湯國富　曹旭樂　羅　勇　黃奕昱　李發(fā)永　范　婷（石河子大學(xué)理學(xué)院，新疆石河子 832000）

大學(xué)物理實(shí)驗研究型實(shí)驗報告的設(shè)計與實(shí)踐

湯國富曹旭樂羅勇黃奕昱李發(fā)永范婷
（石河子大學(xué)理學(xué)院，新疆石河子 832000）

通過對石河子大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗課程實(shí)驗報告書寫現(xiàn)狀的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在書寫格式僵化、抄襲教材、疲于應(yīng)付、學(xué)習(xí)缺乏主動性，缺乏獨(dú)立思考，教師不能科學(xué)評分等一系列問題.為此，革新傳統(tǒng)實(shí)驗報告書寫的內(nèi)容和形式，將科學(xué)研究的思維理念融入到實(shí)驗報告的書寫中，設(shè)計出一套新型研究型實(shí)驗報告模板.以科學(xué)研究的思維邏輯引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、總結(jié)，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的思維方式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力.與實(shí)際生活相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.以不同類型的研究性、拓展問題，基于學(xué)生興趣及能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)造力.后期使用效果調(diào)研結(jié)果表明，新型實(shí)驗報告模板在解決現(xiàn)狀問題及學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)上，具有很大的提升效果.在高中新課標(biāo)下，研究性教學(xué)在對中學(xué)實(shí)驗與大學(xué)實(shí)驗課程的銜接上，具有一定的傳承和提升作用.

大學(xué)物理實(shí)驗；實(shí)驗報告；研究性學(xué)習(xí)；科學(xué)研究思維；獨(dú)立思考；人文素養(yǎng)；教學(xué)銜接

大學(xué)物理實(shí)驗是理工科大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗方法和實(shí)驗技能訓(xùn)練的開始，是一門量大面廣、實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程［1］.它在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力以及提高學(xué)生綜合素質(zhì)等方面具有重要的作用［2，3］.對學(xué)生后期的任何課程的學(xué)習(xí)，都會有很大裨益.大學(xué)物理實(shí)驗報告的書寫，是大學(xué)物理實(shí)驗課程教學(xué)中的一重要組成部分.而傳統(tǒng)的實(shí)驗報告的書寫，具有很多弊端［4，5］.為此，很多文獻(xiàn)做過一些改革及實(shí)踐的論述［4，6］.但少有探討采用“研究型實(shí)驗報告”，這一綜合性版式的相關(guān)文獻(xiàn).本文通過對石河子大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗課程，傳統(tǒng)實(shí)驗報告書寫現(xiàn)狀的調(diào)研（調(diào)研對象分為學(xué)生和教師），分析存在的問題，將科學(xué)研究的思維理念融入到實(shí)驗報告的書寫內(nèi)容中，設(shè)計出一套新型研究型實(shí)驗報告模板.在后期使用效果的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，新型實(shí)驗報告在解決現(xiàn)狀問題及學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)上，具有很大的提升效果.

在高中新課標(biāo)下，中學(xué)實(shí)施的是“探究性教學(xué)”.如果在大學(xué)實(shí)驗課程上采用“研究性教學(xué)”，這對中學(xué)實(shí)驗與大學(xué)實(shí)驗課程的銜接，具有一定的傳承和提升作用［7］.

1　大學(xué)物理實(shí)驗傳統(tǒng)實(shí)驗報告書寫現(xiàn)狀調(diào)研結(jié)果

采用不記名的方式發(fā)放、回收有效問卷數(shù)467 份.學(xué)生版問卷455份，教師版問卷12份.

1.1學(xué)生版問卷反映存在的主要問題

（1）64.62%的學(xué)生反映，傳統(tǒng)實(shí)驗報告的書寫結(jié)構(gòu)、內(nèi)容與實(shí)驗教材基本相似，書寫報告時不用過多思考總結(jié)，直接照抄實(shí)驗教材.因此有25.49%的學(xué)生曾相互抄襲實(shí)驗報告.

