大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探究

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［摘要］大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是為鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)而設(shè)立的一門課程。相對(duì)物理理論課程而言，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面較為薄弱。為解決這一問題，針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式進(jìn)行討論，科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)業(yè)。

［關(guān)鍵詞］大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新能力；實(shí)驗(yàn)操作能力

一、前言

大學(xué)物理學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)[1]。物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，都以嚴(yán)格的科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。大學(xué)物理課程中所設(shè)立的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)該課程的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的工作作風(fēng)，鞏固加深對(duì)理論課中的物理現(xiàn)象及規(guī)律的理解，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)手段等方面得到嚴(yán)格系統(tǒng)的訓(xùn)練，并不斷提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能及創(chuàng)新能力。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課學(xué)生常見問題及分析

實(shí)驗(yàn)必須在理論指導(dǎo)下有目的地進(jìn)行，必須在充分理解理論課基礎(chǔ)的情況下，用實(shí)驗(yàn)的方法來驗(yàn)證理論，物理知識(shí)中很多的知識(shí)內(nèi)容，在最初是通過具體實(shí)驗(yàn)操作得到的理論結(jié)果[2]。讓學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作，鍛煉其動(dòng)手能力的同時(shí)，通過具體實(shí)驗(yàn)操作去檢驗(yàn)理論知識(shí)，在學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)課程時(shí)，學(xué)生就不會(huì)忽視物理理論知識(shí)的重要性。物理實(shí)驗(yàn)的原理可以通過物理基礎(chǔ)理論知識(shí)提供依據(jù)，學(xué)生應(yīng)該重視物理基礎(chǔ)理論知識(shí)的重要性。大學(xué)物理的原理屬于理學(xué)知識(shí)范疇，因此需要學(xué)生具有較強(qiáng)的邏輯思維及推導(dǎo)能力。對(duì)邏輯思維能力較薄弱的學(xué)生而言，在學(xué)習(xí)該門課程時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些困難，在沒有開展大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門課程時(shí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)知幾乎是未知的，沒有見過很多相關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器，不知道如何使用，這些問題都迫在眉睫。除此之外，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教材應(yīng)緊跟時(shí)展，為學(xué)生提供更加快捷、方便、豐富的教學(xué)資源。大部分經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)，一般都在科學(xué)發(fā)展史上起著里程碑的作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材通常為紙質(zhì)版教材，學(xué)生通過讀取教材中的文字，靠之前對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的積累以及生活中常見的現(xiàn)象進(jìn)行推斷，并不能直接從教材中直觀地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。對(duì)于物理基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生而言，其對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作會(huì)不自信。

