農業院校大學物理實驗教學模式的創新探索

劉景鋒　呂紅英　李凌燕

摘要：針對在農業院校中，大學物理實驗陳舊教學模式不能激發學生實驗的積極性與主動性，提出了發明創造式，問題解決式，利用理論分析現象式，學生主講式，聯系實際式等多種教學模式，并聯系具體實驗內容進行了分析，可以有效激發學生主動實驗的積極性。

關鍵詞：大學物理實驗教學模式改革創新

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0169-02

大學物理實驗作為大學生進校后的第一門基礎實驗課[1]，其教學目的不僅是讓學生受到嚴格的、系統的實驗技能訓練，掌握進行科學實驗的基本知識、方法和技巧，更重要的是培養學生敏銳的觀察力和嚴謹的思維能力，理論聯系實際分析問題和解決問題的能力，動手能力、創新能力和實踐能力，特別是與科學技術發展相適應的綜合能力和創新精神。

但是長期以來，物理實驗教學存在著教學模式老化[2]，教學方法呆板無趣的問題。幾乎所有的實驗都是由教師安排好實驗內容，準備好實驗儀器，上課時講解實驗原理、實驗內容、擬定出實驗步驟，甚至還設計好記錄數據需要的表格。學生不用動腦思考，只需要按照設計好的步驟去做實驗，課后交上實驗報告了事。這樣使物理實驗課失去了應有的作用，課堂枯燥無味，難以激發學生做實驗的積極性和主動性，更談不上創新意識和創新能力的培養。尤其是對于農科專業的學生，普遍對物理實驗課重視不夠，認為做這些實驗沒有什么用處。

所以，實驗教學必須轉變思想，自覺地把學生置于實驗的主體地位上，認識到學生既是認識實驗的主體，又是實踐實驗的主體，而教師只是起主導作用，在實驗中應給學生自己發揮的空間，對于特定的實驗，引入該實驗在農學、生物學方面的應用實踐環節，使學生直觀認識到物理學在農學和生物學中的應用。實驗教學模式改革勢在必行[3]。

1教學模式改革創新

根據目前我校大學物理實驗的開設情況，可以分以下幾種模式進行課堂教學改革。

1.1 發明創造式

如在“溫差電動勢的測量實驗”中，教師給出這樣一段引言“如果利用今天的實驗器材，讓你測量一只小麻雀的體溫，你能做到嗎？”學生立刻表現出好奇心。在進行說明后，教師宣布實驗方式：“把桌上的實驗器材變成一個熱電偶溫度計，進行定標后就可以使用了。”然后預留10分鐘時間，按照教師事先提供的討論提綱，讓學生分組討論實驗儀器的使用，定標的方法，測量小動物體溫的方法，然后隨機抽取一名學生，向大家介紹實驗的方法，講解不周到的部分再由其他學生進行補充。最后由教師介紹溫差電動勢的成因和實驗中的注意事項。這種方式能夠極大地調動學生上物理實驗課的積極性，學生對實驗儀器的使用印象也更深刻。

1.2 問題解決式

在“示波器的使用實驗”中，學生經常會問：“做這個實驗有什么用啊？”因為相比其它實驗，這個實驗沒有明確的實驗結果。教師可以把實驗過程分為兩個需要解決的問題，一是教師把1臺示波器的旋鈕調亂，然后從四組學生中每組隨機抽取一名學生進行“修復”，調出波形；二是利用目前實驗室已經淘汰不用但功能正常的信號發生器產生未知的信號，向學生征求有幾種方法可以測出這個未知信號的頻率和電壓？學生需要完成的內容變得有挑戰性，激發了學生的好勝心，雖然學生還是需要把課本需要完成的內容全部弄懂才能解決問題，但是相比直接告訴學生逐個旋鈕的用法，顯然這種方式更能讓學生真正明白示波器的使用方法和作用，而且實驗過程也由無趣變得活躍，能夠極大地激發學生對物理實驗課的熱情，很好地培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，提高學生的科學素養，體會到科學研究過程中的艱辛和樂趣。

