大學物理實驗教學改革的思考論文

時間：2021-07-04 12:45:15 論文我要投稿

大學物理實驗教學改革的思考論文

　　摘要：本文通過對國內(nèi)外大學物理實驗現(xiàn)狀的分析，比較國內(nèi)外教學模式，針對我國大學物理實驗具體現(xiàn)狀，在教學模式、教學方法以及最后成績的評估等方面提出了改進意見，以具體實驗為例進行具體分析，并且給出具體解決辦法，通過把學習主動權(quán)交還給學生來激發(fā)學生學習熱情，以達到提高大學物理實驗課程質(zhì)量的目的。

大學物理實驗教學改革的思考論文

　　關(guān)鍵詞：物理實驗；教學模式；傳統(tǒng)教學；教學改革；教學方法；評估模式

　　一、概述

　　物理學是自然科學中最重要，最活躍的帶頭學科之一，也是許多新興學科、交叉學科和新技術(shù)學科產(chǎn)生、成長、發(fā)展的基礎(chǔ)和前導。大學物理實驗是對理工科專業(yè)學生開設(shè)的一門基礎(chǔ)必修課，是理工科大學學生進入大學后接觸的第一個系統(tǒng)的實驗訓練，是對學生進行科學實驗基本訓練的開端。該課旨在使學生獲得基本的實驗知識、方法和技能方面的訓練，是后續(xù)課程的實驗基礎(chǔ)，是提高實驗能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的重要起點。

　　二、國內(nèi)外現(xiàn)狀

　　國外對于物理實驗非常重視，鼓勵學生有自己的見解和思考，所以國外的大學物理實驗在教學內(nèi)容上，基本屬于設(shè)計性實驗，且與實踐緊密結(jié)合。注重為學生提供足夠的條件，由學生選擇實驗題目，查閱資料，查找實驗原理，確定實驗步驟和實驗方法，再測量數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。國內(nèi)越來越多的高校把大學物理實驗課作為獨立課程開設(shè)，對大學物理實驗課的重視也日益得到加強。無論從教學理念、實驗內(nèi)容還是教學形式、實驗手段，都在進行全方位的改革。近年來，由于科學技術(shù)進步所帶來的實驗儀器進步以及教育部開展的精品課程建設(shè)，實驗室示范中心建設(shè)，使我國許多高校的大學物理實驗課程的整體水平提高較快，與發(fā)達國家大學的差距日益縮短。國內(nèi)目前主流的實驗教學模式是：老師講解，學生做實驗，再完成報告。這種方式的優(yōu)點是能提高實驗效率，保證絕大部分學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗，但卻容易使學生養(yǎng)成課前不認真預習（甚至不預習），聽老師講完后一邊看書一邊做實驗的習慣，所謂做實驗就是測數(shù)據(jù)，至于實驗的真正目的是什么，為什么要這么做，學生根本不愿去思考；另一方面，老師對實驗成績的評定也主要是以數(shù)據(jù)或報告為主，缺乏對實驗過程的評價，這也是導致學生重結(jié)果、輕過程、甚至為了成績而去偽造數(shù)據(jù)的重要因素。

　　三、大學物理實驗教學改革的一些建議

　　（一）教學模式的改革

　　由于我校的現(xiàn)狀特殊，每學期上課學生人數(shù)都很多，現(xiàn)在上課采取模式是，學生自由選課，老師負責固定的實驗室，這樣有利于儀器維護和維修，但因為學生不固定，老師沒辦法進行教學改革和學習效果跟蹤。如果實驗教學也可以和理論教學一樣，讓老師負責固定的`教學班，并且?guī)赀@個教學班所有的實驗，這樣老師就可以認識每一個學生，也可以根據(jù)每堂課每個學生的表現(xiàn)，深入了解他們對大學物理實驗這么課的認知程度，也可以了解他們的學習習慣和能力，從而可以給出相應的教學方法。例如，在“示波器調(diào)整與使用”這個實驗中，我們在教學的時候，按照實驗目的，讓學生掌物示波器的基本調(diào)整方法、工作模式、掌物用示波器觀察信號的方法以及示波器各功能和按鈕。從課堂教學效果來看，學生都可以掌物，但是下課以后他們只會完成實驗報告，過一度時間以后，就有可能忘記。因為示波器不光在大學物理實驗中應用非常廣泛，在各個專業(yè)實驗方面也是常常涉及，所以如果跟班教學，老師可以細細觀眾每個孩子掌物情況，對于那些稍有欠缺的同學，在以后每次講到關(guān)于示波器的實驗中，重點提醒和指導，以達到鞏固的目的，以便在以后的實驗中熟練使用示波器。

