大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

何景婷

(太原工業(yè)學(xué)院理學(xué)系 山西 太原 030008)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

何景婷

(太原工業(yè)學(xué)院理學(xué)系 山西 太原 030008)

大學(xué)物理學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理學(xué)中占據(jù)重要地位，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)有其重要的意義．然而傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中仍存在很多問(wèn)題，因此實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革尤為重要，所以在實(shí)驗(yàn)課前、課中、課后、考試等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行探討，提出一系列的改革措施.

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革

大學(xué)物理學(xué)是大學(xué)理工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中占據(jù)重要地位，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)有其極其重要的意義．不僅可以使學(xué)生更好地將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，而且可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力.而在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)中，以教師講授為主，缺少學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，現(xiàn)就目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)及學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度存在的問(wèn)題進(jìn)行分析：

(1)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒(méi)有創(chuàng)新點(diǎn)，甚至有些是很陳舊的實(shí)驗(yàn)，其思想與內(nèi)容明顯滯后于現(xiàn)代相關(guān)知識(shí)領(lǐng)域的發(fā)展，很容易造成與社會(huì)的脫節(jié)．

(2)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識(shí)不同步，這樣產(chǎn)生的問(wèn)題是，有些學(xué)生做某些實(shí)驗(yàn)時(shí)，相關(guān)的理論課還沒(méi)有開(kāi)始，產(chǎn)生的結(jié)果是，學(xué)生不能很好地用所學(xué)的知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐．從而失去了理論指導(dǎo)實(shí)踐的環(huán)節(jié)．

(3)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師沒(méi)有很好地調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只是告知學(xué)生如何按照書(shū)上的步驟一步一步的完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，限制了學(xué)生自主思考的能力．

(4)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙沒(méi)有被很好的利用，學(xué)生課下的工作只是機(jī)械性地完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告預(yù)習(xí)任務(wù)，大多數(shù)學(xué)生只是簡(jiǎn)單的將實(shí)驗(yàn)原理，內(nèi)容進(jìn)行摘抄，甚至大多數(shù)的學(xué)生沒(méi)有理解實(shí)驗(yàn)的真正原理，所以這樣的過(guò)程并沒(méi)有激發(fā)學(xué)生的求知欲以及學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性．

(5)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，更多的教師以講授為主，要求學(xué)生按照相關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，這種教學(xué)方法嚴(yán)重影響學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力.

(6)弱化了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析環(huán)節(jié)，太多地強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值的接近程度，這樣影響學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力．

我校作為一所應(yīng)用型本科院校，以強(qiáng)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo). 所以，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生社會(huì)職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革尤其重要．

如何更好地進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)，可以從實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的幾個(gè)步驟進(jìn)行．

1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇

(1)注重實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與理論課程的同步性，舉個(gè)例子：駐波實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生掌握的理論知識(shí)主要是波的疊加，所以在理論課講授完“機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波”之后，再進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，效果更好．因?yàn)檫@樣，學(xué)生有一定的理論基礎(chǔ)，從而可以更好地指導(dǎo)實(shí)踐，一方面可以鞏固學(xué)生的理論知識(shí)，另一方面培養(yǎng)學(xué)生理論指導(dǎo)實(shí)踐的科學(xué)素養(yǎng)，加深物理知識(shí)的理解．

(2)注重開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的引入，提供學(xué)生參與相關(guān)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的條件[1]，學(xué)生可自由安排時(shí)間完成某些實(shí)驗(yàn)，開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇確保一方面與相應(yīng)的物理知識(shí)對(duì)應(yīng)，另一方面與當(dāng)代社會(huì)的相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展相結(jié)合，當(dāng)然交叉學(xué)科的現(xiàn)象不可避免，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生正確的查閱相關(guān)資料．自主完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目．

