物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

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物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)篇1

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新人才以及對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面素質(zhì)教育中具有獨(dú)特的作用。物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，而物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中占有極其重要的地位，實(shí)驗(yàn)課不僅能鞏固、加深學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解和掌握，更重要的是對(duì)學(xué)生能力、科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)發(fā)揮著重要的作用。物理實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，提高了科學(xué)分析問題、解決問題的能力，能為今后專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)及工作打下良好的基礎(chǔ)。然而大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍然存在一系列問題：我校理工科、農(nóng)科、醫(yī)科各專業(yè)都要開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，大部分學(xué)生認(rèn)為自己專業(yè)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相差太遠(yuǎn)，根本沒有關(guān)系，做物理實(shí)驗(yàn)是在花時(shí)間做無用功。這些學(xué)生未認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)課的重要性，沒有學(xué)習(xí)熱情，更談不上學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)還是對(duì)實(shí)驗(yàn)原理似懂非懂，不知所學(xué)所做，實(shí)驗(yàn)報(bào)告更是雜亂無章，教師學(xué)生牢騷一堆。物理實(shí)驗(yàn)課應(yīng)采取何種更加有效的教學(xué)方法，如何抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性等，是目前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者亟須解決的問題，實(shí)驗(yàn)教師必須高度關(guān)注、積極思考。筆者對(duì)自身教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行了深入思考和探索，在本文中提出了一些改進(jìn)措施。

一、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

（一）“保姆式學(xué)習(xí)”向自主學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變

目前物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)方法上沿襲傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，手把手演示實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生機(jī)械地、被動(dòng)地“照方抓藥”。這種手把手教的“保姆式”教學(xué)模式使學(xué)生產(chǎn)生依賴心理，束縛了學(xué)生的手腳，束縛了學(xué)生的思維，扼殺了學(xué)生的求知欲。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中更多的是被動(dòng)地接受，缺乏積極主動(dòng)的思考，片面地追求結(jié)果，導(dǎo)致學(xué)生的動(dòng)手能力差、分析問題和解決問題的能力得不到培養(yǎng)，更談不上探索精神和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)給予學(xué)生更多的自主權(quán)，營造一種積極、主動(dòng)的教學(xué)環(huán)境，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。但是我們的“放手”并非“放羊”，實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)過程中是“導(dǎo)”師，而不是“教”師，教師應(yīng)起到引導(dǎo)者和管理者的作用，給予學(xué)生適當(dāng)?shù)奶崾竞忘c(diǎn)撥。

（二）由單純的“手動(dòng)”操作轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱趧?dòng)、手動(dòng)”相結(jié)合

在手動(dòng)操作實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，教師可以隨時(shí)提問，或提供一些可以討論的問題，或?qū)W生自己提出問題。問題的討論在同學(xué)之間或?qū)W生與教師之間進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生之間可以互相“診斷”，這樣把死板的實(shí)驗(yàn)課變得更加活躍，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主創(chuàng)新意識(shí)，還增強(qiáng)了同學(xué)之間的友誼。不必要求每人一套實(shí)驗(yàn)儀器，可以兩個(gè)同學(xué)共同完成實(shí)驗(yàn)，這樣不僅節(jié)約財(cái)力，同學(xué)之間還可以進(jìn)行討論，互相交流，進(jìn)而加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解、掌握對(duì)儀器的使用，更好地培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。這樣的安排活躍了學(xué)生的思維，使學(xué)生的主體地位得到了充分的體現(xiàn)與尊重。

（三）適時(shí)進(jìn)行思路提示，引導(dǎo)學(xué)生積極思考

實(shí)驗(yàn)過程中教師應(yīng)適時(shí)進(jìn)行思路提示，以便更好地提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，總有這樣的心理傾向：這是傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)很完善。所以不去動(dòng)腦思考，很少有學(xué)生嘗試去改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。建議教師在實(shí)驗(yàn)過程中或之后，要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法提出改進(jìn)措施或一些想法。例如金屬絲拉伸楊氏模量實(shí)驗(yàn)中，教師可以提出這樣的問題：除了利用光杠桿法測(cè)量微小變化量外，還可以采用什么方法測(cè)量？對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，除了逐差法外，還可以采用什么方法來計(jì)算？等等。對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)，要鼓勵(lì)同學(xué)多思考、多發(fā)現(xiàn)、多提問。

