姚源衛(wèi) 吳福根 蘇成悅 張欣

廣東工業(yè)大學(xué) 廣東廣州 510006

廣東省物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽輔導(dǎo)的心得體會(huì)

姚源衛(wèi) 吳福根 蘇成悅 張欣

廣東工業(yè)大學(xué) 廣東廣州 510006

廣東省物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽的不斷成熟和進(jìn)步要求著指導(dǎo)老師也要不斷改變和提高自己. 我們?cè)谥笇?dǎo)學(xué)生競(jìng)賽的過(guò)程中, 發(fā)現(xiàn)了一些不同于大賽初辦時(shí)期的方法,同時(shí), 對(duì)大賽也有著自己的許多體會(huì)。

物理實(shí)驗(yàn); 設(shè)計(jì)大賽; 心得體會(huì)

Through many years of continue exploring in the instruction of the physics experiment design competition,more and more experience has been obtained. It is found that some present teaching method is different from that in the early stage. Here, we only talk about how to use the data from internet and assemble a team by students.

廣東省物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽于1994年在中山大學(xué)開始, 之后由廣東省物理協(xié)會(huì)向全廣東高校推廣。其旨在培養(yǎng)大學(xué)生對(duì)物理學(xué)和物理實(shí)驗(yàn)的興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、物理知識(shí)綜合運(yùn)用能力和動(dòng)手能力,同時(shí)為廣東省高校師生提供了一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)交流平臺(tái). 因?yàn)閷W(xué)生在競(jìng)賽過(guò)程中,不但自身素質(zhì)得到提高,而且在今后找工作中有一定的優(yōu)勢(shì),特別是獲獎(jiǎng)的學(xué)生,這種優(yōu)勢(shì)更明顯, 所以大家都有很高的積極性. 學(xué)生的積極參與,在帶給老師動(dòng)力的同時(shí)，也帶來(lái)一定的壓力。讓學(xué)生取得更好的成績(jī)和獲得更多的知識(shí)是每一個(gè)指導(dǎo)老師的心愿. 除了不斷地提高自己的學(xué)識(shí)水平, 老師認(rèn)真總結(jié)各自在指導(dǎo)學(xué)生參賽過(guò)程中的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)同樣會(huì)使自己的指導(dǎo)水平得以提高。我院蘇成悅老師早在1999年將自己的心得體會(huì)總結(jié)出來(lái)發(fā)表在≤工科物理≥上, 但大賽的前三屆只要求參賽者交出一份答卷,其中包括綜述,測(cè)量方案,計(jì)算分析的過(guò)程等而不需要提供實(shí)物模型。只是到1998 年第4 屆大賽開始,才要求參賽作品展示方案實(shí)施和操作可行性, 從而增加了實(shí)物作品和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)演示. 隨著經(jīng)驗(yàn)的不斷積累, 大賽的命題越來(lái)越成熟, 越來(lái)越體現(xiàn)出理論與實(shí)踐的結(jié)合,同時(shí),對(duì)評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越規(guī)范. 這些變化要求我們指導(dǎo)老師也要不斷改變自己的指導(dǎo)方法和對(duì)學(xué)生的一些新要求, 一些新的方法和新的體會(huì)隨之積累, 以下是我們的一點(diǎn)體會(huì)。

