大學物理實驗中的素質(zhì)教育

摘要：針對大學物理實驗教學中學生存在的問題，以提高學生素質(zhì)為目的，指出設(shè)計性實驗在大學生素質(zhì)教育中所起到的重要作用，并結(jié)合現(xiàn)階段物理實驗與理論教學中所存在的弊端，提出了適當?shù)慕虒W改革方法。

關(guān)鍵詞：大學物理實驗教學；設(shè)計性實驗；素質(zhì)教育

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：B 文章編號：1674-9324（2013）06-0210-02

一、引言

大學物理實驗課程是高等理工科院校對學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端[1]。但是目前的大學物理實驗教學中，對學生實驗的考核通常是完成實驗報告、實驗思考題等筆頭作業(yè)，或在期末考試中放入一定比例的實驗筆試及操作考試，這種評價忽略了實驗過程中學生所表現(xiàn)出來的實踐能力、探索精神、實驗態(tài)度與價值觀，導(dǎo)致學生只關(guān)注實驗的結(jié)論，輕視實驗的過程，限制了學生解決實際問題的靈活性和創(chuàng)造性，甚至失去了學物理做科研的興趣。因此，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，提高學生對實驗的興趣，讓學生了解實驗本身是學習物理必不可少的，激發(fā)學生的求知欲望，讓學生自發(fā)的自主的提出問題，設(shè)計實驗，完成實驗。筆者嘗試在實驗教學中引入以科學素質(zhì)培養(yǎng)為目的的設(shè)計性實驗，配合物理課內(nèi)容的講授，通過學生親自動手做實驗來加深物理概念的理解，取得了一定成效。

在目前的大學物理實驗課中，通常分為預(yù)備性實驗、基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗[2-3]。設(shè)計性實驗是指在物理思想和教學思想指導(dǎo)下的創(chuàng)造性勞動，是學生利用所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實驗技能，根據(jù)實驗任務(wù)，自己剖析實驗課題，搜集資料，設(shè)計實驗方案、選配儀器，調(diào)試測量，相互協(xié)作完成實驗，分析結(jié)果，進行科學評價，獨立撰寫實驗報告的過程。設(shè)計性實驗的選題具有一定的探索性，實驗內(nèi)容較為先進、綜合，難度適中，適合學生作為課題研究；其目的在于促進學生主動地、積極地學習和思考，培養(yǎng)學生的綜合實驗?zāi)芰Α?chuàng)新精神和實踐能力[4-5]。因此，設(shè)計性實驗教學是科學素質(zhì)培養(yǎng)的有效途徑。

二、改革實驗教學的方法與手段

為了進一步改善教學現(xiàn)狀，老師應(yīng)加大以下實驗的力度，變換自己的傳統(tǒng)授課方式，調(diào)動學生做實驗的積極性。在實驗教學過程中，老師的教學手段可以多樣化，不強求一致，可以根據(jù)學生各自的特色制定不同的教學方法。對于設(shè)計性實驗可以建立“自主式、合作式、研究式”的學習方式改變教師先講，學生再做的實驗教學方法。上實驗課時，要求學生自己講解一些實驗?zāi)康摹嶒炘恚瑢W間相互討論實驗方法，老師有針對性地進行講解、點評，把教師的主導(dǎo)作用轉(zhuǎn)變?yōu)閹椭鷮W生在實驗過程中提出問題、分析問題和解決問題。我們也了解了一下傳統(tǒng)講課的情況。為此我們聽了一次物理大課，老師是用多媒體講課，學生聽課很認真.老師講課時，下面雖很肅靜，但有睡覺的。我們又在一個實驗室中隨堂聽了一節(jié)課，在開始上課前的15分鐘，老師簡單地介紹了一下本次實驗的目的以及實驗儀器的使用，然后整個課堂交給學生，學生爭相討論，積極動手，課堂氣氛十分活躍。可以看出，不同性質(zhì)的課，講課風格也不一樣。如果老師能夠正確地引導(dǎo)學生，讓學生充分發(fā)揮自己的動手能力和思考能力，對理解物理概念配合物理課堂教育有很積極的幫助，從而激發(fā)學生自主學習的能力，更快更好地掌握課堂知識和實驗技能。

三、科學素質(zhì)培養(yǎng)的設(shè)計性實驗

大學生素質(zhì)教育也是一個常抓常新的話題。素質(zhì)教育是以提高素質(zhì)為目標的教育，是依據(jù)人的持續(xù)發(fā)展和社會持續(xù)發(fā)展的需要，在掌握和培養(yǎng)能力的基礎(chǔ)上，以全面提高受教育者的素質(zhì)為根本目的，以尊重學生的主體地位和主體精神為出發(fā)點，以注重開展人的潛能和創(chuàng)新能力，形成人的健全人格為根本特征的教育。相關(guān)高校在推進大學生素質(zhì)教育過程中總是想方設(shè)法實現(xiàn)大學生素質(zhì)教育的創(chuàng)新與發(fā)展。只有突出科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)，在原來宏觀論證、總體推進的基礎(chǔ)上，針對科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)設(shè)計開展活動，才能實現(xiàn)大學生素質(zhì)教育的創(chuàng)新發(fā)展。我認為科學素質(zhì)培養(yǎng)的設(shè)計性實驗的教學模式應(yīng)該包括如下內(nèi)容：

