張欣蕊,唐曉虎
(1. 廣西師范大學物理科學與技術學院,廣西 桂林 541004;2. 廣西師范大學電子工程學院,廣西 桂林 541004)
非物理專業大學物理實驗教學的調查與思考
——以廣西師范大學為例
張欣蕊1,唐曉虎2?
(1. 廣西師范大學物理科學與技術學院,廣西 桂林 541004;2. 廣西師范大學電子工程學院,廣西 桂林 541004)
針對大學物理實驗中,學生學習主動性不夠、課后收獲不大的問題,設計調查問卷并在2015-2016學年下學期進行了一次問卷調查, 根據統計數據分析教學中存在的問題及可能原因,并從三個方面討論了解決對策,提高教學質量, 以期更好地培養高素質的創新型人才。
非物理專業;大學物理實驗;問卷調查
“大學物理實驗”對于理工科專業學生來說是一門重要的必修課程,不僅是對已學理論知識的檢驗和討論,更是培養學生的創新能力、實踐能力、自主思考習慣、團隊合作意識等的重要手段。為對廣西師范大學大學物理實驗教學的現狀進行了解,并在此基礎上進行適當的調整以期達到更好教學效果,在2015-2016學年下學期對生命科學、生物技術、環境工程、電子工程、通信工程專業的學生開展了一次無記名問卷調查。由于條件限制,參與調查的專業還不夠多,但由此也可大致了解我校當前的情況,為今后大學物理實驗課程改革提供參考。
本次問卷由本人基于實驗印象、實驗預習、實驗操作、實驗報告、實驗需求及實驗評價幾個方面綜合設計而成[1],發放問卷300份,收回有效問卷共計252份。限于文章篇幅,本文討論部分問題,調查結果如表1所示。
實驗印象的統計數據顯示,選擇喜歡做實驗的人數達到63.1%,且認為與本專業后續課程聯系緊密的占8.3%、存在聯系的占48.8%,四成同學說不清楚,因課程要求而被動參與,整體上,學生對于大學物理實驗的重要性和必要性還是肯定的。但是我們發現,在實驗操作中,實驗失敗后記錄實驗數據及求助老師的同學共計91.7%,在實驗需求中59.5%的同學選擇詳細講解之后并示范操作,存在學生懶惰、學習主動性不夠的問題。究其原因包含很多方面,首先,學生實驗基礎薄弱,隨著近年來大規模的擴招,生源質量下滑,學生已有實驗水平參差不齊,同時,在初高中階段的應試教育中重理論輕實踐的現象非常普遍,考試中的實驗題也通常是“紙上談兵”,大學物理實驗幾乎是從零開始,基礎薄弱必然導致學生提不起大學物理實驗的興趣。其次,伴隨擴招出現的就業壓力的上升,致使學生在學習的過程中功利心里嚴重,實驗印象中有近一半的同學認為實驗課程與專業完全無關或不清楚,學生對于認為與專業不相關的課程態度冷漠,應付了事,常常忙碌于考證及考證的路上。最后,大學物理實驗與大學物理步調不一致,我校在大二學年開設大學物理實驗,物理實驗必然包括力、熱、電、光,而有時實驗時大學物理還沒有學到相關內容,導致學生理解困難,降低學習興趣與主動性,實驗需求中認為實驗原理較難理解的占57.1%。
上文中的統計數據同時揭示出教學方法的問題,由于大學物理實驗教師、場地、設備跟不上擴招節奏,必然限制教學過程的多樣性與質量,導致教學模式固化。教學中指導教師及其細致的講解實驗步驟、注意事項、數據處理及一步一步的示范,學生只有 “臨摹”式的機械重復才能在規定的時間內完成規定的實驗項目,縱容了學生的懶惰,使其不主動思考、創新,可看到教學需求中大部分學生選擇這一教學方式。當然,原因還有教師傳統的教學模式思維的固化,教學過程中忽視了學生的主體地位,抑制了學生的創造性思維。
實驗包括實驗預習、實驗操作、數據處理三個部分,實驗的預習效果往往嚴重影響實驗操作的質量,是影響教學方式選擇的關鍵。從表1中可發現,寫預習報告的同學占94.0%,少部分同學應付的完成實驗的規定動作機械的抄寫預習報告,75.5% 的同學能夠認真的預習,但是在實驗的過程中我們發現學生的預習效果并不好,經過調查了解,原因主要學生認為大部分實驗器材都很抽象、陌生,即使實驗原理已較好理解,也不能較好掌握整個實驗過程,使預習效果大打折扣。

分類 具體問題 選項 比例(%)A.喜歡 63.1 B.不喜歡 3.6 1.你_____做物理實驗?C.說不清,課程要求 33.3實驗印象A.聯系緊密 8.3 B.聯系一般 48.8 2.據你所知,大學物理實驗與本專業后續課程_____。C.不清楚 27.4 D.完全無關 15.5 A.每個都 75.5 94.0實驗預習 3.在做實驗之前,我_____預習,我_____寫預習報告。B.大部分 15.5 2.4 C.一部分 9.5 3.6 A.看看別人數據,寫上交差 8.3實驗操作 4.如果上課時,實驗失敗,重新開始還需花費一些時間和精力,你會_____。B.自己編造數據 0 C.找老師求助 51.2 D.