淺談在物理實驗中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力論文
摘要：本文介紹了在物理實驗課教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，詳細(xì)強(qiáng)調(diào)了二十一世紀(jì)實驗室在高校中的地位與作用。改革舊的傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法，以嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)大學(xué)生在實驗記錄、儀器操作和數(shù)據(jù)處理方面技能和方法，為二十一世紀(jì)和十二五規(guī)劃培養(yǎng)優(yōu)秀人才而努力。
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新意識；創(chuàng)新能力；嚴(yán)謹(jǐn)求實；綜合素質(zhì)
21世紀(jì)國際競爭的關(guān)鍵在于人才素質(zhì)，而人才素質(zhì)的優(yōu)劣則體現(xiàn)在創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力上。創(chuàng)新一般是指對思維主體來說，是別出心裁，突破常規(guī)，首次出現(xiàn)的思維活動。在大學(xué)物理實驗課教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生素質(zhì)，塑造創(chuàng)新性和創(chuàng)造性人才，是當(dāng)今教育和教學(xué)所要研究，解決的重大課題。為此，本文就此談?wù)劥譁\的認(rèn)識和體會。
一、重新認(rèn)識物理實驗課在高校中的地位和作用
為面向21世紀(jì)，為適應(yīng)創(chuàng)新教育的需要，首先應(yīng)該對高校實驗課的地位和作用重新認(rèn)識。高校的實驗室是人才培養(yǎng)和教學(xué)科研的重要基地，是反映教學(xué)水平、科研水平和管理水平的重要標(biāo)志，是新知識、新技術(shù)、新方法誕生的搖籃。更重要的是，它是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新欲望，提高學(xué)生綜合能力的課堂。通過實驗課的教學(xué)，學(xué)生可以了解學(xué)習(xí)和應(yīng)用新儀器、新技術(shù)和新方法，充分發(fā)揮其創(chuàng)新能力和創(chuàng)造力。由此我們不難理解，在人才培養(yǎng)方面，實驗室是開展創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的一個重要場所。因此在高校中，起到非常重要的地位和作用。
二、改革陳舊的實驗課教學(xué)內(nèi)容和模式，樹立知識能力并重的創(chuàng)新實驗觀
目前，實驗室開設(shè)的實驗課大多數(shù)是以驗證性實驗為主，其教學(xué)方法多為灌輸式，教師包辦，學(xué)生“全托”，僅以驗證所學(xué)的某一理論為目的，起不到培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和解決問題的能力和作用，達(dá)不到開發(fā)學(xué)生智力和培養(yǎng)實驗研究能力的目的。目前多數(shù)實驗項目仍為驗證性實驗，實驗教學(xué)方法仍為機(jī)械式的學(xué)生“跟著教師走”，甚至教師“牽著學(xué)生行”，走完“程序化”的步子，實驗也就結(jié)束了。體現(xiàn)不了學(xué)生在實驗課教學(xué)中的主體地位，忽視了在實驗教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此學(xué)生感到實驗課枯燥無味，沒有學(xué)習(xí)興趣。一旦讓學(xué)生獨(dú)立操作或換個實驗項目，便目瞪口呆，束手無策。改革的`思路應(yīng)該是：一方面，要減少單一的驗證性實驗，增加綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)造性的實驗內(nèi)容和方法；另一方面，要與時代特征和社會發(fā)展的趨勢來審議過去的實驗內(nèi)容和方法，要客觀地，實事求是地研究傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容，實驗方法存在的問題，要注意吸收新知識、新方法和新成果，注意應(yīng)用實驗研究和實驗教學(xué)的現(xiàn)代化手段，不斷充實新實驗教學(xué)內(nèi)容，更新實驗課教學(xué)方法。實驗教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有利于學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用，有利于不同學(xué)科知識和技術(shù)的交流，交叉與融合，用實驗來串聯(lián)知識，通過實驗來啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，這就是需要改革的目的。
三、通過實驗加強(qiáng)對學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
就學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)而言，應(yīng)該是知識、能力和素質(zhì)并重的綜合培養(yǎng)。
1.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。
