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21世际国际竞争的关键在于人才素质，而人才素质的优劣则主要体现在其创新能力上。因此，以学生的自主学习能力为主创新能力的培养，具有特殊重要意义，下面主要阐述笔者在物理教学中创设自主学习环境，培养学生创新能力的一些思考与实践。
一、激发学生学习物理的兴趣，树立学生学习物理信心
首先学生初学物理时，要遵循“低起点，小步走，常巩固，快反馈”的教学原则，让学生学得轻松，“跳一跳就能摘到苹果”，经常能尝到成功的喜悦，才能树立其学习的信心。
其次要重视实验教学，优化、补充物理实验。1. 如，八年级物理课的第一节课一定要上好，不仅要把书上的火烧金鱼，探索装满水的杯子里还能放多少回形针等实验做好，还可以补充一些实验，如用一跟线穿过衣架吊起，将线贴在耳朵上，敲打衣架，听声音；在通电螺线管的周围放一些铁屑看形状等；让学生在一次次惊叹声中培养他对物理这门学科浓厚的兴趣。2. 在进行《超重和失重》一节的教学中，可补充这样几个实验：学生分组实验，在一个弹簧秤下悬挂钩码，观察超重失重现象；演示实验，把金属块，海棉，木块叠放在一起，让它们加速上升，加速下落，自由下落时，观察海绵的变形情况，在海绵侧面涂以不同层次的颜色，容易观察其形态变化；水袋下落漏水停流实验。许多学生对超重失重缺乏感性认识，补充实验后，降低了形象思维到抽象思维的台阶，也激发了学生对这堂课的兴趣。
又如，在《活塞式抽水机》一节的教学中，变一般的演示实验为探索实验，其过程如下：每小组准备一根两端开口的玻璃管和一杯水。提问：怎样使用这玻璃管将杯里的水一点点移出来？学生：将玻璃管插入水中，用手指堵住上面开口，提起玻璃管，水柱下降一些，由于外面大气压大于管内大气压，玻璃管内的水柱不往下掉，因而可以把水一次次移出来。演示：注射器活塞推到底部，插入水中，提起活塞，水进入针筒内，将活塞再往下压时，水就针孔中喷出。引导学生思考，能不能设计一种只准水进，不准水出的装置？学生讨论回答：可在下面按装一个门，这个门只能向上开，让水进，水进入后，利用水压压住门，水就不能流出来了。再提问：水越进越多，总要找个出口，这个出口应放在什么位置就能达到把水从低处送到高处的目的？学生再讨论回答：可在上面再开一个出口，当水全部近来后，活塞往下压，压强增大，下面的门自动关闭，迫使上面的门打开，是水流出。整个教学过程通过老师创设与所学内容相关的情景，让学生在情景中产生了各种疑问与设想，引导学生自己探索设计了活塞式抽水机，学生自然也懂得了抽水机的原理。长此以往，可以培养学生的创新能力和探索能力。
可以充分利用身边的实验室的东西组合来进行有效的实验，探索焦耳定律时，可以用两个阻值不同的电阻丝分别插两跟火柴，通电后看哪一个先点燃，这个很明显直观，实验效果很好。探索小球的动能大小跟哪些因素有关时，可利用玩具水车将水从高处流下，推动小球运动一段距离，从而看出小球在力的作用下沿力的方向运动了一段距离，从而知道水对小球做了功等等。
还要适当采用多媒体教学手段，优化课堂教学。多媒体教学虽然不能完全替代实验教学，但应用得当，可以克服传统教学手段的局限性，以它特有的科学性和形象性，激发学生兴趣，突破教学难点，减轻学生负担，促进教学过程的优化和提高教学质量。
如∝粒子的散射实验，这个实验在课堂上是无法完成的，直接抬出教材上对现象的描述，学生也难以理解，制出一个音效、动画、文字相结合的软件，模拟粒子散射，使学生清楚看到绝大多数粒子穿过了箔片，甚至没有发生偏转，但是极少数的粒子发生了大角度的偏转，使学生自觉地否定汤姆生原子模型，建立卢瑟福的核式结构学说。
