物理開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)
時(shí)間:2022-07-04 03:17:56
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摘要:本文論述了近代物理實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的重要性,剖析當(dāng)前本學(xué)院近代物理實(shí)驗(yàn)課程體系內(nèi)容及實(shí)踐教學(xué)模式的現(xiàn)狀,針對(duì)現(xiàn)行近代物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式的弊端,提出進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)在課堂教學(xué)中開(kāi)發(fā)學(xué)生思維空間、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的教學(xué)目的。
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;近代物理實(shí)驗(yàn);開(kāi)放性實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)
近代物理實(shí)驗(yàn)是為物理學(xué)、應(yīng)用物理及凝聚態(tài)物理等相關(guān)專業(yè)學(xué)生所開(kāi)設(shè)的一門實(shí)踐性必修課,所選的課程內(nèi)容是近代物理學(xué)上具有劃時(shí)代意義的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),尤其反映二十世紀(jì)相對(duì)論和量子力學(xué)的一些里程碑實(shí)驗(yàn),物理思想精煉,可操作性極高??梢哉f(shuō),近代物理實(shí)驗(yàn)是物理相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后關(guān)于實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)踐技能方面系統(tǒng)訓(xùn)練的開(kāi)始[1],也是學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)鍛煉的起步。近代物理實(shí)驗(yàn)豐富實(shí)驗(yàn)方法和操作手段,不僅滿足全面的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)的要求,還是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑻岣邔W(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)一個(gè)必要的基礎(chǔ)鍛煉。近代現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本物理思想、實(shí)驗(yàn)方法和技能,系統(tǒng)深化對(duì)物理新概念的的產(chǎn)生、形成和發(fā)展的理解,引導(dǎo)學(xué)生了解物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用[2];更重要的是,使學(xué)生掌握物理的科學(xué)思想和實(shí)驗(yàn)方法,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和積極的創(chuàng)新意識(shí),養(yǎng)成積極主動(dòng)的探索精神和小組分工、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的習(xí)慣,為學(xué)生終生學(xué)習(xí)和繼續(xù)發(fā)展奠定必要的基礎(chǔ)。所謂創(chuàng)新型人才,就是在具體的技術(shù)、理論實(shí)踐過(guò)程中,心思活泛、好奇,具有堅(jiān)韌不拔鉆研精神和創(chuàng)新能力的人才。而高等院校理工科專業(yè)的近代物理實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的基礎(chǔ),在理工科專業(yè)教學(xué)中占據(jù)重要的地位。
1與時(shí)俱進(jìn)拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)課程改革的核心
近代物理實(shí)驗(yàn)、近代物理學(xué)對(duì)人類社會(huì)所有方面都有著極其深遠(yuǎn)的影響。首先,近代物理的發(fā)展產(chǎn)生了許多新的學(xué)科分支,如等離子體物理,新能源技術(shù),現(xiàn)代光學(xué)等,從而有效促進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和變革。近代物理與工程技術(shù)的結(jié)合從根本上改變了我們的生活,自19世紀(jì)以來(lái),人類歷史上的四次產(chǎn)業(yè)革命和工業(yè)革命,從蒸汽機(jī)時(shí)代到電氣、信息時(shí)代的飛速發(fā)展,全是基于對(duì)近代物理學(xué)一些領(lǐng)域的基本規(guī)律和定理的理解。毫不夸張地說(shuō),沒(méi)有一種工業(yè)不利用原子物理學(xué)的成果。同時(shí),它還對(duì)我們的思想、文化領(lǐng)域也有深遠(yuǎn)的影響,例如我們宇宙觀的改變??梢哉f(shuō),科技進(jìn)步離不開(kāi)理論的發(fā)展。因此,從不同角度對(duì)近代物理開(kāi)展研究,不僅推進(jìn)了物理學(xué)的興盛和應(yīng)用拓展,也極大地推動(dòng)了高新技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。近代物理實(shí)驗(yàn)作為一門專業(yè)性較強(qiáng)的實(shí)踐課程,所涉及的大部分實(shí)驗(yàn)是重復(fù)性、驗(yàn)證性[3],而設(shè)計(jì)性和應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)相對(duì)較少。同時(shí),本學(xué)院近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)大綱、步驟,極大地限制了學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)、思維方式的發(fā)展,局限了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對(duì)這種狀況。因此,我們應(yīng)該依據(jù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)平臺(tái),與時(shí)俱進(jìn)拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,更新實(shí)驗(yàn)手段,在確保學(xué)生掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,對(duì)該領(lǐng)域科技前沿、發(fā)展趨勢(shì)有所了解,確保大部分學(xué)生能掌握本領(lǐng)域未來(lái)變化的規(guī)律。同時(shí),開(kāi)設(shè)近代物理學(xué)研討班,邀請(qǐng)本領(lǐng)域相關(guān)的教授專家作科普?qǐng)?bào)告和專題交流會(huì),豐富和活躍學(xué)生的物理思想,培養(yǎng)他們的科學(xué)興趣和素養(yǎng)。
2開(kāi)放實(shí)驗(yàn)是加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)踐能力的培養(yǎng)
近代物理實(shí)驗(yàn)是針對(duì)理工科學(xué)生的基本科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的一門完整和系統(tǒng)的實(shí)踐性基礎(chǔ)課程。根據(jù)目前我們的教育方針:素質(zhì)教育,培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的教育目標(biāo)出發(fā),近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),必須建立一套培養(yǎng)擁有扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)人才的新教學(xué)體系,教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)地拓展到現(xiàn)代物理的前沿科技,教學(xué)方法和手段上也應(yīng)由過(guò)去的單一手把手指導(dǎo)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛇x擇的自由探索模式。因此,建立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室機(jī)制,滿足不同層次學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自由探索研究的需要;因?yàn)?,近代物理?shí)驗(yàn)的目的不只是教學(xué)生使用各種儀器設(shè)備,相反,而是讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的物理思想和實(shí)驗(yàn)手段,尤其是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐學(xué)習(xí)理解物理規(guī)律的真正含義,并能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法學(xué)習(xí)證明或推翻理論。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,大部分學(xué)生都按部就班地按教材或?qū)嶒?yàn)說(shuō)明書上的要求、步驟重復(fù)下來(lái)就完成實(shí)驗(yàn)了,很少主動(dòng)思考,這樣遠(yuǎn)談不上創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造潛能的培養(yǎng)。在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)中,營(yíng)造一個(gè)鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)探索氛圍,促進(jìn)學(xué)生自由鉆研、自主學(xué)習(xí)??梢钥闯?,開(kāi)放性實(shí)驗(yàn),一方面反映在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法及設(shè)計(jì)的開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)活動(dòng);另一方面通過(guò)開(kāi)放空間,讓學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備自由探索,切實(shí)可行地加強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
3結(jié)束語(yǔ)
近代物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放性教學(xué)改革遵循以學(xué)生發(fā)展為本的教學(xué)理念,改革近代物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)課堂模式,積極營(yíng)造實(shí)驗(yàn)拓展、創(chuàng)新的氛圍,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,以適應(yīng)建立國(guó)家創(chuàng)新教育體系的需要。
參考文獻(xiàn):
[1]韓彩芹.工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放性教學(xué)的探索與實(shí)踐[D].南京師范大學(xué),2006.
[2]牛曉娟.近代物理實(shí)驗(yàn)[z].江漢大學(xué),2016.
[3]張潞英.開(kāi)發(fā)研究性實(shí)驗(yàn)與培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,25(9):1128-1130.
作者:杜雪蓮 單位:商丘師范學(xué)院