基于創(chuàng)新理念的大學(xué)物理教學(xué)*

潘志峰，李云濤，魏英耐，唐偉躍

(鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院，河南鄭州450052)

大學(xué)物理作為一門理工科學(xué)生的基礎(chǔ)必修課，其目標(biāo)是通過(guò)大學(xué)物理的教學(xué)，使學(xué)生們能掌握物理學(xué)的研究思想、設(shè)計(jì)方法、基本概念和原理、實(shí)驗(yàn)理論與技巧等，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。物理學(xué)科知識(shí)與現(xiàn)代很多學(xué)科和行業(yè)有著非常緊密的聯(lián)系，任何物理前沿知識(shí)的重大突破都將對(duì)社會(huì)創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)和價(jià)值。社會(huì)的發(fā)展對(duì)物理創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，因此物理教學(xué)也應(yīng)該適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。然而長(zhǎng)期以來(lái)形成的傳統(tǒng)教學(xué)理念和教學(xué)方法，普遍強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握與解題技巧的訓(xùn)練，而忽視了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，其后果往往是學(xué)生對(duì)物理學(xué)的知識(shí)更多的只是停留在機(jī)械性記憶與解題的層次，對(duì)物理學(xué)的思想和方法只有一些比較膚淺、片面的認(rèn)識(shí)?？萍佳杆侔l(fā)展的今天，在大學(xué)物理教學(xué)中要喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，注重創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生深刻的抽象思維和豐富的想象思維，同時(shí)要注意培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，訓(xùn)練發(fā)散思維，不斷拓展思維的深度與廣度。因此，在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中重視培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力已刻不容緩。

1 大學(xué)物理教學(xué)中存在的問(wèn)題

從教學(xué)內(nèi)容上講，現(xiàn)有大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容，一般包括力、熱、電磁、光和近代物理等內(nèi)容，這些內(nèi)容相互獨(dú)立，彼此間聯(lián)系不大，還有不少內(nèi)容與中學(xué)物理重復(fù)。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生往往對(duì)所學(xué)內(nèi)容缺乏興趣，更談不上激發(fā)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)了。從教學(xué)方式上講，傳統(tǒng)大學(xué)物理教學(xué)一般為灌輸式教學(xué)，即以教師為中心，強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，以教師講授為主。這種教學(xué)方法忽視了學(xué)生的主動(dòng)性，嚴(yán)重影響了學(xué)生的求知欲，容易造成學(xué)生思維的定勢(shì)，直接妨礙學(xué)生發(fā)散思維的形成與創(chuàng)新能力的提高。從考核方式上講，傳統(tǒng)大學(xué)物理考試，以考試成績(jī)作為考核學(xué)生的主要指標(biāo)。這種單一的考核方式過(guò)于強(qiáng)調(diào)學(xué)生的解題技巧，并不能充分體現(xiàn)學(xué)生的素質(zhì)與能力，而且容易迫使學(xué)生將主要精力用在機(jī)械性記憶公式和解題等方面，不利于發(fā)揮其創(chuàng)新能力。

2 大學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑

2.1 調(diào)整大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情

我們?cè)趯?shí)際教學(xué)過(guò)程中，沒有按傳統(tǒng)模式，將大學(xué)物理的知識(shí)體系分解為力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理學(xué)等5部分，而是依據(jù)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)水平與結(jié)構(gòu)層次重新整合了相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，使教材在知識(shí)體系上更加趨于完整。首先依據(jù)物體運(yùn)動(dòng)水平，我們安排了有關(guān)宏觀物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和宏觀高速物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的內(nèi)容，同時(shí)，考慮到相對(duì)論是近代物理學(xué)的基礎(chǔ)，我們又將狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論和宇宙學(xué)等知識(shí)作為統(tǒng)一內(nèi)容在宏觀高速物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律作了介紹。其次，我們著重強(qiáng)調(diào)了兩個(gè)物理學(xué)的基本圖像，即基本相互作用的場(chǎng)論圖像和物質(zhì)世界的波動(dòng)圖像，重點(diǎn)突出了物質(zhì)世界運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)線索，把有關(guān)機(jī)械波、電磁波、光波和物質(zhì)波等內(nèi)容用波動(dòng)線索統(tǒng)一地串接起來(lái)，這樣能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步了解自然界波的共性，建立完整的波動(dòng)理論的知識(shí)框架。教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，突破了原有高中物理學(xué)的理念，學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理有了新的認(rèn)識(shí)，物理思想有了質(zhì)的飛躍，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到大學(xué)物理在社會(huì)生活中的重要性，從而對(duì)大學(xué)物理產(chǎn)生真正的熱情，激發(fā)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新欲望。

