運用現代教育技術改進分光計實驗教學*

◆周江 羅昭霞 朱基珍 莫濟成

運用現代教育技術改進分光計實驗教學*

◆周江 羅昭霞 朱基珍 莫濟成

分光計實驗是大學物理實驗課程中的基礎性光學實驗之一，儀器結構復雜，調節難度大，注意事項繁多，很多學生不能按時完成實驗。綜合利用各種現代教育技術改進分光計實驗教學，能夠有效減小教師教學和學生學習的難度，提高實驗教學質量，在實際教學中取得良好效果。

分光計；示教儀；多媒體；智能手機；實驗教學

1 引言

隨著科技進步和社會發展，現代教育技術在高校中越來越受重視，現代教育技術將以計算機為核心的現代技術應用于教學［1］，豐富了教師的教學手段，教師的教學理念和教學方法也隨之逐步改變。

分光計實驗是大學物理實驗課程中的基礎性光學實驗之一，各校開設的分光計實驗項目主要有“用分光計測定三棱鏡折射率”“光柵衍射”“用分光計測定液體折射率”等。分光計是一種基礎光學儀器，結構復雜，儀器調節較難，注意事項繁多，很多學生不能按時完成實驗。以“用分光計測定三棱鏡折射率”實驗為例，學生在實驗中涉及的難點有“減半逼近法”、最小偏向角的確定、讀數方法等。教師講解的內容多、時間長，學生聽課時理解困難，實驗操作時遇到的困難較多，實驗中出現的問題很多。

很多文獻對分光計實驗的實驗難點的講授方法進行了探討［2-3］。本文總結綜合利用現代教育技術改進分光計實驗教學的幾種方法，這些方法能夠有效減小教師教學和學生學習的難度，提高實驗教學質量，在實際教學中取得良好效果。

2 示教儀

教師在分光計實驗的課堂講解中遇到的一個困難是分光計的望遠鏡目鏡只能供一個人觀察，講解時學生無法同步觀察到實驗現象。尤其是在講解減半逼近法及最小偏向角等光學現象變化時，學生若不能同步觀察到實驗現象，很難理解教師講解的內容。分光計示教儀利用CCD攝像機和彩色監視器，將望遠鏡目鏡中觀察到的實驗現象同步顯示在顯示器上，供聽課的學生觀察。利用分光計示教儀，教師在講解實驗操作的同時，全體學生都可以在顯示器上同步觀察到實驗現象的變化情況，可以實時理解實驗操作與光學現象變化的關系。利用分光計示教儀講解分光計實驗，教師講解方便，學生也容易理解，能有效降低教學難度。

3 多媒體教學設備

多媒體教學設備利用幻燈、投影、錄像等多種技術輔助課堂教學，正在逐步取代原來的黑板教學［4］。多媒體教學技術能夠將知識內容圖文并茂地呈現出來，還可以利用生動的影像資料輔助教學，信息量豐富，學生學習時注意力更集中，因此，現在大學理論課教師大多習慣于在多媒體教室利用課件授課。

在傳統的實驗教學中，教師一般在黑板上簡單介紹實驗原理和注意事項，課堂教學時更多是圍繞實驗儀器進行講解，學生理解、記憶授課內容時存在一定的困難。在大學物理實驗課程中，利用實驗室的多媒體投影設備，教師在講解實驗原理、儀器結構、調節方法、數據處理等內容時，充分利用多媒體教學能收到很好的效果。例如：在“用分光計測定三棱鏡折射率”實驗中，實驗原理可制作成PPT動畫，講解時學生可以觀察到偏向角隨入射角變化的情況，形象生動；在講解減半逼近法時，利用動畫演示，學生更容易理解調節原理和調節方法。

