創(chuàng)新人才培養(yǎng)下的大學物理實驗教學改革芻議

宗謹

（甘肅民族師范學院物理與水電工程系，甘肅 合作 747000）

1 引言

物理學科是學生從初中開始學習的，大學學段的物理教學就是基于學生初高中打下的物理基礎不斷深入學習相關學科知識，而物理本身就是一門實驗性科學，在實際專業(yè)教學中依靠實驗可以讓學生更好的理解相關知識，我們都知道大學學段的物理是比較難的，通過實驗能夠把客觀的知識直觀化，促進學生學科能力和學科素養(yǎng)的培養(yǎng)，也正因如此，實驗這種方式如今正在不斷深入的被應用到大學物理教學過程中，但在實際應用過程中我們發(fā)現(xiàn)講實驗應用于物理教學過程中還存在一些問題，本文就在這樣的背景下從以下幾個角度談相關探析。

2 實驗教學對人才培養(yǎng)的重要意義

進入新時代以來我國對于人才有了新的定義和要求，與傳統(tǒng)僅重視知識掌握不同，新時代下的國家要求人才具有一定的創(chuàng)新能力、實踐能力和動手能力，隨著時代的變革我們也發(fā)現(xiàn)，只有具備了這三方面能力的學生才更有可能在未來社會取得成功。國家各種重大方針政策不斷下達，作為高校老師我們也不斷拓寬途徑去培養(yǎng)學生的這三方面能力，在實際教學實踐中我們發(fā)現(xiàn)，實驗教學可以很好的實現(xiàn)對學生創(chuàng)新能力、實踐能力和動手能力的培養(yǎng)。實驗本身就是探究性的活動，其本意就是通過實驗可以讓學生更好的學習和運用相關知識，但實驗的一個特點就是在實際實驗過程中可能出現(xiàn)各種預料不到的情況，這些情況“逼迫”學生去不斷調整實驗的實施，而這調整的過程就是學生創(chuàng)新能力和動手能力培養(yǎng)的過程，在具體實驗過程中也經(jīng)常有學生反應“本來以為一個小時就能做完的實驗卻活脫脫忙了一天”，當學生說出這種“抱怨”的話語時其臉上總是掛著滿足的表情的，這滿足就來源于他們覺得一天的實驗自己真的收獲了一些東西，自己的能力真的有了提高。綜上我們可以概括，物理實驗對于學生能力培養(yǎng)和綜合素質提高具有極其重要的意義，如果我們能靈活的運用物理實驗教學方式則能夠實現(xiàn)對于學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。

3 當前物理實驗教學存在的一些問題

通過上文的敘述我們對大學物理實驗教學有了一個大致的了解，通過了解我們也能夠認識到物理實驗對于學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)有十分重要的意義，可以說是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要手段，但在具體實驗教學過程中我們也發(fā)現(xiàn)，對學生進行實驗教學并不簡單，在具體教學過程中總是會遇到這樣或者那樣的問題，下文將對其存在磨主要問題進行探究。

3.1 教師對于實驗教學的重視程度不夠

雖然上文已經(jīng)提到了實驗教學的重要意義，在實際教學過程中我們也應當有意識的多布置一些實驗教學內(nèi)容，但在實際教學過程中總是存在老師并不重視物理實驗教學的情況，而其不重視的原因主要有以下兩點。首先是結課考試時并不考察實驗內(nèi)容，這種不考察的情況會在老師和學生心中形成一種認同，即“考試不考的都是不重要的”這種心理認同也導致新老師和老老師都不重視物理實驗教學，不會強調設置實驗內(nèi)容，這種情況長期下去也會導致學生相關能力的培養(yǎng)并不符合標準。其次就是大學學段的特殊性，大學不同于初高中學段，大學學段的師生自由程度都比較高，在上課以外的時間不論是老師還是學生都不被強迫學習或者待在學校，很多老師每天的生活狀態(tài)就是“上課—回家”除特殊情況以外并不會待在學校，而實驗教學的特殊性要求老師將課堂以外的時間盡可能多的用在實驗演示和實驗探究過程中，這二者之間形成一種矛盾，在這種矛盾中更多的老師選擇了下課即回家的解決方式，這種方式也導致學生花費在實驗上的時間被迫減少，最終使相關能力的培養(yǎng)遇到困難[1]。