（2）43.56%的學(xué)生認(rèn)為傳統(tǒng)的實(shí)驗報告書寫內(nèi)容繁多浪費(fèi)時間，枯燥乏味，格式僵化固定，束縛思想.

（3）25.53%的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗課程之后，對實(shí)驗的理解不夠深刻，很容易淡忘.

（4）55.45%的學(xué)生認(rèn)為老師評定分?jǐn)?shù)以書寫內(nèi)容完整、書寫量大為主要依據(jù).

1.2教師版問卷反映存在主要問題及教師建議

主要問題：

（1）傳統(tǒng)實(shí)驗報告書寫內(nèi)容與教材相似、結(jié)構(gòu)固定，存在抄襲現(xiàn)象.學(xué)生不夠重視，學(xué)習(xí)主動性不高.不能有效引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維.

（2）遞交的實(shí)驗報告，內(nèi)容雷同性大、無新穎.數(shù)據(jù)處理不夠科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn).評分以實(shí)驗數(shù)據(jù)處理及報告書寫內(nèi)容完整，書寫工整、量大為主要依據(jù).

教師建議：革新實(shí)驗報告書寫內(nèi)容和形式.在內(nèi)容上更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，能夠啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、總結(jié)；能夠提高學(xué)生對實(shí)驗科學(xué)思想的認(rèn)識和理解；能夠與生活實(shí)際相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生興趣，提升學(xué)生思維能力和創(chuàng)新科學(xué)實(shí)驗素養(yǎng).在形式上新穎多變，能引導(dǎo)學(xué)生有效預(yù)習(xí)和分析實(shí)驗，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維.

2　大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)目標(biāo)與研究性教學(xué)

大學(xué)物理實(shí)驗是一門十分基礎(chǔ)的實(shí)驗課程，其首要的教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)是讓學(xué)生理解、學(xué)習(xí)實(shí)驗課程中所反映出來的科學(xué)研究的思維方式、實(shí)驗思想和科學(xué)方法，提高學(xué)生的思維能力；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力；學(xué)習(xí)科學(xué)人文情懷，提升學(xué)生人文素養(yǎng).其次才是，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力以及在深入理解的基礎(chǔ)上引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的探索研究，創(chuàng)新思考［3，8-13］.研究性教學(xué)重在達(dá)到首要教學(xué)目標(biāo)［13，14］.

將研究性教學(xué)的思想，融入到實(shí)驗報告的書寫中來，設(shè)計出一套新型研究型實(shí)驗報告模板，來嘗試減小、解決前面所述問題.

3　新型研究型實(shí)驗報告模板介紹

新型實(shí)驗報告模板共分為4大部分.

第一部分為預(yù)習(xí)部分，學(xué)生在實(shí)驗課前完成，主要由6～8個研究性問題組成.題型的設(shè)計與選擇不固定，視具體實(shí)驗稍有不同.命題依據(jù)貫穿整個實(shí)驗教材內(nèi)容.將科學(xué)研究的思維理念融入到研究性問題中，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、總結(jié)，理解、學(xué)習(xí)實(shí)驗科學(xué)研究的思維方式以及實(shí)驗精妙的設(shè)計思想，提高學(xué)生的思維能力；培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力［7］.在格式上，又分兩側(cè).左側(cè)研究性問題在實(shí)驗預(yù)習(xí)時完成，右側(cè)空白處留為實(shí)驗完成后的修改與完善.

第二部分為實(shí)驗數(shù)據(jù)記錄及處理.學(xué)生在實(shí)驗操作課堂完成.附有部分?jǐn)?shù)據(jù)處理相關(guān)公式，部分實(shí)驗還附有數(shù)據(jù)記錄表格.重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗數(shù)據(jù)處理的規(guī)范性和分析的科學(xué)性.

第三部分為實(shí)驗思考及自我拓展，主要設(shè)置2～3個思考及課外延伸題.課外延伸題涉及與實(shí)驗相關(guān)的實(shí)際生活問題.與實(shí)際生活相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.這也是開設(shè)實(shí)驗課程意義之所在.

