摘要：關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)與理論的關(guān)系，在大量文獻(xiàn)中都強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)對(duì)理論的驗(yàn)證作用，忽視了理論對(duì)實(shí)驗(yàn)的決定作用，使人產(chǎn)生了理論來(lái)源于實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，不利于大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成。本文運(yùn)用波普爾科學(xué)哲學(xué)教育思想重新審視了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與物理學(xué)理論的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)了理論對(duì)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)意義，即實(shí)驗(yàn)是在理論指導(dǎo)下進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證理論正確與否，實(shí)驗(yàn)中可以產(chǎn)生新的問(wèn)題從而推動(dòng)理論的進(jìn)一步發(fā)展。這種觀點(diǎn)對(duì)大學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)批判精神有一定作用，并對(duì)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中如何訓(xùn)練學(xué)生的能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)做了初步的探索。
關(guān)鍵詞：理論  實(shí)驗(yàn)  創(chuàng)新
        國(guó)家教育中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中明確指出，我國(guó)目前的教育面對(duì)未來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，必須清楚的認(rèn)識(shí)到，“我國(guó)教育還不完全適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民群眾接受良好教育的要求。教育觀念相對(duì)落后，內(nèi)容方法比較陳舊，中小學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)過(guò)重，素質(zhì)教育推進(jìn)困難；學(xué)生適應(yīng)社會(huì)和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強(qiáng)，創(chuàng)新型、實(shí)用型、復(fù)合型人才緊缺；教育體制機(jī)制不完善，學(xué)校辦學(xué)活力不足；”同時(shí)指出，公民接受良好教育已成為人民群眾強(qiáng)烈期盼，深化教育改革成為全社會(huì)共同心聲。
        作為大學(xué)的教育，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已成為義不容辭的歷史責(zé)任。如何在大學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，不同的學(xué)者提出了很多的建議，調(diào)整課程體系、改革課程設(shè)置、轉(zhuǎn)變辦學(xué)模式等等諸多問(wèn)題，已成為廣大高校學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。我們課題組依據(jù)我國(guó)中長(zhǎng)期教育發(fā)展規(guī)劃的要求，對(duì)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中如何訓(xùn)練學(xué)生的能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)做了初步的探索，我們認(rèn)為，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)改革是目前提高學(xué)生創(chuàng)新能力的一個(gè)非常好的教學(xué)環(huán)節(jié)，合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)題目、巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，在實(shí)驗(yàn)中提出疑問(wèn)、解決疑問(wèn)，是學(xué)生創(chuàng)新思維訓(xùn)練的一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。
        一、問(wèn)題的提出
        實(shí)驗(yàn)---作為理工科教學(xué)的必不可少的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，在學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)理念養(yǎng)成中起到了不可替代的作用。我們實(shí)驗(yàn)的目的是什么？為什么要做科學(xué)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)給說(shuō)在從學(xué)生接受科學(xué)訓(xùn)練的初始就已經(jīng)得到了難以磨滅的熏陶?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的目的就是為了驗(yàn)證科學(xué)理論。幾十年來(lái)我們的教育告訴我們的學(xué)生，科學(xué)理論來(lái)源于實(shí)驗(yàn)，或者說(shuō)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)之母。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)就沒(méi)有我們今天的科學(xué)。這一根深蒂固的理念已成為相當(dāng)一部分受教育者的共識(shí)，影響著人們的世界觀，構(gòu)建了我們公民的科學(xué)素質(zhì)。然而，也正是這樣的一個(gè)科學(xué)理念，阻礙著受教育者的創(chuàng)新能力的提高。近代著名的證偽主義科學(xué)哲學(xué)家波普爾認(rèn)為：“理論先于觀察”，他從科學(xué)發(fā)展的史學(xué)角度提出了在我們常規(guī)的科學(xué)教育理論看來(lái)不易被人接受、但在當(dāng)前的創(chuàng)新教育看來(lái)一個(gè)無(wú)法回避的科學(xué)理念的哲學(xué)命題，那就是否認(rèn)理論來(lái)源于經(jīng)驗(yàn)的觀察。