大學物理實驗培養學生創造性思維的思考

葉吉麗

摘 要 通過對大學生思維發展階段的分析，結合實驗教學的觀察與經驗，對于大學生創造性思維的培養，可以從三個方面來實現：在物理實驗中保持主動性，在物理實驗中提高創造性意識，在物理實驗中保持嚴謹科學的態度。

關鍵詞 大學物理；實驗教學；創造性思維；仿真實驗系統

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）20-0122-02

1 前言

目前，我國大學生一般在17～22歲之間。學生已經進入青春的中期階段，身體已經基本成熟，并且富有朝氣，充滿活力。大學生的大腦發育在這個階段也已進入成熟階段，能夠承受較大的精神壓力。從圖1可以看出，人類大腦的發展，增長速度最快是1～7歲；12歲時，可以看出基本上達到成人水平；而到20～35歲，人的腦容量達到最高值[1]。

在我國，20～35歲這個時期的早期，很多人處于大學時期，他們的注意力和記憶力基本上出現峰值。跟抽象的理論相比，大學生更感興趣的是教師的意見，希望得到教師的建議而非幫助，從而進一步發展連接中學時期的能力。這時的抽象思維已經呈現出其獨特性，他們喜歡用自己的頭腦，透過特殊的眼光觀察世界，并且獨立思考。這表明他們思維的獨立性也提高了[2]。而大學生的抽象思維能力屬于創造性能力的一種，大學階段應是創造性思維培養的最佳時期，創造性能力應屬最強。

2 大學生創造性思維培養方式

在物理實驗中保持主動性 強扭的瓜不甜。教學并不是教師一味地進行灌輸，教師應利用個人魅力、先進的教學手段等，改變一成不變的傳統教學方法，使教學充滿趣味，使學生的主觀能動性發揮得淋漓盡致，主動積極學習。只有學生主動學習，學習成績才可以體現出來，思維習慣才可以慢慢發展，才能提高學習能力。

近年來，很多高校都倡議：學生必須進行實驗預習。國外很多高校亦是如此。條件好的實驗室，設置有整套的仿真實驗系統，先讓學生通過網絡進行仿真實驗學習，然后進行實物演練。而且，通過仿真實驗系統，對實驗進行預覽。學生傾向于對實驗表現出特別的興趣。實踐發現，經過實驗預習的學生，完成實驗的時間大大縮短，完成效果也比較良好，其動手做實驗的能力也大大增強，這樣更有利于學生創造性思維的培養。學生是不是主動學習了，實驗的效果如何，都可以體現在實驗預習上。沒有經過實驗預習的學生，因為實驗教學很短，他們只能靠教師來幫忙解決問題，無法提高對自主學習的認識[3]。

通過課前預習，學生的頭腦中已形成有關實驗模型的粗略圖像，做起實驗來就會顯得胸有成竹、信心百倍。因此，學生在課堂上能夠積極嘗試針對特定問題主動出擊，進而解決問題。在實驗預習過程中，了解實驗的方法不統一，一個復雜的實驗設計，可以讓學生準備幾個實驗方案，以便進行正常實驗。這樣不僅能引導學生敢說敢做，逐漸由灌輸式學習轉變為自主式學習，養成主動學習的習慣，對創造性思維的培養也很有幫助。在實驗過程中，如果遇到查找文獻也不能解決問題，學生在課堂上大膽、勇敢地提出來，然后跟教師、同學一起探討解決之道。逐漸地，學生發現問題、分析問題和解決問題的能力就會得到培養，主動學習的興趣也逐漸形成，還強化了團隊精神[4]。

在物理實驗中提高創造性意識 創造性意識是人們建立起來的高度的敏感性和自我意識，自發創造的心理準備狀態，而這種心理準備狀態是以創造活動時的體驗、經驗和創造認識為基礎的。在創造性思維的前提下，既要形成創造性思維能力，又能夠將二者緊密結合。沒有創造性意識，創造性思維活動會怎么樣？可以看出，創造性思維的前提是創造性意識。

對于新事物，要有求知的心態，要明白：這是我創新的機會。必須仔細研究，考慮周到，看看它們是不是可以進一步在此基礎上擴展，然后為己所用。要培養良好的記錄習慣，即使知道一些想法可能沒有真正的價值，但這是一種思維訓練。因此，對于自己所未知的知識，只有親身去接觸、探索，才可以讓自己的創造性意識處于一個活躍的狀態。

根據實踐情況發現：大多數學生在大學物理實驗課堂上沒有做筆記的習慣，也不能主動認真思考并發現問題，有的甚至是發現了問題，卻不敢提出；甚至一些學生幾乎沒有什么新的想法，或者太懶，不愿去想，實驗的創造性意識根本不會體現出來，特別是問題意識。要了解問題就是機會，不應逃避，要勇于直面問題，當成突破的機遇。每次遇到困難，琢磨里面是不是暗藏什么機制性的東西，先記錄，然后提出自己的設想，加以思考，再分析排除，不要輕易放棄。最好問自己：真的不能解決嗎？想放棄嗎？這樣才有助于自身創造性思維的培養。

