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当今世界，科学技术发展神速。21世纪国际竞争的关键是人才的竞争，而创新能力强弱是人才素质优劣的体现。党中央、国务院《关于深化教育改革。全面推进素质教育的决定》，明确了实施素质教育的必要性，以提高国民素质和民族创新能力为宗旨，着重培养学生的创新精神和实践能力。
《课程标准》和新教材的试用标志着我国的基础教育课程改革已进入实施阶段。为了促进基础教育课程改革，我国近年来的高考命题逐步由知识立意转向能力立意，高考综合能力测试及高考“3+X”模式。突出对学生创新意识、创新能力的考查。如高考题中出现了开放性试题和信息题等。这类试题，所涉及材料、创设的情境，提出的问题等十分新颖，允许学生可从多角度、多层次、多渠道展开思维，给学生创设更大的思维空间，目的在于考查学生创新能力。
心理学的研究表明，高中生的抽象逻辑思维已由经验型发展为理论型，掌握概念的能力日益系统完整，推理能力日臻完善，运用逻辑法则的能力已趋成熟。在高中物理教学中，教师要根据物理学综合性和实践性强有利于实施创新教育的特点，善于发现和培养学生的创新精神，引导学生创造性地学习，培养学生的质疑能力、观察思维能力、实验思维能力、模型思维能力、逆向思维能力、综合思维能力等物理创新思维能力。
一、营造宽松环境，培养学生质疑能力
学起于思，思源于疑。从质疑到创新是认识事物的客观规律。许多科学的进步，都是在扬弃前人的知识和经验、继承与批判以前的科学成就的基础上才得以实现的。如哥白尼对地心说的批判，伽利略对亚里士多德的落体的否定，牛顿对伽利略关于“运动与力”关系的创新，卡文迪许对约翰·米歇尔扭秤的改进，卢瑟福的原子核式结构是对汤姆孙模型的否定，普朗克—爱因斯坦的光量子弥补经典物理的缺憾从而开创了量子力学等等，都是科学创新。
批判错误就意味着求实创新。我们教师要营造宽松的教学环境，培养和引导学生多思考、多讨论，激励学生对课本、参考书、教学过程等大胆质疑，敢于提出自己的见解和设想，有效地开展创造性活动。教师仅在技巧上进行点拨，使学生积极思考、善于提问，能挖掘潜力，在探索中有所发现和创新，养成良好的质疑习惯和较强的质疑能力。如有的学生提出在“描绘等势线”实验中为何用电流计而不用伏特表?而根据分子力与分子距离关系图，提出随着分子间距离的不断减小以至接近，分子力不是趋向无穷大吗，事实上物体的分子还彼此进入分子内部，这又是为什么?行星为何多是同向的椭圆运动，且在近似一平面上呢?根据哈勃常数的意义，星球大爆炸后，星体远离的速度不就随着距离的增大而增大了?而这又是靠什么力来加速的呢?
