大學物理創新性實驗的設計及實施

韓書學

摘 要：現階段，我國現有大學物理實驗課程設計雖相對合理，但設計模式相對單一，導致物理實驗教學缺乏一定的趣味性，繼而降低了學生對于物理實驗知識學習的興趣及積極性。因此在目前的物理實驗創新性設計過程中，要重視對于實驗過程及內容的設計，以便于提高學生物理實驗知識學習主動性及創新效果。以此為大學階段的物理知識學習及實驗的有效開展創造良好的實驗教學機遇。

關鍵詞：大學物理 創新性 實驗 設計 實施

中圖分類號：G6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（c）-0229-02

大學物理實驗教學的重要性逐步凸顯，使之成為現代大學物理教學必不可少的重要教學項目之一，為能夠進一步提高大學物理創新性實驗教學效果，并做好實驗內容的研究分析，提高其設計及實施的有效性至關重要，是保障大學物理實驗有序及合理進行的必要條件，同時對于進一步提高大學物理實驗的實際實驗水平也具有一定的幫助作用。

1 創新性實驗的內容設計

創新性實驗是大學物理實驗內容中比綜合性、設計性實驗更高一層的實驗，創新性實驗能培養和提高學生的創新意識及創新能力，充分地激發學生的學習積極性與熱情。目前，國內各著名高校都開展了創新性實驗的教學，并取得了一定的效果。我校曾在2008級及2010級優秀的本科生中開展創新性實驗的教學。已建立了創新性實驗室，建立光電、電磁等方面的創新平臺，構置一批創新性實驗儀器。作為創新性實驗內容的選擇，盡可能地讓學生根據自己的興趣及專業特點自主地選擇創新性實驗的主題。充分發揮學生的主動性，及時地把現代科學技術與現代科技進步的成果滲透到經典的物理實驗內容中。充分發揮本實驗中心的師資及儀器的優勢，與其他專業實驗室相結合開展內容豐富，形式多樣的創新性實驗，為學生提供發展個性和施展才能的機會，提高學生的創新意識及能力。創新性實驗題目也可與老師的科研課題相結合，使學生得到科學研究方法的熏陶，及時了解有關方面的國內、國外最新研究現狀，提高學生的實踐技能和創新能力。

2 創新性實驗過程研究

2.1 實驗方法選用

在實際物理實驗開展前，需對實驗方法進行選擇，不同的實驗目標規劃及所選用的實驗方法均有著一定的差異，需按照實際物理實驗標準及現階段實驗要求選擇適宜的實驗方法，從而使物理創新性實驗能夠切實在大學物理試驗中發揮其實際作用。創新性實驗對于學生實際創新意識要求較高，所以實驗方法的選擇不僅要能夠符合物理實驗標準，同時需預留一定的自主實驗空間，使學生在進行物理實驗過程中能夠充分的發揮出自我主動學習意識，從而提高物理創新性實驗的實際教學效果。

2.2 實驗流程安排

傳統的物理實驗流程安排均以教師規定的實驗內容為主，缺乏創新性與主動性，導致物理實驗難以充分的激發出學生的實際實驗興趣。而物理創新性實驗則要求有效發揮學生創新性優勢，通過教師的合理安排來由學生自主設定實驗流程，并對其中不符合實驗要求的實驗流程進行優化與修改，從而讓學生在物理創新性實驗流程的安排過程中加深相關物理知識印象，以便于下一階段物理創新性實驗的有序進行。

2.3 實驗過程監控

雖物理創新性實驗進行主要以學生創新意識為核心，但由于學生對于物理知識的認知與積累仍然有限，所以為保證物理實驗進行的有效性及安全性，仍需教師能夠在實際的創新實驗進行過程中及時的做好實驗監控工作，并對錯誤試驗項目給出一定的提示，以此讓學生進行自行修改，同時對其進行創新與優化，進而提高學生的自主創新能力與意識。物理創新性實驗監控過程中，教師應首先提高學生的自主創新探索空間，給予學生一定的創新基礎。而后根據學生物理實驗的進行在學生出現物理實驗問題后為其指明正確的實驗方向，以此保證學生在進行物理創新性實驗過程中能夠學到相關的物理創新性實驗知識。

