大學(xué)物理實驗范文
時間:2023-03-24 03:56:10
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篇1
大學(xué)物理實驗培養(yǎng)的是具有創(chuàng)造性的科學(xué)實踐應(yīng)用型人才,迎合了當(dāng)代科技社會對人才的需求趨勢,但是,深入研究發(fā)現(xiàn),大學(xué)物理實驗教學(xué)中仍然存在一定的弊端。鑒于此,本文基于大學(xué)物理實驗教學(xué)模式的視角,簡單分析了大學(xué)物理實驗教學(xué)模式改革的必要性,在此基礎(chǔ)上,從“物理實驗教學(xué)方法、物理實驗教學(xué)內(nèi)容和物理成績考核體系”三方面來探索了大學(xué)物理實驗教學(xué)模式改革,為大學(xué)物理實驗教學(xué)提供一定程度的借鑒。
21世紀(jì)是教育立國、科技興國的時代,它對人才的培養(yǎng)也提出了更高的要求,物理學(xué)在現(xiàn)代社會科技發(fā)展中占據(jù)著關(guān)鍵地位,而處于新的發(fā)展時代,物理學(xué)的發(fā)展空間也得到進(jìn)一步擴展。就高校教育而言,大學(xué)物理實驗是一門十分重要的基礎(chǔ)課,是自然科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ),在提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造力方面具有十分重要的作用。通過物理實驗,學(xué)生可以用實踐來證明自己的觀點,驗證自己的理論知識。同時,學(xué)生將自己所學(xué)的理論知識運用到具體的實踐中,進(jìn)一步鍛煉了學(xué)生的實踐操作能力和動手能力,增強了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。當(dāng)今社會需要的是實踐應(yīng)用型人才,這也為高校的物理實驗教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。因此,抓住機遇,改革大學(xué)物理實驗教學(xué)模式,培養(yǎng)具有知識型、創(chuàng)新型、復(fù)合型的人才成為現(xiàn)階段發(fā)展環(huán)境下的一項迫切任務(wù)。
一、大學(xué)物理實驗教學(xué)模式改革的必要性
1.教學(xué)模式單一。處于當(dāng)代教育發(fā)展環(huán)境下,新課程改革進(jìn)一步深入,高校的教育理念也要進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新:轉(zhuǎn)變以往單純的對學(xué)生進(jìn)行知識機械灌輸?shù)慕虒W(xué)模式,把精力投入到提升學(xué)生知識能力的教育過程中。就大學(xué)物理實驗教學(xué)而言,科學(xué)創(chuàng)新精神和實踐動手能力是其不可或缺的內(nèi)容。但是在以往的物理實驗教學(xué)過程中,單純機械的驗證相關(guān)理論知識成為高校物理實驗中的主要教學(xué)內(nèi)容,大學(xué)物理實驗教學(xué)模式過于機械和單調(diào),學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐動手能力難以得到有效提高。并且在實踐教學(xué)過程中,往往是學(xué)生被動接受教師的實驗安排,制定實驗步驟、組織儀器設(shè)備等內(nèi)容都是由教師來準(zhǔn)備,實驗方法和實驗數(shù)據(jù)的記錄也通常是由老師來完成,而學(xué)生只是對教師實驗過程的一個機械模仿。這樣機械化的教學(xué)模式嚴(yán)重阻礙了學(xué)生動手能力的培養(yǎng),束縛了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,不利于學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的建立,基于此,改革現(xiàn)有的大學(xué)物理實驗教學(xué)模式,提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力成為物理教學(xué)中的一項迫切任務(wù)。
2.教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容落后。傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)方法是“教師統(tǒng)領(lǐng)實驗過程,學(xué)生機械模仿”,在此過程中,學(xué)生只是被動的接受知識,沒有充分發(fā)揮自身的主觀能動性。久而久之,學(xué)生會對教師形成一種依賴心理,在具體的實驗過程中“會看不會做”,并其怠于思考,使得學(xué)生形成一種模仿的思維定式,難以有所突破。學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性受挫,難以主動去發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,不利于實踐創(chuàng)新能力的提高。另外,物理實驗教學(xué)內(nèi)容比較落后,沒有很好的體現(xiàn)學(xué)科之間的共融性。大學(xué)物理實驗內(nèi)容也基本是驗證性和測量的,利用學(xué)生的創(chuàng)新思維,出于學(xué)生自己的創(chuàng)造能力來設(shè)定的帶有研究性的內(nèi)容相對匱乏。正是在此基礎(chǔ)上,與國外培養(yǎng)的物理實驗人才相比,中國物理知識方面的人才理論知識可以很豐富,但是具體到實踐操作中,卻難以有效的將理論知識與實踐相結(jié)合,而創(chuàng)新精神和獨立思考的能力更是缺乏。
二、大學(xué)物理實驗教學(xué)模式改革的優(yōu)化策略
(一)改革物理實驗教學(xué)方法
傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)方法中,采取的是教師灌輸,學(xué)生被動接受的方式。實驗操作過程中,教師預(yù)先告知學(xué)生這次的實驗?zāi)康?,并且在此基礎(chǔ)上,教師還會詳細(xì)的為學(xué)生講解實驗原理、實驗方法、實驗步驟、實驗過程中需要用到的儀器及其使用方法,并且還有相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理等信息。更甚者,有的教師為了使學(xué)生更加明白本次實驗的過程和步驟,在實驗開始之前把整個實驗過程在學(xué)生面前演示一遍。在此基礎(chǔ)上,教師在進(jìn)行物理實驗教學(xué)之前就沒有必要讓學(xué)生對將要傳授的內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí),學(xué)生也不需思考,這樣就對學(xué)生的學(xué)習(xí)造成了一定的負(fù)面影響。學(xué)生對教師的實驗過程也產(chǎn)生一種依賴性,在教師做完相關(guān)的實驗后,很多學(xué)生沉溺于教師的實驗過程中,卻難以理解其中涉及到的科學(xué)原理。也正是因為此,學(xué)生缺乏實踐操作的機會,沒有一定的實驗操作經(jīng)驗,難以促進(jìn)動手能力和創(chuàng)新能力的提升。即使是在具體的物理實驗過程中,教師也是為學(xué)生準(zhǔn)備好一切,學(xué)生也不需要深入思考,只要按照教師給定的步驟加以演示就可以了。這種機械的實驗過程嚴(yán)重違背了學(xué)生的認(rèn)知特點和認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,不利于提高學(xué)生的思維創(chuàng)新能力和實踐應(yīng)用能力。鑒于此,在具體的物理實驗教學(xué)過程中,教師要充分尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,適應(yīng)現(xiàn)代課程改革的要求,把課堂還給學(xué)生。在此基礎(chǔ)上,教師要改革物理實驗教學(xué)方法,可以從以下三方面做起:
1.打破傳統(tǒng)的教學(xué)方式,以“學(xué)生預(yù)習(xí),自主學(xué)習(xí)”為主,“教師引導(dǎo)”為輔。教師在物理實驗過程中,需要對實驗儀器和原理細(xì)致的介紹,牽涉到具體的實驗步驟和測量方法,教師要利用學(xué)生的自主創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,讓學(xué)生自行設(shè)計完;
2.將物理實驗課以選課的形式出現(xiàn)。物理實驗課中會有學(xué)生必做的實驗,除此之外,教師還可以以學(xué)生對實驗課的實際需求為依據(jù),結(jié)合學(xué)校對物理實驗課程的安排,在實踐發(fā)展的基礎(chǔ)上為學(xué)生開設(shè)選做實驗項目。既然是選作項目,那么學(xué)生就可以根據(jù)自身的實際學(xué)習(xí)情況和實驗?zāi)芰碜灾靼才牛谧约簞邮值倪^程在提升動手能力和實踐操作能力。教師通過這樣的教學(xué)安排,一方面可以鍛煉學(xué)生的基本實驗技能,另一方面又可以最大限度的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,同時,學(xué)生自覺發(fā)現(xiàn)和處理相關(guān)問題的能力也可以得到進(jìn)一步提升。
3.隨著時代的進(jìn)步,計算機信息技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛,緊跟時代腳步,高校物理實驗教學(xué)中也應(yīng)擴展計算機的應(yīng)用范圍。計算機在高校物理實驗中有很高的應(yīng)用價值,例如利用計算機來操控實驗的過程,收集相關(guān)的物理量,快速的將實驗數(shù)據(jù)記錄下來等,另外,利用計算機實施擬合分析,制作圖標(biāo)等內(nèi)容也是其應(yīng)用表現(xiàn)。除此之外,教師利用計算機進(jìn)行輔助教學(xué),進(jìn)行計算機管理,也屬于計算機在物理實驗教學(xué)過程中的應(yīng)用范圍。當(dāng)然,計算機在物理實驗中只是一種輔手段,它的應(yīng)用可以方便物理實驗的進(jìn)行,促使學(xué)生加深對物理原理的理解以及對實驗方法的掌握,在物理實踐中的應(yīng)用仍是十分必要的。
(二)創(chuàng)新物理實驗教學(xué)內(nèi)容
就現(xiàn)在很多大學(xué)開設(shè)的物理實驗課程而言,驗證性實驗是其最主要的表現(xiàn)內(nèi)容。而相對應(yīng)的,以學(xué)生的實際發(fā)展需要為基礎(chǔ),集科學(xué)性和設(shè)計性為一體的實驗內(nèi)容則比較少?;诂F(xiàn)代的經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境,這樣的設(shè)置體系會妨礙高校對實踐應(yīng)用型人才的培養(yǎng),學(xué)生進(jìn)行實踐創(chuàng)新的發(fā)展空間也被縮小,而學(xué)生通過實驗也難以提高自己分析問題和解決問題的能力。在一些高校中,受到學(xué)校生源條件的限制,在具體的物理實驗過程中,學(xué)生和實驗儀器一對一的現(xiàn)象并不少見。在此發(fā)展條件下,教師通過引導(dǎo),使學(xué)生自己動手做實驗,來進(jìn)一步提高學(xué)生的動手能力和實踐操作能力,同時也間接的加強了學(xué)生分析和解決實際問題的能力。但是在有些高校中,受到學(xué)生人數(shù)的限制,物理實驗課基本上是兩到三個學(xué)生共同做一個實驗,這樣的分配會在一定程度上激發(fā)少數(shù)學(xué)生的惰性思維。因此,他們在物理實驗中只是機械的記錄相關(guān)數(shù)據(jù),而沒有主動動手和主動思考的習(xí)慣,這樣的話,這些學(xué)生就難以在具體的物理實驗過程中得到鍛煉,有些學(xué)生甚至對此感到厭煩。另外,如果高校設(shè)置的實驗項目有限,而其中的學(xué)生人數(shù)卻過多,那么物理實驗就難以適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展需求,也不能有效做到與物理理論知識課的同步。鑒于此,高校在開設(shè)物理實驗課的時候,要充分結(jié)合院校學(xué)生的實際水平和發(fā)展需要,以現(xiàn)有的物理實驗儀器為載體,調(diào)動學(xué)院教師的力量,以本院校中的物理實驗教學(xué)為基礎(chǔ),科學(xué)編寫相關(guān)知識的物理實驗講義,其中涉及到的內(nèi)容要充分體現(xiàn)物理實驗的實用性,并且在其中詳細(xì)闡明某項實驗在某些專業(yè)中的應(yīng)用。以此物理講義為標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生在做某項實驗時,就不會產(chǎn)生這項實驗與所學(xué)專業(yè)有何關(guān)系的疑問。另外,為了適應(yīng)社會對人才的需求,迎合現(xiàn)代科技發(fā)展的需要,同時也為了適應(yīng)社會對實踐應(yīng)用型人才的需求,高校的物理實驗課程中可適當(dāng)融入一些富于實踐操作性的實驗項目,例如自行車及鐘表的拆裝等內(nèi)容。社會在不斷發(fā)展,高校中的物理實驗也要與時俱進(jìn),為了進(jìn)一步與社會科技發(fā)展接軌,高校要根據(jù)自身的實際發(fā)展情況和學(xué)生對自身能力的需求,適時改革物理實驗講義,使得物理實驗講義為學(xué)生提供實驗參考的同時,也能跟上時展的步伐。高校為了加強物理實驗教學(xué)的影響力,也可以迎合學(xué)生的對物理實驗的興趣,舉辦物理實驗設(shè)計大賽,使得高校學(xué)生更好地適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。
(三)定量考核與定性考核相結(jié)合
物理實驗過程中,物理實驗的考核體系對科學(xué)判斷學(xué)生的實驗?zāi)芰驮u價學(xué)生的實驗成績具有重要的影響。物理實驗不同于理論知識學(xué)科,在它的評定過程中,物理實驗成績占據(jù)重要地位。正是鑒于這種學(xué)科的特殊性,其考核體系才更加需要完備。對物理實驗成績進(jìn)行評定的過程中,教師往往以實驗報告的形式來加強對學(xué)生的考察,但是在具體的操作過程中,這種考察形式具有一定的弊端,實驗報告是以紙質(zhì)的形式出現(xiàn)的,教師看到的只是學(xué)生實驗的結(jié)果,而難以看到學(xué)生實驗的整個過程。并且在這種考察形式中,即使學(xué)生不做實驗,也可以提交一份完整的實驗報告,因為學(xué)生可以抄襲其他學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)實驗記錄。鑒于實驗的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,教師又很難發(fā)現(xiàn)實驗報告中的這些弊端。因此,教師在實際的物理實驗評定過程中,一定要創(chuàng)新實驗考核機制。在此,筆者建議利用定量考核與定性考核相結(jié)合的方式。在具體的考核過程中,教師要充分考慮到學(xué)生各方面的能力,考察的內(nèi)容不能過于單一化,學(xué)生對實驗方法和技能的掌握,學(xué)生對待實驗和相關(guān)實驗問題的態(tài)度等內(nèi)容都要納入考核體系,教師都要加以科學(xué)化的考察。從一定程度上說,這種全方位的考察,也是對學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)主觀能動性的一種激發(fā),讓學(xué)生充分重視物理實驗的過程,也讓他們明白物理實驗考察不只是一種簡單的成績判定,更是一種實踐能力和動手能力的考察。同時,也充分體現(xiàn)了評定的科學(xué)性和公正性。此外,口試、筆試以及現(xiàn)場操作等方式也可以被應(yīng)用到成績考核中,為學(xué)生營造良好的實驗考核氛圍,加強學(xué)生對物理實驗的興趣,力爭考核標(biāo)準(zhǔn)更加科學(xué),能全方位、公正地對學(xué)生進(jìn)行實驗考核。
結(jié)語
綜合來說,高校物理實驗不僅能提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力,考察學(xué)生對理論知識的運用能力,還能培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力,強化學(xué)生創(chuàng)新思維能力。結(jié)合現(xiàn)代的經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境,社會對人才的培養(yǎng)也提出了更高的要求,實踐應(yīng)用型人才受到社會的普遍關(guān)注。而高校中的物理實驗則著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和觀察能力,迎合了社會對人才的需求趨勢。在此基礎(chǔ)上,高校要進(jìn)一步適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟社會的發(fā)展,明確大學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的問題,從物理實驗教學(xué)方法、物理實驗教學(xué)內(nèi)容和物理成績考核體系三方面來改革大學(xué)的物理實驗教學(xué)模式,在此基礎(chǔ)上有效促進(jìn)大學(xué)物理實驗教學(xué)效率的提高。
作者:薛禹 單位:北華大學(xué)物理學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]朱婷,王春霞,韓財寶.獨立院校大學(xué)物理實驗教學(xué)模式改革初探[J].物理與工程,2014(S2).
