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略論高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

2013-04-11 19:38:13范士民劉廣東
關(guān)鍵詞:儀器設(shè)備動(dòng)手教師應(yīng)

范士民,李 俊,劉廣東

(阜陽師范學(xué)院 物理與電子科學(xué)學(xué)院,安徽 阜陽 236041)

0 引言

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分,與理論教學(xué)一同構(gòu)成高校培養(yǎng)工科人才的主要手段.實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力有著無可替代的作用.對(duì)此,實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)該明確所從事職業(yè)的崇高地位,樹立正確的價(jià)值觀.

如何上好實(shí)驗(yàn)課,是擺在每個(gè)實(shí)驗(yàn)教師面前的首要問題.實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同于理論教學(xué),它要求所有的學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)完成一定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,達(dá)到每次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的.學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解深淺程度不同,學(xué)生的動(dòng)手能力各不相同,實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的性能、狀態(tài)各異,為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,實(shí)驗(yàn)教師又不可能代勞,這些都對(duì)實(shí)驗(yàn)教師提出了很高的要求.實(shí)驗(yàn)教師的自身素質(zhì)和臨場應(yīng)變能力至關(guān)重要,甚至決定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成敗.[1]

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體實(shí)施

1.1 課前準(zhǔn)備

為了上好實(shí)驗(yàn)課,課前實(shí)驗(yàn)教師要做足功課.首先需要透徹理解實(shí)驗(yàn)原理,搞清楚每一個(gè)已知量、待測量和未知量,對(duì)原理公式的來龍去脈要準(zhǔn)確把握,做到心中有數(shù).其次一定要先到實(shí)驗(yàn)室認(rèn)真試做實(shí)驗(yàn),了解每一臺(tái)儀器設(shè)備的性能、操作規(guī)程和維護(hù)維修特點(diǎn),了解測量值的大小和范圍,認(rèn)真處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),自己先寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告.[2]

根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,寫出實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)(教案)是每個(gè)實(shí)驗(yàn)教師的本職工作,實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)(教案)的基本內(nèi)容應(yīng)包括:一是實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,要根?jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)確定位,實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_、具體、可檢測的.二是實(shí)驗(yàn)儀器,寫清楚實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的名稱、型號(hào)和主要規(guī)格參數(shù),對(duì)實(shí)驗(yàn)耗材的名稱和數(shù)量也應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)明.三是實(shí)驗(yàn)原理與方法,應(yīng)簡明扼要,重要公式要寫清楚推導(dǎo)過程,每一個(gè)物理量的符號(hào)要規(guī)范,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理應(yīng)給出公式和處理方法.四是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟,要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容明確,步驟準(zhǔn)確規(guī)范,給出測量原始數(shù)據(jù)的具體表格.五是教學(xué)過程.六是教學(xué)小結(jié),對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行反思和總結(jié),提出改進(jìn)意見.

1.2 實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)

在上第一節(jié)實(shí)驗(yàn)課之前要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng),主要目的是立規(guī)矩.首先是安全教育,介紹實(shí)驗(yàn)室電源系統(tǒng),讓每一個(gè)同學(xué)知道電源控制開關(guān)的位置和切斷電源的方法,實(shí)驗(yàn)教師要現(xiàn)場演示.其次是衛(wèi)生教育,禁止學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室吐痰、亂扔垃圾、吃東西,每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后個(gè)人都要整理好自己的實(shí)驗(yàn)臺(tái),放好凳子,并留下幾名同學(xué)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的整體衛(wèi)生,再次是強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注意事項(xiàng),具體包括有禁止學(xué)生遲到和早退,未經(jīng)允許禁止擅自調(diào)換實(shí)驗(yàn)組別;沒有實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告不得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn);獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),未經(jīng)允許不得調(diào)換座位和實(shí)驗(yàn)儀器,未經(jīng)允許不得亂動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀器,保持實(shí)驗(yàn)室安靜;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生應(yīng)如實(shí)填寫《實(shí)驗(yàn)記錄本》,禁止學(xué)生調(diào)換《實(shí)驗(yàn)記錄本》或帶離實(shí)驗(yàn)室,及時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告;鼓勵(lì)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)和大膽創(chuàng)新.向?qū)W生給出自己的聯(lián)系方式,以便課后交流.[3]

