大學(xué)物理實驗中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

[摘 要] 大學(xué)物理實驗課程在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面起著很重要的作用，本文就當(dāng)前高校大學(xué)物理實驗課存在的弊端進行深入分析，結(jié)合大學(xué)物理實驗與大學(xué)生創(chuàng)新思維能力的密切關(guān)系，指出培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維的途徑。

[關(guān)鍵詞] 大學(xué)物理實驗；創(chuàng)新思維；途徑

[中圖分類號] G642.423 [文獻標(biāo)識碼] A

大學(xué)物理實驗是理工科的學(xué)生進入大學(xué)后首先接觸的一門非常重要的基礎(chǔ)實踐課，是他們探究科學(xué)活動的陣地，與發(fā)展大學(xué)生創(chuàng)新思維有著密切聯(lián)系。物理實驗解釋物理規(guī)律的本質(zhì)，體現(xiàn)物理現(xiàn)象的神奇奧妙，有助于培養(yǎng)大學(xué)生觀察的敏銳性，思維的嚴(yán)密性，加強學(xué)生實際動手能力，發(fā)揮學(xué)生想象力。大學(xué)物理實驗課是在教師指導(dǎo)下進行的，有助于培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成獨立思考的習(xí)慣，堅持不懈的精神，敢于創(chuàng)新的勇氣。總之，大學(xué)物理實驗對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力有著特殊的作用。

1 目前大學(xué)物理實驗的弊端

大學(xué)生進入大學(xué)后的第一門科學(xué)實驗課程就是物理實驗，經(jīng)過這門課程的學(xué)習(xí)要使學(xué)生得到嚴(yán)謹(jǐn)，系統(tǒng)的技能訓(xùn)練，掌握科學(xué)實驗的基本知識、方法和技巧，最主要的是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維能力。目前大部分院校的實驗教學(xué)都存在如下弊端：

1.1 單一的實驗儀器，現(xiàn)在的實驗儀器大大地限制了學(xué)生的動手能力，原因在于現(xiàn)在實驗儀器的集成化程度的逐步提高，以前很多要學(xué)生親自動手才能得到的實驗數(shù)據(jù)，到現(xiàn)在只需按幾個按鈕，看一下結(jié)果，至于為什么大部分學(xué)生都不了解，由此而成為實驗而實驗的課程，這樣對于學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是極不利的。

1.2 陳舊的教學(xué)內(nèi)容。物理實驗教學(xué)內(nèi)容多數(shù)以驗證性實驗為主，綜合性、設(shè)計性實驗幾乎沒有，教科書上把每一個實驗的實驗原理、方法和步驟，還有數(shù)據(jù)表格及數(shù)據(jù)處理辦法都交代得很清楚。學(xué)生不需要計算，查資料，思考，只要按著書本去做就行了，這樣的實驗不能發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，束縛了學(xué)生的思維方式。

1.3 死板的教學(xué)過程。由于本科生開設(shè)的實驗課時僅為理論課的一半，在這么少的時間里講那么多的實驗，那只有填鴨式教學(xué)，只要學(xué)生會做實驗就行，極大的壓抑學(xué)生的個性發(fā)展和學(xué)習(xí)積極性，束縛學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

1.4 實驗室條件需要改善。由于實驗經(jīng)費的投入很少，跟不上時代的發(fā)展，致使很多實驗室沒有配備多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，也造成教學(xué)方式的落后。實驗儀器數(shù)量不足，好多學(xué)生共用一臺實驗儀器，不能保證每個學(xué)生參與實驗，自己動手，體會實驗的快樂，獲取思維的鍛煉。

1.5 實驗室開放不理想，學(xué)生缺乏創(chuàng)新的氛圍。有些實驗室在時間上可以開放，但是呆板的管理制度，也限制了內(nèi)容的開放，學(xué)生的實驗設(shè)想沒有機會驗證。實驗室的師資力量不足，缺乏創(chuàng)新性的人才，很少對學(xué)生進行創(chuàng)新指導(dǎo)。