篇2
關(guān)鍵詞:大學(xué);物理;實驗教學(xué);過程;改進(jìn)措施
物理作為一門實驗動手操作能力比較強的一門課程,是物理教學(xué)的重要組成部分.也是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。在大學(xué)物理實驗教學(xué)中,應(yīng)該與時俱進(jìn),應(yīng)該跟隨時代的發(fā)展,應(yīng)該在教學(xué)過程中不斷地改進(jìn)教學(xué)方法,并且還應(yīng)該在大學(xué)物理教學(xué)中滲透創(chuàng)新理念,從而推動物理實驗教學(xué)的改進(jìn)和優(yōu)化,創(chuàng)新物理實驗教學(xué)的方式和手段,從而進(jìn)一步有效地提升學(xué)生創(chuàng)新能力。
一大學(xué)物理實驗教學(xué)的重要性
在大學(xué)物理實驗教學(xué)過程之中,大學(xué)物理實驗教學(xué)有著非常重要的作用。在大學(xué),物理實驗是一門重要的實操課程,它能提高學(xué)生的動手操作能力和創(chuàng)造力,開拓學(xué)生的思維空間,讓他們養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng),能夠培養(yǎng)出很多的高素質(zhì)人才。實驗室檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),是學(xué)習(xí)好大學(xué)物理的重要手段和工具,在大學(xué)物理教學(xué)的過程之中扮演者重要的角色。同時物理實驗之中綜合了很多的實驗工具與方法,學(xué)生可以通過這樣的實驗接觸到更多的儀器,了解面和知識面也就會很廣。實驗物理化學(xué)在化學(xué)科學(xué)中占有十分重要的地位,是學(xué)生學(xué)好物理課程所具備的重要條件,同樣也是學(xué)生未來對物理做研究的基本功,所以說大學(xué)物理實驗教學(xué)在未來的物理發(fā)展過程中占據(jù)著十分重要的地位。大學(xué)物理實驗教學(xué)的重要性,第一就體現(xiàn)在大學(xué)物理實驗教學(xué)能夠充分的培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和學(xué)生的實踐能力,讓學(xué)生把被動變主動,更好的參與到大學(xué)物理實驗教學(xué)中去,培養(yǎng)學(xué)生的參與主動性,調(diào)動學(xué)生的積極性。第二,大學(xué)物理實驗教學(xué)的重要性,還體現(xiàn)在物理實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的一種思維開拓能力,能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?,甚至還會培養(yǎng)學(xué)生的處理數(shù)據(jù)的能力,總之在各方面都會培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與綜合能力,甚至還會提高大學(xué)生的各方面素質(zhì),所以說,大學(xué)物理實驗教學(xué)在大學(xué)物理的教學(xué)過程中發(fā)揮著積極地作用,同樣占據(jù)著重要的地位。
二大學(xué)物理實驗教學(xué)過程中存在的問題
雖然在大學(xué)物理實驗教學(xué)過程中,教學(xué)方法在不斷地改進(jìn),教學(xué)內(nèi)容也在不斷地創(chuàng)新,但是在大學(xué)物理教學(xué)過程中依然存在很多的問題,依然需要我們清楚地認(rèn)識到這些問題,主要表現(xiàn)在以下兩個方面:
(一)教學(xué)模式單一
大學(xué)物理實驗教學(xué)過程中存在的問題,首先就表現(xiàn)在教學(xué)模式的單一。在新課程教育理念之下,大學(xué)的物理實驗教學(xué)還是沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,傳統(tǒng)的教學(xué)模式很單一化,只是一味的強調(diào)學(xué)生參與到實驗的過程之中去,去而忽視了學(xué)生在這樣的實驗過程中的動手能力。老師在這樣的教學(xué)過程中,標(biāo)注出了很多的實驗數(shù)據(jù),還有實驗原理,還有需要操作的各項內(nèi)容,這樣單調(diào)的教學(xué)模式,久而久之會讓學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的主動性和積極性,同樣學(xué)生的動手操作能力就會比較弱,這對學(xué)生的發(fā)展是極為不利的。教學(xué)模式單一還表現(xiàn)在另一個方面就是不善于利用現(xiàn)代多媒體技術(shù),沒有充分的發(fā)揮現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的優(yōu)勢,沒有充分的把大學(xué)物理實驗課程與多媒體信息技術(shù)結(jié)合起來,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的情景,從而造成了學(xué)生的綜合能力不高,教學(xué)模式單一的現(xiàn)象存在。
(二)學(xué)生參與度不高
大學(xué)物理實驗教學(xué)過程中存在的問題,其次就表現(xiàn)在學(xué)生參與度不高。在大學(xué)之中,設(shè)置物理實驗教學(xué)最重要的就是要讓學(xué)生更好的去理解和掌握所學(xué)習(xí)到的知識,通過整個物理實驗過程所展示的結(jié)果或者是過程,讓學(xué)生加強對課本上所學(xué)到知識點的認(rèn)識,從而加強對所學(xué)到知識的理解。但是在傳統(tǒng)的教學(xué)模式引導(dǎo)之下,一味的根據(jù)課本操作,還沒有親自參與到實驗的過程之中,就知道了實驗的結(jié)果以及試驗所驗證的理論知識點。甚至有的學(xué)生在實驗的過程之中,根據(jù)書上的實驗過程以及實驗指導(dǎo)寫出了一個實驗報告,完全沒有參與到真正的物理實驗過程之中,動手能力非常的差,這對學(xué)生的發(fā)展是極為不利的。
三大學(xué)物理實驗教學(xué)過程中的改進(jìn)措施
(一)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
在素質(zhì)教育和新課程的改革之下,更應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。改變傳教學(xué)方法的更新。為了培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,就應(yīng)該在物理實驗教學(xué)過程之中,老師應(yīng)該讓學(xué)生跟著相關(guān)的步驟進(jìn)行相關(guān)的實驗操作,如果在實驗的過程之中出現(xiàn)任何的問題,就及時的找老師進(jìn)行解答,老師給學(xué)生進(jìn)行正確的梳理,對于一些驗證性比較強的實驗,教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生獨立的去思考,增強自己的主卦能動性,從而進(jìn)一步的培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
所謂的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,就是指在增加大學(xué)物理實驗的開放性的基礎(chǔ)之上,加強對學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這就需要老師在這個過程中發(fā)揮一定的積極地引導(dǎo)作用了,在物理實驗的過程之中,老師可以針對某些實驗,設(shè)置不同的問題,甚至還可以根據(jù)實驗發(fā)展的層次,各部不同層次的學(xué)生,設(shè)置不同層次的問題,激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,從而慢慢的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
(三)調(diào)動學(xué)生的積極性
在大學(xué)物理實驗過程之中,還應(yīng)該注重物理實驗的設(shè)置,設(shè)置能夠激發(fā)學(xué)生想象力和創(chuàng)造力,調(diào)動學(xué)生積極性和主動性的問題或者是實驗,這樣學(xué)生在整個教學(xué)實驗過程中,能夠一直關(guān)注實驗的變化發(fā)展,針對比較有爭議性的結(jié)論,鼓勵學(xué)生去分組討論,鼓勵學(xué)生更好的去主動思考問題,積極地參與到實驗中去探討不同的結(jié)論,老師在這樣的過程之中只是起到一個引導(dǎo)的作用,這樣才能夠在很大程度上調(diào)動學(xué)生的積極性,才能夠不斷地改進(jìn)大學(xué)物理實驗課程的方法與方式。
四結(jié)語
總之,在大學(xué)物理教學(xué)過程之中,要進(jìn)一步的促進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)實驗質(zhì)量和效率的提高,就應(yīng)該充分的解決存在于大學(xué)物理教學(xué)過程中存在的問題。老師應(yīng)該在物理實驗教學(xué)中進(jìn)行做出相關(guān)的改善,在教學(xué)過程中,應(yīng)該充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,創(chuàng)新物理實驗教學(xué)的方法,創(chuàng)新物理實驗教學(xué)的方式,充分的調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,讓學(xué)生自覺地參與到課堂物理實驗的教學(xué)之中來,從而探索出適合高校物理化學(xué)實驗教學(xué)發(fā)展的新方法與新模式,不斷地去改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)方式,不斷地去探索更加適合大學(xué)物理教學(xué)的教學(xué)方式與教學(xué)模式,從而進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合能力,提高學(xué)生在大學(xué)物理教學(xué)過程中主動和積極性。
作者:馬鵬程 單位:淮陰師范學(xué)院 物理與電子電氣工程學(xué)院
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關(guān)鍵詞:大學(xué)物理實驗;自主學(xué)習(xí);理念建設(shè);現(xiàn)代信息技術(shù)
一、目前大學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗的現(xiàn)狀
據(jù)筆者調(diào)查,目前很多高校的物理實驗都沒有對培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力給予足夠的重視,雖然幾乎所有的高校都不同程度的開設(shè)了研究性、設(shè)計性實驗,旨在培養(yǎng)學(xué)生自主實驗的能力,但仍有相當(dāng)部分是流于形式,仍然采用教師講解、學(xué)生照做的方法,在很大程度上束縛了學(xué)生自主探究和創(chuàng)造能力的發(fā)揮。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1.教學(xué)過程限制得太死板,只強調(diào)學(xué)生“做”實驗,而不是強調(diào)學(xué)生“學(xué)會”做實驗。由于教科書對實驗的目的、內(nèi)容、方法、步驟乃至記錄表格都一應(yīng)俱全,所以學(xué)生做實驗大都是機械式的,根本用不著獨立思考,更談不上自主學(xué)習(xí)與自主探究。2.教學(xué)方法和教學(xué)手段相對滯后,仍大多采用單層次教學(xué)方式,忽略或不重視與計算機多媒體和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的現(xiàn)代化激發(fā)興趣的教學(xué)手段,忽視現(xiàn)代化信息技術(shù)在大學(xué)物理實驗中的應(yīng)用。3.實驗教材內(nèi)容陳舊。傳統(tǒng)的物理實驗多是源于經(jīng)典物理學(xué)的一系列驗證性和仿效性實驗,對于這些物理學(xué)里程碑式的實驗,我們當(dāng)然應(yīng)該繼承和發(fā)揚。但隨著科技的飛速發(fā)展,知識更新的加快,實驗教材中的很多內(nèi)容已無法適應(yīng)時代的要求。因此必須進(jìn)行內(nèi)容上的改革,多增加設(shè)計性實驗并在其中滲透前沿技術(shù)。
二、應(yīng)對措施
建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者通過已有的經(jīng)驗知識結(jié)構(gòu)對新知識進(jìn)行主動建構(gòu),而不是被動對知識的記載和吸收。學(xué)習(xí)具有自主性、情境性和社會性;學(xué)習(xí)者不再是外界刺激的接受者而是知識意義的主動建構(gòu)者。教師不再是知識的灌輸者而是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者,教學(xué)媒體不僅是教師的教學(xué)手段,而且是學(xué)習(xí)者的認(rèn)知工具。
傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)強調(diào)的是單一的、被動的教學(xué)模式,忽略了學(xué)生的主動性、獨立性。自主性學(xué)習(xí)是在教師的指導(dǎo)下,以學(xué)生自己的體驗,參與和探究為主的學(xué)習(xí)方法。教與學(xué)的關(guān)系體現(xiàn)在學(xué)生主動參與,師生雙向互動。學(xué)生通過自己的經(jīng)驗主動建構(gòu)知識與技能,圍繞學(xué)習(xí)的要求安排學(xué)習(xí)環(huán)境,完全成為學(xué)習(xí)的主人,使課堂教學(xué)不再受限于教科書,學(xué)習(xí)的空間與時間得到拓展。學(xué)生在主動求學(xué)的過程中,不僅對所學(xué)知識有更全面、更深入的理解,而且培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)的意識,學(xué)會了怎樣研究問題。
三、大學(xué)物理實驗自主學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建
我們在大學(xué)物理實驗教學(xué)中從幾個方面培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力:
1.完善自主學(xué)習(xí)的環(huán)境
① 硬件設(shè)施
信息高速的當(dāng)今,實驗室同樣也離不開網(wǎng)絡(luò)通信。要求學(xué)生自主去學(xué)習(xí),學(xué)生在探究過程中自然需要各種媒介的支持。這就要求實驗室要具備暢通的網(wǎng)絡(luò)交流平臺,必要時可以搭建供物理實驗用的專用通道,給學(xué)生以最大的信息支持。
② 理念建設(shè)
有調(diào)查數(shù)據(jù)表明,超過80的學(xué)生愿意自主進(jìn)行物理實驗的完成,但客觀的講,其中有相當(dāng)部分的學(xué)生不知道或不很清楚如何去自主實驗,這就要求我們組織教師學(xué)習(xí)當(dāng)代實驗教育理論,明確自主學(xué)習(xí)策略的基本特征,做到無論在理論課上還是在實驗課上,都能適時的滲透自主學(xué)習(xí)的方法、途徑,真正形成教師指導(dǎo)、學(xué)生實驗自主學(xué)習(xí)的理念,潛移默化的給學(xué)生灌輸自主學(xué)習(xí)的思想及重要性,
2.適時更新實驗內(nèi)容
事實上,實驗內(nèi)容的更新與實驗設(shè)備的更新是同步的??萍硷w速發(fā)展的今天,實驗的形式和采取的方法也日新月異,且不斷進(jìn)步、改良。過去有些實驗內(nèi)容或方法已經(jīng)無法滿足我們的探索需求,實驗內(nèi)容的適時更新,不僅可以從中獲取較前沿的信息,還可以激發(fā)學(xué)生的興趣,激勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)。
3.重視現(xiàn)代信息技術(shù)在物理實驗中的應(yīng)用
現(xiàn)代信息技術(shù)的這些發(fā)展和應(yīng)用,給我們物瑰實驗教學(xué)帶來了新的活力,現(xiàn)代化的大學(xué)物理實驗中心應(yīng)該嘗試將計算機、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信息技術(shù)教育手段引人物理實驗教學(xué)中,一方面,這種技術(shù)會很有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,另一方面,這一新型的教育手段還將在物理實驗教學(xué)中發(fā)揮巨大作用,推進(jìn)物理實驗教學(xué)改革和教學(xué)方法、教育技術(shù)的現(xiàn)代化。
1)用計算機處理實驗數(shù)據(jù)
計算機具有運算速度快的特點,因此在處理實驗數(shù)據(jù)方面得到了很快的發(fā)展。如用計算機進(jìn)行求平均數(shù),最小二乘法、用逐差法處理數(shù)據(jù)、解方程等運算。并且可多次重復(fù)運算,具有自動更新、存儲、打印等功能,另外計算機也具有很強的圖形圖像處理能力,對數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)分析能力等,應(yīng)用計算機特別適合于數(shù)據(jù)量大、重復(fù)性強、運算量大的數(shù)據(jù)計算。
2)計算機模擬物理實驗
在物理教學(xué)中,有相當(dāng)一部分內(nèi)容比較抽象或者是微觀、動態(tài)的過程,沒有與之相配套的直觀教具,無法直接演示,使得抽象思維較弱的學(xué)生難以認(rèn)識這復(fù)雜的世界,造成了物理難教難學(xué)的被動局面。用微機作為輔助教學(xué)工具,則可充分發(fā)揮它的優(yōu)勢,在傳統(tǒng)演示教具中無法涉及的地方大顯身手,彌補學(xué)生直觀感覺的不足,減少其抽象思維的難度。
3.用計算機采集處理數(shù)據(jù)
把現(xiàn)代科技中微機實時測量技術(shù)引用到實驗教學(xué)中,利用微機做實驗終端,通過接口電路、各類傳感器和常規(guī)儀器共同完成各類物理量的測量,可以提高測量的精度和實驗效果,完成一些常規(guī)儀器難以完成的實驗,把傳統(tǒng)實驗儀器發(fā)展為功能齊全的現(xiàn)代化,智能化的教學(xué)儀器。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:大學(xué)物理實驗;教學(xué)改革;實驗教改
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2014)08-0054-02
作者簡介:王玉華,男,博士,副教授,研究方向為非線性光學(xué)、金屬納米材料;李祖睿,男,助教,研究方向為計算機網(wǎng)絡(luò)。
基金項目:本文系武漢科技大學(xué)教學(xué)研究項目“材料物理前沿課程加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)研究”(編號:2009029)的研究成果。
21世紀(jì)科技的發(fā)展要求高校更注重人才思維能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而大學(xué)物理實驗課程作為大學(xué)生進(jìn)校后的第一門科學(xué)實驗課程,對大學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和思維能力的培養(yǎng)具有重要作用和意義。因此,加強物理實驗教學(xué)是教育教學(xué)發(fā)展的必然舉措。但目前的大學(xué)物理實驗課程教學(xué)還存在很多問題,妨礙了對大學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和思維能力的培養(yǎng)。
武漢科技大學(xué)(以下簡稱“我校”)下設(shè)15個學(xué)院,其中10個理工科學(xué)院的50個專業(yè)開設(shè)了大學(xué)物理實驗課程,每年平均有約4000名學(xué)生學(xué)學(xué)物理實驗課程,通過多年的大學(xué)物理實驗課程教學(xué)經(jīng)驗和對學(xué)生在大學(xué)物理實驗課程中表現(xiàn)出的學(xué)習(xí)興趣、態(tài)度和實驗效果來看,我校大學(xué)物理實驗課程在教學(xué)方法、教學(xué)模式和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面還存在一些需要改進(jìn)和提高的地方。
一、大學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
大學(xué)物理實驗是許多高校的一門公共基礎(chǔ)課程,是高校學(xué)生進(jìn)行一系列實驗訓(xùn)練的開端,不僅讓學(xué)生受到嚴(yán)格的、系統(tǒng)的實驗技能訓(xùn)練,掌握科學(xué)實驗的基本知識、方法和技巧,更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方式和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力,特別是掌握與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展的能力。[1]但是,以我校為例,在知識傳授為背景的傳統(tǒng)教學(xué)思想支配下,大學(xué)物理實驗教學(xué)和新形勢下人才培養(yǎng)的目標(biāo)與目的還存在著很大的差異。
1.經(jīng)典、驗證性實驗較多,學(xué)生創(chuàng)新能力弱。目前的物理實驗實踐環(huán)節(jié)多來源于課本講義,很多學(xué)生在實驗之前都已經(jīng)將實驗結(jié)果爛熟于心,只是將實驗步驟和結(jié)果驗證一遍,這種情況直接導(dǎo)致物理實驗的意義缺失。另一個重要的問題是,現(xiàn)在的物理實驗內(nèi)容與社會需求相脫節(jié),社會需要實踐性人才,而大學(xué)實驗卻跟不上社會步伐,創(chuàng)新能力得不到提高。
2.教學(xué)模式單一,學(xué)生實驗?zāi)芰Σ蛔恪,F(xiàn)階段,我校大學(xué)物理實驗課程一次課為90分鐘,普遍采用學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課上操作、課后處理實驗數(shù)據(jù)的教學(xué)模式來完成。在短短的90分鐘課堂時間里,學(xué)生需要掌握實驗原理、儀器原理、儀器操作和實驗測量并完成實驗數(shù)據(jù)處理存在很大難度,而學(xué)生一旦課前預(yù)習(xí)效果不佳,課堂實驗測量的效果就更是大打折扣了。課堂上教師一般還對實驗原理、步驟、儀器操作方法等一一交代清楚,學(xué)生只需按照實驗指導(dǎo)書上的內(nèi)容和教師講解規(guī)范來做就可以完成,缺少了獨立的思考機會,容易使學(xué)生產(chǎn)生厭倦情緒和敷衍了事的心態(tài),實驗?zāi)芰Φ貌坏藉憻挕?/p>
3.師資力量薄弱、考核方式單一、實驗儀器陳舊。我校理學(xué)院物理系教師40名,每個學(xué)期需要承擔(dān)約4000名本科生的大學(xué)物理實驗教學(xué)工作,教學(xué)工作量大,內(nèi)容單一重復(fù),教師易產(chǎn)生疲勞感。我校大學(xué)物理實驗成績考核一般是由平時成績和期末成績按比例組成。平時成績包括學(xué)生上課情況和課堂表現(xiàn),期末成績一般參照學(xué)生實驗報告結(jié)果。由于學(xué)生實驗報告結(jié)果是課后完成,易出現(xiàn)雷同、抄襲等現(xiàn)象,難以達(dá)到檢驗學(xué)生實驗?zāi)芰团囵B(yǎng)目的的效果。此外,我校大學(xué)物理實驗室設(shè)備自2005年之后就沒有進(jìn)行過大的更新?lián)Q代,實驗設(shè)施和儀器部分出現(xiàn)老化情況,現(xiàn)代化的實驗設(shè)備較少,這也是國內(nèi)高校普遍存在的現(xiàn)狀。
二、大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的思考
1.改革實驗教學(xué)觀念。在大學(xué)物理實驗課程中,應(yīng)逐步建立起以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的新的教學(xué)理念。通過對教學(xué)目標(biāo)的修訂,敦促教師在教學(xué)實踐中將手把手、扶著走的教學(xué)方式,轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極引導(dǎo)、啟發(fā),放手讓學(xué)生去大膽實踐。[2]逐步調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,在原有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)之上,結(jié)合現(xiàn)代科技發(fā)展的需要,注重實用性,培養(yǎng)創(chuàng)新性。有針對性地提高設(shè)計性實驗的比例,有效提高思維活躍、動手能力強的學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>
2.實踐開放式教學(xué)理念。開放式教學(xué)理念不光是對實驗設(shè)計、實驗過程的重新考量,對實驗教師、學(xué)生和實驗室也有新的要求。實踐開放式教學(xué),要求實驗教師為學(xué)生創(chuàng)造寬松自由的實驗環(huán)境,引導(dǎo)和幫助學(xué)生獨立進(jìn)行物理實驗;要求實驗學(xué)生不局限于課本和教材,自己發(fā)現(xiàn)問題并努力去解決問題,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和動手能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì);要求實驗室具備水平較高的實驗設(shè)施,在時間和空間上能夠保證教師和學(xué)生的科研需要。
