何景婷

(太原工業(yè)學(xué)院理學(xué)系 山西 太原 030008)

大學(xué)物理實驗教學(xué)改革探討

何景婷

(太原工業(yè)學(xué)院理學(xué)系 山西 太原 030008)

大學(xué)物理學(xué)是一門基礎(chǔ)性學(xué)科，實驗教學(xué)在物理學(xué)中占據(jù)重要地位，大學(xué)物理實驗課的開設(shè)有其重要的意義．然而傳統(tǒng)的物理實驗課教學(xué)過程中仍存在很多問題，因此實驗課教學(xué)改革尤為重要，所以在實驗課前、課中、課后、考試等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行探討，提出一系列的改革措施.

大學(xué)物理實驗 實驗教學(xué) 改革

大學(xué)物理學(xué)是大學(xué)理工科專業(yè)的一門基礎(chǔ)學(xué)科，物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗在物理學(xué)中占據(jù)重要地位，大學(xué)物理實驗課的開設(shè)有其極其重要的意義．不僅可以使學(xué)生更好地將理論知識運(yùn)用到實踐中，而且可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力.而在傳統(tǒng)的物理實驗中，以教師講授為主，缺少學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，現(xiàn)就目前實驗教學(xué)及學(xué)生對待實驗課的態(tài)度存在的問題進(jìn)行分析：

(1)實驗內(nèi)容沒有創(chuàng)新點(diǎn)，甚至有些是很陳舊的實驗，其思想與內(nèi)容明顯滯后于現(xiàn)代相關(guān)知識領(lǐng)域的發(fā)展，很容易造成與社會的脫節(jié)．

(2)開設(shè)的實驗內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識不同步，這樣產(chǎn)生的問題是，有些學(xué)生做某些實驗時，相關(guān)的理論課還沒有開始，產(chǎn)生的結(jié)果是，學(xué)生不能很好地用所學(xué)的知識指導(dǎo)實踐．從而失去了理論指導(dǎo)實踐的環(huán)節(jié)．

(3)實驗教學(xué)過程中，教師沒有很好地調(diào)動起學(xué)生的積極性，實驗過程中只是告知學(xué)生如何按照書上的步驟一步一步的完成實驗過程，限制了學(xué)生自主思考的能力．

(4)實驗報告紙沒有被很好的利用，學(xué)生課下的工作只是機(jī)械性地完成實驗報告預(yù)習(xí)任務(wù)，大多數(shù)學(xué)生只是簡單的將實驗原理，內(nèi)容進(jìn)行摘抄，甚至大多數(shù)的學(xué)生沒有理解實驗的真正原理，所以這樣的過程并沒有激發(fā)學(xué)生的求知欲以及學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性．

(5)實驗教學(xué)中，更多的教師以講授為主，要求學(xué)生按照相關(guān)的實驗步驟完成實驗，這種教學(xué)方法嚴(yán)重影響學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力.

(6)弱化了實驗數(shù)據(jù)的分析環(huán)節(jié)，太多地強(qiáng)調(diào)了實驗數(shù)據(jù)與理論值的接近程度，這樣影響學(xué)生的分析問題和解決問題的能力．

我校作為一所應(yīng)用型本科院校，以強(qiáng)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo). 所以，實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生社會職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力的重要途徑．大學(xué)物理實驗教學(xué)改革尤其重要．

如何更好地進(jìn)行大學(xué)物理實驗教學(xué)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)，可以從實驗教學(xué)過程中的幾個步驟進(jìn)行．

1 實驗項目選擇

(1)注重實驗項目與理論課程的同步性，舉個例子：駐波實驗，需要學(xué)生掌握的理論知識主要是波的疊加，所以在理論課講授完“機(jī)械振動和機(jī)械波”之后，再進(jìn)行相關(guān)的實驗教學(xué)，效果更好．因為這樣，學(xué)生有一定的理論基礎(chǔ)，從而可以更好地指導(dǎo)實踐，一方面可以鞏固學(xué)生的理論知識，另一方面培養(yǎng)學(xué)生理論指導(dǎo)實踐的科學(xué)素養(yǎng)，加深物理知識的理解．

(2)注重開放性實驗的引入，提供學(xué)生參與相關(guān)的開放性實驗的條件[1]，學(xué)生可自由安排時間完成某些實驗，開放性實驗項目的選擇確保一方面與相應(yīng)的物理知識對應(yīng)，另一方面與當(dāng)代社會的相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展相結(jié)合，當(dāng)然交叉學(xué)科的現(xiàn)象不可避免，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生正確的查閱相關(guān)資料．自主完成相關(guān)實驗項目．

