力培养是教育的重要目的和要求之一，也是课堂教学的目的和要求之一。作为科学教学，其教学过程中蕴藏着巨大的可挖掘的“创新性”，它不但表现在教师以其创新性教学激发学生的创新能力，还表现在学生个体的创新的学习过程，两者是互为统一的。传统课堂教学重知识的传授、轻能力的培养，教师是课堂的主宰，学生被动地接受一切。学生的创新意识被扼杀在萌芽状态，不利于学生创新能力的培养，更谈不上符合时代发展的要求。在这种情况下，科学教师在教学过程中，运用心理学和教育学的有关知识，大量而积极地为自己的课堂教学营造有利于培养学生创新能力的条件和氛围，拓展思路，探索途径和方法，这是当前教学所面临的客观问题，需要为之努力探索。
二、理论依据
创新能力的培养是社会和个体发展的内在要求。心理学研究表明：能力是直接影响活动效率、使活动顺利完成的个性心理特征。创新能力则指按照预先设定的目标，利用一切已有的信息，创造出新颖、独特、具有个人或社会价值的产品的能力。创新能力的核心是创造性思文，而创造性思文是一种以新颖独特的方法解决问题的过程。创造性思文是人们从事创造活动中所特有的高层次的思文，其基本的特点就是创新性，也称新颖性、求异性，是创造性思文的充要条件，即凡是在解决问题时具有创新性，包括独立地创造出新思路、新方法、新概念，新理论的思文活动，都可以称为创造性思文。
教育学理论也强调对学生创新能力的培养。科学技术的迅速发展，使得知识的创造和传播成为社会发展的主要动力，使人类进入了知识经济的时代。它要求人们充分发挥自己的主动性和创造性，积极应对世界的变化。由此，教育要重视运用心理学，教育学等学科的研究成果，通过诸如猜想、发现问题、探究学习、发散思文和聚合思文等能力的培养，以此来体现教学目的的创新要求。
三、创新能力的培养在科学课堂教学中的体现
1．重视提高学生对创造力培养的重要性的认识
多数学生学科学只注重基础知识的学习，很少想到在学习过程中自觉培养思文的创造性、灵活性，且将人的创造能力常看得高不可攀，望尘莫及。为此科学教师适时适当结合教学实际引导学生纠正一些思想上不正确认识，逐步提高对创新能力培养重要性的认识是很有必要的。
首先，科学的整个历史就是创新的历史，科学在发展过程中每前进一步都是一种创新活动。在引入新课时，常可利用科学史结合科学家的创造发现来进行。如著名的电磁感应定律就是法拉第由电生磁事实逆向思文大胆作出了以磁能否产生电的设想，最终通过实验和推理而得出的。在教学过程中，经常注意体现科学思想、概念、规律、认识上的创新及科学应用上的创新特征。如在介绍热机的工作原理和应用时可告诉学生，由英国科学家瓦特发明的第一台蒸汽机就是在利用水蒸气膨胀做功的基础上创造的，随后又不断地创新、发展，使热机广泛应用于生产的各个方面。又如在讲空气时，介绍科学家如何发现空气的成分实验。这样不仅可开阔学生思路，受到创造性思文的熏陶，且从中体会到科学家的重大创新，除与他们的天才和广博知识有关外，根本原因还在于他们具有创新意识和创造性思文，他们与不少知识渊博但毫无创造成果的人的区别正在于此。而人的这种创造能力又不仅仅是少数科学家、天才人物的专利，更不是先天决定的，而是与其它能力一样，可通过学习、培养与训练不断提高的，如钢筋混泥土的发明者是一位花匠， 自行车播种器的发明者是一位农民，升降篮球架的发明者是一位小学生等。使学生确信每个人都蕴藏巨大的创造力，不去开发，永远只是一种潜在的力量，甚至被扼杀。
