提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略研究

摘 要： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門著重培養(yǎng)大學(xué)生綜合能力和素質(zhì)的課程。因此，關(guān)于提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文通過分析大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，提出提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的一些對策，包括提高學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識，精選大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，重視教學(xué)模式的創(chuàng)新， 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理等。

關(guān)鍵詞： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 教學(xué)有效性 提高策略

引言

當(dāng)今世界，隨著科技的迅猛發(fā)展，社會的不斷進(jìn)步，以及國家的穩(wěn)步壯大，社會對科技人才的要求越來越高，也越來越迫切。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課作為工科大學(xué)生進(jìn)入高校后的首門科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，對大學(xué)生的科研素質(zhì)、創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)有著舉足輕重的作用，然而從大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀看，其教學(xué)效果并不盡如人意。到底怎樣才能進(jìn)一步提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，真正達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，一直是高等院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者及管理部門共同關(guān)注的問題。筆者結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，就如何提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的問題略陳淺見。

1.教學(xué)有效性概述

有效教學(xué)（effective teaching）的理念[1]源于20世紀(jì)上半葉西方的教學(xué)科學(xué)化運(yùn)動。20世紀(jì)以前在西方教育理論中占主導(dǎo)地位的教學(xué)觀是“教學(xué)是藝術(shù)”。但隨著20世紀(jì)以來科學(xué)思潮的影響，以及心理學(xué)特別是行為科學(xué)的發(fā)展，人們意識到教學(xué)也是科學(xué)，即教學(xué)不僅有科學(xué)的基礎(chǔ)，還可以用科學(xué)的方法研究。于是，人們開始關(guān)注如何用觀察、實(shí)驗(yàn)等科學(xué)方法研究教學(xué)問題。有效教學(xué)就在這一背景下被提出來。

有效教學(xué)包括有效教育和有效教學(xué)，教學(xué)的有效性離不開教育的有效性，它的核心問題就是教學(xué)效率。有效教學(xué)指通過一段時間的教學(xué)后，教師幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，獲得預(yù)期的進(jìn)步和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和促進(jìn)了學(xué)生內(nèi)在發(fā)展與全面發(fā)展，包括知識、智力、情感、創(chuàng)造力、思維與實(shí)踐能力等方面的發(fā)展。也就是說，學(xué)生有無進(jìn)步或發(fā)展是教學(xué)有沒有效益的唯一指標(biāo)。教學(xué)有沒有效果，并不是指教師有沒有教完內(nèi)容或教得認(rèn)真不認(rèn)真，而指學(xué)生有沒有學(xué)到什么或?qū)W生學(xué)得好不好。有效教學(xué)可以界定為取得教學(xué)效果的教學(xué)[2]。

2.影響大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性提高的因素

2.1學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的了解和認(rèn)識比較膚淺。

首先，受中學(xué)應(yīng)試教育的影響，學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的重要性認(rèn)識不足。某些學(xué)生不知道大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門單獨(dú)的課，所理解的實(shí)驗(yàn)課，就是測量數(shù)據(jù)、寫出實(shí)驗(yàn)報告等。

其次，受到就業(yè)壓力的影響，學(xué)生往往會錯誤地認(rèn)為只有學(xué)好專業(yè)課及熱門知識才有利于自己將來的發(fā)展，從而學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的主動性不高，興趣不濃，以致在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)中，出現(xiàn)應(yīng)付教師檢查和充當(dāng)旁觀者的現(xiàn)象，學(xué)生忽視個人綜合能力的培養(yǎng)。

2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師與學(xué)生的定位偏離實(shí)際。

啟發(fā)性教學(xué)為廣大實(shí)驗(yàn)教育工作者所推，目的是激勵學(xué)生自主探索、求知，發(fā)揮學(xué)生的主體性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生應(yīng)當(dāng)是主體，教師是指導(dǎo)者[3]。遺憾的是，當(dāng)前在大多數(shù)高等院校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師依然是“主角”，而學(xué)生只是“配角”。學(xué)生為了獲得高分，只是機(jī)械地按照老師的要求做，他們的個性和潛在“創(chuàng)意”根本得不到真正發(fā)揮。

2.3實(shí)驗(yàn)儀器陳舊，實(shí)驗(yàn)方法單一。

由于受學(xué)校經(jīng)濟(jì)條件和學(xué)科發(fā)展方針的限制，致使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的儀器過時陳舊，具體表現(xiàn)為：經(jīng)典性實(shí)驗(yàn)偏多，部分內(nèi)容陳舊，有關(guān)當(dāng)前研究熱點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏；簡單驗(yàn)證性、認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)比例偏多，綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)較少；操作能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)較多，綜合能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)較少。對于這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只要按照實(shí)驗(yàn)講義上的步驟一步步來，都能得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，容易導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭倦和敷衍了事的心態(tài)。

以上種種因素在不同程度上影響大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)有效性的提高，自然阻礙學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。

