學(xué)生視域下大學(xué)物理實驗課程教學(xué)創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的重點與難點

【摘" 要】 文章從學(xué)生視角出發(fā)，探討了大學(xué)生物理實驗課程在創(chuàng)新性培養(yǎng)過程中所面臨的重難點。重點聚焦如何有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升其實驗設(shè)計與操作技能，并培養(yǎng)良好的科研素養(yǎng)。然而，創(chuàng)新培養(yǎng)過程中存在著諸多挑戰(zhàn)，包括傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛、實驗資源的匱乏，以及學(xué)生之間顯著的個體差異。文章深入分析這些問題，旨在為物理實驗課程的創(chuàng)新性教學(xué)改革提供有益的思路與建議，以期更好地促進學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】 大學(xué)物理實驗；創(chuàng)新性思維；實驗教學(xué)；探究能力

大學(xué)物理實驗課程在高校理工科專業(yè)教學(xué)中占據(jù)著舉足輕重的地位。然而，其傳統(tǒng)且固化的教學(xué)手段與模式往往限制了學(xué)生的創(chuàng)新性思維發(fā)展，使得所學(xué)知識難以得到靈活應(yīng)用。隨著科技的飛速進步和教育理念的持續(xù)革新，如何使大學(xué)物理實驗課程更好地契合時代需求，已成為教育者亟待解決的重要課題。創(chuàng)新性思維，作為個體面對問題和挑戰(zhàn)時能夠跳出傳統(tǒng)框架、提出新穎且有價值的觀點和解決方案的思維能力，不僅是科技創(chuàng)新的不竭源泉，也是促進個人成長和社會發(fā)展的關(guān)鍵要素。在知識日新月異的今天，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維尤為重要。

大學(xué)物理實驗課程作為連接物理理論與實際應(yīng)用的橋梁，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。對課程內(nèi)容的精心優(yōu)化和教學(xué)方法的深化改革，可以有效激發(fā)學(xué)生的探究欲望和創(chuàng)新潛能，使他們在動手操作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。這種教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，不僅有助于提升學(xué)生的物理實驗技能和科學(xué)素養(yǎng)，還能培養(yǎng)其獨立思考和創(chuàng)新能力，為新時代高素質(zhì)人才的培養(yǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。而學(xué)生作為教學(xué)活動的核心參與者，將其視角融入大學(xué)物理實驗教學(xué)改革之中，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維具有不可替代的作用。

鑒于此，本文旨在深入剖析當(dāng)前實驗類課程教學(xué)中存在的問題，并從學(xué)生視角出發(fā)，著重探討創(chuàng)新性思維培養(yǎng)在大學(xué)物理實驗課程教學(xué)中的重點與難點，以期為培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才提供有力支撐。

一、當(dāng)前實驗類課程教學(xué)的困境

（一）驗證性實驗對創(chuàng)新思維培養(yǎng)的制約

在當(dāng)前的大學(xué)物理實驗教學(xué)中，驗證性實驗占據(jù)了較大比重。這類實驗主要旨在驗證已知的物理定律和原理，實驗步驟及現(xiàn)象在教材中均有詳細(xì)描述，學(xué)生只需按部就班地操作，這雖然有助于鞏固知識，但嚴(yán)重制約了創(chuàng)新思維的發(fā)展。學(xué)生缺乏主動思考和探索的空間，難以形成獨立解決問題的能力。

（二）實驗報告撰寫煩瑣，缺乏深度思考

實驗報告是實驗課程的重要組成部分，傳統(tǒng)的手寫實驗報告的方式存在諸多弊端。一方面，手寫內(nèi)容繁多、工作量大，導(dǎo)致學(xué)生將大量精力耗費在數(shù)據(jù)和結(jié)果的抄寫上，而忽視了對實驗現(xiàn)象和原理的深入分析。另一方面，實驗報告的格式和內(nèi)容過于僵化，缺乏靈活性，難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和批判性思維。

