在学科教学中培养学生的创新能力
来源：岁月联盟
时间：2010-08-18
关键词：学科教学；创新意识；创新精神；创新能力
倡导和弘扬教育主体的创造性，关注教育主体的生命价值和意义，让学校教育焕发出生命活力，是我国新一轮基础教育课程改革的核心和主题。学科教学是学校教育的主体，是实现学校教育目标的主渠道，学科教学应该结合学科实际，围绕培养和提高学生创新意识、创新精神和创新能力的目标，挖掘创新教育的有效途径，为学生的终身发展打下良好的基础。
一、学校教育培养学生创新能力的意义
1．创新能力是实现个体社会化的客观需要
从社会学的角度看，个体成长的过程就是个体不断地转变其社会角色、不断完成个体社会化的过程。具体地说，就是个体通过不断学习，提高认识、丰富知识、增长能力，以满足群体生活需要并为群体所接受和认可的过程。然而，面对浩如烟海的知识，面对纷繁复杂而又日益多变的世界，面对社会需求永无止境的提高，任何一次性而非再生的知识积累都会显得十分缺乏和渺小。创新能力则有利于学生自身创造潜能的生成，促进学生顺利实现个体的社会化。
2．创新能力是现代社会建设者的必备素质
现代社会是一个知识和技术快速更新、事物快速变化发展、竞争日益激烈的社会。其中，新知识、新技术、新思维、新产品是竞争中最为重要的筹码。这不仅要求人们要掌握丰富的知识和技能，具有快速应变的能力，而且必须具有较强的创新意识和创新能力。只有全面提高国民的创新意识和创新能力等整体素质，才会不断涌现出新知识、新技术、新思维和新产品，才能获得民族的不断进步和社会的持续发展。
3．创新能力是新课程培养目标的重要构成
知识时代以高科技为先导，以创新为灵魂。在技术突飞猛进、国力竞争日趋激烈的今天，我国全面实施科教兴国战略，把教育摆到了优先发展的地位。在新一轮基础教育课程改革中，《基础教育课程改革纲要》和《普通高中课程方案》都要求培养目标体现时代性，使学生具有初步的创新精神与实践能力，这不仅是为学生的终身发展奠定基础，还是为了培养适应时代发展要求的科技后备人才，从而为形成必要的社会竞争力乃至国际竞争力打好基础。
二、学科教学中培养学生创新能力的主要途径
1．营造教学氛围，培养创新意识
“心理安全”和“心理自由”是创新的两个基本条件。爱因斯坦的狭义相对论，就是在瑞士中学这个民主的教学氛围中提出的。长期以来，由于受应试教育的影响，学科教学中师生之间只有授受关系，学生之间只有竞争关系。在这种教学情景中，学生常处于极度的压抑和焦虑之中，创造力受到严重的摧残与扼杀。为了培养学生的创造能力，首先应该创设有利于创新的心理氛围，激发学生的学习热情和创新意识。
(1)确立以学生为主体的教学观念。知识是创造的源泉，创造在一定意义上是知识的重新组合。因此，学生创造能力的培养，必须在他们具备一定学科知识储备的基础上进行。当代认知心认为，没有任何教学目标比使学生成为独立的、自主的学习者更为重要。因为只有使学生成为独立自主的学习者，学生才会乐于学习，并获得学习的最佳效果。所以教师应该确立以学生发展为中心的教育观念，营造以学生发展为中心的课堂氛围，为学生自觉而主动地获取知识提供客观条件。
(2)实施全员参与的教学策略。创造并不是少数人独有的，“小学生和科学家都有创造性，只是在创造层次和水平上有所不同而已”。任何学生都能根据自己已有的知识结构，从自身特有的视角迸发出创造的火花。所以学科教学要通过分层教学等多种策略，让全体学生都参与到教学活动之中，使他们通过对不同层次问题的探究和学习，获得各自成功的愉悦，从而产生进行新的探究与学习活动的热情和欲望。
(3)建立平等和谐的人际关系。课堂教学中的人际关系包括“师一生”和“生一生”的关系，建立平等和谐的人际关系，就是要创设一种人与人之间相互理解、相互激励、相互帮助的氛围，使人的安全需要获得充分的满足，这样学生就会产生一种通过参与课堂教学活动来满足自身归属需要的欲望，从而在学习活动中表现出勇于发现问题、敢于提出问题、力求解决问题的创新意识。
2．创设质疑情景，培养创新精神
创新精神是创新能力的前提和保证，培养创新能力首先应该培养创新精神。由于“创新源于问题，问题源于怀疑”，所以创设质疑情景、培养质疑习惯是培养创新精神的重要手段。科学史实告诉我们，科学家发现科学问题主要是源于科学发展自身的内部矛盾，包括科学理论与实验事实的矛盾、科学理论内部的矛盾和不同科学理论之间的矛盾等。学科教学中创设质疑情景主要有以下途径：
(1)利用学生生活经验与学科概念之间的矛盾。生活经验中的日常概念是影响学生概念掌握的一个重要因素。当日常概念的含义与学科概念的内涵基本一致时，日常概念会促进学科概念的掌握，否则会产生消极作用。为了防止消极作用的产生，并将其转化为培养学生创新精神的积极因素，学科教学可以利用学生的这些生活经验与学科概念之间的矛盾创设质疑情景。如在学生学习质量守恒定律之前，一般总认为物质发生燃烧反应后就会消失或只留下不能燃烧的灰烬，教学中可以引导学生回忆生活中的燃烧现象，演示教材中的有关实验，揭示两者之间的矛盾，让学生发现其中的问题，从而激发学生探究学习的欲望。