1.組織一個新的學習小組；

2.啟動一項新的實驗任務(wù)，包括實驗任務(wù)、描述所需儀器和操作、分配任務(wù)、推敲問題、擬出可能結(jié)果、提出實驗方案，確定實驗儀器和所需實驗物品、擬出實驗步驟和時間期限等；

3.完成實驗，討論所用的學習資源、分析實驗結(jié)果、表征實驗結(jié)果和誤差；

4.在實驗結(jié)束之后進行反思，總結(jié)所用知識、獲取和精練所用知識。

四、設(shè)計性實驗教學模式

在如上的科學素質(zhì)培養(yǎng)的設(shè)計性實驗教學模式中，突出之處在于學生作為自己知識的建構(gòu)者，在應(yīng)用知識的實踐中，主動參與真實性的活動和任務(wù)，在完成實驗任務(wù)的過程中進行批判性和創(chuàng)造性的思維，并在與小組成員的協(xié)商過程中不斷建構(gòu)自己的知識，在原來認知水平上監(jiān)視自己對知識的建構(gòu).綜合以上分析，基于問題式學習的設(shè)計性實驗教學與實踐過程，使學生主動參與到真實的問題情境之中，主動搜集資料，擬定學習方案，通過獨立思考、小組協(xié)商學習，循環(huán)反復(fù)的解決問題，將高層次思維技能訓練遷移到實驗情境中去，完成實驗任務(wù)。因此，基于科學素質(zhì)培養(yǎng)的設(shè)計性實驗教學對開發(fā)學生的創(chuàng)造力、發(fā)展學生的想象力、培養(yǎng)學生主動建構(gòu)知識的能力具有重要意義。這樣的設(shè)計性實驗教學，使學生逐漸接近科學研究過程，促進科學素質(zhì)的培養(yǎng)。

上好實驗課，為大力培養(yǎng)國家所需要的應(yīng)用型、研究型、創(chuàng)新型人才，建立新的實驗教學體系，結(jié)合我國當前的物理實驗教學改革，我認為：

1.要注重對學生的基本功的訓練，不能忽視基本的內(nèi)容；

2.不能過分貶低驗證性的實驗，這些實驗有助于學生理解物理學的基本概念；

3.教改一定要遵循認識規(guī)律，要注重從實際出發(fā)，對低年級的學生不要過分強調(diào)獨立設(shè)計實驗，不要搞形式上的東西；

4.對于有條件的學校，物理實驗課要實行分層次的、開放式的教學。通過新的教學內(nèi)容和手段使學生對物理學和物理實驗產(chǎn)生濃厚的興趣，以預(yù)備性實驗、基礎(chǔ)實驗、綜合性、演示實驗以及基于科學素質(zhì)培養(yǎng)的設(shè)計性實驗達到對學生的能力、素質(zhì)和創(chuàng)新精神全面培養(yǎng)的高素質(zhì)的人才。

五、結(jié)束語

物理學是實驗的科學，實驗在物理學科的發(fā)展和建設(shè)中具有舉足輕重的作用。因此，科學素質(zhì)培養(yǎng)的設(shè)計性實驗的教學模式是必不可少的。學生是科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)的直接參與者，也是最大受益者。發(fā)揮學生的主觀能動作用，吸引學生廣泛參與、主動參與實驗教學中，能夠使學生更好地學習文化知識和動手能力，使教師更好地了解指導(dǎo)學生，真正提高大學生整體和綜合索質(zhì)。

參考文獻：

[1]高晨陽，張小平.物理實驗與大學生素質(zhì)教育[J].甘肅科技，2009，25（4）：166-167.

[2]張亞妮，王較過.優(yōu)化設(shè)計性實驗教學培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)[J].物理實驗2002，22（10）：22-23.

[3]劉繼家.設(shè)計性實驗和創(chuàng)造性能力培養(yǎng)[J].物理實驗，2000，20（6）：27-28.

[4]陸錦沖.試析大學生素質(zhì)教育與科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].黑龍江高教研究，2011，（11）：122-124.

[5]張增明，孫臘珍，霍劍青，張權(quán)，張憲峰.研究性物理實驗教學的實踐[J].物理實驗，2011，31（2）：20-24.

作者簡介：張紅燕（1979年5月）女；漢族，籍貫：新疆；現(xiàn)任職于新疆大學物理科學與技術(shù)學院，講師；理學碩士；研究方向：有機材料非線性光學。