物理學史對大學生創新能力培養的啟示論文
摘要：隨著素質教育理念的不斷推廣，大力培養學生的創新能力，已經成為了我國教育事業的一項重要任務。同時，培養與提高大學生的創新意識、創新能力，也是我國高等教育改革中的一項重點內容。大學物理課程教學過程中，適當引入物理學史的相關知識，對具有典型性的物理學史料進行研究、借鑒，有利于實現對大學生創新能力的培養與提高。本篇論文中，筆者主要探討了物理學史對大學生創新能力培養的啟示作用，望可以為推動我國高等教育教學水平的提高提供一定的幫助。
關鍵詞：物理學史；大學生；創新能力培養；啟示作用
信息時代中，科學技術日新月異，市場競爭日趨激烈，創新能力是現代化社會對人才所提出的基本要求，也是大學生取得就業優勢的基本素質之一。隨著高等教育改革進程的不斷深入，大學生創新意識與創新能力的培養，已經成為高等教育與教學改革的主要方向。當今社會對人才創新能力的要求正在不斷提高，但現階段大學生缺乏創新能力的現象普遍存在，兩者之間存在著明顯的矛盾。基于這樣的原因，高等教育中，必須大力培養與提高大學生的創新意識與創新能力。大學物理課程是高等教育理工科專業的一門公共基礎課，是一門探討物理現象、研究物理規律的自然學科。但在現階段的大學物理課程教學過程中，大多數比較重視知識的傳授與重點例題的講解，而忽視了對學生創新意識、創新能力的培養。物理學史是物理教學過程中的重要組成部分，其中蘊含著非常多的創新教育因素，可以為學生創新意識與創新能力的培養提供良好的幫助。下文中，筆者主要從創新意識、創新方法以及創新思維三個方面探討了物理學史對大學生創新能力培養的啟示作用。
一創新意識
意識總會在新事物產生之前出現，基于此，為培養大學生的創新能力，必須提高大學生的創新意識，使大學生勇于提出質疑。培養與提高大學生的創新意識，也就是使大學生建立推崇創新的思想、追求創新的意識、以創新為榮的理念。在創新意識的引導之下，大學生才會產生創新的動機，才能樹立創新的目標，并發揮自身的創新潛力。物理學史中蘊含著非常多的創新教育因素，大量事例證明，只有打破對權威的迷信、突破傳統理論的桎梏，才能站在科學發展前列，才能得到具有突破性質的成果[1]。如，正是因為伽利略敢于質疑亞里士多德“力是產生運動的原因”的觀點，才建立起正確的力和運動的觀點，為物理學的發展奠定了良好的基礎。只有人對事物產生了的疑問，才會出現創新意識，進而提出問題，得到創新基礎，進而才能實現創新能力的培養。隨著素質教育理念的不斷推廣，高等教育中越來越重視對大學生創新能力的培養，為實現自身創新能力的提高，大學生必須敢于對原有知識與規律提出質疑，善于發現問題、勇于提出問題。對于大學生來說，應善于設疑。究其原因在于，質疑是創新的基礎與前提，是創新型人才必備的基本品質之一。縱觀人類認識史，不管是哪一門科學，均是從提出疑問、設立具有價值的問題開始發展的，正是因為這些具有創新性的問題不斷促使人們去觀察、去思考、去探索、去實驗，并建立創新的思路，才能得到突破性的成績。使大學生勇于提出質疑，培養大學生的創新意識，是培養與提高大學生創新能力的基礎與前提。
二創新方法
授人以魚不如授人以漁。只有使學生掌握了創新的方法，才能切實提高大學生的創新能力。在以往的大學物理課程教學過程中，過于重視對理論知識的傳授以及典型案例的講解，教師通常參考現代認識規律，根據知識體系，建立物理知識框架，將幾個物理基本原理當作出發點，采取數學演繹方法，向學生講解“純粹”的、“修正”過后的物理學科最終知識成果。在這樣的教學模式之下，學生可以在短時間內掌握物理基礎知識，學生的認知過程被大大縮短。但是，物理理論知識具有一定的抽象性，這就對學生分析問題能力、解決問題能力的培養造成了嚴重的阻礙。為實現大學生創新能力的提高，應做到授人以漁，使學生正確掌握創新方法，并運用創新方法解決當前遇到的問題。