在大學物理實驗教學中培養學生的創新能力

麗英

摘 要： 大學物理實驗作為基礎學科，在提高學生素質、培養學生創新能力等方面具有其他學科不可替代的重要作用。本文探討了在大學物理實驗教學中如何培養學生的創新能力，結合教學實踐，提出一些可行的培養方案。

關鍵詞： 物理實驗教學 創新能力 創新意識 創新思維

隨著科學技術的迅猛發展，社會對創新型人才的要求越來越高。因而，全面提高學生素質，培養學生創新能力，已經成為我國教育教學的重點。大學物理實驗作為一門實踐性的基礎課，對培養學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力起著不可替代的作用。大學物理實驗教學具有很強的實踐性和創造性，通過實驗教學，可以激發學生的創造潛能，培養學生勇于開拓的創新思維和堅韌不拔的創造精神，使學生能自覺、自主地總結歸納物理實驗教學中的一些規律，改進一些思維方法，發現一些新的實驗方法，甚至自主設計一些小的實驗，這些都為學生今后進行實質性的創新奠定了基礎，為他們成為具有創新意識和創新能力的高素質應用型人才鋪好了路。在大學物理實驗教學中，如何才能培養學生的創新能力，本文從以下方面進行探究。

一、在實驗教學中應創設相應的問題情境，培養學生的創新意識

在現代教育觀念中學生的創新意識是一種發現問題、積極探索的心理趨向。學生的創新思維、創新意識正是在問題情境中得到激發的。愛因斯坦說：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。”所以在實驗教學中教師應盡量創設問題情境，這不僅可以引起學生的好奇心、激發其興趣，而且有利于引導學生將客觀抽象的知識同化于自己的認知結構之中，使學習方式向自主、合作、探究型轉變。例如：講授固體密度測定的實驗時，不規則物體的質量我們利用物理天平可以計算出，但是體積沒法直接測出，那么如何才能求出不規則物體的體積呢？讓學生自己思考這個問題，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？讓學生帶著這些問題思考，就可激發學生探究科學的興趣和渴望創新的積極性，從而培養創新意識。

二、引導學生多做些設計性和綜合性的實驗，培養學生創新思維和創新能力

長期以來，我們的物理實驗教學，常常是教師把實驗的目的、原理、內容、步驟，注意事項，還有實驗中遇到的問題、解決問題的方法都詳詳細細地設計好，甚至為了能夠得到準確的結論，老師把實驗儀器一件一件都調試得分毫不差，學生只要根據設計好的步驟進行實驗，就可以輕松得到實驗結果，這在一定程度上限制了學生的主觀能動性，束縛了學生創造能力的發揮。

而設計性、綜合性實驗是對學生多方面專業知識的考察和綜合實踐創新能力的鍛煉。在實驗教學中，老師應有意識引導學生、鼓勵學生根據實驗目的和原理全方位、多角度地思考問題，并且實驗的部分環節學生可以自行設計，這樣有利于學生創新精神和實踐創新能力的培養。如固體密度的測定試驗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不溶于水或與水不發生化學反應。如果待測物體溶于水或與水發生化學反應，那么其密度應該怎樣測量呢？提出問題讓學生思考，再讓學生自己設計實驗測定這樣物體的密度。因為學生個人的知識結構、智力及努力程度都存在差異，所以每個學生根據自身的具體情況，依照自己的特點安排自己的學習，更有利于發揮自身特長。這樣可以激發學生學習的積極性，從而達到培養他們創新思維和創新能力的目的。

三、激發學生自主學習、自主實踐的積極性，拓展創新精神和創新能力培養的時空

激發學生的自主學習和自主實踐的積極性是培養學生創新能力的重要因素之一，在物理實驗教學中要讓學生明確實驗課的地位和目的，把學生作為主動的求知者，在實驗中培養他們主動探究、主動實踐的能力，從“要我學”變為“我要學”，使學生成為真正的主體。在教師的有效引導下，以學生獨立活動為主，從實驗方案的制訂、具體操作方法，到實驗結果的處理和總結等，凡是能讓學生自己動手解決的問題，盡量讓他們獨立完成。同時可以引導學生用計算機進行實驗數據處理、誤差分析、設計制作多媒體課件等，這樣通過計算機輔助分析和設計，變傳統手段為現代手段。鼓勵學生利用業余時間多做些實驗，搞小設計、小革新、小發明、小制作等，從而拓展創新精神和創新能力培養的時空。

四、開放實驗基地，提高學生的實踐創新能力

物理實驗室是學生學習和進行物理實驗的主要場所，是物理探究學習的主要資源，所有物理知識，包括物理概念、理論和定律，都是在實驗基礎上建立起來的。但如果實驗室只用來做一些課堂實驗，其利用率肯定不高。有些學生不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗，他們往往表現出較強的動手欲望；有些學生則不同，有時想自己試著做實驗，又怕不成功，在實驗中往往處于旁觀者的位置。所以我認為建立一個面向全體學生開放的物理實驗創新基地是探索創新教育的一種有效方法。在這樣的環境下，學生可以輕松地進行全開放的自主探索研究。例如：高溫報警電路、助聽器的設計與制作、穩壓器電路的設計研究、壓力傳感器的研究等。這些實驗題目有些涉及新型教學實驗儀器的設計與制作，測量技術改進，教學內容的擴充和深化，有些涉及科研課題簡化實驗，有些涉及學生自身的學習與生活需求。通過這些研究項目的設計，學生不僅了解了一些前沿和生活相關的物理知識，而且體會到了創新的時代性，激發了學生的創新動力，提高了學生的實踐創新能力。

五、結語

創新是人類活動的本質，創新能力是現代人才的必備素質，要培養學生的創新意識和創新能力，教師在物理實驗教學中應不斷激勵學生通過觀察、實驗、歸納、類比等探索手段提出各種假設和猜想，發展創新意識，提高創新思維能力。當然，學生創新能力和意識的培養絕不是通過一個教學環節就能徹底解決的。需要繼續完善實驗教學體系和方法，增強學生在實驗過程中的主動性和創造性，探索出最佳實驗教學模式，培養出越來越多具有創新能力的高素質人才。

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