（四）將傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目大部分還是停留在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的層面上，學(xué)生的思維空間得不到開發(fā)，鮮有教師引導(dǎo)學(xué)生研究和設(shè)計(jì)它的應(yīng)用。實(shí)際上有很多驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)在實(shí)際中有很重要的應(yīng)用，而且有很大的開發(fā)空間，而這些方面的知識(shí)也正是學(xué)生最想了解的，更能調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性，把被動(dòng)學(xué)習(xí)真正轉(zhuǎn)化為積極的、主動(dòng)的學(xué)習(xí)。例如邁克爾遜干涉在大學(xué)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)中是一個(gè)很重要、很典型的實(shí)驗(yàn)，但是對(duì)于它的實(shí)際應(yīng)用，特別是在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中沒有做深入的介紹和研究。在教學(xué)過程中，我們充分地利用教學(xué)資源對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸，測(cè)量透明介質(zhì)的折射率或介質(zhì)厚度，這樣既能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還拓寬了學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域和視野，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓他們用自己的思維空間去設(shè)計(jì)、去探索。

（五）必須采取淘汰制度

一些學(xué)生跟不上或不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，成績不及格是很正常的，有一定的淘汰率才可能保證教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)課成績的評(píng)定主觀性強(qiáng)，而我們的教師又總懷著仁慈的態(tài)度，長此以往，導(dǎo)致每屆學(xué)生都“信心滿滿”，肯定能過。這樣肯定會(huì)助長部分學(xué)生的不良學(xué)風(fēng)，惡性循環(huán)。所以，實(shí)驗(yàn)課一定要和理論課一樣，留出不及格學(xué)生比例，并嚴(yán)格執(zhí)行。

二、嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)課紀(jì)律，健全考核制度

（一）規(guī)定實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間

不同難度的實(shí)驗(yàn)規(guī)定不同的合理操作時(shí)間，實(shí)驗(yàn)課不允許拖堂。若學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未完成實(shí)驗(yàn)，沒有補(bǔ)課機(jī)會(huì)，當(dāng)然實(shí)驗(yàn)課的成績也會(huì)受到影響。

（二）改革考核方式，嚴(yán)格考核實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)成績加大平時(shí)操作成績、期末操作考試成績的比重，減少實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績的比重，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，大大減少學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程不重視和互相抄襲等問題。除了按要求寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告外，還要求學(xué)生進(jìn)行口頭報(bào)告，促使學(xué)生真正重視實(shí)驗(yàn)，同時(shí)口頭報(bào)告也是對(duì)學(xué)生語言表達(dá)能力的培養(yǎng)與鍛煉。

三、結(jié)語

以上是筆者從教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出的一些提高物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果的改革措施，通過這些措施的實(shí)施，我們明顯感覺到學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力都大有進(jìn)步。但同時(shí)我們也認(rèn)識(shí)到還有許多不足之處，希望和廣大實(shí)驗(yàn)工作者共同探討。

作者:張秀云 張金波 趙新麗 吳永萍 單位:揚(yáng)州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)篇2

一引言

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高等學(xué)校的一門重要的公共基礎(chǔ)實(shí)踐課，根據(jù)教育部發(fā)布的本科專業(yè)目錄顯示，目前在全國本科專業(yè)中電子、計(jì)算機(jī)、土木、建筑、工程、通訊、機(jī)械、材料、能源、數(shù)學(xué)等300多個(gè)專業(yè)開設(shè)了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有著不可替代的作用，在理工科專業(yè)中的重要性地位不言而喻，尤其是在理工科為主的學(xué)校，物理實(shí)驗(yàn)課作為理工科專業(yè)學(xué)生的一門必修課，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)接受高等教育系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方法的開端。在上個(gè)世紀(jì)，物理實(shí)驗(yàn)課程曾經(jīng)為培養(yǎng)優(yōu)秀人才作出了卓越的貢獻(xiàn)，而進(jìn)入二十一世紀(jì)后，隨著各產(chǎn)業(yè)之間的相互融合逐步加強(qiáng)，社會(huì)對(duì)畢業(yè)生的綜合能力與創(chuàng)新能力要求也越來越高，而與此同時(shí)，隨著高校的擴(kuò)招，高校學(xué)生層次的區(qū)別與專業(yè)的廣泛性明顯提高，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀況不容樂觀,“重結(jié)果、輕過程”現(xiàn)象越來越明顯,同時(shí)，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容方面雖基礎(chǔ)全面但相對(duì)陳舊，與各行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展脫節(jié)比較嚴(yán)重。因此，很多高校對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段等多方面進(jìn)行了改革[1-6]，并取得了很多成績，這些教學(xué)改革的研究已被越來越的應(yīng)用于課堂教學(xué)中，成為提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果的有利手段。為了使其在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮更大的作用，筆者查閱了《知網(wǎng)》等數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計(jì)了近年來的文獻(xiàn)，從文獻(xiàn)研究內(nèi)容分析總結(jié)了十年來我國大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究進(jìn)展與取得的成就。以期收到拋磚引玉的效果。