（三）反饋機制缺失，學(xué)習(xí)效果難以鞏固

實驗教學(xué)反饋機制的缺失是另一大困境。許多教師過于關(guān)注實驗報告的完成情況，而忽視了實驗過程中的即時反饋和后續(xù)指導(dǎo)。學(xué)生即便快速完成了實驗，也可能因缺乏及時反饋而迅速遺忘關(guān)鍵知識點和操作技能。此外，缺乏反饋還可能導(dǎo)致學(xué)生無法準(zhǔn)確評估自己的學(xué)習(xí)狀況，進而影響整體學(xué)習(xí)效果。

（四）專業(yè)技能提升有限，難以滿足社會需求

當(dāng)前的實驗教學(xué)往往過于強調(diào)實驗操作的規(guī)范性，而忽視了對學(xué)生專業(yè)技能的全面培養(yǎng)。學(xué)生雖然能夠完成實驗任務(wù)，但在實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、問題解決等方面的能力并未得到顯著提升。這種教學(xué)模式難以培養(yǎng)出符合社會需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

二、培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的策略

（一）強化思考環(huán)節(jié)，激活學(xué)生思維活力

傳統(tǒng)實驗教學(xué)往往偏重技能操作，而在一定程度上忽視了對學(xué)生思維的鍛煉。為有效激活學(xué)生的創(chuàng)新性思維，教師應(yīng)精心策劃實驗前的預(yù)習(xí)任務(wù)，巧妙引導(dǎo)學(xué)生主動探究實驗原理、明確實驗?zāi)康?，并預(yù)設(shè)可能遇到的問題。在實驗進程中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生邊操作邊思考，對實驗結(jié)果持質(zhì)疑態(tài)度，進行深入分析，從而錘煉他們的批判性思維和獨立思考能力。

（二）增進師生互動，營造創(chuàng)新氛圍

在物理實驗課程中，教師應(yīng)主動與學(xué)生展開積極互動，熱情鼓勵學(xué)生發(fā)表個人觀點和獨特見解。通過小組討論、教師點評等多元化形式，讓學(xué)生在思想碰撞中激發(fā)創(chuàng)新靈感。同時，教師可利用互動環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行拓展性思考，比如探討實驗方法在其他領(lǐng)域的潛在應(yīng)用等。這種開放式的互動教學(xué)模式，不僅有助于營造濃厚的創(chuàng)新氛圍，還能幫助學(xué)生構(gòu)建跨學(xué)科的知識體系，進一步拓寬他們的創(chuàng)新視野。

（三）引入翻轉(zhuǎn)課堂，提升自主學(xué)習(xí)能力

翻轉(zhuǎn)課堂模式的引入，為物理實驗課程注入了新的活力。在這一模式下，學(xué)生可以在課前通過自主學(xué)習(xí)掌握實驗的基礎(chǔ)知識及操作技巧，而課堂時間則主要用于實驗操作與深入探究。這種教學(xué)模式不僅顯著提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還為他們提供了更多在課堂上進行創(chuàng)新性思考和實踐的機會。借助翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生能夠更深入地理解實驗原理，勇敢探索實驗中的未知領(lǐng)域，從而有效培養(yǎng)創(chuàng)新思維與實踐能力。

（四）融合線上線下教學(xué)，豐富教學(xué)手段

線上線下融合式教學(xué)為物理實驗課程的教學(xué)改革提供了新路徑。教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布實驗預(yù)習(xí)資料，進行在線答疑，同時結(jié)合實體實驗室開展實驗操作。這種教學(xué)方式不僅極大地豐富了教學(xué)手段，還顯著提高了教學(xué)的靈活性與互動性，有助于學(xué)生更好地掌握實驗技能，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

（五）以賽促學(xué)，強化教學(xué)效果

在物理實驗課程中，教師可以通過精心組織各類競賽活動，如實驗設(shè)計大賽、創(chuàng)新實踐挑戰(zhàn)賽等，為學(xué)生搭建展示創(chuàng)新成果和實踐能力的舞臺。競賽不僅能讓學(xué)生更加清晰地明確學(xué)習(xí)目標(biāo)與方向，還能激發(fā)他們強烈的學(xué)習(xí)動力和創(chuàng)新意識。同時，競賽也是培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神、提升綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要途徑。

