开展物理探究性实验，培养学生创新和实践能力

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1、开展物理探究性实验，培养学生创新和实践能力［摘要］阐述了大学生创新能力的内涵，综述了开设大学物理探究性实验的教学经验，充分认识到，探究性实验在培养学生创新和实践能力方面的独特作用。［关键词］探究性实验；创新和实践能力基金项目湖北工业大学2012年教学改革研究项目（项目号2012016）［中图分类号JG642.423［文献标识码］B1引言《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中明确提出：到2020年我国进入创新型国家行列，努力走出一条有中国特色的自主创新之路。当代大学生作为•个特殊的社会群体，其科学素养的水平对于科学技术的发展以及科学技术知识的传播的影响

2、不言而喻.2“问题式”教学方法的实践，凸显探究性学习新理念武汉地区高校林立，如何突出省属高校理工科办学特色，如何在大学物理实验课程教学中培养学生的创新和实践能力，我们在探究性实验方面做了一些冇益的探索和实践。实验物理学是研究和探索客观物质世界的奥秘和规律的基础学科，因而也可以说实验物理学就是不断地发现问题、解决问题和创造问题的基础科学。为配合科学思维训练和问题式教学方法的教学改革，我们组织力量编写了《大学物理实验》（科学出版社），每个实验后面设置若干思考题,让学生带着问题进入学习、思考问题主动学习、分析问题深化学习、解决问题总结学习、寻找问题提高学习。在物理实验教学的过程中

3、应该有意识地引导学牛主动去探索、去观察、去发现科学问题，教会学生掌握分析与解决“科学问题”的思维方式和实验方法，启发学生从解决“老问题”的过程中，发掘更具“科学价值的新问题”。例如：在测量金属杨氏模量实验中主要涉及到光放大原理，我们引导学生去思考汤姆孙是如何发现这一原理的。原来汤姆孙在领导敷设世界上第一条跨越大西洋的海底电缆时遇到•个难题：电缆终端的电信号太弱，以致电报机无法接收。冇•次他和同伴乘船外出游玩时，好友开玩笑似的用镜子将阳光反射到船舱下面的汤姆孙的脸上，并不停的晃动镜子，细心的汤姆孙发现，镜子只要转动一小点，而远处的光斑却会移动一段较大的距离，这一偶然发现让汤姆

4、孙认识到这就是一种放大。根据这一原理，汤姆孙很快就发明了镜式电流计电报机，使长途电缆通信最终得到了实现。我们在实验屮设置这样一个问题:光杠杆测量金属伸长量时，改变哪些量可增加光杠杆的放人倍数。学生做完实验后，提出了不同的设计方案，尽管有些设计比较简单和幼稚，但说明他们不是简单的重复实验，而是运用逻辑思维去分析问题、提出问题并试图去解决问题了。又如：成千上万个苹果从树上掉了下来，为什么只有牛顿一个人发现了万冇引力定律？人们常常觉得这个就是牛顿的机遇，但他们却忘了，在苹果掉下来之前，牛顿已经在为重力问题做了许多的研究,进行了无数富有成效的探索。3利用网络和信息化平台，实现探究性

5、实验新途径。实验课程建设的关键是实验教学平台，2009年秋季我们研制了《大学物理实验》网络预约系统和信息化教学管理系统，极人了提高了实验教学管理水平，系统中设计了物理实验中心介绍、实验导引、实验原理、实验视频录像、虚拟实验以及问题解答等部分。为了让学生深刻理解物理思想,在实验种类和实验技术手段上，既有真实的实验乂有虚拟实验、虚实结合实验。还设置了开放性实验室，把一些近代物理实验以及趣味物理实验放置其中，学生可以根据学科特点和自身兴趣在网上选择实验项目、上课时间和地点，不同院系、不同专业的学生可以同一时间实验，打破多年来一个年级同一张课表的作法，每人都有自己的课表，，激发了学

6、朱的主动学习的热情，提高了实验教学水平。利用教学网站学生和教师可以在BBS上进行课前的咨询和课后的交流与讨论，将教学过程延伸到课外，实施互动式教学模式，使学生在遇到问题或有新的想法可以及时和教师沟通，得到及时的指导。网络和信息化平台的建设，为学生进行探究性实验提供了新途径。4多元化的教学手段，实现探究性实验个性化教育模式科技进步对教育提出越来越高的要求，对人才的创新思维和实践能力的培养是一种趋向个性化的教育。2008年秋季我校实验中心组织力量研制了虚拟实验系统，包含光电效应实验、薄透镜焦距测量实验等20多套虚拟实验，为物理实验教学改革提供了冇力辅助工具，同时克服了实验教学长

7、期受到课堂、课时限制的困扰，使实验教学内容在时间和空间上得到延伸。实验中心每学期接待实验同学约3500人，有普招二本同学、还有独立学院同学及专科生，在教学内容上，为了满足不同专业不同层次学生的需求，在实验课程的设计和安排上既有基础性实验、综合性实验，又有近代物理实验和设计性实验，教师的重点是引导学生主动观察物理实验现象、规律与效应，学习如何去发现问题和主动提出问题、学习运用学过的知识去分析和解决问题，得到科学的结论。因为实验的同学层次不同，教师明确三个层次的教学定位：第一层次就是注重基本实验技能培养，学习基本物理量