摘 要:隨著教學改革的進行人們逐漸認識到物理實驗不但是物理研究的基礎,也是物理教學改革的基礎,如何解決傳統物理實驗教學中的缺點,加強物理實驗實驗教學的現代性和先進性,成為物理教學改革的首要任務,本文針對傳統物理實驗教學的特點,提出了幾點改革建議。
關鍵詞:物理實驗 教學改革
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2011)07(b)-0031-01
物理實驗是工科職業院校的必修課,也是一門實踐性和應用性很強的課程。物理實驗教學不僅能幫助學生正確理解物理概念和規律,而且與課堂理論教學相比,在培養和提高學生動手能力、觀察能力、理論聯系實際能力等方面都更具優勢。同時也為學生的研究能力、開拓能力、創新意識等綜合科學素質的培養提供了較好途徑。是培養學生學習能力、實踐能力和創新能力的重要環節。同時,物理實驗也是培養專業基礎厚、實踐能力強的創新人才的重要基礎。如何做好物理實驗教學的模式改革成為物理教學改革的重中之重。
1 現行物理實驗教學的特點
1.1 嚴格按照實驗步驟,做好規定動作,得出固定實驗結論
在傳統實驗教學中,學生往往過分依賴教師指導,幾乎所有實驗都由教師安排內容、準備儀器,教師在學生做實驗前先講解實驗的目的、原理、步驟并做演示,學生只要按照現成的步驟進行實驗,最后把結果寫在統一設計好的記錄實驗數據的報告紙上即可,在規定的時間內,完成規定的實驗步驟,得出固定的實驗結論。這種僵化的實驗教學模式在很大程度上抑制了學生的積極性和主動性。
1.2 研究型實驗少,驗證結論成為實驗的唯一目的
現行的物理教學中往往只完成教材中規定的幾個實驗,通過實驗定性的驗證物理學原理,得出統一的結論,學生實驗沒有新意,學生積極性不高。甚至部分學生得出錯誤結論時,教師只是簡單告知學生步驟錯誤,而不是教會學生通過錯誤的實驗結論(過程)去發現新知,學生也往往知其然而不知其所以然。
1.3 實驗課時間固定,第二課堂和自制實驗缺失
實驗課程的開設往往是物理教學進行到某個進度需要通過某個實驗來驗證物理教學結論的時候,同一專業的平行班級扎堆實驗,導致實驗資源嚴重不足,過了這個階段實驗教學也同時停止。學生的第二課堂中物理實驗課程基本不開設,更不用提自制實驗了。
1.4 學科孤立與專業學習無關聯
從實際教學看,物理的實驗教學僅僅是簡單的力學、電學、磁學等知識,與學生所學專業沒有任何聯系,學生的實驗僅僅局限在物理的知識點中,不能和專業知識對接。
2 新型物理實驗教學改革的方向
基于傳統物理實驗教學的特點,我們認為物理實驗教學應從以下幾個方面進行。
2.1 基礎實驗理論教學
可采用講授與演示相結合的教學方法,教學內容為:物理實驗教學的指導思想、物理實驗操作的初步規范、物理實驗教學的主要方法、誤差理論在物理實驗教學中的應用、物理實驗教學研究。通過演示和講授,轉變學生輕視實驗教學的思想,初步理解物理實驗方法和實驗教學研究方法,同時通過“多看一點”、“多聽一點”,激發學生對本學科的興趣,例如“虹吸噴泉”、“電磁鐵與大力士”等,都有很強的趣味性和知識性,貼近學生的生活,迎合學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。
2.2 基本實驗儀器設備的操作
可采用開放實驗室的方法,讓學生通過觀察、操作、簡單使用實驗儀器完成表格式實驗報告,掌握各種儀器的使用、調節要領,使之在后續實驗和今后教學崗位上能拿來就用。主要包括各種電源、變阻器、電表測電筆、氣壓計、濕度計等。
2.3 基礎實驗的講解
通過演示實驗或者實驗室操作,講解基礎的物理實驗,驗證物理實驗結論,比如滑動摩擦和滾動摩擦的比較,機械能守恒的驗證等等。
2.4 注重自制實驗教具的開發與專業知識的結合
基礎實驗與專業的結合一直是實驗教學的難點,從實際教學中看,不是缺乏實驗器材或者實驗課題,而是實驗教學的執行者缺乏創新,怕麻煩。
實際操作總可以要求學生提出方案,教師修改認可后,在規定的時間內完成,通過教師的指導首先使學生能夠完成基本材料的加工,基本物理量的遷移和放大;其次讓學生學會資料的收集和實驗方案的制定;第三掌握實驗設備得制作及經驗的交流。比如制作驗證機械能損耗的設備(如圖1)。
在常規的物理實驗中,學生和教師的實驗目的是驗證機械能守恒定律,對于其中的能量損耗在一定范圍內忽略不計。那么其中忽略的能量損耗怎么去求解,我們可以針對工科職業學校學生的特殊情況,可以讓學生通過簡單的材料制作一個實驗教具。這個教具制作中涉及力學原理、材料選擇、加工工藝(車、鉗、刨、磨)等。實驗結束讓學生通過小論文的形式提供實驗報告。實驗報告的重點是:探討實驗過程中成功的經驗和失敗的教訓;提出改進實驗的建議及減小誤差的方法。
2.5 實驗考核方法的改進
實驗教學方式改變后,需要制定完善的實驗評價機制,采取綜合考察的方法來評價學生的實驗成績,從實驗預習、實驗報告、操作步驟、實驗態度、制作工藝等方面入手,重視學生實驗的過程和實驗習慣的養成,著重體現學生的糾錯能力和對錯誤結論的分析能力,反映學生在自我創新方面的成就,注重學生合作能力的培養。
新的實驗教學方式的改革無論對教師的教,還是對學生的學,都會有很大促進作用,一方面,帶實驗課的老師必須有更強的責任感,促使他們更加認真地備課,不僅準備實驗方法,也注意準備有關的理論知識,課堂上對學生要求更嚴,講解、示教、輔導及答疑也更加耐心細致;另一方面,學生要比以往更重視實驗課,提高學習的自覺性和積極性,實驗中既要注重自己動手操作,也要注意配合,并注意在平時養成良好的學習習慣。
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