(2)利用学生已有知识与问题情景之间的矛盾。学习知识的目的是为了运用知识，知识的运用又能促进知识的理解和掌握。当学生已有知识与问题情景之间出现矛盾时，不仅能培养学生的质疑习惯和创新精神，而且能促使学生对相关知识进行深化认识。如在学习物质结构的有关知识之后，关于“分子中是否所有原子都满足最外层8结构”的问题与学生已有的相关知识之间明显存在着矛盾，面对矛盾学生便会提出“怎样判断分子中的原子是否满足8电子结构”的问题，通过对一些分子结构的分析，学生能认识到决定分子中原子结构的相关因素。随着问题的解决，学生的知识得到了深化，而质疑习惯同时也得到了强化。
(3)利用学生已有知识与新知识之间的矛盾。美国著名心家奥苏贝尔认为，学习新知识最重要的是建立起新旧知识之间的联系。通过实验等手段揭示学生已有知识与新知识之间的矛盾，不仅能为学生设置质疑的情景，而且能架设起新旧知识之间的桥梁，有效地将学生引入新知识的情景之中。学生在初中学习金属活动性顺序时认识到不能与稀盐酸或稀硫酸反应，高中化学关于硫酸特性的 教学，可以先演示铜与浓硫酸反应的实验，引导学生观察实验现象，展现学生已有知识与新知识之间的矛盾，激发学生提出问题，并将学生带人新知识的学习情景之中。
3．加强实验教学，培养创新能力
实验是的基础，也是学习科学知识的重要手段。科学中实施创新教育，发展学生的创新能力，就要充分发挥科学教育的优势，从注重创新演示实验、增强实验教学的探索性，指导学生自行设计实验，挖掘实验教学中可资利用的培养学生创新能力的因素。
(1)注重创新演示实验。教师创新演示实验，不仅能更好地发挥实验的教育功能，促使学生掌握有关学科知识，而且能对学生进行潜移默化的熏陶和感染，培养他们的创新精神，从而达到培养学生创新能力的目的。其中，教师运用克服缺点、填补空白、问题解决等创造性方法对实验进行创新，能在训练学生创造思维的同时，使学生体会到教师创新实验的魅力，从而打消对创新的神秘感，进一步激发学生的创新意识。
(2)增强实验教学的探索性。科学家所进行的研究活动是典型的创造性活动。其过程是利用一定的科学方法，循着“提出问题一收集资料和事实一处理资料和事实一科学抽象一发现形成结论一应用”的一般程序，探索未知创造新知的过程，也就是科学知识的产生过程。科学教学过程则是科学知识的再生产过程，虽然其中要求学生掌握的那些科学知识，相对于人类而言是已知的，但对学生来说却是未知的。增强教学的探索性，就是要在科学知识的再生产过程中“简约重演”科学知识的产生过程，让学生追踪当年科学家研究的思路和思维模式，利用有关科学方法和科学探究的一般程序，主动地参与科学知识的再生产过程。
(3)指导学生自行设计实验。学科教学中“照方抓药式”的实验只能提高学生实验操作的熟练程度，在独立工作的环境下犹如掌握“屠龙术”而已，而不能培养和锻炼学生的创新精神和创新能力。通过实验教学活动，指导学生根据实验目的和原理自行设计，并独立完成有关实验，不但可以有效地培养锻炼他们的实验能力和解决问题的能力，而且能使他们的创造性思维得以发展。学生自行设计实验的过程中，教师只须作一般性的指导，对于学生提出的各种实验方案，也不能过早地做出肯定或否定的评价，而要引导学生通过分析比较，确定最佳方案。这样，不仅能使学生掌握设计实验的具体要求及怎样寻求解决问题的最佳途径，而且能为学生创新能力的发挥打下良好的基础。
4．开展探究学习，实现自主创新
教育部早在《全日制普通高级中学课程计划(试验修订稿)》中，就明确提出在高中学科教学中落实课题研究的要求。《普通高中课程方案》又把研究性学习活动作为每个学生的必修课程，要求学科教学重视探究学习活动，发展学生的科学探究能力。因此，学科教学实施探究学习，不仅要指导学生完成《课程标准》中列举的课题或教师根据教学需要设置的问题，更重要的是要通过《课程标准》中课题的示范和教师的指导，鼓励学生充分发挥自己的主观能动性，学会自己提出与学科有关的问题，并且独立思考，大胆探索，综合运用已有的学科及其他学科的知识研究和解决问题。在探究学习的实践中，通过提出问题、设计研究方案、收集事实和材料、处理事实和材料、交流评价等自主创新过程，能使学生在创新教育中所形成的科学态度和价值观，以及初步掌握的科学研究方法得到进一步的巩固，从而达到强化学生的创新意识、创新精神和创新能力，最终使创新成为学生的自觉行为的目的。
创新教育是时代的要求。我们只要树立学生的终身发展观，结合学科教学努力实施创新教育，注意学生创新意识、创新精神和创新能力的培养，一定能造就出大批符合时代发展要求的创新型科技后备人才。
