張燕　李曉敏

摘要 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式、勇于探索和實(shí)踐創(chuàng)新精神的重要實(shí)驗(yàn)學(xué)科。從教學(xué)理念、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容和評(píng)價(jià)方式方面，詳細(xì)分析了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的存在的幾個(gè)問(wèn)題，還結(jié)合當(dāng)前“MOOC（慕課）”教學(xué)模式，探討了如何改進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 教學(xué) 慕課

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.08.063

A New Perspective On College Physics Experiment Teaching

ZHANG Yan， LI Xiaomin

（Shandong Xiehe University， Ji'nan， Shandong 250109）

Abstract University physics experiment is an important subject for students to cultivate the scientific thought method， creative and exploring spirit. This paper analyses several problems in physics experiment teaching on teaching ideal， teaching means and teaching evaluation. Combined with the current teaching mode of "MOOC"， how to improve the university physics experiment teaching is also explored.

Key words college physics experiment; teaching; MOOC

引言

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門重要的實(shí)驗(yàn)學(xué)科。無(wú)論是物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，還是物理理論的驗(yàn)證，都有賴于實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察分析和對(duì)物理學(xué)的測(cè)量學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握物理學(xué)的基本知識(shí)、基本方法和基本技能，加深對(duì)物理學(xué)的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。因此物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)綜合素質(zhì)人才的重要手段。然而，隨著教學(xué)理念，教學(xué)手段的不斷革新，尤其是以“MOOC（慕課）”①為代表的新型教育模式快速發(fā)展，大學(xué)物理的教學(xué)也面臨巨大的挑戰(zhàn)。本文結(jié)合當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析和探討研究，并提出了建設(shè)性建議，以期為高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供借鑒。

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1 教學(xué)方法和手段單一且長(zhǎng)期不變

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課模式是教師首先讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，書寫預(yù)習(xí)報(bào)告，然后在課上教師講授實(shí)驗(yàn)原理內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器操作和注意事項(xiàng)，最后是學(xué)生自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。通常教師講授的時(shí)間是20～30分鐘，在短暫的時(shí)間里學(xué)生接受的信息量是極大的，很難全部消化吸收，而且有的學(xué)生在預(yù)習(xí)的時(shí)候就有很多疑問(wèn)，這些都給后來(lái)的操作帶來(lái)更大的困難。因此學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)就表現(xiàn)出動(dòng)手能力不足，主動(dòng)思考問(wèn)題的時(shí)間少，不得不求助老師或其他同學(xué)，從而喪失了獨(dú)立思考解決問(wèn)題和鍛煉動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念落后

長(zhǎng)期以來(lái)大學(xué)物理的教學(xué)理念認(rèn)為：只要實(shí)驗(yàn)講義中把實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、注意事項(xiàng)等寫的非常詳細(xì)，學(xué)生只要看著“說(shuō)明書”獨(dú)立測(cè)定出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這就是成功的一次實(shí)驗(yàn)。很顯然學(xué)生的這種機(jī)械模仿，無(wú)疑對(duì)培養(yǎng)他們的想象力和創(chuàng)造力是不利的，也有悖實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷。②

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系有待更新和提高

目前各高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是獨(dú)立于理論課的一門課，有專門的教材，理論內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)，內(nèi)容全面充實(shí)。在知識(shí)的選取上以經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)為主，而且主要集中在力學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)部分，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。在課程設(shè)置上，也存在幾個(gè)問(wèn)題：首先實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)不同步，很多學(xué)校不在同一學(xué)期開設(shè)，導(dǎo)致學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候感覺(jué)理論內(nèi)容已經(jīng)生疏，造成了理論與實(shí)驗(yàn)脫節(jié);其次課堂的演示實(shí)驗(yàn)比較少，演示條件落后，致使學(xué)生感覺(jué)物理知識(shí)太抽象，遙不可及;最后物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容題目較少，選題范圍窄，沒(méi)有針對(duì)不同層次和不同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行設(shè)置，無(wú)法滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

1.4 評(píng)價(jià)方式不合理，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性

每次完成實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讓教師核對(duì)簽字，教師根據(jù)數(shù)據(jù)是否正確來(lái)判定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成敗，直到測(cè)到數(shù)據(jù)正確為止。課下學(xué)生在已有的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模式上撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，一次實(shí)驗(yàn)課就此結(jié)束。最后的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)分三部分：預(yù)習(xí)成績(jī)（20%）+操作成績(jī)（40%）+報(bào)告成績(jī)（40%）。其中預(yù)習(xí)報(bào)告大多是學(xué)生把實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上內(nèi)容的搬家，無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生預(yù)習(xí)的成效，教師也無(wú)法得知學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)遇到什么問(wèn)題;操作過(guò)程則是學(xué)生被動(dòng)地重復(fù)老師的演示步驟，就能成功測(cè)到數(shù)據(jù)，難以調(diào)動(dòng)激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新觀念;最后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告都是千篇一律的格式，只是數(shù)據(jù)不同，不利于鍛煉學(xué)生科研寫作能力。