第四部分為研究性、拓展問題集，學(xué)生必選一題作答，多做有附加分值.涉及內(nèi)容豐富（由基礎(chǔ)理論到深入探究，由理論論述到生活實(shí)際，由表象觀察到本質(zhì)思索）、設(shè)計題型廣泛.對于不同類型的研究性問題，基于學(xué)生個人興趣及能力，自由選擇作答.注入學(xué)習(xí)樂趣，增加學(xué)生知識面和知識儲備.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探索研究、創(chuàng)新思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)造力.

在實(shí)驗報告成績的評定上，共分為5部分：預(yù)習(xí)自我評分、預(yù)習(xí)教師評分、操作同伴評分、操作教師評分、報告教師評分，分值比重為1∶2∶1∶2∶4.另外，在“報告教師評分”上，教師還應(yīng)對報告“預(yù)習(xí)部分”項右側(cè)留空中，學(xué)生實(shí)驗后，對于自己預(yù)習(xí)內(nèi)容的修改與完善情況，做出適當(dāng)加分.

在傳統(tǒng)實(shí)驗報告模板的書寫中，所涉及的主要內(nèi)容，均融合在研究性問題中.但新型模板省去了“實(shí)驗內(nèi)容及步驟”和“實(shí)驗注意事項”兩模塊.在前期調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗前，學(xué)生對于實(shí)驗儀器根本不了解，約92%的學(xué)生在這兩模塊，均是照抄教材.在學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗時，可將“實(shí)驗內(nèi)容及步驟”融合為讓學(xué)生綜敘實(shí)驗設(shè)計的思路，并以此培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.同時，在實(shí)驗中，學(xué)生可直接依據(jù)教材實(shí)驗內(nèi)容及步驟，進(jìn)行實(shí)驗操作.實(shí)驗注意事項可由教師在實(shí)驗課堂上，直接結(jié)合實(shí)驗儀器，重點(diǎn)講解.此舉可減輕學(xué)生在預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)中額外的負(fù)擔(dān).

表1為所有實(shí)驗報告模板主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)形式綜述（設(shè)計思路）.圖1為半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)實(shí)驗新型實(shí)驗報告模板簡式.

圖1　“半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)”新型實(shí)驗報告模板簡式

4　使用效果調(diào)研反饋及分析

為此，我們對兩個實(shí)驗班級44名學(xué)生，8個實(shí)驗，進(jìn)行了小范圍、長時間采用新型實(shí)驗報告模板的應(yīng)用實(shí)踐，并在后期進(jìn)行了使用效果的調(diào)研.

4.1學(xué)生版使用效果調(diào)研問卷反饋結(jié)果

（1）對于新型實(shí)驗報告的書寫，68.18%的學(xué)生認(rèn)為提高了學(xué)習(xí)的主動性，使學(xué)習(xí)更加輕松、自由；65.91%的學(xué)生認(rèn)為，加深了對實(shí)驗的認(rèn)識，拓展了知識面，增加了學(xué)習(xí)興趣；75%的學(xué)生都認(rèn)真獨(dú)立思考并基本完成了所有研究性問題；90.91%的學(xué)生認(rèn)為，新型實(shí)驗報告在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，研究性學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力的培養(yǎng)等方面有很大幫助.

（2）15.91%的學(xué)生認(rèn)為需要作答的問題太多；27.27%的學(xué)生認(rèn)為某些問題太過于抽象，作答思路不明確；31.82%的學(xué)生認(rèn)為，問題設(shè)置有些難度，需要認(rèn)真思考和總結(jié)，有些費(fèi)力.

4.2教師版使用效果調(diào)研問卷反饋結(jié)果

（1）教師反映，雖然批閱實(shí)驗報告工作量增加，但報告中反映出很多學(xué)生不同的思考，展現(xiàn)出很多新穎的想法，讓人耳目一新.抄襲現(xiàn)象減少，學(xué)生學(xué)習(xí)更加認(rèn)真主動，思維更加廣闊活躍，實(shí)驗課堂氛圍更加輕松愉悅，實(shí)驗評分更容易科學(xué)把控，有利于教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，值得更大范圍推廣.