二教學(xué)內(nèi)容的改革方面

通過上述分析可以看出10年來我國的教育工作者主要進(jìn)行了以下改革：在教學(xué)內(nèi)容改革方面主要是通過更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：淘汰落后、簡單和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)題目，增加新型的綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)以致用，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的前言、實(shí)用性。例如，長春工程學(xué)院的李素文等人將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容劃分為三個(gè)層次，即：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性設(shè)計(jì)研究實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不同，采用不同的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方法。通過基礎(chǔ)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。通過演示性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來增加實(shí)驗(yàn)的趣味性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與學(xué)習(xí)興趣，并為后續(xù)開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)做鋪墊。所設(shè)計(jì)出的研究性實(shí)驗(yàn)的題目既開拓了學(xué)生的視野，又激發(fā)學(xué)生的潛能，還使學(xué)生對(duì)學(xué)科發(fā)展的前沿有一定的了解，形成專業(yè)的基本素質(zhì)和基本技能。在進(jìn)行研究性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，他們改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，讓學(xué)生根據(jù)已了解的問題，查閱相關(guān)科技前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，通過獨(dú)立選題、獨(dú)立研究、獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)立操作、獨(dú)立分析問題和解決問題的方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自由發(fā)揮、自主創(chuàng)新，充分施展個(gè)人才能，培養(yǎng)提高他們的創(chuàng)新意識(shí)，創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新能力[7]。

三教學(xué)方法的改革

在教學(xué)方法改革方面也有許多突出的成就，延邊大學(xué)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中針對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目，根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的差別，采用不同的授課模式和教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，做到因材施教，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了教學(xué)效果[8]。大連海洋大學(xué)把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系按循序漸進(jìn)、由淺入深的認(rèn)識(shí)規(guī)律分四階段進(jìn)行，采取梯次推進(jìn)的教學(xué)方式[9,10]，并將“啟發(fā)式”、“引導(dǎo)式”、“構(gòu)想式”、“研究討論式”等多種教學(xué)方法引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，第一階段為“預(yù)備實(shí)驗(yàn)”，著重物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)備知識(shí)和技能的訓(xùn)練，主要采用“啟發(fā)式”的教學(xué)方法，如在學(xué)習(xí)長度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生通過對(duì)比普通米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、到利用光的干涉測(cè)量微小長度的變化，來啟發(fā)學(xué)生只要不斷創(chuàng)新才能進(jìn)步。對(duì)第一階段的實(shí)驗(yàn)通常采用先由教師指導(dǎo)上課，后面再作為開放實(shí)驗(yàn)開出。第二階段是“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)”，重點(diǎn)在于使學(xué)生了解和掌握各種基本物理量的測(cè)量和基本測(cè)量方法。主要采用“引導(dǎo)式”教學(xué)方式，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和實(shí)驗(yàn)原理都清楚。第三階段為“綜合性實(shí)驗(yàn)”，目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，加強(qiáng)知識(shí)的深度和廣度。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上突出綜合性、多層次的特點(diǎn)．主要采用“討論式”教學(xué)方法，體現(xiàn)多種儀器使用的綜合和學(xué)科分支知識(shí)與實(shí)驗(yàn)方法的綜合。第四階段是“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”，采用“構(gòu)想式”、“研究討論式”教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和實(shí)驗(yàn)興趣，例如，對(duì)于“電橋法測(cè)量電阻”這一實(shí)驗(yàn)，他們打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，先提出如何測(cè)量一未知電阻的阻值這一問題，讓學(xué)生自己思考并設(shè)計(jì)出測(cè)量方法，然后讓學(xué)生對(duì)他們?cè)O(shè)計(jì)的方法進(jìn)行討論，分析不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最后再將“用電橋法測(cè)量電阻”介紹給學(xué)生并讓他們與其它方法進(jìn)行比較。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和創(chuàng)新能力有重要作用。

