大學基礎物理實驗課堂教學探索

摘 要：本文主要針對大學基礎物理實驗課堂的特點，探索如何提升大學基礎物理實驗課堂的教學效果，讓基礎物理實驗的教學模式更好地適應于學生，使大學基礎物理實驗課堂教學效果更好。

關鍵詞：啟發式教學 物理實驗教學 主觀能動性

引言

大學基礎物理實驗課程一直是各類大學通識課程中重要的必修課之一，尤其對于理工科學生更是重中之重。有些學校面對經管類學生也開設了相應的基礎物理實驗內容。由此可見，基礎物理實驗在大學通識課程中的作用是不能小覷的。對于理工科學生來說，除了開設的本專業實驗之外，基礎物理實驗是他們進入大學后的一門非常重要的實驗課，對培養學生的動手能力，分析解決問題的能力有極大幫助。不僅可以提高學生的科學素養，也為后續課程的學習打下了良好的基礎。因此，如何上好基礎物理實驗課，讓學生從心底不排斥，重視這門專業課之外的動手操作實踐課，讓學生有更多、更深刻的收獲是實驗教師面臨的一個大問題。有很多教師對此做了大量研究。^[1]

和理論課相比，基礎物理實驗課有著鮮明的特點。理論課主要以講授內容為主，同時也要和學生加強互動，增加課堂的活躍度。物理實驗課主要是以學生為中心，讓學生發揮更多的主觀能動性，教師的主要角色是以引導為主，啟發學生積極思考、仔細觀察、分析問題，然后動手解決實際問題，會處理數據并能獨立完成實驗報告。理論課內容前后體系連貫，與理論課相比，實驗課中開設的實驗內容相對獨立，彼此之間關聯沒有那么緊密。所以對于設立的每一個實驗內容來說，教師都可以將每次實驗課進行精心設計成一個小課題，讓學生主動去完成，鍛煉學生的自主學習能力。讓學生不再只是被動地接受知識，而是能夠積極思考，發現問題，解決問題，在這種探究式的學習中綜合能力也得到提升，還可以體會到科學研究的魅力。教師應如何去教學生？針對不同的學生，應該采用不同的教學方法。其中啟發式教學可以說適用于大部分學生。這種方法針對不同基礎的學生都是可以采用的，基礎好的學生，一點就通，啟發式教學也未必能顯示出特別的優勢。基礎較弱的學生，啟發式教學就顯得尤為重要了。教師主要對學生進行啟發引導，重點是要加強師生之間的互動交流，讓學生發揮主動性，讓學生主動思考、探索問題，讓學生都參與進來，與老師一起探究問題的解決方法。現如今，啟發式教學在世界范圍內都是廣泛采用的一種教學方法。我們開設的物理實驗課是分組教學，2～3個學生分為一個小組，組員之間相互協作，共同完成一個實驗。我們的實驗課一般分為課前預習、教師講解實驗原理、學生操作、數據處理、課后完成實驗報告這幾個主要環節。每個環節都需要進行精心設計，采用啟發式教學，不僅提升了學生的學習興趣，而且效果也較為滿意。^[2]

一、預習階段：提出問題

物理實驗如果沒有預習這個環節，上課的效果將是收效甚微的。如果學生不經過預習，直接上課，老師講解實驗原理時，學生可能是一頭霧水。如果讓學生提前預習實驗內容，不僅可以鍛煉學生的自學能力，還可以提升學生的學習興趣。我們在上課時，要求學生提前預習，并完成預習報告。但仍有許多同學將預習報告變成了抄書來敷衍了事，學習效果很差。面對這樣的情況，我們要求學生在預習時要帶著問題去預習，教師提前會將相關的問題留給學生，讓學生帶著這些問題去思考，去預習，有些問題在書本上是無法找到的，這就需要學生自己去查找資料。比如在分光計的調整和使用這個實驗中，我們留給學生的預習作業不再是看一下書，畢竟書上的內容是有限的。我們要求學生首先要熟悉分光計的基本結構，分光計有什么用途，分光計調節時主要分為哪幾個步驟，調節望遠鏡時如何快速地找到綠色十字像。讓學生帶著問題去預習，不僅充分發揮了學生的主動性，而且還能啟發學生自己發現問題，進而可以思考如何解決問題。讓學生不再是單純的抄書來完成預習，而不去思考。預習的作用也得到了真正的發揮。

二、講解：分析解決問題

實驗課主要是由學生完成實驗操作，在學生動手操作前，教師有小一段需要講授的時間，主要是講解實驗原理，儀器的使用方法及注意事項。在講解時，不能只是單純的講解，也要重視與學生的互動，啟發學生深入思考，理解并掌握實驗原理。以測定光柵常數這個實驗為例，要強調做這個實驗時首先要知道光柵常數是什么，如何尋找光柵常數的表達式，然后再去觀察這個待測量與哪些量有關系，再將與被測量有關的量先測出來，這樣待測量就可以利用已測出來的量求出來。整個過程中，教師不能只是一味地講解原理，也要和儀器結合起來。比如用拉伸法測金屬絲的楊氏模量，講解的時候要與儀器結合起來，比如放大法和光杠桿的關系，標尺望遠鏡的像如何去尋找都要與儀器結合起來，可以邊做示范，邊讓學生去自己觀察。到最后，將要測量的物理量進行總結，提醒學生要測的量有哪些，整個過程中要抓住學生的思維，讓他們的思維緊緊地跟隨教師的講解。^[3]

講解完原理后，讓學生動手操作時，我們應當注意引導學生去分析解決問題。比如光電效應這個實驗，當學生把光電管的正負極和微安表的正負極接在一起時，會出現微安表的指針反偏。這個時候應該啟發學生去思考為什么會出現這樣的現象，而不是直接給出答案。這樣就可以引導學生去主動思考，分析問題，引導學生透過現象看本質。當學生在操作中出現問題時，不要直接指出來，而是讓學生自己去分析為什么這樣不行，啟發學生自己思考。比如在三線懸擺這個實驗中，為什么要測50個周期，能不能測80次，甚至100次，可以將問題留給學生思考。讓他們不停地去思考分析問題，從而學會解決問題。

三、撰寫實驗報告：學會歸納總結

當以上步驟都完成時，就到了撰寫實驗報告的階段了。在撰寫實驗報告過程中，讓學生學會歸納總結，讓學生自己去分析實驗中存在的問題，該如何去完善改進。比如，三線擺實驗中，啟發學生思考如何能更精確的測量三線擺的轉動周期。做完實驗后，我們還需要對本節課內容進行歸納總結，對涉及的測量方法進行回顧分析。

結語

如何上好實驗課也是一門藝術，如何讓學生更好地接受，并喜歡這門課是我們需要關注的重點。我們需要對實驗課的每一個教學環節進行設計，多采用啟發式教學讓學生主動思考分析問題，從而能獨立解決問題。利用每一個實驗的有限時間，發揮實驗課的特點，讓學生真正喜歡上實驗課。

參考文獻

[1]王玉新.應用型大學物理實驗教學體系的構建與實踐[J].教育教學論壇，河北：河北省教育出版社，2018（6）：129-131.

[2]孫凌毅.高職模塊化教學的教育學分析[J]. 武漢商業服務學院學報，2010.5.

[3]宋立溫.模塊化教學的認知與實踐[J].高等數學研究，2009（14），86-89.

作者簡介

任應娟（1985—），女，漢族，陜西省西安市人，助教，碩士，研究方向：貴金屬納米材料的光學特性研究。