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21世纪的教育应该培养怎样的人才，现实给予了我们答案。现代科技迅猛发展，急需一批高素质具有科学思维能力和创新思维能力的人才。然而，目前我国中学教学依然摆脱不了传统教育的束缚，弊端主要在于传授知识时多采用灌输式，根本没有考虑对学生的思维能力的培养。德国教育学家斯普朗格说过：“教育的最终目的不是传授已有的东西，而是要把人的创造力诱导出来，将生命感和价值感唤醒。”因此，在中学物理教学中，培养更多的具有创新思维能力和科学思维能力的个性发展的高素质人才，是目前我国中学物理教育最紧迫、最艰巨的任务。
一、物理思维、创新思维和科学思维简介
（一）物理思维
物理思维是物理问题解决的间接和概括的认识过程，物理思维具有间接性和概括性的特征。在物理学研究中，无论是概念的建立还是规律的发现、概括，都需要物理思维的加工，与一般的思维过程相比，物理思维有自己的个性，对这种个性的认识和把握，将有助于中学物理教学和学生思维能力的培养。
（二）科学思维
科学思维是用科学的方法进行思维，它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。科学探究过程就是用科学的思维方式获取知识的过程。科学思维就是一种建立在事实和逻辑基础上的理性思考。具体包括以下内涵。
第一，相信客观知识的存在，并愿意通过自己的探究活动去认识客观的世界。
第二，对于未知的事物会做出猜想，并知道主观的猜想是需要客观事实来证明的。
第三，相信事实，只有在全面地考察事实之后才会做出结论。
第四，通过对事实进行合乎逻辑的推理而得出结论，并知道任何结论都是暂时性的，它需要更多的事实来证明，结论也可能被新的事实所推翻。
（三）创新思维
创新思维是指个人在头脑中发现事物之间的新关系、新答案，用以组织某种活动或解决某种问题的思维过程。它要求个人在已有的知识、经验基础上，重新组合产生新的前所未有的思维结果，并创造出新颖的具有社会价值的产物。物理教学中，学生的创新思维，不能理解为科学家的创造发明所表现出的新颖性，只要在学习中不断产生对他们自己来说是新鲜的、开创性的东西，就是进行了一种创新思维。优良的思维品质是进行创新思维的前提和基础。
二、科学思维和创新思维的重要性
（一）科学思维在物理教学中的重要性
第一，培养科学思维能力是中学物理教学的基本任务。
第二，培养科学思维能力是学好物理的根本保证。
第三，培养科学思维能力是素质教育的重要内容。
（二）创新思维在物理教学中的重要性
物理教学一方面要把物理概念、物理规律等知识性内容传授出来，另一方面就是要把其内容的背后所蕴涵的创新性思维的运用揭示出来，以启示学生创新性思维能力。创新性思维是人的思维活动的最佳境界，它能从各个方面有效的折射出自身的素质与功能。
三、在物理教学中培养科学思维和创新思维的方法和手段
（一）培养科学思维的方法与手段
第一，物理教学研究问题时，须突出主要方面，忽略次要方面。
第二，注意观察物理现象和认真思考问题。
第三，研究物理问题时，提出自已的猜想和“假说”，并与同学讨。
第四，善于应用物理知识解释自然现象和物理问题，培养科学思维方法的世界观。
（二）培养创新思维的方法与手段
第一，设计概念冲突情景，激活学生思维活动。
即使刚学物理的学生，头脑中对物理问题的了解不是空白的，而是早已印上了千奇百怪的东西。这些“前科学概念”中当然包含了理解和误解。这时就需要教师精心设计与该知识有关的实验和教学教案，引导学生进行仔细观察、分析、比较，透过种种非本质的表象，看清实质性的问题。
第二，演示实验的美妙绝伦，从而产生浓厚的学习兴趣。
在物理教学中，教师对物理实验能培养学生学习物理的兴趣持有共识，但大多数时候，由于受应试教育的影响，以及学校现有实验器材匮乏的限制，不少老师往往产生“做实验不如画实验，画实验不如讲实验”的想法，从而在教学过程中，把一些本该是“形象、生动、有趣”的实验变成了抽象、呆板的线条或是枯燥无味的讲述。这种做法无疑违背了物理的教学规律和教学原则，同时使学生很难对物理学产生兴趣。所以，如何打破现实条件的限制，让实验变为兴奋剂，是中学物理实验教学的首要任务。
第三，留空间给予学生，激发学生的想象力。
科学的原理总是先由猜测，然后通过探索性的演绎加上验证，科学的发现常常是先猜测结论，然后给予逻辑或实验的证明。在我们的物理教学中，从以下几个方面着手，培养学生的想象能力，为创新思维奠定基础。指导学生“重新发现”，在探索过程中体会学习乐趣，培养学生良好的思维品质和思维习惯。
第四，启发质疑，促进、强化思维。
“学起于思，思源于疑”，质疑是创新思维的开始，也是创新思维的动力。质疑引发兴趣和好奇，然后推动探究反思，进而达到创新。物理学的发展史实际上就是不断质疑、不断探究、不断创新的过程。
第五，在教学中善于理论联系实际。
物理学来源于实际，应用于实际。物理教学中要有意地将物理知识与实际相联系，尽量做到让科技步入物理课堂，让物理课堂走进现代生活。
四、总结
世界的发展靠创新，墨守陈规是一个民族走向衰亡的开始。发达国家和发展中国家的区别不是机器和技术的优劣，而是对人的创造力开发程度的不同。作为一个二十一世纪的物理教师，在教学实践中，要变传统课程为创造课程，变面向部分学生为面向全体学生，变被动接受为主动参与，要全面培养学生收集、分析、组织信息的能力，解决问题的能力和应用科技的能力，培养学生的创新思维能力和科学思维能力，以此体现创新教育和真正意义上的素质教育。物理教学中可以从多方位多角度去培养学生创新思维和科学思维，只要我们根据具体情况，结合学生的特点，正确地应用科学的方法，并采取有效、合理的教学手段，充分调动学生的主观能动性，在培养学生良好的思维能力方面会卓有成效的。