實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)過程如下:學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,首先提交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告.并到指定座位就坐,實(shí)驗(yàn)教師提出若干個(gè)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)思考題,讓學(xué)生思考并對(duì)照實(shí)驗(yàn)儀器說明書預(yù)習(xí);學(xué)生思考時(shí),實(shí)驗(yàn)教師批閱實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告并及時(shí)將實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告發(fā)還給學(xué)生,作為記錄實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)之用.約十分鐘之后,實(shí)驗(yàn)教師有針對(duì)性地安排提問,同時(shí)記錄學(xué)生回答情況.提問結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)教師簡要講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng).講解實(shí)驗(yàn)原理時(shí),要注重分析核心公式中每一個(gè)物理量的測量方法和測量要求,弱化公式的推導(dǎo)過程,讓學(xué)生明確測什么量、怎么測、測幾次.介紹實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)可以邊演示邊介紹,明確操作步驟和注意事項(xiàng),要求學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)儀器的名稱、編號(hào)、型號(hào)和主要規(guī)格參數(shù).整個(gè)講解時(shí)間不宜過長,一般控制在二十分鐘以內(nèi),以免占用過多的操作時(shí)間.講解結(jié)束后,可以試讓學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程,對(duì)學(xué)生的疑惑進(jìn)行解答.接下來,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)主動(dòng)巡視,了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度,及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤,解答學(xué)生的問題,解決實(shí)驗(yàn)儀器的小故障.學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)教師要指導(dǎo)學(xué)生按照要求填寫《實(shí)驗(yàn)記錄本》,并簽字確認(rèn).實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)審閱學(xué)生實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù),并簽署合格或不合格的評(píng)語,對(duì)實(shí)驗(yàn)不合格的學(xué)生應(yīng)安排適當(dāng)時(shí)間補(bǔ)做.對(duì)于提前完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生不宜讓其提前離開,可以安排選作內(nèi)容或交流心得體會(huì),也可以讓其在實(shí)驗(yàn)室寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告.少數(shù)學(xué)生不能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的,實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)分析學(xué)生未能完成實(shí)驗(yàn)的原因,并安排學(xué)生在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間補(bǔ)做.大數(shù)學(xué)生不能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的,在時(shí)間允許的情況下可以適當(dāng)延長實(shí)驗(yàn)時(shí)間,并認(rèn)真分析自身原因,改進(jìn)教學(xué)方法和手段.

2 儀器設(shè)備出現(xiàn)故障的處理

儀器設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)如何處理?由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)所用的儀器設(shè)備利用率高,不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障.實(shí)驗(yàn)過程中,如果有的學(xué)生儀器設(shè)備出現(xiàn)故障,實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)及時(shí)聯(lián)系實(shí)驗(yàn)管理人員維修更換,不能現(xiàn)場維修的應(yīng)讓管理人員課下及時(shí)維修.鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)儀器設(shè)備的一些小故障進(jìn)行維修,實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)對(duì)維修儀器的同學(xué)進(jìn)行記錄,并酌情對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力進(jìn)行加分.儀器設(shè)備出現(xiàn)故障不能現(xiàn)場維修的,實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)及時(shí)安撫學(xué)生的焦急情緒,并及時(shí)安排與其他學(xué)生合做實(shí)驗(yàn).[4]

3 學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的評(píng)價(jià)

如何評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力?這是涉及實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的一個(gè)關(guān)鍵問題.理論分析能力可以通過試題檢測,實(shí)驗(yàn)報(bào)告也只能大致反映學(xué)生的理論分析能力和表達(dá)能力,很難判斷學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,而對(duì)學(xué)生平時(shí)成績的評(píng)價(jià),實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力應(yīng)占有一定的比重.每次實(shí)驗(yàn)都對(duì)所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力進(jìn)行現(xiàn)場打分,效果并不理想.因?yàn)橐环矫娆F(xiàn)場打分會(huì)占用很多時(shí)間,同時(shí)現(xiàn)場打分也會(huì)讓學(xué)生過于關(guān)注分?jǐn)?shù)而影響實(shí)驗(yàn)過程.可以對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力進(jìn)行描述性的記錄,如記錄學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,記錄學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況,記錄學(xué)生維修儀器設(shè)備的情況,記錄學(xué)生選做內(nèi)容完成情況,記錄學(xué)生的創(chuàng)新思維等等.學(xué)期結(jié)束后,根據(jù)平時(shí)記錄確定每個(gè)學(xué)生的動(dòng)手能力得分.

4 小結(jié)

由于加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的管理以及對(duì)實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生的嚴(yán)格要求,并大力開展多項(xiàng)課外實(shí)踐活動(dòng),我院學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到了很大的鍛煉和提升,在國內(nèi)一系列的專業(yè)競賽中頻頻獲獎(jiǎng).在第七屆全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽安徽賽區(qū)中,我院組織的10支參賽隊(duì),取到了4個(gè)一等獎(jiǎng)、5個(gè)二等獎(jiǎng)和1個(gè)三等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績.“北斗號(hào)”隊(duì)經(jīng)過安徽賽區(qū)的選拔成功晉級(jí)全國總決賽,并最終取得全國總決賽二等獎(jiǎng)的好成績.我院學(xué)生在2012年全國首屆科學(xué)教育教學(xué)技能創(chuàng)新展示活動(dòng)中獲得二等獎(jiǎng).在2012年8月舉辦的第四屆全國大學(xué)生中學(xué)物理教學(xué)技能大賽上,我院8名參賽學(xué)生有6位獲得一等獎(jiǎng),2位獲得二等獎(jiǎng).

[1]趙艷艷.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及改進(jìn)措施研究[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究,2011(3):36-40.

[2]劉 丹.我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程改革的研究[J].貴陽學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011(2):73-78.

[3]應(yīng)向東,葉建柱.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程體系改革探索[J].高等理科教育,2006(5):95-98.

[4]關(guān)曉平.工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教改初探[J].教學(xué)研究,2000(4):355-356.

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