三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課學(xué)生常見問題解決辦法

針對(duì)以上出現(xiàn)的問題，傳統(tǒng)式的教學(xué)方法已經(jīng)不再完全適用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程。隨著教學(xué)環(huán)境、教學(xué)條件的改變，上課方式也不再拘泥于固定教師在固定班級(jí)授課。因此，教師需要充分利用互聯(lián)網(wǎng)多媒體現(xiàn)代化教學(xué)用具，根據(jù)確定的課程上課，教師可以提前錄制大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)微課程，到班級(jí)群中，接著再?gòu)膶?shí)際出發(fā)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求將重點(diǎn)內(nèi)容融入微視頻中，例如給學(xué)生著重展示并介紹實(shí)驗(yàn)儀器、展示如何使用實(shí)驗(yàn)儀器，以及在做實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)等相關(guān)事宜，同時(shí)可以借助趣味實(shí)驗(yàn)故事等增強(qiáng)學(xué)生興趣，使學(xué)生初步建立物理概念，拓展學(xué)生的物理思維。線上授課不同于傳統(tǒng)的線下授課，線上授課微課程視頻有很多優(yōu)點(diǎn)，線下授課的教室可容納量有限，線上授課教材不再是學(xué)生獲得知識(shí)的唯一途徑，教室也不再是學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的唯一場(chǎng)所，教師的教學(xué)工作不再局限于課堂和書本上的教學(xué)，在線微課程預(yù)習(xí)不僅可以節(jié)省資源，還能讓教師騰出更多的時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行線下輔導(dǎo)。因此，讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)階段應(yīng)用微課程，可以高效地為物理實(shí)驗(yàn)課做充足準(zhǔn)備。相比而言，在傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生是知識(shí)的接收者，學(xué)生模仿和教師重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生處于被支配的地位。在實(shí)踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，教師需要讓學(xué)生意識(shí)到自主學(xué)習(xí)的重要性，采取合理的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)并探索大學(xué)物理在實(shí)驗(yàn)課程中的可操作性，在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，能夠結(jié)合預(yù)習(xí)視頻，獨(dú)立自主地完成大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自主思考該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作并實(shí)際動(dòng)手操作，善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作時(shí)出現(xiàn)的問題并予以糾正。學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，而不是教師。不論是實(shí)驗(yàn)課前，學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)的視頻汲取新知識(shí)，還是課堂上與教師交流互動(dòng)解決學(xué)習(xí)中所遇到的問題，都是以學(xué)生為中心，體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)觀念。微課程的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中時(shí)間和空間的限制，提供給學(xué)生更多的學(xué)習(xí)選擇。學(xué)生可以根據(jù)自身?xiàng)l件選擇學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)地點(diǎn)；有些學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解不夠清晰，可以按需隨時(shí)選擇回放和暫停，自主掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度。利用微課程將知識(shí)的傳授過程放在課前，相當(dāng)于延長(zhǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間，同時(shí)延長(zhǎng)了教學(xué)時(shí)間。學(xué)生自主學(xué)習(xí)完微課程視頻和相關(guān)材料后，擁有了充分的課前準(zhǔn)備時(shí)間?；A(chǔ)薄弱的學(xué)生能夠在原有認(rèn)知的基礎(chǔ)上，通過自主查找相關(guān)學(xué)習(xí)資料以及詢問同學(xué)、教師等方式彌補(bǔ)相關(guān)知識(shí)的不足，為學(xué)習(xí)新知識(shí)奠定基礎(chǔ)；學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生可以借助豐富的網(wǎng)絡(luò)資源拓展實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行發(fā)散思維。通過微課程課前預(yù)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程，每個(gè)學(xué)生在課堂上都有機(jī)會(huì)獲得教師的有針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助，滿足了學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。針對(duì)大學(xué)物理教材，教師應(yīng)該及時(shí)地將物理學(xué)發(fā)展的新成果以及新技術(shù)等相關(guān)知識(shí)內(nèi)容補(bǔ)充到實(shí)驗(yàn)教材中，使學(xué)生能及時(shí)接觸到物理學(xué)發(fā)展的前沿知識(shí)和技術(shù)。讓學(xué)生感受到生活中充滿了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，使物理知識(shí)不再變得那么遙遠(yuǎn)，使其更加貼近生活，在某種程度上提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，加深學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。另外，每個(gè)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解程度不同，為了突出創(chuàng)新能力及動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以在實(shí)驗(yàn)考核中設(shè)立新的考核評(píng)價(jià)體系，將物理創(chuàng)新以物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新比賽、科技大賽等形式呈現(xiàn)，讓學(xué)生更好地發(fā)揮，設(shè)立獎(jiǎng)項(xiàng)，以較為合理的分值附加在實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)上。參與的學(xué)生獲得獎(jiǎng)項(xiàng)名次，這樣做不僅激發(fā)了學(xué)生積極參加創(chuàng)新競(jìng)賽的熱情，而且增強(qiáng)了學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)課程中的積極性與主動(dòng)性。與此同時(shí)，任課教師可以提出一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)展性學(xué)習(xí)內(nèi)容，在之前實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練，教師要為學(xué)生課外學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的開放、場(chǎng)地的開放、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的方向。例如，除了原有教師給出的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方案，還可以使用哪些方法對(duì)該實(shí)驗(yàn)涉及的量進(jìn)行測(cè)量以及對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作流程進(jìn)行改進(jìn)等。

