非物理專業實驗教學與學生創新能力培養的探索

【摘 要】非物理專業學生在物理學習方面普遍存在一定的難度，筆者結合非物理專業物理教學的實際和體會，通過對傳統實驗教學中存在的問題進行分析，闡述了非物理專業實驗教學的改進思路，以期能夠提高學生學習物理的興趣，使物理實驗在提高學生的創新能力方面發揮最大的作用。

【關鍵詞】非物理專業 物理實驗 創新能力 探索 改革

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）26-0096-01

在新的教育形勢下，不論什么專業的學生都必須具備一定的獨立思考能力和創新能力。而物理實驗要求學生自己動手操作，對實驗現象進行思考和分析，然后嘗試去揭示事物發展的內在規律，運用各種數據分析方法加深對規律的理解和掌握。

通過物理實驗的開展，可以使學生獲得進一步學習各種現代科學技術所必需的基本能力和技能，學會獨立思考和創新。

一 非物理專業實驗的開展途徑和方法

長期以來，大多數非物理專業的學生不做實驗或只是做一些驗證性、原理性實驗，這樣就易被固定的模式所束縛，極大地制約了學生自行探索的積極性和主動性以及學生創新能力的發展。所以，對于非物理專業物理實驗教學的改革已經勢在必行。根據培養創新人才的目標要求，結合學生的不同專業背景和實際情況，針對非物理專業的物理實驗教學方面存在的問題可從以下幾個方面進行探索改革。

1.多用生活中常見的材料做實驗

根據筆者多年的教學經驗，如果用簡單且隨手可取的材料做實驗，學生的狀態是很放松的，而且興趣也很高。這樣做不僅可以解決經費緊張和器材短缺的問題，而且對隨手可取的材料學生比較熟悉又不怕損壞，使學生的注意力更集中。

例如，準備一支已經削好的鉛筆或圓珠筆，嘗試用兩手的手指，同時用水平的兩個力去擠壓平放在桌面上的鉛筆或圓珠筆兩端，并使其保持靜止狀態。學生通過對在兩手指上留下的痕跡的觀察和對比，加之不同的痛覺體驗，再進一步聯系生產生活的實際來討論實驗的用力關系，很自然地就能理解“壓強”這個概念。

雖然這樣的例子在日常生活中隨處可見，但對于學生創新能力的培養作用卻不容小視。

2.增加探索實踐活動

相比較于日常的課堂教學，探索性實驗教學為學生們提供了更廣闊的活動空間和思維空間，它能夠讓不同水平、不同專業的學生都參與進來，使不同專業的學生能從本專業的角度來思考，以加深其認識。

實踐活動1：駕駛汽車進行剎車試驗，測量不同車速下的剎車距離，并進行記錄。如不具備該條件，也可以改用騎自行車或電動車進行試驗，最后讓學生嘗試用動能定理進行解釋。

實踐活動2：觀察汽車發動機啟動時，車燈亮度變化情況，解釋用電負荷增加時，電燈變暗的原因。

二 以設計性實驗來培養學生的創新能力

設計性實驗是指在特定要求和條件下，自己設計并進行實驗，然后分析總結的實驗。設計性實驗在對于綜合能力的培養方面優勢更加明顯，包括收集處理材料能力、分析解決問題能力和協作能力等。因此，要圓滿完成設計性實驗必須具備創新能力。

1.基礎——創新之源

扎實的基礎不僅是牢固的基礎知識，更多的是來源于知識所呈現的基本研究方法和思維方法，物理教學的目的也就在于此。物理的含義可用四個字概括為“格物致知”，所以學習物理就是為了讓學生學會欣賞我們生活的奇妙世界，用物理學的方法觀察和認識世界，進而去分析應用。

下面給出幾個設計性實驗的具體例題，以供參考。

例如：在杯子上放一薄板，板上放一雞蛋，把薄板從側面打掉，如果迅速地打，雞蛋就掉在杯中；相反地，慢慢移開薄板，雞蛋就隨著薄板一起運動。為什么呢？

實際上答案并不復雜，用沖量的概念就可以很好地解釋。在雞蛋和薄板間存在著的摩擦力是有限度的，若擊打時間非常短，則∵ ，∴ ，那么雞蛋就會掉在杯中。

2.有的放矢——創新方法

在設計實驗時要做到有的放矢，在思考比較復雜的問題時，首先要弄明白主要目標是什么。在設計實驗時，這個目標就是實驗目的，引發我們的思維。在實驗目的的引導下，根據題目的要求和給出的條件運用我們大腦中已有的知識和科學的思維方法，分析相關物理背景，精心構思實驗方案，確定需要測量的物理量，安排實驗方法和操作程序，最后是實驗數據的記錄和處理。

可以根據學生的實際學習水平、實際學習能力和專業背景，對同一實驗設計不同的方案，從而達到方法的創新。

三 結束語

綜上所述，對非物理專業的學生在物理教學中多進行基礎性實驗和應用性實驗相結合的設計性實驗，能幫助學生更好地認識和理解周圍的世界，進一步提高和發展他們的創新能力。

〔責任編輯：龐遠燕〕