趙瑞娟，安盼龍，何 森，楊 艷

（中北大學(xué)，山西 太原 030051）

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，同時(shí)又是其他理工學(xué)科的基礎(chǔ)，物理學(xué)的發(fā)展是理論和實(shí)驗(yàn)相輔相成的，理論是否正確需要實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，而實(shí)驗(yàn)是否成功又需要有一定的理論作為指導(dǎo)依據(jù)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高校理工科學(xué)生必修的公共基礎(chǔ)課，在整個(gè)教學(xué)過程當(dāng)中對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)方面占有十分重要的地位，對(duì)于高素質(zhì)人才的培養(yǎng)作用是不可替代的。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一方面要使大學(xué)生學(xué)到相關(guān)的知識(shí)和技能，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及動(dòng)手能力，另一方面還要進(jìn)一步擔(dān)負(fù)起教育功能，培養(yǎng)學(xué)生合作精神，并促使其養(yǎng)成良好的習(xí)慣。高校學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，是學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)強(qiáng)化印象、深化理解、并學(xué)習(xí)使用儀器設(shè)備、探索實(shí)驗(yàn)科學(xué)理論的基本方法，是提高學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。因而大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高等教育培養(yǎng)高素質(zhì)人才的今天顯得尤為重要。

但是，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直存在許多問題：如沒有被足夠的重視，學(xué)生對(duì)其沒有濃厚的興趣，上課形式和方法過于陳舊以及達(dá)不到預(yù)期較為理想的教學(xué)效果等。面對(duì)如此之多的問題究竟該如何解決，許多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者都進(jìn)行了深入思考并提出了自己的觀點(diǎn)和建議。為此，我們結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要的幾個(gè)問題及給出解決辦法：

1 課前詳細(xì)預(yù)習(xí)與帶著問題上課相結(jié)合

1.1 預(yù)習(xí)的目的性要明確

在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)相當(dāng)一部分學(xué)生的預(yù)習(xí)并不是主動(dòng)的有目的性的預(yù)習(xí)，而是敷衍了事，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)只是重復(fù)教材所講的內(nèi)容。還有一部分學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告雖然寫得非常詳細(xì)，但是在實(shí)際操作的時(shí)候卻一無所知，預(yù)習(xí)起不到指導(dǎo)實(shí)踐的效果。這兩種極端情況無疑增加了教學(xué)互動(dòng)的難度。所以在下課前幾分鐘教師應(yīng)該把下次課的重點(diǎn)、難點(diǎn)強(qiáng)調(diào)一下，使學(xué)生下課預(yù)習(xí)時(shí)具有針對(duì)性。

1.2 學(xué)生課前預(yù)習(xí)必要性

只有課前預(yù)先明確了實(shí)驗(yàn)的目的、原理、儀器，才能在課堂上更加準(zhǔn)確的把握實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，在這一點(diǎn)上，實(shí)驗(yàn)課和理論課毫無分別。所以教師可以靈活教學(xué)，讓學(xué)生在課堂上體會(huì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的重要性，多提問，增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，或者在每次上完課后，給學(xué)生指出下一個(gè)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)所要提問的重要的幾個(gè)問題，既可以為學(xué)生的預(yù)習(xí)指明方向，又可以達(dá)到預(yù)期的預(yù)習(xí)效果。

2 多媒體課件的教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)相結(jié)合

實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖有別于傳統(tǒng)教學(xué)，也應(yīng)積極吸收傳統(tǒng)教學(xué)中可以借鑒的有用方法和形式，在學(xué)生明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那闆r下，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的充分講解是必不可少的，一定要讓學(xué)生明白為什么要如此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，此外實(shí)驗(yàn)中所涉及到的注意事項(xiàng)也應(yīng)明確告訴學(xué)生。對(duì)于某些實(shí)驗(yàn)，盡管教師把原理講解得很清楚，但是學(xué)生具體操作的時(shí)候還是會(huì)遇到好多問題，不明所以，例如分光儀的調(diào)節(jié)與使用。為此可以引入多媒體課件教學(xué)，例如可以通過動(dòng)畫課件的形式講解分光儀的調(diào)節(jié)與使用實(shí)驗(yàn)，這樣既方便了教師，又能使學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)有一個(gè)更加直觀清晰的感受。同時(shí)配合教師的進(jìn)一步指導(dǎo)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果會(huì)有很大提高。