3.構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)交互式教學(xué)平臺。雖然目前我校實驗設(shè)備的投資力度大大增強,實驗教學(xué)環(huán)境得到了改善,但仍然存在經(jīng)費比較緊張,實驗條件不夠完善,以及人機矛盾等方面的問題。為此,利用現(xiàn)代教育技術(shù)就成為實驗教學(xué)中極為重要的手段之一,近年來數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)開始走進(jìn)了高校的校園,這是一種以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)為核心的多媒體輔助教學(xué)模式。因此,我們可以建立數(shù)字化教學(xué)資源庫和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,平臺內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)課程、作業(yè)提交系統(tǒng)、考試系統(tǒng),答疑系統(tǒng)、課件系統(tǒng)、精品課程、網(wǎng)絡(luò)課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教案、網(wǎng)絡(luò)課堂、智能化遠(yuǎn)程教學(xué)與技術(shù)等,這種網(wǎng)絡(luò)交互式教學(xué)模式,具有靈活性、開放性、多層面性等特點。我院大學(xué)物理課程為省級精品課程,大學(xué)物理實驗課程為校級精品課程,這些都為大學(xué)物理實驗提供了很好的理論指導(dǎo)和數(shù)字化資源,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上可以包括以下一系列內(nèi)容:文本、圖形圖像、音頻、視頻、動畫、課件等。[3]教師也可以結(jié)合自己的科研實驗,將一些相關(guān)的成果(包括論文、專利及制作發(fā)明等)通過這個平臺進(jìn)行資源共享。
4.改革實驗考核方式方法。目前國內(nèi)各高校常見的實驗考核方式為:筆試考核、實驗操作考核和課堂實驗考核,等等,但這幾種考核方式在―定程度上依然存在不足,需要繼續(xù)改進(jìn)。借鑒國內(nèi)部分高校的實驗教學(xué)考核改革措施,實行多元化、分層次的考核模式是當(dāng)前物理實驗教學(xué)考核改革的有效方法。
(1)多元化考核。根據(jù)學(xué)生對實驗的理解、科學(xué)作風(fēng)、分析解決問題能力和探索精神等為基礎(chǔ),主要根據(jù)平時成績和期末考試成績進(jìn)行綜合評定。例如,總成績=平時成績×50%+期末考試成績×50%,其中平時成績由課前預(yù)習(xí)(20%)、課堂操作考核部分(40%)和實驗報告(40%)三部分組成。另外,針對不同專業(yè),結(jié)合專業(yè)學(xué)科特點,期末也可采取不同的實驗考核辦法。
(2)分層次考核。目前我校一本、二本和??凭_設(shè)了大學(xué)物理實驗課程,針對不同層次的學(xué)生,實驗考核的重點也不同。在考核中對一、二本學(xué)生的考查傾向于應(yīng)用創(chuàng)新、探索實踐、團(tuán)隊協(xié)作等,對專科學(xué)生則為基礎(chǔ)知識、應(yīng)用能力等方面的考查。
根據(jù)我校大學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀,結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)高校對這一領(lǐng)域的研究情況,改變傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)理念、改革傳統(tǒng)教學(xué)方法、改善教學(xué)環(huán)境是大學(xué)物理實驗教學(xué)改革發(fā)展的必由之路,以此才能適應(yīng)新形勢下高校人才教育的發(fā)展需要。
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關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;實驗教學(xué);改革研究;實踐能力;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3198(2009)10-0229-01
1 大學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題
1.1 剛進(jìn)大學(xué)的大學(xué)生實驗?zāi)芰图寄車?yán)重滯后
目前國內(nèi)依然處于應(yīng)試教育的大潮中,初高中物理教學(xué)“重理論、輕實驗”的教學(xué)現(xiàn)象依然十分嚴(yán)重。導(dǎo)致當(dāng)前大學(xué)物理實驗教學(xué)與中學(xué)物理實驗教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)。
1.2 傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗教學(xué)中教師與學(xué)生的任務(wù)分配不均
部分院校中,教師依然是實驗教學(xué)中的“主角”,而學(xué)生只是“配角”或者干脆就扮演起了“群眾演員”的角色。實驗理論和動手操作上大部分乃至全部都由老師全權(quán),學(xué)生不愿動腦想想或是動手做做,不知道為什么做這個實驗以及做這個實驗的相關(guān)理論依據(jù)是什么。
1.3 實驗儀器陳舊,實驗內(nèi)容老套。實驗方法單一
由于各院校經(jīng)濟條件不一,致使一些學(xué)校的實驗儀器過時陳舊,學(xué)生很難把握住儀器的使用尺度,外界的環(huán)境因素對儀器的精確度造成很大影響。加上部分院校的師資力量水平有限。也會出現(xiàn)實驗項目和實驗手段老套單一的現(xiàn)象。這樣就會導(dǎo)致了生厭倦實驗課程,并抱以敷衍了事的心態(tài)。
1.4 實驗室不完全面向師生開放,學(xué)校教學(xué)自我封閉
由于先進(jìn)實驗設(shè)備價格昂貴,易損壞,因此有些學(xué)校不愿開放這些實驗室,只是作為裝飾學(xué)校的飾品,只可遠(yuǎn)觀不能近?。贿€有些學(xué)校自恃有一些優(yōu)秀實驗教學(xué)方法,不肯與外界交流,自鳴得意,這些都嚴(yán)重影響學(xué)校的發(fā)展和學(xué)生的進(jìn)步。
1.5 大學(xué)物理理論課與實驗課的任課教師不統(tǒng)一
兩種教師各行其是,互相交流很少甚至有可能空白。兩種課在一定的時候還有可能相互涉及講授或操作,這樣也會導(dǎo)致課時的浪費。許多實驗內(nèi)容會涉及到初高中實驗教學(xué)內(nèi)容。這與目前大學(xué)物理理論課相關(guān)聯(lián)甚少。
1.6 現(xiàn)行的實驗評價方法不規(guī)范、不科學(xué)
大部分教師僅僅依靠學(xué)生的實驗報告內(nèi)容來進(jìn)行考核,作為該課程成績的評定標(biāo)準(zhǔn)。這樣就避免不了的導(dǎo)致一些學(xué)生不獨立完成實驗過程,根本無法反映學(xué)生的實驗實際操作能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
以上六點是目前大學(xué)物理實驗教學(xué)中普遍存在的現(xiàn)狀和問題。這些在不同程度上加大了大學(xué)物理實驗教師的教學(xué)壓力,阻礙了學(xué)生自身科學(xué)素質(zhì)和能力的發(fā)展。
2 大學(xué)物理實驗教學(xué)改革
2.1 更新觀念,注重實驗教學(xué)
物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。通過學(xué)習(xí),學(xué)生可以驗證物理規(guī)律,發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。還可學(xué)習(xí)到物理學(xué)中的新概念、新技術(shù)和新的實驗方法,提高學(xué)生與科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的能力。培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)、理論聯(lián)系實際和創(chuàng)新能力。新的改革形勢下,教師、學(xué)生以及學(xué)校都必須更新其概念,相互促進(jìn)、相互協(xié)作、相互彌補。
2.1.1 教師應(yīng)改進(jìn)教學(xué)方法,調(diào)整教學(xué)目標(biāo)
教師要改變自己的教學(xué)角色和教學(xué)作用,改變教學(xué)方法。教師是學(xué)生在學(xué)習(xí)道路上的引導(dǎo)者和指導(dǎo)者。學(xué)生始終如一是中心體,教師應(yīng)確立“為學(xué)而教”的教學(xué)思想,不應(yīng)一味地甘做“雷鋒”、“父母”角色。應(yīng)幫助學(xué)生學(xué)習(xí),促進(jìn)他們獨立學(xué)習(xí)物理實驗的能力,激發(fā)學(xué)生的動手動腦能力,幫助其形成強烈的學(xué)習(xí)動機和興趣。把“以學(xué)生為中心,教師為輔助者”作為教學(xué)目標(biāo),創(chuàng)設(shè)不同的實驗教學(xué)情景引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“思考問題與完成實驗”。教師則不斷更新自身的創(chuàng)新教學(xué)能力,不斷增加自身的知識儲備并保持這些知識內(nèi)容具有與時俱進(jìn)的性質(zhì),保持實驗內(nèi)容的優(yōu)化性。
2.1.2 學(xué)生必須調(diào)正自身的學(xué)習(xí)態(tài)度,提高學(xué)習(xí)積極性
學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,是知識的汲取者,應(yīng)主動獲取教師在實驗教學(xué)中所教授的理論知識并運用這些理論知識結(jié)合到實際實驗中,積極動腦思考這些知識在實驗中所起到的作用,加強自身動手能力,激發(fā)自我拓展延伸能力,虛心接受來自教師、同學(xué)之間的指導(dǎo)和幫助,有自己的思維方式。培養(yǎng)自我對實驗教學(xué)的興趣,提高獨立實驗的能力、分析實驗?zāi)芰Α⒗碚撀?lián)系實際實驗的能力以及研究創(chuàng)新的能力。在日常實驗教學(xué)中,可以自己動手做一些富有創(chuàng)造性、研究性的實驗器材。
2.1.3 學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)階層要加大重視實驗教學(xué)
在優(yōu)秀大學(xué)里,領(lǐng)導(dǎo)者們不會一味地加大投資那些見效快、當(dāng)前社會急需專業(yè)人才的專業(yè),他們對實驗教學(xué)投入了巨大的精力和資金,學(xué)生的動手實驗創(chuàng)新能力是作為學(xué)生是否可以合格畢業(yè)的一項重要考核項目。因此在加強學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)之上也應(yīng)同樣關(guān)注學(xué)生的實際實踐操作能力及其相關(guān)創(chuàng)新能力,真正培養(yǎng)出符合21世紀(jì)新型類人才。
2.2 改革課程體系。實現(xiàn)物理實驗內(nèi)容的現(xiàn)代化
21世紀(jì)知識經(jīng)濟體系中,多學(xué)科相互滲透,相互結(jié)合。而單一的力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等基礎(chǔ)實驗教學(xué)已無法滿足培養(yǎng)優(yōu)秀大學(xué)生所必需的條件。因此要有機地將其他物理實驗課程的教學(xué)融合在一起。部分院校缺乏一些可以反映物理與高科技密切相關(guān)的實驗,如低溫超導(dǎo)體、液晶技術(shù)、光纖技術(shù)、激光全息照相等等。如果有條件、有目的增設(shè)這些實驗課程。不僅可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗的興趣,更可培養(yǎng)學(xué)生與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)的能力,真正使學(xué)生做到與時俱進(jìn),成為新世紀(jì)新局面下的全新全能人才。還應(yīng)適時地增加創(chuàng)造性、研究性、獨立自主性的物理實驗。讓學(xué)生真正可以結(jié)合實驗,開發(fā)思維,激發(fā)動手操作能力和動腦創(chuàng)新能力。
2.3 優(yōu)化實驗器材,先進(jìn)實驗設(shè)備,全面面向?qū)W生開放實驗室
礙于實驗器材的老化、實驗設(shè)備的破舊落后以及先進(jìn)實驗室的封閉,所以做實驗變得繁冗復(fù)雜,難以操作,嚴(yán)重影響師生進(jìn)行實驗教學(xué),阻礙其能力發(fā)展。所以需要院校領(lǐng)導(dǎo)和師生必須通力協(xié)作,共同努力。領(lǐng)導(dǎo)者們應(yīng)該積極為師生配備一些新的、先進(jìn)的、符合當(dāng)今實驗教學(xué)的實驗儀器;而教師和學(xué)生也必須加強實驗室的管理和操作規(guī)范,盡量做到避免損壞實驗器材,真正做到規(guī)范使用、操作實驗設(shè)備,愛護(hù)實驗設(shè)備。