2 大學(xué)物理實驗與創(chuàng)新思維的關(guān)系

大學(xué)物理實驗本身就應(yīng)該發(fā)揮實驗的特點，讓學(xué)生學(xué)會做實驗，通過實驗認(rèn)識事物的本質(zhì)，掌握規(guī)律，為我所用，也是創(chuàng)新。大學(xué)物理實驗與創(chuàng)新思維能力有很密切的關(guān)系，是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維的重要途徑。

2.1 從不同角度、不同方向培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維

測定電子的荷質(zhì)比，學(xué)過物理實驗后，學(xué)生就可以想出多種測量方法。偏轉(zhuǎn)法，根據(jù)電子在高速運動中因電場和磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理；光源分析法測定，在光譜分析法中又可以利用塞曼效應(yīng)進行測定。通過物理實驗的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以從一個問題出發(fā)，向各個方向探求問題的多種答案，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的發(fā)散思維能力。

2.2 物理實驗的過程就是對學(xué)生邏輯思維的訓(xùn)練

圍繞一個物理問題，學(xué)生只有通過分析、綜合、思考，對問題有進一步的認(rèn)識，才能設(shè)計實驗，進行試驗。整個物理實驗探究過程對學(xué)生邏輯思維進行了不同的邏輯訓(xùn)練。

2.3 物理實驗教學(xué)生質(zhì)疑，發(fā)展批判思維

通過物理實驗的學(xué)習(xí)，學(xué)生要敢于提出自己的見解，用懷疑的精神去審視大學(xué)物理實驗教材上寫的一切，從實際出發(fā)，動腦思考，認(rèn)真實驗，客觀分析實驗現(xiàn)象，得到實驗結(jié)果。

2.4 物理實驗為想象插上翅膀

做“動量守恒定律的驗證”的實驗時，完全排除滑塊與氣墊導(dǎo)軌之間的摩擦力，使滑塊受到的阻力為零是辦不到的。要得到滑塊不受阻力而運動的情況必須應(yīng)用想象。

3 培養(yǎng)創(chuàng)新思維的途徑

在物理實驗教學(xué)中，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維。單單靠老師的教，學(xué)生的學(xué)是不夠的，它需要教育機構(gòu)去制定更適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)綱要；教師采用合適的教學(xué)方式；學(xué)生積極的配合才能夠表演一出精彩的劇目。

3.1 改革實驗課程體系，促進學(xué)生思維發(fā)展

在大學(xué)物理實驗中，要使學(xué)生的創(chuàng)新思維得到發(fā)展，必須首先要有完善的實驗教學(xué)課程體系，根據(jù)課程自身的特點建立從從易到難、循序漸進、逐步提高的實驗課程設(shè)置。還要建立起發(fā)展學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生能力的基地，這個重要任務(wù)只有落在開設(shè)實驗選修課上。

其次，實驗教材要優(yōu)化，實驗內(nèi)容要改革。大學(xué)物理實驗作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，面向大學(xué)理工科學(xué)生開設(shè)時，要選取一些有價值的實驗，淘汰一些對于學(xué)生培養(yǎng)實驗?zāi)芰ψ饔貌淮蟮膶嶒灒凑栈A(chǔ)實驗，綜合實驗，設(shè)計實驗進行分類。隨著科技的發(fā)展，還應(yīng)該擴充一些實驗內(nèi)容，比如電工電子，家用電器，數(shù)碼影像等方面的內(nèi)容，引入與通信、光電相關(guān)的實驗項目，豐富實驗內(nèi)容。有必要改變傳統(tǒng)的實驗管理模式，實驗管理中心制定管理辦法，讓研究生參與進來，指導(dǎo)實驗，進行日常管理。

最后，加大實驗室經(jīng)費的投入，提高實驗條件。隨著近年來高考擴招，招生的人數(shù)在逐年加增加，但是實驗室的儀器沒有增加，老師也缺乏培訓(xùn)的資金。老師由于缺乏外出學(xué)習(xí)交流的機會，新的教育理念跟不上，先進的實驗技能更不知道。因此每個大學(xué)必要的加大實驗室的投入，做到專款專用，從而有效保證實驗的有效開展，改善實驗條件。