3 教師的教與學(xué)生的學(xué)相結(jié)合

實(shí)驗(yàn)課是互動(dòng)的，教師和學(xué)生都必須積極行動(dòng)起來，教師積極的教，學(xué)生積極主動(dòng)的思考與動(dòng)手相結(jié)合，把握課堂有限的教學(xué)時(shí)間，完成教學(xué)任務(wù)，主體地位在學(xué)生，教師只起引導(dǎo)的作用。每一個(gè)教師的上課也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程，實(shí)驗(yàn)課上遇到的問題的特殊性和隨機(jī)性決定了教師處理應(yīng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中遇到的棘手問題的方式方法也應(yīng)不同，其中既涉及到相關(guān)理論知識(shí)，又涉及到儀器測(cè)試及使用等知識(shí)，也可能是實(shí)驗(yàn)過程中隨機(jī)產(chǎn)生的新問題。對(duì)于以前遇到的類似問題，教師可以立即作答，對(duì)于新問題，教師必須經(jīng)慎重考慮后方可回答學(xué)生。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生所提出的問題的每一個(gè)閃亮點(diǎn)都可能對(duì)教師自身產(chǎn)生影響，而教師的回答對(duì)學(xué)生既是問題的解決，又是經(jīng)驗(yàn)的深刻體會(huì)。

4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)如果只是局限于課堂那么教學(xué)最終將會(huì)歸于失敗。教師的教學(xué)應(yīng)該與實(shí)際的應(yīng)用結(jié)合起來，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程不會(huì)感覺枯燥無味，對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的和應(yīng)用也不會(huì)感到茫然，思維也可進(jìn)一步活躍和得到拓展?！拔覀儸F(xiàn)在做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)以后可以用來測(cè)什么”或者“這個(gè)實(shí)驗(yàn)思想對(duì)你們有什么幫助”，這是每位教師上課都應(yīng)該對(duì)學(xué)生說的，也是每位教師自己都應(yīng)該仔細(xì)考慮的。實(shí)驗(yàn)本身就是使某一個(gè)物理現(xiàn)象重現(xiàn)或者驗(yàn)證某一理論是否正確，那么我們僅僅是重復(fù)這樣的過程嗎？答案是否定的。我們必須把它放到我們的生產(chǎn)實(shí)踐和日常生活中去，讓學(xué)生深刻體會(huì)它能解決什么樣的問題。

5 大學(xué)物理課與實(shí)驗(yàn)課相協(xié)調(diào)

大學(xué)物理課與實(shí)驗(yàn)課是相輔相成的，理論課上難以理解的知識(shí)在實(shí)驗(yàn)課上可以更加貼切形象的加以理解，不可捉摸的東西可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。而實(shí)驗(yàn)又需要理論課的進(jìn)一步的指導(dǎo)，舉一反三，不斷拓展和創(chuàng)新。因此在課時(shí)的安排上應(yīng)該做到盡量協(xié)調(diào)。由于我們所開實(shí)驗(yàn)大多是一些經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生預(yù)先了解實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)和背景，因此可通過物理課先行開設(shè)與物理實(shí)驗(yàn)課稍微滯后的開設(shè)方法解決理論滯后于實(shí)驗(yàn)的問題，而且我們應(yīng)該始終給學(xué)生貫穿“實(shí)驗(yàn)是理論的試金石”這一觀點(diǎn)，必須進(jìn)行有層次有目的的結(jié)合。有條件的學(xué)校可以開設(shè)實(shí)時(shí)授課系統(tǒng)，使理論課與實(shí)驗(yàn)課結(jié)合起來同步進(jìn)行。

6 趣味性與知識(shí)性相結(jié)合

沒有趣味的實(shí)驗(yàn)課不光學(xué)生不感興趣，教師也覺乏味，“從實(shí)驗(yàn)中找樂趣，培養(yǎng)興趣”是筆者一直堅(jiān)持的觀點(diǎn)。當(dāng)然，找樂趣建立在對(duì)物理知識(shí)的把握是否透徹的基礎(chǔ)之上。我們知道霍爾元件非常有用，但是如果我們不知道產(chǎn)生霍爾效應(yīng)的物理機(jī)制，為什么要用半導(dǎo)體做霍爾元件，為什么霍爾元件的厚度要很薄，什么是電導(dǎo)率，什么是遷移率，霍爾電壓和載流子沿電場(chǎng)方向的漂移電壓有什么區(qū)別等等的問題，我們學(xué)習(xí)東西開始可能比較盲目，然而如果我們對(duì)它掌握了，感興趣了，由點(diǎn)到線，由線到面，順路思索，我們的被動(dòng)地位變成了主動(dòng)地位，由被動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)變成積極主動(dòng)的索取，這樣的奇跡效果是不能預(yù)料的，物理學(xué)家費(fèi)曼就是一個(gè)“玩”出來的物理學(xué)家。我們必須讓緊張的實(shí)驗(yàn)課堂氣氛轉(zhuǎn)變?yōu)檩p松的探討操作測(cè)量過程，發(fā)現(xiàn)新思路，新方法，新觀點(diǎn)，進(jìn)行趣味設(shè)計(jì)性，科普知識(shí)性的實(shí)驗(yàn)，在達(dá)到教學(xué)目的的同時(shí)，建立起學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)酥廖锢韺W(xué)習(xí)的濃厚興趣。