四、大學(xué)物理課程有待改善的工作

學(xué)生學(xué)學(xué)物理理論課程主要是采用教師進(jìn)行講解知識(shí)點(diǎn)、學(xué)生被動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)的模式，這種模式也是一直以來的傳統(tǒng)教學(xué)模式。但是，實(shí)際上在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中存在一定的弊端，在學(xué)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生之間應(yīng)該建立起一種相互溝通、討論、交流的模式，因此，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中的教學(xué)應(yīng)該相對(duì)自由一些，可以設(shè)立小組形式，四個(gè)人為一個(gè)小組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)討論以及自主學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行分工，而不是一個(gè)人做實(shí)驗(yàn)、一堆人來圍觀，最后抄寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了使學(xué)生將大學(xué)物理所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，相輔相成，提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，學(xué)校設(shè)立了相對(duì)應(yīng)的匹配項(xiàng)目。新項(xiàng)目要求物理實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理的講授順序基本同步，在確定時(shí)段完成對(duì)應(yīng)模塊的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生按照要求，緊跟老師，積極參與，認(rèn)真布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，認(rèn)真鞏固練習(xí)，學(xué)生及時(shí)反映學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，教師給予幫助進(jìn)行解決。與知識(shí)的傳授相比，這就要求教師合理地安排教學(xué)活動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，在課堂上與學(xué)生一起開啟探索和發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原理的過程。在這一探索過程中，提升學(xué)生的知識(shí)和能力，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性，是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)。學(xué)生往往只是為了完成任務(wù)而做實(shí)驗(yàn)，很難從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不好奇，按部就班，沒有學(xué)習(xí)的積極性。因此，在學(xué)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生應(yīng)該建立全新的物理學(xué)習(xí)模式，調(diào)整學(xué)習(xí)物理的心態(tài)，樹立新的學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)會(huì)從不同角度出發(fā)，提升學(xué)習(xí)的自主能力。從學(xué)校層面來說，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在平時(shí)加強(qiáng)線上教學(xué)培訓(xùn)是非常必要的，線上線下混合式教學(xué)會(huì)成為未來教學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，很多教師未受過專業(yè)線上教學(xué)教程的培訓(xùn)，需要學(xué)校加強(qiáng)教師的線上教學(xué)培訓(xùn)，使線上教學(xué)變得更加規(guī)范，讓學(xué)生利用碎片化時(shí)間進(jìn)行高效學(xué)習(xí)。要求教師不但要根據(jù)學(xué)生需求適當(dāng)豐富和擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，還應(yīng)將學(xué)生的課外自主學(xué)習(xí)時(shí)間也納入教學(xué)工作范疇。

五、結(jié)語

為了改善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的缺點(diǎn)，以大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)微課程為切入點(diǎn)，設(shè)置課堂教學(xué)的不同環(huán)節(jié)，提高學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)也對(duì)教師提出了相應(yīng)的能力要求。教師必須緊跟時(shí)展的步伐，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，不斷提高教學(xué)技能和使用現(xiàn)代化信息技術(shù)的能力；為了使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識(shí)與技能盡可能全面，在不斷探索改革物理實(shí)驗(yàn)課程中，物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量會(huì)逐步提升，物理實(shí)驗(yàn)課程也會(huì)被更多學(xué)習(xí)者喜愛，成為促進(jìn)教育發(fā)展的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

［1］于卓，佟華．微課在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用［J］．白城師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2017（6）：51-53．

［2］劉愛國(guó)，郭秀芳，張利芳．利用“微課”提升理化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的理論與實(shí)踐研究［J］.學(xué)苑教育，2017（7）：94-95．

作者:張琳雪 單位:新疆醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)工程技術(shù)學(xué)院