吳曉露
摘要本文針對士官學(xué)員的學(xué)習(xí)特點(diǎn),結(jié)合多層次、探究式及活動教學(xué)理論,對士官實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革進(jìn)行了研究和探索,提出了幾項(xiàng)改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞士官教育實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革
隨著教學(xué)做一體化——教學(xué)改革的深入開展,實(shí)驗(yàn)課程作為理論教學(xué)的重要輔助手段,在士官教育中也占據(jù)了越來越重要的地位。在這種新形勢下,結(jié)合地方高校從目的性轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程化,從教師主導(dǎo)型轉(zhuǎn)變?yōu)楹献魈骄啃偷幕A(chǔ)教育課程改革,筆者對士官實(shí)驗(yàn)課程教學(xué),尤其是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)和創(chuàng)新研究。
1充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)輔助課堂的功能,采用啟發(fā)式教學(xué)法
國外在課程引入中,通常會拋卻定律內(nèi)容和表達(dá)公式,而通過對一個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大量的描述和討論,自然地引入新的物理概念和定律,可以使學(xué)員對概念或定律的含義和運(yùn)用有更加深刻的體會。①我們可以結(jié)合國外這種歸納教學(xué)法,將實(shí)驗(yàn)引入課堂,通過動畫模擬演示實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H操作演示,使學(xué)員不僅獲得對物理概念的直觀認(rèn)識;通過討論、歸納也可以提高學(xué)員學(xué)習(xí)物理的主動性和積極性;另外也對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、流程、相關(guān)儀器有了一定了解,在下一步開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課中,就可以帶著疑問、帶著好奇、帶著期待實(shí)際動手操作;并且通過將自己的實(shí)驗(yàn)與課堂上教員的實(shí)驗(yàn)相比較,可以對重要實(shí)驗(yàn)儀器、物理的實(shí)驗(yàn)及歸納方法有更加深刻的體會。
以自由落體運(yùn)動一課為例。在課堂引入時演示兩個小實(shí)驗(yàn),同時釋放一張紙片和一個硬幣;再同時釋放同樣大小的兩張紙片,其中一個被揉成一團(tuán)。激發(fā)學(xué)員考慮這種運(yùn)動的特點(diǎn),引出著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)。在課堂講授自由落體運(yùn)動是一種特殊的勻變速直線運(yùn)動的特性時,一方面可以使用動畫模擬頻閃照相實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)員對其進(jìn)行探究;另一方面,也可以使用自由落體試驗(yàn)儀和數(shù)字毫秒計(jì)進(jìn)行實(shí)際操作演示。兩者結(jié)合可使學(xué)員對實(shí)驗(yàn)探究物理運(yùn)動特點(diǎn)的過程留下深刻印象,對自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)得到清晰的認(rèn)識。
最后,在配套的實(shí)驗(yàn)課程中,通過學(xué)員的實(shí)際動手操作,從而對知識形成了全方位的認(rèn)知。“觀看—思考—操作”這一眼睛、腦筋、手并用的學(xué)習(xí)過程,通過課堂實(shí)踐證明可以使學(xué)員達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。
2有效地豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,建設(shè)多層次實(shí)驗(yàn)課程
目前士官學(xué)員的物理實(shí)驗(yàn)課程主要因循舊式的驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)員缺乏新鮮感,態(tài)度多數(shù)以應(yīng)付為主。導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)課與學(xué)員的物理學(xué)習(xí)脫節(jié),不能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。在課程改革的浪潮中,各高校提出了多層次實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)。②受其啟發(fā),結(jié)合軍校實(shí)際情況,筆者認(rèn)為可以將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)三種。
基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)主要是基礎(chǔ)理論的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。其形式可分為計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)和簡單儀器實(shí)驗(yàn)。這一類實(shí)驗(yàn)可以部分作為演示實(shí)驗(yàn),在理論課中進(jìn)行。以牛頓第一定律為例,可以在理論課上將伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)做成flash課件進(jìn)行演示,并邀請學(xué)員實(shí)際操作在玻璃杯上隔著紙板放置雞蛋,迅速彈擊硬紙板的實(shí)驗(yàn),以增加物理授課的趣味性、直觀性,增強(qiáng)教員和學(xué)員的互動性。
