郭曉嬌

摘 要： 大學(xué)物理演示實驗是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的有效手段。本文闡述了大學(xué)物理演示實驗培養(yǎng)創(chuàng)新思維的可能性，探索了利用大學(xué)物理演示實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的新型教學(xué)方式和教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞： 大學(xué)物理演示實驗 創(chuàng)新思維 教學(xué)方式 教學(xué)模式

一、引言

新時代的大學(xué)物理演示實驗應(yīng)是聯(lián)系書本理論知識與學(xué)生科研創(chuàng)新的紐帶，是與理論教學(xué)和大學(xué)物理分組實驗平行的第三級[1]，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的主要途徑之一。

二、大學(xué)物理演示實驗介紹

大學(xué)物理演示實驗是大學(xué)物理教學(xué)中的一個重要組成部分，目前國內(nèi)外大學(xué)對物理演示實驗教學(xué)非常重視，都已將其引入基礎(chǔ)教學(xué)中。演示實驗內(nèi)容涵蓋了力、熱、光、電等70多個實驗項目，充分演示了物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律。這些實驗項目與人類日常生活相貼近，能將抽象的概念具體化，復(fù)雜的物理規(guī)律淺顯化，更容易被學(xué)生感知和接受。演示實驗設(shè)計簡單精巧，易操作，穩(wěn)定性好，集知識性和趣味性于一身，有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維能力[2]。

三、大學(xué)物理演示實驗培養(yǎng)創(chuàng)新思維的可能性

創(chuàng)新思維是使認(rèn)識或?qū)嵺`取得突破性進展的思維活動，其本質(zhì)特征是突破和創(chuàng)新，突破陳舊觀念理論的局限，開辟新概念、新思路、新方法、新領(lǐng)域[3]。大學(xué)物理演示實驗就其本身課程特征、教學(xué)目的、實驗內(nèi)容來講，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力極其有利。

1.物理演示實驗課程本身具有創(chuàng)造性。物理學(xué)本身就是富于創(chuàng)新精神的學(xué)科。實驗作為科學(xué)理論檢驗標(biāo)準(zhǔn)和重要組成部分更具有創(chuàng)新精神。在漫長的物理學(xué)發(fā)展過程中，一代代科學(xué)家不拘泥于根深蒂固的觀念，而是運用創(chuàng)新思維掙脫舊框架的束縛完成一次次人類的飛躍[4]。愛因斯坦正是敢于對前人觀點提出質(zhì)疑，推翻了牛頓的經(jīng)典力學(xué)時空觀，建立了相對論時空觀。

2.物理演示實驗教學(xué)目的之一就是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)邏輯思維方法和解決問題的能力?！笆谌艘贼~，不如授人以漁”。科學(xué)邏輯思維方法和解決問題的能力遠(yuǎn)比物理具體知識內(nèi)容重要。例如：德國KPK大學(xué)物理課程所蘊含的類比法等，能有效地提高學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散和創(chuàng)新思維。除此之外，在實驗中會遇到一系列問題，開放思維、拓展思路在短時間內(nèi)找出問題，對癥下藥，及時將問題解決，從而培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

3.物理演示實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。大學(xué)物理演示實驗開設(shè)于大學(xué)一、二年級，這一時期的大學(xué)生正處于思維活躍、充滿想象力、富于創(chuàng)造性的時期。我們可以充分利用學(xué)生的這一特征，為其提供良好的探索創(chuàng)新平臺，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。例如普氏擺演示實驗儀，該儀器利用人眼的視覺差異，使得實際在平面擺動的小球看起來像是在做立體的逆時針的圓錐形擺動。課后有學(xué)生發(fā)散思維、開動腦筋，制作了創(chuàng)新實驗。如何能讓小球做順時針立體形式的擺動呢？學(xué)生把光衰減眼鏡片反轉(zhuǎn)了180度，結(jié)果神奇的現(xiàn)象出現(xiàn)了，小球果然聽話地做順時針立體形式的擺動。雖然這不是多么偉大的創(chuàng)新，但這絕對是創(chuàng)新的萌芽，是創(chuàng)新思維的開端。

四、如何在大學(xué)物理演示實驗中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

目前，國內(nèi)大部分高校都已開設(shè)大學(xué)物理演示實驗課程，但是往往處于一種大學(xué)物理附屬品的尷尬地位。由于演示實驗課時少，學(xué)生多，投入經(jīng)費少，實驗儀器數(shù)量有限，因此演示實驗教學(xué)多以集中演示為主，學(xué)生動手實踐機會少，根本沒有時間討論、發(fā)散思維，更何談創(chuàng)新。因此，我們要利用現(xiàn)有資源，探究新型演示實驗教學(xué)方式和教學(xué)模式，達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的最終目的。

