摘 要:本文首先論述了物理實驗的作用。能夠激發學生學習物理的興趣、培養學生的動手和思考能力、提高學生的科學素質、培養學生嚴謹的作風、培養學生的創新意識。盡管物理實驗的作用很大,但現在高職院校的物理實驗存在一些通病,即“一少、二舊、三不動”。最后本文從三個方面給出了改進物理實驗教學的方案,第一加強物理實驗教學改革,第二精心準備實驗,第三考核合理化。
關鍵詞:物理實驗 物理實驗教學 高職
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0140-01
物理課作為一門基礎性學科在高職學校的教學中是必不可少的,而物理實驗又是物理課中必不可少的,具有重要作用。
盡管物理實驗的作用很大,但目前許多高職院校不注重物理實驗教學,純粹是為了實驗教學而教學。結合本人的實際工作,在此談一談我對高職物理實驗教學的幾點見解。
1 物理實驗的作用
1.1 物理實驗能夠激發學生學習物理的興趣
物理實驗中有許多有趣的實驗現象,比如,在肥皂泡的一側仔細觀察能看到彩色的條紋;一束白光通過三棱鏡后會形成彩色的光帶;向兩張平行放置的紙的中間吹氣,兩張紙之間的距離不會變大反而會變小……這些有趣的物理實驗現象能極大的激起學生的好奇心。
1.2 物理實驗能夠培養學生的動手和思考能力
做物理實驗就要使用實驗儀器,學習使用基本測量工具、儀器旨在訓練學生掌握實驗技能,遵守操作規范,提高動手能力,為職業能力的形成打下必要的基礎[1]。比如,長度的測量需要游標卡尺、螺旋測微器,那么學生首先就要學習如何使用這兩種測量長度的儀器;又如,惠斯通電橋測電阻這實驗,學生不僅要理解和掌握理論上的電路圖,還要動手操作,掌握接線和排除電路障礙的技巧。故學生在物理實驗中,能提高動手操作能力,為職業能力的形成奠定堅實的基礎。
1.3 物理實驗能夠提高學生的科學素質
物理定律是科學家經過長期艱苦的探索才歸納出來的,我們通過實驗,能夠以較短的時間,大體經歷一次科學家的探索過程,可以從中領悟到一些科學的研究方法,從而提高對事物的分析研究能力,提高科學素質[1]。
1.4 物理實驗能夠培養學生嚴謹的作風
因為物理實驗需要客觀細致的工作作風及堅韌不拔的品質,實驗來不得半點虛假,他是科學最客觀的事實。
1.5 物理實驗能夠培養學生的創新意識
物理學理論主要來源于物理實驗,物理實驗的設計過程本身就是一創新過程。
2 現行高職院校物理實驗教學的通病
盡管物理實驗的作用很大,但筆者發現現在高職院校的物理實驗教學存在一些通病,即“一少、二舊、三不動”。
“少”指的是物理實驗數目少,每年都是課本上的那幾個實驗。能夠依據學生專業發展和日后工作需要自主增加對應實驗的學校少之又少。筆者根據學校的特點增加了“顯微鏡的應用”、“自制指南針”、“自制簡易體溫表甩降機”等實驗。
“舊”指的是缺乏創新。在這里包含兩方面的內容。(1)物理實驗內容陳舊,缺乏創新;(2)物理實驗教學模式傳統,缺乏創新。
“不動”指的是學生在實驗過程中,不愿動手。五年制高職學生的基礎薄弱,知識面狹窄,在實驗過程中畏手畏腳。而筆者所在的學校女生較多,動手能力較弱。這就導致了在實驗過程中動手操作的學生較少,看的較多。
3 如何改進高職物理實驗教學
3.1 加強物理實驗教學改革
首先注重物理實驗教學模式的改革,改變過去傳統的教學模式。傳統的教學模式,即學生按照已經安排好的實驗題目、上課時間、分組到實驗室上課[2]。在學生動手實驗之前,教師先把實驗原理分析一下,再強調實驗中操作的要點,然后就是學生自己做,老師指導,最后觀察現象,記錄數據。這種傳統的實驗教學模式會把學生變為教師操縱下的機器。
筆者認為“引導—探究”這種模式的效果較好,即在老師的引導下,學生發揮自己的主觀能動性,去探究、分析、解決問題。
其次注重物理實驗室的建設。對于非理工科的高職院校,所有物理實驗一般都是在一個實驗室完成的。筆者認為如果條件允許,力、熱、電、光、原可以各建一實驗室。學生若要測量電阻,可以到電學實驗室,使用實驗室提供的實驗器材自行設計實驗。如可以使用萬用表、伏安法、惠斯通電橋等測電阻,分析哪種方法更好,為什么更好。這樣做更能培養學生的分析、解決問題的能力。
3.2 精心準備實驗
無論是演示實驗還是分組實驗,教師都應該充分的準備。教師不光要熟知實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗過程、實驗現象或實驗結果,更要知道實驗注意事項、實驗誤差、誤差原因以及如何改進實驗……對于實驗現象不明顯的實驗可以考慮利用多媒體教學。
比如演示“通電直導線在磁場中受力”這一實驗時,實驗現象往往不太明顯,這就要求教師精心準備這實驗。可以適當增大通電直導線中的電流,但電流過大,容易導致學生電源過載。還可以試著增大蹄形磁鐵的磁感應強度,在蹄形磁鐵周圍纏繞導線,然后通過小電流,但要注意電流方向,這樣會大大增加磁感應強度,實驗現象就變得非常明顯了。
又如在“研究電源的輸出功率”時,課本對該實驗的安排如下[1]:
先從理論證明當電源的電動勢E、內阻r一定時,電源的輸出功率
(1)
當負載電阻R等于電源的內阻r時,電源的輸出功率最大。
(2)
然后在實驗的過程中改變負載R的大小,把實驗數據記錄在表格中,負載R改變10次,獲得10組實驗數據。
最后用縱坐標代表電源的輸出功率,橫坐標代表負載R,繪出曲線,從而得出電源輸出功率最大時的條件。
我則要求學生都能獨立使用“Excel”處理數據,因為Excel能方便的進行數據的處理,它的圖表功能將某些物理規律形象直觀的表達出來。學生以后在工作的過程中肯定會用到電腦來處理問題,而這些內容的加入定會為學生以后職業能力的形成打下必要的基礎。
3.3 考核合理化
目前高職院校對物理實驗的考核沒有固定的標準。有的學校依據大學物理實驗考核標準來考核,有的會在文化考試中穿插一些物理實驗習題來考核,有的依據實驗報告來考核,有的干脆不考核。我建議采取過程性評價,注重在實驗過程中考核學生。
實驗過程中積極思考,勤于動手的學生就能獲得不錯的分數;若他們的實驗結果或實驗現象比較符合實際,就能獲得高分;若在實驗過程中提出自己的創造性意見,就能獲得實驗的滿分。實驗過程中不認真、不思考、不動手的學生就給低分。
4 結語
以上是筆者在平常實驗教學中的一點感觸,在此呈現給大家,希望大家能優化物理實驗教學,加強物理實驗教學改革,更好的服務學生。
參考文獻
[1] 王榮成,王淑芳等著.物理第一冊[M].蘇州大學出版社,2010.
[2] 趙振生.物理實驗教學改革之我見[J].電力搞等教育,1994(1).