貫徹基本方法,提高實驗技能

摘要筆者在從事數年的大學物理實驗的教學過程中發現，要提高學生的實驗技能，必須做到激發興趣，學以致用。為此筆者從學生所關心的問題出發，利用現代化教學手段，強化實驗現象，分析實驗結果，收到較好的實驗效果。

關鍵詞 應用性 趣味性 實驗技能

中圖分類號：G712文獻標志碼：A

Implement the Basic Methods to Improve Laboratory Skills

QIN Zhen[1]， LI Zijiong[2]

([1]North China University of Water Resources and Electric Power， Zhengzhou， He'nan 450011;

[2]Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou， He'nan 450002)

AbstractThe author， a university teacher with years of experience in teaching course in physics laboratory techniques， has found that it is more important to get the students interested. He has been trying the approach of making the experiments relevant by basing them on what the students cared about in their life and applying the theories they have learned with the help of modern teaching methods and techniques， followed by analysis of the phenomena and the results. The efforts have proved efficient.

Key wordsapplication; interest; physics laboratory techniques

隨著科技的發展，《大學物理實驗》作為工程院科的基礎課程，備受教師和同學們的關注，長期以來，如何提高教學質量，激發提高學生實驗技能是教師們思考的一個重要問題。為此，筆者在日常的教學中做了大量工作，嘗試了多種方法都取得了顯著的教學成果。

1 做好實驗準備，講好物理實驗的緒論課

《大學物理實驗》在我校作為工科類的基礎學科一直不被學生重視，原因諸多。其中一個原因是作為新生，側重于理論理解和解題方法的學習，很少動手去做實驗。另一個重要的原因是，大學物理實驗屬于我校工科類的考查課，因而學生不感興趣。針對此類問題，筆者都在每一學年度新生入學的同學中進行了部分學生走訪與學生代表進行了深入交談，相當部分學生認為上實驗課就是放松心情，調節情緒。實驗課并沒有引起學生的廣泛重視，為此，在第一次上課的三個學時里，不做實驗而講述緒論課，緒論課既要突出它在科技發展中的重要作用，又要體現了它的時代特征，具體內容包括兩部分：一是物理實驗課的基本要求和相關的獎懲措施，包括了解實驗的時代背景，掌握實驗的原理和操作方法，以及提前預習有關內容，要求學生上網搜集相關的信息，認真完成實驗報告的書寫等；二是物理實驗在實驗中的應用與科技進步的關系，在科技中的作用等內容。在緒論課之后，讓學生完成課后作業，請每個學生以科技是第一生產力為題，論述科學實驗在科技發展中的重要性。從幾年教學實踐中來看，同學們比較積極樂于搜集材料，精心準備做了深刻的論述，為以后上好每一節實驗課打下了良好基礎，同時也為在教學中取得了良好的效果提供了足夠的保障。

2 實驗課中適當加入物理學史的相關內容，激發同學們學習興趣

在講述物理實驗原理過程中，插入相關實驗條件和時代背景的講解，做到既拓寬了學生的視野又激發了學生的興趣，端正了學生態度；既要學習大師們堅韌不拔的鉆研精神，又要學會他們的科學研究問題的方法，逐步加深對有關原理的理解，提高學生科學分析問題和解決問題的能力。

