高校師范物理專科教育中實驗教學的研究

葉偉文

［摘要］實驗是物理學科的基礎，也是理解和掌握學科知識的橋梁。在高校物理師范專科教育中，高校物理實驗師肩負著重大的職責。為了更好發(fā)揮物理實驗的作用，同時兼顧中小學物理實驗教學，高校物理教師可以從培養(yǎng)高校學生的實驗主體意識、重視實驗的啟發(fā)性和挖掘教學的創(chuàng)新性三個方面改進高校實驗教學，讓學生從中體會實驗教學的理念，感受物理學科的魅力。

［關(guān)鍵詞］高校物理師范教育實驗教學

［中圖分類號］G642［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2014）10-0027-02對于物理學科而言，實驗是基礎，也是掌握和理解知識的橋梁。因此，如何更好地設計實驗并且發(fā)揮其作用，是物理學科的重中之重。對于高等師范院校的教師而言，一方面要向?qū)W生傳授實驗的知識，另一方面還要教會學生如何在日后實際中靈活開展實驗教學。因此，教師在實驗教學方面不僅要有扎實的專業(yè)技能，還要密切地關(guān)注中小學實驗教學的動態(tài)，在實際的教學中貫穿對中小學實驗教學的研究，從而讓師范院校的學生真正學有所成，既能夠掌握基本物理實驗的知識，也能夠更好地開展中小學實驗教學。

一、培養(yǎng)高校學生的實驗主體意識

在物理學科中，實驗的設計和操作都是物理研究者所必須具備的基本才能。然而，對于高校的教師而言，要成為優(yōu)秀的實驗師不僅要有過硬的實驗基礎，還要在教學的過程中培養(yǎng)學生的實驗主體意識。當高校實驗師面對的學生是師范生時，這種實驗主體意識一方面是指讓學生在課堂中參與到實驗中來，另一方面還包括教會學生在日后的中小學教育中激發(fā)學生的主體意識。

（一）實驗設計的主體意識

在高校物理教育中，教師首先要在具體的教學過程中轉(zhuǎn)換實驗設計的觀念，將實驗設計者的身份轉(zhuǎn)化為實驗引導者，讓學生領(lǐng)悟?qū)嶒炘O計的原理，然后引導學生利用實驗器材設計相應的步驟。這樣不僅能夠提高學生對實驗的興趣，也能夠讓他們在實驗的設計中加強對原理的理解。在操作的過程中，學生可能在剛開始無法適應設計的高要求，而且也有可能因為恐懼而對實驗設計充滿抵觸的情緒。那么，教師應該密切地關(guān)注學生的反應，并且不斷地鼓勵學生勇敢地嘗試，善于開發(fā)自身的潛力。當學生在實驗設計的過程中體會到自我主體意識的存在之時，那么教師要及時引導學生關(guān)注到一個潛在的存在主體，也就是學生們即將面對的中小學學生。教師可以利用自己在整個引導過程中的心得和體會，跟學生們分享如何在中小學教育中引導中小學學生自主地進行實驗探究。

（二） 實驗操作的主體意識

當學生掌握了利用實驗原理自主設計實驗之后，教師還要注重培養(yǎng)學生的動手能力，在一切準備就緒的情況之下，大膽放手給學生，讓學生在自主的操作演練中體會實驗的精髓。學生在操作的過程中可以及時地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實的種種問題，從而調(diào)動了他們靈活處理問題的能力。這種即時性實驗處理的訓練，不僅能夠讓學生更好地進入物理實驗中，也有利于學生在日后的中小學物理實驗教學中讓中小學學生更好地進入實驗操作中。同時，教師還要引導師范生在觀察的基礎上做好相關(guān)的實驗記錄，養(yǎng)成良好的實驗習慣，培養(yǎng)學生的細心觀察能力以及嚴謹做事的品質(zhì)，這樣才能在日后的中小學教育中立于不敗之地。

（三）實驗反思的主體意識

對于物理實驗而言，實驗所得出的結(jié)果往往會受到很多因素的影響，因此實驗的反思也是物理實驗的重要環(huán)節(jié)。對于師范生而言，他們不僅要掌握實驗的基礎知識，還需要在日后的教學過程中成為實驗的引導者。因此，他們不僅要參與實驗的設計和操作，還要繼續(xù)培養(yǎng)實驗反思的意識，提高實驗反思的能力，在自主反思中更好地領(lǐng)會知識和實驗的原理。教師在學生反思的過程中要擔當引導者和解疑者的雙重角色，既要根據(jù)學生所做實驗的結(jié)果引導學生發(fā)現(xiàn)其中的問題，又要在學生難以解決問題的情況之下為學生提供堅實的后盾。因此，為了更好地培養(yǎng)師范生在實驗反思中的主體意識，教師也要提高自身的質(zhì)疑能力以及實驗解疑能力。

二、重視實驗的啟發(fā)性

對于高校物理師范生而言，實驗教學不僅要為他們提供一定的學科知識，同時也要為他們?nèi)蘸蟮闹行W教育提供強大的后盾。從整體的角度來看，教師作為知識的引導者和講授者應該具備遠見卓識，能夠很好地控制實驗的發(fā)展方向，在學生發(fā)揮主體性的前提之下為實驗的設計和規(guī)劃指明道路。因此，教師應該進行深入的探討，讓實驗教學更好地服務學生。結(jié)合師范教育的實際，實驗教學不能僅僅滿足于結(jié)果的證明，而應該更好地發(fā)揮它對學生的啟發(fā)作用和思維鍛煉作用。

