張勇 謝忠祥 喻霞
摘 要:近年來(lái),大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課已成為一門(mén)獨(dú)立的課程,具有獨(dú)立的教材和專(zhuān)職的實(shí)驗(yàn)教師,與大學(xué)物理課具有同等的地位。然而,在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,大多數(shù)同學(xué)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的興趣不高。我們通過(guò)調(diào)研與訪(fǎng)談的方式,總結(jié)其原因并提出了相應(yīng)的對(duì)策。
關(guān)鍵詞:工科院校;大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);教學(xué)研究
一、引言
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是一門(mén)以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題與解決問(wèn)題能力的課程,同時(shí)也是高等理工科院校中進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程[1]。近年來(lái),隨著新建高校的不斷興起,高校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大,高考模式改革等因素,在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)了問(wèn)題,本文以湖南工學(xué)院為例,對(duì)當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行剖析,提出了相應(yīng)的對(duì)策,希望能夠給予存在類(lèi)似問(wèn)題的兄弟院校參考。
二、工科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
1.學(xué)生的認(rèn)識(shí)問(wèn)題。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)在做實(shí)驗(yàn)之前有部分學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告不完整,即使完成了預(yù)習(xí)報(bào)告,但是也不理解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,預(yù)習(xí)效果較差;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有些學(xué)生帶有消極、應(yīng)付的態(tài)度完成實(shí)驗(yàn);完成實(shí)驗(yàn)后,在處理數(shù)據(jù)時(shí)不認(rèn)真對(duì)待,計(jì)算缺失過(guò)程等。我們對(duì)不同專(zhuān)業(yè)、不同班級(jí)的學(xué)生訪(fǎng)談后發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)存在問(wèn)題,他們認(rèn)為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程對(duì)他們專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)沒(méi)有太大的幫助。
2.學(xué)生的基礎(chǔ)問(wèn)題。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)與學(xué)生中學(xué)的物理基礎(chǔ)有著直接的關(guān)系,大多數(shù)學(xué)生物理基礎(chǔ)較薄弱,原因分析如下:
(1)受限于升學(xué)壓力。學(xué)生在中學(xué)階段時(shí),物理老師為追趕教學(xué)進(jìn)度,大部分時(shí)間都在講解基本概念、原理等知識(shí),并且知識(shí)密度很大,較少的時(shí)間講解實(shí)驗(yàn);
(2)受限于模塊教學(xué)。中學(xué)物理實(shí)行必修+選修的模塊教學(xué)方式。比如,有的同學(xué)選擇人教版高中物理選修3-4,主要學(xué)習(xí)機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波與光學(xué)等知識(shí);有的同學(xué)選擇人教版高中物理選修3-5,主要學(xué)習(xí)動(dòng)量守恒定律、波粒二象性與原子結(jié)構(gòu)等知識(shí)[2]。這樣造成學(xué)生的物理知識(shí)不夠全面,如此一來(lái),在講解關(guān)于光學(xué)實(shí)驗(yàn)原理時(shí),沒(méi)有學(xué)過(guò)光學(xué)知識(shí)的學(xué)生們就會(huì)感覺(jué)到困難重重;
(3)受限于考試模式。高考物理部分是被嵌套在理綜試卷中,其中涉及關(guān)于實(shí)驗(yàn)的題目相對(duì)較少,并且重點(diǎn)主要考察學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解與應(yīng)用,并沒(méi)有考察學(xué)生的動(dòng)手能力。
3.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課與大學(xué)物理課在時(shí)間上的銜接問(wèn)題。近年來(lái),大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課被分離成為一門(mén)獨(dú)立的課程。實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)大綱與物理課的教學(xué)大綱不再同步,大學(xué)物理課的教學(xué)內(nèi)容是按照力,熱,電,磁,光,近代物理的順序進(jìn)行教學(xué),物理課中沒(méi)有講到的內(nèi)容在實(shí)驗(yàn)課中可能就要用到。所以,在上實(shí)驗(yàn)課時(shí),實(shí)驗(yàn)老師需要講授較多的理論知識(shí),從而壓縮了學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
三、教學(xué)改進(jìn)的對(duì)策
