物理實驗教學方法的研究與發展

張 禮, 左玉生, 吳 弘, 陳 杰

(1. 東南大學 成賢學院, 江蘇 南京 210096； 2. 東南大學 實驗室與設備管理處, 江蘇 南京 210096)

物理實驗教學方法的研究與發展

張 禮1, 左玉生2, 吳 弘1, 陳 杰1

(1. 東南大學 成賢學院, 江蘇 南京 210096； 2. 東南大學 實驗室與設備管理處, 江蘇 南京 210096)

在教學改革新形勢下,高校物理實驗教學改革,主要是教師處理好教學和科研的關系,將自己科研前沿知識領域的研究問題引入課堂,激發學生的學習興趣和求知欲；以學生為主體、教師為主導,充分發揮學生的主觀能動性,著重培養學生的創新思維能力,實現提高學生實踐動手能力。

物理實驗； 教學和科研； 課外研學

“創新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力”。創新人才的培養已成為我國建設創新型國家的決定性因素[1]。高校課堂教學是創新人才培養的主要方式,對于高校課堂教學藝術和方法,許多教師提出了不同的見解[2-4]。

教學改革存在著無數種可能,需要高校勇敢嘗試和科學創新。現代化開放的實驗教學與管理模式,有力地支撐了“理論教學、實踐教學、自主研學、網絡助學”四位一體教學模式的構建,其中,實踐教學主要依托實驗室和實驗課的創新發展[5-10]。

1 提高教師責任意識,突出教學育人理念

1.1 處理好教學與科研的關系

高校教師除了承擔課程教學任務外,還要承擔學科專業領域的國家級、省部級等科學研究工作,因此許多高校都存在高職稱教師因科研任務繁重而不愿意上課,或者找自己的博士、碩士學生代課的現象。

教書育人是教師的本職工作,因此教師應把工作重心放在教學上。教師要在前一階段掌握了一定教學理論、教學規則的基礎上,從自身特點、課程特點、專業特點出發,與教育教學理論融合為一體。實驗課堂教學中,教師應從實際情況出發,采取靈活多樣的教學方法和教學組織形式(如小班化教學、研討式教學等)來開發學生的智力,培養學生的動手能力,尤其是培養學生的創新能力和科研能力。

教師潛移默化地將自己的學科前沿知識、科研態度、科研觀念、科研方法傳給學生,進而為學生以后獨立從事科研活動打下堅實的基礎。科研是使教師課堂教學知識內容升華的必要保障。

1.2 處理好教書與育人的關系

韓愈有云:“古之學者必有師,師者,所以傳道授業解惑也。”則言明:要教書先育人。初入大學的學生,比之初、高中階段與社會有了更多的接觸,這個時期,對大學生的人生觀、價值觀會有很大的沖擊。教師應把育人放在第一位,把正確的人生理念、價值理念在課堂內外的接觸中滲透給學生,為他們今后的人生、價值理念掌舵護航。

2 優化課堂教學設計,深化教學反饋方式

2.1 處理好不同專業的教學法關系

處理好不同專業的教學法關系[11-12]主要是針對學生主體的多樣性而言,需要教師根據學生文、理、工科,不同專業、數理基礎差異等作出相應的調整,適當增減難易程度,適當突出重點。

2.2 處理好材料順序與探索知識順序的關系

實驗課不同于理論課,教師著重培養學生的實踐動手能力、創新能力,使其在以后的學習和工作中能夠獨立操作或改進大型儀器設備,從而提高大型儀器設備的使用效率。

課堂教學可以分為3段式教學。第一段,教師可以讓學生按照預習情況,分組討論,試著操作儀器,教師對實驗中出現的問題及誤差現象及時演示、講解,引導學生大概了解進行完整實驗的操作流程。第二段,學生根據教師的指導,完整地完成實驗。實驗掌握較好的學生可增加自己創新操作方法,2次結果進行對比分析,看看哪種方法更好,好在哪里。第三段,教師和學生分別總結該次實驗中的主要問題和注意事項,以及實驗操作可以改進的地方。以此3段式教學,可以充分發揮學生的主觀能動性,使學生從思想、行動上充分參與到實驗中來,摒除以往學生過于依賴教師,自己不動腦,教師怎么說就怎么做的現象。

2.3 處理好教師和學生的互動性關系

結合生活中的實際例子,激發學生的學習興趣,引導、啟發學生自主提問,自主尋找答案,處理好“舉一”與“反三”的關系。孔子曰:“舉一隅,不以三隅反,則不復也。”以日常生活中遇到的現象做引子,引導學生主動思考,鼓勵學生自己將問號變成句號,給學生留出適當的思維空間,從而改變教師講授提出問題,指導學生分析問題、解決問題的固有、傳統互動方式。

2.4處理好理論聯系實際的關系

這一點主要是結合第3點體現出來的,比如大學物理實驗中牛頓環實驗——光的干涉現象,可以從生活中常見的陽光下五彩繽紛的肥皂泡、雨后馬路邊水面上的彩色條紋等薄膜干涉現象引入理論研究。

