２０１０年第１０期 总第１９８期 黑龙江高教辑究 Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ Ｈｉｇｈｅｒ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｎｏ．１０ ２０１０ ｓｅｒｉａ１．Ｎｏ．１９８ 改革实验教学模式注重大学生创新能力的培养 梁 红，宋国利 （哈尔滨学院物理系，黑龙江哈尔滨１５００８６） 摘要：物理学是一门以实验为基础的学科，物理实验教学为学生提供了丰富的感性材料，为培养学生的创新能力提供了 有利条件。文章在对物理实验教学模式现状分析的基础上，结合实践教学，探讨适合大学生创新能力培养的物理实验教学模 式。 关键词：实验教学模式；物理实验教学；创新能力 中图分类号：Ｇ６４２．０ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３—２６１４（２０１０）１０—０１７７—０２ 一、物理实验教学模式现状分析 二、改革实验教学模式，在实验教学中渗入创新 教育 教学模式指在一定教学思想或教学理论指导下 建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程 序。作为结构框架，突出了教学模式从宏观上把握 （一）让学生正确理解创新 在普通物理实验教学中，我们打破传统实验教 学模式，注重学生创新能力的培养，采用讲座的形式 将创新的含义介绍给学生，使学生明确对于创新可 以从狭义和广义两方面来理解，狭义的理解认为先 有发明，后有创新，发明是新工具和新方法的发现， 而创新是新工具和新方法的应用。广义的创新，包 教学活动整体及各要素之ｆＨＪ内部的关系和功能；作 为活动程序则突出了教学模式的有序性和可操作 性。实验教学模式不仅决定了实验教学过程的结 构，而且还决定了教学活动的基本程序。 传统的物理实验教学模式多由教师讲解、学生 操作、完成实验报告等环节组成。实验课上教师先 括科学、技术、教育、卫生、商业、金融等一切社会活 动领域，泛指一切以经济增长和社会进步为目标的 改进与首创行为。 将创新思维的定义、特征、基本类型等基本理论 介绍给学生，使学生明确广义的创新思维是指对事 物进行有创见的思索，发现未知的思维活动形式，即 使这种未知对社会的某些人：【：来说并不是未知的， 但只要对思考者来说还是未知的新事物即可。创新 讲解实验原理，再讲解具体的操作步骤，指出实验中 臆注意的问题，然后学生按照现成的操作步骤进行 实验，测量并记录相应数据，课后进行数据处理，计 算出需要的实验结果，完成实验报告。这种教学模 式，教师往往讲解得－ｔ 分详细，学生只需按要求去 做，根本不需要思考即可轻松完成实验。这种实验 教学难以调动学生的主动性和积极性，抑制了学生 思维融形象思维、抽象思维、直觉思维、逻辑思维等 各种思维方式于一体，是各种思维方式的综合功能 的结晶。 （二）让学生消除创新的神秘感 的创新思维，促使学生养成思维惰性，起不到提ｉ商学 创新能力的作，Ｆｆｊ。 近年来，随着物理实验教学改革的深人开展，出 现了几种新型的实验教学模式，如基于现代教学论 创新并非神秘莫测，也并非高不可攀。通过分 析使学生明确创新思维能力是创新能力的核心，创 新思维具有广义与狭义之分，主要是看思维成果的 观点的情境化教学模式、问题化教学模式、目标化教 学模式、随机化学习模式，基于网络技术应用的全开 放式物理实验教学模式，将传统实验教学模式与全 开放式实验教学模式相结合的有限开放式物理实验 教学模式，由实验思想方法、实验层次、实验形式三 个维度构成的三维实验教学模式等。多种不同的实 验教学模式均以实践教学为基础，针对不同的学生 层次、实验环境、实验条件提出来的，在实验教学改 革中发挥着重要作用。 价值水平，教育教学中提到的创新思维通常指的是 广义的创新思维，学生在解决问题的过程中很难获 得具有社会价值的思维产品，其思维成果往往仅具 有个人价值。创新思维绝不是少数人所独有的，伟 人的创新思维与普通人的创新思维只有程度上的差 别而没有本质上的不同，伟人的创新思维是对某一 领域的独到见解和非凡构想，属于高级层次的创新 收稿日期：２０ｌＯ—Ｏ８一Ｏ３ 基金项目：黑龙江省教育科学“十一五”规划课题（编号：ｔｌ（，Ｇ２４４）。 作者简介：梁红，哈尔滨学院物理系副教授，硕士。 １７８ 改革实验教学模式注重大学生创新能力的培养 统将实验背景、实验仪器、实验内容、实验日程安排 思维，日常生活中的创新思维也随处町见。此外，影 响创新思维程度的主要有三大因素：一一是先天赋 等相关资料传到网上，部分实验还录制了仪器介绍、 实验操作视频给学生提供直观的感性认识，要求学 生利用网络预习，并于课前提交预习报告，教师记录 学生预习成绩，预习报告中需设计出数据记录表格， 写出预习中遇到的问题。 