他認(rèn)為，科學(xué)的觀察具有目的性和選擇性，這種目的性和選擇性是由科學(xué)家理論觀點(diǎn)、興趣和期望等決定的。他認(rèn)為我們所面對(duì)的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)是無(wú)限復(fù)雜多樣的，觀察只能在其中選擇十分有限的部分。如果你什么都想觀察，其結(jié)果是什么都沒(méi)有觀察到。因此必須依據(jù)一定的理論、觀點(diǎn)為指導(dǎo)。其次，在觀察中必須有所理解，無(wú)理解的觀察只是熟視無(wú)睹，而理解必須在一定理論觀點(diǎn)指導(dǎo)下進(jìn)行，這就會(huì)影響觀察的結(jié)果。或者說(shuō)，我們所有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)都是來(lái)源于科學(xué)理論的指導(dǎo)。這是一個(gè)我們的教育者默認(rèn)、但始終在受教育者面前有意或無(wú)意回避的一個(gè)問(wèn)題，
        我們所有的教學(xué)用的實(shí)驗(yàn)儀器，和我們編排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟，無(wú)一不遵從一個(gè)默認(rèn)的規(guī)則，那就是實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)原理，這一在實(shí)驗(yàn)儀器制造中已經(jīng)潛透在儀器設(shè)計(jì)中的規(guī)則。無(wú)外乎每次學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，都為實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)的巧妙折服，都為實(shí)驗(yàn)的結(jié)果同理論巧妙的吻合而驚喜。我們不得不承認(rèn)，實(shí)際上每種實(shí)驗(yàn)儀器都是在一定原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造的。而這實(shí)驗(yàn)結(jié)果同理論的吻合來(lái)驗(yàn)證理論的正確性，實(shí)際上是對(duì)實(shí)驗(yàn)者的一種善意的誘惑或者欺騙。例如楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置和邁克爾遜干涉儀，雖然是不同的觀察干涉現(xiàn)象的儀器，但是制造它們所依賴的都是光的干涉的基本原理，都是想方設(shè)法產(chǎn)生兩束滿足相干條件的可見(jiàn)光，然后讓這兩束光相遇疊加。如果沒(méi)有干涉的基本原理，誰(shuí)也不會(huì)想到制造這種怪模怪樣的東西。
        我們不得不承認(rèn)，這種善意的誘騙，在公眾科學(xué)概念形成的早期，或者說(shuō)對(duì)于初受教育者來(lái)說(shuō)，是十分必要的，而且也是必須的。因?yàn)檫@些“神話”對(duì)于初受教育者“科學(xué)信仰”的養(yǎng)成是十分必要的、也是必須的。也是符合我們對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)的。因?yàn)?ldquo;科學(xué)家旨在發(fā)現(xiàn)一個(gè)世界，特別是關(guān)于世界規(guī)律性或‘規(guī)律’的真實(shí)的理論或描述。這種理論或描述應(yīng)該是可觀察事實(shí)的一種解釋”（猜測(cè)132）。而我們?cè)O(shè)計(jì)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)恰恰滿足了這種科學(xué)解釋的目的和要求。我們要求學(xué)生每次做實(shí)驗(yàn)前，都明白了本次實(shí)驗(yàn)的原理和目的。如果不明白原理，我們會(huì)覺(jué)得無(wú)從下手，同樣要觀察什么現(xiàn)象，要記錄什么數(shù)據(jù)，就連實(shí)驗(yàn)步驟都是一步一步設(shè)計(jì)好了的。好像學(xué)生在尋找著什么，其實(shí)是設(shè)計(jì)好的結(jié)論。但我們的教育者都明白，這種潛移默化的實(shí)驗(yàn)規(guī)則，對(duì)于我們高等教育的培養(yǎng)目標(biāo)，尤其是在當(dāng)前《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》對(duì)高等教育提出的培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求的創(chuàng)新型人才來(lái)說(shuō)，是滿足不了培養(yǎng)目標(biāo)的。
        二、依據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)，改革大學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)
        大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，是大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的訓(xùn)練，和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中，結(jié)合教學(xué)任務(wù)，變老師指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)為學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)我們的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所得到的科學(xué)訓(xùn)練，高于過(guò)去在老師或?qū)嶒?yàn)講義指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)目的的要求。學(xué)生變單純的完成實(shí)驗(yàn)為自主的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極的影響。我們的做法是：
        1.教師提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模o出實(shí)驗(yàn)可能使用到的實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生根據(jù)理論知識(shí)，自己選擇實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。