3.2 實驗方式相對古板

提起物理實驗不少學生首先想到的就是老師給出實驗數(shù)據(jù)和實驗結論的傳統(tǒng)實驗模式，的確，這種方式就是當前大學物理實驗的主要進行方式，通過問卷調查我們發(fā)現(xiàn)，很多學生都覺得這樣的實驗方式存在枯燥固定、缺少探究興趣的特點，這樣的特點也導致一提起實驗很多學生就覺得是對已經(jīng)存在的東西進行證明，不論自己的實驗結論是什么，探究結果都是固定的、不能被改變的，這種情況也導致在實際實驗過程中學生的探究熱情較低，一些學生在實驗過程中僅采用改數(shù)字的方式去完成實驗報告，這樣的實驗完成方式嚴重背離了我們設計實驗的初中，不僅不利于學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)而且在無形之中浪費了師生雙方的時間，形成一種“老師為了完成教學任務、學生為了完成學習任務”的奇怪氛圍。

3.3 實驗設備陳舊落后

在大學學段學生的大多數(shù)物理實驗都不是觀察實驗，都是需要動手去做的，而動手去做的實驗大多涉及到實驗設備的問題，相信每所高校在物理實驗室建設之初都盡其所能的配備了比較先進的實驗儀器并對儀器的保養(yǎng)和維護提出了一定要求，但需要注意到的是我國的絕大多數(shù)高校都有短則十幾年，長則幾十年的歷史，高校的物理實驗室也有著與學校差不多的年紀，很多高校也進行過物理實驗儀器的更新?lián)Q代，但這種更新?lián)Q代也已經(jīng)過去了很多年，如今我國高校物理實驗室的實驗設備大多存在過于陳舊落后的特點，這些陳舊的實驗設備也使一些物理實驗在實驗室中不具有完成的條件，考試在具體教學過程中也不得不對一些實驗進行刪減，而我們刪減掉的一些應用復雜儀器進行的實驗大多是非常有趣的，這種刪減的情況也使物理實驗失去大批粉絲。

3.4 實驗主體地位無法發(fā)揮

現(xiàn)在提起物理實驗我們總是認為實驗是一些物理知識的附屬，我們似乎忘了所有的物理知識都是通過實驗獲得的，現(xiàn)在不少大學在設置物理課時會把物理課分為傳統(tǒng)物理和近代物理兩個門類。物理實驗似乎變成了掌握知識的附屬品，我們都沒有意識到物理實驗的主體地位，一些知識性的內(nèi)容如今變得“喧賓奪主”起來，物理實驗變成了幫助學生理解知識的途徑，并不會對新的物理現(xiàn)象進行探究，這樣的情況也導致實驗探究失去了探究的意味，完全淪為物理知識的附屬品，不僅不利于學生實驗能力的養(yǎng)成，而且會影響學生對于物理實驗的地位和重要性的認識，不利于學生的發(fā)展和其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4 面對時代的要求如何對物理實驗教學進行創(chuàng)新

通過上文的敘述我們可以了解到，物理實驗教學對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力具有十分重要的意義，現(xiàn)在不少老師也已經(jīng)意識到了實驗教學的意義，但在具體物理實驗教學過程中還是存在上述一系列的問題導致大學物理實驗教學在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力方面做的仍不太好，那在實際物理實驗教學過程中我們要如何面對時代要求對物理實驗教學進行創(chuàng)新呢？筆者認為主要有以下幾種方式。