二、注重实验教学，培养物理观察思维能力、实验思维能力
物理学是一门实验科学，在物理教学中离不开实验。精心设计演示实验，增强趣味性和直观可视性，提高学生的观察兴趣和物理观察思维能力。如“自感”的演示，引导学生思考、观察，怎样操作，小灯闪亮，养成有目的、有选择及边观察边思考、记录的良好观察习惯。进行分组实验时，善于引导学生积极思考，理解和应用实验原理，掌握操作的技巧和方法，从而培养学生物理实验思维能力。如“电表的改装”实验，引导学生选择实验电路和器材，认真观察、细心操作，独立总结出结论，培养物理实验能力。
课外物理活动是物理教学中的重要组成部分，它具有形式多样灵活、内容丰富多彩、有趣等特点。如“受迫振动”中的“共振”，是物理教学中的一个难点，而学生通过课外的亲自实验探究，研究物理现象，从中掌握规律。在高一上过动量后，组织学生参加“水火箭比赛”、“落蛋比赛”，充分锻炼和提高了学生的创新能力。
三、创造性组织教学。培养逆向思维、发散思维的能力
学生是发展的主体，教师是学生成长的引导者、发展的引路人。高中生思维灵活，表现欲望强。教师在教学中要给学生留下思考、探究和自我开拓创新的空间。寓方法指导于知识传授之中，经常选择一些有代表性的问题来启发引导他们思考、讨论，有助于培养他们解决物理问题的能力和探索物理新知识的能力，更有助于培养他们创新能力和学习物理的极大热情。如学习热力学第一定律时，启发学生积极思考，讨论交流。例如：“如果把电冰箱门打开，能否象空调一样降低室内温度?”。
课堂教学是培养学生创新精神和创新能力的有利环境。在形成慨念和掌握定律时，结合教材的内容特点和学生实际，引导学生对知识进行比较与概括、归纳与演绎，从中培养逻辑思维能力和想象能力。如：在复习课教学中、采用“结构图示”组织教学，引导学生理清知识间的彼此关系、重建知识新网络，以此增强学生的联想、概括的能力；通过对相似、相近物理概念、规律的对比与分析，增强学生的联想、类比思维能力；通过对诸如电磁感应现象、电磁场理论等知识的建立方法的归纳，增强了学生对逆向思维能力。
许多物理问题，可以根据不同的物理过程分析，用不同的方法来解决。如“以9.8m／s的水平初速度V0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直撞在倾角θ为30°的斜面上，求物体完成飞行的时间。”学生一般能根据平抛运动的特点和运动合成规律求解，再引导学生思考讨论得出其它多种求解方法。解法二根据动能定理和速度合成分解规律求解；解法三根据机械能守恒定律和速度合成分解规律求解；解法四根据动量定理求解；解法五根据研究平抛运动的实验处理方法求解。这样利用一题多解，有利培养学生的发散思维能力。
四、归类处理，培养模型思维能力与综合思维能力
在解决物理问题时，教师引导学生充分运用已有的知识和经验，分析所研究的物理对象之物理过程：正确建立物理模型，选择对应的物理规律，独立地、创造性地进行分析、判断、思考和探索解题的方法，对题中的物理思想方法通过学生讨论和探索，归纳总结出解决问题的基本途径与技巧。最大限度地培养学生的学习能力。
对于同类型的不同知识，利用一题多变、多题一解、模型教学等归类处理的方法，来培养学生的集中思维能力和构建物理模型的能力。例如关于传送带的问题，就该一题多变再归类处理，先是物体放上水平传送带，①物体静止；②物体初速与传送带同向，但小于传送带的速度：③物体初速与传送带同向，但大于传送带的速度；④物体初速与传送带同向，但等于传送带的速度；⑤物体初速与传送带反向，但小于传送带的速度；⑥物体初速与传送带反向，但大于传送带的速度；⑦物体初速与传送带反向，但等于传送带的速度；然后还可进一步拓展。将水平传送带换成传送带与水平面成一定角度的情形等。学习分子势能时，可类比于力学中的弹簧振子模型：在解决电荷在电场中运动的问题时，可类比于力学中的平抛运动规律等来培养学生的比较概括能力和思维想象能力。
五、挖掘教材内容、感受创新思维
教师引导学生挖掘新教材增加的“做一做”小实验、“阅读材料”、“思考后讨论”等内容，把一些教学难点和重点、趣味实验，或学生自己的创新成果展示，精心设计为培养学生创新能力的教学切入点，激发学生学习物理的兴趣和创新欲望，训练科学思维方法、激励学生的人格。如在“回旋加速器”的教学中，创设问题，让学生思考“怎样使带电粒子加速”、“怎样使带电粒子偏转”来充分展开思维空间，大胆创新设计，完全掌握直线加速器和回旋加速器的工作原理及其优劣性能。