三、大學(xué)物理實驗課程教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的重點和難點

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維是一項復(fù)雜而艱巨的任務(wù)，需要教師明確教學(xué)中的重點和難點，并采取針對性的措施加以應(yīng)對。

（一）重點

培養(yǎng)獨立自主的學(xué)習(xí)能力。在大學(xué)物理實驗課程中，教師應(yīng)著力鼓勵學(xué)生全程參與實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)收集與分析，以及最終結(jié)論的推導(dǎo)。通過設(shè)定具有適度挑戰(zhàn)性的實驗任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，使他們在解決問題的過程中逐步建立自信，進而形成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。這一過程中，學(xué)生獨立思考和解決問題的能力將得到顯著提升。

營造培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的教學(xué)氛圍。創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)離不開寬松、自由的教學(xué)環(huán)境。教師應(yīng)充分尊重學(xué)生的觀點和見解，鼓勵他們勇于發(fā)表個人意見，同時包容他們在探索過程中可能出現(xiàn)的錯誤，并從中汲取寶貴教訓(xùn)。通過組織形式多樣的教學(xué)活動，如小組討論、角色扮演等，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，同時培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作精神。

強化朋輩教育與師生共同參與。同齡人之間的交流與互助能夠激發(fā)學(xué)生的競爭意識和合作精神，而教師的積極參與則能為學(xué)生提供更加專業(yè)的指導(dǎo)和支持。為此，教師應(yīng)積極搭建師生互動平臺，如線上論壇、實驗室開放日等，以促進師生之間的深入交流與互動，共同探討物理實驗中的疑難問題，分享彼此的經(jīng)驗和見解。

課外為主，課堂為輔的教學(xué)模式。實驗教學(xué)不應(yīng)局限于課堂之內(nèi)，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生充分利用課余時間進行深入探究，參與科研項目、競賽等活動，將所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題中。而課堂則應(yīng)成為總結(jié)交流、深化理解的重要平臺，幫助學(xué)生鞏固和拓展所學(xué)知識。

在生活中學(xué)習(xí)物理。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的物理現(xiàn)象，運用所學(xué)知識去解釋這些現(xiàn)象，從而培養(yǎng)他們的實踐能力和創(chuàng)新思維。同時，通過組織社會實踐活動，如科普宣傳、環(huán)保志愿活動等，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)物理，親身體驗物理知識的實際應(yīng)用價值。

構(gòu)建科學(xué)有效的評價體系。在大學(xué)物理實驗課程中，建立科學(xué)有效的評價體系對評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和創(chuàng)新能力至關(guān)重要。評價體系應(yīng)全面涵蓋實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、問題解決及創(chuàng)新思維等多個方面，鼓勵學(xué)生勇于嘗試新方法，不拘泥于傳統(tǒng)思路。通過同伴評審、教師點評及自我反思等多種方式，全面、客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)進展和創(chuàng)新能力，為教學(xué)改進提供有力支撐。

（二）難點

增強學(xué)生的參與感與學(xué)習(xí)動機。傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗課堂往往以“教師為中心”，忽視了學(xué)生的主體地位，導(dǎo)致學(xué)生參與感不強，學(xué)習(xí)動機不足。為破解這一難題，教師需深入洞察學(xué)生的實際需求與興趣所在，精心設(shè)計既具吸引力又充滿挑戰(zhàn)的教學(xué)任務(wù)。同時，通過采納多元化的教學(xué)方法與評價體系，如項目式學(xué)習(xí)、同伴互評等，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與積極性，確保他們在學(xué)習(xí)過程中始終保持蓬勃動力。

