大學物理實驗緒論教學方法探討

王喜雪

摘要：大學物理實驗課程是學生進入大學后系統接受實驗方法和實驗技能訓練的開端，而實驗緒論課是實驗課程的第一堂課，緒論課教學效果的好壞直接影響到后面實驗課的教學，它對整個實驗課教學起到舉足輕重的作用。本文就緒論課教學中如何提高教學效果作出了探討。

關鍵詞：物理實驗；緒論課；教學方法；教學效果

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2095-9214（2015）11-0111-01

一、引言

大學物理實驗是理工科學生在大一、大二開設的一門公共基礎課，是學生進入大學后系統接受實驗方法和實驗技能訓練的開端。它將為學生學習后續的實驗課程打下堅實的基礎。而實驗緒論課是實驗課程的第一堂課，緒論課教學效果的好壞直接影響到后面實驗課的教學。由于實驗緒論課教學內容繁多，教學時數有限，又鑒于大一、大二學生的數理知識有限，因此，筆者在教學中突出了以下幾個方面，取得了較好的教學效果。

二、緒論課在物理實驗課中的重要性

（一）讓學生明確大學物理實驗課的地位和作用

許多學生有重理論輕實驗的傳統思想，不明白為什么大學物理實驗要單獨設課，把大學物理實驗和大學物理這兩門公共基礎課混為一談，或者認為大學物理實驗和自己的專業相去甚遠，感覺這門課用處不大。教師要利用緒論課的機會及時糾正學生的認識誤區。[1]大學物理實驗是學生系統接受實驗方法和實驗技能訓練的開端，通過傳授科學實驗的基本知識、方法和技巧，培養學生嚴謹的科學思維能力和創新精神，培養學生理論聯系實際及分析問題和解決實際問題的能力。因此大學物理實驗成為了第一門被國家教委列為單獨設課的實踐類課程，同時也是國家教委指定驗收的基礎課中唯一的實驗課，說明了大學物理實驗教學與理論教學有著同樣的地位和作用。[2]

（二）明確提出實驗課的基本要求和實驗的程序

在緒論課中讓學生明確物理實驗課的基本要求和程序為實驗課作好準備。實驗課有三個重要的環節：課前預習、實驗操作和實驗報告。預習是做好實驗的基礎。認真閱讀教材中的有關內容，明白實驗的目的和要求，正確理解實驗原理和實驗步驟，初步了解儀器的基本性能和操作規程。實驗操作是實驗課的主要內容。實驗中，正確調節和使用儀器，及時記錄實驗數據和實驗現象。數據記錄要做到整潔、清晰和有條理，實驗的原始數據經老師檢查后簽字認可。實驗報告的書寫要規范，數據處理要有詳細的過程，對所得的數據進行不確定度的分析，并能用有效數字正確表示。最后的結果應包括測量值、不確定度和單位。最后出示學生寫得好的實驗報告樣板，讓學生對怎樣寫實驗報告有一個初步的概念。

三、采用分散式教學提高教學效果

多年來，筆者在上緒論課時采用分散式教學，即精講部分內容而將其他問題留到后續的實驗中講解。具體做法是：講解實驗的基本程序和要求；精講有效數字及其運算、測量誤差的估算、測量結果的表示等。而將基本儀器的調整、基本測量方法和數據處理方法等放到具體的實驗中去講解，就是在做某個實驗前講述所用到儀器的調整和使用方法、注意事項以及該實驗用到的數據處理方法。這樣做有針對性而且學生容易掌握。例如，做“物體密度的測量”實驗時，講解基本測量工具：電子天平、游標卡尺和螺旋測微器的讀數和使用，介紹用到的列表法進行數據處理。螺旋測微器的讀數和零點讀數的修正是教學的難點，除了“物體密度的測量”實驗用到以外，“拉伸法彈性模量的測量”、“雙臂電橋測量低電阻”重復用到，經過幾個回合，學生掌握得很好，難點突破了。對于其它數據處理的方法在不同的實驗中逐一進行講解，如逐差法在“拉伸法彈性模量的測量”和“氣軌上簡諧振動的研究”中介紹，作圖法在“二極管伏安特性的研究”中講述，采用分散式的教學方法，突出了重點也突破了難點，提高了教學效果。

