摘要：關(guān)于物理實驗與理論的關(guān)系，在大量文獻中都強調(diào)了實驗對理論的驗證作用，忽視了理論對實驗的決定作用，使人產(chǎn)生了理論來源于實驗的錯誤認識，不利于大學(xué)生創(chuàng)新意識的養(yǎng)成。本文運用波普爾科學(xué)哲學(xué)教育思想重新審視了大學(xué)物理實驗與物理學(xué)理論的關(guān)系，強調(diào)了理論對實驗的指導(dǎo)意義，即實驗是在理論指導(dǎo)下進行的，實驗可以驗證理論正確與否，實驗中可以產(chǎn)生新的問題從而推動理論的進一步發(fā)展。這種觀點對大學(xué)生認識科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)批判精神有一定作用，并對在大學(xué)物理實驗中如何訓(xùn)練學(xué)生的能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識做了初步的探索。
關(guān)鍵詞：理論  實驗  創(chuàng)新
        國家教育中長期發(fā)展規(guī)劃中明確指出，我國目前的教育面對未來的機遇和挑戰(zhàn)，必須清楚的認識到，“我國教育還不完全適應(yīng)國家經(jīng)濟社會發(fā)展和人民群眾接受良好教育的要求。教育觀念相對落后，內(nèi)容方法比較陳舊，中小學(xué)生課業(yè)負擔(dān)過重，素質(zhì)教育推進困難；學(xué)生適應(yīng)社會和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強，創(chuàng)新型、實用型、復(fù)合型人才緊缺；教育體制機制不完善，學(xué)校辦學(xué)活力不足；”同時指出，公民接受良好教育已成為人民群眾強烈期盼，深化教育改革成為全社會共同心聲。
        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)模式等等諸多問題，已成為廣大高校學(xué)者們研究的熱點。我們課題組依據(jù)我國中長期教育發(fā)展規(guī)劃的要求，對在大學(xué)物理實驗中如何訓(xùn)練學(xué)生的能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識做了初步的探索，我們認為，學(xué)生的實驗改革是目前提高學(xué)生創(chuàng)新能力的一個非常好的教學(xué)環(huán)節(jié)，合理設(shè)置實驗題目、巧妙設(shè)計實驗步驟，在實驗中提出疑問、解決疑問，是學(xué)生創(chuàng)新思維訓(xùn)練的一個不可缺少的環(huán)節(jié)。
        一、問題的提出
        實驗---作為理工科教學(xué)的必不可少的一個教學(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。我們實驗的目的是什么？為什么要做科學(xué)實驗，應(yīng)給說在從學(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。科學(xué)實驗的目的就是為了驗證科學(xué)理論。幾十年來我們的教育告訴我們的學(xué)生，科學(xué)理論來源于實驗，或者說實驗是科學(xué)之母。沒有實驗就沒有我們今天的科學(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，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)教育理論看來不易被人接受、但在當(dāng)前的創(chuàng)新教育看來一個無法回避的科學(xué)理念的哲學(xué)命題，那就是否認理論來源于經(jīng)驗的觀察。他認為，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、興趣和期望等決定的。他認為我們所面對的經(jīng)驗事實是無限復(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)果是什么都沒有觀察到。因此必須依據(jù)一定的理論、觀點為指導(dǎo)。其次，在觀察中必須有所理解，無理解的觀察只是熟視無睹，而理解必須在一定理論觀點指導(dǎo)下進行，這就會影響觀察的結(jié)果。或者說，我們所有的科學(xué)實驗都是來源于科學(xué)理論的指導(dǎo)。這是一個我們的教育者默認、但始終在受教育者面前有意或無意回避的一個問題，
        我們所有的教學(xué)用的實驗儀器，和我們編排的實驗內(nèi)容和實驗步驟，無一不遵從一個默認的規(guī)則，那就是實驗儀器的實驗原理，這一在實驗儀器制造中已經(jīng)潛透在儀器設(shè)計中的規(guī)則。無外乎每次學(xué)生做實驗時，都為實驗儀器設(shè)計的巧妙折服，都為實驗的結(jié)果同理論巧妙的吻合而驚喜。我們不得不承認，實際上每種實驗儀器都是在一定原理的基礎(chǔ)上設(shè)計制造的。而這實驗結(jié)果同理論的吻合來驗證理論的正確性，實際上是對實驗者的一種善意的誘惑或者欺騙。例如楊氏干涉實驗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光，然后讓這兩束光相遇疊加。如果沒有干涉的基本原理，誰也不會想到制造這種怪模怪樣的東西。
        我們不得不承認，這種善意的誘騙，在公眾科學(xué)概念形成的早期，或者說對于初受教育者來說，是十分必要的，而且也是必須的。因為這些“神話”對于初受教育者“科學(xué)信仰”的養(yǎng)成是十分必要的、也是必須的。也是符合我們對科學(xué)的認識的。因為“科學(xué)家旨在發(fā)現(xiàn)一個世界，特別是關(guān)于世界規(guī)律性或‘規(guī)律’的真實的理論或描述。這種理論或描述應(yīng)該是可觀察事實的一種解釋”（猜測132）。而我們設(shè)計的學(xué)生實驗恰恰滿足了這種科學(xué)解釋的目的和要求。我們要求學(xué)生每次做實驗前，都明白了本次實驗的原理和目的。如果不明白原理，我們會覺得無從下手，同樣要觀察什么現(xiàn)象，要記錄什么數(shù)據(jù)，就連實驗步驟都是一步一步設(shè)計好了的。好像學(xué)生在尋找著什么，其實是設(shè)計好的結(jié)論。但我們的教育者都明白，這種潛移默化的實驗規(guī)則，對于我們高等教育的培養(yǎng)目標，尤其是在當(dāng)前《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》對高等教育提出的培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展要求的創(chuàng)新型人才來說，是滿足不了培養(yǎng)目標的。
        二、依據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標，改革大學(xué)實驗的課程設(shè)計
        大學(xué)物理實驗，是大學(xué)生實驗技能的訓(xùn)練，同時也是對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的訓(xùn)練，和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。我們在實驗中，結(jié)合教學(xué)任務(wù)，變老師指導(dǎo)性實驗為學(xué)生自主設(shè)計實驗。通過我們的實踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在設(shè)計實驗過程中所得到的科學(xué)訓(xùn)練，高于過去在老師或?qū)嶒炛v義指導(dǎo)下的實驗對教學(xué)目的的要求。學(xué)生變單純的完成實驗為自主的設(shè)計實驗，對學(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.教師提出實驗?zāi)康模o出實驗可能使用到的實驗儀器，學(xué)生根據(jù)理論知識，自己選擇實驗方法，設(shè)計實驗步驟，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。