新课标把“发展自主学习能力”作为课程总目标之一，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力，获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。如在电磁感应定律时，运用实验手段，创设探究情境，先让学生试着创新“发现”规律，享受创新的快乐和成功的愉悦，再以物理知识的重要作用和物理学家们的成长历程、卓越贡献为素材，突出科学家找出这些规律的过程与方法，让学生感受科学家的创新思维。
物理教学不只是灌输给学生某些知识，更重要的是引导学生学习掌握物理科学的方法，给学生话题，引导他们进行科学探究活动，调动他们自己去看书、查资料、做实验乃至写论文，逐步培养他们处理信息的能力、终身学习的能力与创新能力，以满足现代社会的高素质创造型人才的需求。
《课程标准》和新教材的试用标志着我国的基础教育课程改革已进入实施阶段。为了促进基础教育课程改革，我国近年来的高考命题逐步由知识立意转向能力立意，高考综合能力测试及高考“3+X”模式。突出对学生创新意识、创新能力的考查。如高考题中出现了开放性试题和信息题等。这类试题，所涉及材料、创设的情境，提出的问题等十分新颖，允许学生可从多角度、多层次、多渠道展开思维，给学生创设更大的思维空间，目的在于考查学生创新能力。
心理学的研究表明，高中生的抽象逻辑思维已由经验型发展为理论型，掌握概念的能力日益系统完整，推理能力日臻完善，运用逻辑法则的能力已趋成熟。在高中物理教学中，教师要根据物理学综合性和实践性强有利于实施创新教育的特点，善于发现和培养学生的创新精神，引导学生创造性地学习，培养学生的质疑能力、观察思维能力、实验思维能力、模型思维能力、逆向思维能力、综合思维能力等物理创新思维能力。
一、营造宽松环境，培养学生质疑能力
学起于思，思源于疑。从质疑到创新是认识事物的客观规律。许多科学的进步，都是在扬弃前人的知识和经验、继承与批判以前的科学成就的基础上才得以实现的。如哥白尼对地心说的批判，伽利略对亚里士多德的落体的否定，牛顿对伽利略关于“运动与力”关系的创新，卡文迪许对约翰·米歇尔扭秤的改进，卢瑟福的原子核式结构是对汤姆孙模型的否定，普朗克—爱因斯坦的光量子弥补经典物理的缺憾从而开创了量子力学等等，都是科学创新。
批判错误就意味着求实创新。我们教师要营造宽松的教学环境，培养和引导学生多思考、多讨论，激励学生对课本、参考书、教学过程等大胆质疑，敢于提出自己的见解和设想，有效地开展创造性活动。教师仅在技巧上进行点拨，使学生积极思考、善于提问，能挖掘潜力，在探索中有所发现和创新，养成良好的质疑习惯和较强的质疑能力。如有的学生提出在“描绘等势线”实验中为何用电流计而不用伏特表?而根据分子力与分子距离关系图，提出随着分子间距离的不断减小以至接近，分子力不是趋向无穷大吗，事实上物体的分子还彼此进入分子内部，这又是为什么?行星为何多是同向的椭圆运动，且在近似一平面上呢?根据哈勃常数的意义，星球大爆炸后，星体远离的速度不就随着距离的增大而增大了?而这又是靠什么力来加速的呢?
二、注重实验教学，培养物理观察思维能力、实验思维能力
物理学是一门实验科学，在物理教学中离不开实验。精心设计演示实验，增强趣味性和直观可视性，提高学生的观察兴趣和物理观察思维能力。如“自感”的演示，引导学生思考、观察，怎样操作，小灯闪亮，养成有目的、有选择及边观察边思考、记录的良好观察习惯。进行分组实验时，善于引导学生积极思考，理解和应用实验原理，掌握操作的技巧和方法，从而培养学生物理实验思维能力。如“电表的改装”实验，引导学生选择实验电路和器材，认真观察、细心操作，独立总结出结论，培养物理实验能力。
课外物理活动是物理教学中的重要组成部分，它具有形式多样灵活、内容丰富多彩、有趣等特点。如“受迫振动”中的“共振”，是物理教学中的一个难点，而学生通过课外的亲自实验探究，研究物理现象，从中掌握规律。在高一上过动量后，组织学生参加“水火箭比赛”、“落蛋比赛”，充分锻炼和提高了学生的创新能力。
三、创造性组织教学。培养逆向思维、发散思维的能力