理工科學(xué)校本科教育從基礎(chǔ)到專業(yè)課都有實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。在實驗課教學(xué)中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)相當(dāng)一部分學(xué)生的實驗記錄不規(guī)范、不完整，個別學(xué)生還有抄襲實驗報告的行為。這些現(xiàn)象反映出有的學(xué)生對實驗教學(xué)課不夠重視，還缺乏嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。針對這些現(xiàn)象，我們應(yīng)從最基本記錄實驗數(shù)據(jù)抓起。向?qū)W生強(qiáng)調(diào)實驗記錄的重要性，并告訴他們同一實驗而不同設(shè)備的基本參數(shù)和系統(tǒng)誤差是不完全一樣的，因此實驗前必須記錄實驗儀器設(shè)備的編號和有關(guān)參數(shù)，以便分析和處理實驗數(shù)據(jù)用，必須讓學(xué)生養(yǎng)成良好的記錄習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。 2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和探索能力。
觀察、探索能力既是綜合素質(zhì)的基本要素，也是創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力首先具備的。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、探索能力應(yīng)該貫穿整個實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。在實驗教學(xué)過程中，不是單純地給學(xué)生演示或簡單地告訴學(xué)生實驗操作過程，而是根據(jù)不同的實驗?zāi)康暮鸵�，提出許多相關(guān)問題，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考和探索。通過這一教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生認(rèn)識到要想做好實驗，必須認(rèn)真觀察，思考和努力探索后才能獲得。提高了學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，最終解決問題的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力。
有的學(xué)生輕視實驗操作訓(xùn)練，實驗動手能力低，造成同學(xué)之前不能協(xié)調(diào)配合，也常造成同一小組實驗失敗。因此培養(yǎng)學(xué)生實驗動手操作能力的訓(xùn)練，也是實驗課教學(xué)目的之一，不掌握正確的實驗操作技能和方法，就不可能得到正確的實驗結(jié)果。實驗操作看起來簡單，做起來并不容易，要盡可能增加實驗儀器的臺套數(shù)，控制實驗人數(shù)，使每一個學(xué)生都有動手操作的機(jī)會，逐步克服學(xué)生眼高手低的毛病，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生動手能力的目的。
4.培養(yǎng)學(xué)生實驗數(shù)據(jù)整理歸納，分析推理的能力。
在實驗課教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的另一種傾向：學(xué)生以為實驗課只要學(xué)會實驗操作就行了，不重視實驗結(jié)果，因此有的學(xué)生在處理實驗數(shù)據(jù)的過程中，不知道保留幾位有效數(shù)值，不會進(jìn)行誤差分析，甚至不會畫實驗數(shù)據(jù)相關(guān)關(guān)系圖，更不能從實驗數(shù)據(jù)中歸納出普遍規(guī)律的現(xiàn)象和推理。針對這些情況，我們根據(jù)不同的實驗，讓學(xué)生學(xué)會處理不同的實驗數(shù)據(jù)和誤差分析，并做出實驗數(shù)據(jù)相關(guān)的關(guān)系圖，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，推導(dǎo)等訓(xùn)練，然后再寫出實驗報告。通過這些措施和手段逐步提高學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的整理歸納，分析推理的能力，最終讓學(xué)生認(rèn)識到掌握實驗操作技能只是實驗課教學(xué)目的之一，更重要的是通過觀察和實驗來分析驗證某些定律和假設(shè)，建立某些法則并找出規(guī)律性的東西，從而道出事物的原因和結(jié)果。
“創(chuàng)新”有兩層含義，即創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。沒有創(chuàng)新意識就無從談創(chuàng)新能力，但不是有了創(chuàng)新意識就有了創(chuàng)新能力。兩者之間是不能劃等號的。學(xué)生只有具備了扎實的理論基礎(chǔ)和一定的綜合素質(zhì)，才談得上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
總之，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是教育發(fā)展的一種必然要求，創(chuàng)造充滿活力的課堂教學(xué)，讓學(xué)生精神振作起來，在學(xué)生茫無頭緒時給予啟迪，讓學(xué)生的爭論擦出思維的火花，使學(xué)生的思維發(fā)展能受益終生。物理實驗是物理學(xué)科賴以形成和發(fā)展的源泉，也是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，圍繞著物理實驗教學(xué)這個核心，開展以物理實驗的創(chuàng)新為主體的創(chuàng)新教育。更有利于學(xué)生養(yǎng)成物理素質(zhì)，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。發(fā)展學(xué)生的個性特長對培養(yǎng)未來的創(chuàng)新人才有著重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
〔1〕周琦《實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的重要手段和途徑》國家科技部中國科技論文實驗技術(shù)與管理第20卷第1期，2003.276~81頁
〔2〕黃永琴《論實驗科學(xué)改革與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J]》實驗技術(shù)與管理2001.18(4)54~59頁
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