淺談物理開放式實驗

摘要: 本文作者結(jié)合工作實踐，對所在高校物理實驗室為學生提供的開放式實驗的優(yōu)缺點進行了分析，并提出了改進意見。

關鍵詞: 物理開放式實驗實施內(nèi)容優(yōu)缺點改進措施

一、前言

開放式實驗教學是讓學生在寬松的實驗環(huán)境下，通過實驗進一步理解和鞏固知識，培養(yǎng)學生的自修能力和動手能力，拓展學生的知識面，進而培養(yǎng)其應用所學知識解決實際問題的能力。由于動手能力存在差異，不同學生對同一實驗完成時間有長有短。對動手能力較強、學有余力的學生，教師應鼓勵他們在業(yè)余時間內(nèi)完成課外實驗，讓他們有充分展示自己的空間，拓展他們的知識面;教師還應補充新的實驗內(nèi)容，在確保所有學生都能達到實驗教學基本要求的條件下，充分挖掘?qū)W生潛在的學習能力，培養(yǎng)學生的自修和動手能力，體現(xiàn)因材施教的原則。

學生在自修的過程中，如果想用實驗手段解決疑難問題，教師應給予充分的肯定和鼓勵，學校實驗室也應提供便利。學生把在自修過程中發(fā)現(xiàn)的問題拿到實驗室去解決，這實際上是一個發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的鍛煉過程，也是學生培養(yǎng)自學能力的過程。有時在實驗過程中學生還會了解一些新知識，教師應補充新的實驗內(nèi)容，促使學生進一步自主地分析、思考問題。學生進行獨立思考、查閱相關文獻資料，可完善和提高自修能力，是培養(yǎng)個人能力的有效途徑。

二、實施內(nèi)容

我校理學院物理實驗室為了很好地適應新的教學模式，積極地探索新的教學方式，為學生提供了開放式實驗，采用三階段教學模式:學生自修、課堂講授實驗要點、實驗操作。學生在自修階段，應根據(jù)自己所選的試驗，積極查找相關資料(實驗背景，原理，如何完成實驗，預期結(jié)果)，對有疑問、模糊的概念，要積極找教師答疑解惑。這樣可以使學生初步掌握該實驗的步驟、解決方法，使學生對基本知識、基本理論有所體會，完成實驗前的準備工作，以達到鞏固所學知識和理論的目的。在課堂講授實驗要點階段，即開放式實驗教學階段，教師要在上課前對學生的預習進行檢查評估(主要針對實驗原理、預習報告中的操作步驟進行檢查)，向?qū)W生強調(diào)實驗中的關鍵性操作，安全提示，對實驗操作進行指導。在實驗操作階段，教師現(xiàn)場指導，學生進行動手實踐操作，這是學生從理論上升到實踐的過程。

從2004年10月份開始，我校物理實驗室累計選做人數(shù)情況為:03級學生預約人數(shù)200人次，實際操作人數(shù)120人次;04級預約人數(shù)768人次，實際操作人數(shù)500人次。這基本上達到了我們設計這種教學模式的目的。

1.開放內(nèi)容

我們除正常教學內(nèi)容外，還在基礎物理實驗中補充了力、熱、光、電的實驗內(nèi)容。根據(jù)實驗教學要求，我們提供的實驗項目在面向05級學生時變更為:第一學期提供:用示波器做李薩茹圖形、用模擬法描繪靜電場的分布、用落球法測液體的粘滯系數(shù)和線脹系數(shù)的測定;第二學期提供:用位相法和時差法測定超聲波聲速、非平衡橋測熱電偶、磁滯回線的測繪、用低壓電位差計測電阻。

2.開放時間

根據(jù)實驗室的條件，我校物理實驗室的開放時間安排在四個實驗室有課的時間，四個實驗項目同時開放，學生可以根據(jù)自己的時間，來選擇預約試驗項目和時間。但是效果不是很好，原因有兩點:(1)開放實驗是正在上課的教師兼顧指導學生選做，所以選做的學生在做實驗時缺少指導，有些盲目。(2)開放實驗時間安排由于具有局限性，因而影響了學生預約的積極性。

3.開放選題

我校每學期為學生提供了四個實驗，并可自由選擇。

三、開放式實驗的優(yōu)缺點

1.優(yōu)點

(1)調(diào)動了學生主動學習的積極性，有效培養(yǎng)了學生的實踐能力。

在實驗中，我們注重培養(yǎng)學生的參與意識和動手能力，放手讓學生獨立做實驗，代替教師帶著學生做實驗的舊模式;讓學生自己閱讀說明書和實驗資料，為學生創(chuàng)造了一個能發(fā)揮自身特長的教學環(huán)境，符合學生的特點，使學生按照自己的學習規(guī)律調(diào)整學習的內(nèi)容和時間，變被動為主動。這樣激發(fā)了學生學習的積極性和主動性，有效地培養(yǎng)了學生實際操作的能力，充分挖掘了學生的潛力，有效地培養(yǎng)了學生敬業(yè)精神和創(chuàng)新能力。

(2)促進了教師業(yè)務素質(zhì)的提高。

開放式實驗對教師的業(yè)務素質(zhì)提出了更高的要求。新實驗體系采用循環(huán)實驗方法，每個教師不僅要指導基本實驗，還要指導開放實驗。這就要求教師既要有扎實的基礎理論知識，又要熟練的操作技能。教師只有不斷地充實自己，更新知識，促進業(yè)務素質(zhì)的提高，才能給學生更好的指導。

2.缺點

基礎物理實驗教學主要服務對象是大學1—2年級本科學生(相當部分高校僅局限于大學低年級)。

(1)開放式實驗教學缺乏有效的運行機制。

學生態(tài)度積極，但是因為實驗室在開放時間上有一定的局限性，很多學生失去了選做實驗的機會。

(2)能力培養(yǎng)的不完善。

開放實驗的重要的目的是培養(yǎng)學生的動手、自學的能力，但是教師提供的參考資料不充足，并且低年級學生對自學形式?jīng)]有更深的認識。

四、改進措施

在實驗室開展開放實驗的三年期間，通過探索與總結(jié)，我們認為實施開放式實驗的需要以下條件的保障:

1.選用合適的教材和實驗指導書。開放式實驗教學需要與課堂教學和學生的自修緊密結(jié)合，因而我們需要選擇適于教學需要的優(yōu)秀教材和參考書，為學生提供有效的途徑查找完成實驗的文字內(nèi)容。

2.加強對學生自學能力的培養(yǎng)。開放式的教學強調(diào)學生的自學能力，教學形式宜采用學導式，從而充分調(diào)動學生學習的熱情和積極性。

3.加強實驗室管理，建立有效的開放實驗預約機制。

五、結(jié)語

科學的物理開放式實驗，不僅能讓學生完成正常的課時內(nèi)容，而且能給學生提供更有意義的實驗內(nèi)容、更好的實驗環(huán)境，使能讓其學到更多的知識，從而提高教學效果，更優(yōu)質(zhì)高效地完成實驗教學任務。