2 實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)，不是簡(jiǎn)單地讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容抄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上，為了加深學(xué)生對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解，提高學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，在實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)上，教師起的作用是在課前告知學(xué)生要做的某個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提出在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要課前去解決的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主查閱資料去如何解決這些問(wèn)題(問(wèn)題包括這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理，用到的知識(shí)點(diǎn)，以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的簡(jiǎn)單構(gòu)建)．課堂中采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法[2]，為學(xué)生提供一平臺(tái)，用課時(shí)的三分之一的時(shí)間隨機(jī)選出某個(gè)同學(xué)，讓該同學(xué)將自己所做的課前準(zhǔn)備分享給其他同學(xué)，最后教師補(bǔ)充說(shuō)明．這樣既可以一方面提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，也可以讓學(xué)生更好地參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)．

3 課堂實(shí)驗(yàn)

學(xué)生分組，每組2～3人，教師告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀器使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)，以及儀器的使用方法，實(shí)驗(yàn)的步驟和數(shù)據(jù)處理需學(xué)生自行完成，實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差分析時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)操作步驟，數(shù)據(jù)處理方法等方面進(jìn)行分析，從而提出改進(jìn)的方法．實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用微課模式[3]，將實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法介紹給學(xué)生，并引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理，最重要的是誤差分析．結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的誤差原因進(jìn)行分析．

4 課后工作

(1)學(xué)生處理數(shù)據(jù)；

(2)誤差分析(強(qiáng)調(diào)誤差分析的重要性)，要求學(xué)生分析誤差產(chǎn)生的原因；

(3)提出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方案．

5 實(shí)例分析

實(shí)驗(yàn)題目：弦線上駐波實(shí)驗(yàn).

學(xué)生課前預(yù)習(xí)內(nèi)容(實(shí)驗(yàn)課前提前布置給學(xué)生)：

(1)波動(dòng)相關(guān)理論知識(shí)；

(2)產(chǎn)生駐波的兩列播的特點(diǎn)；

(3)駐波的波動(dòng)特點(diǎn)；(1,2,3屬于理論知識(shí)的預(yù)習(xí))

(4)可以通過(guò)怎樣的方式獲得駐波(以思考題方式布置給學(xué)生，需要學(xué)生獨(dú)立思考，大量查閱相關(guān)的方法).

課堂任務(wù)：30 min時(shí)間留給學(xué)生，學(xué)生自薦，或者隨機(jī)邀請(qǐng)一位學(xué)生，向大家展示自己課前對(duì)本實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備情況．教師進(jìn)行補(bǔ)充．

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：2～3人一組，觀察實(shí)驗(yàn)儀器，教師強(qiáng)調(diào)一些注意事項(xiàng)，學(xué)生自行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟以組為單位進(jìn)行討論，此時(shí)教師指導(dǎo)[4]．

6 實(shí)驗(yàn)考試

筆試與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合[5]，實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)是為了提高學(xué)生知識(shí)應(yīng)用的能力和動(dòng)手的能力，所以實(shí)驗(yàn)考試的目的是檢查學(xué)生是否達(dá)到預(yù)期的效果，實(shí)驗(yàn)考試方案就實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器測(cè)某個(gè)參量．實(shí)驗(yàn)操作考試中可以將實(shí)驗(yàn)題目按照序號(hào)排好，由學(xué)生抽取其中一個(gè)，選取儀器進(jìn)行操作．實(shí)例：選擇相關(guān)儀器測(cè)量金屬絲直徑，將實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在考試之上．

總之，作為一所應(yīng)用型的大學(xué)，教學(xué)改革至關(guān)重要，物理實(shí)驗(yàn)作為一門(mén)以實(shí)驗(yàn)操作為基礎(chǔ)的課程，其作用至關(guān)重要，學(xué)生的創(chuàng)新能力，動(dòng)手能力，應(yīng)用能力的培養(yǎng)則體現(xiàn)在物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)中．因此，為了更好地發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)課的作用，更好地培養(yǎng)學(xué)生的能力，教學(xué)改革迫在眉睫．

1 仉志余，馮中營(yíng).大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第3版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013

2 邵明輝，黃繼陽(yáng)，陳小藝，等.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)反思.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011(1)：161

3 溫建平.地方高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告新模式探討.物理通報(bào)，2011(5)：55～56

4 趙云飛，楊嘉.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)綜合性創(chuàng)新改革初探.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2010(5)

5 馬靖.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)模式探討.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2011(14)：105～107

2016-08-31)