2.4 派遣實驗先進(jìn)小組去往兄弟院校、企業(yè)單位、科研機構(gòu)進(jìn)行實驗交流
現(xiàn)今有些大學(xué)固步自封,不愿與其他院?;騿挝粰C構(gòu)進(jìn)行實驗學(xué)習(xí)方面的交流。這樣不僅滯后自身了解當(dāng)前知識信息的速度,更阻礙了學(xué)習(xí)先進(jìn)實驗教學(xué)方法的步伐。因此各校領(lǐng)導(dǎo)及師生應(yīng)積極與外界交流,學(xué)習(xí)我們?nèi)狈Φ南冗M(jìn)的實驗教學(xué)的知識和方法。也可將各校的富有特色的優(yōu)秀的實驗教學(xué)模式傳授給他人學(xué)習(xí)與借鑒,提高院校在外界社會中的知名度和地位,其學(xué)生畢業(yè)后也將會廣泛地被社會所認(rèn)可。
2.5 科學(xué)使用師資力量,完善實驗考核方法
科學(xué)完善師資力量的使用。在理論和實驗課程教學(xué)中,盡可能做到由同一老師進(jìn)行講授和指導(dǎo)。若條件限制時,一定要關(guān)注理論教師與實驗教師之間的交流,使彼此在教學(xué)上相輔相成,真正做到“理論服務(wù)實驗,實驗證明理論”。在實驗考核方面,應(yīng)把考核重點放在學(xué)生自主創(chuàng)新、動手操作以及思維拓展等方面,從實質(zhì)根本上鍛煉學(xué)生實際聯(lián)系實驗?zāi)芰?,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
篇6
關(guān)鍵詞: 大學(xué)物理實驗 教學(xué)改革 考試改革
大學(xué)物理實驗是工科院校一門重要的必修課程,它的形成和發(fā)展以實驗為基礎(chǔ),在培養(yǎng)理工科相結(jié)合的科技人才教學(xué)中占有重要的地位。它作為基礎(chǔ)實驗課一般在大學(xué)一年級或大學(xué)二年級上學(xué)期開設(shè),因為目前的高考模式以及高校的大規(guī)模擴招,新生中有很大一部分在中學(xué)階段沒有系統(tǒng)地經(jīng)過物理實驗課程的訓(xùn)練,基本操作和基本技能相對都比較差。針對這種情況,各個高校都在積極尋求一條更能適合本校學(xué)生的實驗教學(xué)模式,以便更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,由此掀起了建立加強基礎(chǔ)實驗室建設(shè)的浪潮,申報并建立了省級或國家級實驗示范中心,出臺了相應(yīng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和評估標(biāo)準(zhǔn)。借此契機,我校也于2005年成立了大學(xué)物理實驗教學(xué)中心,并被批準(zhǔn)為江蘇省省級實驗示范中心建設(shè)點,對照相應(yīng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè),特別是對儀器設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施的投入顯著加大,基本上達(dá)到了建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),滿足了我校學(xué)生實驗的需要,并于2007年上半年順利通過省級實驗示范中心驗收。而在建設(shè)的過程中,很多學(xué)校都做了大量的工作,對大學(xué)物理實驗教學(xué)各個環(huán)節(jié)也進(jìn)行了各種各樣的改革,增加了設(shè)計性實驗的比例,建立了一套相對完善的教學(xué)模式,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力,以適應(yīng)21世紀(jì)人才培養(yǎng)的要求。
然而,看似建設(shè)了一套相對合理的教學(xué)模式,但很多學(xué)校反映其并沒有達(dá)到滿意的教學(xué)效果。經(jīng)過調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)雖有好的教學(xué)方法和模式,但很多學(xué)生并沒有太多的壓力或?qū)ξ锢韺嶒灥恼J(rèn)識不夠,沒有積極性,導(dǎo)致學(xué)生在做物理實驗時敷衍了事。怎樣才能在教學(xué)實踐中培養(yǎng)學(xué)生對物理實驗的興趣,提高他們的實驗積極性和主動性呢?我們認(rèn)為,應(yīng)該從大學(xué)物理實驗考試方面入手,以增加他們的壓力和動力,對實驗考試作必要的改革。目前各學(xué)校物理實驗考核的模式不一,我們必須找到更加適合本校學(xué)生特點的合理有效的考試制度,也就是除了采用多種教學(xué)手段等教學(xué)改革之外,還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的具體情況對實驗考核進(jìn)行合理的改革,特別是對于我們二類本科的普通院校的學(xué)生來講,學(xué)生的本身素質(zhì)及對自己的要求相對稍差一些,對實驗的態(tài)度不是高度的認(rèn)真,從而導(dǎo)致實驗的效果不太理想。因此,為了更好地使學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)以及改變對實驗的態(tài)度,我們對實驗的考核方式進(jìn)行改革,制定實驗成績評定辦法,并采用以操作考試方式為主,附加基本理論知識考核,增加操作考試占實驗總成績的比例。經(jīng)過兩年的實踐,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性有了很大的提高,并且還激發(fā)了一些優(yōu)秀學(xué)生在實驗方面的創(chuàng)新性,使實驗教學(xué)取得了明顯的效果。
下面針對我校在大學(xué)物理實驗考試改革方面的情況,包括改革的背景、操作考試的模式、主要實施過程及實驗成績的評定方法等作一簡單概述。
一、大學(xué)物理實驗考試改革的背景
對于大學(xué)物理實驗來說,首先要弄清楚所涉及的很多知識點的實驗原理;其次要對實驗儀器能夠正確操作及對數(shù)據(jù)的處理能夠正確處理;最后就是對實驗的進(jìn)一步理解和思考,以期能夠獲得創(chuàng)新,提高創(chuàng)新能力。但根據(jù)以前的教學(xué)效果來看,不盡人意。我們認(rèn)為大學(xué)物理實驗作為一門重要的基礎(chǔ)實驗課程,在學(xué)生對實驗壓力和動力不夠的情況下,應(yīng)該用考試方式來調(diào)控,以考試成績?yōu)槭侄?,強化學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
目前,大學(xué)物理實驗課的考試普遍存在一些問題。國內(nèi)各高校關(guān)于大學(xué)物理實驗課的考試情況各不相同,考試方法不盡合理,實驗成績評定趨于簡單化,一般多以筆試為主,學(xué)生只要在考試前突擊記憶和簡單的模仿,就可以獲得好的成績。在這種情況下,不能真正考查學(xué)生的實際動手能力,造成了很多學(xué)生對大學(xué)物理實驗失去興趣,實驗態(tài)度不夠認(rèn)真,實驗時拼湊數(shù)據(jù)、敷衍了事,甚至抄襲實驗報告的無壓力現(xiàn)象。因而目前的實驗考試模式應(yīng)該改革,讓學(xué)生把對實驗的著重點放在實驗過程本身,要讓學(xué)生真正做有所得、勞有所獲。為此,我們課題組對實驗考試方式不斷地進(jìn)行探索研究,提出由過去單一的閉卷考試改為以操作考試為主的考核方法,有利于全面考查學(xué)生的動手能力、數(shù)據(jù)處理能力、誤差分析能力及報告撰寫能力,并運用到實踐中,取得良好的效果。
二、成績評定辦法
以往大學(xué)物理實驗成績的評定,主要是采用平時的成績與期末的筆試考核成績進(jìn)行評定。平時成績基本上是以學(xué)生的實驗報告成績?yōu)橹?,占總成績?0%,期末考試占30%。再轉(zhuǎn)換為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。一般來講,只要學(xué)生平時能夠認(rèn)真寫好實驗報告,考前好好復(fù)習(xí)相關(guān)理論知識,基本上都能夠順利過關(guān)。這種實驗成績評定的簡單化實際上無形地挫傷了學(xué)生上好實驗課的積極性和主動性,導(dǎo)致學(xué)生沒有太多的壓力,態(tài)度不認(rèn)真,不能很好地去掌握實驗的相關(guān)知識,很大程度上重復(fù)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端,走入教學(xué)效果不理想的惡性循環(huán)。實驗課學(xué)生成績的考核與理論課考核有很大不同,應(yīng)充分體現(xiàn)實驗課程的特點。實驗的目的在于全面科學(xué)地考核與評定學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?,考核學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的作風(fēng)。通過考核能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的實驗主動性、積極性和創(chuàng)新精神,提高學(xué)生培養(yǎng)自身綜合素質(zhì)的自覺性。為此我們對學(xué)生的實驗成績評定重新定位思考,進(jìn)行積極的改革,根據(jù)調(diào)查研究,對大學(xué)物理實驗總成績的評定過程主要從以下幾個方面進(jìn)行,并經(jīng)過兩年的實踐,效果明顯。
(一)平時成績的評定
平時成績的評定主要由實驗預(yù)習(xí)、課堂操作、實驗報告等三部分成績組成,占實驗總成績的50%。
1.實驗預(yù)習(xí)
為了做好大學(xué)物理實驗,學(xué)生首先要預(yù)習(xí)實驗并認(rèn)真寫好預(yù)習(xí)報告,實驗前指導(dǎo)教師進(jìn)行檢查并提問,給出相應(yīng)的預(yù)習(xí)成績,占平時成績的20%。這樣可以檢查學(xué)生是否明確該實驗的目的和要求,是否弄懂實驗的原理和方法。
2.課堂操作
課堂操作主要考查學(xué)生在實驗課堂的表現(xiàn),包括操作是否認(rèn)真、規(guī)范;數(shù)據(jù)測量與記錄是否準(zhǔn)確;是否在一定的時間內(nèi)獨立完成實驗;能否獨立分析和解決實際問題;是否遵守實驗室的規(guī)章制度以及實驗的態(tài)度與精神面貌等。教師根據(jù)實際情況綜合給出課堂操作成績,占平時成績的30%。
3.實驗報告
實驗報告也是平時成績的重要部分。主要包括實驗報告的書寫是否整潔、完整;數(shù)據(jù)處理是否正確;思考題回答是否合理、正確;有無實驗創(chuàng)新的思想和觀點等,占平時成績的50%。
(二)期末操作考試成績的評定
期末考核是非常重要的環(huán)節(jié)。為了使學(xué)生平時能夠認(rèn)真對待每一個實驗,我們采用了以操作考核方式為主,并附以部分實驗理論知識和基本技能的考查,同時增加了期末考核的分值比例,占總成績的50%,這也是我們改革的重點。
具體實施方案:(1)完成大學(xué)物理實驗教學(xué)大綱要求的所有實驗項目后,確定實驗操作考試項目和時間,采用學(xué)生抽簽的方式,學(xué)生抽到哪個實驗,就進(jìn)入相應(yīng)的實驗室,按我們事先準(zhǔn)備好的考核試題和要求,在規(guī)定的時間內(nèi)(一般45―60分鐘)完成。(2)每個實驗組一般安排10名學(xué)生同時考試,并安排3名教師共同監(jiān)考,監(jiān)考教師經(jīng)常交換考查學(xué)生,根據(jù)學(xué)生的實際操作情況和試卷完成情況,每位教師當(dāng)堂給出每位學(xué)生的操作成績,再取3位監(jiān)考教師對每一位學(xué)生的平均成績,作為該學(xué)生的期末操作成績。(3)對于實驗具體操作過程考查可分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個等級,其中優(yōu)秀(90分以上)指能夠獨立正確的按操作規(guī)程熟練操作,結(jié)果很準(zhǔn)確;良好(80―89)指能夠獨立正確的按規(guī)程較熟練操作,結(jié)果較準(zhǔn)確;中等(70―79)指能獨立正確的按操作規(guī)程操作,結(jié)果準(zhǔn)確;及格(60―69)指基本能按操作規(guī)程操作,結(jié)果基本準(zhǔn)確;不及格(60分以下)指不能按操作規(guī)程操作,經(jīng)常出現(xiàn)錯誤,實驗結(jié)果有問題或明顯錯誤。根據(jù)平時總成績與期末操作考試成績按分值比例進(jìn)行最終實驗總成績的計算,并轉(zhuǎn)化為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個等級,上報教務(wù)處。
例如:在《液體表面張力系數(shù)測定》的實驗考核中,我們提供了這樣一份考核試題和要求:
(一)實驗基礎(chǔ)知識考查
1.本實驗在測量微小力的過程中用到什么傳感器?
2.在實驗過程中測量表面張力采用什么方法?
3.寫出實驗過程中最后所依據(jù)的理論計算公式。
(二)實驗操作要求
1.用小砝碼對傳感器進(jìn)行正確的定標(biāo)。測量數(shù)據(jù)記錄到下表1。
2.游標(biāo)卡尺的正確使用及讀數(shù)。測量金屬圓環(huán)的內(nèi)外徑,數(shù)據(jù)記錄到下表2。
3.正確使用液體表面張力系數(shù)測定儀測量純水的表面張力系數(shù)。數(shù)據(jù)記錄到下表3。
(三)實驗數(shù)據(jù)的記錄和簡單處理
1.
