廖坤山
摘 要:我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在近些年得到了飛速的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在人們生活的方方面面得到應(yīng)用,并且也在潛移默化地改變著人們的生活。在大學(xué)教學(xué)活動中,互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)越性也得到各個高校管理層的充分認可,開始將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛地應(yīng)用在各個學(xué)科的教學(xué)中,而物理學(xué)科作為一門需要大量實驗的學(xué)科,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行試驗教學(xué)模式能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生全方面素質(zhì)。本文就互聯(lián)網(wǎng)背景下大學(xué)物理實驗教學(xué)模式進行探究,并提出若干意見,以望成為大學(xué)物理教學(xué)從業(yè)者的參考。
關(guān)鍵詞:互聯(lián)網(wǎng);大學(xué)物理實驗教學(xué);教學(xué)模式
大學(xué)物理教學(xué)分為理論與實驗兩大部分。但在其教學(xué)過程中,教師往往只重視理論教學(xué),忽視實驗教學(xué)。然而大學(xué)物理實驗教學(xué)在整個大學(xué)物理課程中屬于一門基礎(chǔ)實驗課程,物理實驗可以有效地將理論知識轉(zhuǎn)化為看得見、摸得著的實際操作。面對當(dāng)前大學(xué)物理實驗課程中的不足現(xiàn)象,從而做出具有針對性的教學(xué)對策,提升大學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
一、大學(xué)物理教學(xué)簡介
物理是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用、自然界物體運動規(guī)律的一門學(xué)科,抽象性、高度模型化、高度理論性是它的顯著特點。同時,物理學(xué)是一個多方面的學(xué)科,是一個活的科學(xué),不是一個死的科學(xué),不是整天在公式里打滾的學(xué)科,是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),有著重大的實踐性與應(yīng)用性。很多理論的誕生建立在實驗的基礎(chǔ)上,實驗糾正了人們很多錯誤的思想,證實和指引著理論,帶給人們理解物理學(xué)的直觀性和可操作性。
在物理教育中,前者稱為物理教育的學(xué)術(shù)目的,后者稱為物理教育的社會目的。大學(xué)物理是理工科專業(yè)學(xué)生的一門必修基礎(chǔ)課,是學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)。大學(xué)物理教學(xué)的成功與否很大程度上會影響和決定學(xué)生對于物理知識的認知、理解和應(yīng)用。大學(xué)物理課包括理論課和實驗課,物理知識的傳授主要通過課堂教學(xué)和實驗教學(xué)。在課堂教學(xué)上,主要以教師講授,學(xué)生聽課為主,學(xué)生通過聽講獲得理論知識。在理論課堂上,學(xué)生在聽教師講課時,沒有直觀的教具幫助,而是通過想象建立起物理原理、現(xiàn)象、過程和規(guī)律的合理圖像,通過大腦的建構(gòu),形成抽象的理論模型。
二、大學(xué)物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀
作為高校眾多理工類科目中最基礎(chǔ)的一項課程,大學(xué)物理實驗課程在人員的安排上通常由實驗員對整個實驗室的管理工作負責(zé),對于不同的實驗項目進行準備,包括實驗室衛(wèi)生、實驗消耗品的采購以及實驗設(shè)備的保養(yǎng)維修等。而實驗教師則負責(zé)具體的教學(xué)工作,通常在大學(xué)物理的實驗課堂中采用以一對多的形式進行教學(xué),眾多學(xué)生在教師的指引下單調(diào)重復(fù)地對課本上的內(nèi)容進行試驗,這樣固定時間、固定內(nèi)容的教學(xué)方式很容易讓日復(fù)一日單調(diào)實驗的學(xué)生產(chǎn)生乏味感,更有甚者會出現(xiàn)對大學(xué)物理這門學(xué)科的排斥。除此之外,科學(xué)技術(shù)的進步帶來日新月異的實驗器材變化,高度集成的實驗儀器在對學(xué)生實驗提供便利的同時也讓學(xué)生自主動手能力以及自主思考的能力培養(yǎng)受到了很大程度的限制。
三、基于移動互聯(lián)網(wǎng)的物理實驗教學(xué)模式創(chuàng)新途徑研究
(一)積極引進和應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段
1.引入計算機輔助教學(xué)
