開展大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

摘要：當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校課程里面是非常重要的，它不僅是對學(xué)習(xí)理論知識的驗(yàn)證，而且對于鞏固所學(xué)知識，提升學(xué)生創(chuàng)新能力，都能夠起到積極的促進(jìn)作用。本文筆者就高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革創(chuàng)新進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：高校 ?大學(xué)物理 ?實(shí)驗(yàn)課程 ?教學(xué)改革

當(dāng)前，高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科類最基本的專業(yè)課和必須課程，也是高校各類學(xué)科的重要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。科學(xué)要想取得進(jìn)步，就需要加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新。X新形勢下大學(xué)各個學(xué)科的實(shí)驗(yàn)雖然在內(nèi)容和形式上是不相同，但是還是有一些相同的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這種相同的科學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是針對學(xué)生們的實(shí)踐訓(xùn)練。大學(xué)生可以在物理實(shí)驗(yàn)中獲得各種知識技能，能有效加深自己的實(shí)踐方式，改變思路，提升創(chuàng)新思維能力，掌握系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，并在此基礎(chǔ)上逐漸提升自己利用物理知識、物理方法解決實(shí)際問題的能力。總之，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程不但是學(xué)生在獲取實(shí)踐知識的重要渠道，也是檢驗(yàn)科學(xué)知識的一個重要過程。

一、新形勢下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的主要現(xiàn)狀

當(dāng)前很多學(xué)生認(rèn)為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是一門公共課程。不是基本的專業(yè)課程。所以缺乏重視，用在這個課程學(xué)習(xí)的時間少，而且都是排課在學(xué)生們需要休息的時間段落。同時高校對這門課程安排的課時缺乏合理性，教學(xué)理論課程時都是專業(yè)性的教師，然而真正需要實(shí)踐知識的大學(xué)實(shí)驗(yàn)課程都缺乏專業(yè)性教師。這對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的發(fā)展不利。

另外大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量制度和體系缺乏，沒有分工明確的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，課程內(nèi)容上缺乏實(shí)踐與理論相結(jié)合。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的就是要讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握課本理論知識。實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)備儀器都沒有更新。存在著一些老化的實(shí)驗(yàn)儀器，這都妨害了教師的教學(xué)進(jìn)程。學(xué)生們在這些老化的設(shè)備儀器上是不能完成學(xué)習(xí)內(nèi)容的。

最后，教師在實(shí)驗(yàn)課程時都是按照就有的教學(xué)模式去上課。學(xué)生對這種無創(chuàng)新的教學(xué)模式很反感。在學(xué)習(xí)上提不上興趣。對學(xué)生培養(yǎng)具有實(shí)踐技能不利。所以，高校要加強(qiáng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。去除拿下對教學(xué)不利的因素才行。

二開展大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑

一、以應(yīng)用為教學(xué)目標(biāo)，制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容規(guī)劃

大學(xué)物理教學(xué)過程中，建立起以應(yīng)用為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容規(guī)劃，并不是一概否決傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而是應(yīng)該在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)新，突出應(yīng)用功能特征。如對于單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中，很多學(xué)生往往將實(shí)驗(yàn)側(cè)重點(diǎn)放置測重力加速度上，但是這種實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往則會與期望值存在較大的差異，因此，采用這種實(shí)驗(yàn)方式對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才收效甚微。面對這一問題，就需要對于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，在擺長和周期關(guān)系保留的情況下，可以改變實(shí)驗(yàn)測試內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)中不對加速度直接進(jìn)行測試，而采用公式推導(dǎo)的形式，讓學(xué)生了解現(xiàn)實(shí)情況與理想公式之間存在的差異。在實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)過程中，類似的問題還會常常出現(xiàn)，究其主要原因，很多實(shí)驗(yàn)沒有考慮現(xiàn)實(shí)問題，多數(shù)為了強(qiáng)化學(xué)生的物理公式記憶而開展的。而在應(yīng)用型物理實(shí)驗(yàn)過程中，需要不斷讓學(xué)生認(rèn)清理想公式與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)系，才能夠讓學(xué)生打破書本理論知識，真正做到學(xué)以致用。

二、以問題為導(dǎo)向，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)對理論知識的驗(yàn)證

一定程度而言，物理知識是對于理論知識的進(jìn)一步驗(yàn)證，是物理學(xué)科進(jìn)一步發(fā)展的動力源泉。物理課程學(xué)習(xí)過程中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要目的不僅是為了增強(qiáng)學(xué)生的知識記憶，而且是為了對于學(xué)到的理論知識點(diǎn)進(jìn)一步驗(yàn)證，從而達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的。而當(dāng)前許多高校在物理課程教學(xué)中，往往過于看重理論知識的學(xué)習(xí)，教學(xué)過程中也多是以提升學(xué)生成績?yōu)槌霭l(fā)點(diǎn)，這樣就導(dǎo)致學(xué)生雖然能夠掌握相應(yīng)的理論知識，但是真正在生活實(shí)踐中運(yùn)用，則顯得力不從心。因此，作為教師應(yīng)該改變這一教學(xué)觀念，在教學(xué)過程中應(yīng)該認(rèn)識到物理實(shí)驗(yàn)的重要性，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為一個物理問題來分析。如等厚干涉-牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)過程中，傳統(tǒng)教學(xué)過程中，往往都是以實(shí)際教材作為參考，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也都是根據(jù)教材內(nèi)容展開的。特別在學(xué)時壓縮之后，相關(guān)的內(nèi)容也進(jìn)行了部分刪減，在實(shí)驗(yàn)過程中，多是注重研究等厚干涉的內(nèi)容，而對于薄膜干涉的相關(guān)知識點(diǎn)沒有涉及到，因此，實(shí)驗(yàn)過程中，單純從教材著手，學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)很多物理現(xiàn)象則很難理解。