第一,增加大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,依據(jù)學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)與學(xué)生興趣供學(xué)生進(jìn)行選擇。以湖南工學(xué)院為例,物理實(shí)驗(yàn)中心目前有13個(gè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,要求學(xué)生要完成13個(gè)項(xiàng)目。如果物理實(shí)驗(yàn)中心開(kāi)設(shè)30個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并且能夠滿(mǎn)足不同專(zhuān)業(yè)的需要,這樣學(xué)生就能夠通過(guò)自身的興趣進(jìn)行選擇。比如有些同學(xué)對(duì)光學(xué)感興趣,那么他就選擇與光學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,依據(jù)自身興趣學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)必然完成的很好。
第二,多講解與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的熱門(mén)背景材料,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過(guò)程中,與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的熱門(mén)背景材料能夠吸引學(xué)生的興趣,學(xué)生能夠輕松地跟著老師的教學(xué)思路進(jìn)入課堂。比如:在講授空氣、液體介質(zhì)的聲速測(cè)量這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先講一個(gè)媒體常有報(bào)道地下水污染的事件,引導(dǎo)學(xué)生知道水污染后,水的密度發(fā)生變化,能夠引起聲波在介質(zhì)中速度的改變,這樣學(xué)生就跟著你的思路自然的進(jìn)入課堂。
第三,調(diào)整開(kāi)設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)時(shí)間。我校大學(xué)物理課與實(shí)驗(yàn)課是同時(shí)開(kāi)設(shè)的,這樣就容易形成知識(shí)結(jié)構(gòu)不匹配,比如學(xué)生要做一個(gè)光學(xué)實(shí)驗(yàn),而物理課教學(xué)內(nèi)容到熱學(xué)部分,學(xué)生沒(méi)有儲(chǔ)備光學(xué)方面的知識(shí),實(shí)驗(yàn)老師講解費(fèi)力,學(xué)生理解困難。如果把實(shí)驗(yàn)課安排在物理課結(jié)束后的第二個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè),這樣就學(xué)生就具備了做大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ),老師講解很輕松,并且學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上動(dòng)手操作的時(shí)間就會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng),對(duì)實(shí)驗(yàn)課中的目標(biāo)就很明確,從而有效的培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手操作的能力,達(dá)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
第四,努力提高老師自身教學(xué)能力。通過(guò)訪(fǎng)談與網(wǎng)絡(luò)調(diào)研的方式,發(fā)現(xiàn)在大部分高校中都成立了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心,并配備了大量的實(shí)驗(yàn)老師,物理課老師只負(fù)責(zé)理論教學(xué),不負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)教學(xué),這樣實(shí)驗(yàn)老師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)沒(méi)有任何了解。如果實(shí)驗(yàn)老師能夠兼授大學(xué)物理課,通過(guò)在物理課中對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)程度的認(rèn)識(shí),針對(duì)基礎(chǔ)不同的學(xué)生,做出不同的指導(dǎo),進(jìn)而提高了學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的熱情。
第五,增加課堂討論與互動(dòng)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的目的是要提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力,與培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、解決問(wèn)題的能力。在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前,所有的實(shí)驗(yàn)儀器都是預(yù)先調(diào)校好的,我們可以故意搞點(diǎn)小動(dòng)作。比如:在空氣、液體介質(zhì)的聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,把聲速測(cè)量?jī)x的游標(biāo)放到主尺的中央,水槽中的水放的少一些;在電路實(shí)驗(yàn)中,故意設(shè)置一條導(dǎo)線(xiàn)斷路等。在等厚干涉實(shí)驗(yàn)中可以搞一個(gè)小競(jìng)賽,看誰(shuí)能夠以最快的速度調(diào)出清晰明亮的干涉圖樣,分出等級(jí),適當(dāng)?shù)睦_(kāi)操作得分。這樣學(xué)生們就會(huì)開(kāi)動(dòng)腦筋,細(xì)心觀察,相互討論,進(jìn)而解決一些實(shí)際問(wèn)題,使得大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂變得十分活躍。
參考文獻(xiàn):
[1]霍劍青.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求的指導(dǎo)思想和內(nèi)容解讀[J].物理與工程,2007,17(1):5-9.
[2]張大昌.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理選修(第2版)[M].北京:人民教育出版社,2007.
(作者單位:湖南工學(xué)院)