还有，常用水波干涉实验，不容易得到清晰的图样，给教学中带来了很大的难度，若在实验的基础上再用计算机辅助，模拟显示干涉图样，定格，放大，延长变化周期，使学生一目了然。还可以在波峰与波峰相遇的地方，波谷与波谷相遇的地方，波峰与波谷相遇的地方放上小船，通过显示各个小船的振动情况，让学生体会到振动加强的区域和振动减弱的区域是相互间隔的，且有些地方的振动始终是加强的，有些地方的振动始终是减弱的。
二、优化课堂教学模式，注重学生自主性的发挥
教学应着眼于学生的可持续性发展，激发学生学习的欲望，培养学生自主学习的能力，学会创造性的学习，对学生终生负责。
进行新课教学时，要引导学生先自学，布置一两道有趣的题让他们思考。如学习《牛顿第三定律》时，可布置这样一道题，一个人站在一艘匀速行使的船尾，向上跳起，他会落在哪里？若加速行使，又如何？
多采用探索性课堂教学模式，让学生在学习过程中充分发挥自己的聪明才智和创造才能，如研究单摆的周期跟哪些因素有关时，可以先让学生猜测单摆的周期跟哪些因素有关？学生会猜测跟摆长，摆球质量，重力加速度，振幅等有关，然后让学生自己设计实验来检验。应用创设情景——提出问题——学生猜测——设计实验——讨论分析——归纳结论的实验探索、启发式教学法，从根本上废弃“灌”，使学生爱学，学会，最终会学。
习题课时，要以学生自己为主，教师点拨，引导。可采用分组讨论，分组竞赛，小组长检查点拨，学生上黑板讲等多种形式，让每位学生都有机会当老师，让每位学生的特长都得到发挥。多开展一题多变，一题多解的训练，可使学生从单一的思维模式中解放出来，能使思维开阔，运用灵活，培养学生的发散思维能力。
如例1：一个铅块，一个铝块分别挂在杠杆的两端，铝块浸没在水中，杠杆平衡。
问（1）：若打开烧杯上的阀门，水全部流失，杠杆是否平衡，为什么？
（2）把质量相同的铝块和铜块挂在杠杆的两端，杠杆平横，若将它们全部浸没在水中，杠杆是否平衡？为什么？
（3）把体积相同饿铅块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆平衡，若将它们全部浸没在水中，杠杆是否平衡？为什么？
通过一题多变，让学生对杠杆、密度、浮力的知识掌握得更为透彻，同时，训练学生对事物进行多层次，多侧面的发散思维，提高学生灵活应用物理规律的本领，提高解题能力。
例2：用密度为8×103千克/米3的合金制成一只中15.9牛的金属球，把金属球挂在弹簧下，当球浸没在水中，弹簧秤读数为11牛，此球是空心还是实心的？
用比较密度，比较体积，比较质量三种方法来解释，可以培养学生从不同角度思考问题，选择不同的方法解决同一问题，最后通过比较优劣，择其优。
三、开展课题研究，学会研究性学习
传统的课题教学信息量大 ，学生接受的知识多，但学生能力的培养还不够。让学生走出课堂，到图书馆、阅览室翻阅科普书籍和有关物理杂志，还可以在互联网上查找有关物理资料，开展课题研究，可以全面培养学生综合应用所学知识的能力，收集和处理信息的能力，语言文字表达能力以及团结协作能力，还有利于培养学生创新精神，实践能力和树立终身学习的愿望。
如：上完《动量守蘅定律》这一章后，我们提出研制水火箭这一课题。在塑料饮料瓶中加半瓶水，然后给其中的空气加压，当水冲开瓶塞时，饮料瓶会反向飞出。先让学生思考：1. 水火箭的原理？2. 影响水火箭上升的高度有哪些？怎样做到？3. 提高水火箭飞行稳定性的方法有哪些？
让学生自由组合，对确定的课题实施研究，制定计划，设计方案，收集材料，实验论证，撰写报告，经过几个星期的筹备，举办成果展示会。有学生做主持人，各小组展示了各自制作的水火箭，解说做了哪些改进，原理是什么？最后进行评比。
学生通过一系列研究过程的亲身经历，了解科学研究的一般流程和方法，知道教材以外还有很多获得知识和信息的渠道，有利于养成学生的科学精神和科学态度，有利于培养培养他们的创新素质和创新能力。总之，研究性学习改变以传统的书本知识为基础的课堂教学情况，实现由传统的教学观向培养学生学会学习的教学观转变，为学生思考、探索、发现和创新提供最大的空间，具有较强的开放性和选择性，使教学活动真正建立在学生自主活动和探索的基础上，进而更有效地培养和发展学生主体精神和创新能力。