大學物理實驗課程的教師還可以根據不同實驗的特點，結合自己的教學實踐成果，有針對性地自行開發該實驗的教學課件，在講課時吸引學生注意力，提高學生的實驗興趣。

4 智能手機

隨著網絡技術和通信技術的不斷發展，智能手機已經是集通信、網絡、娛樂、生活、學習、工作多種服務于一體的綜合性個人手持終端設備。近年來，大學生在課堂上使用智能手機上網或娛樂的現象越來越多，為應對這種現象，部分高校教師提出實行“無手機課堂”，在上課時教師和學生均不使用手機，以增強課堂教學效果。這種方法在一些理論課程的課堂上得到應用。

然而，智能手機實際上已經在大學生的學習生活中發揮著越來越重要的影響，學生隨身攜帶使用智能手機已經成為一種習慣，在課堂上強制禁止使用智能手機，他們也會產生抵觸心理，很可能產生與預期相反的結果。“堵不如疏”，在大學生越來越習慣于利用智能手機從網絡獲取信息的情況下，大學課堂也應隨之做出一定的改變，正確引導大學生使用智能手機輔助學習。

*項目來源：廣西高等教育本科教學改革工程項目（2014JGZ132；2015JGZ139）；廣西科技大學教育教學改革立項項目：“面向移動學習的物理實驗教學資源建設”。

作者：周江，廣西科技大學理學院實驗師，研究方向為大學物理實驗教學；羅昭霞、朱基珍、莫濟成，廣西科技大學理學院（545006）。

在移動學習理論的指導下，結合分光計實驗的特點，可以開發面向移動學習的分光計實驗教學資源，讓學生在課堂上利用智能手機進行學習，輔助實驗教學。具體的做法是先將分光計實驗的知識點進行總結歸納，如“用分光計測定三棱鏡折射率”實驗中涉及的知識可以歸納為三棱鏡及其色散現象、減半逼近法調節水平、最小偏向角位置的確定、讀數方法等這樣的小知識點；然后圍繞每個知識點，分別制作2～5分鐘的簡短視頻或PPT等其他形式的電子資源，存儲在自建服務器上；在每個實驗桌上粘貼二維碼，學生可以使用自己的智能手機掃描二維碼，通過實驗室自建的Wi-Fi訪問儲存在本地服務器上的該實驗教學資源，根據自己的需要選取特定的知識點進行學習；學生通過觀看該知識點的視頻及圖文講解，針對該特定問題迅速找到解決方法。如某位學生不知道如何讀數，可以直接點擊“讀數方法”的視頻，通過幾分鐘的學習，就可以獨立解決這個問題。

圍繞各個知識點還可以分別建立討論群組，學生可以將自己對該知識點的疑問或體會、收獲發表出來，與其他學生進行交流，或通過查看往屆學長留下的交流記錄，學習以前學生的實驗經驗和技巧。同時，教師可以有選擇性地將具有代表性的交流貼置頂并給出評論，方便學生更加有效地交流。

在期末進行的學生調查中，這種方法受到學生的廣泛好評，也減小了教師在實驗課堂上進行實驗指導的工作量，學生在實驗中遇到的問題大多可以通過自行學習而解決。

5 結束語

隨著科技進步和社會發展以及學生群體特點的變化，大學物理實驗教學也需要改變傳統的教學模式，充分利用各種現代教育技術和設備，改進大學物理實驗課程教學方法，激發學生學習興趣和學習積極性。分光計實驗作為大學物理實驗課程中相對較難的實驗項目，綜合運用各種現代教育技術和手段，可以有效提高實驗課堂教學質量，增強教學效果，而且能有效降低教師授課和學生學習的難度，從而更好地達到實驗目的。

［1］王繼兵，李昌弘，林一鵬.現代化教育技術在高校教學中的應用研究與探討［J］.中國教育技術裝備，2016（3）：25-26.

［2］章韋芳，趙敏，強曉明.分光計實驗教學中的一些難點探究［J］.合肥師范學院學報，2014，32（3）：81-82.

［3］韓哲，黃洪云.分光計實驗教學的改進［J］.中國教育技術裝備，2010（9）：99-100.

［4］傅儉.高校多媒體教學的現狀分析與思考［J］.江蘇高教，2011（1）：88-89.

G642.423

B

1671-489X（2016）18-0132-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.18.132