7 基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)與能力的拓展相結(jié)合

實(shí)驗(yàn)課在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候也應(yīng)該做些設(shè)計(jì)拓展性的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，由教師命題，學(xué)生選題并且進(jìn)行自我設(shè)計(jì)以及拓展能力的訓(xùn)練，使學(xué)生在玩味了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在意義的同時(shí)又進(jìn)一步提高自己的實(shí)驗(yàn)思維和動(dòng)手能力。比如我們給學(xué)生開設(shè)的怎樣利用互感應(yīng)原理、霍爾效應(yīng)、磁通門原理設(shè)計(jì)傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、測(cè)半導(dǎo)體性能參數(shù)、測(cè)弱磁場(chǎng)，怎樣利用熱電偶測(cè)溫等等設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。

8 必修實(shí)驗(yàn)與選修實(shí)驗(yàn)的關(guān)系把握問題

必修實(shí)驗(yàn)的開設(shè)是讓學(xué)生對(duì)一些經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)加深了解，選修實(shí)驗(yàn)則是重在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，重在提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。應(yīng)該認(rèn)真處理必修實(shí)驗(yàn)和選修實(shí)驗(yàn)的關(guān)系問題，盡可能不靠學(xué)時(shí)學(xué)分來控制，把選修實(shí)驗(yàn)落實(shí)到興趣上，盡可能開設(shè)更多的選修實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供更多的機(jī)會(huì)親自動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。但是，無論必修還是選修都同樣重要，教師和學(xué)生應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待，不應(yīng)該人為的區(qū)分其主次。

9 實(shí)驗(yàn)時(shí)間的分配問題

實(shí)驗(yàn)理論的講授與學(xué)生動(dòng)手時(shí)間協(xié)調(diào)的問題。有的老師喜歡長(zhǎng)時(shí)間講授實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)，認(rèn)為只有這樣學(xué)生理論原理知識(shí)清楚了的操作才會(huì)完美，正所謂“磨刀不誤砍柴工”，實(shí)際是這樣的教學(xué)效果并不理想。有的老師反之只講授點(diǎn)基本的知識(shí)把主要時(shí)間投入到學(xué)生的操作上，這樣做也并非更好，到底在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)該如何合理地安排兩者之間的關(guān)系長(zhǎng)期以來各有爭(zhēng)論。根據(jù)普通物理實(shí)驗(yàn)與近代物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，時(shí)間的安排也不盡相同，不能“喧賓奪主”，也不能“喧主奪賓”，經(jīng)過多年的探索，我們發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，我們盡量把實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)要求及操作注意事項(xiàng)講授時(shí)間控制在半個(gè)小時(shí)以內(nèi)，學(xué)生才不至于向理論課堂一樣產(chǎn)生課堂疲勞，實(shí)驗(yàn)效率比較高。

10 教學(xué)過程中出現(xiàn)的諸多問題是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有益補(bǔ)充

和事物的發(fā)展過程一樣，新事物才有生命力，但是只有達(dá)到質(zhì)變舊事物才會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樾率挛?。?shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的諸多問題就是實(shí)驗(yàn)課有生命力的必不可少的因素，我們鼓勵(lì)學(xué)生遇到問題先自己思考，比如電學(xué)實(shí)驗(yàn)是電路接線不正確，還是接觸不好，調(diào)零了沒有，短路、斷路了沒有？惠斯通電橋?yàn)槭裁粗荒軠y(cè)中值電阻？為什么改裝電表的曲線圖是折線圖，計(jì)算標(biāo)稱誤差為什么要這樣計(jì)算？怎樣確定電表的等級(jí)等問題。只有出現(xiàn)了問題進(jìn)而更好的解決問題才能進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果，幾十年如一日一成不變的教學(xué)，效果只會(huì)越來越差。因此，有問題并不是一件壞事，反而是好事，通過解決問題可以達(dá)到更好的教學(xué)效果，那么我們應(yīng)該歡迎問題的到來。

11 結(jié) 論

本論文通過對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程出現(xiàn)的問題的詳細(xì)分析和深入思考，提出了自己的建議，以期使教師和學(xué)生在趣味中互動(dòng)起來，實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理想效果。但是這并不是說只要我們?cè)谝?guī)定的課時(shí)做完實(shí)驗(yàn)，達(dá)到基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)康木托校且鞔_我們通過這一系列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)到了些什么，怎樣讓他們把學(xué)到的知識(shí)最優(yōu)化，甚至從單純實(shí)驗(yàn)課的角度上影響學(xué)生的思維和開拓創(chuàng)新的精神，由此以至其它的理論課和實(shí)踐課，發(fā)生“裂變效應(yīng)”。只有目的明確，有的放矢，我們才能更好提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

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