物理实践教学对学生创新能力培养的初探
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作者:夏仁江 陈启平 张明
摘要：通过物理实践教学改革，建立实践教学新体系。实施以学生为主体，教师为主导的教学原则，在教学过程中注重激发学生的学习兴趣，引导学生积极思考，把现代科学技术、国防、医疗卫生等相关知识与学科相互渗透，综合运用多种教学手段以达到培养学生创新能力的目的。
关键词：实践教学;兴趣;创新能力;实践能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）15-0152-02
随着时代的发展，社会对人才的需求正在逐渐发生变化[1-3]。传统教育模式下培养出来的学生已不大适应如今社会发展的需要。因此改变传统教育观念，注重实践教学是人才自身发展的需要，也是社会发展的需要，更是实施科教兴国战略的需要。
一、改革传统物理教学模式的意义
传统的物理教学在知识的讲授上比较系统、比较扎实。但是相对来说却轻视实践能力的培养，特别是创新能力的培养[4]。要培养出社会发展所需的人才，就要求教师认真学习现代教育理论，运用现代教育观念、教育思想、结合学生实际和教材内容去制定教学目标，设计教学程序，选择教学方法，组合教学手段以达到培养出懂理论、强实践、能创新的综合人才。
二、实践教学与创新能力培养的关系
实践教学是指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法[5]。创新一词起源于拉丁语，原意有“更新”“创造”和“改变”三层含义。而创新能力通常是指在现有的思维模式下提出有别于常规或常人思路的见解、并能获得一定有益效果的行为或能力[6]。
实践是创新的源泉，创新的主体是人。创新能力培养的实质是人的实践能力的培养。如果脱离了实践就谈不上创新，也就失去了创造与创新的源头[7]。对于高校创新能力培养来说，实践教学是创新能力培养最主要的方式。
三、学生创新能力培养的途径
近些年来，为了培养具有实践能力、创新思维和创新能力的高素质人才，全国各高校都在进行实验课程体系、教学内容、教学方法以及教学模式等方面的探索与改革。现就结合我校实际情况，谈一谈物理实践教学在培养学生创新能力方面的一些做法。
（一）鼓励学生大胆质疑，激励学生的创新欲望
“学起于思，思源于疑”。质疑提问是思维活跃的表现，是独立思考的开端、是创新的开始。爱因斯坦曾说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅仅是一个教学上或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。那么对于我们教师来讲该怎么做呢？首先，要注意创造和谐、民主、愉悦的课堂教学氛围。学生掌握知识的程度有好有坏，对于一些基础较差的学生，我们对待他们的质疑与提问，即使是错误或幼稚的，也不能讽刺或挖苦。这时候教师要做的就是耐心一点、亲切一点。学生心理所激发出来的学习欲望就能很好地激励起来。其次，对学生提出质疑的问题要善于引导。不要急于回答，更不能轻易否定。对不同的问题可以采取不同的对待方式。比如简单问题可以交给学生单独作答;较难的问题同学之间先相互探讨，然后教师加以提示或通过查工具书或互联网作答。
（二）改革实践教学模式，为学生实施创新行为提供机会
学生创新能力培养的核心是创新思维和创造能力的培养，而创新思维和创造能力有“硬”和“软”两个方面[8]。从实践角度看，“硬”的方面表现为基本实践技能、动手能力和现代技术应用水平等;“软”的方面表现为实践课题的选择、实践的设计思路和实践方法等。随着科学技术的发展和教学理念的进步，以前的教学内容和课程体系与现在的新思维、新方法尤其是交叉学科的协调发展不堪适应。重点在“软”素质方面表现得更突出一些。因此我们在基础物理实践教学方面有如下改革：
1.建立实践课程新体系。根据物理学实践体系以及医学院校对学生物理学的基本要求，我们把实践学时根据教学涉及的理论、技术和方法的层次不同划分为三个层次，分别是基础性实验、综合性实验和设计性实验。
