创新是当今时代精神的核心，是实现中华民族伟大复兴的希望。培养创新人才，不仅要教会学生运用新的科学知识，更重要的是在探索新知识的教学过程中，培养学生创新精神和创新意识，开发创新能力。

强化学生问题意识 创新始于问题。牛顿发现万有引力，始于他在苹果树下的思索：“苹果为什么从树上掉下来，而不飞到天上去？”瓦特发明蒸汽机，他是从幼年在火炉旁烧水时思考“壶盖为什么会动？”开始的。真理诞生于一百个问号之后，纵观千百年来的科学技术的发展史，许多定理、学说的发现者、创立者，都是从细小的、司空见惯的自然现象中看出问题，追根求源，终于把“？”拉直，变成“！”。“问”是一个从已知伸向未知的心理触角，是创新意识的具体体现。培根曾说过，如果科学研究从肯定开始，必将以问题告终；如果从问题开始，则必将以肯定结束。爱因斯坦也强调：“发现问题和系统阐述问题，可能要比得到解答更为更重要。” 提出新问题、或者从新的角度去思考老问题，往往导致新的发现与突破。

指导学生打好基础 丰富的经验、知识和形象积累是创新活动的基础。基础知识是前人智慧的结晶，创新需要学习和继承前人的思维成果。牛顿说：“如果说我比笛卡尔看的远些，那是因为我站在巨人的肩上的缘故。”爱因斯坦突破牛顿经典力学的绝对时空观而创立了相对论，极大推动了人们对高速运动宏观物理现象的认识。而爱因斯坦却说：“要是没有牛顿的明确的体系，我们到现在为止所取得的收获就会成为不可能。”创新不是凭空臆造，它需要以知识的牢固掌握、准确理解、合理转化、灵活运用为基础和前提，而这一切又必须以基础知识的储备为支点。学好基础知识，掌握基本技能是创新的必要条件。

鼓励学生质疑问难 学起于思，思源于疑。近代科学之父伽利略，善于观察，勤于思考。 16 世纪 80 年代，他在比萨大学任教时，对人们信奉了近两千年之久的亚里士多德“物体越重，下落越快”的落体运动观点产生了怀疑，通过比萨斜塔落体实验，推翻了亚里士多德的错误论断，后探索发现了自由落体定律；哥白尼的《天体运行论》对托勒密的“地心说”提出质疑和挑战，首创“日心说”，使人类对宇宙结构的认识产生了一次重大飞跃。许多看似偶然发现其实都隐含着一种必然：“发现者一定具有强烈的好奇心和质疑精神”。好奇，增强人们对外界信息的敏感性，激发人去思考，发现问题，追根索源。质疑，促使人们突破传统观念，激励人去求异，另辟蹊径，大胆创新。《人民日报》报道： 12 岁小学生聂利发现了“蜜蜂并不是靠翅膀振动发声”。这个发现正是源于她离经叛道、勇于怀疑的创新精神：一次偶然的机会，她看到翅膀没有振动的蜜蜂仍然嗡嗡叫个不停，于是对书本上“蜜蜂没有发声器官，只能靠翅膀振动发出声音”的“定论”产生了怀疑。后经观察和研究，发现了这一自然奥秘。鼓励学生质疑，一要尊重和爱护学生的好奇心，保护学生“打破砂锅问到底”的求知兴趣，培养学生求知精神。二是提倡理性怀疑，重视客观依据，树立学生不惟书、不惟上、不惟师的独立意识，敢于“标新立异”，培养学生的进取精神。

培养学生创造性思维 创造性思维突破传统的陈规，提出新概念、运用新方法、做出新结论、推出新成果。典故《司马光破缸救人》、《曹冲称象》和《田忌赛马》都是创造性思维的具体表现：司马光打破“让人离开水”这种救人常规，逆向思维：“使水离开人”，才有了破缸救人的壮举；曹冲改变了称物重量“小物用小秤大物用大秤”对应的思维方法，根据阿基米德原理，用排水法，以砖头、石块等效大象，巧妙“换元”，先化整为零，再累加，从而测出了大象重量，解决了“小秤称大物”的难题；孙膑则是运用系统方法，考虑田忌与齐威王各等马之间的制约关系，整体思维，调整田忌各等马与齐威王马比赛的对应顺序，创造了以弱胜强的典范。培养创造性思维，首先要教会学生发散思维。鼓励多元思考，引导学生沿不同方向、多角度去分析和思考问题，寻找解决问题的多种途径。以人为本，张扬个性，尊重学生思维成果，正确评价不同见解，克服思维定势。其次，要发扬教学民主，构建和谐的课堂学习氛围。美国哲学家约翰?密尔说过：天才只有在自由的空气里自由自在地呼吸，讨论是创造的“助产婆”。让学生在“自主、合作、探究”的学习活动过程中感悟知识，释放潜能，开发创新能力。

启发学生大胆想像 想像是创造的翅膀，它使人们能够超越常规思维的约束，冲破现有知识经验的局限，以大胆、奇特的方式对所要解决的问题进行创造性思维和探索。富兰克林创立电流学说、伽利略发现惯性定律、魏格纳提出大陆漂移说等都是创造性想像的结果。人们通过想像，把大量零散的、杂乱无章的感性材料加以多方面的分析比较，根据事物间的“相近　、相似、相对、因果”关系展开联想，探索创新。仿生学就是人类大胆想像，积极探索的成果：莱特兄弟受到鸟飞行的启发， 1903 年将飞机送上了天，开创了人类的飞行事业；科学家受到鱼的启示，发明了潜水艇；弱视蝙蝠利用自身发出的超声波反射的回声定位引导飞行和寻食，诱发了物理学家勃兰特等人对电磁波反射的研究，发明了雷达，后来科学家又根据蝙蝠这一“回声定位”原理发明了声呐，广泛应用于军事、医疗和地质探测……正如爱因斯坦所说：“想像力比知识更重要。因为知识是有限的，而想像力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化源泉。”培养学生的想像力，教师传授知识要适当下“空白”，给学生以思考余地。野鹤无粮天地宽，学生在独立思维的自由空间里，充分运用“相近律”、“相似律”、“相对律”、“因果律”多种方法展开联想，自主探索，获得情感体验，迸发灵感，激发创新。