其次，现在和未来都需要创造力。可以举一些国内外和身边的实例告诉学生，不仅科学的发展需要创新，也不仅发明创造需要创造力，从一个国家经济的腾飞，到一个行业部门乃至个人学习生活的各个侧面，都会遇到新问题要解决，我们要走新路，使之充满活力和生机，产生不同寻常的效果，也都少不了创造力。例如，我国已加入世贸组织的行列，随着国门的进一步打开，一个商家企业要想立于不败之地，企业本身就必须不断地创新，创造出新颖，独特的商品来，才能被顾客所信赖，才能有立足之地；学习过程中我们经常碰到这样那样的问题，为了解决问题就得想出新方法，哪怕是为了解一道题目，也是在创新活动。使学生认识到面对新世纪的挑战，必须努力培养自己成为开拓型、创造性人才，从而增强学生自觉培养自己创造性才干的意识。
2．重视教学过程与培养学生创造性思文过程的统一
科学文化基础知识是培养创造力的支柱，因而开发创造力不是削弱基础知识教学，而是要努力改革课堂教学，把基础知识教学过程与培养创造性思文过程统一起来。教学实践证明，学生的心灵深处都存在着使自己成为发现者、研究者、探索者的愿望，如果教师在教学过程中，重视为学生提供发现问题和运用知识的机会，创造解决问题的条件，学生的创造性思文就会得到培养和发展，并能在研究过程中亲身体验到人类驾驭知识，改造现实的自豪感，这种内在的情感体验，会反过来激励学生再探索，再创造。为此在基础知识教学中要努力做到以下几点：
（1）启发诱导学生大胆猜想
人在认识客观世界的过程中不仅能感知到直接作用于感觉器官的事物，或者回忆起曾经感知过的事物的表象，而且在思文的参与下，还能在头脑中创造出某些没有经历过或现实中尚未存在的事物的形象，这就是想象。人凭借想象常能未经逐步仔细的分析迅速对问题答案作合理推测、设想，即猜想。猜想是一种创造性的思文形式。牛顿说：“没有大胆的推测就不可能有伟大的发现。”事实也是如此，古今中外，任何科学学说的出现，起初都是大胆的猜想。如爱因斯坦曾凭借天才的直觉，大胆提出了“光在真空中无论对任何参考系，其速度都是C=3×108m/s”。因此为培养学生创造能力，在科学教学中除发展学生逻辑思文外，还应充分挖掘出教材中的猜想因素，适时鼓励学生大胆猜想，且具有善于对猜想进行验证的科学态度。如在《大气压》的教学中“瓶子吞鸡蛋”的实验是惯例做的，在此基础上点化学生：能否使“瓶子吐鸡蛋”呢?先让学生大胆设想，然后互相交流，并诱导学生如何改进实验装置来设计实验验证。当后来用实验证明学生的猜想正确性时，表现得异常兴奋。这样不仅有利于激起学生活泼的思文活动，使之主动接受知识，且能使学生体会到自己猜测发现的乐趣。又如在学生认识了直线电流周围的磁感线形状后，启发学生猜想：把直线电流弯曲成环形电流时，周围空间的磁感线形状又会是怎样呢?等等。只要教师有心，实际科学教学中让学生猜想的机会还是经常有的。
实践证明，在教学中重视猜想能力培养，必能调动学生学习科学的积极性，发展学生的创造性思文，提高创造力。
（2）引导学生自己发现问题，激发其探究性学习的精神
教学中只满足于让学生“学会”，还是努力通过创新性教学来教给学生求知的本领，即让学生“会学’，这反映出两种不同的素质观。杨振宁在说到自己成功秘诀时说：“我到芝加哥大学攻读博士学位，学到一种与中国完全不同的学习方法。老师要你注意的不是最高原则，而是一些新的现象，抓住这些现象进行探索、研究、归纳、总结。”因此，在科学知识的传授中，应尽可能在着重讲明基本概念、观点及提示有关材料基础上，把寻求结论的任务留给学生，让学生在自求通达的过程中去体验智力劳动的甘苦，激发探索精神，从而使创造思文得以培养。至于学生得出的结论是否完全正确，倒无关紧要，要紧的是这对培养学生的创造才能是会有极大帮助的。例如在研究电流跟电压、电阻关系的问题时，不是简单通过演示把结论告诉学生，而是帮助学生先回忆学过的知识，根据研究的目的和方法，利用学过的仪器，设计一个实验进行定量研究。从中放手让学生自己设计电路图和记录表格，选择所需仪器，连接电路，边实验边记录，并对记录进行分析归纳，最后由学生表达出欧姆定律的内容。在这样的教学过程中，学生热情高涨，思文活跃，且所学知识也印象深刻。又如学生在掌握了欧姆定律的知识后，可提供有关材料让学生自己来研究分析怎样用电压表和电流表测导体的电阻。
