高校物理專業實驗教學能力培養初步研究

李娜

摘要：物理實驗是物理教學的重要組成部分，在高等師范院校中的位置是非常重要的。物理實驗在培養學生的基本實驗技能，以及學生的世界觀、科學觀都有其他課程不可替代的作用。物理學本就是一門基于實驗的科學高校物理探究性實驗的施行正是順應了物理教學的基本規律。因此，本文分析了高校物理探究性實驗的意義，繼而提出了高校物理實驗探究性實驗的設計原則，最后提出了高校物理教學實驗中應當采取的幾種教學措施，希望能為物理教學工作者提供一些參考意見。

關鍵詞：高校物理；探究性；實驗教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）12-0046-02

隨著科學技術的飛速發展和知識經濟時代的到來，對當代大學畢業生提出了越來越高的要求，大學畢業生不僅要有創新能力以及較高的綜合素質富的專業知識和一定的實踐技能，還要有較強的創新意識，以滿足現代社會對人才培養的需要。這就給高等院校校的教育教學提出了更高的要求。

一、高校物理探究性實驗的意義

物理學是一門以實驗為基礎的科學物理實驗在物理學發展史上占有重要的地位。先進的物理實驗常常是新興科學技術的生長點。物理實驗作為物理教學的基本手段，其特殊的教學功能，提供了科學的思維方法，它不僅能夠為學生提供學習的感性材料，驗證物理理論，而且能加深其對基本知識的認識程度，激發學生的求知欲，培養學生的實驗能力。實驗教學作為整個教學過程中一個十分重要的環節，相對于理論教學，具有直觀性、實踐性、綜合性、探索性、啟發性等特點。在能力培養方面有著課堂理論教學和其他教學形式不能取代的作用。通過實驗能豐富、活躍學生的科學思想，加深對理論知識的理解，培養學生對客觀世界的分析、觀察能力和良好的實驗素養，樹立實事求是、嚴肅認真的科學態度以及刻苦鉆研、堅忍不拔的工作作風。

中學物理課的實踐教學、畢業生的跟蹤調查和實習學生的信息反饋等諸多情況都反映出高師院校物理專業學生的實驗能力較差，滿足不了時代的需要，所以有必要探討一下高師院校物理專業學生的實驗能力培養問題。

二、高校物理探究性實驗的設計原則

物理探究性實驗的設計原則主要有六個：主體性原則、目標性原則、科學性原則、趣味性原則、簡約性原則和互動性原則。

主體性原則強調的是以學生為主體，讓學生自己去研究問題，發現問題并解決問題。主動權在學生手中，并不意味著教師就無所事事，相反，教師應該在教學過程中及時發現學生身上的問題并加以糾正，對于學生不明白的地方要對其進行指導和點撥。目標性原則指的是實驗目的要明確，包括知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀三個方面的內容。科學性原則是針對探究性實驗設計的全過程來說的，要求實驗原理、裝置、操作程序和方法科學合理，設計所采用的步驟、標準和方法都要有實踐基礎和理論根據。趣味性則要求考慮到學生的認知水平和心理特點，把實驗設計得生動有趣。簡約型原則秉承節省實驗裝置、材料和時間的原則，要求實驗設計使用盡可能少的實驗步驟和器材，簡化的實驗方法和裝置，在盡可能短的時間內達到預期的目的。互動性原則強調師生之間的有效交流和互動。

三、高校教學采取的措施

1.開展設計性實驗，培養學生獨立學習和獨立研究能力。普通高等師范院校由于受傳統教學思想的制約，長期以來重視教學知識傳授，輕實驗能力的培養，所開實驗其操作多為包辦、說教、注入式的傳統實驗教學模式。在電子技術實驗中，往往是實驗教師先組裝好現成單元電路板，再由學生按實驗指導書上的原理、步驟，按部就班地驗證一遍，之后憑理論知識完成實驗報告，這樣學生進行實驗的成效不是最好，不利于培養學生的能力。一些實驗指導教師通常存著“三怕”的思想，即：怕秩序亂，怕實驗結果不統一。因此，往往采取“抱著走”、“注入式”的教學方法，學生養成了一種依賴、跟著走的被動心理狀態。開展設計性實驗可以培養和檢驗學生應用理論知識、掌握實驗原理、正確選擇與操作儀器、確定測量條件等方面的能力。能給學生一個較寬闊的思考空間和選擇余地，可以發揮他們各自的思維與想象力，使學生的創新意識和綜合能力受到啟發與鍛煉。