学生是发展的主体，教师是学生成长的引导者、发展的引路人。高中生思维灵活，表现欲望强。教师在教学中要给学生留下思考、探究和自我开拓创新的空间。寓方法指导于知识传授之中，经常选择一些有代表性的问题来启发引导他们思考、讨论，有助于培养他们解决物理问题的能力和探索物理新知识的能力，更有助于培养他们创新能力和学习物理的极大热情。如学习热力学第一定律时，启发学生积极思考，讨论交流。例如：“如果把电冰箱门打开，能否象空调一样降低室内温度?”。
课堂教学是培养学生创新精神和创新能力的有利环境。在形成慨念和掌握定律时，结合教材的内容特点和学生实际，引导学生对知识进行比较与概括、归纳与演绎，从中培养逻辑思维能力和想象能力。如：在复习课教学中、采用“结构图示”组织教学，引导学生理清知识间的彼此关系、重建知识新网络，以此增强学生的联想、概括的能力；通过对相似、相近物理概念、规律的对比与分析，增强学生的联想、类比思维能力；通过对诸如电磁感应现象、电磁场理论等知识的建立方法的归纳，增强了学生对逆向思维能力。
许多物理问题，可以根据不同的物理过程分析，用不同的方法来解决。如“以9.8m／s的水平初速度V0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直撞在倾角θ为30°的斜面上，求物体完成飞行的时间。”学生一般能根据平抛运动的特点和运动合成规律求解，再引导学生思考讨论得出其它多种求解方法。解法二根据动能定理和速度合成分解规律求解；解法三根据机械能守恒定律和速度合成分解规律求解；解法四根据动量定理求解；解法五根据研究平抛运动的实验处理方法求解。这样利用一题多解，有利培养学生的发散思维能力。
四、归类处理，培养模型思维能力与综合思维能力
在解决物理问题时，教师引导学生充分运用已有的知识和经验，分析所研究的物理对象之物理过程：正确建立物理模型，选择对应的物理规律，独立地、创造性地进行分析、判断、思考和探索解题的方法，对题中的物理思想方法通过学生讨论和探索，归纳总结出解决问题的基本途径与技巧。最大限度地培养学生的学习能力。
对于同类型的不同知识，利用一题多变、多题一解、模型教学等归类处理的方法，来培养学生的集中思维能力和构建物理模型的能力。例如关于传送带的问题，就该一题多变再归类处理，先是物体放上水平传送带，①物体静止；②物体初速与传送带同向，但小于传送带的速度：③物体初速与传送带同向，但大于传送带的速度；④物体初速与传送带同向，但等于传送带的速度；⑤物体初速与传送带反向，但小于传送带的速度；⑥物体初速与传送带反向，但大于传送带的速度；⑦物体初速与传送带反向，但等于传送带的速度；然后还可进一步拓展。将水平传送带换成传送带与水平面成一定角度的情形等。学习分子势能时，可类比于力学中的弹簧振子模型：在解决电荷在电场中运动的问题时，可类比于力学中的平抛运动规律等来培养学生的比较概括能力和思维想象能力。
五、挖掘教材内容、感受创新思维
教师引导学生挖掘新教材增加的“做一做”小实验、“阅读材料”、“思考后讨论”等内容，把一些教学难点和重点、趣味实验，或学生自己的创新成果展示，精心设计为培养学生创新能力的教学切入点，激发学生学习物理的兴趣和创新欲望，训练科学思维方法、激励学生的人格。如在“回旋加速器”的教学中，创设问题，让学生思考“怎样使带电粒子加速”、“怎样使带电粒子偏转”来充分展开思维空间，大胆创新设计，完全掌握直线加速器和回旋加速器的工作原理及其优劣性能。
新课标把“发展自主学习能力”作为课程总目标之一，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力，获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。如在电磁感应定律时，运用实验手段，创设探究情境，先让学生试着创新“发现”规律，享受创新的快乐和成功的愉悦，再以物理知识的重要作用和物理学家们的成长历程、卓越贡献为素材，突出科学家找出这些规律的过程与方法，让学生感受科学家的创新思维。
物理教学不只是灌输给学生某些知识，更重要的是引导学生学习掌握物理科学的方法，给学生话题，引导他们进行科学探究活动，调动他们自己去看书、查资料、做实验乃至写论文，逐步培养他们处理信息的能力、终身学习的能力与创新能力，以满足现代社会的高素质创造型人才的需求。