葉金琴+丁俊

摘 要： 本文通過分析目前我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，探討并提出了通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)、構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路，合理編排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器；開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等方法提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。

關(guān)鍵詞： 理工科大學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革

一

大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是工科高校培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的重要基礎(chǔ)課程[1]。學(xué)生通過對(duì)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)，可以系統(tǒng)地了解力、熱、光、電磁學(xué)的基本原理，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和以后的工作打下良好的基礎(chǔ)，而實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證和理解物理規(guī)律的最好方法[2]。同時(shí)，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的第一門實(shí)驗(yàn)課，也是他們系統(tǒng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的開端，在培養(yǎng)他們的動(dòng)手操作能力、理解分析能力、科研創(chuàng)新能力等方面起著重要的作用[3]。理工科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)主要有能夠熟練掌握一定的測(cè)量方法和技術(shù)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正確的處理和誤差分析，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。但是，筆者在長(zhǎng)期的物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，通過實(shí)地的抽樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、報(bào)告等諸多環(huán)節(jié)存在許多問題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全校每年大約有1500名大一學(xué)生修大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課。通過實(shí)驗(yàn)課堂上的觀察，并隨機(jī)抽取150名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查和對(duì)其實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行分析，現(xiàn)將調(diào)查結(jié)果列舉如下。

首先，在預(yù)習(xí)階段，有4/5的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)很重要，并且預(yù)習(xí)有助于實(shí)驗(yàn)的順利完成，會(huì)選擇提前預(yù)習(xí)，但也只是通過閱讀物理實(shí)驗(yàn)課本預(yù)習(xí)。真正在預(yù)習(xí)過程中能理解實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟的不足1/3；有1/3的學(xué)生雖然預(yù)習(xí)，但表示不是很理解；還有1/3的學(xué)生根本不理解，只是把書上的實(shí)驗(yàn)原理抄下來，交上預(yù)習(xí)報(bào)告應(yīng)付了事。總之，學(xué)生的預(yù)習(xí)方法單一，預(yù)習(xí)效果差。

其次，在實(shí)驗(yàn)階段，幾乎所有學(xué)生都反映，教師先講實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)，并且一次課講兩個(gè)實(shí)驗(yàn)原理，下次課來了教師簡(jiǎn)單演示實(shí)驗(yàn)過程，接著學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，有問題請(qǐng)教老師，最后老師檢查數(shù)據(jù)，簽名。在教師講解和演示實(shí)驗(yàn)的過程中，僅有3/4的學(xué)生認(rèn)真聽講，但只有3/5的學(xué)生能聽懂，并積極思考老師提出的問題；有1/4的學(xué)生根本不聽，要么打瞌睡，要么擺弄儀器。在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過程中，只有2/5的學(xué)生能夠通過小組配合完成實(shí)驗(yàn)；2/5的學(xué)生需在老師指導(dǎo)或同學(xué)幫助下完成實(shí)驗(yàn)；1/5的學(xué)生不懂操作，只負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)；甚至個(gè)別學(xué)生看都不看實(shí)驗(yàn)，只等抄寫別的同學(xué)的數(shù)據(jù)完成任務(wù)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)儀器遇到故障或測(cè)量數(shù)據(jù)誤差大時(shí)，大部分學(xué)生請(qǐng)教老師幫助解決，少部分學(xué)生自己分析誤差原因，并提出解決方案。當(dāng)實(shí)驗(yàn)做完還沒下課時(shí)，極少部分學(xué)生選擇繼續(xù)研究?jī)x器或幫助其他同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)；大部分學(xué)生選擇處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也有極個(gè)別學(xué)生聊天或離開實(shí)驗(yàn)室。

在撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程中，2/5的學(xué)生會(huì)認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行誤差分析；2/5的學(xué)生只處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不進(jìn)行誤差分析；1/5的學(xué)生不能認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于老師布置的課后思考題，只有大約一半的學(xué)生會(huì)認(rèn)真思考并作出回答，其余的大都是抄襲其他同學(xué)或干脆不答。