一, 網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用

省物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽采用指定題目的比賽方式, 每屆大賽分為基礎(chǔ)型題和應(yīng)用型題. 例如, 2009年的比賽題為: 一、基礎(chǔ)題 : 測(cè)量小于1m T穩(wěn)恒磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。要求：（1）突出實(shí)驗(yàn)物理原理；（2）體現(xiàn)作品創(chuàng)新思想；（3）不必考慮消除背景（地）磁場(chǎng)的影響；（4）操作簡(jiǎn)易、便于攜帶；（5）性價(jià)比高。主要評(píng)判依據(jù)：（1）物理原理；（2）創(chuàng)新點(diǎn)；（3）測(cè)量的準(zhǔn)確性、靈敏度及分辨率。 二、應(yīng)用題: 研制環(huán)境次聲監(jiān)測(cè)裝置。要求：（1）突出實(shí)驗(yàn)物理原理；（2）體現(xiàn)作品創(chuàng)新思想；（3）不考慮大氣密度、溫度變化及風(fēng)速的影響；（4）操作簡(jiǎn)易、便于教學(xué)演示；（5）性價(jià)比高。主要評(píng)判依據(jù)：（1）物理原理；（2）創(chuàng)新點(diǎn)；（3）測(cè)量的準(zhǔn)確性、靈敏度及頻率范圍。 對(duì)于基礎(chǔ)題, 大學(xué)物理教材中會(huì)介紹穩(wěn)恒磁場(chǎng), 但對(duì)微小磁場(chǎng)的測(cè)量則都沒有特別詳細(xì)介紹. 這要求學(xué)生尋求老師和文獻(xiàn)的幫助. 對(duì)于不從事微小磁場(chǎng)的測(cè)量工作的老師來(lái)講, 實(shí)質(zhì)性的幫助也是很小的, 故學(xué)生應(yīng)需要更多相關(guān)的文獻(xiàn). 如何在更短的時(shí)間得到相關(guān)的文獻(xiàn), 是學(xué)生第一步要做的工作, 幸運(yùn)的是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨. 教育部在公布的2003—2007年教育振興行動(dòng)計(jì)劃中已明確指出:要“加強(qiáng)高等學(xué)校校園網(wǎng)建設(shè), 創(chuàng)建國(guó)家級(jí)教育信息化應(yīng)用支撐平臺(tái).加大涵蓋各級(jí)各類教育的信息資源開發(fā),形成多層次,多功能,交互式的國(guó)家教育資源服務(wù)體系”; 要“全面提高現(xiàn)代信息技術(shù)在教育系統(tǒng)的應(yīng)用水平,建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與其他學(xué)習(xí)形式相互溝通的體制,推動(dòng)高等學(xué)校數(shù)字化校園建設(shè),推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的發(fā)展. 開展高等學(xué)?？蒲谢氐男畔⒒ㄔO(shè),研究開發(fā)學(xué)校數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),創(chuàng)建網(wǎng)上共享實(shí)驗(yàn)環(huán)境”。在豐富的網(wǎng)絡(luò)資源前面, 如何選取適合自己的方法是需要同學(xué)們獨(dú)立思考的。能夠在已有的理論基礎(chǔ)上，通過(guò)巧妙構(gòu)思得到簡(jiǎn)單可行的測(cè)量方法是大賽的最高水平體現(xiàn). 并不是每一個(gè)學(xué)生都能得到一個(gè)巧妙構(gòu)思, 這樣的作品要求學(xué)生有著較強(qiáng)的想象力和創(chuàng)造力，退而求其次的目標(biāo)是在已有的測(cè)量方法上進(jìn)行改進(jìn), 使它變得更穩(wěn)定, 更準(zhǔn)確, 操作更簡(jiǎn)單，對(duì)已知方法的進(jìn)一步理解同樣需要多方面的知識(shí), 這同樣要求學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)快速而有效地找到相關(guān)的支持文獻(xiàn)。由于大賽最后有實(shí)物作品和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場(chǎng)演示部分, 學(xué)生在實(shí)際的制作成品過(guò)程中不僅僅是要求有著豐富的物理和數(shù)學(xué)知識(shí), 同時(shí)也要求他們有深厚的電子技術(shù)知識(shí), 甚至于在機(jī)械, 電工方面的知識(shí)也是必需的。有時(shí)候, 在大賽實(shí)物的準(zhǔn)備過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)成品出來(lái)后與理想中的相去較遠(yuǎn), 為了解決這些問(wèn)題, 仍要查閱大量的有關(guān)資料, 網(wǎng)絡(luò)資源又一次需要利用. 以上的三個(gè)方面都說(shuō)明了網(wǎng)絡(luò)資源的重大作用. 當(dāng)然我們不能一味地依賴于網(wǎng)絡(luò)的資源。網(wǎng)絡(luò)能提供給的是解決問(wèn)題的思路。直接地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源上的作品自然會(huì)失去它的創(chuàng)新性, 并且網(wǎng)絡(luò)中也不可能出現(xiàn)同大賽完全一樣的命題作品. 我們需要思考,我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源要有一定的取舍, 要汲取其中的精華, 進(jìn)行合理的利用。