1.3 利用理論分析現象式

大學物理實驗的一個重要部分是驗證性實驗，目的是為了加深對理論知識的理解和培養學生的物理實驗技能，也是培養學生科學思維和初步創新能力的絕佳途徑。在一些和理論知識聯系密切的實驗中，就要引導學生學會用理論課上學到的知識分析實驗過程中的現象。如在“空氣比熱容比的測量實驗”中，引導學生思考每一步操作對應的物理過程是什么？讓理論課上枯燥的過程分析轉變為眼前生動的實驗現象，也讓眼前的實驗現象變得更有深意。在“利用霍耳傳感器測量圓線圈和亥姆霍茲線圈的磁場實驗”時，結合理論課上“‘畢奧-薩伐爾定律的正確性可以通過實驗值和理論計算值相一致而得到驗證”，讓學生來看下“畢奧-薩伐爾定律”是正確的嗎？另外，教師列出探索提綱讓學生利用實驗儀器進行探索，并讓學生根據霍耳效應的原理，自己分析實驗現象的原因，例如，讓霍耳探頭扭轉90°放置，并也保證傳感器正對待測點，這時測量的磁感應強度值有什么變化？如果霍耳探頭扭轉180°放置，又有什么不同？讓學生把探索的現象和原因分析寫下來，做為實驗報告的一部分。

1.4 學生主講式

將全班同學根據能夠進行學生主講式教學的實驗項目進行分組，每組負責主講一個實驗。課前預留一定時間讓大家熟悉實驗儀器，然后隨機抽取組內一名成員，上臺為大家講解實驗目的，實驗原理，實驗儀器的使用，實驗步驟，數據處理方法。這種實驗方式要求課下學生要自己通過查閱資料及相互討論弄懂實驗原理等內容，對于書上沒有講到的內容，讓學生充分利用圖書資料和網絡資源進行查找。如“霍耳效應實驗”中，就需要小組查找并為大家講解清楚什么叫做對稱測量法以及對稱測量法是如何巧妙消除實驗誤差的。采用這種方式，每一次實驗學生都可受到類似于科學研究的訓練，并鍛煉了學生的表達能力，培養了合作意識。

1.5 聯系實際式

針對某個具體實驗，介紹物理學史上有關的趣事，實驗的首做者，或者介紹該實驗在實際生活中的應用，與實驗內容有關的前沿科學的發展等，可以使學生了解更多知識，擴展應用面，吸引學生的注意力，尤其是與學生日常生活相關的知識介紹，會使學生對實驗產生親近感。如在“邁克耳遜干涉儀測量激光波長實驗”中，向學生介紹這是一個與諾貝爾獎有關的儀器，這個儀器在物理學史上起到過的重要作用。又如在“液體的表面張力實驗”中，讓學生利用這種方法測量牛奶是否變質，這與學生的專業息息相關，從而可以激發學生實驗興趣，并領悟到物理學原理在實際中的應用價值，意識到當前做的物理實驗的思想、原理、方法和手段，對自己今后的工作生活會帶來啟發和幫助，從而認識到物理實驗充滿生機和樂趣。

2結語

以上幾種教學方式可以根據具體實驗，結合使用。同時在實驗成績的評定上，在注重結果的同時也注重實驗過程的考核，即注重學生實驗態度、實驗方法、實驗技能的培養。可以給積極上臺講解實驗的學生適當加分，給積極發現問題、探索問題的學生酌情加分。使物理實驗教學模式的改革激發學生進行物理實驗的熱情，使學生牢固掌握基本的實驗技能，受到科學研究方法的訓練，培養學生的自主學習能力和實踐創新能力，認識到物理學和物理實驗在現代科技和現代農學、生物學中的應用。

參考文獻

[1] 王宙斐，等.大學物理實驗[M].中國農業大學出版社，2011.

[2] 孫建.對大學物理實驗教學改革的幾點思考[J].西安郵電學院學報，2011，16（S2）：157-159.

[3] 薛同蓮，等.大學物理實驗教學改革的探索[J].科技資訊，2011（14）：203.