在知识经济的时代背景下,如何培养创新人才已经成为教育界的热点话题。有关创新创造的研究呈现百家争鸣的局面,研究成果丰富,但学者们对创新创造的有关概念常常各执一词,说明还有许多研究的空间,创新创造理论仍需完善。正因如此,将创新人才培养的有关研究本土化、学科化十分重要。本研究立足物理学科,着眼物理学科核心素养中科学思维的创新思维部分,欲途解决传统物理课堂注重物理知识的传授以及做题能力的训练与创新人才培养需求之间的矛盾,探讨如何在中学物理课堂中有效地提升学生的创新思维水平,为今后开展创新性的活动打下坚实的基础。本研究首先进行了中学生创造力倾向调查,了解中学生创造力倾向水平,并结合“PACE3”创新课堂模式、创新人才六心智模型等理论,从突破思维枷锁、养成创新思维形式、塑造与保护创新性人格三方面论述了创新思维培养的教学目标,总结归纳了创新性原则、“留白”原则、平等性原则、开放性原则、因材施教原则、联系实际原则、教师与学生“双主体原则”七大教学原则。并列举了头脑风暴法、发现学习、“做”中学以及科学探究四大能有效提升学生创新思维水平的教学方法。为完善教学评价体系,本研究编制了《中学生物理创新思维测验》,并进行了初测与复测,数据保证其具有较高的信效度。之后在福建省福州市某学校开展了近一学期的教学实践研究,检验了本研究教学理论的有效性。以下总结结论:（1）中学生在冒险性与想象力方向水平较低,在好奇性与挑战性方面水平较高;（2）男性学生在挑战性方面显著优于女性学生;（3）女性学生在想象力方面显著优于男生;（4）中学阶段不同年龄之间未显现出显著差异。（5）本研究的教学理论对物理创新思维水平较低的学生有显著的提升效果。（6）本研究的教学理论对物理创新思维水平中等及较高的学生的教学效果在一个学期内并不显著。