物理實踐教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的初探

夏仁江 陳啟平 張明

摘要：通過物理實踐教學(xué)改革，建立實踐教學(xué)新體系。實施以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)原則，在教學(xué)過程中注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、國防、醫(yī)療衛(wèi)生等相關(guān)知識與學(xué)科相互滲透，綜合運(yùn)用多種教學(xué)手段以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

關(guān)鍵詞：實踐教學(xué);興趣;創(chuàng)新能力;實踐能力

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）15-0152-02

隨著時代的發(fā)展，社會對人才的需求正在逐漸發(fā)生變化[1-3]。傳統(tǒng)教育模式下培養(yǎng)出來的學(xué)生已不大適應(yīng)如今社會發(fā)展的需要。因此改變傳統(tǒng)教育觀念，注重實踐教學(xué)是人才自身發(fā)展的需要，也是社會發(fā)展的需要，更是實施科教興國戰(zhàn)略的需要。

一、改革傳統(tǒng)物理教學(xué)模式的意義

傳統(tǒng)的物理教學(xué)在知識的講授上比較系統(tǒng)、比較扎實。但是相對來說卻輕視實踐能力的培養(yǎng)，特別是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4]。要培養(yǎng)出社會發(fā)展所需的人才，就要求教師認(rèn)真學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育理論，運(yùn)用現(xiàn)代教育觀念、教育思想、結(jié)合學(xué)生實際和教材內(nèi)容去制定教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計教學(xué)程序，選擇教學(xué)方法，組合教學(xué)手段以達(dá)到培養(yǎng)出懂理論、強(qiáng)實踐、能創(chuàng)新的綜合人才。

二、實踐教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)系

實踐教學(xué)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，使用一定的設(shè)備和材料，通過控制條件的操作過程，引起實驗對象的某些變化，從觀察這些現(xiàn)象的變化中獲取新知識或驗證知識的教學(xué)方法[5]。創(chuàng)新一詞起源于拉丁語，原意有“更新”“創(chuàng)造”和“改變”三層含義。而創(chuàng)新能力通常是指在現(xiàn)有的思維模式下提出有別于常規(guī)或常人思路的見解、并能獲得一定有益效果的行為或能力[6]。

實踐是創(chuàng)新的源泉，創(chuàng)新的主體是人。創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實質(zhì)是人的實踐能力的培養(yǎng)。如果脫離了實踐就談不上創(chuàng)新，也就失去了創(chuàng)造與創(chuàng)新的源頭[7]。對于高校創(chuàng)新能力培養(yǎng)來說，實踐教學(xué)是創(chuàng)新能力培養(yǎng)最主要的方式。

三、學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑

近些年來，為了培養(yǎng)具有實踐能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，全國各高校都在進(jìn)行實驗課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)模式等方面的探索與改革。現(xiàn)就結(jié)合我校實際情況，談一談物理實踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的一些做法。

（一）鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，激勵學(xué)生的創(chuàng)新欲望

“學(xué)起于思，思源于疑”。質(zhì)疑提問是思維活躍的表現(xiàn)，是獨(dú)立思考的開端、是創(chuàng)新的開始。愛因斯坦曾說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅僅是一個教學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏?。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步”。那么對于我們教師來講該怎么做呢？首先，要注意創(chuàng)造和諧、民主、愉悅的課堂教學(xué)氛圍。學(xué)生掌握知識的程度有好有壞，對于一些基礎(chǔ)較差的學(xué)生，我們對待他們的質(zhì)疑與提問，即使是錯誤或幼稚的，也不能諷刺或挖苦。這時候教師要做的就是耐心一點(diǎn)、親切一點(diǎn)。學(xué)生心理所激發(fā)出來的學(xué)習(xí)欲望就能很好地激勵起來。其次，對學(xué)生提出質(zhì)疑的問題要善于引導(dǎo)。不要急于回答，更不能輕易否定。對不同的問題可以采取不同的對待方式。比如簡單問題可以交給學(xué)生單獨(dú)作答;較難的問題同學(xué)之間先相互探討，然后教師加以提示或通過查工具書或互聯(lián)網(wǎng)作答。

（二）改革實踐教學(xué)模式，為學(xué)生實施創(chuàng)新行為提供機(jī)會

學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的核心是創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，而創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力有“硬”和“軟”兩個方面[8]。從實踐角度看，“硬”的方面表現(xiàn)為基本實踐技能、動手能力和現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用水平等;“軟”的方面表現(xiàn)為實踐課題的選擇、實踐的設(shè)計思路和實踐方法等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)理念的進(jìn)步，以前的教學(xué)內(nèi)容和課程體系與現(xiàn)在的新思維、新方法尤其是交叉學(xué)科的協(xié)調(diào)發(fā)展不堪適應(yīng)。重點(diǎn)在“軟”素質(zhì)方面表現(xiàn)得更突出一些。因此我們在基礎(chǔ)物理實踐教學(xué)方面有如下改革：