3.2 在課堂上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

課堂上是以學(xué)生為主體，老師為主導(dǎo)。物理實驗教學(xué)也不例外，教師是課堂學(xué)習(xí)的組織者，指導(dǎo)者，學(xué)生思維水平的高低，大部分要靠老師課堂上怎樣去引導(dǎo)，引導(dǎo)的好壞直接影響學(xué)生思維的發(fā)展，因此教師責(zé)任重大，在教學(xué)中必須選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式、方法。

首先，教師改變教育理念，把創(chuàng)新思想融入教學(xué)中。教師們開始關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，積極營造一種平等、民主、和諧、愉快的課堂氛圍。教師要把握學(xué)生心理，創(chuàng)造民主和諧的課堂氛圍，學(xué)生敢于提出自己的想法，大膽創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

其次，教會學(xué)生如何學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新潛力。物理學(xué)的脊髓是物理思想，只有讓學(xué)生學(xué)會利用這些思想解決問題，觀察物理現(xiàn)象，才是授之以漁。我們在教學(xué)中滲悟一些物理思想發(fā)展史，看看名人如何思考、創(chuàng)新，進一步在課堂中融入創(chuàng)新思想，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新潛力。

最后，在課堂上有針對性地進行創(chuàng)新思維訓(xùn)練。教師的教育理念先進，對學(xué)生有很大影響。學(xué)生提出標(biāo)新立異想法時，不要急于做出評價，應(yīng)在肯定的基礎(chǔ)上給予適當(dāng)?shù)狞c撥，使學(xué)生的這些想法趨于合理化。

3.3 通過學(xué)習(xí)發(fā)展創(chuàng)新思維

陶行知先生曾經(jīng)講過，強迫雞去吃米不行，只有雞自己想吃才行。學(xué)習(xí)更是如此，只有把老師講的，書本寫的東西轉(zhuǎn)化為自己的東西才是會學(xué)習(xí)。在物理實驗中，只有愛學(xué)習(xí)和會學(xué)習(xí)，才會收到良好的效果，為創(chuàng)新提供豐富的智能基礎(chǔ)。首先，課前要預(yù)習(xí)實驗，做好創(chuàng)新準(zhǔn)備，任何機遇的降臨都是光顧有準(zhǔn)備的人，通過預(yù)習(xí)，做到心里有數(shù)，在課堂上能抓住關(guān)鍵，做到有的放矢，發(fā)揮主觀能動性。留出自己思考的空間。預(yù)習(xí)時有時會遇見一些自己解決不了的問題，可以和同學(xué)討論，查資料自己解決，還可以問老師，這樣培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力。其次，在實驗中學(xué)生要學(xué)會觀察思考。在實驗中要多問為什么，根據(jù)實驗?zāi)康模磉M行多角度的思考，實驗有時會出現(xiàn)這樣那樣的問題，要經(jīng)過努力，克服困難，才能得到正確的結(jié)論。通常，思考問題會出現(xiàn)創(chuàng)新的火花，會有創(chuàng)新的想象。實驗結(jié)果要用實驗報告表述出來，這是整個思維過程的寫真，把實驗中零碎的實驗現(xiàn)象形成文字，上升到理論角度，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，達到思維訓(xùn)練的目的。

總而言之，大學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，離不開教師的引導(dǎo)。當(dāng)然，也要學(xué)生自己主觀的努力，善于思考，敢于創(chuàng)新。機遇是光顧有準(zhǔn)備的人的，創(chuàng)新也不例外。創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)也不是一朝一夕，立竿見影的事情，需要長時間知識的積累。大學(xué)物理實驗作為一門動手能力較強的課程，是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維的重要途徑。

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作者簡介：徐斌（1978.7-），男，博士，副教授，研究方向：熱電材料輸運性能的研究。