（2）在某些問題的作答上（特別是在對實(shí)驗設(shè)計思路題的作答上），學(xué)生思路不明確，作答困難.在研究性問題的設(shè)置上，還有很多可以改進(jìn)的空間.

4.3反饋分析與總結(jié)

總的來說，此種實(shí)驗報告模板的初步應(yīng)用實(shí)踐，是相對成功的.有68.18%的學(xué)生認(rèn)為，此種模板形式，可擴(kuò)大使用范圍及推廣至專業(yè)實(shí)驗課程.

近年來，隨著高中教改不斷的穩(wěn)步推進(jìn)，在高中新課標(biāo)的背景下，高中實(shí)驗課程實(shí)施的是“探究性教學(xué)”：側(cè)重于對實(shí)驗現(xiàn)象的探究性學(xué)習(xí).現(xiàn)在，我們的這一板式，采用的是“研究性教學(xué)”：側(cè)重的是對實(shí)驗（本質(zhì)）思路、科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)人文情懷的認(rèn)知，在一定程度上來說，是對高中實(shí)驗課程教學(xué)的傳承和提升［7］.

當(dāng)然，任何事物都有兩面性.我們的這一模式，也存在一定的弊端與不足.可能，在報告中對實(shí)驗數(shù)據(jù)的規(guī)范處理與科學(xué)分析，不是很突出（這需要教師在課堂上著重講解）.從學(xué)生和教師的反饋來看：一方面，學(xué)生首次接觸到這種學(xué)習(xí)模式，不太適應(yīng)（對于有些問題的作答思路，不夠明確.這需教師加強(qiáng)對學(xué)生的引導(dǎo)）.另一方面，報告中研究性問題設(shè)置的合理性，還有待深入驗證.另外，還需進(jìn)一步擴(kuò)充研究性問題庫的題型及內(nèi)容；還可以根據(jù)學(xué)生專業(yè)的不同，在設(shè)計問題中更加專業(yè)化、更加偏向于與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的研究性問題.這一系列問題，都還有待我們繼續(xù)深入思考、探索實(shí)踐.

5　結(jié)語

大學(xué)物理實(shí)驗作為理工科大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)的第一門實(shí)驗課程，如果能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式，獨(dú)立思考的能力和發(fā)散性思維，學(xué)習(xí)科學(xué)人文情懷，那么對學(xué)生后期任何課程的學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)的提高，都會有很大幫助.研究性學(xué)習(xí)能讓學(xué)生更加認(rèn)真主動、更加自由地學(xué)習(xí)，能引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、創(chuàng)新實(shí)踐.突破常規(guī)，革新傳統(tǒng)實(shí)驗報告書寫內(nèi)容及形式，將科學(xué)研究的思維理念融入到實(shí)驗報告的書寫及實(shí)驗教學(xué)中，是對實(shí)驗課程教學(xué)改革的一種很有效的嘗試.

［1］ 陳中鈞，俞眉孫.大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)的思考與建議［J］.實(shí)驗技術(shù)與管理，2014，31（4）：186-188.

［2］ 董匯澤，田春山，李會山.構(gòu)建新型物理實(shí)驗教學(xué)模式［J］.實(shí)驗技術(shù)與管理，2006，23（2）：11-13.

［3］ 寧長春，索朗桑姆.以科研工作介紹的融入促進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)［J］.大學(xué)物理，2012，31（8）：39-43.

［4］ 凌向虎，楊長銘，江西，等.大學(xué)物理實(shí)驗報告的缺弊及改革探討［J］.物理與工程，2000，10（6）：52-53，59.

［5］ 管亮，黃知常.從“填”實(shí)驗報告到“寫”實(shí)驗型論文——大學(xué)物理實(shí)驗寫作創(chuàng)新一得［J］.大學(xué)物理實(shí)驗，2004，17（2）：71-73.