4.1 引導學生進行自主探究

上文也有提到當前高校物理實驗教學存在的問題之一就是教學方式過于古板，多采用老師給學生數(shù)據(jù)和結論，讓學生去證明結論的正確性的方式，要知道不論證明還是不證明結論都是客觀存在的，這樣的形式也導致學生的實驗熱情受到影響，針對這樣的情況在實際高校物理實驗過程中老師可以多給學生布置一些探究性的內(nèi)容，只給學生數(shù)據(jù)而不給學生結論，讓學生自己實驗去求得那些結論，這樣的方式有助于激發(fā)學生的探索熱情，讓學生保持一種對實驗內(nèi)容的好奇心，有了這種好奇心的引領一定能激發(fā)學生的學習興趣和學習熱情，例如在進行大學物理楊氏模量的測量時老師可以引導學生自主進行測量，在測量結束后再檢查學生的測量結果是否符合相關要求，如果不符合老師再詳細的講楊氏模量的具體意義，讓學生根據(jù)這個意義去改進自己的實驗步驟以得到更加準確的測量結果，學生改進的過程其實就是其探究的過程，通過探究學生能夠更好的了解自己所測量的內(nèi)容的具體意義，以此達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力的意義[2]。

4.2 對實驗設備進行更新?lián)Q代

通過上文的敘述我們也能夠了解到當前高校物理實驗教學存在問題的另一大原因就是實驗儀器的陳舊和古老，不少學校的物理實驗室存在尺子刻度不清晰、砝碼重量不準確的問題，這種問題也導致一些物理實驗在客觀上就不具備完成的可能性，學生再有興趣去完成也是無濟于事的，針對這樣的情況在實際物理實驗教學之前學校應該有有序的對實驗室的儀器進行更新?lián)Q代，多引進一些先進的現(xiàn)代化儀器，這些儀器不僅能夠提升高校物理實驗的實驗效率、保證一些實驗的可行性，而且能夠吸引學生的實驗興趣，讓更多的學生愿意做實驗、真的喜歡上物理實驗，除此之外學校還應當對精密儀器設備進行定期的保養(yǎng)和維護，確保儀器設備能夠精密的工作；最后學校還應當有序的開放一些沒有危險性的物理實驗室，上文也有提到，大學生不同于高中，他們有大把的空閑時間可以去完成自己的愛好，在大學生群體中不乏有一些真的喜歡物理、樂于進行探究的，有序的開放物理實驗室就有助于對物理感興趣的學生在課下更加自主的進行實驗，更好的讓實驗去引領學生能力提高和培養(yǎng)。

4.3 引導學生自主改進實驗

在實際物理實驗教學過程中不少老師犯了本末倒置的錯誤，他們認為實驗僅僅是學生掌握知識的途徑之一，忽視了實驗作為理科性質學科之母的重要地位，這種忽視也導致老師教導學生進行的實驗內(nèi)容多是固定的，有著嚴格的步驟要求，不少學生都覺得自己不過是一個“計算工具”，并不是一個實操者，針對這樣的情況在實際物理實驗教學中作為老師我們要學習和認識到物理實驗的重要意義，不斷加深自身對于物理實驗的理解和認識，在實際物理教學中我們不但要盡可能多的設置實驗內(nèi)容，而且要鼓勵和引導學生對實驗進行改進研究，用自己認為不同的數(shù)據(jù)對實驗結果進行測量，例如在進行大學物理“電橋法測電阻”實驗時老師就可以鼓勵學生應用不同規(guī)格的儀器進行電阻測量，讓學生觀察和思考測量結果之間存在的不同以及存在不同的原因，最終引導學生自主歸納總結各個儀器最恰當?shù)囊?guī)格，這種自主改進實驗的模式也是學生創(chuàng)新能力和實踐能力培養(yǎng)的重要途徑。

5 結束語

都說實驗是一切理科性質學科的根源，的確，實驗是一切公式和理論的來源，在實際教學過程中實驗也理應處于主體地位，但隨著教育教學的不斷現(xiàn)代化發(fā)展，實驗似乎成為了一種附屬手段，僅為了學生理解知識而存在，這種情況不利于學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)，不符合國家對于物理學科實驗教學的素養(yǎng)，本文也在這樣的背景下提出了高校物理實驗教學過程中存在的一些問題，本文也針對這些問題提出了幾點具體的解決方案，但我們需要意識到的是其具體的解決方案并不僅僅上文提到的幾種，更多的解決方式還需要高校老師根據(jù)實際教學經(jīng)驗和教學實踐去不斷探索，探索的過程是漫長且復雜的，但我相信，隨著時間的推移和時代的變革我們一定會發(fā)現(xiàn)一種符合學生身心發(fā)展、能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力的物理實驗教學方式。