除此之外，我們注重將一些前沿課題介紹給學(xué)生，增加部分最新前沿成果，讓學(xué)生了解傳統(tǒng)與前沿的聯(lián)系，這有助于學(xué)生及時(shí)了解當(dāng)今科技的發(fā)展前沿，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的興趣。同時(shí)，在教學(xué)內(nèi)容的選取上結(jié)合學(xué)生的專業(yè)差別，對(duì)與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的知識(shí)有所側(cè)重，分析舉例時(shí)盡可能與專業(yè)相結(jié)合，這樣更容易啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，也更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

2.2 改進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)方式，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

多媒體技術(shù)克服了傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，多媒體能將具體的形象展示給學(xué)生，能夠幫助學(xué)生建立起清晰的物理意境，使抽象的物理知識(shí)和形象的物理現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，從而提高學(xué)生的物理思維能力，為創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)鋪設(shè)平臺(tái)。這樣可以讓學(xué)生從感性方面加以認(rèn)識(shí)，以開拓學(xué)生知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。在實(shí)際教學(xué)中，通過(guò)生動(dòng)、形象的方式，幫助學(xué)生掌握大學(xué)物理的概念與模型，建立直觀圖像;將教學(xué)內(nèi)容與問(wèn)題結(jié)合，積極鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)適當(dāng)啟發(fā)，讓學(xué)生自主尋求解決辦法，活躍學(xué)生思路，引導(dǎo)其創(chuàng)造性思維，樹立學(xué)好大學(xué)物理的信心;努力營(yíng)造民主的學(xué)習(xí)氛圍，建立師生間有效溝通方式，引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，敢于提出問(wèn)題、發(fā)表觀點(diǎn);鼓勵(lì)、點(diǎn)撥學(xué)生在思考與解決問(wèn)題過(guò)程中盡可能尋求多種思路，而不拘泥于某種固定模式，啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維，提高其創(chuàng)造性思維能力。

2.3 靈活選擇大學(xué)物理考核方式，激勵(lì)學(xué)生取得創(chuàng)新性成果

除考試成績(jī)外，教師可結(jié)合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平、平時(shí)提問(wèn)情況等，得到綜合評(píng)價(jià)。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的理論，大學(xué)物理的教學(xué)應(yīng)與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的方案，然后引導(dǎo)學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)方法，體會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)方案的這個(gè)過(guò)程。因此，大學(xué)物理考核應(yīng)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中創(chuàng)新，并將創(chuàng)新成果運(yùn)用于實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生逐步形成創(chuàng)造性人格，強(qiáng)化創(chuàng)造性思維能力。對(duì)在課堂上思維活躍、積極提問(wèn)且水平較高的學(xué)生，在考核過(guò)程中應(yīng)給予獎(jiǎng)勵(lì)，以激勵(lì)更多學(xué)生在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，獲得創(chuàng)造性思維成果。另外，教師還可采用研究論文、發(fā)明創(chuàng)造或布置適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)與課題等多種考核方式，積極鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理的過(guò)程中，提高其創(chuàng)新能力，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為研究性學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新就是對(duì)不斷出現(xiàn)的新情況、新現(xiàn)象、新問(wèn)題、新領(lǐng)域作出新的理性分析和理論解答，對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象和實(shí)踐對(duì)象的本質(zhì)、規(guī)律和發(fā)展變化的趨勢(shì)作出新的揭示和預(yù)見。知識(shí)的積累有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但并不是全部，因此要正確地認(rèn)識(shí)知識(shí)創(chuàng)新。遵循科學(xué)規(guī)律不斷嘗試各種方法和手段對(duì)大學(xué)物理的課堂教學(xué)進(jìn)行改革，以求在較少的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生了解物理的基本原理，掌握思考問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯分析能力和創(chuàng)新思維能力，開拓學(xué)生的視野，對(duì)學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)在方法能力方面打下基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)為國(guó)家培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)造意識(shí)的高素質(zhì)人才的目標(biāo)。

［1］褚惠玲，等.物理學(xué)的創(chuàng)新精神［J］.大學(xué)物理，1999，(12):82.

［2］王慶飛.淺議當(dāng)代大學(xué)物理教育改革與創(chuàng)新［J］.教育與職業(yè)，2007(1):92－93.

［3］李運(yùn)生.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)［J］.物理教學(xué)探討，2007(9):46－47.