3 重視課堂方向引導,優化實驗問題引入

3.1 側重講解方向引導

課前的實驗介紹部分,普通的做法基本都是對儀器使用方法的介紹和對物理理論的講解,而本文提到的是側重實驗重點的講解,例如有些實驗的實驗方法非常好,有極大的拓展性,有的實驗是理論課解決的問題,有其不可替代性,那么在介紹的時候即可以加入這部分的說明,以提示學生本實驗的重點,并引導學生思考和拓展。

3.2 探究實驗問題引入

學生、教師互動過程中,教師在回答問題時應注意引導,待學生了解后,教師需要巧妙地就問題提問題,而不要讓這個問題只停留在原地。例如,一些操作問題在解決后可設問,這類問題還會在哪些地方出現,這類方法還會在哪里用到等,學生可以通過查閱資料等進行解決,最后表達在實驗報告中,這樣可以“趁熱打鐵”地更深一步地進行學生技能的系統訓練。

4 注重實驗課外研學,強化實驗問題解決

4.1 課前預習的引導

學生的課前實驗預習雖然屬于課外部分,但可以落實在2點:第一安排學生與儀器“見面”,即安排開放的時間供學生自由地進入實驗室,面對其下節課需要做的實驗進行實物預習,這樣做的好處是學生不再對實驗儀器陌生,而且可以通過實物對儀器部分進行大致的了解,包括其外觀、功能、原理及使用的注意事項等,切實讓學生在進入實驗室之后做到心中有“譜”；第二是安排網絡答疑,學生在去過實驗室之后可能對預習的內容依然存疑,那么可以通過在網絡上的答疑和解惑,真正做到進入實驗室之后的充分準備狀態。

4.2 課后報告的解惑

學生在數據處理上的一些疑問以及對實驗的一些深入性研究,通過網絡互助的方式進行解決。這樣做的好處是學生有疑問的時候能夠盡快地得到解決,同時也縮短了教師與學生的距離。

5 結束語

高校實驗教學的改革,主要是以學生為主體、教師為主導,充分發揮學生的主觀能動性,著重培養學生的創新思維能力,實現提高學生實踐動手能力。

References)

[1] 易紅.高校實驗教學與創新人才培養[J].實驗室研究與探索,2008,27(2):1-4.

[2] 段慶祥.高校教師教學藝術特征芻議[J].教學研究,2006,29(6):493-495.

[3] 袁格俠,王娟平.高校課堂教學藝術的探索[J].學術研究,2013(10):15.

[4] 葉瀾.重建課堂教學過程觀:“新基礎教育”課堂教學改革的理論與實踐探究之二[J].教育研究,2002(10):24-30.

[5] 朱紅香.構建自主—互助學習型實驗課堂教學的嘗試[J].實驗室科學,2008(1):29-31.

[6] 吳素微.淺談新課程背景下自主學習型課堂的構建[J].陜西教育:高教版,2007(9):14-15.

[7] 耿永華.“學習型課堂”理論初探[J].沈陽教育學院學報,2007(4):50-52.

[8] 潘永慶.構建自主-互助學習型課堂的實踐研究[J].教育研究,2006(12):84-87.

[9] 王妮娜.“學習型課堂”:文學課教學改革的有益嘗試[J].陜西教育學院學報,2004(4):44-47.

[10] 毛彩萍.合作學習型實驗課堂教學策略的初探[J].中學教育,2003(10):19-21.

[11] 唐玉霞,馬蘭.教學評估量規的編制及應用[J].評價與管理,2012(1):17-23.

[12] 宋萑,鐘秉林.走向實踐與技藝化危險:中美教師教育模式改革研究:中美教師教育比較研究之二[J].高等教育研究,2011(9):64-69.

Research and development of physics experimental teaching method in teaching reform in colleges and universities

Zhang Li1, Zuo Yusheng2, Wu Hong1, Chen Jie1

(1. Chengxian College, Southeast University, Nanjing 210096, China;2. Office of Laboratory and Facility Management, Southeast University, Nanjing 210096, China)

Under the new situation of the teaching reform,the reform of the physics experimental teaching in the teaching in colleges and universities is to deal with the relation of teaching and the scientific research,you can introduce your knowledge areas of the scientific research that you are researching in to your students in class,it will inspire the students’ interesting in learning and they will be thirsty in getting the knowledge. Taking the student as the main body ,the teacher as the leading, it will give full play to the subjective initiative of students, and stimulate students’ thinking and ability, focusing on cultivating the students’ innovative thinking and ability,and improving the students’ practical ability.

physics experiment; teaching and scientific research; extra-curricular research

2015- 04- 07 修改日期：2015- 05- 18

張禮(1982—),男,江蘇揚州,碩士,實驗師,主要從事物理實驗教學及實驗平臺建設工作

E-mail：yanzhu0514@163.com

左玉生(1981—),男,江蘇揚州,碩士,研究實習員,主要從事大型儀器設備共享平臺建設及國家級虛擬仿真實驗平臺建設工作.

E-mail：zuoyusen626@seu.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2015)10- 0197- 02