在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

麗英

摘 要： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)學(xué)科，在提高學(xué)生素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等方面具有其他學(xué)科不可替代的重要作用。本文探討了在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，提出一些可行的培養(yǎng)方案。

關(guān)鍵詞： 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新能力 創(chuàng)新意識(shí) 創(chuàng)新思維

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì)對創(chuàng)新型人才的要求越來越高。因而，全面提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為我國教育教學(xué)的重點(diǎn)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為一門實(shí)踐性的基礎(chǔ)課，對培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力起著不可替代的作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和創(chuàng)造性，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學(xué)生勇于開拓的創(chuàng)新思維和堅(jiān)韌不拔的創(chuàng)造精神，使學(xué)生能自覺、自主地總結(jié)歸納物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些規(guī)律，改進(jìn)一些思維方法，發(fā)現(xiàn)一些新的實(shí)驗(yàn)方法，甚至自主設(shè)計(jì)一些小的實(shí)驗(yàn)，這些都為學(xué)生今后進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)，為他們成為具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才鋪好了路。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，本文從以下方面進(jìn)行探究。

一、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的問題情境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

在現(xiàn)代教育觀念中學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)是一種發(fā)現(xiàn)問題、積極探索的心理趨向。學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識(shí)正是在問題情境中得到激發(fā)的。愛因斯坦說：“提出一個(gè)問題，往往比解決一個(gè)問題更重要?！彼栽趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)盡量創(chuàng)設(shè)問題情境，這不僅可以引起學(xué)生的好奇心、激發(fā)其興趣，而且有利于引導(dǎo)學(xué)生將客觀抽象的知識(shí)同化于自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之中，使學(xué)習(xí)方式向自主、合作、探究型轉(zhuǎn)變。例如：講授固體密度測定的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不規(guī)則物體的質(zhì)量我們利用物理天平可以計(jì)算出，但是體積沒法直接測出，那么如何才能求出不規(guī)則物體的體積呢？讓學(xué)生自己思考這個(gè)問題，對于密度小于水的物體又該如何求其體積，從而測其密度，還需要哪些輔助器材？讓學(xué)生帶著這些問題思考，就可激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)的興趣和渴望創(chuàng)新的積極性，從而培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

二、引導(dǎo)學(xué)生多做些設(shè)計(jì)性和綜合性的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力

長期以來，我們的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，常常是教師把實(shí)驗(yàn)的目的、原理、內(nèi)容、步驟，注意事項(xiàng)，還有實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、解決問題的方法都詳詳細(xì)細(xì)地設(shè)計(jì)好，甚至為了能夠得到準(zhǔn)確的結(jié)論，老師把實(shí)驗(yàn)儀器一件一件都調(diào)試得分毫不差，學(xué)生只要根據(jù)設(shè)計(jì)好的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就可以輕松得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這在一定程度上限制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，束縛了學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)揮。

而設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)是對學(xué)生多方面專業(yè)知識(shí)的考察和綜合實(shí)踐創(chuàng)新能力的鍛煉。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師應(yīng)有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生、鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砣轿弧⒍嘟嵌鹊厮伎紗栴}，并且實(shí)驗(yàn)的部分環(huán)節(jié)學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)，這樣有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如固體密度的測定試驗(yàn)中我們多用的是流體靜力稱衡法，但是該方法要求待測物質(zhì)不溶于水或與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如果待測物體溶于水或與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，那么其密度應(yīng)該怎樣測量呢？提出問題讓學(xué)生思考，再讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定這樣物體的密度。因?yàn)閷W(xué)生個(gè)人的知識(shí)結(jié)構(gòu)、智力及努力程度都存在差異，所以每個(gè)學(xué)生根據(jù)自身的具體情況，依照自己的特點(diǎn)安排自己的學(xué)習(xí)，更有利于發(fā)揮自身特長。這樣可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，從而達(dá)到培養(yǎng)他們創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的目的。

三、激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)踐的積極性，拓展創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的時(shí)空

激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自主實(shí)踐的積極性是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要因素之一，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)課的地位和目的，把學(xué)生作為主動(dòng)的求知者，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)他們主動(dòng)探究、主動(dòng)實(shí)踐的能力，從“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，使學(xué)生成為真正的主體。在教師的有效引導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立活動(dòng)為主，從實(shí)驗(yàn)方案的制訂、具體操作方法，到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和總結(jié)等，凡是能讓學(xué)生自己動(dòng)手解決的問題，盡量讓他們獨(dú)立完成。同時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、誤差分析、設(shè)計(jì)制作多媒體課件等，這樣通過計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)，變傳統(tǒng)手段為現(xiàn)代手段。鼓勵(lì)學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間多做些實(shí)驗(yàn)，搞小設(shè)計(jì)、小革新、小發(fā)明、小制作等，從而拓展創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的時(shí)空。

四、開放實(shí)驗(yàn)基地，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力

物理實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生學(xué)習(xí)和進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的主要場所，是物理探究學(xué)習(xí)的主要資源，所有物理知識(shí)，包括物理概念、理論和定律，都是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的。但如果實(shí)驗(yàn)室只用來做一些課堂實(shí)驗(yàn)，其利用率肯定不高。有些學(xué)生不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實(shí)驗(yàn)，他們往往表現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手欲望；有些學(xué)生則不同，有時(shí)想自己試著做實(shí)驗(yàn)，又怕不成功，在實(shí)驗(yàn)中往往處于旁觀者的位置。所以我認(rèn)為建立一個(gè)面向全體學(xué)生開放的物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新基地是探索創(chuàng)新教育的一種有效方法。在這樣的環(huán)境下，學(xué)生可以輕松地進(jìn)行全開放的自主探索研究。例如：高溫報(bào)警電路、助聽器的設(shè)計(jì)與制作、穩(wěn)壓器電路的設(shè)計(jì)研究、壓力傳感器的研究等。這些實(shí)驗(yàn)題目有些涉及新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制作，測量技術(shù)改進(jìn)，教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)充和深化，有些涉及科研課題簡化實(shí)驗(yàn)，有些涉及學(xué)生自身的學(xué)習(xí)與生活需求。通過這些研究項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，學(xué)生不僅了解了一些前沿和生活相關(guān)的物理知識(shí)，而且體會(huì)到了創(chuàng)新的時(shí)代性，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)力，提高了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

五、結(jié)語

創(chuàng)新是人類活動(dòng)的本質(zhì)，創(chuàng)新能力是現(xiàn)代人才的必備素質(zhì)，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)不斷激勵(lì)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比等探索手段提出各種假設(shè)和猜想，發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)，提高創(chuàng)新思維能力。當(dāng)然，學(xué)生創(chuàng)新能力和意識(shí)的培養(yǎng)絕不是通過一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)就能徹底解決的。需要繼續(xù)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和方法，增強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，探索出最佳實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，培養(yǎng)出越來越多具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]李青.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力深化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].高等財(cái)經(jīng)教育研究，2014，17（1）：45-49，53.

[2]胡峰.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新初探.大眾科技，2008（6）.

[3]邵曉玲，陳永泰，杜建國，宋東林.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，9（1）：169-172.

[4]廉舒，孫維民，史桂梅.開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].中國電力教育，2008（24）.

[5]李娜.開放式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012，29：77-78.