那么在實驗中遇到問題，想要解決問題必須要從問題情境入手，對問題情境加以分析，才能使問題更加明朗化，進而解決。學生必須學會為自己設置問題的狀態，或與教師一起，在其引導下積極融入已設定好的問題情境中，意識到要提高自己的創造性意識，特別是在理解這個問題的方向上，應該是發現問題、直面問題、敢問問題。對在實驗中所面臨的困難、疑惑，一定要問為什么、怎么去做。

如在“在電表的改裝與校準實驗”中，學生應該想到：如何知道改裝后的電表是想要的量程？會不會有誤差？誤差來源于哪里？帶著這些問題，首先要明白實驗誤差對于實驗結果的準確與否是一個重要因素，是否理解誤差的來源，能否分析其來源，是本實驗的重點。因此，在實驗過程中必須要了解：

1）用萬用表測量表頭內阻時，萬用表的表筆與表頭接觸不良，導致測量表頭內阻有誤差；

2）電阻的標準值與實際值不符，以及讀數時產生的誤差，會導致改裝表與標準表的級別偏差大；

3）將表頭改裝成較大量程的電流表時，表頭對電流有分流作用，導致改裝表測量值較標準值偏小。

另一個例子是“示波器使用”實驗，有些學生在調校示波器時，可能在示波器上看不到亮點和掃描線，那么就會產生這樣的疑問：為什么會這樣？導致這種情況的原因有哪些呢？亮點和掃描線對于整個實驗來說必不可少，因此，實驗開始前必須要知道可能的原因并知道如何解決：endprint

1）示波器壞了；那就換儀器；

2）光點亮度太暗，要調節亮度旋鈕；

3）有信號加在示波器的信號輸入端，并且信號幅度較大，超出了當前Y軸的量程，使得光點超出屏幕的范圍，所以將電壓擋旋鈕順時針換個較高的電壓擋，或者將信號源移除；

4）水平或者垂直位置旋鈕調整過度，使得光點超出屏幕范圍，這樣就要調整水平和垂直方向的旋鈕到中間位置。

在物理實驗中保持嚴謹科學的態度 在實驗過程中，對實驗數據的記錄或實驗現象的觀察，大多數學生忽略了要腳踏實地，保持嚴謹科學的實驗態度，一些學生甚至偽造數據，或者謊報實驗現象，得過且過。對于實驗結果，要求盡量準確，但是實驗過程顯得更加重要，要更加認真對待自己的勞動成果——實驗數據。學生如果發現自己的實驗數據與理論值差別很大，或者與別的同學相差很大，都不要著急偽造，而應該仔細尋找原因，分析是不是實驗過程中哪個步驟出現了問題？或者儀器本身是不是有問題的？要實事求是，要了解實驗總是反反復復，經歷一次次的失敗，才能夠看到成功的可能，或者才能成功。只有經過多次實踐，才可以在新事物、新現象中發現錯誤，才能找到創新突破口，進行創新。因此，每個實驗必須認真對待，培養他們對學習科學嚴謹的態度，這是創造性思維發展的必要條件。

實驗后，學生認真書寫實驗報告是非常有必要的，這是從感性觀察到理性知識的過渡過程。因此，學生要正確處理實驗報告的寫作，不僅要真實地記錄觀察到的數據，而且要仔細分析結果，并要在實驗過程中表達自己的想法和思維過程。特別是對數據處理問題的討論，學生應該學會使用先進的技術來處理煩瑣的數據，并學會與實際情況進行比較，誤差出現時，要懂得哪里出錯或出錯的地方。通過深入的誤差分析，一些零散的抽象實驗現象加深到理論水平層面。

可見，學生要理解實驗，必須手和大腦并用，測試自己的靈感，并仔細記錄，總結和組織好實驗過程和結果，找到一個新的點，透過現象挖掘本質，使感官刺激上升到理性的高度，達到思維訓練的目的[3]。

3 結語

總之，教師和學生的創造性思維應相互補充。在物理實驗教學中，教師教學用自己的手段和方法，通過發揮個人魅力等，逐漸培養學生的創造性思維；但實驗主要由學生完成，學生要達到實驗教學的目標，需要自己發揮關鍵作用，做自己思想的創造者。因此，在高校大學物理實驗教學中，學生要不斷地激發自己的主觀能動性，以保持主動學習，培養創造性意識，而且必須保持科學嚴謹的態度，從而更好地培養自己的創造性思維。

參考文獻

[1]楊廣德.高等教育學概論[M].上海：華東師范大學出版社，2010.

[2]陶國富.大學生心理學[M].上海：立信會計出版社，

2004.

[3]佟永麗，帥穎.大學物理實驗教學淺議[J].科技信息，

2008（1）：267.

[4]王文新.物理實驗與創新思維能力的培養[J].遼寧經濟職業技術學院學報，2008（1）：96.endprint