2 改進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的措施

2.1 更新教學(xué)觀念

開設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)如何解決物理問(wèn)題，而不是教學(xué)生使用儀器設(shè)備。學(xué)生要通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握物理規(guī)律，學(xué)會(huì)用實(shí)踐檢驗(yàn)物理理論，從而進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。作為教師，我們應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和意義，樹立更高的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。

2.2 提高教學(xué)方法和教學(xué)手段

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)廣泛應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中。例如，以“MOOC（慕課）”為代表的大規(guī)模在線課程給我們帶來(lái)了全新的教學(xué)模式。③在“慕課”里，使用片段化教學(xué)，把視頻課程分解成10分鐘左右的微課程。④學(xué)生可以在課下提前觀看教學(xué)視頻，且視頻可以重復(fù)播放。教師和學(xué)生還可以在線互動(dòng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題可以在交互平臺(tái)上提出，幾分鐘內(nèi)就可以被解答，實(shí)現(xiàn)了線上教學(xué)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)完全可以引入“慕課”教學(xué)模式。教師可以提前把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的微視頻發(fā)布到網(wǎng)上供學(xué)生觀看，在課下學(xué)生就通過(guò)平臺(tái)熟悉實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，就不會(huì)出現(xiàn)以往在短時(shí)間接受老師的巨大信息量而無(wú)法消化，導(dǎo)致做實(shí)驗(yàn)時(shí)困難重重的窘?jīng)r。在實(shí)驗(yàn)課上教師則側(cè)重深入指導(dǎo)、探討和解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)“課堂翻轉(zhuǎn)”。

2.3 合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和大學(xué)物理理論教學(xué)應(yīng)該合二為一，而不是相互獨(dú)立，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該緊跟理論教學(xué)內(nèi)容。在內(nèi)容的選取上，應(yīng)該增加研究型、設(shè)計(jì)型和綜合型的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)讓演示實(shí)驗(yàn)豐富課堂教學(xué)，⑤以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。教師還應(yīng)該針對(duì)不同層次和不同學(xué)科的學(xué)生開設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)，提出不同的內(nèi)容和要求，滿足學(xué)生的求知探索和創(chuàng)新的欲望。

2.4 考核評(píng)價(jià)方式應(yīng)更加科學(xué)、全面、準(zhǔn)確

實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)對(duì)學(xué)生采用全過(guò)程評(píng)價(jià)。課前的在線學(xué)習(xí)可以根據(jù)學(xué)生參與提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的活躍程度以及視頻關(guān)注度進(jìn)行評(píng)價(jià)，這部分成績(jī)可占20%。對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，教師要對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的環(huán)節(jié)，如動(dòng)手操作能力情況、數(shù)據(jù)記錄等，進(jìn)行逐個(gè)考查，這部分可占40%。對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告，除了要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和數(shù)據(jù)處理做評(píng)價(jià)，還要注重學(xué)生能否對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題作出合理的解釋，這部分成績(jī)占40%。⑥筆者以為這種評(píng)價(jià)體系更客觀，更真實(shí)有效，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

物理首先是一門實(shí)驗(yàn)課程，它旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，因此大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)至關(guān)重要。筆者通過(guò)分析當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的幾個(gè)問(wèn)題，從教學(xué)觀念、教學(xué)方法和手段、教學(xué)內(nèi)容以及評(píng)價(jià)方式方面，還結(jié)合當(dāng)前“慕課”的教學(xué)模式，提出了建設(shè)性的改革措施，以促進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革，提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

注釋

① 張鷙.“慕課”（MOOCs）發(fā)展對(duì)我國(guó)高等教育的影響及其對(duì)策[J].河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2014.27（2）：90-92.

② 吳海英.《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》改革的幾點(diǎn)建議[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2015.28（1）：101-103.

③ 姜明文，李興洲.“慕課熱”之思考[J]. 河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2014.16（2）：100-115.

④⑥宋金璠，郭新峰等.微課在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].物理實(shí)驗(yàn)，2015.35（2）：12-16.

⑤ 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)，2013.7（1）：54-58.