开设普物探究实验 培养学生创造能力

2011-04-02 21:52范秀华
大学物理实验 2011年6期
关键词:大学物理物理科学

范秀华

(北京林业大学,北京100083)

开设普物探究实验 培养学生创造能力

范秀华

(北京林业大学,北京100083)

开设物理探究实验是大学基础课教学改革的诉求,建设物理探究实验室,为学生探究实验创造环境,培养学生的创造能力。

普物实验;探究实验;创造能力

为培养工科大学生创造能力,我们在物理实验基础上,一直努力尝试开设探究实验,几年来不断努力积累,有一些体会。

1 改革物理实验教学,开设探究实验是大学基础课教学改革的诉求

物理科学认识世界的理论都是建立在实验基础上,物理实验的过程是一个手脑协调并用的过程,是发展学生科学能力的重要课程。而物理探究实验是培养创新精神和创新人才的重要活动和手段,是提高学生素质的重要途径。

英国学者阿姆斯特朗(H.E.Armstrong,1898)曾指出“实物教学或演示实验不管有什么样的价值和效果,都无法与发现式的实验教学相比拟”。这个将实验与主动探究有机结合起来,形成了实验探究教学的基本思想。《美国国家科学教育标准》(1996)对科学探究给出了两个解释:其一,科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径;其二,科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。

科学探究是学生实验探究学习的基本形式。物理探究实验是在物理结果未知的情况下,利用已知的条件和推测,对一个既定的范围进行探查。在大学物理课程中,要求学生通过科学探究,积极主动获取物理知识、认识和解决物理问题。开设物理探究实验,正是适应大学基础课程改革的要求,为学生开展探究学习培养创造能力提供了平台[1]。

2 建设物理探究实验室,为学生探究实验提供物质基础

设计物理探究实验室,以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度,培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标;以学生从学习生活和社会生活中获得的题目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体;以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容;以在教师指导下,以学生自主采用研究性学习方式开展研究为基本的教学形式的课程。因而,探究实验室所进行的实验活动更能体现学生主体性,增加学生的参与度,既有利于学生基本知识技能的形成,又有利于培养学生的科学方法和精神。

物理探究实验室不仅为学生提供了探究活动场所,也由资深教师给出了一系列探究问题,如在光纤通讯研究、多普勒效应研究、光纤信息系统应用研究等实验项目里分别结合电光知识给学生以探究空间,引导学生主动发现问题,探究解决的方法[2]。

3 探究实验是培养学生科学精神和创造能力的重要途径

科学精神是科学素养的重要内容,培养学生科学精神是其创造能力提升的基础。实验探究的知识要借助实验,依赖实验,同时又要归属于实验。使知识变成实验的知识,又使实验变成知识的实验。实验探究是通过实验给学生质疑,并引导学生解疑,鼓励了学生从多角度、多侧面、多层次地思考问题,调动学生的潜力,启迪学生的科学思维,揭示现象的本质;提倡学生独立思考,大胆实践,主动探究,自主学习;要求学生提出独到的见解,不唯书、不唯师,只唯实,敢于质疑,敢于向权威挑战。这样才能从探究情景过程中培养和发展实验能力与探究精神,激发学生求知兴趣和欲望,使学生在获得知识的基础上,受到科学方法的启迪,体验探究的乐趣,形成良好的习惯,提升学生科学素养。

物理探究问题是针对物理现象提出的,是引发学生进行实验探究,导致收集数据和利用数据对科学现象做出解释的前提,是探究的起点,也是实验探究的另一个重要特征。爱因斯坦说过:提出一个问题比解决一个问题还重要。因此在实验探究过程中,不仅要获取新知,更重要的是在知识探寻中孕育学生的问题意识,努力创设物理问题情境,让学生在物理问题情境中不断地发现问题,提出问题。

在探究实验过程中,经常可以出现一些异常现象,教师要激发学生的好奇心、求知欲、学习兴趣,引导学生去观察、探究、分析和处理,引导学生自主学习,自我发展,大胆设想,认真实验。教育学生要认真、刻苦,团结、协作,交流经验,师生互动。引导和培养学生的创造兴趣、创造意识、创造意志、和创新精神[3]。

4 探究实验教学是对专业教师提出的挑战

学生在探究实验室的学习,也需要教师的指导。因学生探究实验的自主性、灵活性和生成性,对专业教师也提出了更高的要求。

首先,教师要转变教育观念,明确教师是学生学习的引导者、组织者、与合作者,学生是学习的主人。教师要以学生发展为本的教育观念,培养全体学生,让学生的人格全面发展,个性充分发展,可持续发展。其次,教师也要不断提高自身素质,要培养创造人才,必须要有创造性的教师,物理实验与高科技、环境、材料、信息科学关系密切,要运用高科技辅助物理实验,去观察不易观察到的现象,教师应该对实验中可运用新材料、新信息、新技术有较好把握。再者,教师不是解决一切问题的“百科全书”,也要向学生学习,教学相长。

发展学生能力是大学教育的目标,探究实验是为培养学生创造能力而进行的一种教学改革尝试,还需要今后不断探索[4]。

[1] 吴福根等.大学物理实验[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2] 成正维.大学物理实验[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3] 厉爱昤.大学物理实验[M].北京:高等教育出版社,2006.

[4] 王国栋.大学物理实验[M].北京:高等教育出版社,2008.

Setting up General Physics Explore Experiment and Training Creative Ability of Students

FAN Xiu-hua

(Beijing Forestry University,Beijing 100083)

Setting up physics explore experiments is the demand of University based teaching reform,the construction of physical explore laboratory and to create an environment for students to explore,and develop their reativity.

general physics experiment;experiment to explore;creativity

G642.0

A

1007-2934(2011)06-0107-02

2011-09-01

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