李靜玲

摘 要： 實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新是在相應(yīng)國家課程改革，全面實(shí)施素質(zhì)教育的背景下所開發(fā)的一門校本課程?！秾?shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》課程的有效實(shí)施，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)了教師的專業(yè)發(fā)展，特別是在開發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞： 《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》 開發(fā)背景 實(shí)施方案 實(shí)施成效

一、《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》課程開發(fā)的背景

1.時(shí)代的需要。為了適應(yīng)國家課程改革的需要，全面實(shí)施素質(zhì)教育，體現(xiàn)普通高校自己的辦學(xué)特色，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。2010年，借我校教學(xué)大綱的修訂之機(jī)，提出開設(shè)《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》課程，其目的是通過專題訓(xùn)練的方式進(jìn)一步提高學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中的創(chuàng)新意識、科學(xué)分析方法、交叉學(xué)科的合作和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。

2.學(xué)生的需要。根據(jù)教學(xué)反饋信息，學(xué)生反映做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間太短，在規(guī)定的兩三個(gè)小時(shí)中，只能做一些常規(guī)的驗(yàn)證性試驗(yàn)，沒有充足的時(shí)間思考問題。在我校要求學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的倡導(dǎo)下，物理專業(yè)的學(xué)生更要有一個(gè)有利于研究性學(xué)習(xí)的環(huán)境，從實(shí)驗(yàn)中選擇專題研究更為便捷。

3.物理學(xué)科的性質(zhì)。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)習(xí)物理的過程實(shí)質(zhì)上是探索物理知識和發(fā)展的過程。實(shí)驗(yàn)專題研究是根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)原理、方法、技術(shù)、設(shè)備、材料研究解決某一問題，達(dá)到某一目的的研究過程[1]。這種研究方法要從不同角度、不同方向思考問題，靈活多變地研究問題。這恰好符合探索物理知識和發(fā)展的需要。

二、《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》課程的實(shí)施方案

實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新是物理學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)環(huán)節(jié)，它是在普通物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的基礎(chǔ)上的拓展與提高，實(shí)驗(yàn)的過程不在于它的復(fù)雜性，而是結(jié)合學(xué)生認(rèn)知的最近發(fā)展區(qū)，積極引導(dǎo)學(xué)生大膽設(shè)想、認(rèn)真設(shè)計(jì)、精心操作，多搞小發(fā)明、小制作。從實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)方面考慮其合理和弊端，提出自己的改進(jìn)措施和方法；從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)方面考慮怎樣才能減少實(shí)驗(yàn)誤差；從實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求上探索新條件下實(shí)驗(yàn)結(jié)果會怎樣，等等。目前該課程在大二的上、下學(xué)期開設(shè)，學(xué)時(shí)為4周，具體實(shí)施過程如下。

第一步，學(xué)生按照自己感興趣的物理知識模塊進(jìn)行申報(bào)研究方向，主要按照力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理、近代物理等模塊進(jìn)行大組劃分，再將申報(bào)在同一課題的學(xué)生進(jìn)行小組劃分。再結(jié)合教師的研究專長進(jìn)行教師配備。第二步，教師召集學(xué)生分配實(shí)驗(yàn)專題研究的任務(wù)，可以是學(xué)生自己在大模塊下進(jìn)行選題，也可以由教師提供選題參考。第三步，讓學(xué)生在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下，將自己所選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目認(rèn)真地做一遍，做出數(shù)據(jù)處理與分析。結(jié)合自己的觀點(diǎn)，找出實(shí)驗(yàn)中還存在哪些問題，或者在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上稍加改裝，可能會有哪些新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論等。第四步，學(xué)生結(jié)合文獻(xiàn)資料，實(shí)施創(chuàng)新環(huán)節(jié)訓(xùn)練，完成實(shí)驗(yàn)。第五步，學(xué)生整理自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納分析，得出結(jié)論，重點(diǎn)突出自己在原有實(shí)驗(yàn)條件下，創(chuàng)新點(diǎn)在哪里，最后形成報(bào)告。

總之，《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》重在突出實(shí)踐性、探究性、綜合性、創(chuàng)新性。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)過程及結(jié)果方面：可分析、可評論、可感悟、可聯(lián)想、可擴(kuò)展、可比較、可綜合、可創(chuàng)作，并給學(xué)生自主、合作、探究地學(xué)習(xí)搭建展示身手的平臺[2]。

三、《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》課程的實(shí)施成效

1.加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)離不開創(chuàng)造性學(xué)習(xí)環(huán)境，《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》正是教師采取民主型的教學(xué)方式，平等地對待學(xué)生，構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性思維能力為核心的“學(xué)生主體”的教育觀念；鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、大膽質(zhì)疑，敢于標(biāo)新立異，敢于挑戰(zhàn)權(quán)威；形成學(xué)生主動學(xué)習(xí)、積極參與氛圍[3]。通過此項(xiàng)校本課程的實(shí)施，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，達(dá)到了豐富學(xué)生物理知識、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

2.促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展[4]。大學(xué)教師由于科研的壓力，導(dǎo)致自己的研究領(lǐng)域越來越窄，承擔(dān)的講授課程也是多年固定不變的，學(xué)生所涉獵的問題也有可能超出教師的研究范圍，這就導(dǎo)致在物理模塊交叉應(yīng)用的過程中出現(xiàn)銜接不上的現(xiàn)象；也有可能在與學(xué)生交流的過程中，師生思想碰撞，學(xué)生提出一個(gè)值得探究的課題，剛好也是教師以前從未想過的問題，這就迫使教師不斷更新自己的知識儲備，提高自己的專業(yè)素質(zhì)。

3.提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性[5]。物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多，怠慢實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象屢見不鮮，部分學(xué)生課前不認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理，而實(shí)驗(yàn)中教師講解相對簡單，這使得有些學(xué)生把做實(shí)驗(yàn)當(dāng)成了簡單的測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)測完就走，根本不去思考自己為什么要那樣做。通過《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》課程的訓(xùn)練，學(xué)生形成了積極嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，在后期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也少了應(yīng)付，多了思考；少了照搬，多了創(chuàng)新；少了抄襲，多了實(shí)干。

4.推動綜合實(shí)驗(yàn)的開設(shè)。專題研究的實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)，需要將常用的比較、放大、平衡、模擬、轉(zhuǎn)換法，以及近代的超聲波法、射線法、紅外線法等相互融合；實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用，需要將力、熱、聲、電、光測試技術(shù)、傳感技術(shù)、近代物理測試技術(shù)、現(xiàn)代電子應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等進(jìn)行交叉?？梢?，專題研究可以豐富綜合實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，對其起到引領(lǐng)和促進(jìn)作用，是開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)的重要載體[6]。

四、結(jié)語

《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》課程的實(shí)施，極大地調(diào)動了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，啟迪了學(xué)生的思維，初步有了研究課題的欲望。教師也從中感受到了壓力和動力，同時(shí)也促進(jìn)了自身專業(yè)的發(fā)展。這一系列的變化，是常規(guī)實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到的效果。當(dāng)然，任何事情的開展都有其特定存在的問題，《實(shí)驗(yàn)專題研究與創(chuàng)新》需要克服的問題主要有三個(gè)：第一，多個(gè)實(shí)驗(yàn)室自然開放所帶來的管理問題。第二，專題研究的內(nèi)容是否充實(shí)，創(chuàng)新程度如何？第三，教師能否有足夠的時(shí)間對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)？這些問題需要在后續(xù)的研究中逐步解決。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：陜西理工學(xué)院教育科研項(xiàng)目（編號：JYYJ2011-13）。