分層教學法在大學物理實驗教學中的應用淺析

摘要：本文首先探析了分層教學法的優勢及其在大學物理實驗教學中應用，積極探索和挖掘分層教學法的方式方法，并取得了可人的教學效果。有效地提高了學生的實驗能力，培養其創新精神。

關鍵詞：創新能力 分層教學法 誤差分析 數據處理

中圖分類號：G642.41 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2012）11（a）-0029-01

大學物理實驗課是一門獨立性較強的基礎性課程，其所涉及的知識面廣，儀器設備種類繁多，通過物理實驗課的學習，能有效地培養大學生的實踐能力和科學素養，尤其在培養學生的綜合能力方面其發揮著舉足輕重的作用。

1 大學物理實驗教學的現狀

大學物理實驗教學由于種種原因還存在諸多不足之處，具體有如下幾個方面。

1.1 對課程的重視程度不夠

中學物理課程很少涉獵物理實驗，學生錯誤地將課堂理論課等同于物理課，他們習慣于紙上做題，物理實驗課只是對理論課起輔助作用，并未從真正意義上成為一門獨立的課程。

1.2 對課程的興趣不濃

教學內容因循守舊，傾向于基礎性實驗和驗證性實驗，甚至經常利用誤差知識進行計算，而對于學生來說，誤差理論難以理解和掌握。所以無法激發學生做實驗的興趣。

1.3 課程教學的方法存在弊端

實驗操作過于模式化、呆板化，實驗課學時屈指可數。這嚴重影響學生的學習熱情和思維活力，遏制了學生的創造性思維。

2 分層教學法在大學物理實驗教學中的應用

對于培養大學生的能力素質來說，實驗教學是關鍵。隨著科學技術的日新月異，物理實驗教學改革勢在必行，重新確立教學模式，堅持以學生為核心，充分調動學生的積極性和創造性，不斷提高學生的文化素養，以滿足社會發展的需要。就分層教學法在大學物理實驗教學中的應用做如下探析。

2.1 分層次教學法在實驗理論課教學中的應用

在傳統的物理實驗教學中，老師只是照本宣科，嚴格按照教學大綱進行講解，然后由學生完成余下的實驗環節，其中包括實驗數據的處理及實驗總結等，這種教學模式很難達到物理實驗的目的。實驗課改革勢在必行，且易于采用分層次教學法，下面對此教學法進行闡述。

第一層次的教學內容涉及實驗課在物理學中的地位及作用，重點對物理學的發展及專業實驗進行了闡述，在很大程度上提高了學生對物理實驗的興趣，夯實了實驗教學的基礎。第二層次的教學內容可與預備實驗教學內容同步，除了有物理量的測量、誤差的估算外，還有結果表示有效數字的概念和應用，這既讓學生學會簡單的誤差處理，也讓其直接感觸誤差傳遞知識。就拿測量長度的實驗來說，首先教授學生如何套用誤差傳遞公式，當學生掌握一定的數學知識后，在為其布置有關該項公式的推導及應用知識的學習。第三層次的內容可與基礎實驗同步進行，通常情況下，大學生在學習物理實驗課程時除了需要掌握列表法外，還要掌握圖示法和逐差法，在進行實驗的同時懂得融會貫通，靈活應用數據處理法，生動形象，易于理解。就拿采用拉伸法測試金屬絲的楊氏彈性模量實驗來說，可以大膽應用逐差法來進行數據處理。

2.2 分層次教學法在實驗課教學中的應用

對于剛剛步入大學校門的大學生來說，物理實驗課程是其第一門科學實驗課程，因而在編排課程內容時要甚至考慮大學物理實驗課程是中學實驗課程的延續，宜采用分層次教學方法，大體上可將每學年的物理實驗分為三個層次。

首先，為提高動手能力差以及在中學做物理實驗較少學生的實驗技術能力及科學實驗素養，夯實其實驗基礎，因而第一層次為預備性物理實驗項目，像長度的測量、重量的測量等，同時，教會學生如何使用較常見的測量工具，像顯微鏡、測量儀等，讓學生結合自身物理實驗基礎，自主安排學習時間和內容，進而不斷提高物理實驗水平。其次，為了讓學生掌握實驗儀器的使用方法，熟知測量物理實驗的方法，懂得利用誤差知識處理數據，因而第二層次的教學內容為基礎實驗項目，其側重于訓練學生的實驗儀器操作能力以及實驗測量方法，像如何調節和使用分光計，如何調節和使用示波器等。第三層次的教學內容側重于培養學生的綜合素質和創新能力，該階段主要教學內容為電、力、光、熱等綜合性實驗項目，是綜合性提高實驗，像邁克耳孫干涉儀等項目。

綜上所述，由于教學層次的不同，因而無論是評價學生實驗成績還是教師指導學生實驗的側重點也不盡相同。

3 分層教學法在大學物理實驗教學中的應用效果

實際上，在進行物理實驗教學時，可根據教學進度、學生理解力和實驗題目的不同，而在實驗教學中融進不同的誤差處理理論，不同的實驗項目其對誤差處理理論的側重點也不盡相同，從而實現誤差知識與具體實驗的完美結合。待進行完所有大學物理實驗時，上述所講的誤差理論知識就盡在囊中了。久而久之，學生自然學得系統，得心應手。

考慮到中學物理實驗與大學物理實驗是相互銜接的，可將物理實驗分為三個內容，即預備性實驗項目、基礎實驗項目以及綜合性實驗項目。首先進行的是預備性實驗項目，該實驗項目與中學物理實驗息息相關、相互銜接，易于激發學生的興趣，樹立學好物理的自信心，從而對物理實驗產生好感。其次將物理實驗內容上升到基礎實驗項目，在此階段學生只需稍加努力便可輕而易舉地學會使用實驗儀器設備，熟知測量物理實驗的基本方法，懂得利用誤差知識處理數據，從而提高學生的動手實踐能力。最后進入綜合性實驗項目階段，該階段是學生實驗能力的提升階段，增設電、光、力、熱等教學內容，這些實驗是綜合性設計實驗，其具有一定的設計性、綜合性和創新性。通過獨立完成這些實驗項目，學生的動手能力和綜合能力得以提升。

4 結論

在大學物理教學過程中合理應用分層次教學方法，對于實驗能力強的學生來說，能增強其實驗能力，而對于實驗能力差的學生來說，也能激發其學生興趣，并取得驕人的成績。分層次教學方法的應用，既能調動學生對物理實驗的積極性和主動性，也能鍛煉學生的心智，使其全神貫注地投入到物理實驗中，無論是完成實驗的速度方面，還是實驗的成果方面都有極大的提升。

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