秦月婷

摘 要 本文針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中出現(xiàn)的諸多問(wèn)題，分析了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師的角色作用，同時(shí)提出了一系列可行的教學(xué)改革建議。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理 實(shí)驗(yàn) 教學(xué) 教師

中圖分類號(hào)：G451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

On the Role of Teachers in College Physics Experiment Teaching

QIN Yueting

（Tianjin University of Science & Technology， Tianjin 300457）

Abstract In this paper， teaching college physics experiment course appeared in many problems， analyze the role of the role of teachers in the experimental teaching， and put forward a series of practical teaching reform proposals.

Key words college physics； experiment； teaching； teacher

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是各高校理工類本科專業(yè)開設(shè)的一門必修課。在《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求（2008年版）》中指出物理實(shí)驗(yàn)課是高等學(xué)校理工科類專業(yè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端，在人才培養(yǎng)中具有其他課程不可替代的重要作用。①通過(guò)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生接受到必要的實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)以及從事工程技術(shù)工作和科學(xué)研究工作打下良好的基礎(chǔ)。②

1 問(wèn)題的提出

目前，我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)現(xiàn)狀主要靠教師講授進(jìn)行教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中都是教師將該次實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟先一一講解清楚并進(jìn)行演示，同學(xué)們?cè)賱?dòng)手操作。這基本就是把老師講的內(nèi)容像復(fù)印機(jī)一樣自己復(fù)制一遍。即使這樣，還是有一部分學(xué)生因?yàn)闆](méi)有認(rèn)真聽，而導(dǎo)致不會(huì)操作。學(xué)生普遍表現(xiàn)出懶散、應(yīng)付、聽課不夠認(rèn)真、互相抄襲數(shù)據(jù)、抄襲報(bào)告等學(xué)習(xí)態(tài)度不端正的現(xiàn)象。

這種現(xiàn)象的出現(xiàn)一方面說(shuō)明學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門課程不夠重視，認(rèn)識(shí)不到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要性；而另一方面更重要地而根本地反映出學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門課沒(méi)有興趣、沒(méi)有積極性。

針對(duì)這種現(xiàn)象迫使我們?nèi)握n教師不得不認(rèn)真思考：實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中誰(shuí)是主體？實(shí)驗(yàn)課中教師的作用是什么？如何能上好一門實(shí)驗(yàn)課？教師應(yīng)如何去激發(fā)學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的興趣，使學(xué)生能夠主動(dòng)地學(xué)習(xí)等一系列問(wèn)題。

2 實(shí)驗(yàn)教師的角色

對(duì)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課，這種重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和操作實(shí)踐能力的課程，老師在授課過(guò)程中還需要這種“抱著學(xué)生走”的教學(xué)方式嗎？高爾基曾說(shuō)過(guò)，“如果學(xué)習(xí)只在模仿，那么我們就不會(huì)有科學(xué)，就不會(huì)有技術(shù)?！币虼诉^(guò)多的講授不但會(huì)使學(xué)生覺(jué)得迷茫而不知所措，也會(huì)使學(xué)生失去思考的時(shí)間和機(jī)會(huì)。

實(shí)驗(yàn)課中要首先擺正教師與學(xué)生的主角與配角的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)課中的主角是學(xué)生，而教師此時(shí)的作用就是輔助學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)順利地完成實(shí)驗(yàn)，是配角。教師的任務(wù)不僅是講授知識(shí)，更重要的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)，熱愛(ài)學(xué)習(xí)，從而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)?，F(xiàn)代教育理論認(rèn)為：教學(xué)的真正含義是變“學(xué)會(huì)”為“會(huì)學(xué)”，即所謂“授人以魚，不如授之以漁”。只有當(dāng)學(xué)生主動(dòng)去學(xué)、愛(ài)學(xué)、會(huì)學(xué)，才會(huì)端正學(xué)習(xí)態(tài)度，這才是教育的核心任務(wù)。

3 教學(xué)改革措施

（1）教師只是實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的配角，即教師要敢于放手，可以不講的內(nèi)容就不講，如實(shí)驗(yàn)的操作步驟，教材上通常都很詳細(xì)地講解了，學(xué)生通過(guò)看書能看懂的，就可以不講，放手讓學(xué)生自己去弄明白。能少講的就少講，只講需要強(qiáng)調(diào)的、重要的實(shí)驗(yàn)方法及注意事項(xiàng)。蔡元培先生說(shuō)過(guò)：“我們教書，并不是像注水入瓶一樣，注滿了就算完事。最要是引起學(xué)生的讀書興味。做教員的，不可一字一句地都講給學(xué)生聽，最好使學(xué)生自己去研究，教員不講也可以，等到學(xué)生實(shí)在不能用自己的力量去了解功課時(shí)，才去幫助他”。③比如，在等厚干涉測(cè)量曲率半徑的過(guò)程中，教師僅需強(qiáng)調(diào)什么是空程差？如何消除空程差？就可以讓學(xué)生獨(dú)立地去完成實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然，這里需要根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難易程度來(lái)確定實(shí)驗(yàn)的講解程度，切不可一概而論。

