摘要：關于物理實驗與理論的關系，在大量文獻中都強調了實驗對理論的驗證作用，忽視了理論對實驗的決定作用，使人產生了理論來源于實驗的錯誤認識，不利于大學生創新意識的養成。本文運用波普爾科學哲學教育思想重新審視了大學物理實驗與物理學理論的關系，強調了理論對實驗的指導意義，即實驗是在理論指導下進行的，實驗可以驗證理論正確與否，實驗中可以產生新的問題從而推動理論的進一步發展。這種觀點對大學生認識科學的本質，培養科學批判精神有一定作用，并對在大學物理實驗中如何訓練學生的能力、培養學生的創新意識做了初步的探索。
關鍵詞：理論  實驗  創新
        國家教育中長期發展規劃中明確指出，我國目前的教育面對未來的機遇和挑戰，必須清楚的認識到，“我國教育還不完全適應國家經濟社會發展和人民群眾接受良好教育的要求。教育觀念相對落后，內容方法比較陳舊，中小學生課業負擔過重，素質教育推進困難；學生適應社會和就業創業能力不強，創新型、實用型、復合型人才緊缺；教育體制機制不完善，學校辦學活力不足；”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。
        作為大學的教育，學生創新能力的培養，已成為義不容辭的歷史責任。如何在大學教學中培養學生的創新能力，不同的學者提出了很多的建議，調整課程體系、改革課程設置、轉變辦學模式等等諸多問題，已成為廣大高校學者們研究的熱點。我們課題組依據我國中長期教育發展規劃的要求，對在大學物理實驗中如何訓練學生的能力、培養學生的創新意識做了初步的探索，我們認為，學生的實驗改革是目前提高學生創新能力的一個非常好的教學環節，合理設置實驗題目、巧妙設計實驗步驟，在實驗中提出疑問、解決疑問，是學生創新思維訓練的一個不可缺少的環節。
        一、問題的提出
        實驗---作為理工科教學的必不可少的一個教學環節，在學生的創新能力和科學理念養成中起到了不可替代的作用。我們實驗的目的是什么？為什么要做科學實驗，應給說在從學生接受科學訓練的初始就已經得到了難以磨滅的熏陶。科學實驗的目的就是為了驗證科學理論。幾十年來我們的教育告訴我們的學生，科學理論來源于實驗，或者說實驗是科學之母。沒有實驗就沒有我們今天的科學。這一根深蒂固的理念已成為相當一部分受教育者的共識，影響著人們的世界觀，構建了我們公民的科學素質。然而，也正是這樣的一個科學理念，阻礙著受教育者的創新能力的提高。近代著名的證偽主義科學哲學家波普爾認為：“理論先于觀察”，他從科學發展的史學角度提出了在我們常規的科學教育理論看來不易被人接受、但在當前的創新教育看來一個無法回避的科學理念的哲學命題，那就是否認理論來源于經驗的觀察。他認為，科學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家理論觀點、興趣和期望等決定的。他認為我們所面對的經驗事實是無限復雜多樣的，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，其結果是什么都沒有觀察到。因此必須依據一定的理論、觀點為指導。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下進行，這就會影響觀察的結果。或者說，我們所有的科學實驗都是來源于科學理論的指導。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，
        我們所有的教學用的實驗儀器，和我們編排的實驗內容和實驗步驟，無一不遵從一個默認的規則，那就是實驗儀器的實驗原理，這一在實驗儀器制造中已經潛透在儀器設計中的規則。無外乎每次學生做實驗時，都為實驗儀器設計的巧妙折服，都為實驗的結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上設計制造的。而這實驗結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，都是想方設法產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“科學信仰”的養成是十分必要的、也是必須的。也是符合我們對科學的認識的。因為“科學家旨在發現一個世界，特別是關于世界規律性或‘規律’的真實的理論或描述。這種理論或描述應該是可觀察事實的一種解釋”（猜測132）。而我們設計的學生實驗恰恰滿足了這種科學解釋的目的和要求。我們要求學生每次做實驗前，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，同樣要觀察什么現象，要記錄什么數據，就連實驗步驟都是一步一步設計好了的。好像學生在尋找著什么，其實是設計好的結論。但我們的教育者都明白，這種潛移默化的實驗規則，對于我們高等教育的培養目標，尤其是在當前《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》對高等教育提出的培養適應社會發展要求的創新型人才來說，是滿足不了培養目標的。
        二、依據創新型人才培養目標，改革大學實驗的課程設計
        大學物理實驗，是大學生實驗技能的訓練，同時也是對學生科學素養的訓練，和創新能力的訓練。我們在實驗中，結合教學任務，變老師指導性實驗為學生自主設計實驗。通過我們的實踐發現，學生在設計實驗過程中所得到的科學訓練，高于過去在老師或實驗講義指導下的實驗對教學目的的要求。學生變單純的完成實驗為自主的設計實驗，對學生的創新能力的培養起到了積極的影響。我們的做法是：
        1.教師提出實驗目的，給出實驗可能使用到的實驗儀器，學生根據理論知識，自己選擇實驗方法，設計實驗步驟，以培養學生創新能力。