二, 團(tuán)隊(duì)組合的技巧

從前面的敘述中可以看出完成物理大賽的命題單憑個(gè)人的力量是不可能完成的, 組成團(tuán)隊(duì)是必要的也是必需的。參考大賽的要求和過(guò)程, 我們對(duì)同學(xué)們組隊(duì)時(shí)從三個(gè)方面進(jìn)行了分工。首先, 每一隊(duì)中必須有一個(gè)電子技術(shù)水平高, 動(dòng)手能力強(qiáng)的隊(duì)員. 盡管省物理大賽以物理內(nèi)容的新穎為主要, 但由于決賽時(shí)有實(shí)物的演示, 所以做出實(shí)際的物體是最重要和基本的條件。而在完成實(shí)物功能演示的選擇中,學(xué)生多以電子產(chǎn)品為主。其次, 每隊(duì)都有一個(gè)寫作能力強(qiáng)的隊(duì)員. 省物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽分成初賽和決賽. 在初賽時(shí), 學(xué)生只需提供按正式科學(xué)論文格式撰寫的綜述報(bào)告及作品的實(shí)物圖像. 如何突出作品的創(chuàng)新思想, 給評(píng)委留下深刻的印象是這一階段的主要任務(wù)。第三,每隊(duì)得有一個(gè)表達(dá)能力強(qiáng)的隊(duì)員。有了以上的充分準(zhǔn)備，在做出了很好作品的基礎(chǔ)上,在決賽時(shí)能很好地表達(dá)出作品的亮點(diǎn)也是取得好成績(jī)不可缺少的一部分。當(dāng)然, 隊(duì)員在有明確分工的同時(shí)，也不是完全的分割開來(lái), 他們之間應(yīng)是既有分工, 又有合作。除了這種優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的團(tuán)隊(duì)組合, 組隊(duì)的過(guò)程中, 考慮到學(xué)校的實(shí)際情況, 又以大二，三年級(jí)的相互混合組隊(duì)為最佳組合方式。

三, 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)十幾年的不斷探索, 廣東省物理設(shè)計(jì)大賽已變得越來(lái)越成熟和規(guī)范。參與指導(dǎo)的老師在實(shí)踐過(guò)程中積累了很多的經(jīng)驗(yàn)。如何在物理教學(xué)中增強(qiáng)和開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力; 如何通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的想象力和動(dòng)手能力; 如何給學(xué)生一個(gè)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的平臺(tái)。這些在其他的文獻(xiàn)里面都有較詳細(xì)的描述。本文僅從網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用及如何組隊(duì)兩方面說(shuō)出自己的一點(diǎn)體會(huì)。

[1]何振輝, 蔡志崗. 第10 屆廣東省大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)大賽圓滿結(jié)束[J].物理實(shí)驗(yàn).2009,29(12): 46

[2]唐孟希. 物理實(shí)驗(yàn)大賽的實(shí)踐與思考[J].物理實(shí)驗(yàn). 2000, 20(9): 30-31

[3]蘇成悅. 淺談指導(dǎo)大學(xué)生參加物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比賽的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)[J]. 工科物理.1999, 增刊: 18-21

[4]劉偉. 由省物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽談獨(dú)立學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革.中國(guó)現(xiàn)代教育裝備[J].2009, 3: 85-88

A brief talk about some practical experience from the physics experiment design competition by high school students in

Guangdong
Yuanwei Yao, Fugen Wu, Chengyue Su, Zhangxin Guangdong University of Technology, Guangzhou, 510006, China

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.183

本文是廣東工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目. 編號(hào)：2010Z019

姚源衛(wèi),博士,副教授。