“互聯網+物理學史”模式下物理實驗教學的研究與實施

陳婷婷 孟慶國 王廣寧 吳佳淇 吳洋 周勝 侯洪濤

（哈爾濱師范大學物理與電子工程學院，黑龍江 哈爾濱 150000）

大學物理實驗課程是各理工類院校開設的一門重要的必修課程，該課程旨在加強學生對所學物理基礎知識的理解，提高學生的觀察能力和動手能力，培養學生理論聯系實際的科學作風和實事求是的科學態度[1]。在物理實驗教學中引入物理學史，可以使學生對實驗思路有更深入的理解，加強學生對理論知識的掌握。但目前學生幾乎沒有進行課前預習，導致學生對實驗的研究背景不夠了解、對實驗思路和內容理解不清、實驗操作效率較低等情況[2]。因此，通過互聯網實現物理學史自預習的方法十分必要，它可以使學生全方位的了解實驗的研究背景和相關理論知識，使物理實驗教學達到事半功倍的效果。

一、目前大學物理實驗教學中存在的突出問題

目前，大學物理實驗教學普遍沒有受到足夠的重視，存在著一些問題和弊端，主要體現在以下三個方面。

（一）現階段大學物理實驗教學模式具有局限性

目前大學物理實驗課程的預習階段主要是學生自主預習，并書寫預習報告，教師根據其內容決定學生的預習成績，但真正自己進行預習的學生很少，部分學生會照搬照抄其他同學的預習報告，這樣所有學生的分數都相差無幾，不僅導致學生不能充分理解實驗思路，教學情況不理想，而且對于認真預習的學生來說缺少了公平性。

（二）過于重視實驗操作及結果，忽視物理學史的重要性[3]

由于教學時長的限制，有些實驗課程中，教師會忽略物理學史的引入，過分強調知識的傳授而忽視了學生的自主思考過程，這樣導致學生無法全方位了解物理實驗的研究背景，不能掌握物理實驗的相關理論，在操作階段也只是依賴教師的講解和演示，進行“重復操作”，學生通過這樣的實驗過程收獲無幾。

（三）學生缺乏學習興趣，預習情況不佳

通過傳統的課本預習很難激發學生的預習興趣，失去學習興趣，學習效果就會大大降低，因此利用互聯網進行自預習是很好的解決方法。

二、“互聯網+物理學史”模式引入物理實驗教學的意義

在當今這樣的教學環節中學生們幾乎不關心物理學史背景，也就是說這個實驗理論及設計是在什么樣的背景下提出的、由誰設計實施的、設計原理是怎樣的，這些背景學生們都不清楚，而這些背景恰恰是培養學生建立物理思維和創新能力所需要的知識[4]。

三、將“互聯網+物理學史”模式引入物理實驗教學的方法和途徑

首先要搭建物理學史“自預習”網絡平臺以實現實驗題目物理學史內容自預習的網絡化，再將物理學史與實驗題目有機結合。這樣就可以實現物理實驗理論自預習的網絡化。最后，還要向學生延伸物理實驗知識的實際利用與開發。

（一）課程教學內容與學時分配

實驗課可分為三個過程：預習實驗物理學史（線上）、進行實驗（課堂）和書寫實驗報告（課后）。

就線上學習來說，實驗物理學史預習為課前自主預習，不占用課堂學時。預習報告的作用為清楚本次實驗的內容及其有關原理，了解本次實驗所用的儀器、儀表的原理和使用方法，根據實驗要求在數據記錄本上畫好數據記錄表格。網上預習物理學史是為了掌握該實驗體系的設計初衷、實驗背景、為了解決什么問題而設計的實驗、發現哪些物理本質，達到對知識綜合性理解與應用的目的，提升學生的綜合性能力。預習內容方面，可以根據每個實驗的不同來具體設計[5]。

（二）實驗成績考核辦法與成績評定方案

1.實驗成績考核辦法。課程考核的方法采用一個實驗總分20 分，教學內容與成績實施線上線下相結合的方式。分別為網上預習物理學史4 分與網上完成預習報告4 分；線下實驗課中實驗原理與操作8 分和實驗報告中實驗結果處理4 分[6]。

每節實驗課學生確認完成預習后，系統會隨機抽取與相關的習題，題目形式分為填空題（1 分）、選擇題（1 分）與簡答題（4 分）。填空題與選擇題由系統評分，簡答題由教師評分。為防止學生上網查詢答案，答題限時。學生答題后提交，作為網上物理學史預習成績。

2.成績評定方案。

網上預習答題成績為4 分，要求學生預習成績優秀，能夠很好的銜接本節實驗課原理、操作與應用。達到以上要求為滿分，否則酌情扣分。

網上預習答題成績為2-3 分，要求學生預習成績及格，掌握一定的物理學史知識點，能夠順利完成實驗課知識點銜接。達到以上要求為滿分，否則酌情扣分。

網上預習答題成績為0-1 分，如果學生預習成績不及格，不能掌握本節實驗課相關物理學史。需重新進行物理學史學習，再次進行答題。

3.研究途徑。本文的主要研究途徑為“實驗物理學史的網絡化搭建”與“物理學史與相關知識的銜接”。

四、總結

在“互聯網+物理學史”模式下的物理實驗教學，不僅可以利用互聯網有效督促學生進行課前預習，養成良好的自主學習能力，彌補傳統教學模式的缺點和不足，還可以使學生通過課前了解物理學史，從而對實驗的研究背景、研究思路和方法有更深刻的理解，形成完整的物理知識體系，使其對物理知識綜合性理解與應用，具有重要的現實意義。