如何通過大學(xué)物理實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

劉海濤

摘 要：國家發(fā)展離不開人才，同時也離不開創(chuàng)新，創(chuàng)新是事物發(fā)展根本動力。教育的本質(zhì)就是為國家服務(wù)，隨著當(dāng)代教育改革的深入，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)也逐漸成為了我國教育的主要目標(biāo)。在大學(xué)物理教學(xué)中，必須要重視學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，能夠充分發(fā)揮物理實驗的作用，促進(jìn)學(xué)生操作能力、思維能力、創(chuàng)造能力的提高。本文就以學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)為內(nèi)容，對大學(xué)物理實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行幾點具體研究。

關(guān)鍵詞： 大學(xué)物理；學(xué)生；創(chuàng)新思維

引言

在國家不斷壯大發(fā)展的過程中，對創(chuàng)新人才的需求量也在不斷增加。在這樣的背景下，大學(xué)物理實驗教學(xué)也必須要將學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)作為教學(xué)重點，為學(xué)生提供更多創(chuàng)新的平臺和機(jī)會，將創(chuàng)新貫穿于物理實驗教學(xué)的始終，如此才能夠充分發(fā)揮出物理實驗的作用，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的全方位發(fā)展。

1闡述物理實驗中的創(chuàng)新思維

在大學(xué)物理實驗教學(xué)中，教師首先要明確什么是創(chuàng)新思維，結(jié)合一些真實案例，優(yōu)化教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，并幫助學(xué)生建立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，養(yǎng)成用于鉆研、敢于創(chuàng)新的習(xí)慣。教師在物理實驗中要講究策略，上課之初是奠定學(xué)生學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵階段，此時教師應(yīng)該利用一些勵志歷史小故事、創(chuàng)造發(fā)明史實等，引起學(xué)生共鳴，大學(xué)生的情感豐富，性情真實，勵志小故事很容易帶動他們的情緒，教師應(yīng)該借助這樣的方法奠定實驗教學(xué)創(chuàng)新基礎(chǔ)，以便于更好的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

比如：引入“雞蛋孵小雞”的故事，一個雞蛋孵化為一只小雞的過程，要整整21天。在這個過程中，母雞必須要堅持不懈的用自己身體的溫度，保障雞蛋的恒溫，一旦中途停止，那么之前所有的努力就會功虧一簣，所以說，堅持非常重要。同樣的道理，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，也需要不斷堅持，唯有如此才能夠獲得成功。在新課講解之前，利用這樣的故事，奠定創(chuàng)新思維培養(yǎng)基礎(chǔ)，集中學(xué)生注意力，這對于接下來的教學(xué)，會有非常大的幫助。

接下來，進(jìn)入實驗講解環(huán)節(jié)的時候，教師可以利用“密立根”的創(chuàng)造發(fā)明故事，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和意識。密立根所做的實驗非常精確，他對物理實驗非常堅持，在被質(zhì)疑、被否定的時候，依然堅持自己的觀點。最終，他通過不斷的努力，證實了元電荷的存在。他的成功，恰恰是因為他敢于創(chuàng)新、敢于突破，能夠從不通的視角對問題進(jìn)行思維并質(zhì)疑。之后，他又通過研究電光效應(yīng)對愛因斯坦的電光方程給予了肯定，測出了當(dāng)時最精確的普朗克常量h的值，他也因此獲得了1923年的諾貝爾物理學(xué)獎。在引入這個歷史小故事之后，學(xué)生對創(chuàng)新思維，以及創(chuàng)新思維的重要性，就會有了一定的認(rèn)識，在這個基礎(chǔ)上開展下一個環(huán)節(jié)的效果，必然能夠獲得更好的效果。

2運(yùn)用科技手段拓寬創(chuàng)新思維的空間

在信息化時代背景下，大學(xué)物理實驗教學(xué)手段也更加多元化、科技化，教師應(yīng)該充分利用這些先進(jìn)的科技手段，為物理實驗教學(xué)服務(wù)，并調(diào)動學(xué)生參與實驗的主動性，激發(fā)其創(chuàng)新意識，促進(jìn)其智力、思維能力的進(jìn)一步發(fā)展。多媒體技術(shù)綜合性強(qiáng)、操作便捷，將其與物理實驗教學(xué)相結(jié)合，可以將抽象的實驗知識，微觀的實驗現(xiàn)象，以更加直觀、直接的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生對物理知識有更深入的理解，進(jìn)而提高學(xué)生對物理的興趣，拓展學(xué)生思維，實現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。另外，多媒體技術(shù)，還能夠凸顯學(xué)生的主體地位，改變實驗教學(xué)中學(xué)生的被動狀態(tài)，使其能夠獲得更多展示自我能力和價值的機(jī)會，在這個過程中，學(xué)生的潛能會被激發(fā)，創(chuàng)新能力自然得到提升。

比如：教師可以利用多媒體設(shè)備播放“噴水魚洗”的視頻，并提出問題：為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，大家是否能夠弄明白其中的物理原理？通過設(shè)疑激發(fā)學(xué)生探究心理，接著引導(dǎo)學(xué)生將其與音叉的原理相聯(lián)系，進(jìn)而獲得更加豐富的物理體驗。通過這樣的設(shè)計，大大提高了物理實驗的趣味性，同時，探究的過程中學(xué)生創(chuàng)新思維也得到了培養(yǎng)。