試用最小二乘法求出儀器的靈敏度。
2.
金屬圓環(huán)的外徑D1=_______,內(nèi)徑D2=_________。
3.
測量溫度下的水的表面張力系數(shù)為____________,
相對誤差為____________(t=24.3時水的表面張力系數(shù)為)。
(四)對該實驗有無改進(jìn)或創(chuàng)新觀點
這樣的試題樣式基本上涉及每個實驗的絕大部分內(nèi)容。由于學(xué)生在操作考試時,直接要面對教師的嚴(yán)密監(jiān)考,心里總有一些壓力,故采用這種方法以后,學(xué)生在平時的實驗過程中,態(tài)度明顯轉(zhuǎn)變,都能認(rèn)真對待每一個實驗,積極思考,嚴(yán)謹(jǐn)操作,明顯促進(jìn)了學(xué)生實驗的積極性和主動性,有利于實驗教學(xué)質(zhì)量的提高,使學(xué)生實驗時能夠真正做到正確、嚴(yán)謹(jǐn)、完整和規(guī)范,同時推動了大學(xué)物理理論課程和實驗課程能夠更好地緊密結(jié)合,從而增強學(xué)生從事科學(xué)實驗研究的基本技能,加深對已學(xué)理論知識的進(jìn)一步理解,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新、探索的精神,提高他們觀察問題、分析問題和解決問題的能力。
在大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的基礎(chǔ)上,對實驗考試制度及實驗成績的評定方法進(jìn)行一系列改革,使實驗成績評定趨于科學(xué)化、合理化,從而對學(xué)生的學(xué)習(xí)提出更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)好物理實驗課的自覺性和主動性,讓學(xué)生真正做到積極預(yù)習(xí)、認(rèn)真操作、獨立思考。學(xué)生在掌握扎實的基本理論、基本技能的基礎(chǔ)上,能夠注重提高分析問題和解決問題的能力,注重養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,注重發(fā)展創(chuàng)新思維。兩年的考試改革,從總體上講是成功的,達(dá)到了提高學(xué)生實驗的積極性和主動性,鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生動手能力及創(chuàng)新精神的目標(biāo),使我校的大學(xué)物理實驗教學(xué)取得了明顯的效果,并于2007年下半年在我校接受本科教學(xué)水平評估中,物理實驗教學(xué)中心在實驗室建設(shè)、實驗教學(xué)改革及實驗考試改革等方面得到了專家的好評。雖然我們嘗試的改革取得了一些效果,但是也存在著一些問題和不足,比如在考試中應(yīng)該引入一些設(shè)計性實驗以及如何來建立設(shè)計性實驗考核機制和評價標(biāo)準(zhǔn)等,我們將在以后的工作中不斷探索和研究。
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篇7
大多數(shù)獨立學(xué)院教學(xué)模式單一,全是驗證性實驗。實驗課程對理論課程的依附性比較強,各個實驗題目間沒有聯(lián)系,因而不利于專業(yè)與專業(yè)之間知識的交叉,也不利于實踐教學(xué)內(nèi)容的有機結(jié)合。[3]由于出發(fā)點不是發(fā)揮學(xué)生主觀能動性,現(xiàn)在的很多實驗內(nèi)容和實驗方式都不利于學(xué)生各種能力的培養(yǎng)。
二、探索適合自己的實驗教學(xué)體系
獨立學(xué)院近年來發(fā)展迅速,已成為高等教育事業(yè)的一個重要組成部分,但其畢業(yè)生的就業(yè)問題卻比較嚴(yán)峻,究其原因在于獨立學(xué)院畢業(yè)生缺乏市場競爭力。因此,獨立學(xué)院實驗教學(xué)的目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和創(chuàng)新精神,不管學(xué)生將來從事什么職業(yè)、工作在何種領(lǐng)域,憑借著超強的實驗素養(yǎng)、操作能力和創(chuàng)新能力都能夠克服一切困難。[4]基于此,大學(xué)物理實驗必需擯棄傳統(tǒng)的“重理論,輕實踐”的教學(xué)思想,探索一種與時展要求相符合的實驗教學(xué)體系———三級實驗教學(xué)體系。通過三級實驗教學(xué)可加大對學(xué)生動手能力和實際工作能力的培養(yǎng),這一措施如若能夠貫徹于大學(xué)教育的始終,效果更佳。(一)演示性實驗大學(xué)開學(xué)之初,帶學(xué)生參觀一些演示性實驗室,讓學(xué)生感受平時在生活中或以前的學(xué)習(xí)中沒有見過的有趣的實驗現(xiàn)象,使學(xué)生的感覺、知覺更加豐富,表象更加鮮明,學(xué)習(xí)興趣更加濃厚,學(xué)習(xí)主動性更加強烈。另外,演示實驗可使學(xué)生開闊眼界,擴大知識面,同時感受物理的博大精深。物理演示實驗的內(nèi)容可以包括很多方面的內(nèi)容,如實物物理實驗、模擬物理實驗、音像資料和多媒體資料。(二)驗證性實驗本級的實驗教學(xué)有兩個目的:一是讓學(xué)生熟練實驗設(shè)備和實驗儀器的工作原理及操作方法;二是讓學(xué)生把實驗結(jié)果與理論教學(xué)中的規(guī)律對比。開設(shè)的實驗主要涉及到基本物理量的測量(如轉(zhuǎn)動慣量的測量和楊氏模量的測量)、基本物理現(xiàn)象的觀察與分析(如固定均勻弦振動的研究)、一些基本儀器的使用(如示波器的使用)、基本實驗測量方法和技能訓(xùn)練、相對不確定度和絕對不確定度的計算、實驗數(shù)據(jù)處理方法、實驗結(jié)果分析及誤差的來源等。本級實驗臺階不高,力求學(xué)生快速適應(yīng)大學(xué)物理實驗課程。(三)設(shè)計性實驗本級實驗是一種較高層次的科研實驗訓(xùn)練,它以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,整個實驗都是依靠學(xué)生自身來完成。[5]與驗證性實驗最大的區(qū)別在于:設(shè)計性實驗打破了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,學(xué)生可以由被動變成主動,可以自行確定實驗方案,選擇合適儀器,擬定測量方法和步驟。例如:測量毫安表內(nèi)阻的實驗方法很多,如“伏安法”“半偏法”“替代法”“電橋法”“補償法”等等。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn):這些方法都能滿足設(shè)計的性能指標(biāo),但學(xué)生必須找出這些方案中的最佳方案,并按最佳方案進(jìn)行實驗。學(xué)生根據(jù)實驗需要提出所需器材,給出實驗的原理和設(shè)計步驟。開展設(shè)計性實驗不僅可以檢驗自己原有的實驗知識和實驗?zāi)芰?,而且還可以進(jìn)一步提高自己各方面的能力,為以后的科研或工作打下堅實的實踐基礎(chǔ)。設(shè)計性實驗在客觀上為學(xué)生創(chuàng)造了機會和條件,充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性,學(xué)生通過努力把強烈的自我發(fā)展意識轉(zhuǎn)化為獲取知識和提高能力的實際行為,創(chuàng)造性地提出了解決問題的方案。設(shè)計性實驗教學(xué)不能盲目地照抄照搬,要因時因地因校和學(xué)生層次水平而定,但可以從比較成功的實踐案例中汲取營養(yǎng)和精華,尋找適合本學(xué)校實驗改革和發(fā)展的路子。
三、方案的具體實施
我校大一新生在開學(xué)之初,由學(xué)院統(tǒng)一組織參觀演示實驗室。參觀過程中實驗教師給到訪的學(xué)生詳細(xì)講解并當(dāng)場演示部分實驗,如激光琴、幻影成像、水滴發(fā)電、靜電跳球演示儀、共振演示儀等,讓學(xué)生感到新奇不已。此次參觀開闊學(xué)生眼界,令學(xué)生受益匪淺,為將來大學(xué)物理理論課和大學(xué)物理實驗課的學(xué)習(xí)起到了很好的促進(jìn)作用。通過本次觀察,對學(xué)生提出以下基本要求:查閱資料,詳細(xì)解釋其中一個演示實驗的基本原理;閱讀科普資料,自己設(shè)計一項物理演示實驗,并同實驗老師交流。學(xué)生進(jìn)入大二時,開展驗證性實驗,內(nèi)容涵蓋力、光、電磁等,側(cè)重于實驗方法、儀器設(shè)備的使用、常用物理量的測量等方面的訓(xùn)練。驗證性實驗主要采取“告知規(guī)律-實驗驗證-實際應(yīng)用”的模式,少量的驗證性實驗可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。在驗證性實驗階段,對學(xué)生提出以下基本要求:實驗前,做好預(yù)習(xí),熟練掌握實驗原理及實驗步驟;實驗中,熟悉儀器的操作;實驗后,能夠獨立處理數(shù)據(jù),對實驗結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析。第三級實驗教學(xué)難度較大,大二下學(xué)期開設(shè)。由傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式直接過渡到設(shè)計性實驗教學(xué),跨度較大,學(xué)生有點難以適應(yīng),很多情況下設(shè)計性實驗的設(shè)計部分往往需要教師幫助完成,這與學(xué)生人才培養(yǎng)的宗旨相悖,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。針對這種情況,我校物理實驗中心把設(shè)計性實驗分三個層次:第一個層次是原理比較簡單的實驗(如“電阻的測量”),教師給出實驗的目的、原理和儀器的使用說明,學(xué)生主要用來設(shè)計實驗方案;第二個層次與前者相比有所提高,教師給出實驗?zāi)康暮蛢x器的使用說明,學(xué)生通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),總結(jié)文獻(xiàn)資料,給出實驗的原理;前兩個層次的訓(xùn)練讓學(xué)生掌握了設(shè)計性實驗的基本概念和基本要求,到了第三個層次時,學(xué)生已經(jīng)接受這種模式,實驗教師給出幾個實驗題目,由學(xué)生選擇其中一個、通過查詢資料寫出實驗原理、確定所需實驗儀器、整理出實驗方案并付諸實施,最后提交一份實驗課程總結(jié)和心得體會。
四、方案的實施效果和總結(jié)
篇8
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理實驗;項目優(yōu)化;內(nèi)容拓展
近年國內(nèi)外經(jīng)濟發(fā)展形勢對人才類型的需求產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,就目前分析,高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是工科院校的首要目標(biāo)。大學(xué)物理實驗主要是針對高等學(xué)校工科學(xué)生開設(shè)的一門必修基礎(chǔ)課程,該課程對提高學(xué)生初步的研究能力和實踐學(xué)習(xí)能力是至關(guān)重要的。因此,大學(xué)物理實驗的教學(xué)內(nèi)容和方式與高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)息息相關(guān)。我國一般高等院校的多數(shù)物理實驗項目、內(nèi)容仍采用老舊的模式,主要偏重對經(jīng)典驗證實驗,而對有助于提高應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力,解決實際問題的能力的拓展實驗缺少開發(fā),這與當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的綜合性和交叉性趨勢是相違背的,也不利于當(dāng)代所需應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。進(jìn)行大學(xué)物理實驗項目優(yōu)化和內(nèi)容拓展勢在必行[1-3]。針對大學(xué)物理實驗項目、內(nèi)容的改革也引起了國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注[4,5],依據(jù)遼寧工業(yè)大學(xué)(以下簡稱我校)的實驗室設(shè)備投入情況和師資條件,抓住我校實施提高大學(xué)物理實驗教師教學(xué)能力和實驗設(shè)備維修能力,開發(fā)設(shè)計性、綜合性實驗項目能力,指導(dǎo)創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項目的能力活動之契機,對大學(xué)物理實驗項目進(jìn)行了優(yōu)化,對內(nèi)容進(jìn)行了拓展。通過具體實施、實踐,結(jié)果表明,新的項目優(yōu)化與內(nèi)容拓展的教學(xué)模式有效地提高了工科學(xué)生應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。
一、大學(xué)物理實驗項目優(yōu)化
