摘 要： 《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是理工科大學(xué)生的重要基礎(chǔ)理論課程，能為其學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程奠定理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
　　關(guān)鍵詞： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新能力 培養(yǎng)方法
　　
　　《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是理工科大學(xué)生的重要基礎(chǔ)理論課程，為其學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程奠定了不可缺少的理論基礎(chǔ)?！洞髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)》以基本物理理論為指導(dǎo)，同時(shí)通過(guò)典型的物理實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證《大學(xué)物理》的理論知識(shí)的正確性。學(xué)生通過(guò)理論知識(shí)去理解實(shí)驗(yàn)原理、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)試、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；用理論知識(shí)去分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其結(jié)果也能加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，為進(jìn)行專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程奠定基礎(chǔ)，對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題的能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力具有不可或缺的作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能只滿足于讓學(xué)生掌握基本的系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能，掌握實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)和方法，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決實(shí)際問(wèn)題的能力、培養(yǎng)學(xué)生利用基本理論知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新的能力。為了讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鍛煉以上能力，我在此闡述了自己在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的點(diǎn)滴體會(huì)，與大家探討。
　　一、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，課堂以研討為主
　　教師教學(xué)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念中阻礙學(xué)生創(chuàng)造力發(fā)展的觀點(diǎn)。學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程并非機(jī)械式的學(xué)習(xí)模式，美國(guó)著名認(rèn)知教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)主要是有意義的接受學(xué)習(xí)［１］。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)以學(xué)生為中心，變傳授知識(shí)為主要目標(biāo)為增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)、發(fā)展能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生研討興趣，讓課堂氣氛變得生動(dòng)活潑。課堂要做到研討為主，還要有學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)，互動(dòng)應(yīng)圍繞課前預(yù)習(xí)遇到的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探討，問(wèn)題最好是由學(xué)生提出，或教師提出以往學(xué)生所碰到過(guò)的常見(jiàn)的問(wèn)題，并給予學(xué)生一個(gè)適當(dāng)?shù)乃伎紩r(shí)間，不必急于解答。在學(xué)生思考問(wèn)題的過(guò)程中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，大膽推測(cè)與發(fā)表見(jiàn)解，引導(dǎo)學(xué)生大膽想象，積極思考，主動(dòng)探索。尊重學(xué)生的個(gè)性，使每一個(gè)學(xué)生都能發(fā)揮自身的最大潛能。建立新型師生關(guān)系，鼓勵(lì)大膽質(zhì)疑與創(chuàng)新。在傳統(tǒng)的教育觀念中，教師不僅是知識(shí)的傳授者，而且是行為的楷模，師生關(guān)系是命令與服從的關(guān)系。這種關(guān)系勢(shì)必影響學(xué)生創(chuàng)造力的表現(xiàn)。新型的師生關(guān)系是教師以平等、寬容的態(tài)度，積極鼓勵(lì)學(xué)生，教師不再是權(quán)威的代表，而是保護(hù)、激發(fā)創(chuàng)造力的支持者［２］。奧蘇伯爾認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)主要是有意義的接受學(xué)習(xí)。
　　二、注重培養(yǎng)學(xué)生觀察與分Bd29eUy3tZHsGL3RQLON0g==析問(wèn)題的能力
　　學(xué)生在實(shí)驗(yàn)具體操作過(guò)程中常常會(huì)遇到各種問(wèn)題。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽調(diào)試實(shí)驗(yàn)儀器，并讓學(xué)生在調(diào)試過(guò)程中仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生的變化，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化判斷下一步操作，并引導(dǎo)學(xué)生給予調(diào)試過(guò)程中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理論解釋或形象的類比，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)理論及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，逐步實(shí)現(xiàn)整個(gè)問(wèn)題的解決。例如：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的示波器的原來(lái)與使用，學(xué)生在示波器的調(diào)試過(guò)程中，常常會(huì)碰到在示波器屏幕上調(diào)不出波形的情況。此時(shí)，教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生去調(diào)試示波器上的按鈕，并要求學(xué)生認(rèn)真觀察示波器屏幕上的相應(yīng)參數(shù)的變化，讓學(xué)生根據(jù)示波器顯示的參數(shù)，分析問(wèn)題的根源在哪里。譬如，示波器屏幕左上角的時(shí)間分度極小，左下角的電壓分度也極小，此時(shí)看不到波形信號(hào)，則很有可能就是這兩個(gè)分度值設(shè)置不合理。這一現(xiàn)象可以如此解釋，因?yàn)槭静ü苤械碾娮訕寙挝粫r(shí)間內(nèi)發(fā)出的電子數(shù)不變，當(dāng)時(shí)間分度與電壓分度很小時(shí)，相當(dāng)于示波器屏幕上電子的線密度極小，在波形的亮度太弱，難以分辨，還有一種可能就是被拉寬、拉高的波形沒(méi)有曲線段落在示波器屏幕上。