通過(guò)這幾年實(shí)際的教學(xué)經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)，學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力很強(qiáng)，基本上沒(méi)有不會(huì)做或做不完的現(xiàn)象發(fā)生。因此，大可不必每個(gè)實(shí)驗(yàn)都事無(wú)巨細(xì)地講解整個(gè)實(shí)驗(yàn)。

（2）古人強(qiáng)調(diào)“善誘者，善導(dǎo)”，教師的作用是引導(dǎo)。教師應(yīng)正確地引導(dǎo)學(xué)生去思考，引導(dǎo)學(xué)生如何去思考，如何去解決問(wèn)題。蘇格拉底說(shuō)“最有效的教育方法：不是告訴他們答案，而是向他們提問(wèn)”。④“問(wèn)題”可以促使學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行思考，可以充分而有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過(guò)向?qū)W生提問(wèn)，使學(xué)生學(xué)會(huì)如何去思考，去解決問(wèn)題。對(duì)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這種基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程，可在開始的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中由教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目去提出一系列基本的關(guān)于實(shí)驗(yàn)思想的問(wèn)題，并把問(wèn)題提得詳細(xì)一些，在讓學(xué)生有針對(duì)性地去看書和學(xué)習(xí)的同時(shí)，教會(huì)學(xué)生如何去思考，如實(shí)驗(yàn)的直接測(cè)量量和間接測(cè)量量是什么，各直接測(cè)量量怎么測(cè)，間接測(cè)量量怎么得到，各實(shí)驗(yàn)儀器怎么使用，有效數(shù)字怎么選取，儀器精度是多少，各直接測(cè)量量中不確定度怎么得出，其中B類不確定度是怎么估計(jì)的，在需要作圖的數(shù)據(jù)處理中如何標(biāo)度等等。盡量把實(shí)驗(yàn)方法、技巧和思路等教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)“問(wèn)題”的方式，貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生既能夠跟隨教師的步驟，又有時(shí)間獨(dú)立地、有方法地、深入地思考問(wèn)題，在問(wèn)題中學(xué)會(huì)自主地、有目的地看書，同時(shí)在與教師的討論中得到解決方法和答案。endprint

經(jīng)過(guò)這樣的幾次教學(xué)過(guò)程后，學(xué)生自己就知道應(yīng)該如何提出問(wèn)題、思考問(wèn)題。只有會(huì)提問(wèn)題，才能想辦法解決問(wèn)題，才能使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思考問(wèn)題的能力得到充分的培養(yǎng)和鍛煉，才能使學(xué)生更加積極地、主動(dòng)地、有效地學(xué)習(xí)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

（3）形成分組討論的學(xué)習(xí)模式。在實(shí)驗(yàn)課中，可以根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目，有選擇地進(jìn)行分組式的學(xué)習(xí)方式。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，可先讓學(xué)生自由組合成幾組，形成分組討論的學(xué)習(xí)模式，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。讓學(xué)生通過(guò)互相合作和討論，掌握實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，并能夠共同解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，順利地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過(guò)小組討論式的教學(xué)模式，可以使學(xué)生懂得團(tuán)隊(duì)的整體能力要大于各成員個(gè)人能力之和，為學(xué)生以后更好地在集體中工作打下基礎(chǔ)。

（4）答疑解惑是教師承擔(dān)的重要任務(wù)。古人云：“師者，所以傳道授業(yè)解惑也”。在實(shí)驗(yàn)課中由于其特殊的教學(xué)方式，每人使用一組實(shí)驗(yàn)儀器，獨(dú)立地操作完成實(shí)驗(yàn)，而各個(gè)儀器的工作狀態(tài)又不盡相同，因此每位學(xué)生可能會(huì)遇到不同的問(wèn)題。所以，在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束前給學(xué)生留出約10分鐘或者固定安排某段時(shí)間用于解答學(xué)生的疑惑，集中處理學(xué)生關(guān)于本次實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有理解透徹的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理等各種問(wèn)題。這里應(yīng)允許學(xué)生們提出各種各樣的問(wèn)題，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地思考，并提出問(wèn)題。如果有時(shí)間還可以跟學(xué)生們一起進(jìn)行更深入的討論和研究。這樣既可以“解惑”，又可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，感受到物理實(shí)驗(yàn)課的樂(lè)趣，從而體會(huì)到實(shí)驗(yàn)課的重要意義。

（5）開拓學(xué)生思路，拓展學(xué)生思維。①針對(duì)實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法，可聯(lián)系幾個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比性分析，如用鋼絲伸長(zhǎng)測(cè)楊氏模量和用懸絲耦合共振測(cè)量楊氏模量進(jìn)行對(duì)比分析；剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)和三線擺測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的對(duì)比分析等等；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行一些拓展性的思維訓(xùn)練，如在講解惠斯通電橋測(cè)電阻時(shí)可以問(wèn)問(wèn)學(xué)生，如果橋式電路處于非平衡時(shí)如何去應(yīng)用呢？常用的電阻測(cè)量方法有哪些呢？等；③利用背景反思式教學(xué)模式，啟迪學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全方位多角度的反思，使學(xué)生的科學(xué)思維進(jìn)行全面訓(xùn)練，如密立根油滴實(shí)驗(yàn)⑤等。