（一）通過實驗提高學生的邏輯思維能力

在物理實驗中，實驗的重點不僅僅是實驗的器材以及最終的結(jié)果。相反，物理實驗的精髓就在于如何分析整個實驗的過程，如何在具體的實驗現(xiàn)象中抽象出一般的物理原理。這種邏輯思維能力的培養(yǎng)并不是一朝一夕便能實現(xiàn)的事情，而是需要學生在整個學習的過程中慢慢地琢磨出其中的套路。因此，物理實驗的設計和操作便不能僅僅停留在簡單的動手操作之上，而應該有一種宏觀規(guī)劃的視角，在整個設計和操作的過程中有意識地引導學生運用邏輯思維對實驗的過程進行分析。當師范生在實驗教學的過程中培養(yǎng)了自身的邏輯思維時，他們便能夠?qū)ξ锢韺W科有一種更深入的理解，從而也能夠在日后的中小學教學中有條理有邏輯地引導中小學生開展物理實驗。

（二）通過實驗培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力

對于所有的理科學科而言，學科知識的不斷質(zhì)疑和更新是這些學科的獨特魅力所在。由于科學在不斷地進步，理科學科的知識也面臨著不斷更新的處境。然而，這種科學研究的推進以及學科知識的更新并不是隨空而降的，而是科學研究人員在反思和質(zhì)疑的過程中不斷改進實驗的方法。這種反思和質(zhì)疑的精神也不是科學研究人員所獨有的，實驗師在實驗教學的過程中便可以利用實驗培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力。只有當師范生在高校的教學環(huán)境中培養(yǎng)了質(zhì)疑能力之時，他們才能夠在日后的中小學教育中更好地引導學生發(fā)現(xiàn)物理學科的魅力。因此，教師應該要時刻關(guān)注物理研究領(lǐng)域的動態(tài)，然后在具體的物理實驗中引導學生發(fā)現(xiàn)其中存在的種種問題，采用一種陌生化的視角去看待實驗中的點點滴滴，在潛移默化的質(zhì)疑和反思氛圍中培養(yǎng)物理師范生的質(zhì)疑能力。

總的來說，高校物理實驗師要善于以一種宏觀化的視角定位教學，結(jié)合師范生的實際情況，在完善具體的實驗設計和操作之余，善于挖掘?qū)嶒瀸W生思維能力的作用，從而更好地滿足學生的需求。

三、挖掘教學的創(chuàng)新性

在信息化的時代中，物理實驗的操作不再僅僅局限于實驗室。在實際的教學過程中，為了更好地發(fā)揮實驗的作用，實驗師可以利用自己的專業(yè)技能和領(lǐng)域優(yōu)勢，在實驗教學的過程中充分挖掘物理實驗的創(chuàng)新性。

（一） 借助計算機拓寬實驗的渠道

在計算機如此普及和發(fā)達的時代背景中，物理實驗教學可以引進計算機的輔助。例如在探究“分子間的作用力”之時，除了傳統(tǒng)的運用具體的實驗器材開展相關(guān)的實驗之外，教師還可以利用計算機技術(shù)制作精美的模擬實驗。對于學生而言，這種虛擬的實驗過程不僅能夠做到圖文并茂，而且能夠在一種新鮮的環(huán)境中獲得一種刺激感，從而增強了對物理實驗以及物理學科的興趣。結(jié)合高校師范教育的實際，利用師范生擅長于多媒體技術(shù)的特點，教師可以帶領(lǐng)學生制作模擬實驗，并且將所制作的模擬實驗直接帶到中小學的課堂中，既能夠提高教學的效率也能夠豐富中小學物理的實驗環(huán)境。另外，如果教師具備計算機編程能力和電子技術(shù)技能，可以對傳統(tǒng)的實驗進行計算機輔助實驗改造，讓計算機介入真實的實驗中，使學生學習并掌握先進的實驗技術(shù)，縮短了學生所學知識與現(xiàn)代實際技術(shù)的距離，提高了學生的實驗興趣。

（二）打通實驗課堂和生活實際的脈絡

任何的學科從本質(zhì)上來講都是來源于生活，而又回歸于生活。對于學生而言，抽象的物理知識總是與自己相隔一層膜，只有將抽象的知識和具體的生活相聯(lián)系，學生才能夠真正在其中體會到物理的趣味。因此，教師在設計實驗的過程中也要力圖打通課堂和生活的脈絡，讓學生在專業(yè)的物理實驗中感受到生活的痕跡。例如在探究“斜面的機械效率”這個實驗時，教師可以讓學生直接從生活中取材，聯(lián)系人們往往利用滑板運物的生活現(xiàn)象，設計生動有趣的物理實驗。同時，教師也可以要求學生參與到課堂和生活的聯(lián)系中來，讓學生以小組的形式挖掘日常生活中可以轉(zhuǎn)化成物理實驗的例子，一方面利用學生的力量拓寬實驗的資源，另一方面提前鍛煉物理師范生的遷移能力，有利于學生在日后的中小學教育中更好地開展創(chuàng)新教育。

四、結(jié)語

綜上所述，在高校物理師范教育中，實驗師在實驗教學中肩負著重大的責任。結(jié)合物理師范教育的要求和實際，實驗師不僅要具備過硬的實驗知識，還要在實際的教學中兼顧中小學物理教育的特點，以先進的教學方法和教學理念讓學生領(lǐng)悟到實驗教學的精髓，這樣才能培養(yǎng)出兼?zhèn)鋵I(yè)知識和教學才能的學生，也才能真正盡到教師的職責。

［參考文獻］

［1］劉新.淺談新媒體對高校物理教育教學模式的影響［J］.科教文匯（上旬刊）,2013,（1）.

［2］呂文華.高校物理教育應注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力［J］.濰坊學院學報,2003,（4）.

［責任編輯：雷艷］