在實踐過程中發(fā)現(xiàn):很多大學(xué)生之所以對物理實驗的興趣不高,其中有一個非常重要的原因,就是物理實驗教學(xué)中缺乏高科技的方式和手段,傳統(tǒng)的物理實驗操作已經(jīng)不能再很好地滿足當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。因此,現(xiàn)在很多高校都嘗試在物理實驗教學(xué)中引入計算機輔助教學(xué),即CAI。計算機輔助教育不同于一般意義上的計算機教學(xué)工具,它是一種全新的教學(xué)方式,兼具計算機科學(xué)、人工智能以及多種信息媒介,實現(xiàn)了物理實驗的形象化教學(xué)。計算機輔助教學(xué)的引入成功吸引到了大學(xué)生對物理實驗的關(guān)注,提高了物理實驗教學(xué)的質(zhì)量。目前,很多大學(xué)物理實驗教學(xué)涉及到近代物理實驗項目,諸如夫蘭克赫茲實驗、邁克爾遜干涉儀等,都會先安排學(xué)生們到計算機上了解動態(tài)的儀器介紹,并對整個實驗工程和操作步驟進行全過程模擬,等到學(xué)生基本了解和掌握了實驗操作技巧時才會安排他們進入到實驗室進行實踐操作。這樣的實驗教學(xué)模式對于大學(xué)生而言是一種全新的學(xué)習(xí)體驗,一定程度上有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進而提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。此外,這種模擬實驗的方式,可以模擬一些學(xué)校目前沒有辦法開設(shè)的實驗項目,學(xué)生如果感興趣都可以通過模擬實驗來進行感受。
2.實驗與錄像的完美融合
實驗和錄像的融合教學(xué)是當(dāng)前大學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)用非常普遍的一種教學(xué)方式。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,學(xué)生提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容,物理教師也會進行示范教學(xué),但是在進行實驗操作之前,學(xué)生對于實驗內(nèi)容的掌握更多仍停留在理論和形象層面,不確定是否已真正掌握實驗操作步驟,是否對整個實驗操作過程有把握,在真正接觸到一些精密儀器之后,總會因為陌生或者其他因素而放慢實驗的速度,最終必然會影響到實驗的效果。
現(xiàn)將實驗和錄像結(jié)合在一起來進行教學(xué),將原本停留在學(xué)生腦海當(dāng)中的畫面真實還原在學(xué)生眼前,而且會不斷重復(fù)地進行播放,這對于學(xué)生更高效、準確地完成實驗必然會產(chǎn)生非常大的幫助。在分光計測折射率實驗當(dāng)中,學(xué)生會接觸到一個精密度非常高的儀器--分光計,分光計的調(diào)整要求是非常高的,如果學(xué)生之前未曾接觸過分光計,那么單獨依靠他們在預(yù)習(xí)和教師演示過程中的相關(guān)印象來進行操作,其操作難度必然會非常大。即使有些學(xué)生的記憶力比較好,能夠熟記分光計的操作步驟和順序,但是其還是會在一定程度上給學(xué)生造成心理負擔(dān),影響學(xué)生的正常操作。有了錄像,學(xué)生在實驗操作過程中可以放下心理負擔(dān),一旦實驗過程中忘記了操作方式,完全可以通過觀看錄像片的內(nèi)容來進行學(xué)習(xí),可及時發(fā)現(xiàn)錯誤,隨時進行調(diào)整。
(二)進一步優(yōu)化和完善物理課群建設(shè)
在優(yōu)化和完善物理課群建設(shè)工作當(dāng)中,高校必須要解決物理課程和物理實驗課程內(nèi)容體系之間的關(guān)系,實現(xiàn)信息共享,優(yōu)勢互補。物理實驗教學(xué)的內(nèi)容必須要密切結(jié)合物理課程的教學(xué)內(nèi)容,專業(yè)不同,側(cè)重點也應(yīng)該有所不同,確保理論教學(xué)與實驗教學(xué)聯(lián)系的密切性。諸如工科院校的電子信息類專業(yè)的物理實驗教學(xué)中會開設(shè)激光技術(shù)、信息處理技術(shù)等實驗項目,但是這些實驗項目與其他專業(yè)的發(fā)展需求關(guān)系并不是很緊密,其他專業(yè)不需要求學(xué)生參與到這些實驗項目當(dāng)中,而應(yīng)該根據(jù)自身專業(yè)的實際需求來調(diào)整實驗項目種類。
結(jié)論
總之,互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展,信息飛速傳播的時代背景下,大學(xué)物理實驗教學(xué)應(yīng)當(dāng)充分的迎合時代的腳步對自身傳統(tǒng)的教學(xué)方法做出改變,對教學(xué)理念進行創(chuàng)新,結(jié)合當(dāng)下先進的教學(xué)設(shè)備和軟件進行及時的應(yīng)用,以此來保證大學(xué)物理實驗教學(xué)的高質(zhì)量。
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