物理实验教学中加强培养学生创新能力的措施

  • 论文 2020-05-13 分享新闻到:
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夏荃 湖南省长沙市论文范文学院

[摘 要]物理学作为论文范文科技的基础学科,大学物理实验在论文范文院校大学物理教学中同样占有重要地位.通过大学物理实验的教学,不仅使学生掌握实验的理论基础,还培养了其严谨的科学作风和创造性思维能力.但目前的论文范文院校学生学习大学物理的兴趣较低,对待大学物理实验更是敷衍了事,相当一部分学生在物理实验中的求知欲及创新能力急待提高.论文范文院校从事大学物理教学的教师应针对此现状在实验教学中采取各种措施加强培养学生的创新能力.

[关键词]院校;大学物理实验;创新能力;措施

创新能力就是在客观需要的推动下,以新获得的信息和已存储的知识为基础,综合的运用各种思维方式,经过各种信息、知识的匹配、组合,或者从中选出解决问题的最优方案,或者系统的加以综合,或者借助类比、直觉、灵感等等创造出新办法、新概念、新形象、新观点,从而使认识或实践取得突破性进展的能力[1].创新能力强的人,常常能突破传统的思维模式,以崭新的思维方式发现问题和解决问题,并能获得一系列新成果.历史上那些著名的物理学家都有很强的创新思维能力,如伽利略能突破亚里士多德的理论,认识到物体下落与重力大小无关;牛顿从树上跌落的苹果认识到万有引力的存在;爱因斯坦能创造性地提出相对论.因此,创新能力是大学生各项能力的重中之重.

著名心理学家吉尔福特认为人的创新能力主要包括六个组成部分,即敏感性、流畅性、灵活性、独创性、再定义性和洞察性[2].从这个角度来看,大学物理实验教学中学生的创新克服思维定势,实践能力应该包括:

1)动手应用能力,包括组装、调试仪器和故障处理的能力;测量能力;数据处理能力;应用所学知识分析新问题、解决新问题的能力.

2.)交流合作能力,即进行实验活动的创新个体之间交换信息,相互协作的能力.

3)观察能力,即客观评价实验环境并能精确而敏锐抓住事物本质特征的认知能力.观察力是智力活动的开端,更是进行创新活动的前提条件.

4)反思与评价能力:反思能力指的是对自己实验过程中的思想和行为正确性的一种监控和调节能力;评价能力是指对自己和他人的思想和行为是否符合客观实际的认识能力.良好的反思与评价能力可以使学生正确评价自身正在进行的创新活动,并做到及时调整.

大学物理教学在论文范文院校学生的培养中,具有不可替代的独特作用,长期以来大学物理课程一直是论文范文院校相关专业学生必修的一门基础课.大学物理实验在论文范文院校大学物理教学中同样占有重要地位,通过大学物理实验的教学,不仅能使学生通过实验验证已学的理论知识,还能培养其严谨的科学作风和创造性思维能力.但目前的论文范文院校学生学习大学物理的兴趣较低,对待大学物理实验更是敷衍了事.相当一部分学生在物理实验中的好奇心、求知欲急待提高,在面对物理实验问题时,很少尝试用多种方法来解决,也很少从不同角度来思考,更谈不上培养提高自身的创新能力.究其原因有六个:

1)大学扩招以后,进入论文范文院校学习的生源素质参差不齐,相当一部分学生中学物理基础较薄弱,物理实验动手能力差;

2)目前就我国而言,很多大学院校不太注重大学物理实验的教学.各学校的物理实验都是大同小异,缺乏新颖性,开设大学物理实验课程也只是为了完成教学任务,而大多数学生为了完成学分被迫接受这一门课程[3].各地论文范文院校一般重视专业课教学而忽略基础教学,将大学物理课课时大大压缩,大学物理实验课时更是捉襟见肘;

3)实验教学基本上处于一种封闭的状态,多年不变的教学体系和教学内容与当前高速发展的前沿科学新理论、新技术严重脱节,也和论文范文实际工作联系不紧密,学生对物理实验缺乏兴趣;

4)沿袭多年的传统教学模式、方法和手段远远落后于科学技术进步的步伐,传统的教学观仍然统治着课堂,基本的教学方式仍是灌输式,实验也是先由教师讲解,学生再按部就班照教师所讲做实验;

5)实验教学一般体现的仍是以教师和知识为权威,论文范文院校尤其强调纪律,学生敢说敢做的个性受到压抑;

6.)实验室开放程度低,学生动手机会少,不能自主学习,不利于学生创新能力的培养.

这些因素都在某种程度上限制了现代论文范文高素质人才的培养,所以必须针对该现状在大学物理实验教学中采取以下措施加强培养学生的创新能力.