（6）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，通過(guò)對(duì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、抽象和概括，總結(jié)規(guī)律，從而揭示物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和變化的客觀規(guī)律，同時(shí)應(yīng)用于實(shí)踐去檢驗(yàn)。因此，客觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是構(gòu)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺W(xué)的基礎(chǔ)。

在實(shí)驗(yàn)中，教師經(jīng)常遇到學(xué)生擅自涂改數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的根本原因是學(xué)生擔(dān)心一些不理想的數(shù)據(jù)或者不符合規(guī)律的數(shù)據(jù)，會(huì)影響其實(shí)驗(yàn)成績(jī)。因此，遇到這樣的問(wèn)題，首先應(yīng)使學(xué)生正確地認(rèn)識(shí)到客觀實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要性；其次，應(yīng)使學(xué)生明白，不是所有的實(shí)驗(yàn)都能夠跟我們預(yù)想的一樣，要正確地對(duì)待這些偏差較大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其具體處理方法是先檢查實(shí)驗(yàn)操作中是否有某些環(huán)節(jié)沒(méi)有做到位，或者儀器沒(méi)有調(diào)整到位。在排除第一種原因以后，應(yīng)思考產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差較大的根本原因，比如，在鋼絲的楊氏模量的測(cè)量中，經(jīng)常會(huì)有學(xué)生測(cè)量鋼絲的伸長(zhǎng)量的偏差較大，這時(shí)應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去思考，為什么會(huì)有這樣的結(jié)果。

還有一種常見的問(wèn)題是學(xué)生在處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)相對(duì)不確定度較大，這時(shí)應(yīng)及時(shí)提示學(xué)生去思考為什么相對(duì)不確定度這么大，是哪一個(gè)物理量的測(cè)量不準(zhǔn)確而導(dǎo)致這樣的結(jié)果，以后的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該如何避免這類的問(wèn)題產(chǎn)生。這里如果教師不及時(shí)加以提醒，學(xué)生往往遇到這種情況會(huì)表現(xiàn)出不知所措，有的學(xué)生涂改數(shù)據(jù)，有的則置之不理。

這個(gè)環(huán)節(jié)教師的重要作用是要告訴學(xué)生，如果能夠?qū)?wèn)題進(jìn)行透徹的分析，你的收獲會(huì)遠(yuǎn)大于簡(jiǎn)單地去完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。如果學(xué)生能夠通過(guò)教師的引導(dǎo)而找到關(guān)鍵的問(wèn)題，這會(huì)讓學(xué)生受益匪淺的。

（7）實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的考核。在這方面我們可以根據(jù)學(xué)校對(duì)該課程的要求，借鑒國(guó)外實(shí)驗(yàn)課對(duì)學(xué)生的考核辦法，⑥提高對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核比重。實(shí)驗(yàn)本身不僅僅是測(cè)量某些物理量的數(shù)值，更重要的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生會(huì)做實(shí)驗(yàn)，會(huì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，在實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核方面，不能只憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫的情況、實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理的結(jié)果來(lái)評(píng)定學(xué)生在一個(gè)完整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中學(xué)習(xí)的情況。教師應(yīng)綜合、全面地評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，這包括對(duì)實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備情況、課堂實(shí)驗(yàn)操作情況、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)及實(shí)驗(yàn)思維等方面。通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的考核，使學(xué)生重視學(xué)習(xí)的過(guò)程，激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)。

4 結(jié)論

教學(xué)的主體是學(xué)生，教師在教學(xué)過(guò)程中的作用就是要充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中，當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)自主地學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生自然就會(huì)懂得大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課不是一個(gè)走過(guò)場(chǎng)的課程，而是非常重要的課程。學(xué)生通過(guò)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，既可以掌握系統(tǒng)而全面的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能，又能夠?qū)W會(huì)實(shí)驗(yàn)的思維、技巧和思考問(wèn)題的方法，同時(shí)鍛煉邏輯思維能力，并為后續(xù)理工類實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

注釋

① 張廣斌，李香蓮等.各理工課類高校實(shí)施大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求（2008年版）的必要性[J].物理與工程，2010（3）：1-2.

② 陳愛(ài)輝.《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》教學(xué)的思考[J].科技資訊，2011（21）：191.

③ 蔡元培全集（第四卷）[M].杭州：浙江教育出版社，1997.

④ 令婧.蘇格拉底教育理念的現(xiàn)代性反思[J].內(nèi)蒙古電大學(xué)刊，2011（3）：59-62.

⑤ 解光亮，董有爾等.背景反思模式在密立根油滴實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011（12）：56-58.

⑥ 王化忠.中美大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的比較研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（1）：54-58.endprint