綜合型實(shí)驗(yàn)主要包括對重要的實(shí)驗(yàn)儀器的介紹、分析和熟練操作,以及重要的原理、定理的驗(yàn)證。通常對實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行介紹時,往往只涉及應(yīng)用到的部分功能。學(xué)員在使用時只知其然,而不知其所以然,使其養(yǎng)成照本宣科的學(xué)習(xí)習(xí)慣,缺乏物理的實(shí)驗(yàn)精神和探究精神。因此在進(jìn)行儀器講解時,如講解氣墊導(dǎo)軌,首先以“這部儀器由哪幾部分組成”以及“可以猜出這部儀器的功能嗎”這樣的問題引入,吸引學(xué)員的注意力;繼而結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真軟件(flash和3Dmaxs)制作的氣墊導(dǎo)軌的構(gòu)造圖及功能演示動畫,對該儀器進(jìn)行形象的講解;最后再分小組操作,并要求各小組在操作完成后進(jìn)行總結(jié)并提出問題,以培養(yǎng)學(xué)員善于思考,勤于鉆研的習(xí)慣。
設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是給定儀器或給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,要求學(xué)員開動腦筋,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在既定的實(shí)驗(yàn)課程完成的情況下,剩余課堂時間內(nèi),教員可以利用現(xiàn)有的器材,也可以利用簡單的日常用具,指定待驗(yàn)證原理,將學(xué)員劃分為幾組,要求其自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行比賽,讓學(xué)員互相講評,以充分調(diào)動學(xué)員的積極性和創(chuàng)造性,并加深對物理理論及應(yīng)用的理解和記憶。
3創(chuàng)造性改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材,構(gòu)造開放型實(shí)驗(yàn)課程
物理來源于對實(shí)際生活中自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、分析及總結(jié),再將得到的結(jié)論拿到現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行驗(yàn)證。對于經(jīng)典物理理論,我們用很多生活用品就可以進(jìn)行有趣又簡單的實(shí)驗(yàn)。仍以牛頓第一定律為例,汽車剎車、在木板及玻璃表面滑小球、慣性炮吹滅蠟燭等等都可以作為有趣的實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)員的興趣。物理源自生活,可以布置設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)作業(yè),鼓勵學(xué)員開動腦筋,使用身邊常用的器材用品或利用生活中的例子,進(jìn)行原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
另外,可以適時地自由開放實(shí)驗(yàn)室,將以前淘汰的老舊實(shí)驗(yàn)用具拿出來,供有興趣的學(xué)員進(jìn)行操作、研究、分析,鍛煉動手能力,增長實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。
還有,在將來可能的條件下,可以建立網(wǎng)絡(luò)型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。使用計(jì)算機(jī)仿真軟件將實(shí)驗(yàn)儀器構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)過程,做成可交互式軟件系統(tǒng),使學(xué)員可以使用計(jì)算機(jī),通過鼠標(biāo)和鍵盤,挪動、連接儀器,進(jìn)行模擬物理實(shí)驗(yàn),以克服缺少新型實(shí)驗(yàn)儀器或是實(shí)驗(yàn)儀器易損等現(xiàn)實(shí)情況。該軟件系統(tǒng)內(nèi)可集成各類有趣物理實(shí)驗(yàn)視頻,用以直觀地演示實(shí)驗(yàn),總結(jié)出物理經(jīng)典理論。
4聯(lián)系軍事實(shí)際,完善實(shí)用性實(shí)驗(yàn)課程
針對士官學(xué)員的特點(diǎn)和培養(yǎng)目的,士官學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)該擁有其獨(dú)特性。在實(shí)際教學(xué)中,士官學(xué)員多對基礎(chǔ)課教學(xué)重視不夠,缺乏學(xué)習(xí)動力,認(rèn)為在實(shí)際中應(yīng)用不到。因此物理課程教學(xué)應(yīng)當(dāng)一方面緊密結(jié)合所教授學(xué)員的專業(yè)基礎(chǔ),與其所學(xué)的專業(yè)課程加強(qiáng)聯(lián)系,加強(qiáng)互動。比如對于測地專業(yè)學(xué)員,在講述長度的測量及各類測量儀器的應(yīng)用這一實(shí)驗(yàn)課程時,可以將其測地所用的經(jīng)緯儀及三角高程測量方法等結(jié)合在物理實(shí)驗(yàn)課程中,通過簡單講解這些物理理論在專業(yè)中的應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)員對物理學(xué)科的了解,激發(fā)其學(xué)習(xí)動力。
另一方面,可以通過介紹一些先進(jìn)的物理理論及其應(yīng)用,尤其是與軍事科技結(jié)合緊密的知識,比如各類槍械的彈道軌跡特點(diǎn)、新型裝甲的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),神舟七號的發(fā)射等等,擴(kuò)展學(xué)員的知識面,促進(jìn)其全面素質(zhì)的發(fā)展。
物理實(shí)驗(yàn)課程在士官基礎(chǔ)教學(xué)中占有重要地位,與物理理論教學(xué)相輔相成。建設(shè)多層次、探究性物理實(shí)驗(yàn)課程,可以最大化地調(diào)動學(xué)員的積極性、創(chuàng)造性,切實(shí)提高士官學(xué)員的物理學(xué)習(xí)效果,幫助士官學(xué)員打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。