四教學(xué)手段的改革

在教學(xué)手段改革方面，黑龍江科技大學(xué)張曉鵬等人建立了學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)電子系統(tǒng)，開設(shè)了實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)技巧要領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)相關(guān)思考題等模塊[11]。學(xué)生不僅能夠通過這一平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)提前進(jìn)行了解，還可以下載相關(guān)資料，與任課教師進(jìn)行網(wǎng)上交流互動(dòng)，他們還利用Flash軟件，開發(fā)出了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)．放在網(wǎng)上供學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，這些可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)的掌握、實(shí)驗(yàn)步驟的理解，提升學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的積極性，提高教學(xué)效果。李穎將信息技術(shù)應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，也使一些教學(xué)內(nèi)容變得直觀、易懂，從而有效的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力[12]。

五考核制度的改革

在實(shí)驗(yàn)考核改革方面主要是通過將學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度情況；預(yù)習(xí)及撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告情況；動(dòng)手能力及儀器操作使用情況；數(shù)據(jù)測(cè)取、記錄及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫情況獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題情況；作為平時(shí)的考核依據(jù)；同時(shí)加入期末考核，通過學(xué)生抽簽形式現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)，有些學(xué)校為鼓勵(lì)學(xué)生探索創(chuàng)新還規(guī)定，對(duì)在實(shí)驗(yàn)中有所發(fā)明、創(chuàng)新或在綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中有較大突破的學(xué)生給予一定的實(shí)驗(yàn)加分,甚至免于實(shí)驗(yàn)考試,另外，有些學(xué)校為了克服物理實(shí)驗(yàn)的評(píng)分主觀因素影響大的缺點(diǎn)，要求每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教師都應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)操作細(xì)則列出，并根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)，如原理是否清楚、觀察是否仔細(xì)，操作正確與否、遇到問題是否能獨(dú)立解決、獲得數(shù)據(jù)可信度等給出課堂表現(xiàn)分。對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)分，有些學(xué)校要求學(xué)生不僅要有實(shí)驗(yàn)結(jié)果還要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)分析，尤其是對(duì)于誤差較大的實(shí)驗(yàn)結(jié)果要分析產(chǎn)生原因，并調(diào)整了以往只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確和實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否規(guī)范的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，把學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析作為一個(gè)給分點(diǎn)，對(duì)于數(shù)據(jù)不好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告如果學(xué)生能進(jìn)行合理的分析討論，明確誤差產(chǎn)生的原因、知道如何改進(jìn)或?qū)?shí)驗(yàn)?zāi)苡袑?shí)實(shí)在在的體會(huì)、想法也同樣給以好的分?jǐn)?shù),張道清等對(duì)不同年級(jí)的學(xué)生采取不同考核方式，通過讓學(xué)生進(jìn)行科技制作、拍實(shí)驗(yàn)微課和完成創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等多種形式來對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，取得了較好的教學(xué)效果[16]。

六其它方面的改革

除了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核制度改革外，還有很多教師在實(shí)驗(yàn)室開放、教學(xué)模式等方面進(jìn)行了改革與探索[17,18]，例如，張曉鵬等人建立了學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)電子系統(tǒng)，開設(shè)了實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)技巧要領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)相關(guān)思考題等模塊。學(xué)生不僅能夠通過這一平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)提前進(jìn)行了解，還可以下載相關(guān)資料，與任課教師進(jìn)行網(wǎng)上交流互動(dòng)，他們還利用Flash軟件，開發(fā)出了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)．放在網(wǎng)上供學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，這些可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)的掌握、實(shí)驗(yàn)步驟的理解，提升學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的積極性，提高教學(xué)效果。有些學(xué)校將PPT和微課小視頻用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)也取得了很好的教學(xué)效果。

作者:白亞鄉(xiāng) 唐茂勇 王麗娜 單位:大連海洋大學(xué)理學(xué)院

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)篇3

物理學(xué)是研究自然界物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、作用規(guī)律和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，其理論既充分應(yīng)用數(shù)學(xué)作為自己的工作語言，又以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，是最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1901年到2018年兩百多位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)中，有約75%是與物理實(shí)驗(yàn)有關(guān)，可見，物理實(shí)驗(yàn)的重要性不言而喻。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在高等教育中作為理工農(nóng)醫(yī)類學(xué)生的一門基礎(chǔ)必修課程，在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、自學(xué)能力、提出問題、分析問題和解決問題及創(chuàng)新能力方面有著重要作用。然而，長期以來，我國的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要以傳統(tǒng)的授課模式為主，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)還是停留在教師講，學(xué)生聽，教師演示，學(xué)生模仿的教學(xué)模式，師生間的互動(dòng)很少，學(xué)生的主動(dòng)性不高。在2017年全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程青年教師講課比賽中，12個(gè)教師里只有5名教師在講課時(shí)與學(xué)生進(jìn)行了互動(dòng)［1］。且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多數(shù)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行改革研究是一項(xiàng)長期的過程。