从传统的教学层次看，实验室所开设的实验多是以基础性实验为主，比如验证某一个定理或定律。验证方法也相对固定、单一，测出实验数据与理论数据做简单的对比，之后做简要的误差分析。在整个实践过程中，学生收获甚少，兴趣不高。因此，需要对课程体系和实践教学内容作精心的设置和安排。
由于实践学时有限，在保证基础性实验所占比例不能太低的情况下，物理类一门课程的整合与改革也只能开展一两个实验。通过整合验证性实验为突破口，在教学的后期增加部分综合性、设计性实验，以提高对学生的培养要求。综合性、设计性实践教学，不仅要求学生把本门课程知识的“点、线、面”结合起来，还要把学科之间的相互联系结合起来，是一个综合应用的过程。同时在学时的分配上需要更为灵活，我们是利用實验室开放期间来完成的。此种教学不仅能拓展学生的思维空间、活动空间，还可以激发不同层次学生的探索与创新的欲望。
2.在物理实践教学中运用多种教学手段。（1）实验前，强化实验预习重要性。弄清实验的目的、原理和实验的方法。对于某些实验能用不同的原理，不同仪器测定。要注重相互之间的区别与联系等。如：“液体黏滞系数的测定”实验，常见的有单管落球法和多管落球法，对于单管落球法来说，无限广延实验条件无法满足，因此需对计算公式进行修正;而多管法（管径大小不同）中运用的却是各管数据之间的线性拟合，采用作图法作出管径D→∞时小球下落的时间，因此来满足无限广延条件。两者相互对比，增加了学生学习的知识面，拓展了实验手段的方法。（2）进行讨论式教学。多给学生发言权，鼓励学生发表意见，课后对实验方法、内容以及结果误差进行讨论分析，写出有认知、有分析、有想法的实验报告。（3）让部分学生参与部分实践教学。这样的好处可以使学生成为学习的主体，变被动为主动，积极搜寻相关内容的资料。（4）利用现代化的仿真实验辅助教学。计算机仿真实验的引入是物理实践改革的另一个重要特色。它为物理实践改革提供了强有力辅助工具，同时克服了实践教学长期受到课堂、课时限制的困扰，使实践教学内容在时间和空间上得到延伸。 （三）注重学科间渗透，培养综合创新
物理实践教学不能脱离实际，我们应该要以生产和科研中的实例诱导学生，启发学生，加深对基础知识的理解。为了丰富教学内容和提高学生的学习兴趣，我们把现代科学技术、国防、医疗卫生等这些相关知识与教学相互渗透，将新的科技动态和研究成果引入教学过程中。
（四）加大实践教学师资队伍的培养
师资队伍建设的强弱是决定实践教学能否培养创新人才的关键。对于学校来讲，应该注意这几个方面：一是提高实践教学人员引进门槛，通过提高学历、经历和科研能力等要求，建立一支学历高、素质好、科研能力强的师资队伍;二是建立灵活多样的晋升机制、评优机制。三是鼓励实践教学人员申请、参与重大科研项目。利用科研促进实践教学内容和研究手段的更新。
四、结束语
对于实践教学的创新能力培养途径是多种多样的。实施以学生为主体，教师为主导的实践教学，结合学科特点强化对学生实践能力的培养，才能造就出当今社会高速发展所需的创新人才。
参考文献：
[1]喀蔚波，孙大公，苑桂红，等.医药专业物理实验课程教学改革的思考与实践[J].大学物理，2016，35（10）：46-51.
[2]张增明，孙腊珍，霍剑青，等.研究性物理实验教学的实践[J].物理实验，2011，31（2）：20-23.
[3]程淑华，李欣，韩毅初，等.自主学习与创新人才培养的实践教学探索[J].实验技术与管理，2017，34（07）：11-14.
[4]闫新虎.大学生创新能力培养方法的探讨[J].科技信息，2013，（19）：160-161.
[5]周立敏，杨桂朋，高先池.基于创新人才培养的实验教学改革研究[J].实验科学与技术，2016，14（03）：165-167.
[6]吳怀宇，程光文，丁宇，等.高校学生创新能力培养途径探索[J].武汉科技大学学报：社会科学版，2012，14（03）：334-336.
[7]邵晓玲，陈永泰，杜建国，等.实验教学与创新人才培养[J].实验科学与技术，2011，09（1）：169-172.
[8]霍剑青.人才的科学素质培养与基础物理教学[J].大学物理，1995，（10）：42-43.
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