基于創新實踐能力培養的研究性實驗教學改革探索*

朱純 陳健

(江南大學理學院 江蘇 無錫 214122)

1 創新實踐能力與研究性實驗教學

1.1 創新實踐能力

創新實踐能力是人在工作和生活中解決實際問題時所顯現的綜合性能力，包括觀察能力、理解能力、分析能力、判斷能力、設計能力、操作能力、組織能力等．創新實踐能力以創造性地解決現實問題為核心特征，它的形成離不開實踐活動．

1.2 研究性實驗教學

研究性教學是教師“研究性教”和學生“研究性學”兩個方面的有機結合．研究性教學中，教師不是單純的知識傳授者，而是學生學習的研究者、引導者與合作者；學生不是被動的知識接受者，而是以研究者的角色開展自主研究和學習．

在研究性實驗教學中，學生不是單純的實驗操作者，而是實驗構思和設計的主導者以及實驗過程的控制者．研究性實驗教學強調學生在實驗過程中自我探索、自我發現、自我研究的作用，強調學生的獨立性、主動性和學習積極性，強調學生在探索和研究實驗的過程發現問題和解決問題，并由此培養問題意識，發展學生的獨立性、自主性和學習積極性．就如英語格言：“只是告訴我，我會忘記；要是演示給我，我就會記住；如果還讓我參與其中，我就會明白教學過程中，學習主體的身心投入是非常重要的．研究性實驗教學正是要讓學生參與其中，從而使學生的研究、探索的需要都得到滿足，并最終實現‘學會學習’．”

2 基于創新實踐能力培養的研究性實驗教學改革探索

大學實驗課程是對學生進行科學實驗基本訓練、培養學生創新素質和實踐能力的重要課程．在當前高等教育大眾化的背景下，在大學實驗課程中開展研究性教學、全面實施素質教育，對于提高大學生創新素質、實踐能力和科學道德修養，促進大學生全面、可持續發展有著十分重要的意義．

2.1 存在問題

當前，大學實驗課程教學在培養學生創新實踐能力方面至少還存在以下亟待解決的問題.

(1)教學理念上.目前我國大學本科實驗課程教學普遍重視知識、技能的傳授，而對實驗課程拓展素質教育、培養學生創新實踐能力的重視程度和研究實踐不夠.“重理論、輕實驗，重課堂教學、輕實驗教學”的傳統教育觀念仍然根深蒂固.實驗課往往被看作是次要課程和理論課程的附屬品，在人才培養中的地位和作用缺乏共識；實驗課程對學生創新實踐能力的培養缺乏總體目標和要求，對學生創新精神和實踐能力培養的作用未得到充分體現．

(2)教學內容上.在查閱的大量國內大學實驗教材中，普遍注重對實驗儀器、實驗內容、實驗步驟的細節性描述，很少有實驗思想、設計思路、實驗學史、實驗研究等素質教育的內容．一些教材雖然列有研究性、設計性實驗項目，但往往只是換了個時髦名稱而已，實際操作中缺乏符合研究性實驗特征的內容．

(3)教學方法上.學生普遍在教師示范下(甚至手把手教)進行實驗，根據實驗教材中所述步驟按部就班做實驗的現象較為普遍.學生實驗過程中遇到問題時不善于獨立思考解決，缺乏學習的主動性和探究精神.實驗課程對學生創新實踐能力培養的作用和效果不夠明顯．另外，大學實驗教學中缺乏研究性教學的氛圍，過分強調教學要求的統一性而忽略學生的個性發展, 制約了學生主動性的發揮和創新能力的提高，一些學生的創新設想無法通過實驗來實現．

