周文泉
(桂林理工大學 理學院,廣西 桂林541004)
物理實驗是高等工科院校的一門基礎性實驗課程,是學生進入大學后接受系統(tǒng)、全面試驗方法和技能訓練的開端,也是后續(xù)其他專業(yè)實驗課程的重要基礎。 緒論課是學生進行實驗前的第一次課。 緒論課的教學內(nèi)容包括介紹物理實驗的基本內(nèi)容和要求、 基本測量方法、測量與誤差、測量結果的誤差分析定、有效數(shù)字、數(shù)據(jù)處理方法等基礎知識。 由于內(nèi)容繁多,概念抽象,學生學習積極性不高。 按傳統(tǒng)的一段式講授法教緒論課,教學效果不理想。在多年教學實踐的基礎上,筆者就大學物理實驗緒論課的教學方法進行了的改進,實踐中收到了良好的教學效果。
按照教材的編排順序, 緒論課先介紹物理實驗課的教學目的、教學內(nèi)容,然后講解測量、誤差等基本概念,接著講解有效數(shù)字運算、誤差的傳遞公式,最后介紹幾個常用的數(shù)據(jù)處理方法。 這種一段式教學方法,老師從頭講到尾,在隨后的作業(yè)以及實驗報告中反映出教學效果很不好。
在多年教學實踐的基礎上,筆者就大學物理實驗緒論課的教學方法進行了的改進,并收到了良好的教學效果。
為了提高緒論課的教學效果, 使學生對物理實驗課產(chǎn)生興趣,理論知識講解前首先介紹開設物理實驗課的重要性和必要性,物理實驗課的地位和作用,物理學實驗的發(fā)展歷史、發(fā)展背景以及對現(xiàn)代科學的重要應用價值,特別是一些經(jīng)典物理學實驗對現(xiàn)代科技發(fā)展和社會進步所起到的巨大推動作用。由于物理實驗是理工科專業(yè)學生的必修基礎課,針對不同專業(yè)的學生做不同的引導,用實驗相關的實際應用來聯(lián)系所學專業(yè),講解這些實驗的特點及其在相關領域的應用,使學生能感受到學有所用,這樣也能使學生在選做實驗項目時根據(jù)所學專業(yè)有所側重,從而激發(fā)學習興趣和求知欲,增強對物理實驗課的信心,并消除部分學生的畏懼心理。[2]
根據(jù)緒論課各部分內(nèi)容的具體情況, 運用PowerPoint 制作電子教案, 其中插入相關的教學視頻或動畫演示文稿。演示的同時配以解說,多方位、多角度展示教學內(nèi)容, 有利于調(diào)動學生學習的積極性,提高緒論課的教學效果。 運用錄屏軟件,對不同的教學內(nèi)容分別錄制相應的教學視頻,供學生課后觀看,加深課堂知識的理解。
為了加強緒論課的教學效果,使學生充分掌握測量誤差的基本概念、有效數(shù)字的運算規(guī)則、誤差傳遞公式的推到方法以及幾個常用的數(shù)據(jù)處理方法等基礎知識,緒論課改為三段式教學。
第一階段
1)制作電子教案,對基本概念、公式以及相應的關系進行歸納,并結合例題講解,使學生對這些基礎知識有個整體的印象,便于學生理解與記憶。
2)對誤差傳遞公式推導、有效數(shù)字運算、有效數(shù)字取舍規(guī)則進行重點舉例講解,并進行課堂練習,使學生初步掌握方法。
3)舉例講解如何正確表示實驗結果,并進行相應的課堂練習。
4)介紹幾個常用的數(shù)據(jù)處理方法,由此引出數(shù)據(jù)處理軟件。 結合具體實驗舉例說明軟件的使用方法, 要求學生至少掌握一種軟件,并且寫實驗報告時至少有一次實驗用軟件處理數(shù)據(jù)。
5)明確實驗課程的學習要求,包括實驗項目,實驗紀律,課前預習、實驗課堂活動,物理實驗報告的格式、內(nèi)容、要求。還可展示往屆學生的優(yōu)秀實驗報告,讓學生對規(guī)范書寫實驗報告有個直觀的認識。
6)最后就本次理論講解的內(nèi)容布置相應的習題作為課后作業(yè)。
第二階段
第二次實驗課前, 對緒論課作業(yè)中出新的問題集中進行講評,鞏固所學知識。
第三階段
做了兩個實驗后, 總結歸納實驗報告以及實驗過程中出現(xiàn)的問題,這對提高物理實驗課的教學質(zhì)量,提高緒論課教學效果以及加強學生的實驗素養(yǎng)都極為有利。
在講解數(shù)據(jù)處理方法時,介紹Excel,Origin,Matlab 等軟件,開闊學生的視野。實踐證明,學生對于數(shù)據(jù)處理軟件、作圖軟件是很有興趣的,不少學生課下也很愿意花時間去學習相關軟件,部分學生把所學軟件應用到了實驗報告的數(shù)據(jù)處理當中。為鼓勵學生掌握一定的數(shù)據(jù)處理軟件,在成績評定時,軟件的使用也是考核的一個重要因素。
大學物理實驗緒論課的教學效果對后續(xù)實驗課的教學影響重大。因此,采用何種教學方法提高教學效果,保證教學質(zhì)量,激發(fā)學生的實驗課學習積極性也是緒論課的一項重要內(nèi)容。本文就大學物理實驗緒論課的教學方法進行了的改進,實踐中也取得了良好的教學效果。
[1]鄭玉.淺談如何上好大學物理實驗緒論課[J].甘肅科技縱橫,2012,12(03).