針對我校工科學(xué)生的專業(yè)特征和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要,在現(xiàn)有實驗室面積和實驗設(shè)備數(shù)量及實驗室教師的師資水平基礎(chǔ)上,對本學(xué)期開設(shè)的實驗項目:用復(fù)擺測重力加速度、穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)、用雙臂電橋測低電阻、用惠斯登電橋測電阻、用模擬法測繪靜電場、計算機仿真-熱敏電阻的特性研究、熱電偶的定標(biāo)、電子束綜合試驗儀的使用、電子示波器的使用、光的干涉-平凸透鏡曲率半徑的測定、邁克爾遜干涉儀、衍射法測量微小長度、用衍射光柵測光波波長、霍爾效應(yīng)測磁場這14個實驗項目進(jìn)行優(yōu)化。為了兼顧工科各專業(yè)的學(xué)科特點和培養(yǎng)目標(biāo),通過現(xiàn)有的大學(xué)物理實驗網(wǎng)上選課系統(tǒng),將學(xué)生所上實驗項目分為必做項目和選做項目兩大類。必做實驗項目為具有代表性的經(jīng)典實驗,必做實驗可以使各專業(yè)學(xué)生對基本的實驗知識、實驗方法和實驗技能得到系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和掌握;而選做實驗可以使學(xué)生按照自身的專業(yè)特點自行分類,發(fā)揮自己的專業(yè)特長??紤]到知識的全面性,力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和光學(xué)實驗都不能缺少,故用復(fù)擺測重力加速度和穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)保留作為必做實驗項目。同為電學(xué)實驗的用雙臂電橋測低電阻和用惠斯登電橋測電阻有較大的相同之處,故保留經(jīng)典的用惠斯登電橋測電阻作為必做實驗項目。電子束綜合試驗儀的實驗有助于學(xué)生進(jìn)一步理解電子示波器的原理,同時電子示波器又是多數(shù)工科學(xué)生必用的儀器,因此,兩個實驗都作為必做實驗項目。用模擬法測繪靜電場和計算機仿真-熱敏電阻的特性研究這兩個實驗同為模擬實驗,計算機仿真實驗是目前模擬實驗的典型,故選計算機仿真-熱敏電阻的特性研究作為必做實驗。霍爾效應(yīng)測磁場作為電氣、電子類專業(yè)學(xué)生的選做實驗項目會更為合適。光學(xué)實驗選干涉和衍射的典型實驗——光的干涉-平凸透鏡曲率半徑的測定和用衍射光柵測光波波長作為必做實驗,可以達(dá)到對光學(xué)實驗的基本方法和基本操作的掌握。經(jīng)過上述分析,優(yōu)化后的大學(xué)物理實驗項目如表1所示。在原有的大學(xué)物理實驗項目的基礎(chǔ)上進(jìn)行篩選,將實驗項目調(diào)整為必做實驗和選做實驗兩大類,各工科專業(yè)學(xué)生通過必做實驗可以獲得有關(guān)物理實驗的基本知識、基本方法和基本技能。通過選做實驗,學(xué)生按照專業(yè)特點、興趣愛好自主分類,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時要求學(xué)生做選做實驗時,能自己預(yù)習(xí)、自己選擇實驗器材、自己設(shè)計實驗過程和自己分析實驗結(jié)果,教師給予最后的指導(dǎo)和評判,實現(xiàn)開放式的實驗教學(xué)過程,這樣可以大大促進(jìn)學(xué)生的獨立思考和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
二、大學(xué)物理實驗內(nèi)容拓展
通過必做和選做項目的分類固然可以使學(xué)生在專業(yè)上獲得各有所長的發(fā)展,但是學(xué)生物理實驗?zāi)芰退揭彩菂⒉畈积R的,一些學(xué)生對物理實驗的渴求遠(yuǎn)不是這些經(jīng)典物理實驗?zāi)軌驖M足的。因此,還需要通過內(nèi)容拓展來開發(fā)出一些創(chuàng)新性拓展實驗,使得有這方面愛好和專長的學(xué)生有用武之地。創(chuàng)新性拓展實驗源于基本的大學(xué)物理實驗項目,但也不拘于原有的基礎(chǔ)實驗。飛速發(fā)展的電子技術(shù)使得一些基礎(chǔ)物理實驗項目的方法顯得落后,而基礎(chǔ)物理實驗項目中的物理思想又是永遠(yuǎn)值得保留的智慧精髓。針對邁克爾遜干涉儀,可以拓展出一系列的創(chuàng)新性實驗項目,如用邁克爾遜干涉儀測量鈉黃光的光波長和相干長度,用邁克爾遜干涉儀測量薄玻璃片的厚度等。針對衍射法測量微小長度實驗,可拓展出金屬細(xì)微絲的直徑的測量。在衍射法測量微小長度項目內(nèi),又可增加利用劈尖干涉測量金屬絲直徑的內(nèi)容。針對霍爾效應(yīng)測磁場實驗可以拓展出非接觸方式測量導(dǎo)線電流強度的實驗,利用霍爾原理設(shè)計實驗測量裝置,通過測量霍爾元件兩端的電勢差和工作電流等物理量,利用單片機編程自動進(jìn)行數(shù)據(jù)計算與處理,最后通過LED屏輸出計算載流導(dǎo)線的磁感應(yīng)強度。針對用復(fù)擺測量重力加速度實驗進(jìn)行內(nèi)容拓展,可以要求利用光電管制作一個計時器測量周期,利用單片機處理、分析數(shù)據(jù),計算出加速度值和不確定度,再利用LED將結(jié)果顯示出來。實驗內(nèi)容拓展所需的軟件和硬件部分分配給不同專業(yè)學(xué)生完成,又可以培養(yǎng)學(xué)生們團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。這些創(chuàng)新性拓展實驗項目被安排在必做和選做實驗項目之后,而且不要求全體學(xué)生參與,也不作為必修課程,只鼓勵對物理實驗具有強烈愛好又擁有專業(yè)特長的學(xué)生參與,并有專門教師指導(dǎo),學(xué)生以研究性的論文和作品形式展示成果。這些成果可以參加各類創(chuàng)新競賽,可以用于發(fā)表文章,還可以作為畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容。
三、結(jié)論
近三年,利用創(chuàng)新性拓展實驗項目和實驗內(nèi)容,組織教師和學(xué)生,設(shè)計并制作了《智能溫度計》、《可視化手動發(fā)電機》、《一鍵式智能密度測量儀》、《智能家庭空氣環(huán)境測控儀》、《一鍵式金屬膨脹系數(shù)智能精密測量儀》、《音頻與聲波儀的制作》、《智能便捷加速度測量儀》、《非接觸式智能電流強度測量儀》、《磁感應(yīng)強度矢量自動測量儀》等設(shè)計作品,參加了近三年的“遼寧省普通高等學(xué)校本科大學(xué)生物理實驗競賽”,獲得一等獎、二等獎和三等獎多項,并將設(shè)計制作的實驗儀器應(yīng)用在大學(xué)物理實驗的教學(xué)中,對原有的實驗方法、實驗儀器等進(jìn)行有效補充。這些作品的設(shè)計制作者和實驗學(xué)生可能來自同一個專業(yè)、同一個學(xué)院,他們彼此熟悉,這樣就進(jìn)一步增強了學(xué)生參與實驗創(chuàng)新的興趣,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
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篇9
文章著重分析了大學(xué)物理實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的內(nèi)涵、優(yōu)勢和存在的問題,指出學(xué)生課前通過觀看教學(xué)視頻,自主學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容,課堂上邊操作實驗,邊相互討論,尋找解決問題的途徑,可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,提高學(xué)生分析和解決問題的能力,形成開放性知識體系。
關(guān)鍵詞:
高等學(xué)校;物理實驗;翻轉(zhuǎn)課堂
翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)模式,利用網(wǎng)絡(luò)把教師的授課部分以視頻的方式展示給學(xué)生,讓他們在課外自主學(xué)習(xí),而把學(xué)生練習(xí)和分析討論部分放到課堂上[1]。它是學(xué)與教的革命[2]。
一、大學(xué)物理實驗教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式內(nèi)涵及其優(yōu)勢
(一)大學(xué)物理實驗教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂含義
大學(xué)物理實驗教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,是讓學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)教學(xué)視頻,通過查找相關(guān)材料,補充相關(guān)知識,課堂上操作實驗,提出并討論問題,師生相互交流,共同尋找解決方案。此種教學(xué)模式可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,提高學(xué)生分析和解決問題的能力,使物理實驗教學(xué)不再是學(xué)生完全被動的、機械的操作儀器的過程,而是讓學(xué)生像科學(xué)家一樣邊思考邊實驗,相互討論交流,最終得出科學(xué)結(jié)論的過程。
(二)大學(xué)物理實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)勢
第一,增加了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的時間。傳統(tǒng)教學(xué)模式中,學(xué)生被動接受知識后,機械的操作實驗,以獲得學(xué)分為目的,即便提問,也只是針對操作中遇到的問題,是完全被動的學(xué)習(xí)。而在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中,教師只是教學(xué)活動的設(shè)計者和組織者,課堂時間全部用來引導(dǎo)學(xué)生思考,發(fā)現(xiàn)和提出問題,分析討論和相互交流,尋求解決問題的途徑,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。整個課堂教學(xué)過程不再是知識的傳遞過程,而是知識的生成過程。學(xué)生從知識的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的探索者。第二,重視知識的內(nèi)化過程。與傳統(tǒng)教學(xué)相比,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式把教師講授部分放到課外,而把原本放在課外的發(fā)現(xiàn)和提出問題,分析討論,總結(jié)和練習(xí)等學(xué)生個人的知識消化和理解過程放在課堂上進(jìn)行。教師主要通過營造自由探究氛圍,組織學(xué)生討論交流,邊討論邊實驗,把理論和實驗結(jié)合起來,幫助學(xué)生順利完成知識內(nèi)化的過程。第三,尊重學(xué)生個體之間的差異,滿足學(xué)生個性化發(fā)展的需要。傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗教學(xué)模式是教師先講解實驗原理,實驗儀器的使用方法和注意事項,然后由學(xué)生獨立操作。這種教學(xué)模式的弊端在于,它是在有限的、相同的時間內(nèi),向所有學(xué)生灌輸大量的“陌生”信息,忽視了學(xué)生之間的個性差異。由于有的學(xué)生缺乏相應(yīng)的知識基礎(chǔ),無法在短時間內(nèi)完全消化這些信息,導(dǎo)致教學(xué)效果不好。而在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中,學(xué)生可以根據(jù)自身的情況,自主選擇學(xué)習(xí)時間,管理學(xué)習(xí)進(jìn)度,可以反復(fù)聽課,隨時查閱資料,補充相關(guān)基礎(chǔ)知識,在線與教師互動,答疑解惑,實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。課堂上,教師不再是知識的傳遞者,而是教學(xué)活動的組織者和引導(dǎo)者,甚至是參與者。教師積極參與到探究活動中,與學(xué)生一起探索解決問題的方法,對學(xué)生提出的方案給予及時的、有針對性的評價和個性化的指導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生個性化的發(fā)展。第四,更注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。與知識相比,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式更注重對學(xué)生獲得知識能力的培養(yǎng)。課堂上學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,通過參與問題討論、協(xié)作交流和實驗操作等探索活動,親自體驗知識的獲得過程,提高學(xué)習(xí)能力和實驗操作技能,而且學(xué)生的語言表達(dá)能力和合作交流能力也得到培養(yǎng)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下,師生交流互動變得更頻繁,課堂外線上交流,課堂上面對面的交流,學(xué)生學(xué)會了知識獲得的新方式-合作與交流。有了這些技能,學(xué)生的知識體系不再是閉合的、僵化的,只局限課本上的結(jié)論,而是開放和活化的,通過與周圍信息交流,能隨時得到補充和發(fā)展,應(yīng)用到現(xiàn)實生活中,解決實際問題的。
二、大學(xué)物理實驗教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計
大學(xué)物理實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式主要分為課前知識傳遞,課堂上實驗探究,課后綜合性評價三個階段。
(一)課前知識傳遞教學(xué)設(shè)計
該階段教師要明確教學(xué)目標(biāo),設(shè)計教學(xué)方案,錄制教學(xué)視頻,布置學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)視頻可以錄制成三個,分別為講解實驗原理,介紹實驗設(shè)備與儀器的使用方法,講解實驗數(shù)據(jù)處理方法。視頻中,教師要提出思考問題和學(xué)習(xí)任務(wù),用來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)小組交流與合作,使學(xué)生帶著問題進(jìn)入課堂。根據(jù)具體的實驗內(nèi)容,通常教師提出的學(xué)習(xí)任務(wù)可以是設(shè)計性的,例如讓學(xué)生設(shè)計某物理量的測量方法;可以是操作性的,例如讓學(xué)生利用日常生活中常用物品,自制儀器;還可以是書面性質(zhì)的,例如讓學(xué)生通過查閱資料了解實驗的歷史背景和相關(guān)人物。
(二)課堂實驗探究教學(xué)設(shè)計
1.學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況信息反饋