四、將緒論課內容納入實驗成績考核中

大學物理緒論課中所介紹的理論知識貫穿整個實驗課程中，對于理工科學生來說，在后續專業課程、工程實驗和今后高層次科研工作中都會用到誤差分析及數據處理知識。緒論課的知識掌握不好，將會直接影響到學生實驗技能的培養。[3]所以在緒論課教學時，筆者有意讓學生明確大學物理實驗考核方式。我們對大學物理實驗課的考核方式采用多元化、綜合評定的考核方式。大學物理實驗總評成績由平時成績和期末成績兩部分組成。主要包括：1.平時考核占50%，包括四項：課前預習10%、實驗操作50%、實驗報告30%、綜合素質10%；2.期末考核占50%，為期末筆試或者操作考試；3.參加科技活動作為加分項。考核評定結果分為：優秀、良好、中、及格和不及格五檔。

期末考核采用筆試和操作考試兩種方式，每學期采用一種方式考核。第一學期在學習了“測量誤差及數據處理”基本理論、基礎實驗和一般儀器的使用方法等后安排考核筆試。大學物理實驗課程筆試與理論課程考試類似，全面考查學生掌握誤差理論知識、實驗原理、儀器操作使用方法、數據處理的方法和測量結果表示等等。緒論課的內容在試卷中占有一定的比例，突出緒論課的重要性。

五、采用及時反饋的方法進行教學

大學物理實驗緒論課是物理實驗課的第一堂課，教學時數只有3個學時，內容有誤差理論及數據處理的方法，還要介紹基本測量工具的使用，盡管在緒論課教學時采用了一些行之有效的方法，但是在后面做實驗時以及所寫的實驗報告中可以發現，學生對緒論課的內容掌握并不是很理想，表現在實驗報告中數據處理時，不清楚計算平均值時應該保留幾位有效數字，分不清相對誤差和絕對誤差，測量結果表示平均值末位與不確定度誤差位不對齊等等。其主要原因是對緒論課中的有效數字概念和計算理解不透徹，對數據處理的方法掌握不好，為了解決這個問題，筆者采用了對實驗報告單獨逐個反饋講評與統一講評相結合的方法，同時展示寫得好的實驗報告，既有針對性又有普遍性，及時糾正錯誤并提高了數據處理能力，取得了較好的教學效果。

六、充分利用多媒體設備進行教學

在講大學物理實驗課程的地位和作用時，可在較短的時間內，用大量精美的圖片展示出物理實驗在科學發展史中的重要作用，精彩的講解結合精美的圖片，能激發起學生學習的熱情和興趣，也解決了緒論課內容抽象和枯燥的問題。

物理實驗緒論課理論性強，內容繁多，加上教學時數有限，利用多媒體教學設備進行物理緒論課教學能收到很好的效果。如：螺旋測微器的零點讀數及修正是教學的難點和重點，把實物放到多媒體實物展臺上，屏幕上顯示放大的圖片非常直觀，而且可見度大保證每個學生都能看清，講解非常輕松，難點很容易突破。

大學物理實驗緒論課是實驗課的開端，緒論課的教學效果影響整個大學物理實驗的教學質量。上好了緒論課為實驗課打下了基礎，實驗課也就成功了一半。

（作者單位：桂林理工大學理學院）

參考文獻：

[1]李新梅.大學物理實驗緒論課教學探討[J].高校論壇，2009.7.

[2]鄭慶華.大學物理實驗教學的理性思考[J].大學物理實驗，2012.2.

[3]樊娟娟，潘振東，李雪.大學物理實驗緒論課教學改革探討[J].吉林省教育學院學報，2013.2.endprint