［6］ 溫建平.地方高校大學(xué)物理實(shí)驗報告新模式探討［J］.物理通報，2011（5）：55-56，71.

［7］ 李建設(shè).高中新課標(biāo)背景下大學(xué)物理實(shí)驗課程內(nèi)容構(gòu)建的思考［J］.實(shí)驗技術(shù)與管理，2014，31（11）：188-190.

［8］ 胡成華，史玲娜，周平，等.大學(xué)物理與大學(xué)物理實(shí)驗課程“三位一體”教學(xué)模式的研究與實(shí)踐［J］.物理與工程，2012，4（22）：55-58.

［9］ 錢鋒，熊宏齊.課題型物理實(shí)驗側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力［J］.實(shí)驗技術(shù)與管理，2000，17（5）：95-97.

［10］ 張艷亮.大學(xué)物理實(shí)驗實(shí)施探究式教學(xué)的探索［J］.大學(xué)物理實(shí)驗，2009，22（3）：104-107.

［11］ 俞熹，王煜.大學(xué)物理實(shí)驗課程中的一些誤區(qū)及改革［J］.物理實(shí)驗，2009，29（1）：14-16.

［12］ 何光宏，韓忠.大學(xué)物理實(shí)驗探究式教學(xué)的思考［J］.實(shí)驗室研究與探索，2011，30（7）：292-294.

［13］ 何焰藍(lán)，何彪，丁道一，等.博雅理念在大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中的實(shí)踐［J］.物理實(shí)驗，2012，32（4）：13-16.

［14］ 郝福生.大學(xué)物理實(shí)驗研究性教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐［J］.赤峰學(xué)院學(xué)報（科學(xué)教育版），2011，3（7）：118-119.

［15］ 劉冰，陳厚，倪文莉.以科學(xué)本質(zhì)為基礎(chǔ)的研究型教學(xué)新思路［J］.高等理科教育，2011，97（3）：74-78.

［16］ 楊嘉，賀秀良，劉文輝，等.大學(xué)物理實(shí)驗課教學(xué)模式與教學(xué)方法的探索［J］.實(shí)驗技術(shù)與管理，2009，26（4）：206-208.

［17］ 張敏，何龍慶，張波.大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)改革的研究［J］.大學(xué)物理實(shí)驗，2009，22（1）：100-102.

DESIGN AND PRACTICE OF THE RESEARCH EXPERIMENT REPORT FOR EXPERIMENT OF COLLEGE PHYSICS

Tang Guofu Cao XuleLuo Yong Huang YiyuLi Fayong Fan Ting
（School of Science，Shihezi University，Shihezi，Xinjiang 832000）

Through the survey of current experiment report writing situation of the college physics experiment course in Shihezi University，we find series of problems for the students，such as the rigid format of writing，copying the materials from handbook，struggling to cope，lack of initiative and independent thinking.Besides，the teachers，grading are not scientific enough.Therefore，to reform the content and form of traditional experiment report writing，and put the scientific research thinking concept into the writing of experiment report，we design a set of new research experiment report template，which can guide the students to think and summary independently，and help them to learn a scientific way of thinking.It is also helpful to cultivate students，abilities of discovery，analysis and solving problems.Combining with the actual life，we stimulate students，interest in learning.Based on the students，interest and ability，we cultivate students，divergent thinking and creativity through different types of research and development problems.Survey results show that the new experimental report greatly promote the effect in solving current problems and cultivating the comprehensive quality of students.The research of teaching has certain inheritance and advance in the convergence between the middle school experiment and the university experiment course，under the new curriculum standard of high school.

experiment of college physics；experiment report；researching study；scientific thinking；independent thinking；humanistic quality；teaching convergence

2015-11-09；

2015-12-7

石河子大學(xué)教改項目（JG-2012-028）和石河子大學(xué)大學(xué)生研究訓(xùn)練計劃（SRP2014278）資助.

湯國富，男，石河子大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)2011級學(xué)生.1844120070@qq.com