一、激发学生学习物理的兴趣，树立学生学习物理信心
首先学生初学物理时，要遵循“低起点，小步走，常巩固，快反馈”的教学原则，让学生学得轻松，“跳一跳就能摘到苹果”，经常能尝到成功的喜悦，才能树立其学习的信心。
其次要重视实验教学，优化、补充物理实验。1. 如，八年级物理课的第一节课一定要上好，不仅要把书上的火烧金鱼，探索装满水的杯子里还能放多少回形针等实验做好，还可以补充一些实验，如用一跟线穿过衣架吊起，将线贴在耳朵上，敲打衣架，听声音；在通电螺线管的周围放一些铁屑看形状等；让学生在一次次惊叹声中培养他对物理这门学科浓厚的兴趣。2. 在进行《超重和失重》一节的教学中，可补充这样几个实验：学生分组实验，在一个弹簧秤下悬挂钩码，观察超重失重现象；演示实验，把金属块，海棉，木块叠放在一起，让它们加速上升，加速下落，自由下落时，观察海绵的变形情况，在海绵侧面涂以不同层次的颜色，容易观察其形态变化；水袋下落漏水停流实验。许多学生对超重失重缺乏感性认识，补充实验后，降低了形象思维到抽象思维的台阶，也激发了学生对这堂课的兴趣。
又如，在《活塞式抽水机》一节的教学中，变一般的演示实验为探索实验，其过程如下：每小组准备一根两端开口的玻璃管和一杯水。提问：怎样使用这玻璃管将杯里的水一点点移出来？学生：将玻璃管插入水中，用手指堵住上面开口，提起玻璃管，水柱下降一些，由于外面大气压大于管内大气压，玻璃管内的水柱不往下掉，因而可以把水一次次移出来。演示：注射器活塞推到底部，插入水中，提起活塞，水进入针筒内，将活塞再往下压时，水就针孔中喷出。引导学生思考，能不能设计一种只准水进，不准水出的装置？学生讨论回答：可在下面按装一个门，这个门只能向上开，让水进，水进入后，利用水压压住门，水就不能流出来了。再提问：水越进越多，总要找个出口，这个出口应放在什么位置就能达到把水从低处送到高处的目的？学生再讨论回答：可在上面再开一个出口，当水全部近来后，活塞往下压，压强增大，下面的门自动关闭，迫使上面的门打开，是水流出。整个教学过程通过老师创设与所学内容相关的情景，让学生在情景中产生了各种疑问与设想，引导学生自己探索设计了活塞式抽水机，学生自然也懂得了抽水机的原理。长此以往，可以培养学生的创新能力和探索能力。
可以充分利用身边的实验室的东西组合来进行有效的实验，探索焦耳定律时，可以用两个阻值不同的电阻丝分别插两跟火柴，通电后看哪一个先点燃，这个很明显直观，实验效果很好。探索小球的动能大小跟哪些因素有关时，可利用玩具水车将水从高处流下，推动小球运动一段距离，从而看出小球在力的作用下沿力的方向运动了一段距离，从而知道水对小球做了功等等。
还要适当采用多媒体教学手段，优化课堂教学。多媒体教学虽然不能完全替代实验教学，但应用得当，可以克服传统教学手段的局限性，以它特有的科学性和形象性，激发学生兴趣，突破教学难点，减轻学生负担，促进教学过程的优化和提高教学质量。
如∝粒子的散射实验，这个实验在课堂上是无法完成的，直接抬出教材上对现象的描述，学生也难以理解，制出一个音效、动画、文字相结合的软件，模拟粒子散射，使学生清楚看到绝大多数粒子穿过了箔片，甚至没有发生偏转，但是极少数的粒子发生了大角度的偏转，使学生自觉地否定汤姆生原子模型，建立卢瑟福的核式结构学说。
还有，常用水波干涉实验，不容易得到清晰的图样，给教学中带来了很大的难度，若在实验的基础上再用计算机辅助，模拟显示干涉图样，定格，放大，延长变化周期，使学生一目了然。还可以在波峰与波峰相遇的地方，波谷与波谷相遇的地方，波峰与波谷相遇的地方放上小船，通过显示各个小船的振动情况，让学生体会到振动加强的区域和振动减弱的区域是相互间隔的，且有些地方的振动始终是加强的，有些地方的振动始终是减弱的。
