李樹發(fā) 陳春雷

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?大學物理實驗是大學物理理論學習的必要環(huán)節(jié)，可以促進學生對理論知識的學習掌握，還能培養(yǎng)動手能力及創(chuàng)新能力，是一門重要的基礎課程。但是，大學物理實驗的教學還存在一些問題。通過分析產生這些問題的原因，并根據多年的教學經驗進行改革探索，提出加強大學物理實驗重要性的認識、理論聯系實驗的應用能力培養(yǎng)、課外實驗探究能力培養(yǎng)的措施。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?大學物理實驗;實驗探究;課外實驗

[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）16-0230-02

一、引言

物理學是一門特別注重實驗的自然科學，其研究物質的基本結構及物體運動的普遍規(guī)律，是整個自然科學和工程技術的基礎。物理學的新發(fā)現、新概念及新理論常常需要實驗的驗證及完善。因此，物理實驗在物理學理論的學習、掌握過程中必不可少。物理實驗不僅是一種物理方法，更是一種物理思想，在物理學的教學中具有非常重要的地位。大學物理實驗是理、工、農、林、醫(yī)等各專業(yè)學生在大學階段，首先要學習的一門基礎實驗課程，因為大學物理實驗的學習是接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端，在培養(yǎng)學生動手能力、嚴謹科學態(tài)度和實事求是的工作作風，增強創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力等方面起十分重要的作用。從課程安排角度看，大學物理實驗課程屬于獨立的基礎課程，特別是在理工科院校。

盡管如此，大學物理實驗課程的安排并不孤立，也沒有割斷與其他課程的聯系。通常是先學習大學物理課或者與大學物理課程的學習同步進行。因為大學物理實驗課程主要是通過對物理理論的驗證，提升對物理理論的認識、理解及應用。非物理專業(yè)的學生在大學階段對大學物理的學習主要集中在力學、熱學、光學及電磁學等幾個方面。因而，大學物理實驗課程的內容安排也主要體現在力學、熱學、光學及電磁學等方面。大學生通過對這些基礎實驗的基本訓練，可以加深對大學物理理論的掌握，進而深刻理解并應用物理學知識于實際生活中。若能在大學物理實驗課的訓練中切實提高實驗方法、實驗思想，一定會對后續(xù)專業(yè)課程的學習及日后工作事業(yè)的發(fā)展有很大幫助，尤其對那些在科研方面想繼續(xù)深造的學生更具顯著的意義。此外，大學物理的學習過程，若能利用理論指導實驗或演示實驗，對學生掌握理論知識和運用理論知識起到重大作用，同時更能激發(fā)學生的求知欲及學習興趣。綜上可見，大學物理實驗課程是大學物理教學中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。這正是各理工類專業(yè)普遍重視大學物理實驗課程教學的原因。但是，根據筆者在大學物理及大學物理實驗課程的教學經驗，發(fā)現大學物理實驗課程的教學存在一些不適應大學物理實驗教學及提高大學物理教學質量的問題。下面，筆者將對大學物理實驗教學中存在的問題進行分析，并根據教學改革給出相應的措施。

二、大學物理實驗教學中的問題

學生對大學物理實驗課程的認識不夠，導致無法體會其重要性。雖然各理工類專業(yè)通常都安排有大學物理實驗課程。但是學生對大學物理實驗課程的重視及認識仍不夠。大學生對大學物理課程中的力學、熱學、光學及電磁學的學習往往足夠重視并付出足夠的時間進行理論學習?？墒?，對在大學物理實驗課程中驗證這些理論知識的實驗項目卻鮮有重視。學生在做實驗的過程中，通常只是簡單地重復教師講解過、演示過的實驗步驟，沒有用心體會物理實驗中的奧妙;只把大學物理實驗課程當成一種任務，滿足于獲得實驗數據，并沒有對實驗數據的合理性作進一步分析，更沒有認真對待實驗過程中所出現的問題，進而采取應對措施，也沒有認真完成實驗數據的分析及對理論的驗證。在學生學習大學物理實驗課程過程中，不能做到理論指導實驗，更沒有通過實驗提升理論。究其原因，大學物理實驗課程的學分較少，通常只有1學分，學生只想在有限時間內獲得學分，不愿深耕;學生對理論與實驗的相輔相成過程認識不夠，容易導致割裂理論與實驗的聯系;學生對大學物理實驗訓練、實驗技能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的認識不夠，認為大學物理實驗課只是簡單的一門實驗課。

