一、大学物理实验教学中培养学生创新能力的有效对策
1.不断开放实验教学仪器和设备,增强学生的实践能力。
随着当代物理科学的进展,实验测量设备及技术有了明显的改进,因此,在大学物理课堂中,需持续地丰富实验教学内容、及时更新测量设备、完善测量手段和方略,为物理实验教学的顺利开展奠定稳固的硬件基础。为能让实验教学跟得上当代物理科学发展的潮流,教师要不断地更新实验内容,把一些验证性实验变换为自选或自学内容,并加大探究性实验的比重。与此同时,不少实验可借由电子计算机变革陈旧的实验方式,并时刻增强实验测量的速度及精确度。把这一系列实验教学系统的基本原理及整体框架告知学生,使其经由实际的操作、测量及观察深切地领悟到当代物理科学的魅力,并激发学生们对物理实验奥秘的探究欲望,同时,有助于提高学生的综合实践能力。另外,实验内容的改进需与经典相结合,例如,牛顿环、杨氏模量等实验均能运用CCD成像系统替代目前的'观察系统,然而,经典的光杠杆法还需进一步研究。
2.培养学生善于从实验中提出、发现问题的能力。
在物理实验中,问题的发现至关重要,在实验教学中,学生们通过在实验操作中发现问题,手脑并用,不断地在实验中尝试、验证,通过教师适度地引导和激励,让学生在实验中不断地变换实验条件,并严密地查看实验现象,最终提出问题。除此以外,学生们还能从实验指导书中提炼信息,进而发现问题。需强调的是,学生操作实验后所得到的实验结果难免与预期结果有所差异,在这种情况下,教师要仔细检查学生每一环节的操作步骤有无失当,使其在锲而不舍的探究中培养提出问题及发现问题的能力。
3.培养学生结合实验分析问题的能力。
分析问题是实验教学的有机组成部分,对实验现象的科学、合理分析是开启物理科学殿堂的金钥匙。分析问题旨在用理论指导实验,通常,分析问题可采取以下两种办法:定量分析及定性分析。教师要在实验教学中选取若干有代表性的问题和学生共同探讨、分析,在分析问题的同时,教师要扮演组织者和引领者,培养学生自主分析实验问题的能力,在分析的过程中,全体学生会提出多种答案,面对这种情况,教师要悉心听取学生在分析问题时的思考过程,并留意其出发点,肯定和鼓励每位学生的独立思考精神及探究意识,久而久之,学生们便能形成在物理理论的指导下独立分析问题的基本能力。例如,在分析探讨RLC串联谐振实验中,对于电路品质因数Q,存在实验测量值与理论计算值之间的偏差,在电磁学理论的引导下,分析LC的损耗总电阻对电路品质因数测定数值的影响,并将其高频及低频时的影响状况分别开展定量分析,依照定量分析的最终结果,正式决定影响能否修复或忽略。
4.巧妙运用多媒体设备,优化教材结构,注重对实验的探究。
现如今,多媒体以其图文并茂、视听结合的优势特征被广大物理课堂所应用,变革课堂体系,以经典实验为基础,创建多层次的物理教学模式,已经成为实验教学变革的大势所趋。为此,教师需不失时机地引入多媒体教学设备,并不断地优化教材结构,以多媒体辅助实验教学,帮助学生理解实验现象,降低实验理解的难度,将实验步骤分解,努力破除过往物理教学中“力-热-光-电-声”的纵式组织结构,在确保广大学生掌握实验技巧的前提下,果断地忽略掉教材中内容陈旧的实验,抓住实验教学的关键点,将实验与物理教学内容加以有效衔接,逐步地增设设计性实验及综合性实验。具体做法:首先,要结合大学物理实验教学的规范要求,精选传统实验,保留对提高实验操作能力有帮助的经典实验,忽略掉一些价值较低的实验;其次,逐步增设设计性实验及综合性实验的比重及难度,以此培养学生的创新思维及探究能力,通过学生对实验的自行设计,使其充分体会到实验成败的经验教训,不断地激发实验训练的热情,提高综合素养;最后,不但要削减实验成本,还需强化多媒体辅助设计、采集数据及操作管理等知识的有效渗透及实践。大学物理实验教学更加强调学生自主探究的精神,但是在高中时期,教师在指导物理实验时,出现主动点拨频率较高的状况。为此,教师在指导实验时,需树立以学生为本的基本理念,从预习、调试及操作等每个步骤环节均由学生独立完成,学生在完成实验后,可借由多媒体动态影像,还原实验正确的操作经过,使学生们第一时间得知自身实验设计及操作中的问题与失误,进而及时加以纠正。
二、结语
在大学物理实验教学中,要培养学生的创新能力,需不断地为学生创造独立发现和分析问题、自由操作实验的机会,引领学生在探究式实验教学模式中提高创新能力,拓宽物理思维。
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