1.建立實踐課程新體系。根據(jù)物理學(xué)實踐體系以及醫(yī)學(xué)院校對學(xué)生物理學(xué)的基本要求，我們把實踐學(xué)時根據(jù)教學(xué)涉及的理論、技術(shù)和方法的層次不同劃分為三個層次，分別是基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗。

從傳統(tǒng)的教學(xué)層次看，實驗室所開設(shè)的實驗多是以基礎(chǔ)性實驗為主，比如驗證某一個定理或定律。驗證方法也相對固定、單一，測出實驗數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)做簡單的對比，之后做簡要的誤差分析。在整個實踐過程中，學(xué)生收獲甚少，興趣不高。因此，需要對課程體系和實踐教學(xué)內(nèi)容作精心的設(shè)置和安排。

由于實踐學(xué)時有限，在保證基礎(chǔ)性實驗所占比例不能太低的情況下，物理類一門課程的整合與改革也只能開展一兩個實驗。通過整合驗證性實驗為突破口，在教學(xué)的后期增加部分綜合性、設(shè)計性實驗，以提高對學(xué)生的培養(yǎng)要求。綜合性、設(shè)計性實踐教學(xué)，不僅要求學(xué)生把本門課程知識的“點(diǎn)、線、面”結(jié)合起來，還要把學(xué)科之間的相互聯(lián)系結(jié)合起來，是一個綜合應(yīng)用的過程。同時在學(xué)時的分配上需要更為靈活，我們是利用實驗室開放期間來完成的。此種教學(xué)不僅能拓展學(xué)生的思維空間、活動空間，還可以激發(fā)不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新的欲望。

2.在物理實踐教學(xué)中運(yùn)用多種教學(xué)手段。（1）實驗前，強(qiáng)化實驗預(yù)習(xí)重要性。弄清實驗的目的、原理和實驗的方法。對于某些實驗?zāi)苡貌煌脑?，不同儀器測定。要注重相互之間的區(qū)別與聯(lián)系等。如：“液體黏滯系數(shù)的測定”實驗，常見的有單管落球法和多管落球法，對于單管落球法來說，無限廣延實驗條件無法滿足，因此需對計算公式進(jìn)行修正;而多管法（管徑大小不同）中運(yùn)用的卻是各管數(shù)據(jù)之間的線性擬合，采用作圖法作出管徑D→∞時小球下落的時間，因此來滿足無限廣延條件。兩者相互對比，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的知識面，拓展了實驗手段的方法。（2）進(jìn)行討論式教學(xué)。多給學(xué)生發(fā)言權(quán)，鼓勵學(xué)生發(fā)表意見，課后對實驗方法、內(nèi)容以及結(jié)果誤差進(jìn)行討論分析，寫出有認(rèn)知、有分析、有想法的實驗報告。（3）讓部分學(xué)生參與部分實踐教學(xué)。這樣的好處可以使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，變被動為主動，積極搜尋相關(guān)內(nèi)容的資料。（4）利用現(xiàn)代化的仿真實驗輔助教學(xué)。計算機(jī)仿真實驗的引入是物理實踐改革的另一個重要特色。它為物理實踐改革提供了強(qiáng)有力輔助工具，同時克服了實踐教學(xué)長期受到課堂、課時限制的困擾，使實踐教學(xué)內(nèi)容在時間和空間上得到延伸。

（三）注重學(xué)科間滲透，培養(yǎng)綜合創(chuàng)新

物理實踐教學(xué)不能脫離實際，我們應(yīng)該要以生產(chǎn)和科研中的實例誘導(dǎo)學(xué)生，啟發(fā)學(xué)生，加深對基礎(chǔ)知識的理解。為了豐富教學(xué)內(nèi)容和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、國防、醫(yī)療衛(wèi)生等這些相關(guān)知識與教學(xué)相互滲透，將新的科技動態(tài)和研究成果引入教學(xué)過程中。

（四）加大實踐教學(xué)師資隊伍的培養(yǎng)

師資隊伍建設(shè)的強(qiáng)弱是決定實踐教學(xué)能否培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。對于學(xué)校來講，應(yīng)該注意這幾個方面：一是提高實踐教學(xué)人員引進(jìn)門檻，通過提高學(xué)歷、經(jīng)歷和科研能力等要求，建立一支學(xué)歷高、素質(zhì)好、科研能力強(qiáng)的師資隊伍;二是建立靈活多樣的晉升機(jī)制、評優(yōu)機(jī)制。三是鼓勵實踐教學(xué)人員申請、參與重大科研項目。利用科研促進(jìn)實踐教學(xué)內(nèi)容和研究手段的更新。

四、結(jié)束語

對于實踐教學(xué)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑是多種多樣的。實施以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的實踐教學(xué)，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)強(qiáng)化對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，才能造就出當(dāng)今社會高速發(fā)展所需的創(chuàng)新人才。

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