2 實驗課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)，不是簡單地讓學(xué)生將實驗原理、實驗?zāi)康?、實驗儀器、實驗內(nèi)容抄在實驗報告紙上，為了加深學(xué)生對某個實驗的理解，提高學(xué)生的主動性和積極性，在實驗的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)上，教師起的作用是在課前告知學(xué)生要做的某個實驗項目，提出在這個實驗中需要課前去解決的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主查閱資料去如何解決這些問題(問題包括這個實驗的原理，用到的知識點(diǎn)，以及實驗過程的簡單構(gòu)建)．課堂中采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法[2]，為學(xué)生提供一平臺，用課時的三分之一的時間隨機(jī)選出某個同學(xué)，讓該同學(xué)將自己所做的課前準(zhǔn)備分享給其他同學(xué)，最后教師補(bǔ)充說明．這樣既可以一方面提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，也可以讓學(xué)生更好地參與到實驗中來．

3 課堂實驗

學(xué)生分組，每組2～3人，教師告知學(xué)生實驗儀器使用過程中的注意事項，以及儀器的使用方法，實驗的步驟和數(shù)據(jù)處理需學(xué)生自行完成，實驗結(jié)果誤差分析時引導(dǎo)學(xué)生從實驗操作步驟，數(shù)據(jù)處理方法等方面進(jìn)行分析，從而提出改進(jìn)的方法．實驗過程采用微課模式[3]，將實驗儀器的使用方法介紹給學(xué)生，并引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗步驟，對實驗結(jié)果進(jìn)行處理，最重要的是誤差分析．結(jié)合實驗操作過程的每一個環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的誤差原因進(jìn)行分析．

4 課后工作

(1)學(xué)生處理數(shù)據(jù)；

(2)誤差分析(強(qiáng)調(diào)誤差分析的重要性)，要求學(xué)生分析誤差產(chǎn)生的原因；

(3)提出實驗改進(jìn)的方案．

5 實例分析

實驗題目：弦線上駐波實驗.

學(xué)生課前預(yù)習(xí)內(nèi)容(實驗課前提前布置給學(xué)生)：

(1)波動相關(guān)理論知識；

(2)產(chǎn)生駐波的兩列播的特點(diǎn)；

(3)駐波的波動特點(diǎn)；(1,2,3屬于理論知識的預(yù)習(xí))

(4)可以通過怎樣的方式獲得駐波(以思考題方式布置給學(xué)生，需要學(xué)生獨(dú)立思考，大量查閱相關(guān)的方法).

課堂任務(wù)：30 min時間留給學(xué)生，學(xué)生自薦，或者隨機(jī)邀請一位學(xué)生，向大家展示自己課前對本實驗的準(zhǔn)備情況．教師進(jìn)行補(bǔ)充．

實驗過程：2～3人一組，觀察實驗儀器，教師強(qiáng)調(diào)一些注意事項，學(xué)生自行實驗，實驗步驟以組為單位進(jìn)行討論，此時教師指導(dǎo)[4]．

6 實驗考試

筆試與實驗操作相結(jié)合[5]，實驗課的開設(shè)是為了提高學(xué)生知識應(yīng)用的能力和動手的能力，所以實驗考試的目的是檢查學(xué)生是否達(dá)到預(yù)期的效果，實驗考試方案就實驗室現(xiàn)有儀器測某個參量．實驗操作考試中可以將實驗題目按照序號排好，由學(xué)生抽取其中一個，選取儀器進(jìn)行操作．實例：選擇相關(guān)儀器測量金屬絲直徑，將實驗儀器、實驗過程、實驗結(jié)果記錄在考試之上．

總之，作為一所應(yīng)用型的大學(xué)，教學(xué)改革至關(guān)重要，物理實驗作為一門以實驗操作為基礎(chǔ)的課程，其作用至關(guān)重要，學(xué)生的創(chuàng)新能力，動手能力，應(yīng)用能力的培養(yǎng)則體現(xiàn)在物理實驗的教學(xué)環(huán)節(jié)中．因此，為了更好地發(fā)揮物理實驗課的作用，更好地培養(yǎng)學(xué)生的能力，教學(xué)改革迫在眉睫．

1 仉志余，馮中營.大學(xué)物理實驗(第3版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013

2 邵明輝，黃繼陽，陳小藝，等.大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)反思.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011(1)：161

3 溫建平.地方高校大學(xué)物理實驗報告新模式探討.物理通報，2011(5)：55～56

4 趙云飛，楊嘉.大學(xué)物理實驗綜合性創(chuàng)新改革初探.大學(xué)物理實驗，2010(5)

5 馬靖.大學(xué)物理實驗開放式教學(xué)模式探討.大學(xué)物理實驗，2011(14)：105～107

2016-08-31)