创新人才培养下的大学物理实验教学改革刍议

宗谨

（甘肃民族师范学院物理与水电工程系，甘肃 合作 747000）

1 引言

物理学科是学生从初中开始学习的，大学学段的物理教学就是基于学生初高中打下的物理基础不断深入学习相关学科知识，而物理本身就是一门实验性科学，在实际专业教学中依靠实验可以让学生更好的理解相关知识，我们都知道大学学段的物理是比较难的，通过实验能够把客观的知识直观化，促进学生学科能力和学科素养的培养，也正因如此，实验这种方式如今正在不断深入的被应用到大学物理教学过程中，但在实际应用过程中我们发现讲实验应用于物理教学过程中还存在一些问题，本文就在这样的背景下从以下几个角度谈相关探析。

2 实验教学对人才培养的重要意义

进入新时代以来我国对于人才有了新的定义和要求，与传统仅重视知识掌握不同，新时代下的国家要求人才具有一定的创新能力、实践能力和动手能力，随着时代的变革我们也发现，只有具备了这三方面能力的学生才更有可能在未来社会取得成功。国家各种重大方针政策不断下达，作为高校老师我们也不断拓宽途径去培养学生的这三方面能力，在实际教学实践中我们发现，实验教学可以很好的实现对学生创新能力、实践能力和动手能力的培养。实验本身就是探究性的活动，其本意就是通过实验可以让学生更好的学习和运用相关知识，但实验的一个特点就是在实际实验过程中可能出现各种预料不到的情况，这些情况“逼迫”学生去不断调整实验的实施，而这调整的过程就是学生创新能力和动手能力培养的过程，在具体实验过程中也经常有学生反应“本来以为一个小时就能做完的实验却活脱脱忙了一天”，当学生说出这种“抱怨”的话语时其脸上总是挂着满足的表情的，这满足就来源于他们觉得一天的实验自己真的收获了一些东西，自己的能力真的有了提高。综上我们可以概括，物理实验对于学生能力培养和综合素质提高具有极其重要的意义，如果我们能灵活的运用物理实验教学方式则能够实现对于学生创新能力和实践能力的培养。

3 当前物理实验教学存在的一些问题

通过上文的叙述我们对大学物理实验教学有了一个大致的了解，通过了解我们也能够认识到物理实验对于学生创新能力和实践能力的培养有十分重要的意义，可以说是创新人才培养的重要手段，但在具体实验教学过程中我们也发现，对学生进行实验教学并不简单，在具体教学过程中总是会遇到这样或者那样的问题，下文将对其存在磨主要问题进行探究。

3.1 教师对于实验教学的重视程度不够

虽然上文已经提到了实验教学的重要意义，在实际教学过程中我们也应当有意识的多布置一些实验教学内容，但在实际教学过程中总是存在老师并不重视物理实验教学的情况，而其不重视的原因主要有以下两点。首先是结课考试时并不考察实验内容，这种不考察的情况会在老师和学生心中形成一种认同，即“考试不考的都是不重要的”这种心理认同也导致新老师和老老师都不重视物理实验教学，不会强调设置实验内容，这种情况长期下去也会导致学生相关能力的培养并不符合标准。其次就是大学学段的特殊性，大学不同于初高中学段，大学学段的师生自由程度都比较高，在上课以外的时间不论是老师还是学生都不被强迫学习或者待在学校，很多老师每天的生活状态就是“上课—回家”除特殊情况以外并不会待在学校，而实验教学的特殊性要求老师将课堂以外的时间尽可能多的用在实验演示和实验探究过程中，这二者之间形成一种矛盾，在这种矛盾中更多的老师选择了下课即回家的解决方式，这种方式也导致学生花费在实验上的时间被迫减少，最终使相关能力的培养遇到困难[1]。

3.2 实验方式相对古板

提起物理实验不少学生首先想到的就是老师给出实验数据和实验结论的传统实验模式，的确，这种方式就是当前大学物理实验的主要进行方式，通过问卷调查我们发现，很多学生都觉得这样的实验方式存在枯燥固定、缺少探究兴趣的特点，这样的特点也导致一提起实验很多学生就觉得是对已经存在的东西进行证明，不论自己的实验结论是什么，探究结果都是固定的、不能被改变的，这种情况也导致在实际实验过程中学生的探究热情较低，一些学生在实验过程中仅采用改数字的方式去完成实验报告，这样的实验完成方式严重背离了我们设计实验的初中，不仅不利于学生创新能力和实践能力的培养而且在无形之中浪费了师生双方的时间，形成一种“老师为了完成教学任务、学生为了完成学习任务”的奇怪氛围。

3.3 实验设备陈旧落后

在大学学段学生的大多数物理实验都不是观察实验，都是需要动手去做的，而动手去做的实验大多涉及到实验设备的问题，相信每所高校在物理实验室建设之初都尽其所能的配备了比较先进的实验仪器并对仪器的保养和维护提出了一定要求，但需要注意到的是我国的绝大多数高校都有短则十几年，长则几十年的历史，高校的物理实验室也有着与学校差不多的年纪，很多高校也进行过物理实验仪器的更新换代，但这种更新换代也已经过去了很多年，如今我国高校物理实验室的实验设备大多存在过于陈旧落后的特点，这些陈旧的实验设备也使一些物理实验在实验室中不具有完成的条件，考试在具体教学过程中也不得不对一些实验进行删减，而我们删减掉的一些应用复杂仪器进行的实验大多是非常有趣的，这种删减的情况也使物理实验失去大批粉丝。