　　三、立足于過(guò)程分析，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的邏輯思維能力
　　美國(guó)著名心理學(xué)家馬斯洛認(rèn)為人的需求層次由低到高分為5級(jí)，其中最高級(jí)別的自我實(shí)現(xiàn)的需求中包含了人對(duì)創(chuàng)造力及問(wèn)題解決能力的需求。學(xué)生在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程本身就是一個(gè)解決問(wèn)題的過(guò)程，伴隨著學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的掌握和知識(shí)的建構(gòu)而獲得的快樂(lè)的情感體驗(yàn)。為了讓學(xué)生得到這一解決問(wèn)題的快樂(lè)情感體驗(yàn)，教師在為學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程中應(yīng)避免短時(shí)間內(nèi)迅速膨脹式地傳授知識(shí)，應(yīng)立足于過(guò)程性評(píng)價(jià)［３］。譬如，示波器的原來(lái)與使用實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生費(fèi)了很大工夫都未能將某一特定頻率及振幅的波形調(diào)試到示波器屏幕上。此時(shí)，教師可以與學(xué)生一起按照一定的邏輯順序逐步分析和排除問(wèn)題所在。可先分析問(wèn)題是出在信號(hào)發(fā)生器還是示波器上，并遵循從源頭順沿而下的順序逐步排除，如排除源頭的信號(hào)發(fā)生器所發(fā)出的信號(hào)沒(méi)有問(wèn)題，再來(lái)排除連接信號(hào)源與示波器的數(shù)據(jù)線是否存在問(wèn)題，分析示波器的設(shè)置，在看不到波形的時(shí)候可以引導(dǎo)學(xué)生找到波形的中心對(duì)稱線。至于怎樣找到波形的中心對(duì)稱線可讓學(xué)生思考，通常基礎(chǔ)好的同學(xué)都能迅速地想到接地后輸入信號(hào)被屏蔽在示波器上應(yīng)該是一條直線。當(dāng)學(xué)生想到這一點(diǎn)時(shí)，教師可以及時(shí)肯定其觀點(diǎn)并要求其調(diào)試垂直移動(dòng)和水平移動(dòng)鍵直至水平接地信號(hào)顯示在屏幕中央，繼續(xù)有序地逐步分析排除，直至問(wèn)題完全解決。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生得到了快樂(lè)的情感體驗(yàn)，學(xué)到的不只是刻板的知識(shí)本身，而是鍛煉、強(qiáng)化了解決問(wèn)題的思維能力，更重要的是快樂(lè)的情感體驗(yàn)可以增強(qiáng)學(xué)生解決問(wèn)題能力的信心。
　　四、加強(qiáng)學(xué)生對(duì)事物本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
　　大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的目的就是讓學(xué)生通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到物質(zhì)的本質(zhì)及物質(zhì)之間聯(lián)系的基本規(guī)律。教師通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，有目的地加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物質(zhì)的本質(zhì)認(rèn)識(shí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在光的干涉與衍射實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到光具有波粒二象性，同時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生分析人眼日常所到的物體不同顏色是怎么產(chǎn)生的，如果學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到顏色是反射的未被物體表面吸收的一定波段范圍光波在人眼的視覺(jué)效果，則說(shuō)明學(xué)生對(duì)光的認(rèn)識(shí)有了較深刻的理解。教師可以繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生光的薄膜干涉現(xiàn)象，并可引入一些具體的薄膜干涉的高科技應(yīng)用實(shí)例，提高學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)可辨別性［４］，提高學(xué)生的興趣。開(kāi)拓學(xué)生的創(chuàng)新思維。譬如，教師用光學(xué)變色油墨的具體應(yīng)用為例，將隨身攜帶壹佰元人民幣拿出來(lái)讓學(xué)生觀察紙幣正面左下角的數(shù)字100，讓學(xué)生用不同的視角去觀察該數(shù)字的顏色變化，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)正面看時(shí)顏色為綠色，但傾斜一定角度就會(huì)發(fā)現(xiàn)顏色變?yōu)樽仙寣W(xué)生領(lǐng)悟到科技創(chuàng)新是對(duì)基本原理深入理解與巧妙應(yīng)用。這樣對(duì)開(kāi)啟學(xué)生的創(chuàng)新能力的天窗十分有用，激勵(lì)之余再要求學(xué)生深入查找光變色油墨的原理，讓學(xué)生更詳細(xì)地理解這一原理的應(yīng)用，養(yǎng)成學(xué)生刻苦務(wù)實(shí)的鉆研精神，磨煉學(xué)生創(chuàng)新能力的心智。
　　五、結(jié)語(yǔ)
　　大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不僅可以讓學(xué)生受到嚴(yán)格的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，掌握具體的實(shí)驗(yàn)技能和方法，而且可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題的具體實(shí)際應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的創(chuàng)新能力。
　　
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