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摘 要 ： 物理实验教学是物理学整个教学中的重要环节.在讨论大学生创新能力的基础上,文章分析了大学物理实验教学中存在的问题,并对教学模式的改革与实践提出了建议.
Abstract： Physics experiment teaching is an important part of the whole teaching of physics. Based on the discussion of college students' innovative ability, the paper analyzes the existing problems in college physics experiment teaching, and proposes remendations for teaching mode reform.
关 键 词 ： 物理实验教学；创新能力；问题；建议
Key words： physics experiment teaching；innovation capability；problems；suggestions
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）12-0251-02
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作者简介：王会峰（1977-）,女,山西晋中人,讲师,研究方向为生物物理与物理教学.
0 引言
物理实验教学是物理学整个教学中的重要环节,它对于高素质创新人才的培养有着不可替代的作用.大学物理实验课的学习,可以加深学生对物理概念和物理知识的理解,使学生掌握科学实验基本实验技能,为后续的专业实验课程和科研工作打好基础,培养学生综合应用理论知识的能力,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生独立思考和勇于探索精神的创新精神.但是,由于长期受传统教学模式的影响,不管是基础性实验还是综合设计性实验,物理实验的教学模式都是几乎一样的,都是学生根据教材预习,教师对照仪器讲解,学生按照规定的步骤进行实验,提交报告.这在一定程度上限制了学生学习的主动性与积极性,学生失去了发现问题、独立思考、解决问题的机会,也失去了享受解决问题所带来的乐趣,学生没有失败的机会,没有失败中自己寻找成功之路的经历,也就无所谓经验,学生只是在机械地模仿了一次实验过程,而这个过程很快就被遗忘了,因此好多学生对实验的兴趣越来越淡甚至很反感,因而使大学物理实验课的重要作用根本没有得到发挥.
1.论大学生创新能力
目前,世界各国的高等教育,都以注重大学生创新能力的培养为导向在不同程度上进行着教育改革.比如专业的重新设置,培养方案的不断调整,综合性设计性实验比重的不断增加,大学生科研课题的开设和力度的不断加大等,均体现了国家、高校对大学生创新能力培养重要意义的认识.工作作了不少,也起到了一定的效果,但是距离理想却仍旧有不小的差距,为什么呢?创新能力的主题是大学生,国家、学校、老师能做的大部分是改变环境,创造条件,并不一定能达到预期目的,比如大学物理实验现在开综合性设计性实验目的就是培养学的创新能力,可是结果呢,和其他实验没有多大差别.我认为我们还要更深刻地理解创新能力这个概念.创新能力有了一定的环境和条件之后,要在每节课,每个课题中进行落实,否则前面做的也只是摆设.
综观近十年的研究成果,国内学者对创新能力的理解各不相同,但他们对创新能力内涵的阐述基本上可以划分为三种观点：第一种观点认为创新能力是个体运用一切已知信息,包括已有的知识和经验等,产生某种独特、新颖、有社会或个人价值的产品的能力.它包括创新意识、创新思维和创新技能等三部分,核心是创新思维.第二种观点认为创新能力表现为两个相互关联的部分,一部分是对已有知识的获取、改组和运用；另一部分是对新思想、新技术、新产品的研究与发明.第三种观点从创新能力应具备的知识结构着手,认为创新能力应具备的知识结构包括基础知识、专业知识、工具性知识或方法论知识以及综合性知识四类.上述三种观点,尽管表述方法有所不同,但基本上能将创新能力的内涵解释清楚.本人认为创新能力即通过获取的知识、技能、经验来发现问题、分析问题和解决问题的能力.新的产品,新的理论均是对所发现问题的分析解决的结果.因此对大学生创新能力的培养就分为了两个部分,即对知识、技能和经验的获取和发现、分析、解决问题的能力.这两个部分相辅相成.这在实践教学中体现尤为明显.在实践中应用知识和技能获取能力.实践教学过程能够巩固加深对理论知识的理解和认识,但更重要的是培养学生发现分析和解决问题的能力.
2.大学物理实验教学中存在的问题
传统的实践教学模式是学生预习,教师讲解,学生模仿完成并写实验报告.由于受到课时的限制,教师不讲学生完不成教学任务,而教师讲解并示范,学生就省去了思考的必要,有的学生甚至做出了实验结果却对原理似懂非懂,学生很少有机会碰到问题,即使碰到问题也首先想到找老师,并没有去分析问题,更谈不上解决问题.
对此,我们以电子信息科学与技术专业2010级和2011级试验班学生为对象,进行了大学物理实验课堂教学的改革尝试.
3.教学模式的改革与实践
我们对实验项目的安排尽量与理论教学进度保持平行.使学生真正做到理论指导实践,实践加深理论.另外,对于基本操作训练的实验放在前面,以保证后面实验的顺利进行.此外我们针对大学物理实验教学中存在的问题,重点做了以下一些尝试.
首先,我们将教学模式从传统的“注入式”转变为“放羊式”.大学物理实验每周两个课时,我们在这之前和实验室协调,结合学生的时间,找两个课时的时间让学生在实验室预习,严格讲就是预做,在针对实际实验仪器进行理论预习,并做必要的操作预习.这次预习老师也会到,但是不讲解,在正式上课的时候学生进行实验,碰到自己不能解决的问题,老师可以适当提示.这样学生通过预习,对理论得到很好的掌握,同时没有老师的示范讲解,学生也有了时间和机会来发现问题,分析问题,解决问题,这次实践的过程中学生获得了知识技能和经验,发现分析解决问题的能力也得到了锻炼.
其次,我们对学生的考核也从过去的以实验报告和到课情况给出成绩改为对学生操作动手能力的考查,另外对于理论和实践能力很强的同学,我们鼓励其做扩展内容,比如分光计测光栅常数等.
再次,实验报告也从原来实验总结选做改为必做,及实验报告的最后一项对本实验的总结,学生写出发现问题的解决的方法,并对类似问题进行总结.
另外,教师利用一切机会启发学生进行思考,提高学生的学习兴趣,比如在做非线性电阻伏安特性实验时,问我们先做二极管正接好还是先做反接好来启发学生思考并发现二极管伏安特性曲线的特点.实验仪器利用率极高,我们三四节做,前两节也有人做,所以老师也不确定仪器是否都良好,一些仪器的问题可以请学生想办法帮忙来解决.二极管是否良好很是关键,所以就分别让两组学生现进行检测,完了再进行实验,这样不仅提高了效率,也给学生提供了提高能力的机会,同时激发了他们对此课程的兴趣.通过观察发现,但凡自己独立解决过一些问题或帮老师检测过仪器的同学,表现出对实验的热情都很高,而且实验报告也写得科学规范.
4.结论
从教学效果和与学生的座谈及学生各种形式的反应来看,这种教学模式比传统的教学模式要好,但是,要在大学物理实验中全面推行,还是受到各种条件的限制,参加大学物理实验的学生人数多,加之老师及实验室时间的原因,每个人都进行一次预习并不现实,不能很好地预习,就没有时间和机会发现问题,更谈不上解决问题.因此大学物理实验教学还需要极大地调动学生及教师的积极性,以各种渠道达到预习的目的,以各种形式启发学生进行思考,改被动模仿为主动探索,从而达到实验教学目的.