在大学物理实验教学中培养学生的创新能力

丽英

摘 要： 大学物理实验作为基础学科，在提高学生素质、培养学生创新能力等方面具有其他学科不可替代的重要作用。本文探讨了在大学物理实验教学中如何培养学生的创新能力，结合教学实践，提出一些可行的培养方案。

关键词： 物理实验教学 创新能力 创新意识 创新思维

随着科学技术的迅猛发展，社会对创新型人才的要求越来越高。因而，全面提高学生素质，培养学生创新能力，已经成为我国教育教学的重点。大学物理实验作为一门实践性的基础课，对培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力起着不可替代的作用。大学物理实验教学具有很强的实践性和创造性，通过实验教学，可以激发学生的创造潜能，培养学生勇于开拓的创新思维和坚韧不拔的创造精神，使学生能自觉、自主地总结归纳物理实验教学中的一些规律，改进一些思维方法，发现一些新的实验方法，甚至自主设计一些小的实验，这些都为学生今后进行实质性的创新奠定了基础，为他们成为具有创新意识和创新能力的高素质应用型人才铺好了路。在大学物理实验教学中，如何才能培养学生的创新能力，本文从以下方面进行探究。

一、在实验教学中应创设相应的问题情境，培养学生的创新意识

在现代教育观念中学生的创新意识是一种发现问题、积极探索的心理趋向。学生的创新思维、创新意识正是在问题情境中得到激发的。爱因斯坦说：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”所以在实验教学中教师应尽量创设问题情境，这不仅可以引起学生的好奇心、激发其兴趣，而且有利于引导学生将客观抽象的知识同化于自己的认知结构之中，使学习方式向自主、合作、探究型转变。例如：讲授固体密度测定的实验时，不规则物体的质量我们利用物理天平可以计算出，但是体积没法直接测出，那么如何才能求出不规则物体的体积呢？让学生自己思考这个问题，对于密度小于水的物体又该如何求其体积，从而测其密度，还需要哪些辅助器材？让学生带着这些问题思考，就可激发学生探究科学的兴趣和渴望创新的积极性，从而培养创新意识。

二、引导学生多做些设计性和综合性的实验，培养学生创新思维和创新能力

长期以来，我们的物理实验教学，常常是教师把实验的目的、原理、内容、步骤，注意事项，还有实验中遇到的问题、解决问题的方法都详详细细地设计好，甚至为了能够得到准确的结论，老师把实验仪器一件一件都调试得分毫不差，学生只要根据设计好的步骤进行实验，就可以轻松得到实验结果，这在一定程度上限制了学生的主观能动性，束缚了学生创造能力的发挥。

而设计性、综合性实验是对学生多方面专业知识的考察和综合实践创新能力的锻炼。在实验教学中，老师应有意识引导学生、鼓励学生根据实验目的和原理全方位、多角度地思考问题，并且实验的部分环节学生可以自行设计，这样有利于学生创新精神和实践创新能力的培养。如固体密度的测定试验中我们多用的是流体静力称衡法，但是该方法要求待测物质不溶于水或与水不发生化学反应。如果待测物体溶于水或与水发生化学反应，那么其密度应该怎样测量呢？提出问题让学生思考，再让学生自己设计实验测定这样物体的密度。因为学生个人的知识结构、智力及努力程度都存在差异，所以每个学生根据自身的具体情况，依照自己的特点安排自己的学习，更有利于发挥自身特长。这样可以激发学生学习的积极性，从而达到培养他们创新思维和创新能力的目的。

三、激发学生自主学习、自主实践的积极性，拓展创新精神和创新能力培养的时空

激发学生的自主学习和自主实践的积极性是培养学生创新能力的重要因素之一，在物理实验教学中要让学生明确实验课的地位和目的，把学生作为主动的求知者，在实验中培养他们主动探究、主动实践的能力，从“要我学”变为“我要学”，使学生成为真正的主体。在教师的有效引导下，以学生独立活动为主，从实验方案的制订、具体操作方法，到实验结果的处理和总结等，凡是能让学生自己动手解决的问题，尽量让他们独立完成。同时可以引导学生用计算机进行实验数据处理、误差分析、设计制作多媒体课件等，这样通过计算机辅助分析和设计，变传统手段为现代手段。鼓励学生利用业余时间多做些实验，搞小设计、小革新、小发明、小制作等，从而拓展创新精神和创新能力培养的时空。

四、开放实验基地，提高学生的实践创新能力

物理实验室是学生学习和进行物理实验的主要场所，是物理探究学习的主要资源，所有物理知识，包括物理概念、理论和定律，都是在实验基础上建立起来的。但如果实验室只用来做一些课堂实验，其利用率肯定不高。有些学生不满足于课堂上所看到的或书本上所接触到的实验，他们往往表现出较强的动手欲望；有些学生则不同，有时想自己试着做实验，又怕不成功，在实验中往往处于旁观者的位置。所以我认为建立一个面向全体学生开放的物理实验创新基地是探索创新教育的一种有效方法。在这样的环境下，学生可以轻松地进行全开放的自主探索研究。例如：高温报警电路、助听器的设计与制作、稳压器电路的设计研究、压力传感器的研究等。这些实验题目有些涉及新型教学实验仪器的设计与制作，测量技术改进，教学内容的扩充和深化，有些涉及科研课题简化实验，有些涉及学生自身的学习与生活需求。通过这些研究项目的设计，学生不仅了解了一些前沿和生活相关的物理知识，而且体会到了创新的时代性，激发了学生的创新动力，提高了学生的实践创新能力。

五、结语

创新是人类活动的本质，创新能力是现代人才的必备素质，要培养学生的创新意识和创新能力，教师在物理实验教学中应不断激励学生通过观察、实验、归纳、类比等探索手段提出各种假设和猜想，发展创新意识，提高创新思维能力。当然，学生创新能力和意识的培养绝不是通过一个教学环节就能彻底解决的。需要继续完善实验教学体系和方法，增强学生在实验过程中的主动性和创造性，探索出最佳实验教学模式，培养出越来越多具有创新能力的高素质人才。

参考文献：

[1]李青.培养学生创新能力深化大学物理实验教学改革[J].高等财经教育研究，2014，17（1）：45-49，53.

[2]胡峰.大学物理实验创新初探.大众科技，2008（6）.

[3]邵晓玲，陈永泰，杜建国，宋东林.实验教学与创新人才培养[J].实验科学与技术，2010，9（1）：169-172.

[4]廉舒，孙维民，史桂梅.开设设计性实验，培养学生创新能力[J].中国电力教育，2008（24）.

[5]李娜.开放式大学物理实验教学的探讨[J].中国科教创新导刊，2012，29：77-78.