大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的實(shí)踐

摘 要：在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)實(shí)際教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式。闡述了任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的內(nèi)涵和實(shí)施步驟，并將該教學(xué)模式應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的具體教學(xué)中，結(jié)果表明任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐創(chuàng)新能力和綜合能力。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程；任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式；探究能力

大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容主要包括理論和所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，但在實(shí)際的大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中，普遍有師生重理論輕實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是連接理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的橋梁，在目前傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在主要問(wèn)題為：普遍存在實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)時(shí)數(shù)少，在實(shí)驗(yàn)課上，教師用較長(zhǎng)時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，這樣就會(huì)抑制學(xué)生自主學(xué)習(xí)和減少動(dòng)手實(shí)驗(yàn)練習(xí)時(shí)間。隨著學(xué)校學(xué)生人數(shù)的增加，有些高校師資不夠、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足等問(wèn)題，都會(huì)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果產(chǎn)生較大影響。為了有效解決以上問(wèn)題，我們把任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)施取得較好的教學(xué)效果。

一、 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀

大學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)也包含力熱光電四方面的內(nèi)容。目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程中，絕大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是重復(fù)和驗(yàn)證性?xún)?nèi)容，對(duì)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)重視程度不夠。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中就會(huì)有缺乏興趣、感到枯燥，沒(méi)有挑戰(zhàn)性等問(wèn)題。主要有以下三方面問(wèn)題：首先，是老師在實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的講述過(guò)程中很少與學(xué)生進(jìn)行有效交流。其次，很多學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前，沒(méi)有進(jìn)行認(rèn)真預(yù)習(xí)，不清楚實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)原理。在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中思路混亂，因此很難如期完成實(shí)驗(yàn)。再次，學(xué)生基本上是按照老師給的模板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的思維被禁錮，創(chuàng)新能力喪失，而基本的數(shù)據(jù)處理也存在較多問(wèn)題。如何調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)積極性，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，這是目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中迫切需解決的問(wèn)題，淺談作者在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式有效引入課堂，并取得較好效果。

二、 在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法屬于探究式教學(xué)方法的一種，老師將新的學(xué)習(xí)內(nèi)容分為一個(gè)或多個(gè)任務(wù)，組織學(xué)生對(duì)任務(wù)進(jìn)行理解分析，然后引導(dǎo)學(xué)生最終找到有效的解決問(wèn)題的方法。通過(guò)任務(wù)的完成從而達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到培養(yǎng)和提高，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式在課堂中實(shí)施步驟具體包括：設(shè)計(jì)任務(wù)、實(shí)施任務(wù)、評(píng)價(jià)任務(wù)。

本文以大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中碰撞實(shí)驗(yàn)來(lái)介紹任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的具體教學(xué)實(shí)施過(guò)程。首先應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證動(dòng)量守恒定律；了解非完全彈性碰撞與完全非彈性碰撞的特點(diǎn)。其次明確學(xué)生理論知識(shí)學(xué)習(xí)情況：已學(xué)習(xí)了系統(tǒng)的動(dòng)量守恒定律以及應(yīng)用，特別是對(duì)心碰撞的分類(lèi)以及各自的特點(diǎn)。授課對(duì)象是將16級(jí)光電本科，36名同學(xué)每9人一組，共分四組，分組原則是：綜合學(xué)習(xí)水平基本一致，每個(gè)組同學(xué)之間有團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，適合進(jìn)行分組學(xué)習(xí)。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，就學(xué)生們的實(shí)際情況，選取任務(wù)：

1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

2. 實(shí)驗(yàn)儀器及用具；

3. 實(shí)驗(yàn)原理；

4. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：（1）調(diào)平氣軌：檢查滑塊碰撞彈簧，保證對(duì)心碰撞；