實事求是,記錄失敗數據 40.5 A.10分鐘 5.9 B.20分鐘 28.6 5.我在實驗后分析實驗數據的時間平均需_____。C.30分鐘 27.4 D.40分鐘 25.0 E.50分鐘以上 13.1實驗報告A.都獨立 60.7 B.部分獨立 21.4 6.你的實驗報告_____完成。C.部分參照別人 17.9 D.均參照別人 0 A.詳細講解之后并示范操作 59.5 7.物理實驗教學,你比較喜歡哪一種教學方式?B.講授為輔,輔導為主 25.0 C.講授與討論相結合 15.5 A.方法 14.3實驗需求B.原理 57.1 C.儀器 17.9 8.我認為實驗_____部分較難理解。(多選)D.步驟 25.0 E.數據處理 42.8實驗評價 9.通過大學物理實驗的學習,自己動手、觀察、實踐、創新等能力是否得到加強?A.是 55.8 B.否 14.3 C.不知道 29.8
3.1 優化實驗項目,調整課程設置
學生普遍認為大學物理實驗與專業課程聯系不緊密,致使學生學習態度消極、缺乏積極性。我們應該優化實驗項目,增加實驗項目數量,根據學生專業不同選擇相關課程內容,實現“因材施教”,讓學生感受到大學物理實驗的切實用處。同時,盡量調整項目順序使理論先于實驗,讓學生在大學物理課程中較好地學習理論知識。此外,還需改善現有課程設置,由于實驗教師、場地、設備人數的限制,大學物理實驗課程每次課每個班級在規定的時間內完成規定的統一方法的實驗內容,抑制了學生的創新思維和學習興趣,筆者認為我們首先應適當延長課程時間,給學生充足的時間進行自主的科學探究、保證教學質量;其次,針對基礎比較薄弱的學生開設選修課程,學生自由選擇,主要傳授一些基本儀器的使用、實驗方法、分析方法,打好一定的實驗基礎,接下來,根據不同專業開設一些典型的必修實驗項目,通過必修實驗項目加以訓練,針對不同能力的學生改變實驗要求、實驗方法,因材施教,鞏固學生的實驗能力;最后,開放設計性實驗,學生根據興趣自由選擇,從制定實驗方案、實驗操作到數據分析均由學生在老師的指導下獨立完成。綜上,這樣形成一個從簡單到復雜、從單一到綜合、從傳授知識到培養綜合能力的逐級提高的大學物理實驗課程新體系[2],真正實現培養創新型人才。
3.2 嚴格要求學生,重視網絡預習
課程中要嚴格要求學生,讓學生充分意識到預習的必要性,養成良好習慣,通過預習自主思考實驗內容、實驗目的、試驗方法、實驗要求等,有效的預習在提高課堂效率的同時還能增加學生的積極性與主動性。針對實驗儀器遙遠、抽象、嚴重影響預習效果的問題,我認為引導學生在實驗前進入我院實驗中心網站,進入相應預習仿真系統,可以全面清楚的了解實驗儀器構造、使用方法、注意事項,觀看實驗演示后還可進行模擬實驗,學生通過鼠標自主操作,遇到問題可點擊鏈接尋求幫助,提高預習效果的同時還可有效減少學生進入實驗室后由于操作錯誤損壞儀器的現象。現有實驗預習系統二十余個,后根據課程項目的調整繼續擴充。
3.3 改革教學方式,加大實驗投入
學校應該加大對大學物理實驗的投入,引進專業人才擴大實驗教師隊伍、更新實驗設備、增大實驗場地。同時,教師還應該改革教學方法,避免教學中以老師的“教”為主體的全盤托出式的教學模式,采用啟發式教學,要充分發揮學生的主動性和創造性,解決學生被動接受知識、機械重復操作、不動腦的問題。比如根據學生基礎、接受程度設立適當的階段式教學目標,隨時調整教學方式、層層引導,增加學習興趣、提高學習熱情。教學過程中還應多與學生溝通交流,發現學生真正所需,適時地給予反饋。此外,學生遇到問題時還應鼓勵學生自覺思考、同學間交流討論、分析解決,避免過度依賴老師的問題,培養學生的科學素養,為今后的學習和工作生活打下堅實的基礎。
通過本次問卷調查,大致了解了廣西師范大學大學物理實驗教學的現狀,發現諸多問題。為提高教學質量需從優化實驗項目,調整課程設置;嚴格要求學生,重視網絡預習;改革教學方式,加大實驗投入三個方面入手。同時,提高教學質量需要師生雙方的共同努力,使這門課程取得最好的效果,充分發揮物理實驗課的獨特作用。
[1] 馮元新. 大學物理實驗教學現狀的問卷調查與分析[J].浙江科技學院學報,2011,23(4): 235-238.
[2] 賴莉飛,秦艷芬. 《大學物理實驗》開設情況調查研究[J]. 寧波工程學院學報,2006,18(1): 117-120.
[3] 張慶國,尤景漢,陳慶東等. 大學物理實驗教學改革的實踐與探索[J]. 物理與工程,2006,18(4):48-50.
G642
:A
:1003-7551(2016)02-0054-03
2016-5-20
2015年廣西師范大學教育教學改革項目(其他教育教學類)
? 通訊作者:zxr19880329@qq.com