1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容按照原理涉及的主要領(lǐng)域可分為:力學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)和近代物理實(shí)驗(yàn);按照難易程度一般可以分為以下幾種類型:基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。長期以來，我國的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要以驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)為主，部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較陳舊，學(xué)生只要按照教材上的實(shí)驗(yàn)步驟或演示過程做實(shí)驗(yàn)即可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整過實(shí)驗(yàn)過程學(xué)生缺乏主動(dòng)性、思考性和獨(dú)立性。作為基礎(chǔ)課程的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生大致可分為理學(xué)類、工學(xué)類、農(nóng)林醫(yī)學(xué)類甚至還有文史經(jīng)管類。不同專業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)不同，要求的層次不同，課時(shí)也不同。由于有各專業(yè)特點(diǎn)不一樣，因此在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上，應(yīng)該有不同的安排。比如文科類學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，首先在課程設(shè)置上可把大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)置成全校公選課，其次由于文科生的思維方式，動(dòng)手操作能力和物理基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度與理工科學(xué)生不同，所以在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上要傾向于直觀演示及趣聞性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和基本儀器的使用為主［2］，實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要以定性分析為主;對(duì)農(nóng)林醫(yī)學(xué)類學(xué)生，由于其物理基礎(chǔ)知識(shí)也較薄弱，因而實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上也盡可能是驗(yàn)證性和常用儀器的使用為主，并有少量的綜合研究性實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)內(nèi)容最好與各專業(yè)應(yīng)用相聯(lián)系)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)處理只做簡單的處理分析即可;而對(duì)理工類學(xué)生，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除了幾種較復(fù)雜的基本儀器使用外，其余實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目盡量以綜合性、探究性、研究設(shè)計(jì)性為主，并盡量與其專業(yè)相關(guān)度大一些，實(shí)驗(yàn)過程中不僅要嚴(yán)格要求數(shù)據(jù)的規(guī)范記錄，還要對(duì)數(shù)據(jù)處理有較深層次的處理手段和方法。中國大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競賽(CUPT)，是中國借鑒國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽的模式創(chuàng)辦的全國賽事，該項(xiàng)活動(dòng)得到了教育部的支持，并被列入中國物理學(xué)會(huì)物理教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的工作計(jì)劃，是實(shí)踐國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要和國家教育中長期發(fā)展規(guī)劃綱要的重要大學(xué)生創(chuàng)新競賽活動(dòng)之一。其競賽題目基本是貼近生活的開放性物理問題，內(nèi)容基本涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)等物理分支，需要的實(shí)驗(yàn)器材并不復(fù)雜，大多可借助實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器完成［3］。因此，可針對(duì)性選一些題目引入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中作為設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，搭建儀器，完成實(shí)驗(yàn)并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。這樣既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，同時(shí)在考核方面也能對(duì)學(xué)生的能力有較好的區(qū)分，也有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、手段的改革

對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革，有基于元認(rèn)知理論和交往學(xué)習(xí)理論提出了“基于物理規(guī)律探索下”的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的研究［4］;有基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論下的“啟發(fā)式-互動(dòng)式”大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與應(yīng)用［5］;有基于OBE理念下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探究［6］等等。可以說，每種教學(xué)方法、手段的提出都有一定的理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)意義，但在實(shí)驗(yàn)中針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)層次、不同專業(yè)靈活開展多樣化、混合式的教學(xué)方法和手段才是最有實(shí)際意義。當(dāng)前我國正處于全球互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，各行各業(yè)需要的是數(shù)字化、智能化、個(gè)性化的解決方案和創(chuàng)新型人才。因此在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們應(yīng)從以下幾方面對(duì)教學(xué)手段方法進(jìn)行相應(yīng)的改革:

(1)針對(duì)不同層次實(shí)驗(yàn)，可進(jìn)行不同的授課模式。對(duì)驗(yàn)證性類實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)原理較為簡單，這時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基本儀器的使用，讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)等方面的規(guī)范及掌握，之后利用半小時(shí)左右時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)中的基本問題進(jìn)行探究式、討論式教學(xué)，及時(shí)評(píng)估學(xué)生實(shí)驗(yàn)的情況;對(duì)一些經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)，很多是獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家開創(chuàng)的，這些實(shí)驗(yàn)不僅包含了豐富的物理知識(shí)和精妙的設(shè)計(jì)，更包含了科學(xué)家不畏艱難的創(chuàng)造精神，對(duì)這類實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)可適當(dāng)引入物理學(xué)史，這樣不僅可以提高學(xué)生的興趣，還能讓學(xué)生體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)背后的奧秘;對(duì)綜合性研究性實(shí)驗(yàn)，在完成基本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，可對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些拓展，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中的碰到的某些問題、某些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及應(yīng)用進(jìn)行分析討論。

(2)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。當(dāng)今世界是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代，可以充分利用各種現(xiàn)代科技手段輔助教學(xué)，這樣不僅能大大地提高教學(xué)效率，還能加強(qiáng)師生之間的緊密聯(lián)系。如在教學(xué)中使用微信或QQ建立學(xué)習(xí)群、公眾號(hào)等，一方面可以方便教師向?qū)W生傳達(dá)相關(guān)的詳細(xì)資料，另一方面可以監(jiān)控學(xué)生在課堂下的自主學(xué)習(xí)情況;或制作微課、在線課程，讓學(xué)生在上課前選擇大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)觀看教學(xué)視頻，結(jié)合教材循序漸進(jìn)掌握本次實(shí)驗(yàn)的主要知識(shí)點(diǎn)。

(3)利用軟件進(jìn)行虛擬模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理。制作大學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)或PPT教學(xué)動(dòng)畫演示，鼓勵(lì)學(xué)生利用excel，matlab等軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣不僅有利于減少甚至避免對(duì)貴重儀器的損耗，而且有利于把抽象難理解的實(shí)驗(yàn)概念原理規(guī)律比較直觀地呈現(xiàn)出來，便于學(xué)生理解，有利于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容擴(kuò)展和延展，有利于讓學(xué)生從復(fù)雜的計(jì)算中解脫出來，增加學(xué)習(xí)的興趣。

3實(shí)驗(yàn)考核

我校現(xiàn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核主要由三部分組成，預(yù)習(xí)(10%～20%)、操作(30%～40%)和報(bào)告(50%)。實(shí)驗(yàn)最終成績由每個(gè)實(shí)驗(yàn)取平均值。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)雖然都是手寫，但自己的語言基本沒有，實(shí)驗(yàn)原理和步驟基本上是原封不動(dòng)照搬課本。數(shù)據(jù)雖然自己處理，但由于部分實(shí)驗(yàn)是兩人一組，其中很難看出小組之間的數(shù)據(jù)處理抄襲。為反映學(xué)生的真實(shí)實(shí)驗(yàn)水平，我們要重視實(shí)驗(yàn)過程考核，實(shí)施科學(xué)的課程考核評(píng)價(jià)體系。由于在實(shí)驗(yàn)中很難做到精細(xì)的判斷打分，從寫的預(yù)習(xí)報(bào)告及后面交的報(bào)告中也很難區(qū)分每個(gè)學(xué)生的真實(shí)情況，因而建議實(shí)施靈活的實(shí)驗(yàn)考核模式。每學(xué)期實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)束后可以得到每個(gè)學(xué)生所做實(shí)驗(yàn)的平均分，然后可隨機(jī)抽取其中部分學(xué)生(平時(shí)分不及格的學(xué)生，對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)成績分不滿意的學(xué)生，及系統(tǒng)隨機(jī)抽取的學(xué)生)參加期末統(tǒng)一的抽簽項(xiàng)目操作考試并給出最終成績，未抽到的就以平時(shí)統(tǒng)計(jì)的分?jǐn)?shù)作為這門課的最終成績。這樣一方面可促使學(xué)生在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中更能積極主動(dòng)動(dòng)手及思考，另一方面也可讓那些認(rèn)為平時(shí)得分較低的學(xué)生有機(jī)會(huì)能證明自己的實(shí)驗(yàn)水平。

4總結(jié)

以上是筆者對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考及建議，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，只有根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)有針對(duì)性地選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提倡多種教學(xué)方法和手段，優(yōu)化考核方案，這樣才能真正發(fā)揮這門課的作用，才能很好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，分析問題、解決問題和創(chuàng)新的能力。

作者:詹瓊 單位:貴州大學(xué)物理學(xué)院