物理學史中有著十分豐富的史料資源，提供了諸多科學的方法論，許多前輩先人通過利用這些方法論，在物理領域中做出了重大的貢獻，并為推動人類歷史發展進程產生了深遠的影響[2]。16世紀至17世紀，歐洲出現了近代科學，推動了人類歷史進程，改變了人類的生活。近代科學的一個主要標志，便是建立了機械自然觀這一有別于中世紀的自然觀以及實驗數學方法論這一有別于中世紀的方法論。時至今日，近代科學所提倡的實驗證明方法以及數學演繹方法，仍然備受重視，甚至得到了更廣闊的應用，給一代又一代人造成了深遠的影響[3]。例如，在大學物理課程之中，將實驗觀察方法、數學演繹方法有機結合在一起，通過在理論課堂上采取數學演繹方法，可以將物理理論知識推導演繹出來，通過在實驗課堂上采取實驗觀察方法，可以證明理論推導結果的準確性。通過對典型物理史料進行研究發現，一個科學的方法論，其所產生的影響力遠遠大于某一發明創造。科學的方法論的出現，為以后類似問題的解決提供了良好的參考，甚至可以轉變人的思維，引導人勇于創新、敢于創新。例如，直角坐標系的發明者笛卡爾，其將幾何、代數統一起來，形成了直角坐標系，為推動數學的發展提供了新的思路。在直角坐標系的基礎上，后世的諸多數學家們憑借天才的直覺與科學的數學推理，為物理學原理的發展提供了良好的幫助。基于這樣的原因，應用物理學史對大學生創新能力進行培養的過程中，應注重方法論的培養，使學生掌握正確的創新方法。
三創新思維
縱觀物理學的發展歷程，理論發展最本質地表現在物理學基本觀念的演變上，而物理學基本觀念的演變，是建立在非常規邏輯的發展基礎上的。基于此，為更好地培養與提高大學生的創新能力，應獨辟蹊徑，開展非常規邏輯思維的培養，使大學生樹立創新性思維。創新思維是一個利用新方法解決問題的過程，創新思維的培養，必須具備一個思維的靈感狀態。以往的大學物理課程教學過程中，通常是對理性方法、邏輯方法的講述[4]。培養大學生的創新能力，不僅要使學生具備嚴密的邏輯思維能力，還要使學生具備非邏輯想象力，同時，建立一些不循常規的、突破傳統思維定式的方法，也是十分有必要的。雖然乍看上去，這些思路有點匪夷所思，甚至難以得到人們的理解，但是，通過對物理學史中推動物理學發展進程的重大歷史事件進行分析發現，這些方法產生著非常重要的作用。大學物理課程教學過程中，應注重培養與提高學生的判斷力、洞察力以及想象力，使學生獨辟蹊徑，樹立非常規邏輯思維。眾所周知，洛侖茲在1904年提出了洛侖茲變換式，愛因斯坦在1905年發表了狹義相對論，兩人所提出的公式幾乎一模一樣，但科學界卻認為愛因斯坦是相對論的創始人[5]。究其原因在于，兩人對問題的提法存在著根本性的差異，洛侖茲缺乏非邏輯想象能力，太拘泥于常理，導致問題的思考受到絕對時空觀的桎梏，這是洛侖茲變換式之所以在物理學界之所以“暗淡無光”的關鍵所在。而愛因斯坦具有反常規的邏輯以及思考問題的獨立性，使得其提出了前人沒有想到的問題，這也是其之所以成功的關鍵所在。由此可以看出，學生創新能力的核心在于創造性思維，培養學生的非常規邏輯思維，是培養大學生創新能力的有效途徑，也是創新能力培養的境界升華。
四結語
綜上所述，培養大學生的創新能力，是素質教育的一項重要任務，也是我國高等教育改革的一項重點內容。將物理學史知識引入到大學物理課程教學過程中去，借助物理學史所蘊含的創新思維、意識與方法論，有利于培養與提高大學生的創新意識與創新能力，也有利于推動學生的全面發展。提高學生的創新意識，是大學生創新能力培養的前提；使學生掌握創新方法，是大學生創新能力培養的關鍵；學生創新思維的訓練是大學生創新能力培養的升華。
參考文獻
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