的能力，二是生活实践的影响，三是科学的思维训 练。也就是说，每个人都具有一定的创新思维能力， 这种能力可以通过安排科学台理的训练来开发和培 养。从而消除学生对创新思维的神秘感，明确人人 都有创新潜能，且创新能力可以通过后天的学习来 物理实验中蕴涵着许多不确定的因素，实验中 培养和训练，鼓励学生积极探索，大胆创新。 （三）创设情境，鼓励学ｑ二大 创新 改革实验教学内容，安排一一个实验多种办法，一 种仪器可做多个实验，一题多解以激发学生的创新 想法。安排设 ‘ 陛实验，要求学生独 ｈ主地完成 从实验方案的设计、仪器的洲 和使川、测嫩及结果 处理等全过程，使学生由被动做实验变为主动做实 验，发挥了学生的主动性干ＩＪ创新能力 发排创新 实验，训练创新技巧，如鼓叻学 卜采ｆ｝Ｊ ＳＣＡＭＰＥＲ 法（Ｓ＝Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ取代；Ｃ＝Ｃｏｍｂｉｎｅ合并；Ａ：ａｄａｐｔ 改装；Ｍ＝Ｍｏｄｉｆｙ修饰，或者Ｍａｇｎｉｒｙ放大；Ｐ＝Ｐｕｔ ｔｏ ｏｔｈｅｒ ｕｓｅｓ换一种用途；Ｅ＝Ｅｌｉｍｉｎａｔｅ削减；Ｒ＝Ｒｅａｒ— ｒａｎｇｅ重排，或者Ｒｅｖｅｒｓｅ倒置），当应用此方法时就 会发现许多新想法自然产生。鼓励学生尝试应用此 方法设计实验或提出实验的改进意见。 三、实践教学中探索物理实验教学新模式，培养 学生的创新能力 为了充分调动学生的学习积极性，我们积极开 展实验教学改革，在普通物理实验教学中开展构建 新型物理实验教学模式的尝试。 （一）充分发挥设计性实验、综合性实验、创新 性实验的作用 安排设计性实验要求学牛根据实验内容和要 求，独立设计出多种实验方案，并从中选择最佳方案 加以实施。设汁性实验使学生由被动做实验变为主 动做实验，发挥了学生的主动性，学生并非被动地接 受，而是主动地思考和探求，从而开阔了思路。例 如，在光学实验中要求学生设计测超凹透镜焦距的 方法、设计测量三棱镜顶角的方法、设｝ｔ－；０１Ｊ￣祭棱镜折 射率的方法，学生们基本Ｊ二都能够按要求完成设计， 设计测量凹透镜焦距的方法，学生们由于受到测量 凸透镜焦距方法的原型启发，通过逆向思维，利用光 路的可逆性原理，很快设计出用自准直法测量凹透 镜焦距的方案，设计测量棱镜顶角的实验，学生们运 用发散思维提出的方案较多，有利用分光计直接通 过观察棱镜各反射面反射闻来的叉丝的像来测链 的，也有利用钠光灯及平行光管通过棱镜各面反射 的狭缝的像来测 的，对学 们变换思路设训’ 多 种实验方案，通过小组讨论的方式比较办法的优劣。 （二）采用网 预习、设疑操作、多渠道总结模 式 我们利用哈尔滨学院胛 学院 验 ｆ 箭 系 随时可能出现各种各样的问题，操作环节我们有意 识地引导学生提出问题，并积极思考尝试解决，培养 学生善于观察、勤于思考，及时发现问题的良好习 惯，同时使学生相信实验是没有固定模式的，实验方 法、实验步骤也都不是一成不变的，鼓励学生大胆质 疑，如学生在做用双棱镜干涉测光波波长实验时提 出能否将前后两透镜互换，虚光源焦距的测量是否 彳丁其他方法，密立根油滴实验影响实验成功的主要 因素是什么等问题，引导学生独立思考解决实验中 的问题。 实验总结方面要求学生尽量采用多种方法处理 实验数据，某些实验可尝试利用相应的计算机软件 处理实验数据。学生以自己实验过程的真实数据为 客观依据，实事求是地对实验结果进行整理和评价， 从而得出实验结论，分析实验是否完成实验目标的 要求，实验误差产生的原因、指出实验仪器的尚待改 进之处，分析实验中的问题，及时总结创新想法。 （ｉ）积极开展有利于创新能力培养的课外活 动 我们积极开展丰富多彩的课外实验活动，如积 极开展哈尔滨学院物理实验竞赛、开设课外创新实 验、开展小制作自制教具等，这些活动比较容易调动 学生的积极性、主动性，有利于培养学生的创新能 力。 总之，物理学是一门以实验为基础的学科，适合 学生创新能力培养的物理实验教学模式将在实验教 学中发挥重要作用。 参考文献： ［１］邵泽水．创新思维个案解读［Ｍ］．济南：山东人民出 版社．２ｏｏ１， ｌ２］杨雁斌．创新思维法［Ｍ］．上海：华东理工大学出版 社．１９９９． ［３］乔际平．物理学科教育学［Ｍ］．北京：首都师范大学 出版社．２０００． （４］朱龙祥．物理教学思维方式［Ｍ］．北京：首都师范大 学出版社，２０００． ｆ５ Ｊ田明丽．基于现代教学论的普通物理实验教学模式 ［．ｆ Ｊ．物理实验，２０００，（１２）． ［６］谭晓玲，谭则富，吴光杰，谢小维．大学物理实验教 学模式的探索［Ｊｊ．大学物理实验，２００９，（１）． ［责任编辑：吴井泉］