2.更新教學內容，加強與基礎課程改革的聯系，注重高師課程對中學物理教學的指導作用。高等師范院校物理學專業課程的教學內容要不斷吸收物理學科的新發現、新思想、新理論和新的研究成果，反映物理學科的前沿信息，緊跟時代前進的步伐。要本著少而精，博而通，強化基礎，刪繁就簡，擴大信息量的原則，突破課程體系的封閉性，實現與相關相近課程甚至跨學科課程的交叉復合。同時，在高師物理學專業課程的教學中要突出所教內容與中學物理知識的聯系及其對中學物理教學的指導作用。使學生懂得如何用大學所學知識指導中學物理教學，從而使學生感到學習這些課程對他們將來的物理教學工作是非常重要的，只有真正掌握好大學主干課程的知識內容，才能高屋建瓴、游刃有余地把握中學物理的教學，從而提高物理教學能力。

教育理論課的內容也需要更新，要把基礎教育課程改革的重大教學理論知識及實踐問題作為課堂學習、研究的重點內容，以提升教育類課程的現實針對性，使學生能夠用最新的教育理念指導自身的學習和實踐。同時，應注重理論聯系實際，在課堂教學中要將理論知識與中學物理教育教學的實際，尤其是與物理新課程改革聯系起來。此外，還應編寫中學物理教學的典型案例添加到課程中。這樣不但能夠使物理學專業師范生吸收在職物理教師教學的經驗，了解基礎教育的實際，而且能夠提高他們學習這些課程的興趣和實效，幫助他們認識到這些教學知識和教學技能對實際工作的重要性，從而促使他們更有效地提高物理教學能力。

3.多媒體背景下的“自主式”模式，培養學生自主性。多媒體的產生使教學進入了新紀元。通過多媒體這種高端設備，學生可以提高與同伴交流協作的能力，加強課堂與生活、與社會的聯系，還可以根據大量的實驗模擬資料和音像資料在屏幕上設立情境，便于學生獲取知識。

將課堂教學與多媒體有機結合，可以把學生的思想和情感自覺融入到實驗中，幫助學生理解和掌握知識。例如在講“分子熱運動”這節實驗課時，可以利用Flash課件把整個實驗過程形象生動地演示出來，幫助學生有效理解分子的“雜亂無章的運動軌跡”，把抽象的問題具體化，課堂氣氛逐漸活躍起來，學生對此的理解也很到位。

4.豐富教學手段，改進教學方法，提升教學效果，充分體現高師教師教學示范性作用。物理新課程提倡探究教學。而要想指導學生進行科學探究，“讓學生通過自己的思維、動手實驗、查閱文獻等，體驗探究過程的曲折和樂趣，發展科學研究的能力，增強對科學探究的理解”，教師本身必須具有科學探究的經歷，必須具有創新意識和創新能力。正如陳至立同志所指出的：“只有具有高素質的師資，才能有力地推動素質教育；只有具有創新精神和創新意識的教師，才能對學生進行啟發式教育，培養學生的創造能力：只有教師了解當今高新技術發展的最新成果，才能站在高科技革命的高度，鼓勵學生勇敢探索；只有教師自身具備不斷學習提高的能力，才能教會學生如何學習。而教師的人格力量，更是學生成長的重要精神源泉。”而現行高等師范教育的教學實踐中，大多數高師教師在課堂上扮演的是一個“知識的傳授者”、“灌輸者”的角色，師范生在課堂上仍然以被動接受學習為主，“上課記筆記，考試背筆記、考完扔筆記”是對師范生學習生涯的最真實的描述。這樣，當他們日后走上工作崗位時，最終也像他們的老師一樣成為一個“知識的傳授者”，不知如何引導學生質疑、調查、探究、在實踐中學習，也不知如何發展學生的認知策略、學習策略。因此，高等師范教育必須改，改變原有的單純授受式的教學方式，改進教學方法，豐富教學手段，提升教學效果，充分體現高師教師教學示范性作用。

5.“開放式”模式，培養學生主動參與精神。新課標對教學的要求是強調個體的接受現狀，提倡有效地接受與體驗相結合，研究與發現并重，從而提高學生自己動手解決問題的能力和通過研究性學習獲取知識的能力。“開放式”教學模式的順利實施關鍵在于教師正確理解和對待“以人為本”的教學理念以及課堂的開放程度。采用這種教學模式的好處就是學生的學習興趣被激發，思維的研究技能、獨立性和創新性都得到更好的鍛煉。

四、結語

高校物理探究性實驗對于高校物理具有重大的意義，以上的幾種教學措施只是其中幾種常見的有效措施。高校物理實驗教學任重而道遠，還需要廣大物理教學工作者付出更大的努力去探索。

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