（2）非完全彈性碰撞；

（3）完全非彈性碰撞；

（4）計(jì)算結(jié)果與分析：①非完全彈性碰撞，碰撞后前的動(dòng)量之比（求出不確定度的A類(lèi)分量）；

②非完全彈性碰撞時(shí)的恢復(fù)系數(shù)（求出不確定度的A類(lèi)分量）；

③非完全彈性碰撞，碰撞前后的動(dòng)能損失；

④完全非彈性碰撞，碰撞后前的動(dòng)量之比（求出不確定度的A類(lèi)分量）；

⑤完全非彈性碰撞，碰撞前后的動(dòng)能損失；

⑥對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作分析和評(píng)價(jià)。

各組同學(xué)先選出本組組長(zhǎng)，組織本組和記錄本組的學(xué)習(xí)情況。小組在完成各自任務(wù)的過(guò)程中一定要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕涣髋c討論。待每個(gè)小組任務(wù)都完成之后，由四個(gè)小組再一起進(jìn)行討論學(xué)習(xí)，最后將已完成任務(wù)綜合起來(lái)。學(xué)習(xí)效果由小組的自我評(píng)價(jià)、組間的互評(píng)和教師的評(píng)價(jià)共同決定。任務(wù)完成之后，由各個(gè)小組分別講解各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且由小組成員對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等方面進(jìn)行自我評(píng)價(jià)、小組之間相互評(píng)價(jià)、認(rèn)真聽(tīng)完其他小組的實(shí)驗(yàn)匯報(bào)。針對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出相應(yīng)問(wèn)題，小組或老師應(yīng)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)解答。最后教師對(duì)各個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)情況以及整體的實(shí)驗(yàn)情況作出綜合評(píng)價(jià)，并結(jié)合本次任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論比較分析，從而進(jìn)一步強(qiáng)化理論知識(shí)。通過(guò)對(duì)該任務(wù)的完成，加深了學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律和碰撞特點(diǎn)等理論知識(shí)的進(jìn)一步理解，同時(shí)，也讓學(xué)生們了解了這些定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和應(yīng)用。

三、 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式中需注意的問(wèn)題

從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ确矫婵梢钥闯觯Y(jié)果表明任務(wù)驅(qū)動(dòng)探究教學(xué)模式有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、提出問(wèn)題、分析、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)和提高。同時(shí)也總結(jié)了在以后的教學(xué)中應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)該注意以下問(wèn)題：

1. 對(duì)于我們二類(lèi)本科學(xué)校的學(xué)生來(lái)說(shuō)現(xiàn)在使用的課程教材起點(diǎn)較高，內(nèi)容較深，因此對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的選擇一定要結(jié)合本校學(xué)生特點(diǎn)，需盡快編寫(xiě)出合適的實(shí)驗(yàn)教材。

2. 在任務(wù)驅(qū)動(dòng)探究教學(xué)法實(shí)施中教師的綜合素質(zhì)和能力也是影響學(xué)生的重要因素。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是以教師布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣為主線(xiàn)、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體，教師從講授、灌輸知識(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織、引導(dǎo)學(xué)生去主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，用布置任務(wù)給學(xué)生提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生去探究。

3. 任務(wù)驅(qū)動(dòng)探究教學(xué)模式要求學(xué)生應(yīng)具備一定的基礎(chǔ)知識(shí)和探究能力，但是實(shí)際中學(xué)生來(lái)源復(fù)雜，基礎(chǔ)能力差別較大，這樣就更需要教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確引導(dǎo)，才能有好的教學(xué)效果。

4. 教師在進(jìn)行任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)要盡量貼近實(shí)際生活，具有趣味性，要適合學(xué)生的認(rèn)知能力、年齡、興趣等特點(diǎn)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。其次，實(shí)驗(yàn)任務(wù)設(shè)計(jì)要難易適中，太難學(xué)生會(huì)失去信心，太易學(xué)生會(huì)失去興趣。任務(wù)的難易程度既要適合學(xué)生自身能力要求，又要留給學(xué)生一定的獨(dú)立探索和自我開(kāi)拓的空間。

四、 結(jié)論

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是將理論和實(shí)踐連接起來(lái)的中間橋梁，是理工科學(xué)生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程，在教學(xué)過(guò)程中教師不僅要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行明確，而且要關(guān)注學(xué)生對(duì)任務(wù)的學(xué)習(xí)情況和實(shí)施情況的反饋，以便對(duì)后面的實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行改善和調(diào)整，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的很好改善，有利于學(xué)生進(jìn)行自主探究，對(duì)學(xué)生的探究能力、對(duì)問(wèn)題的深入理解、交流協(xié)作等能力進(jìn)行有效的提高，對(duì)師生良好關(guān)系的建立，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更有利。

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作者簡(jiǎn)介：張寧寧，陜西省渭南市，渭南師范學(xué)院數(shù)理學(xué)院。