　　（二）教學方法的改革

　　現(xiàn)有的傳統(tǒng)教學模式，老師講解實驗原理、實驗儀器和步驟，最后學生按照固定模式和方式一步一步完成實驗，記錄原始數(shù)據(jù)，再計算數(shù)據(jù)和誤差分析。整個過程，學生都在按照老師的要求按部就班地完成實驗，否則就有可能在規(guī)定時間里完成不了實驗，這樣的傳統(tǒng)教學根本不可能激發(fā)學生的學習積極性和主動性，更不要說激發(fā)學生的自主創(chuàng)新了。采取跟班教學后，老師可以根據(jù)本班學生實際情況采取多樣化的教學方法，如，給出實驗題目，學生自己查資料，自己設(shè)計實驗步驟和方法，以激發(fā)學生的學習熱情；也可以把學生分成多個小組，進行小組討論，交流學習，發(fā)揮同伴學習的效果；也可以把學生分成兩個大組，給出實驗現(xiàn)象，讓他們進行正反方辯論；還可以翻轉(zhuǎn)課堂，給出教學視頻，課前通過教學視頻自學，課堂提問解決問題，諸如此類的教學方法，可以根據(jù)本班學生的實際情況不斷改革和創(chuàng)新，在吸引學生自主學習的同時，可以從中發(fā)掘?qū)W生的才能，還可以為每年的大學物理實驗競賽提前選拔人才。例如，在“重力加速度測量”這個實驗中，給出設(shè)計要求：要求重力加速度的相對不確定度小于0.5%，即/g0.5%，然后要求學生根據(jù)設(shè)計要求，通過查詢資料，確定出實驗方法，推導出測量需要的公式，然后根據(jù)提供的測量工具進行儀器選擇和比較。最后給出一套完整的測量方法，并且驗證所采取的方法是否符合設(shè)計要求，如果不符合又該怎么改進。在這個實驗中，我們不僅是可以讓學生自己動手查資料，設(shè)計測量方法，還可以根據(jù)實驗過程中出現(xiàn)的各種問題進行討論。比如重力加速度的測量方法有很多，單擺法、復擺法、自由落體法等，在我們的實驗中用的哪種方法，為什么；儀器選擇也可以討論，鋼卷尺，鋼直尺等，每一種儀器也有多種最小分度值的，我們究竟該選擇哪種儀器。通過學生之間的討論，發(fā)揮相互學習相互幫助的優(yōu)勢，互相促進。又比如在“楊氏彈性模量的測量”這個實驗中，無論老師如何細心耐心講解，最后在儀器調(diào)整過程中，很多同學還是花很多時間才能找到標尺的像，這樣課堂時間也不夠，很多同學都不可能在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗，最后就變成惡性循環(huán)，編數(shù)據(jù)，抄數(shù)據(jù)。鑒于這樣的情況，老師可以事先錄制一個簡短視頻，把調(diào)整儀器的方法、要點，步驟等，以及如果某一步未調(diào)好，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象等，都一一反應在視頻中。學生課前預習時，除了預習書本上的理論知識，還要觀看視頻，這樣在課堂，學生調(diào)節(jié)儀器的過程時，對儀器調(diào)節(jié)已經(jīng)有一個基本的了解了，在實際操作中，才可以做的又快又準。

　　（三）多元化的評估模式

　　傳統(tǒng)教學之后就是期末考試，我們的實驗教學現(xiàn)有考試模式就是筆試和操作。采取多元化教學模式之后，我們與之對應的就應該是多元化的評估模式。除了筆試和操作，老師還可以根據(jù)學生平時學習的情況，給出多樣化的評估方法。如第一學期結(jié)束時，由于學生還處在從高中學習過度到大學學習的過程，老師可以給出一個新的實驗題目，讓學生通過查資料完成一份完整的報告，包括原理、方法、步驟和數(shù)據(jù)處理、誤差分析；也可以讓學生寫出本學期的學習心得體會；也可以讓學生寫調(diào)研報告，對教學的改革建議。第二學期結(jié)束時，學生已經(jīng)適應大學學習，也已經(jīng)掌物了大學物理實驗的基本技能和方法，所以這個學期的期末考試，老師可以適當增加難度，可以給出一個實驗現(xiàn)象，讓學生自己通過現(xiàn)象判斷對錯，并且給出理由以及相關(guān)報告，也可以讓學生自己擬定題目，進行創(chuàng)新實驗，從實驗方法、原理、儀器改進和實驗構(gòu)建等方面給出完整的報告，老師再從中選擇一些可行的方案，進一步指導學生進行實驗的創(chuàng)新和改革。以上方案并不是孤立的，老師在教學過程中，可以根據(jù)學生的具體情況，把多種評估方式結(jié)合使用。

　　四、結(jié)束語

　　科學實驗在科學技術(shù)的發(fā)展中起著關(guān)鍵的作用，在人們認識自然、開拓和探索新的科技領(lǐng)域中，實驗是一種不可缺少的方式。作為研究自然界物質(zhì)運動最基本最普遍形式的物理學，其形成和發(fā)展是以實驗為基礎(chǔ)的，由此可見物理實驗的重要性。所以我們要打破傳統(tǒng)的固定教學模式，通過對大學物理實驗教學模式和方法以及最后成績評估的改革，把學習的主動權(quán)交還給學生，讓每一個學生都可以積極地投入到學習中，這樣不僅可以調(diào)動學生的積極性和創(chuàng)新性，同樣可以調(diào)動老師的積極性，老師也不再墨守成規(guī)按照老規(guī)矩教學，而是可以接收國內(nèi)外先進的教學理念和模式，最大限度地發(fā)揮自己專長的同時，調(diào)動學生的積極性和創(chuàng)新性，在教與學的過程中達到雙贏的效果。

　　參考文獻

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