二

通過以上調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致大部分學(xué)生對(duì)教師的依賴性很強(qiáng)，物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果不好的原因主要有以下方面：首先，許多學(xué)生對(duì)這門課的重要性認(rèn)識(shí)不夠，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)不感興趣。其次，預(yù)習(xí)方法和教學(xué)模式單一，加之部分學(xué)生大學(xué)物理沒學(xué)好，導(dǎo)致預(yù)習(xí)效果差，教師講解聽不懂，出現(xiàn)按照教師演示步驟機(jī)械操作，甚至拼湊數(shù)據(jù)，抄襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果等現(xiàn)象。再次，由于近幾年本科專業(yè)學(xué)生逐年遞增，而購買實(shí)驗(yàn)儀器的經(jīng)費(fèi)有限，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)備緊缺或損壞嚴(yán)重，部分實(shí)驗(yàn)幾名學(xué)生共用一套儀器，甚至應(yīng)該由學(xué)生動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)變成了演示實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。最后，由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，一般要求學(xué)生在2個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)完成一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題時(shí)，一般會(huì)立刻向老師求援而不是主動(dòng)思考解決。由于學(xué)生人數(shù)多、實(shí)驗(yàn)課時(shí)間又比較短，很多教師只能簡(jiǎn)單地替學(xué)生排除問題，而沒有充足的時(shí)間啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生自己解決實(shí)驗(yàn)中的問題。最終導(dǎo)致學(xué)生獨(dú)立思考時(shí)間不夠，有問題立即求助，依賴性強(qiáng)。為了使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得更好的教學(xué)效果，筆者結(jié)合本校物理教學(xué)的實(shí)際情況，對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題提出相應(yīng)的改進(jìn)意見。

三

把物理學(xué)史引入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的興趣。若把物理學(xué)史引入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，則不僅可以提高教師的教學(xué)水平，而且可以讓學(xué)生更多地了解科學(xué)發(fā)展的歷程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。物理實(shí)驗(yàn)中建立的許多理想模型、理想過程，運(yùn)用了比較法、放大法、轉(zhuǎn)換法、模擬法、補(bǔ)償法、干涉法等。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都十分巧妙，可以開拓學(xué)生思路，使學(xué)生深刻體會(huì)到運(yùn)用科學(xué)思想和方法發(fā)現(xiàn)真理的重要性。

重視預(yù)習(xí)過程。在排課過程中，應(yīng)注意物理理論課在前，實(shí)驗(yàn)課在后。學(xué)生在接觸實(shí)驗(yàn)過程中掌握了理論知識(shí)，做起實(shí)驗(yàn)就相對(duì)容易。另外，物理實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)逐步完善教學(xué)網(wǎng)站，為學(xué)生提供網(wǎng)上預(yù)習(xí)平臺(tái)。學(xué)生通過網(wǎng)站可以提前了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備的名稱、性能、用途等，并觀看實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)演示錄像等豐富的教學(xué)資源，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的自學(xué)和創(chuàng)新能力。

以學(xué)生為主導(dǎo)，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式。對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，采用精講多問的教學(xué)方法，通過提問引導(dǎo)學(xué)生自己解決問題，鞏固經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。對(duì)于綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，教師不急于解釋和處理實(shí)驗(yàn)中的意外現(xiàn)象和故障問題，多反問學(xué)生，讓學(xué)生開動(dòng)腦筋，通過循序啟發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。對(duì)于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以根據(jù)老師提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，挑選自己感興趣的實(shí)驗(yàn)題目，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，完成實(shí)驗(yàn)，處理數(shù)據(jù)等。由于老師在實(shí)驗(yàn)過程中只是起到一定的指導(dǎo)作用，便給學(xué)生創(chuàng)造了不受約束的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、勇于探索的精神。建立開放實(shí)驗(yàn)室。通過預(yù)約模式，學(xué)生可以在課余時(shí)間設(shè)計(jì)自己感興趣的實(shí)驗(yàn)，以便調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

嚴(yán)格把關(guān)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。首先，堅(jiān)決杜絕抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告，形成良好的實(shí)驗(yàn)氛圍。其次，重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和誤差分析的能力，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)提出大膽改進(jìn)的設(shè)想或解決方案。

總之，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課從真正意義上成為一門對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、理解分析能力、科研創(chuàng)新能力有幫助的課程。

參考文獻(xiàn)：

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