大学物理实验和创新能力培养浅析

【摘 要】本文以通过大学物理实验提高学生的创新能力为切入点，以具体的教学方案为例，浅析在大学物理实验教学中培养学生的创新能力的策略。

【关键词】大学物理实验；创新能力；实验教学

0 引言

物理学是一门以实验为基础的基础学科，大学物理实验课程在培养学生的基本实验技能、提高学生观察分析实验现象能力以及培养学生实事求是、严肃认真的科学态度等方面的有着其它课程不能替代的作用。大学物理实验是理科、工科和医学类专业中广泛开设的一门基础必修课程。因此通过大学物理实验教学培养学生的创新能力，有着其特有的优势。在本文中，笔者结合自己的教学经验，浅析如何在大学物理实验教学中对学生的创新能力进行提高。

1 加强基础性实验，为创新打实基础

1.1 传统物理实验教学方法的优势

创新就是对已有的知识进行新的整合，发现新的观念、新的思想、新的思维方法、新的技巧等。所以创新总是依托一定的知识和经验的，几乎不存在无知识的所谓创新，也不存在能够脱离知识而存在的单纯的能力，创新是知识的转化与整合。[1]我们传统的物理实验教学过程一般为老师讲解实验原理、仪器使用方法、注意事项，然后学生按实验要求和实验步骤调试仪器、测量数据、记录和处理数据、验证实验结果、完成实验报告。这种教学方法被普遍认为制约了学生的主观能动性，不利于创新能力的培养。但是这种教学方法在培养学生仪器的基本使用方法、基本的测量方法、实验数据的处理方法等基本实验技能训练方面也有着它不可替代的优势。尤其对于刚入学的大学生，由于在中学阶段大多只是被动的接受理论知识，缺乏实践动手锻炼的机会，所以传统的实验教学方式对于学生掌握基本方法，基本技能，加深对物理概念、物理规律的理解都有很大的帮助。是培养学生规范、严谨的科学素养的一种好方法。

1.2 在基础性实验中对学生进行创新训练

任何事情都不是一蹴而就的，对学生创新能力的培养也是一样的。针对基础性实验，由于我们的教学目的是使学生掌握实验的基本方法和基本技能，所以很多时候教学方法的选择上也只能倾向于传统的教学方式。但是我们在让学生进行基本技能训练的同时也可以适当的引导学生进行一些小的创新尝试。这些创新尝试可以从数据记录、数据处理方法和实验操作技巧等方面入手。

下面就以《半导体热敏电阻特性的研究》实验为例，介绍在基础性实验中引导学生进行创新尝试的方法。

表2记录了数据处理过程中的各中间值，方便了下一步的作图，并且能够反映相关物理量之间的联系。如果学生能够在老师的引导下设计出类似的数据记录表格，则学生在设计表格的过程中对实验中的各物理量之间的关系会有更深一步的认识，同时提高了学生规范记录数据的能力和技能，为以后的研究性、设计性实验打下基础。

通过老师的引导，让学生在实验讲义的基础上，做一些力所能及的创新，既不会给学生带来太多的学习压力，又能让学生体会到把已有知识进行迁移、应用、和创新的成就感，从细微处培养了学生的创新意识，提高了学生的学习兴趣。

2 在基础性实验中适当引导学生进行创新体验

目前，多数高校的都将物理实验分为基础性实验、综合性实验、设计性实验、研究性实验。综合性实验主要侧重于某些理论知识的综合应用，其目的是培养学生综合运用所学理论知识的能力和解决较复杂实际问题的能力。研究性实验主要侧重于某些理论知识的灵活运用，要求学生在给定实验目的、要求和实验条件的条件下，自行设计实验方案并加以实现，以提高学生的实验水平和动手能力，培养学生的科研和创新能力。[3]可见综合性实验、设计性实验和研究性实验都是以基础性实验为基础的，都是在通过基础性实验过程中掌握了基本的实验原理、实验技能、技巧的基础上进行的，所以我们在进行基础性实验教学的过程中也可以适当引入一些具有综合性、设计性和研究性的内容，使学生能够对新学的基础知识进行创造性的应用，增强了学生的学习成就感，提高了学生的学习兴趣。

下面依然以《半导体热敏电阻特性研究实验》为例，介绍在基础性实验中进行创造性拓展的方法。

《半导体热敏电阻的特性研究》实验的实验目的是研究半导体热敏电阻中电阻的温度特性和掌握惠斯通电桥的原理和应用，因此在完成实验后，学生对这两个内容将会有一个全面的了解，在此基础上可以引导学生思考如何利用半导体热敏电阻的温度特性制作一只温度计。让学生下去查阅资料，设计实验方案，根据学生设计的实验方案，可以有选择的为学生提供条件，完成自己的设计。对于设计实验部分不硬性要求学生必须完成，对于设计思路好的、有可行性的实验方案，提供条件帮助学生完成设计；对于设计思路还不成熟，不具有操作性的实验方案只需加以鼓励性的点评即可。

3 总结

近年来，各高校的大学物理实验从实验室机构的设置、大纲的要求，教材的编排，实验仪器的设置等方面都进行了较多的改革，这为通过大学物理实验提高学生的实验素质、创新能力等提供了坚实的硬件基础。但是在具体的教学过程中还是需要老师进行引导，才能够促进学生进行创造性思维的培养。因此，我们广大的大学物理实验课的任课老师，需要不懈努力，为培养学生的创新能力，提高学生的科学素养，设计处更多好的教学方案。

【参考文献】

[1]刘海霞.物理实验与培养学生创新能力的思考与实践[J].实验室研究与探索，2009（7）：12-15.

[2]李相银.大学物理实验[M].2版.高等教育出版社，2009：159-163.

[3]赵玉岭.浅谈大学物理实验教学与大学生创新能力的培养[J].中国电力教育，2009（8）：123-124.