2.2 改革探索

針對當前實驗教學中存在的不足，我們以大學普遍開設的物理實驗課程為試點，重點從以下幾方面開展了基于創新實踐能力培養的研究性實驗教學改革的探索與實踐．

2.2.1 突出科學實驗思想科學實驗方法科學實驗精神的培養

整合實驗教學資源，拓展實驗課程的素質教育功能．將現代教育理念有機地貫穿于實驗教學中，在實驗教材中融入與實驗相關的科學史料、科學家介紹和實驗應用拓展介紹，豐富學生的實驗知識和人文素質；在實驗教學中突出介紹每個實驗的設計思想、科學的實驗方法，強化理論與實驗、實驗與實驗的聯系，著力培養學生基本的實驗技能、嚴謹的實驗態度、規范的實驗操作，倡導科學的實驗精神和實事求是的科學態度．

2.2.2 強化獨立實驗能力和科學探究能力的培養

在實驗教學中滲透研究性教學理念，設計研究性教學環節，充分發揮學生的學習主動性；引導學生開展自主、開放、探究、合作式的研究性學習，培養學生獨立實驗能力和科學探究能力；做到在教師引導下資料由學生查，儀器由學生看，實驗由學生做，問題由學生提，思路由學生想，疑難由學生議，錯誤由學生析，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力．具體做法如下.

創設問題情境，每個實驗設有課前預習題，通過互動提問形式抽查學生預習情況；

每個實驗設有探究性思考題，從理論性探究、實驗性探究、改進性探究、拓展性探究、應用性探究等方面，引導學生開展實驗探究；

每個實驗配必要的儀器設備說明書，倡導學生自主學習，鼓勵學生對實驗故障進行自我診斷與排除，培養動手與動腦相結合的能力；

將一些內部封閉的實驗儀器拆解展示，便于學生觀察內部構造，了解工作原理，避免“暗箱操作”；

尊重學生興趣和個體差異，設必做與選做實驗，部分實驗設必做與選做內容．其中必做實驗為基本訓練，選做實驗為提高訓練，做到難易結合．學生可自主選擇，量力而行．

2.2.3 鼓勵和指導學生開展實驗創新研究

鼓勵學生在完成基本實驗要求的同時，查找實驗中存在的問題并分析原因，探究實驗的優化設計和改進，提出解決實際問題的實驗設想和創新設計．

為鼓勵學生鉆研實驗，滿足部分學生的實驗興趣，在確保正常實驗教學的前提下，建立了實驗室預約開放制度，指導學生開展課外實驗研究，幫助學生完善實驗設計．我們還建立了創新實驗室，提供基本的實驗設備和工具，為學生創新設想的實現提供條件．一年來，課題組結合實驗教學，先后指導本科學生開展了一體型激光楊氏模量實驗儀、組合型牛頓環、分光計輔助調整裝置、樓房異層節水裝置等的開發研究，申請國家專利6項，指導學生發表相關論文，并獲江蘇省高校第六屆大學生物理及實驗科技作品創新競賽特等獎等獎項，取得了教學改革的初步成效．

以上是開展實驗教學改革的一些嘗試．全面實施素質教育是高等學校課程教學改革的必然趨勢，它順應了時代對高素質復合型人才培養的需求，直接關系著全民族素質的提高．基于創新實踐能力培養的研究性實驗教學改革探索，有利于突出實踐性環節中的素質教育，提高實驗課程的含金量和整體品質，強化學生的綜合素質和實踐能力，有效推進課程改革，充分發揮學生的學習主動性，提高學生科學探究興趣、有效推進實驗課程教學改革，培養學生創新精神和創新實踐能力，創造青少年創新型人才脫穎而出的條件，進一步提升大學實驗課程的教學質量，提高實驗課程的整體品質和素質教育價值．

參考文獻

1 陳健，朱純.物理演示課程探究性實驗.南京：東南大學出版社，2007

2 陳健，張雪麗，等.物理演示實驗的優化設計及改進.江蘇教育學院學報，2008(3)：100～101

3 陳健，朱純，等.大學物理研究性教學的若干措施.物理與工程，2008(1)：50～51