3.提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略

3.1提高學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識。

學(xué)生是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主體，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中教師要積極引導(dǎo)學(xué)生，改變學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的錯誤認(rèn)識。教師要充分利用上大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)緒論課的時機(jī)，在學(xué)生開始做實(shí)驗(yàn)之前著重說明大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門獨(dú)立的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，強(qiáng)調(diào)通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)和訓(xùn)練個人動手能力和探索創(chuàng)新能力的重要性。同時，在上大學(xué)物理理論課及實(shí)驗(yàn)課的過程中，可有目的地選擇一些著名實(shí)驗(yàn)，介紹其設(shè)計思想、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和歷史沿革，以增強(qiáng)學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識。

要讓學(xué)生充分認(rèn)識到：在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，可以學(xué)到物理學(xué)家們卓越的物理思想、巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和精確的分析問題和解決問題的方法，以及鍥而不舍、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，這些思想、方法和態(tài)度以后將成為他們終生受益的精神財富。

3.2結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，選擇合適的教學(xué)內(nèi)容。

對于不同基礎(chǔ)、不同專業(yè)的學(xué)生，選取大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時要具有針對性。對于理、工科類學(xué)生要選擇以夯實(shí)物理基礎(chǔ)知識和培養(yǎng)科研能力為主要目的的經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)；對于物理理論基礎(chǔ)比較弱的教育類和管理類學(xué)生要選取難易適度的、結(jié)合專業(yè)和生活實(shí)際，以了解物理原理、觀察物理現(xiàn)象為主要目的的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

3.3確立學(xué)生的主體地位。

在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要徹底改變中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“教師一手包辦”的錯誤做法，真正確立學(xué)生的主體地位，將啟發(fā)式教學(xué)貫穿大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的始終，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性[4]。

第一，對學(xué)生嚴(yán)格要求。不管學(xué)生平時在家里如何嬌生慣養(yǎng)、不喜歡動手做事，在實(shí)驗(yàn)課上都必須戒除浮躁懶惰的情緒，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求一絲不茍地動手操作，除個別需要合作的實(shí)驗(yàn)外，保證人手一套儀器。教師要加強(qiáng)巡視督導(dǎo)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各環(huán)節(jié)都眼、手、腦并用，逐步訓(xùn)練和培養(yǎng)其嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和動手操作能力。

第二，鼓勵學(xué)生多動手。總的原則是，在盡量不損壞儀器（如用大力擰、敲）的前提下，允許學(xué)生自由調(diào)節(jié)、拆裝儀器，如望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等都應(yīng)該鼓勵學(xué)生拆開觀察、研究，而不僅僅是學(xué)會調(diào)節(jié)，絕不允許教師預(yù)先調(diào)好儀器，由學(xué)生測完數(shù)據(jù)了事。

第三，嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生必須按照實(shí)驗(yàn)規(guī)程操作，包括對實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的性能和使用要求的了解，只有在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才能避免盲目動手造成的不可收拾的局面。

3.4加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

第一，實(shí)驗(yàn)室是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要保障，是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰δ繕?biāo)的先決條件。學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理，為學(xué)生進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造優(yōu)越的物質(zhì)條件。

第二，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對于一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜而難以了解、觀測的實(shí)驗(yàn)儀器，以及費(fèi)時長、環(huán)境要求高的實(shí)驗(yàn)項目，可以采用多媒體和動畫技術(shù)表現(xiàn)儀器結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程等[5]。這樣做不僅可使教學(xué)效果更生動、更吸引人，還可根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理模擬不同環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)過程，更可對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。同時也可適當(dāng)開設(shè)一些仿真實(shí)驗(yàn)，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和方法，更好地突出實(shí)驗(yàn)設(shè)計思想和實(shí)驗(yàn)方法，克服盲目操作性，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)者的主動學(xué)習(xí)興趣。

第三，在實(shí)驗(yàn)室的管理上有所突破，對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室實(shí)施開放措施，為學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)提供更多空間和時間。在課程安排上，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課偏少，有限物理實(shí)驗(yàn)課往往不能給學(xué)生深入分析實(shí)驗(yàn)和領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)的機(jī)會。從學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)量和時間來看，課堂實(shí)驗(yàn)并不能完全滿足學(xué)生的需求。學(xué)生有充足的課余時間進(jìn)行沒有完成的實(shí)驗(yàn)。但是，在課余時間使用實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備受到限制，某些學(xué)校尚未全面開放實(shí)驗(yàn)室。為了更有效地利用實(shí)驗(yàn)室資源，首先需要落實(shí)的措施就是全面開放實(shí)驗(yàn)室。必須一改過去為了保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備而不讓學(xué)生自主在實(shí)驗(yàn)室動手的陳舊觀念，在保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的同時根據(jù)學(xué)生的需要，允許學(xué)生利用更多課余時間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，要實(shí)現(xiàn)更有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ捅仨殢膶W(xué)生實(shí)驗(yàn)的時空限制入手，開放實(shí)驗(yàn)室，給學(xué)生更多實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會。

結(jié)語

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程是一個需要不斷完善和更新教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法與教學(xué)手段、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的過程，因此，提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，從有關(guān)教育部門到每個相關(guān)教師和學(xué)生均要重視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真對待每一個實(shí)驗(yàn)，并且在實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。

教學(xué)是雙邊活動，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的提高離不開物理實(shí)驗(yàn)教師對學(xué)生的正確引導(dǎo)。因此，教師要合理運(yùn)用教學(xué)策略，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。只有這樣才能真正使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程成為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、創(chuàng)新意識和綜合能力的過程。

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