1.强化实验师资队伍建设,改革论文范文院校大学物理实验课程设置,实验教学遵循因材施教、兼顾专业的原则

建议论文范文院校单独设立大学物理实验课程,保证充足的大学物理实验课时,从而确保形成从基础实验、综合实验到创新实验完整的实验体系,让学生能成系统地学习到相关物理实验的理论知识及技巧,有利于其能力的培养提高.论文范文院校应建立一只专门的物理实验师资队伍.只有足够雄厚的师资力量才能保障各项教学原则的落实,满足物理实验开放式教学及完善各种教学新手段的需要.来自不同地区,不同学校的学生,他们的实验能力相差也会比较悬殊,有的学生实验动手能力很差,有的甚至连基础实验都不熟悉,实验教学中必须因材施教,让这些学生首先从基础实验做起,逐步提高层次.通过降低物理实验的入手难度,最大程度地提高学生实验的信心和兴趣,以利于其各项能力的培养.论文范文院校开设大学物理课程的不同专业对物理实验教学的实际要求差异较大,不同的专业可以选择不同的实验内容.紧密联系自身专业的实验内容能最大程度地激发学生的学习积极性,也有利于学生创新能力的培养.

2.设计好实验教学环节

2..1课前预习.

教师应在课前针对将要进行的实验内容向学生提出相关问题,在内容或形式上要尽可能富有启发性,以此让学生产生好奇心,使其有兴趣通过查找资料,相互交流讨论来解答这些问题,并初步推导出实验步骤、预测实验结果及推测出实验可能出现的问题,以此激发学生的求知欲,使学生的创新能力得到训练提高.

2..2课堂引导.

实验课课堂上教师应结合课前预习环节提出的问题进行讲解,让学生明确实验实验原理及实验步骤,同时对学生提出的新问题予以解答.实验过程中,教师应巡视并及时对学生出现的问题予以提示、指导.出现难以克服的困难时,教师可参与到学生的讨论中,对学生创造性见解或措施及时作出肯定,引导学生对不足之处作出分析,但不能大包大揽,同时可以鼓励学生向其他实验进展较顺利的组别吸取好的经验.

2..3课后总结.

教师应在实验结束后留给学生思考的问题,这些问题可以包括理论联系实际的应用,结论的延伸与扩展等.教师也可以随机抽取几名学生考核相关实验原理、实验技巧和数据处理和分析.最后要求学生写出实验总结或小论文,作为学生成绩评定的依据.

3.建设网上物理实验虚拟环境,为学生提供现代实验教学手段

论文范文院校应充分利用网络资源优势,为学生提供更多的现代化实验教学手段.实验室应相应设立网上物理虚拟仿真实验内容,让学生可通过网络进行远程操作,并完成相应的实验内容.一些复杂、枯燥的物理实验通过发挥计算机界面友好、富有情趣和吸引力强的优势,可以提高学生学习物理实验的兴趣和积极性.网上物理虚拟仿真实验环境的建设为学生提供了全新的实验教学模式,可帮助学生实验预习、自学和扩展知识面,深化理解物理知识,提高实验技能.学生在多次重复实验的过程中,自行设计实验参数、反复调试仪器,对学生剖析仪器性能和结构、理解实验的设计思想和方法极有好处.尤其通过对实验失败寻找原因,对知识查漏补缺的过程,使学生的创新能力得到培养提高.

4.充分利用短信、微信、论文范文等交流平台,开展物理实验课外讨论和辅导

因为短信、微信、论文范文网络交流平台具有的自由性,互动性和开放性,是传统讨论课堂所无法比拟的,老师可以通过网络交流平台让同学们自己设计实验.学生们在设计实验过程中,可以发现很多的问题,而如何解决这些问题,需要同学们集思广益.学生可以分组对问题进行讨论,上网查找相关文献和资料.学习过程不再是由教师主导解决问题,而是师生共同探索问题的过程,从而不再完全依赖教师,改变现行实验教学中教师权威观.通过对话实现对知识的创新,消除“给定”和“话语霸权”[4].学生在探索、讨论的过程中思想不断在碰撞,迸发出尽可能多和尽可能价值大的设想和方案,从而提高其创造能力.

5.实现实验的开放式教学

论文范文院校应加大实验室投入,学习兄弟地方院校先进经验,对学习基础好,有浓厚兴趣的学生可以开放实验室,让学生自己验证、设计实验.学生做探究实验会感觉比较困难,因为课本上没有现成的实验步骤和实验方案,更没有现成的结论,但探究实验是培养学生创新意识和实践能力的最佳途径.教师只对实验题目和基本要求进行启发性指导,而相关实验方案、实验技术参数、测量方法,应由学生自己设计,或者由学生根据实验室仪器设备条件自行选择.亲手设计实验方案,以及通过自己实验、分析、论证得出正确结论,学生会体验到巨大的成就感和幸福感.这些可能成为学生将来不断探索、不断进步的原动力.只有多做探究性实验,学生才可能摆脱简单的模仿、照搬,成为有着独特见解、独立意识的创新型人才.在条件成熟的前提下还可以以科研课题的立项和科技创新大赛为契机,有计划地引导、组织这些学生开展与论文范文实际工作有关联的创新项目的研究.

6.改革实验成绩考核办法

在实验成绩评定上,应注重知识建构过程的评价,包括如何改进实验方法,如何排除故障以及实验过程的新发现、新运用等,避免以往只凭实验报告确定学生实验成绩的做法.实验成绩按预习报告占20%,实验操作占20%,实验报告占60%进行考核评分.对随堂抽查考核的学生,其实验成绩按预习报告占20%,实验操作占20%,抽查考核成绩占10%,实验报告占50%进行考核评分.改革实验成绩考核办法可使学生更加重视实验课程的学习,尤其是注重自身能力的培养.

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