3針對性地進(jìn)行創(chuàng)新思維訓(xùn)練

創(chuàng)新思維的培養(yǎng)并不是一撮而就的，它需要長期的訓(xùn)練和培養(yǎng)，并且要不斷訓(xùn)練和反復(fù)演戲，最終才能夠形成良好的思維習(xí)慣，提高創(chuàng)新能力。結(jié)合物理實驗的特點，將其創(chuàng)新思維訓(xùn)練融入整個實驗當(dāng)中。

3.1換位思考

換位思考作為有效模式，以不同角度出發(fā)，進(jìn)行思維轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對于知物理知識的理解，教學(xué)過程，教師要深入分析，以此為方法，更好的理解學(xué)生的思想，肯定學(xué)生的想法，如此才能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。另外，教師要從不同的角度，不通的位置去思考問題，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，樹立自己獨特的觀點，這樣更加有助于學(xué)生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

首先，師生換位。大學(xué)物理實驗中操作技術(shù)與實驗現(xiàn)象脫節(jié)的情況比較常見，主要是教師與學(xué)生思維之間無法交流，缺少良好的互動造成的?；诖?，教師應(yīng)該善于換位思考，從學(xué)生的角度引導(dǎo)教學(xué)，學(xué)生可以根據(jù)自己課前預(yù)習(xí)的實驗內(nèi)容進(jìn)行操作，教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、點撥、鼓勵學(xué)生，并對其進(jìn)行有效指導(dǎo)，在學(xué)生操作失誤的時候進(jìn)行糾正，并分析其原因，使學(xué)生明白自己錯在哪里。這樣更加有利于學(xué)生認(rèn)清自己的問題，并能夠獨立摸索出實驗正確的操作方法，突破實驗的難點，進(jìn)而實現(xiàn)其思維的跨越與創(chuàng)造性發(fā)展。

比如：在“電子示波器的使用”實驗中，各種旋鈕太多，容易造成學(xué)生的困擾，教師這時可以先讓學(xué)生自己動手調(diào)出波形，學(xué)生在調(diào)波形的過程中就會熟悉各個旋鈕的使用規(guī)則，教師以學(xué)生視角分析，明確問題所在，充分換位，實現(xiàn)科學(xué)教學(xué)，這樣在實驗過程，學(xué)生也可以有效理解知識點，能夠更加透徹分析實驗內(nèi)容。

教師可以適當(dāng)增設(shè)一些錯誤，讓學(xué)生自己學(xué)會診斷。例如：在“電位差計的使用”實驗過程中，教師操作前可以把電源反方向放置，之后讓學(xué)生分析和觀察，發(fā)現(xiàn)電路中存在的問題。教師還可以適當(dāng)?shù)奶岢鲆恍﹩栴}，讓學(xué)生展開討論，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維為目的，鼓勵學(xué)生從多個角度去發(fā)現(xiàn)問題。

3.2知識的串聯(lián)與并聯(lián)

不管哪個領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，都需要借助知識之間的聯(lián)系，進(jìn)行知識記憶與掌握。物理知識之間存在一定的練習(xí)，教師在物理實驗教學(xué)中，為了更好的激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，應(yīng)該將知識進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)，不斷拓寬學(xué)生認(rèn)知領(lǐng)域，幫助學(xué)生不斷更新知識體系，使其能夠一直保持創(chuàng)造熱忱。

比如：“集成開關(guān)型霍爾傳感器特性與簡諧振動”實驗中，在移法測量彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)的講解中，主要是對楊氏模型測量方法進(jìn)行復(fù)習(xí)，并與儀器霍爾傳感器相聯(lián)系，對彈簧倔強(qiáng)系數(shù)的周期法進(jìn)行測量。在討論霍爾傳感器原理時，可以從相關(guān)串聯(lián)和并聯(lián)知識入手，這樣能夠更好的發(fā)揮出實際教學(xué)水平，讓學(xué)生充分觀察，并主動探究，實現(xiàn)了思維拓展，也為他們學(xué)習(xí)該知識點奠定基礎(chǔ)。

知識的并聯(lián)，是在霍爾傳感器的心臟——霍爾片講解時，將高中時期所學(xué)習(xí)的洛倫茲力等知識串聯(lián)，由于這些知識是學(xué)生學(xué)習(xí)過，并且比較熟悉的，因此學(xué)生會表現(xiàn)得比較活躍、主動；知識的并聯(lián)，是在介紹霍爾片的材質(zhì)——半導(dǎo)體時，將其與導(dǎo)體知識并聯(lián)，幫助學(xué)生了解導(dǎo)電特性，拓展學(xué)生知識面。在接下來的學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)該要隨時跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)，隨時點撥，以使其一直保持創(chuàng)新思維熱忱。

結(jié)束語

總之，大學(xué)物理實驗在物理課堂十分重要，是有效的創(chuàng)新平臺，培養(yǎng)了學(xué)生的物理思維。大學(xué)物理教師應(yīng)該充分利用物理實驗，挖掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識。市場對創(chuàng)新型人才需求量不斷增加，大學(xué)物理實驗教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)也顯得更加緊迫。本文從幾個方面對此進(jìn)行研究，希望能夠為高等創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有所助力。

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