3.4 实验主体地位无法发挥

现在提起物理实验我们总是认为实验是一些物理知识的附属，我们似乎忘了所有的物理知识都是通过实验获得的，现在不少大学在设置物理课时会把物理课分为传统物理和近代物理两个门类。物理实验似乎变成了掌握知识的附属品，我们都没有意识到物理实验的主体地位，一些知识性的内容如今变得“喧宾夺主”起来，物理实验变成了帮助学生理解知识的途径，并不会对新的物理现象进行探究，这样的情况也导致实验探究失去了探究的意味，完全沦为物理知识的附属品，不仅不利于学生实验能力的养成，而且会影响学生对于物理实验的地位和重要性的认识，不利于学生的发展和其创新能力的培养。

4 面对时代的要求如何对物理实验教学进行创新

通过上文的叙述我们可以了解到，物理实验教学对培养学生创新能力和实践能力具有十分重要的意义，现在不少老师也已经意识到了实验教学的意义，但在具体物理实验教学过程中还是存在上述一系列的问题导致大学物理实验教学在培养学生创新能力和实践能力方面做的仍不太好，那在实际物理实验教学过程中我们要如何面对时代要求对物理实验教学进行创新呢？笔者认为主要有以下几种方式。

4.1 引导学生进行自主探究

上文也有提到当前高校物理实验教学存在的问题之一就是教学方式过于古板，多采用老师给学生数据和结论，让学生去证明结论的正确性的方式，要知道不论证明还是不证明结论都是客观存在的，这样的形式也导致学生的实验热情受到影响，针对这样的情况在实际高校物理实验过程中老师可以多给学生布置一些探究性的内容，只给学生数据而不给学生结论，让学生自己实验去求得那些结论，这样的方式有助于激发学生的探索热情，让学生保持一种对实验内容的好奇心，有了这种好奇心的引领一定能激发学生的学习兴趣和学习热情，例如在进行大学物理杨氏模量的测量时老师可以引导学生自主进行测量，在测量结束后再检查学生的测量结果是否符合相关要求，如果不符合老师再详细的讲杨氏模量的具体意义，让学生根据这个意义去改进自己的实验步骤以得到更加准确的测量结果，学生改进的过程其实就是其探究的过程，通过探究学生能够更好的了解自己所测量的内容的具体意义，以此达到培养学生创新能力和实践能力的意义[2]。

4.2 对实验设备进行更新换代

通过上文的叙述我们也能够了解到当前高校物理实验教学存在问题的另一大原因就是实验仪器的陈旧和古老，不少学校的物理实验室存在尺子刻度不清晰、砝码重量不准确的问题，这种问题也导致一些物理实验在客观上就不具备完成的可能性，学生再有兴趣去完成也是无济于事的，针对这样的情况在实际物理实验教学之前学校应该有有序的对实验室的仪器进行更新换代，多引进一些先进的现代化仪器，这些仪器不仅能够提升高校物理实验的实验效率、保证一些实验的可行性，而且能够吸引学生的实验兴趣，让更多的学生愿意做实验、真的喜欢上物理实验，除此之外学校还应当对精密仪器设备进行定期的保养和维护，确保仪器设备能够精密的工作；最后学校还应当有序的开放一些没有危险性的物理实验室，上文也有提到，大学生不同于高中，他们有大把的空闲时间可以去完成自己的爱好，在大学生群体中不乏有一些真的喜欢物理、乐于进行探究的，有序的开放物理实验室就有助于对物理感兴趣的学生在课下更加自主的进行实验，更好的让实验去引领学生能力提高和培养。

4.3 引导学生自主改进实验

在实际物理实验教学过程中不少老师犯了本末倒置的错误，他们认为实验仅仅是学生掌握知识的途径之一，忽视了实验作为理科性质学科之母的重要地位，这种忽视也导致老师教导学生进行的实验内容多是固定的，有着严格的步骤要求，不少学生都觉得自己不过是一个“计算工具”，并不是一个实操者，针对这样的情况在实际物理实验教学中作为老师我们要学习和认识到物理实验的重要意义，不断加深自身对于物理实验的理解和认识，在实际物理教学中我们不但要尽可能多的设置实验内容，而且要鼓励和引导学生对实验进行改进研究，用自己认为不同的数据对实验结果进行测量，例如在进行大学物理“电桥法测电阻”实验时老师就可以鼓励学生应用不同规格的仪器进行电阻测量，让学生观察和思考测量结果之间存在的不同以及存在不同的原因，最终引导学生自主归纳总结各个仪器最恰当的规格，这种自主改进实验的模式也是学生创新能力和实践能力培养的重要途径。

5 结束语

都说实验是一切理科性质学科的根源，的确，实验是一切公式和理论的来源，在实际教学过程中实验也理应处于主体地位，但随着教育教学的不断现代化发展，实验似乎成为了一种附属手段，仅为了学生理解知识而存在，这种情况不利于学生创新能力和实践能力的培养，不符合国家对于物理学科实验教学的素养，本文也在这样的背景下提出了高校物理实验教学过程中存在的一些问题，本文也针对这些问题提出了几点具体的解决方案，但我们需要意识到的是其具体的解决方案并不仅仅上文提到的几种，更多的解决方式还需要高校老师根据实际教学经验和教学实践去不断探索，探索的过程是漫长且复杂的，但我相信，随着时间的推移和时代的变革我们一定会发现一种符合学生身心发展、能够培养学生的创新能力和实践能力的物理实验教学方式。