淺談物理開放式實驗

摘要: 本文作者結合工作實踐，對所在高校物理實驗室為學生提供的開放式實驗的優缺點進行了分析，并提出了改進意見。

關鍵詞: 物理開放式實驗實施內容優缺點改進措施

一、前言

開放式實驗教學是讓學生在寬松的實驗環境下，通過實驗進一步理解和鞏固知識，培養學生的自修能力和動手能力，拓展學生的知識面，進而培養其應用所學知識解決實際問題的能力。由于動手能力存在差異，不同學生對同一實驗完成時間有長有短。對動手能力較強、學有余力的學生，教師應鼓勵他們在業余時間內完成課外實驗，讓他們有充分展示自己的空間，拓展他們的知識面;教師還應補充新的實驗內容，在確保所有學生都能達到實驗教學基本要求的條件下，充分挖掘學生潛在的學習能力，培養學生的自修和動手能力，體現因材施教的原則。

學生在自修的過程中，如果想用實驗手段解決疑難問題，教師應給予充分的肯定和鼓勵，學校實驗室也應提供便利。學生把在自修過程中發現的問題拿到實驗室去解決，這實際上是一個發現問題、分析問題、解決問題的鍛煉過程，也是學生培養自學能力的過程。有時在實驗過程中學生還會了解一些新知識，教師應補充新的實驗內容，促使學生進一步自主地分析、思考問題。學生進行獨立思考、查閱相關文獻資料，可完善和提高自修能力，是培養個人能力的有效途徑。

二、實施內容

我校理學院物理實驗室為了很好地適應新的教學模式，積極地探索新的教學方式，為學生提供了開放式實驗，采用三階段教學模式:學生自修、課堂講授實驗要點、實驗操作。學生在自修階段，應根據自己所選的試驗，積極查找相關資料(實驗背景，原理，如何完成實驗，預期結果)，對有疑問、模糊的概念，要積極找教師答疑解惑。這樣可以使學生初步掌握該實驗的步驟、解決方法，使學生對基本知識、基本理論有所體會，完成實驗前的準備工作，以達到鞏固所學知識和理論的目的。在課堂講授實驗要點階段，即開放式實驗教學階段，教師要在上課前對學生的預習進行檢查評估(主要針對實驗原理、預習報告中的操作步驟進行檢查)，向學生強調實驗中的關鍵性操作，安全提示，對實驗操作進行指導。在實驗操作階段，教師現場指導，學生進行動手實踐操作，這是學生從理論上升到實踐的過程。

從2004年10月份開始，我校物理實驗室累計選做人數情況為:03級學生預約人數200人次，實際操作人數120人次;04級預約人數768人次，實際操作人數500人次。這基本上達到了我們設計這種教學模式的目的。

1.開放內容

我們除正常教學內容外，還在基礎物理實驗中補充了力、熱、光、電的實驗內容。根據實驗教學要求，我們提供的實驗項目在面向05級學生時變更為:第一學期提供:用示波器做李薩茹圖形、用模擬法描繪靜電場的分布、用落球法測液體的粘滯系數和線脹系數的測定;第二學期提供:用位相法和時差法測定超聲波聲速、非平衡橋測熱電偶、磁滯回線的測繪、用低壓電位差計測電阻。

2.開放時間

根據實驗室的條件，我校物理實驗室的開放時間安排在四個實驗室有課的時間，四個實驗項目同時開放，學生可以根據自己的時間，來選擇預約試驗項目和時間。但是效果不是很好，原因有兩點:(1)開放實驗是正在上課的教師兼顧指導學生選做，所以選做的學生在做實驗時缺少指導，有些盲目。(2)開放實驗時間安排由于具有局限性，因而影響了學生預約的積極性。

3.開放選題

我校每學期為學生提供了四個實驗，并可自由選擇。

三、開放式實驗的優缺點

1.優點

(1)調動了學生主動學習的積極性，有效培養了學生的實踐能力。

在實驗中，我們注重培養學生的參與意識和動手能力，放手讓學生獨立做實驗，代替教師帶著學生做實驗的舊模式;讓學生自己閱讀說明書和實驗資料，為學生創造了一個能發揮自身特長的教學環境，符合學生的特點，使學生按照自己的學習規律調整學習的內容和時間，變被動為主動。這樣激發了學生學習的積極性和主動性，有效地培養了學生實際操作的能力，充分挖掘了學生的潛力，有效地培養了學生敬業精神和創新能力。

(2)促進了教師業務素質的提高。

開放式實驗對教師的業務素質提出了更高的要求。新實驗體系采用循環實驗方法，每個教師不僅要指導基本實驗，還要指導開放實驗。這就要求教師既要有扎實的基礎理論知識，又要熟練的操作技能。教師只有不斷地充實自己，更新知識，促進業務素質的提高，才能給學生更好的指導。

2.缺點

基礎物理實驗教學主要服務對象是大學1—2年級本科學生(相當部分高校僅局限于大學低年級)。

(1)開放式實驗教學缺乏有效的運行機制。

學生態度積極，但是因為實驗室在開放時間上有一定的局限性，很多學生失去了選做實驗的機會。

(2)能力培養的不完善。

開放實驗的重要的目的是培養學生的動手、自學的能力，但是教師提供的參考資料不充足，并且低年級學生對自學形式沒有更深的認識。

四、改進措施

在實驗室開展開放實驗的三年期間，通過探索與總結，我們認為實施開放式實驗的需要以下條件的保障:

1.選用合適的教材和實驗指導書。開放式實驗教學需要與課堂教學和學生的自修緊密結合，因而我們需要選擇適于教學需要的優秀教材和參考書，為學生提供有效的途徑查找完成實驗的文字內容。

2.加強對學生自學能力的培養。開放式的教學強調學生的自學能力，教學形式宜采用學導式，從而充分調動學生學習的熱情和積極性。

3.加強實驗室管理，建立有效的開放實驗預約機制。

五、結語

科學的物理開放式實驗，不僅能讓學生完成正常的課時內容，而且能給學生提供更有意義的實驗內容、更好的實驗環境，使能讓其學到更多的知識，從而提高教學效果，更優質高效地完成實驗教學任務。