在教學工作中針對不同實驗所涉及到的實驗內容，講述大師們孜孜不倦的科學探索過程。在《鐵磁材料的磁滯回線的測量》的實驗中，首先講述了測量材料磁滯回線的意義以及相關的電磁學理論。結合相關內容，講述電磁學理論的建立過程。它是經過奧斯特、安培、法拉第、麥克斯韋等大師們的潛心研究、逐步完善而形成一個系統化的科學理論。講解中突出了奧斯特的自然界辯證統一的哲學思想，經過二十年的潛心研究最終發現了電流的磁效應。贊揚了安培等大師們的思維敏捷、堅持不懈的刻苦鉆研精神以及卓越的數學才能，在僅僅四個月的時間里闡述了電磁力的有關規律，提出了安培定則一和安培定則二，同時也打開了電動力學的大門。突出了法拉第在極其艱苦的條件下，刻苦努力，完成了著名的法拉第電磁感應定律，開創了電氣化發展新時代。突出了麥克斯韋以超人的睿智和數學才能，在前人理論的基礎上完成了系統的電磁場理論，并給出了簡明而準確的數學表達式。同時講述了量子理論建立的歷史背景，是同學們深刻領悟到理論和實踐的辯證統一關系。通過上述物理學史內容的講解，對培養學生樹立科學的人生觀，開闊事業激發興趣，以及科學的創新精神具有重要意義。

3 聯系實際強調側重應用，提高學生實踐能力

物理實驗課中，部分學生認為物理實驗課（下轉第62頁）（上接第56頁）就是做一些基礎理論的驗證罷了，在實際應用中并沒有多大意義，針對這一問題，在講授中突出在該實驗基礎上建立起來的一次次技術革命和科技進步過程，以及它為人類社會能動的認識自然和利用自然所發揮的重要作用。

在《偏振光的觀測與研究》實驗中，指出光的干涉和衍射現象，證實了光的波動性，而光的偏振更進一步證明了光波是橫波，光的偏振現象是光矢量的振動方向在波的傳播方向上的一種空間取向。在光偏振基礎上研究了偏振光的干涉得以實際應用，在物質的成分分析中，光學計量和應力檢測等生產中得到廣泛應用。如旋光計可用于測量溶液中糖的濃度，橢偏儀可用于測量薄膜厚度及其折射率，這也是目前最常用最精密方法之一。光的偏振還廣泛用于光的成像技術中，它利用不同振動方向的光帶來一定的光程差，而使得人們在戴有偏振片眼鏡的條件下感到圖像具有立體感，大大提高了畫面質量和動感效果。在《邁克爾遜干涉儀測單側光波長》的實驗中，我重點介紹了該實驗儀的劃時代意義。早在1881年，世界各國的科學巨匠們正在為地球上的“以太風”潛心鉆研的同時，美國物理學家邁克爾遜利用分振幅法產生雙光束，精心設計了偏振光干涉的干涉儀。但干涉儀實驗結果卻否定了地球上“以太風”的存在，以太學說被否認，恰給當時在努力從事以太研究的大師們敲響了警鐘，喚醒了他們夢幻般的追求，拯救了一大批科學工作者，使他們免于誤入歧途，并開始了新的科學征程，從而為人類科學事業樹立了個新的里程碑。后來也為愛因斯坦建立相對論奠定了有力的實驗基礎，邁克爾遜也因此成為1907年的諾貝爾物理學獎的得主。

4 營造良好的學習環境，開展課堂討論，提高學生實驗技能

在實驗的學習中，針對不同實驗教學內容采取不同教學方法。針對教材中要求不太高，難度不太大的設計性實驗，圍繞和實驗相關的內容提出問題，供學生們討論，直至設計思路清楚了，方法掌握了，此時讓同組實驗中一個同學把設計思路和方法表述出來，另一位認真細聽，并做好補充，教師作最后總結，從而使得每位同學在實驗中做到主動發現問題，解決問題，思維活躍，情緒高漲。同時也要針對學生沒能注意到的問題，易錯點進行補充，從而發揮了學生的主觀能動性，大幅提高了學生的實驗技能。

綜上所述，在大學物理實驗教學中，我們以現有條件為基礎，從同學們關心問題入手，聯系實際，從具體應用出發，加強實驗的趣味性，激發學生對科學的探索熱情，從而提高學生實驗能力，得到了良好的教學效果。

參考文獻

[1]邱淑榮.大學物理實驗教程[M].河南鄭州:河南科學技術出版社，1999:12-36.

[2]愛因斯坦文集.商務印書館，1996.1:116-136.