具體到物理實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出發(fā)，通過對直觀圖像的分析逐步引入相長、相消條件分析條紋特征，在此基礎(chǔ)上總結(jié)出條紋半徑公式。實(shí)驗(yàn)過程中，所涉及到的知識點(diǎn)，雖然不是特別繁瑣，但是其中的內(nèi)容點(diǎn)都是非常重要的。如實(shí)驗(yàn)過程中，會出現(xiàn)干涉圖像，這一般都是學(xué)生通過直觀看到，并且這都是學(xué)生通過實(shí)踐操作看到的，因此，能夠?qū)ο嚓P(guān)知識點(diǎn)有更為清晰的了解。同時，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能夠具備自身的思考，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠自行推出相關(guān)公式，這樣對于加深學(xué)生的印象有很大的幫助。此外，通過物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)τ谙嚓P(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行深層次拓展，從而豐富了學(xué)生的知識量。

三、以創(chuàng)新為導(dǎo)向，提升整體教學(xué)質(zhì)量

對于大學(xué)生而言，物理教學(xué)過程中，培養(yǎng)其相應(yīng)的創(chuàng)新能力是一項(xiàng)重要內(nèi)容，具體到物理課程學(xué)習(xí)過程中，由于物理知識點(diǎn)有抽象性較強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生對于能夠?qū)W好物理課程都有很大的難度，而創(chuàng)新更是一項(xiàng)棘手的內(nèi)容。面對這一問題，要求教師做好相應(yīng)的引導(dǎo)工作，這就要求教師不僅具備專業(yè)的物理知識，而且還應(yīng)該善于采取合理的教學(xué)方式，充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)功能。同樣的物理問題，對于專業(yè)較高的教師而言，可能理解起來不具備難度，但是對于學(xué)生而言，由于自身的物理知識儲備量有限，在已有的知識點(diǎn)下能夠解決一個新問題，就應(yīng)該稱之為創(chuàng)新，因此，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該保持平和的心態(tài)，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行創(chuàng)新引導(dǎo)。當(dāng)前，教師在課堂中設(shè)置的許多項(xiàng)目都能夠在網(wǎng)上搜索到，但是這并不影響教學(xué)效果。經(jīng)實(shí)際教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在教學(xué)過程中，學(xué)生都能夠具備自身的想法，與網(wǎng)絡(luò)中給出的答案存在較大的差異，這樣對于學(xué)生的學(xué)習(xí)同樣能夠起到積極的促進(jìn)作用。

創(chuàng)新即學(xué)生對于物理知識探索的過程中，教學(xué)過程中開展物理實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的課程，則能夠滿足這一要求，學(xué)生通過實(shí)際動手操作，能夠發(fā)現(xiàn)更多的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對于實(shí)驗(yàn)過程中，不理解的知識點(diǎn)，能夠自行進(jìn)行知識的探索，從而找到合適的答案，這樣對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，能夠起到積極的促進(jìn)作用。同時，物理課程教學(xué)過程中，應(yīng)該注重遵循循序漸進(jìn)的原則，當(dāng)前高校物理課程中，一部分教師不注重物理實(shí)驗(yàn)的原因主要有以下幾點(diǎn)內(nèi)容：（1）課程時間安排不允許;（2）對于物理實(shí)驗(yàn)的重要性認(rèn)識不足。物理作為一門理工科專業(yè)，實(shí)際學(xué)習(xí)過程中不可避免會涉及到物理實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中有助于學(xué)生明白公式的由來以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如果學(xué)習(xí)過程中，如果一味采取死記硬背的方式，那么則很難取得理想的教學(xué)效果。因此，在實(shí)際教學(xué)過程中，作為教師應(yīng)該改變不注重物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)觀念，物理教學(xué)中要注重時間的合理安排，并將之作為一項(xiàng)重要內(nèi)容對待。由于物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是對物理現(xiàn)象的總結(jié)、凝練，因此，實(shí)驗(yàn)過程中，很多內(nèi)容點(diǎn)相對較為抽象，如果學(xué)生物理基礎(chǔ)較為薄弱那么則很難明白這些物理現(xiàn)象，與教材知識要點(diǎn)也很難對應(yīng)起來。因此，在實(shí)驗(yàn)過程中，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，善于采取循序漸進(jìn)的原則，能夠真正發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的功能。

總而言之，當(dāng)前世界是知識經(jīng)濟(jì)時代，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校避不開的重要課程。高校教師要突出大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，勇于創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變思想觀念，加強(qiáng)教學(xué)創(chuàng)新，把學(xué)生培養(yǎng)成具有實(shí)際應(yīng)用操作的人才。新形勢下，高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在培養(yǎng)人才方面越來越重要，具有不可替代的作用，高校要逐漸更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，為學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性能力奠定基礎(chǔ)。同時在課堂上創(chuàng)新教學(xué)方式，調(diào)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加強(qiáng)學(xué)生的分析問題和解決問題能力。不管時代怎么變化，高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新是 一個永恒的課題，它的創(chuàng)新需要高校各個部門大力合作協(xié)助，這樣才能提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)，從而推動高校人才的不斷進(jìn)步。

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作者簡介：

林智群（1971-），女，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授，研究方向：大學(xué)物理及電子類教學(xué)及相關(guān)研究工作

任文輝（1966-），女，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)高級實(shí)驗(yàn)師，研究方向：大學(xué)物理及電子類教學(xué)及相關(guān)研究工作