二、优化课堂教学模式，注重学生自主性的发挥
教学应着眼于学生的可持续性发展，激发学生学习的欲望，培养学生自主学习的能力，学会创造性的学习，对学生终生负责。
进行新课教学时，要引导学生先自学，布置一两道有趣的题让他们思考。如学习《牛顿第三定律》时，可布置这样一道题，一个人站在一艘匀速行使的船尾，向上跳起，他会落在哪里？若加速行使，又如何？
多采用探索性课堂教学模式，让学生在学习过程中充分发挥自己的聪明才智和创造才能，如研究单摆的周期跟哪些因素有关时，可以先让学生猜测单摆的周期跟哪些因素有关？学生会猜测跟摆长，摆球质量，重力加速度，振幅等有关，然后让学生自己设计实验来检验。应用创设情景——提出问题——学生猜测——设计实验——讨论分析——归纳结论的实验探索、启发式教学法，从根本上废弃“灌”，使学生爱学，学会，最终会学。
习题课时，要以学生自己为主，教师点拨，引导。可采用分组讨论，分组竞赛，小组长检查点拨，学生上黑板讲等多种形式，让每位学生都有机会当老师，让每位学生的特长都得到发挥。多开展一题多变，一题多解的训练，可使学生从单一的思维模式中解放出来，能使思维开阔，运用灵活，培养学生的发散思维能力。
如例1：一个铅块，一个铝块分别挂在杠杆的两端，铝块浸没在水中，杠杆平衡。
问（1）：若打开烧杯上的阀门，水全部流失，杠杆是否平衡，为什么？
（2）把质量相同的铝块和铜块挂在杠杆的两端，杠杆平横，若将它们全部浸没在水中，杠杆是否平衡？为什么？
（3）把体积相同饿铅块和铝块挂在杠杆的两端，杠杆平衡，若将它们全部浸没在水中，杠杆是否平衡？为什么？
通过一题多变，让学生对杠杆、密度、浮力的知识掌握得更为透彻，同时，训练学生对事物进行多层次，多侧面的发散思维，提高学生灵活应用物理规律的本领，提高解题能力。
例2：用密度为8×103千克/米3的合金制成一只中15.9牛的金属球，把金属球挂在弹簧下，当球浸没在水中，弹簧秤读数为11牛，此球是空心还是实心的？
用比较密度，比较体积，比较质量三种方法来解释，可以培养学生从不同角度思考问题，选择不同的方法解决同一问题，最后通过比较优劣，择其优。
三、开展课题研究，学会研究性学习
传统的课题教学信息量大 ，学生接受的知识多，但学生能力的培养还不够。让学生走出课堂，到图书馆、阅览室翻阅科普书籍和有关物理杂志，还可以在互联网上查找有关物理资料，开展课题研究，可以全面培养学生综合应用所学知识的能力，收集和处理信息的能力，语言文字表达能力以及团结协作能力，还有利于培养学生创新精神，实践能力和树立终身学习的愿望。
如：上完《动量守蘅定律》这一章后，我们提出研制水火箭这一课题。在塑料饮料瓶中加半瓶水，然后给其中的空气加压，当水冲开瓶塞时，饮料瓶会反向飞出。先让学生思考：1. 水火箭的原理？2. 影响水火箭上升的高度有哪些？怎样做到？3. 提高水火箭飞行稳定性的方法有哪些？
让学生自由组合，对确定的课题实施研究，制定计划，设计方案，收集材料，实验论证，撰写报告，经过几个星期的筹备，举办成果展示会。有学生做主持人，各小组展示了各自制作的水火箭，解说做了哪些改进，原理是什么？最后进行评比。
学生通过一系列研究过程的亲身经历，了解科学研究的一般流程和方法，知道教材以外还有很多获得知识和信息的渠道，有利于养成学生的科学精神和科学态度，有利于培养培养他们的创新素质和创新能力。总之，研究性学习改变以传统的书本知识为基础的课堂教学情况，实现由传统的教学观向培养学生学会学习的教学观转变，为学生思考、探索、发现和创新提供最大的空间，具有较强的开放性和选择性，使教学活动真正建立在学生自主活动和探索的基础上，进而更有效地培养和发展学生主体精神和创新能力。