摘 要: 為了更好地配合大學物理教學的理論和機制的改革,更好地適應創新能力培養的要求,對大學物理實驗課的改革勢在必行。本文主要對大學物理實驗現狀、實驗改革內容和方法等問題進行探討,以進一步推動教學改革。
關鍵詞: 大學物理實驗教學 改革模式 開放式實驗教學
大學物理是一門獨立的學科,同時也是大學理工科的必修課,其科學性和應用性在當今的科學技術中占有很高的基礎地位。特別是為了適應當代人才培養的需要,以便更好地培養學生嚴謹的科學思維能力和創新精神,培養學生理論聯系實際的能力、解決問題的能力和創新能力,對物理教學和實驗的改革也正在相應地進行。
一、大學物理實驗教學的現狀及存在問題
目前,部分高校對物理實驗課不夠重視,認為物理實驗課已經發展得相對完善[1];同時受應試教育的影響,出現了重理論、輕實驗的思想[2]。物理實驗課的模式千篇一律——教師中心地位,學生客體地位。教師只是一味地把實驗以理論的形式講授出來,并沒有讓學生親自去做,去思考“為什么這樣做”,也就沒有充分調動學生的積極性和主動性。即使學生參與到實驗中來,也是在教師的主導下完成的,學生只是被動、機械地重復著實驗步驟,記錄實驗現象和數據,甚至根本不明白為什么做這個實驗,為什么要這樣做,做這個實驗能干什么,這就扼殺了學生的創造性思維。
同時,一些實驗儀器、設備相對陳舊,體現現代科學技術的模擬實驗設備相對缺乏,實驗內容單一,創新性實驗、開放性實驗、設計性實驗、綜合性實驗相對較少,對學生沒有足夠的吸引力[3]。
二、大學物理實驗教學改革模式
1.改革實驗在物理教學中輔助地位的思想。
物理學的發展史其實是各種學說相互斗爭、各種理論不斷完善的過程,某些理論的得出是建立在大量的實驗基礎上的。實驗課的開展,不僅能幫助學生鞏固已學內容,而且能提高他們的動手能力。因此,物理教師應使實驗課程成為學生獲取學位的必修課,做好實驗課與理論課的統籌安排,使實驗課與理論課的關系既密切配合,又相互獨立。
此外,教師要改變實驗中教師主體、學生客體的地位,要充分調動學生的主觀能動性,鼓勵學生多觀察、多思考,同時要把所學理論學以致用,設計實驗,增加學習物理的濃厚興趣。
2.改革物理實驗教學的內容和方法。
物理實驗課程的改革應重視實驗內容的基礎化和實驗內容的現代化相統一,強調基礎訓練與能力開發并重;在傳授知識和培養能力方面,注重實現“傳統與現代”、“知識與能力”“技能與創新”的有機結合[4]。
首先,對實驗教材的選編尤為重要。一版好的實驗教材,不僅能夠把知識結構表述得完整、清晰,而且層次感合理,實驗的難易程度由淺至深,對一些實驗儀器使用方法的介紹和數據處理的知識介紹,能使學生正確地處理實驗的各個環節。
其次,在保證基本教學要求的前提下,教師應對原有實驗項目進行精選、合并、更新[5],適當淘汰與中學重復、在現代科研和生產中已過時的儀器和設備,多開些與近代物理知識相關的實驗項目,讓他們在實驗中體會科技的飛速發展和物理學的奇妙。教師還可以有層次地把他們分組,分別進行基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗和開放性實驗。因為實驗的目的本身在于培養鍛煉學生的動手實踐能力,培養他們的創新、發散思維,所以應該以基礎性實驗為主,繼而向外擴展其他實驗。這樣,既能使物理實驗具有知識性、時代性,同時又不乏趣味性,提高學生的實驗興趣,增強大學物理實驗課對學生的吸引力。
3.增強開放力度,建立多元化實驗空間。
有別于傳統的實驗教學模式,建立開放式實驗教學是大學物理實驗改革的一個重要課題。開放式實驗教學不僅指時間和空間上的開放,而且是思想觀念、教學內容、教學方法的開放。同傳統的實驗教學相比,它更能調動學生的積極性和主動性。傳統的實驗教學注重的是共性發展,所有的學生做的實驗都是相同的,這樣就束縛了創新思維的發展,嚴重抑制了學生的實驗興趣;而開放式實驗教學從根本上考慮學生的個性發展,有利于培養學生獨立思考問題、解決問題的能力,充分調動學生的積極性、主動性和參與性,有利于學生個體能力的提高發展和創新精神的培養。
利用虛擬實驗軟件,在校園網上開設大學物理虛擬實驗,是開放實驗教學的一種模式。學生可以不受時間和空間的限制,根據自己的時間自主地進行學習,這能滿足不同層次學生的學習需求。利用計算機上機操作,模擬出各種實驗數據,不但可以解決實驗條件受限制的問題,而且能夠模擬出特定條件下的實驗結果,同時拓寬學生的視野,提高學生對物理實驗多樣化學習的興趣,培養他們的求知欲、獨立思考能力、想象力和創造力[6]。
三、結語
在科學技術迅速發展的今天,社會對人才的需求也越來越全方位。在培養具有創新性精神人才的同時,教師不僅要重視理論的學習,而且要重視實踐操作的能力。對大學物理實驗教學的改革,要抱有與時俱進的態度,淘汰陳舊的,增添現代的。教師要在重基礎的同時,引入開放性實驗教學的思想觀念,去激發學生的創造欲望和創造熱情。
參考文獻:
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[2]朱二曠,王鎖明.淺談大學物理實驗教學改革[J].中國電力教育,2009.01:144-145.
[3]鄒娟.淺談大學物理實驗教學的改革趨勢[J].科技文匯,2008.07.
[4]謝莉莎,肖蘇,鄧小玖.大學物理實驗教學改革的思考與實踐[J].合肥工業大學學報(社會科學),2009.02,(23).
[5]姚軍財,申靜,何軍鋒,譚毅.大學物理實驗教學改革的探索與思考[J].科技信息,2008,(26).
[6]唐衛紅,鄭曉慧,張欣卉,李漢軍,戴玲.軍校大學物理實驗教學改革的思考與實踐[J].實驗室研究與探索,2008.12,(27).