課堂上,要求各小組組長匯報學(xué)習(xí)情況。主要包括課前進(jìn)行了哪些活動,如何分工的,取得了哪些成果,存在哪些問題,有哪些體會等,便于教師及時了解和掌握學(xué)生的自學(xué)情況,同時對學(xué)生的課前學(xué)習(xí)活動起到一定的監(jiān)管作用。
2.探究性實驗
項目驅(qū)動教學(xué)法是20世紀(jì)80年代在德國推行的教學(xué)方法。教學(xué)中,以項目為載體,以小組為學(xué)習(xí)單位,推動學(xué)生通過運用已有知識,在分析和解決實際問題過程中,理解抽象的理論知識,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動性和團(tuán)隊合作精神[3]。大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,可以仿照德國的項目驅(qū)動教學(xué)法,教師將整個實驗任務(wù)融入到一個現(xiàn)實性問題中,按探究階段把整個實驗任務(wù)分成幾個小任務(wù),圍繞著這些小探究任務(wù),結(jié)合各小組課前遇到的問題,師生團(tuán)結(jié)合作,討論與交流,實驗操作,共同探究,利用實驗來驗證自己的想法,或通過對實驗現(xiàn)象和過程的觀察,發(fā)現(xiàn)"新"的理論和方法。隨著課堂教學(xué)活動的深入,通過一個個小目標(biāo)的實現(xiàn),逐步完成整個實驗。課堂上,教師不要直接給出實驗操作的具體步驟,而是讓學(xué)生在探究中,通過不斷的嘗試,自己探索出正確的操作流程,得出實驗結(jié)果。實驗結(jié)束后,教師要組織學(xué)生進(jìn)行誤差分析,找出誤差產(chǎn)生的原因,并鼓勵學(xué)生提出減小誤差的方法,改進(jìn)實驗方案。
3.鼓勵性的點評
教師的點評貫徹在整個課堂教學(xué)活動中。教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點,對他們的有效行為表現(xiàn)給予及時的、鼓勵性的點評,不但能對學(xué)生的活動提供信息反饋,強化有效行為,還能激發(fā)探究動機,促進(jìn)探究活動的順利進(jìn)行。
(三)課后對學(xué)生進(jìn)行全面的評價
與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,翻轉(zhuǎn)課堂不但注重學(xué)生獲得知識的數(shù)量,更重視學(xué)生獲得知識的"質(zhì)量",即知識建構(gòu)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中學(xué)生的評價,不能單一的只進(jìn)行單一性的評價,考察學(xué)生獲得多少知識,成績提高多少,還要對學(xué)生獲得能力和在活動中的情感表現(xiàn)等進(jìn)行多元性評價,使翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)目標(biāo)在教學(xué)評價體系中充分得到體現(xiàn)。
三、翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)用遇到的問題
(一)資金投入問題
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的順利實施離不開網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支持。為了保證視頻質(zhì)量,微課視頻的錄制,需要配備專業(yè)的攝影和錄音設(shè)備,專業(yè)的錄制和剪輯人員,還要建立專門網(wǎng)絡(luò)平臺等,這些需要大量的資金投入。大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂需要建設(shè)具有多種功能的綜合性的網(wǎng)絡(luò)平臺,能流暢和清晰的播放教學(xué)視頻,方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容;還要提供開放性的學(xué)習(xí)資源,方便學(xué)生隨時查閱相關(guān)文獻(xiàn),補充和擴展自己的知識結(jié)構(gòu);更要能在線交流,方便學(xué)生解決疑難問題;要有在線測試,方便學(xué)生檢查自己的學(xué)習(xí)成果;還要能在線提交作業(yè),虛擬實驗等功能,為學(xué)生打造個性化的自主學(xué)習(xí)環(huán)境。
(二)課堂教學(xué)活動的設(shè)計問題
翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)成效主要取決于課堂上學(xué)習(xí)活動的設(shè)計。教師在課堂上設(shè)計的教學(xué)活動,要能充分的調(diào)動學(xué)生的主動性,讓學(xué)生相互交流,積極主動的發(fā)現(xiàn),提出問題,并努力的尋找解決的方案,避免教學(xué)活動形式化。而這對于習(xí)慣以講授為主的教師是個不小的挑戰(zhàn)。需要有專門的翻轉(zhuǎn)課堂研究人員對教師進(jìn)行培訓(xùn),講解相應(yīng)的教學(xué)理論和方法,對教師設(shè)計的課堂活動進(jìn)行指導(dǎo)。
(三)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
翻轉(zhuǎn)課堂中教師的教授部分是以視頻的方式,放到課外進(jìn)行的,這就涉及到學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力問題。學(xué)生能否在沒有人監(jiān)督的情況下,自覺利用課外時間有效的觀看視頻,查閱相關(guān)資料,獨立自主的學(xué)習(xí)新知識。要知道,如果學(xué)生課前沒有觀看視頻,或者只是敷衍的學(xué)習(xí)視頻內(nèi)容,那么接下來的課堂上的學(xué)習(xí)活動,無法順利的進(jìn)行。可以說,學(xué)生課前的學(xué)習(xí)效果,直接決定了翻轉(zhuǎn)課堂的成敗。
(四)師生轉(zhuǎn)變教育理念
翻轉(zhuǎn)課堂的順利實施,需要師生共同轉(zhuǎn)變教育觀念。教師不再是單純的知識的傳遞者,而是課堂教學(xué)活動的組織者和引導(dǎo)者,把課堂時間完全留給學(xué)生,通過組織學(xué)生討論和交流,引導(dǎo)學(xué)生實驗探究,順利實現(xiàn)知識內(nèi)化。學(xué)生也不再是完全被動的知識接收者,實驗儀器的機械操作者,而是知識的主動建構(gòu)者。學(xué)生要積極的參與課堂討論,大膽的表達(dá)自己的觀點,與他人交流,要有良好的交流和表達(dá)能力。而受傳統(tǒng)教育影響多年的師生,能否適應(yīng)和接受自己的新角色,成為翻轉(zhuǎn)課堂能否成功的關(guān)鍵。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在我國高校的貫徹實施,只靠專家學(xué)者的努力,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。它需要建立網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)環(huán)境,建設(shè)優(yōu)秀的教師隊伍,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力等。
總之,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高校教學(xué)中的貫徹實施任重而道遠(yuǎn)。
作者:李敬然 單位:哈爾濱理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院
參考文獻(xiàn)
篇10
對于理工科院校來說,大學(xué)物理實驗是一門必修課,同時這門課程具有的實踐性也是相當(dāng)強的,作為大學(xué)生接受大學(xué)教育關(guān)于系統(tǒng)試驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端,但是,從當(dāng)前教學(xué)工作的開展來看,大學(xué)物理實驗教學(xué)存在不少問題,常見的就有普遍存在“填鴨式”這種單一的教學(xué)模式,在教學(xué)理念上也沒有太大的突破,“驗證理論”模式仍然是主導(dǎo),教學(xué)內(nèi)容上多存在繁多和陳舊的問題,經(jīng)典性試驗所占的比重比較大,而設(shè)計性試驗的比重較少,課時不足,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,未能取得理想的教學(xué)效果。這一系列問題導(dǎo)致大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量難以實現(xiàn)質(zhì)量上的躍進(jìn),可見,對實驗課程內(nèi)容和實驗體系的改革是勢在必行的。筆者以流體力學(xué)實驗為例,談?wù)劗?dāng)前大學(xué)物理實驗的創(chuàng)新研究。
2.傳統(tǒng)流體力學(xué)實驗普遍存在的問題
2.1實驗內(nèi)容不夠豐富,實驗課時不足
結(jié)合流體力學(xué)實驗教學(xué)來看,主要集中在流體壓強測量到流體力學(xué)三大基本方程的驗證等內(nèi)容上,這就是大部分屬于驗證性實驗,設(shè)計性實驗安排不到位,缺乏了綜合性實驗,阻礙了學(xué)生關(guān)于創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)和發(fā)展,還有一點值得注意的是,當(dāng)前大學(xué)教育仍然沒有擺脫重理論、輕實踐的弊端,所以實驗課程安排的課時是不夠的。
2.2教學(xué)方法和教學(xué)模式未有新破圖
受到了我國傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響,在實驗教學(xué)的過程中,老師通常采用的教學(xué)步驟都是講授-演示-指導(dǎo)-批改實驗報告等,而學(xué)生就一味地跟著同一個指示來進(jìn)行實驗,缺乏了自己的思考,一旦發(fā)現(xiàn)問題,也是請教老師來直接幫忙助理,那么實驗課程就會無形中形成了一門應(yīng)付式的課程。
2.3實驗室開放工作開展程度不夠
當(dāng)前高?;旧隙奸_設(shè)了關(guān)于流體實驗操作的相關(guān)設(shè)備和平臺,而高校也普遍存在著這樣的一個問題:實驗室僅僅對參加競賽的同學(xué)或者一部分教師開放,這樣不僅導(dǎo)致設(shè)備沒有得到有效的利用,還影響了學(xué)生對實驗設(shè)備的認(rèn)識,所以即使實驗設(shè)計方案多么理想,也會導(dǎo)致學(xué)生因為不能使用設(shè)備的問題,而無法進(jìn)行開放性實驗,從而也就不利于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.完善當(dāng)前流體力學(xué)實驗的對策
3.1改進(jìn)實驗內(nèi)容和教學(xué)方法
適當(dāng)修改目前使用的實驗指導(dǎo)書,目的就是將原理方面的內(nèi)容盡量做到簡明扼要;實驗操作的步驟不宜過于細(xì)致;第一,可以考慮通過增加思考題和小設(shè)計來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在流體流動方面可以增加壓強、液位、流量和流速等方面的測量,讓學(xué)生能夠在宏觀的層面上對流體有一定的感知,通知在大腦中也能形成關(guān)于流體的基本表征的感知,加強學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí);第二,增設(shè)演示性實驗的內(nèi)容,讓學(xué)生可以提前對儀器有所認(rèn)識,從而實現(xiàn)了學(xué)生課堂上對抽象概念的感性認(rèn)識,也有利于區(qū)分不同實驗的側(cè)重點指出;針對驗證性實驗來說,研究的重點應(yīng)當(dāng)在實驗原理、操作技能、數(shù)據(jù)分析和整理結(jié)果上,要求學(xué)生能夠結(jié)合實驗基本原理,運用所學(xué)到的知識,將實驗過程和步驟詳細(xì)地寫出來,設(shè)計出數(shù)據(jù)處理的方法,能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進(jìn)行分析和整理。
3.2改進(jìn)實驗教學(xué)的模式
重視學(xué)生啟發(fā)式教學(xué)的意義,結(jié)合實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容,通過舉一反三的提問方式,為學(xué)生提供獨立思考的空間,要求學(xué)生注意對實驗現(xiàn)象的觀察,增加對實驗規(guī)律的分析和總結(jié),而老師也應(yīng)當(dāng)在這個層面上進(jìn)行總結(jié),可以對學(xué)生提出更加深一層次的問題來讓學(xué)生再次思考。
3.3轉(zhuǎn)變實驗方式
用設(shè)計實驗或者綜合性實驗取代部分實驗,讓學(xué)生能夠在實驗中將所學(xué)的知識充分利用起來,以雷諾實驗為例,測量圓管內(nèi)流過的水體積是利用接水盤的,而水流的時間是通過秒表來測量的,從而再對圓管內(nèi)水流的速度進(jìn)行計算。同時,我們可以讓學(xué)生設(shè)計出幾個方案,采用不同的方法來對圓管內(nèi)水流的流速進(jìn)行測量,例如,通過畢托管和孔板來對流量進(jìn)行測量等。學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計方案的過程中一般都會對畢托管、孔板等相關(guān)流量計的測量原理和構(gòu)造產(chǎn)生了解,這在一定程度上又可以鞏固自己所學(xué)到的理論知識。這樣的教學(xué)模式對于老師來說,促進(jìn)了老師對實驗的專研素養(yǎng),業(yè)務(wù)能力有所提高,對于學(xué)生來說,其學(xué)習(xí)的思維的活躍程度也有所上升,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生對于新知識的理解能力,讓學(xué)生可以在獨立的空間內(nèi)進(jìn)行思考,實現(xiàn)實驗的創(chuàng)新。
4.結(jié)束語
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