大學(xué)物理實驗是高等學(xué)校學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的一門獨立的必修基礎(chǔ)課程。考慮到物理實驗教材在教學(xué)中的重要性,文章主要從提升教材的可讀性和親近性、使用計算工具軟件處理實驗數(shù)據(jù)的內(nèi)容以及引入多媒體手段來編寫教材等三個方面進行了探索,以增強教材的可讀性與實用性,從而更有效地實現(xiàn)大學(xué)物理實驗教學(xué)。
大學(xué)物理實驗是高等學(xué)校學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的一門獨立的必修基礎(chǔ)課程,而大學(xué)物理實驗教材是實現(xiàn)物理實驗有效教學(xué)的主要途徑,是良好教學(xué)質(zhì)量的重要保障?;谖锢韺嶒灲滩牡闹匾?,大學(xué)物理實驗教材的編寫應(yīng)該以人才培養(yǎng)的目標(biāo)為出發(fā)點,在編寫過程中要注重實際情況和當(dāng)前學(xué)生的特點,物理實驗教材的編寫應(yīng)該偏重從實際性和可操作性的角度出發(fā),增強教材的可讀性和親近性,從而來有效的培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗素質(zhì)和科學(xué)實驗?zāi)芰?,以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)不斷進步和社會主義建設(shè)迅速發(fā)展的需要。
對于大學(xué)物理實驗教材的基本內(nèi)容和基礎(chǔ)實驗各種教材版本相差不大,不同版本的教材都從各自不同的角度來增強教材的可讀性和趣味性,從而提高大學(xué)物理實驗教學(xué)的有效性,以此培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探索精神。這些教材有很多值得去學(xué)習(xí)和借鑒的地方。本文在分析不同版本的大學(xué)物理實驗教材的基礎(chǔ)上,積極探索了教材改革的其它可能方向,并加以了闡述,以望提高大學(xué)物理實驗教學(xué)的效果和學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實驗的積極性和趣味性。
本文針對大學(xué)物理實驗教材的改革主要從三個方面進行了探索:
一是,目前的大學(xué)物理實驗教材在實驗內(nèi)容里較詳細(xì)的介紹了實驗操作方法,有些教材為了提高學(xué)生的自主性和探索能力,適當(dāng)弱化了實驗步驟的講解。這樣有利于學(xué)生實驗探索能力的培養(yǎng)。不過學(xué)生雖然能對教材中實驗操作了然于心,但是在實際操作過程中,學(xué)生還是有些感覺力不從心,走進實驗室不知從哪下手。調(diào)查學(xué)生發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生反映在預(yù)習(xí)實驗的過程中感到很茫然和空洞,實驗原理雖然通過預(yù)習(xí)可以大致明白,但是在預(yù)習(xí)操作這部分內(nèi)容的時候,感覺書本不知所云,只有進了實驗室看到了具體的實驗儀器時,才稍微明白一點教材中所講內(nèi)容的具體意思。針對這種情況,在大學(xué)物理實驗教材的編寫上,可以考慮在教材中適當(dāng)增加與實驗室相關(guān)的實驗儀器的實物圖片,學(xué)生在通過實驗教材預(yù)習(xí)實驗的過程中就會相對具體生動一些,這樣也可以拉近教材與實驗室的距離,從而減少學(xué)生對實驗室的陌生感,也有利于學(xué)生有效地做好實驗課前的預(yù)習(xí),提高學(xué)生積極進行物理實驗的興趣,從而更有利于學(xué)生創(chuàng)新和探索能力的培養(yǎng)。
二是,目前大多數(shù)物理實驗教材提供了實驗數(shù)據(jù)記錄表格,但是對實驗數(shù)據(jù)處理這部分內(nèi)容只簡單介紹了方法,學(xué)生在實際處理數(shù)據(jù)過程中基本沒有掌握相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方法,導(dǎo)致實驗結(jié)果或結(jié)論與理論相差較遠(yuǎn),一定程度上降低了大學(xué)物理實驗的意義。一個實驗的完整性,不僅在于對實驗的操作性,更重要的是要對所測得的數(shù)據(jù)結(jié)果進行科學(xué)的分析以便得到正確的結(jié)論。為了培養(yǎng)學(xué)生這方面的科學(xué)實驗素養(yǎng),因此可以考慮在教材中適當(dāng)增加如何使用計算機模擬計算程序或電腦和手機中的計算工具軟件處理實驗數(shù)據(jù)的內(nèi)容,引導(dǎo)并要求學(xué)生利用現(xiàn)代化工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)計算和圖線繪制等方面的內(nèi)容,這樣利于學(xué)生得到正確的實驗結(jié)果,有助于提高學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力和學(xué)習(xí)效率,適應(yīng)新形勢下科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的需求。
三是,由于大學(xué)物理實驗作為一門獨立的課程開設(shè)歷史不長,以往的教材基本按照物理理論課程教材內(nèi)容進行分類組織編寫,或是結(jié)合教學(xué)內(nèi)容及實驗教學(xué)經(jīng)驗等方面對教材進行編寫。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字資源、移動通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等已經(jīng)相對成熟,這些條件有助于來改變原有大學(xué)物理實驗教材的單調(diào)性、枯燥性和抽象性。如果將多媒體手段引入教材編寫,學(xué)生就能夠利用網(wǎng)絡(luò)資源、視頻資料等對實驗教材相關(guān)內(nèi)容進行學(xué)習(xí)。例如給教材配上與實驗相關(guān)的視頻鏈接二維碼,可以供學(xué)生隨時隨地利用教學(xué)視頻資料預(yù)習(xí)實驗,。有聲有色的教材內(nèi)容將更直觀生動和具體,同時與學(xué)生產(chǎn)生了互動性,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也更有易于學(xué)生理解教材內(nèi)容。
在現(xiàn)代社會發(fā)展的新形勢下,大學(xué)物理教材的改革也要與時俱進。在編寫內(nèi)容上要注重可讀性和互動性,同時注重學(xué)生利用計算工具處理實驗數(shù)據(jù)能力的培養(yǎng),以保證物理實驗的完整性。文章針對目前教材的現(xiàn)狀,探索了教材改革的方向,以此來適應(yīng)新形勢下大學(xué)物理實驗教學(xué)的需求。
(作者單位:華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電子信息工程學(xué)院)