1.教學(xué)方式探索

（1）演示實驗課上每演示完成一個實驗項目應(yīng)留出充足時間引導(dǎo)學(xué)生思考并討論。如果課上時間不夠，則可以課后分組進行討論，真理越辯越明，多討論有利于發(fā)現(xiàn)問題，提出創(chuàng)新解決方案。

（2）引導(dǎo)學(xué)生捕捉關(guān)鍵實驗現(xiàn)象，提出問題，培養(yǎng)學(xué)生動手能力。在實驗過程中引導(dǎo)學(xué)生捕捉關(guān)鍵實驗現(xiàn)象，提出和實驗相關(guān)的問題讓學(xué)生思考并給出解決方案，鼓勵學(xué)生親自動手操作，充分發(fā)揮創(chuàng)造性改進實驗裝置或重新設(shè)計制作實驗裝置，認(rèn)識到獲得相似現(xiàn)象的方法并非唯一，切身感受到實驗方案的多樣性。

（3）建立自由創(chuàng)新的實驗環(huán)境，營造容忍失敗的創(chuàng)新文化氛圍。以美國貝爾實驗室為例，貝爾實驗室研發(fā)環(huán)境是自由、開放的，它尊重每個人的興趣、特長和研究方向，給研究人員自由空間，發(fā)揮想象，自由的表述學(xué)術(shù)觀點，鼓勵大家相互交流，開拓思路，為深入研究注入靈感和活力[4]。最重要的是貝爾實驗室能夠容忍研究人員的失敗，并鼓勵他們積極進取繼續(xù)研究，正是有了這樣的研究環(huán)境，使得貝爾實驗室多年來在通信領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。因此，應(yīng)吸取經(jīng)驗一改傳統(tǒng)填鴨式的演示實驗教學(xué)方式，為學(xué)生營造自由的創(chuàng)新實驗環(huán)境。

2.教學(xué)模式探索

（1）建設(shè)物理演示長廊實驗，建設(shè)物理探索演示廳，創(chuàng)建課外學(xué)習(xí)探索的良好環(huán)境。當(dāng)然這需要相應(yīng)的資金作為支持，對所在學(xué)校的財力有一定的要求[5]。

（2）開放式教學(xué)。充分利用課外時間，將演示實驗室定時開放，讓有興趣的學(xué)生有充分時間來研究在課堂演示中沒有時間操作的實驗。建設(shè)演示實驗網(wǎng)絡(luò)空間，可在教務(wù)處網(wǎng)絡(luò)平臺上實現(xiàn)預(yù)約，也可下載手機客戶端預(yù)約軟件APP，或建立演示實驗室微信公眾號完成演示實驗室的預(yù)約，這樣一來既能節(jié)約時間又能強化教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（3）開展科技創(chuàng)新活動。例如校大學(xué)生物理實驗競賽，全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新大賽等，吸引大批優(yōu)秀的學(xué)生參與進來，既培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力，又培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作精神。

（4）下放設(shè)置一些科研題目。在演示實驗室中設(shè)置一些具有研究意義的科研題目，為學(xué)生提供基本的研究儀器和材料，養(yǎng)成查閱中英文科研文獻的好習(xí)慣，增加學(xué)生的知識儲備量，培養(yǎng)學(xué)生收集處理實驗數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確表達實驗結(jié)論的語言駕馭能力，同時能提高其科研能力和科研水平。

五、結(jié)語

創(chuàng)新精神是科學(xué)的生命、科學(xué)活動的靈魂。大學(xué)物理演示實驗?zāi)苡行囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，應(yīng)積極探索大學(xué)物理演示實驗的新型教學(xué)方式和教學(xué)模式，深入挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新思想、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才，以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，滿足現(xiàn)代社會對創(chuàng)新人才的需求[4]。

參考文獻：

[1]金桂，黃小益.姚敏，等.在大學(xué)物理演示實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力[J].物理通報，2014（5）：22-25.

[2]鮑志剛，楊慧琴.工科大學(xué)物理演示實驗教學(xué)探索[J].中國電力教育，2012（12）：99-100.

[3]李彬.通過大學(xué)物理實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維[J].科技教育.

[4]張豐強，余仲秋.漫談物理學(xué)中的科學(xué)精神[M].河南人民出版社，2010.

[5]王剛，徐義爽.大學(xué)物理演示實驗教學(xué)模式分析[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2014（13）：107-110.