2.4 實驗技巧運用

物理創新性實驗進行的目的在于提高學生物理理論知識創新及自主運用能力，所以在物理創新性實驗的設計過程中，應注意學生對于實驗技巧的運用，通過合理設計物理創新性實驗來保證在實驗過程中，學生能夠主動的選用多種不同的物理實驗技巧進行實驗，以此提高學生實際的物理知識學習及物理知識運用水平。良好的物理創新性實驗設計不僅有利于提高學生實際的腦力及動手能力，同時亦能夠有效保障學生的實際協調能力，使其在實際的實驗過程中能夠對物理知識進行更為深入的分析與研究，繼而為學生物理知識的學習與運用奠定堅實的基礎。

2.5 實驗結果總結

實驗結果即是實驗目標完成的重要體現。不同的物理創新性實驗設計對于實驗結果產生一定的影響，因此在大學物理實驗創新設計過程中，要進一步考慮到實驗目標及實驗項目問題，根據實際的實驗方向制定合理的物理創新性實驗。在實驗結果的總結過程中，要詳細的對實驗過程中所產生的問題及現象進行分析，并對其產生的原因進行深度研究，以便于提高學生對于物理知識學習的實際融入效果，使其能夠主動的在物理創新性試驗中找出自身及實驗中的實際問題，這便能夠為未來階段學生的實際學習與發展創造良好的學習環境及條件。

3 創新性實驗的評價

3.1 狹義分析的創新性實驗評價

從基礎教學體系中分析，創新實驗評價的運用應結合實際的教學情況進行研究。不同的教學環境及教學氛圍均對創新性實驗評價結果產生影響。所以在相對狹義的創新性實驗評價過程中，要注重對于細節的分析與評價。通過對不同實驗環節的評價來提高物理實驗評價公平性及可信度，以此打造完善的大學物理創新性實驗評價體系，繼而為未來階段物理創新性實驗的設計與運用提供一定的基礎幫助。

3.2 廣義分析的創新性實驗評價

以廣義范圍的創新性物理實驗分析，其基礎應建立在物理理論知識有效運用的條件之上，所以物理創新性實驗評價應與前期實驗設計及實驗目標設定遙相呼應，通過按照預期的實驗規劃來結合實驗內容進行實驗評價工作，從而保證該評價能夠切實在促進學生物理實驗知識學習主動性，及提升物理知識分析能力方面發揮實際的推動與激勵作用，以便于學生能夠更好地融入到現有創新性物理實驗學習環境中，這便能夠為學生創造良好的競爭空間，并使學生有效的認識到物理知識學習重要性及自身物理實驗知識掌握的不足，進而為提高學生物理知識及創新意識提供有利幫助。

3.3 創新實驗評價解析

現階段的物理創新性實驗評價方法及體系相對較多，不同的方法對于學生所產生的實際影響均有所差異，所以在實驗評價體系的選擇過程中，應以學生物理實驗及學生實際物理知識運用能力為主，以便于提高物理實驗評價的有效性，使其能夠切實為學生的實際發展做出積極貢獻。

目前，對學生實驗成績的考核應能得出客觀的評價，要考慮整個實驗組織過程的監控，把組織實驗過程的各環節納入考核評價指標體系，另外還要包含工作量、工作態度、紀律以及自我評價等多角度、多項目的評價指標。我們在對學生創新性實驗評價過程，重在關注學生創新性思路及解決問題的方法。評價結果是根據學生的創新性實驗的思路、結果及實驗實施的過程。評價體系體現人的主體價值，重在促進學生的全面發展。

4 結語

科學合理的大學物理創新性實驗設計與實施對于提高物理實驗效果有著重要作用，同時是現代大學物理實驗開展的重要基礎，所以在大學物理創新性實驗設計過程中應注重對于實驗細節及實驗過程中分析，通過制定有效的實驗目標來使學生能夠切實在物理實驗過程中學到相關的物理知識，并將其應用于未來階段的發展及學習過程中，以此為大學物理實驗課程的有效開展創造良好的實驗環境。

參考文獻

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