此外在课堂教学中，教师要经常适当地结合有关内容补充教材中缺乏的、但又是生活中常见实用的、学生感兴趣的科学现象和科学问题。如灯丝为何常在开灯时烧断？从录音机里听自己的声音为啥觉得不象？怎样判别鸡蛋的生熟?如何使软弱的纸条变得坚强，以承受住较大的外加压力?等等。这不仅能提高学生对科学学科的亲近感，激发学生学科学的主动性，且能开拓学生创造性思文能力，养成善于发现问题、独立思考的习惯。还有在复习时引导学生自己动脑，对学过的知识根据各知识点的联系和自己的理解，用不同形式和方法进行归纳整理；在实验教学中启发学生对有关实验进行小改革、小设计等，也都能使学生创造性思文能力受到锻炼。
总之，教学中教师要下决心克服那种怕学生弄不懂、出差错，一味地把传授知识、运用知识、发现问题、获得结论的全过程都包下来的做法。变为努力在传授知识过程中开发学生的潜能，培养善于探索的品格，以达到发展学生创造才能的目的。
（3）重视对学生进行发散思文与聚合思文的训练
发散思文和聚合思文的训练是培养创造性思文的有效途径。为培养学生的发散思文，可在教学中常提一些不是只有固定答案的发散性问题，常做一些一题多解、一问多答的练习，促使学生广泛地搜寻自己的记忆贮存，尽可能提起更多的信息项目来寻求答案。如在研究影响电磁铁磁性强弱的因素时，问：你能想出哪些办法来控制电磁铁磁性的强弱？采用的办法有多种，其中可以通过开关的控制，即电流的通断来控制电磁铁磁性的有无；改变电磁铁的线圈匝数或电流大小来实现磁性强弱的控制等。学生在思考中完全有可能找到对他来说是独创性或不同寻常的办法，这对训练学生发散思文是很有帮助的。
在进行发散思文训练的同时，还必须注意进行聚合思文的训练，因以上两种思文在创造性思文中是同时并存相辅相成的。如在上例中，教师可提出：哪种方法用于生活或生产中更实际些?让学生进行聚合思文训练，即指导学生对各种方法进行比较筛选，让理论更联系实际。
四、结束语
学生创新能力的培养，既关系到学生个人的可持续发展问题，更关系到整个国家和民族的发展问题。所以作为教育工作者，我们必须转变传统教育观念，以保证素质教育的目标得到全面地落实。而作为科学性和创造性非常突出的科学课，我们的科学教师要很好地发挥它的优势，更加有效地培养学生的创新能力。虽然创新能力的培养是一项复杂工程，决非一朝一夕之功，且培养成效有时也不一定能在试卷中看到，要想使学生在校期间就能通过培养做出惊天动地的创造发明也是不现实的，但却可坚信，只要我们以高度责任感，持之以恒地重视探索培养，她必定会见于学生未来的创造性工作、学习和生活之中，为培养具有创新能力的下一代接班人而作出我们的贡献。
参考文献：
（1）《心理学教程》邵宗杰主编，浙江教育出版社，1987年
（2）《中学物理教学法》（第二版）许国梁主编，高等教育出版社，1993年
（3）《教育学》邵宗杰主编，华东师范大学出版社，1990年
（4）《创造性思文与训练》林崇德 俞国良 主编，华艺出版社，1999年
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