一、物理思维、创新思维和科学思维简介
（一）物理思维
物理思维是物理问题解决的间接和概括的认识过程，物理思维具有间接性和概括性的特征。在物理学研究中，无论是概念的建立还是规律的发现、概括，都需要物理思维的加工，与一般的思维过程相比，物理思维有自己的个性，对这种个性的认识和把握，将有助于中学物理教学和学生思维能力的培养。
（二）科学思维
科学思维是用科学的方法进行思维，它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。科学探究过程就是用科学的思维方式获取知识的过程。科学思维就是一种建立在事实和逻辑基础上的理性思考。具体包括以下内涵。
第一，相信客观知识的存在，并愿意通过自己的探究活动去认识客观的世界。
第二，对于未知的事物会做出猜想，并知道主观的猜想是需要客观事实来证明的。
第三，相信事实，只有在全面地考察事实之后才会做出结论。
第四，通过对事实进行合乎逻辑的推理而得出结论，并知道任何结论都是暂时性的，它需要更多的事实来证明，结论也可能被新的事实所推翻。
（三）创新思维
创新思维是指个人在头脑中发现事物之间的新关系、新答案，用以组织某种活动或解决某种问题的思维过程。它要求个人在已有的知识、经验基础上，重新组合产生新的前所未有的思维结果，并创造出新颖的具有社会价值的产物。物理教学中，学生的创新思维，不能理解为科学家的创造发明所表现出的新颖性，只要在学习中不断产生对他们自己来说是新鲜的、开创性的东西，就是进行了一种创新思维。优良的思维品质是进行创新思维的前提和基础。
二、科学思维和创新思维的重要性
（一）科学思维在物理教学中的重要性
第一，培养科学思维能力是中学物理教学的基本任务。
第二，培养科学思维能力是学好物理的根本保证。
第三，培养科学思维能力是素质教育的重要内容。
（二）创新思维在物理教学中的重要性
物理教学一方面要把物理概念、物理规律等知识性内容传授出来，另一方面就是要把其内容的背后所蕴涵的创新性思维的运用揭示出来，以启示学生创新性思维能力。创新性思维是人的思维活动的最佳境界，它能从各个方面有效的折射出自身的素质与功能。
三、在物理教学中培养科学思维和创新思维的方法和手段
（一）培养科学思维的方法与手段
第一，物理教学研究问题时，须突出主要方面，忽略次要方面。
第二，注意观察物理现象和认真思考问题。
第三，研究物理问题时，提出自已的猜想和“假说”，并与同学讨。
第四，善于应用物理知识解释自然现象和物理问题，培养科学思维方法的世界观。
（二）培养创新思维的方法与手段
第一，设计概念冲突情景，激活学生思维活动。
即使刚学物理的学生，头脑中对物理问题的了解不是空白的，而是早已印上了千奇百怪的东西。这些“前科学概念”中当然包含了理解和误解。这时就需要教师精心设计与该知识有关的实验和教学教案，引导学生进行仔细观察、分析、比较，透过种种非本质的表象，看清实质性的问题。
第二，演示实验的美妙绝伦，从而产生浓厚的学习兴趣。
在物理教学中，教师对物理实验能培养学生学习物理的兴趣持有共识，但大多数时候，由于受应试教育的影响，以及学校现有实验器材匮乏的限制，不少老师往往产生“做实验不如画实验，画实验不如讲实验”的想法，从而在教学过程中，把一些本该是“形象、生动、有趣”的实验变成了抽象、呆板的线条或是枯燥无味的讲述。这种做法无疑违背了物理的教学规律和教学原则，同时使学生很难对物理学产生兴趣。所以，如何打破现实条件的限制，让实验变为兴奋剂，是中学物理实验教学的首要任务。
第三，留空间给予学生，激发学生的想象力。
科学的原理总是先由猜测，然后通过探索性的演绎加上验证，科学的发现常常是先猜测结论，然后给予逻辑或实验的证明。在我们的物理教学中，从以下几个方面着手，培养学生的想象能力，为创新思维奠定基础。指导学生“重新发现”，在探索过程中体会学习乐趣，培养学生良好的思维品质和思维习惯。
第四，启发质疑，促进、强化思维。
“学起于思，思源于疑”，质疑是创新思维的开始，也是创新思维的动力。质疑引发兴趣和好奇，然后推动探究反思，进而达到创新。物理学的发展史实际上就是不断质疑、不断探究、不断创新的过程。
第五，在教学中善于理论联系实际。
物理学来源于实际，应用于实际。物理教学中要有意地将物理知识与实际相联系，尽量做到让科技步入物理课堂，让物理课堂走进现代生活。
四、总结
世界的发展靠创新，墨守陈规是一个民族走向衰亡的开始。发达国家和发展中国家的区别不是机器和技术的优劣，而是对人的创造力开发程度的不同。作为一个二十一世纪的物理教师，在教学实践中，要变传统课程为创造课程，变面向部分学生为面向全体学生，变被动接受为主动参与，要全面培养学生收集、分析、组织信息的能力，解决问题的能力和应用科技的能力，培养学生的创新思维能力和科学思维能力，以此体现创新教育和真正意义上的素质教育。物理教学中可以从多方位多角度去培养学生创新思维和科学思维，只要我们根据具体情况，结合学生的特点，正确地应用科学的方法，并采取有效、合理的教学手段，充分调动学生的主观能动性，在培养学生良好的思维能力方面会卓有成效的。