在不增加教學(xué)任務(wù)的前提下提升教學(xué)效果。在不額外增加學(xué)生負(fù)擔(dān)的前提下提升教學(xué)效果，是教師面臨的一大挑戰(zhàn)。為此，教師可著力優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)的效率與質(zhì)量。此外，合理利用課余時間為學(xué)生提供個性化輔導(dǎo)與咨詢，助力學(xué)生突破學(xué)習(xí)瓶頸。同時，積極倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)，通過組建學(xué)習(xí)小組、開展研討交流等方式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與團隊協(xié)作精神。

實現(xiàn)不同策略的有機融合。將多種教學(xué)策略有機融合，以發(fā)揮協(xié)同增效的作用，需要教師在教學(xué)實踐中不斷探索與嘗試。教師應(yīng)首先明確教學(xué)目標(biāo)與需求，然后根據(jù)實際需求靈活選擇多樣化的教學(xué)策略，并注重策略間的有機融合與相互支撐。同時，建立完善的評價與反饋機制，及時調(diào)整教學(xué)策略，以確保教學(xué)效果的最大化。這些措施的實施可以有效提升學(xué)生的綜合能力，促進其全面發(fā)展。

推動跨學(xué)科融合以拓寬學(xué)生知識視野。加強大學(xué)物理實驗課程與其他學(xué)科領(lǐng)域的交叉融合，是拓寬學(xué)生知識視野、培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的關(guān)鍵。教師應(yīng)積極引入物理學(xué)在工程學(xué)、材料科學(xué)、信息技術(shù)等領(lǐng)域的最新應(yīng)用案例，讓學(xué)生深刻認(rèn)識到物理學(xué)的廣泛應(yīng)用價值與深遠(yuǎn)影響。同時，鼓勵學(xué)生積極參與跨學(xué)科研究項目，與不同領(lǐng)域的學(xué)者攜手合作，共同探索未知領(lǐng)域，從而有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與跨界合作能力。

強化實驗室建設(shè)以滿足實驗教學(xué)需求。實驗室作為物理實驗課程的核心場所，其建設(shè)與設(shè)備更新直接關(guān)系到教學(xué)效果與創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。學(xué)校應(yīng)加大投入力度，確保實驗室具備優(yōu)越的實驗條件與安全環(huán)境。同時，積極引進先進實驗設(shè)備與技術(shù)，以滿足日益增長的教學(xué)與科研需求。此外，還應(yīng)加強實驗室的科學(xué)化、信息化管理，實現(xiàn)實驗資源的有效共享與高效利用，從而全面提升實驗教學(xué)效果與學(xué)生的創(chuàng)新能力。

四、結(jié)語

本文全面剖析了當(dāng)前大學(xué)物理實驗課程教學(xué)中存在的問題與挑戰(zhàn)，并針對這些問題提出了一系列創(chuàng)新教學(xué)策略，旨在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維并提升教學(xué)效果。采取增設(shè)思考環(huán)節(jié)、加強師生互動、融合線上線下教學(xué)模式、將課堂延伸至課外以及以賽促學(xué)等方法，可以有效促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立思考能力的發(fā)展，進而培養(yǎng)其創(chuàng)新思維與實踐能力。同時，本文還深入探討了實施這些策略過程中可能遇到的重點與難點問題，并針對性地提出了切實可行的解決方案。最后，本文著重強調(diào)了建立科學(xué)有效的評價體系、加強實驗室建設(shè)、增進師生溝通交流以及推動學(xué)科交叉融合等方面的重要性，旨在為大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)改革提供有益的參考與借鑒，助力教學(xué)質(zhì)量的全面提升。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 劉妮，劉凱. 大學(xué)物理實驗課程教學(xué)改革創(chuàng)新［J］. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2024，7（14）：17-19.

［2］ 王本陽，毛曉芹，劉一，等. 融合課程思政的大學(xué)物理實驗學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)路徑實踐［J］. 物理通報，2024（07）：8-11.

［3］ 王楠，孫瑜，宋連鵬，等. 探究大學(xué)物理實驗課程教學(xué)改革［J］. 廣西物理，2024，45（02）：76-78.