（一）理論聯系實驗的應用能力不足

由于課程安排的原因，大學物理課程與大學物理實驗課程一般都是分開、獨立進行的。有時候由于大學物理實驗儀器設備不足，大學物理中的理論已經學完，但是相應的實驗項目卻隔較長時間才安排;或者一些理論尚未學習，但相應的實驗項目卻已提前安排。這種不相適宜的課程安排容易造成學生的理論學習與實驗的驗證相脫節(jié)，更容易造成學生認為理論與實驗聯系不緊密的假象。例如，學生對大學物理中光學知識的學習有不少困難，比如對光的干涉、衍射、偏振的學習。這種困難體現在對光學知識的理解上，也體現在光學實驗的不易操作上，導致沒能實現實驗促進理論學習的效果;這種困難更體現在，沒能做到光學知識在精密測量中的應用。這些現象都容易導致無法做到理論指導實驗能力，無法做到實驗驗證理論進而促進對理論的認識及掌握。理論與實驗的聯系、理論與實驗相輔相成關系的不足，導致培養(yǎng)學生掌握實驗方法、實驗思想方面不足，不能促進培養(yǎng)學生的實驗動手能力及創(chuàng)新能力的提升，不能達到開設大學物理實驗課的目的。

（二）課外實驗探究能力不足

大學物理實驗課程的學習只是學習掌握基本的實驗方法，學習基本儀器設備使用及操作方法。很多的實驗儀器設備學生都是首次接觸、首次使用，但是隨著大學物理實驗課程的結束，這些剛剛初步掌握的實驗技能沒有再繼續(xù)使用、擴充。在學生學習大學物理實驗過程中，學生經過教師的引導可以順利地完成實驗，但是沒有把這些剛剛掌握的分析、解決實驗問題的能力繼續(xù)應用于課外實踐中或實際應用中。大學物理實驗課程受時間、空間等客觀條件因素的制約，并不能做到，也沒有必要做到研究所有物理現象，這對大學物理實驗的教學及大學物理理論知識的學習有一定的局限作用。但與此同時，學生也沒有興趣利用一些簡單的儀器器材在課外進行獨立的實驗觀察和測量，開展獨立的實驗探索，以有效彌補大學物理實驗課程的不足及局限。

三、大學物理實驗教學的改革探索對大學物理實驗教學中存在的一系列問題，可做如下探索。

（一）加強對大學物理實驗重要性的認識

針對學生對大學物理實驗重要性認識不夠的問題，可采取這些方法。增加大學物理實驗課程的學分，讓學生意識到大學物理實驗課程與大學物理課程同等重要;加強對學生的大學物理實驗課程的考核力度，促進學生學習大學物理實驗的自覺性和積極性;合理安排大學物理理論知識學習與大學物理實驗課程學習，促進兩者間相輔相成。經過此階段的學習，注意培養(yǎng)學生的實驗探索能力，通過學習科學的探索方法，提高對實際問題的分析、解決能力，注重物理實驗與物理理論的有機聯系。此外，還應注重物理理論與實際生活、時代發(fā)展需求的聯系。通過實驗觀察獲得感性認識，經過分析引導上升至理性認識，促進理論的掌握及理解。

（二）加強理論聯系實驗的應用能力培養(yǎng)

理論指導實驗，實驗提升理論。通過大學物理實驗課程內、課程外的實驗演示，引導學生學習物理理論知識，并將其應用于實際生活，培養(yǎng)學生利用物理理論知識分析解決具體實際問題的綜合能力和創(chuàng)新能力。鼓勵學生動手、動腦，不僅實現對實驗的自主探索，還應學習物理知識，體會將物理理論知識應用于實際生活的快樂，增加學習物理的興趣，增強科學創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。例如，在學習光的干涉、衍射等理論時，除了大學物理實驗項目測量光的波長實驗外，可在課后開展測量一些微細物體的實驗。通過想方設法測量這些身邊事物的特性，學生發(fā)現所學的理論知識還能有這樣的實際應用，可以增強學習理論的興趣及掌握理論、應用理論的能力。

（三）加強課外實驗探究能力培養(yǎng)

由于大學物理實驗課程的局限性，只有大學物理實驗課程中的實驗項目還遠遠不夠，應向學生提出問題，讓其利用身邊的儀器設備進行課外實驗探索，增加學生做實驗的興趣及開展實驗的信心。通過一些小實驗，引導學生多動手、多動腦，學會如何應用所學理論知識，學會如何就地取材，解決具體的實際問題，例如學習如何更高效、更準確地測量地球重力加速度。鼓勵學生多參加課外實踐活動，如大學生物理實驗競賽，引導學生參加更有難度的實驗探索。再例如，探索如何利用所學光學知識探測室內講話，進而辨識出室內講話的內容。這樣可極大地增強理論知識的應用能力，實踐探索的動手能力，進而提升創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力。

四、結語

本文根據筆者教授大學物理及大學物理實驗的經驗，分析大學物理實驗教學中存在的問題，并分析其背后的原因，探索改革措施。希望在重視大學物理實驗的基礎上，加強學生理論聯系實際的應用能力培養(yǎng)，增強學生的創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力。希望本文的改革探索對提升大學物理實驗課程的教學質量有所幫助。

編輯 李 靜