分層次教學方法在大學物理實驗教學中的應用研究

楊健 劉雪凌　張磊

摘 要：文章構建新的大學物理實驗教學體系，分層次循序漸進，培養學生實驗技能，提高實踐動手能力。通過基礎性、綜合性、設計研究性實驗與開放式實驗教學，培養學生勇于探索、善于研究、主動學習的創新精神。

關鍵詞：分層次教學 大學物理實驗

一、前言

在大學物理實驗教學當中，總會遇到學習能力與學習風格各不相同的學生。然而面對大學物理實驗這一門理工科中必修的基礎課程，在一定層度上，采用統一傳統的教學方法會對提高學生個性特色的思維與思考能力增加難度。如此一來，學生只會在簡單的層面上了解物理中的現象與定律，而不會獨立思考。所以，需要重新塑造新的大學物理實驗教學方法——分層次教學來實現“因材施教”，宣揚常思考、敢探索的精神。

二、大學物理實驗教學的現狀

在我國的高等教育事業中存在著一種現象：隨著高等學校的擴招，接受高等教育的人數也隨之增多，最后就迫使高效推行“大眾化教育”方式來兼顧眾多的學生，如此一來，生源的質量不斷下降，教學質量也會相對下降，學生所學到的所掌握的知識也會停留在淺層而不能領略到其中的精髓。

隨著生源的擴招，學生在認識問題、思考問題與解決問題的能力上往往會出現“分層”的特點，而且個體差異程度也被拉大，因此以往統一標準的教學方式難以兼顧所有學生，換言之，傳統的物理實驗教學方式不再適用。即使同為物理學院的學生，但不同專業，對大學物理實驗的學習要求就會相應不同。不同層次的學生對大學物理實驗的學習能力和知識掌握的效率也不同，對知識的需求也不盡相同。

試想，如果在同一課堂上，教師要兼顧具有高學習能力的學生并且還要顧及思考能力相對低的學生，該為教師如何備課，采取怎樣的教學方法才最合適？因此針對學生“分層”的特點，應構建分層次的大學物理教學方式，循序漸進地培養學生思考問題的能力和提高實驗技能。

三、分層次教學的含義

由于學生的知識基礎和接受知識的能力存在明顯差異化的原因，分層次教學就會針對不同水平的學生以班級為單位進行劃分，并制定相對應的教育目標和教學方法，對學生提供針對性的指導，最大限度為學生提供最為適合他們的學習條件。這種教學方式具有分層遞進和彈性化的特點，體現了孔子“因材施教”的思想，適用于多門學科。

四、施用分層次教學方法的目的與作用

（一）目的

就如上文所提及的，為了尖子生得到更大的進步、更好的發展，為了讓后進生不落伍、增強其自信心，為了最大限度地讓學生能掌握大學物理實驗的精髓與其中探索的精神。并且大學物理是基礎學科，如果不能掌握其中的基本知識，對其他相關的學科也會造成一定的影響，那么學生的發展就會得到限制，成績就會“上不去”。為了一改以往“統一標準”的教學模式，根據不同層次的學生，遵循“因材施教”的原則來實施分層次教學模式具有一定的必要性。

（二）作用

在物理學中存在一條知識鏈，需要前面的基礎知識做鋪墊，層層深入地學習后面的知識。若不能打好前面的基礎，到學習后面的知識的時候就會難以消化，然而分層次教學能很好地解決存在基礎差異化的問題。而且讓成績不一樣的學生找到對大學物理實驗的興趣，幫助他們提高學習成績；采用適合各層次的教學方法，爭取慢慢縮小不同層次的差距以達到學生整體優化的教學目的。

五、分層次實驗教學體系的構建

（一）大學物理實驗的層次確立

層次分得好壞與否會直接影響實行分層次教學所取得的成效，所以層次劃分這一步尤為重要，不容有失。高校必須以大學物理實驗的教學目的為依據，根據學生的學習能力從低到高劃分出大學物理實驗的四個層次：基礎性實驗層、綜合性實驗層、設計研究性實驗層與開放式實驗層。每一個實驗層次的難度、對學生所需要的動手實踐能力和完成課程所需要學時都各不相同。

按照教學要求和學生水平確立好實驗層次之后，就要根據不同的專業確定不同的教學目標和能力培養的方向。結合實際的教學、教師的教學特點和學生的學習特點，選擇適當的實驗層次作為培訓要求。當學生達到本實驗層次的要求后，學生可自主選擇是否進行深一層次的物理實驗的學習。

（二）推行分層次教學的具體方式

1.基礎性實驗層

基礎性實驗層次是由原來統一標準教學模式下開設的物理實驗演變而來。對于這一層次的物理實驗，與大學物理的理論課程具有緊密的聯系，可謂息息相關，但是對學生的獨立思考能力與處理問題的要求不高，適合大部分的學生而不會給予較多的學習壓力。該實驗層次的實驗內容只要是讓學生親自驗證大學物理的理論知識，加深對基礎知識的理解并掌握鞏固。

建立這一實驗層次的目的是培養學生最基本的實驗能力。而教學方法依然是以往大眾化的教學方法：實驗前由老師講解實驗原理、注意事項、實驗的步驟以及儀器的使用方法，然后學生根據實驗的要求和教材進行實驗、獲取數據并分析最后完成實驗報告。

2.綜合性實驗層

綜合性實驗層次是基礎性實驗層次的一個延伸，對學生的自主實驗能力和獨立思考能力的要求相對提高了，更能培養學生的動手能力和更深入地對實驗原理和方法進行理解。該層次的實驗有：聲波測距、電子荷質比測量、多媒體光纖傳導、高溫超導、壓力傳感器等。

因為該實驗層次老師不會過多地干預，主要是學生自主進行實驗，所在時間上存在一定程度的不確定性。所以物理教學網站上應開設多個實驗室的預約時間，讓學生進行自由的實驗預約。

3.設計研究性實驗層

設計研究性實驗層次的主要培養目的是進一步拔尖學生的動手能力，是為想在物理實驗中更進一步研究的學生而建立的。在一層次中，老師不再對實驗的要求進行解釋，只是提出實驗的期望目的，并列出實驗所需要的儀器和可供選擇的研究課題，要求學生選擇課題后自行想出一個可行方案再交由任課老師審核。只有方案被審核通過后方能進行實際的實驗操作。

4.開放式實驗層

開放式實驗顧名思義是以開放的形式進行實驗。在實驗內容、實驗方法和實驗時間實行全方位開放，是一種高度具有個性化的教學模式，力求滿足學生求知欲和培養學生的敢于探索勇于創新的精神，提高學生的實驗技能。研究的課題是學生針對自己個人興趣愛好和專業特點而自擬，同樣實驗的方案需要不斷修改直至通過老師的審批后才能開始實驗，并且全部實驗由學生自主完成。

結束語

分層次的實驗教學的確存在許多的優勢，但是凡事具有雙面性，分層次的教學也有弊端。優在本教學模式以學生為本，使尖子生更出類拔萃，使后進生學有所得，兩全其美；弊在教學成本增加，由于實驗室的開放時間自由，使得管理的難度加大。因此，需要對此教育模式進行研究，探索出最優的分層次實驗教學模式，全方位提高實驗教學的質量。

參考文獻：

[1]黃睿，淺析工科大學物理分層次教學[J].大學教育.2014（16）

[2]黃阿洋，中職物理實驗分層次教學方法探究與實踐[J].經營管理者.2013（31）

作者簡介：

楊健（1979-），女（漢），河北邢臺人，防災科技學院基礎部，講師，理化教研室副主任，主要從事聲致發光實驗研究和大學物理教學工作。