文/張曉云
大學物理演示實驗教學思考
文/張曉云
摘要:物理學由于其學科的特殊性,它既強調理論知識的嚴謹,有對實踐操作有很高要求。很多物理理論都需要演示實驗的檢驗才能論證是否正確。所以,物理教學中的演示實驗教學是極其重要的一環。國內和國際的知名院校學府都不約而同的重視在演示實驗的投入。本文通過觀察我國及國際院校在演示實驗教學上的開展現狀,發現我國在演示實驗存在的問題,并由此提出自己的幾點建議。
關鍵詞:物理;演示實驗;思考;建議
中圖分類號:G6
文獻標志碼:碼:A
文章編號:號:2095-9214(2015)11-0112-01
1.演示實驗在物理學教學中的重要地位
中國的教育模式基本上是以書本為主,但是物理學又是理論與實踐聯系非常密切的學科。可以說,演示實驗應該占據物理教學的半壁江山。通過演示實驗的教學,學生可以將抽象的、繁瑣的物理理論知識形象化、簡單化。同時可以很好地鍛煉學生的操作能力、鍛煉學生的靈活性。由于實驗教學本身的特點,會很容易吸引學生目光,增加學生對物理學習的興趣,為進一步的物理教學鋪平道路。因此,好的物理教學必須是理論教學與實踐教學的統一,演示實驗對于物理教學至關重要。
2.國內外大學在演示實驗方面的現狀
我國國內很多大學都或多或少的進行著演示實驗的教學,一些國內頂級院校這方面的努力還是挺大的,在進行演示實驗教學的同時,會根據自身的教育資源為學生提供更多的動手實驗的機會,會設立專門的學生物理實驗室。
必須承認國外一些名校在演示實驗的教育水準是世界頂級的。舉例來說,德國就將物理實驗教學的要求明確列入教學大綱中:要求任何一條物理規律的得到都必須有大量實驗作為基礎。并把學生的實驗操作作為考核學生的重要標準。同樣,在物理學非常發達的美國,對演示實驗的重視程度是舉世矚目的。美國加州大學伯克利學院會對每個物理實驗的準備材料、操作步驟、注意事項、圖片解釋、實驗室安排進行充分的說明。可以看出,整體物理學發達的國家,會很重視演示實驗的教學。
3.我國大學演示實驗教學存在的問題
(1)教學方法的單調。觀察我國高校的實驗教學情況,很容易就會發現相似的問題:很多實驗的現狀就是做了很多遍相同實驗的教師在動手操作,而作為知識探索者的學生只是在一旁觀看。這樣的教學模式會引發一系列的后續問題:一是探究問題程度淺顯,由于實驗是老師的個人的操作,操作次數少,操作時間相對較短。這就導致了學生沒有時間做更多的思考,只能粗略的看完實驗,似懂非懂地得出書上的結論,根本不可能讓學生做更深入的研究;二是實驗的細節很容易被略過,由于學生只是實驗的觀眾,沒有機會接觸實驗,這就會使學生不清楚實驗的細節,對于應該注意的事項也會被忽略。做物理實驗的目的就是為了觀察物理現象,而有時候物理現象就是很細小,如果不是親自操作就很難發現,就根本不可能得出結論。三是交流溝通的缺少,這里的溝通交流包括師生間的交流也包括學生之間的交流,這樣的教學模式,師生間的交流會有一點,但是大部分是時間是老師作為討論的指導者,與學生的交流很少,而學生之間的交流基本就沒有。很多思維的啟發都是通過討論交流實現的,交流的缺少會是學生的思維得不到發散。
(2)學校在演示實驗方面的不重視。相比于發達國家對實驗教學的重視,我國高校對這方面的重視就相形見絀了。這表現在很多方面:一是由于對演示實驗的偏見不重視,很多院校在分配物理教學時間時會盡量壓縮演示實驗的教學時間,本來有著重要作用的演示實驗課,由于課時的限制,使得實驗的目的和效果無法實現。那些必須由實驗得出的結論卻因為演示實驗的缺少使得教學效果不盡如人意。二是演示實驗的方法落伍,沒有緊跟時代步伐。很多院校還是做著好多年前的老實驗,沒有及時更新,也沒有自己創新實驗方法,只是墨守成規。這樣的研究態度在物理學習中是非常不可取的。三是實驗設施陳舊欠缺,演示實驗需要用到很多專業的實驗器材,但是由于經費的限制或其他因素,使得高校的實驗器材過于陳舊、或缺。
(3)考核辦法的不科學。理論上來講,物理教學中演示實驗教學與理論知識教學應該是同等重要的地位。但在實際的考核方法中,理論教學成績占到總成績的70%-80%,實驗教學成績只占20%-30%,這種不科學的考核辦法阻礙著演示教學的開展。
4.對大學物理演示實驗教學的建議
(1)開放實驗室,改變教學模式,豐富實驗課堂內容。我們要徹底打破以往那種老師做實驗學生當觀眾的傳統教學方法。應該開放實驗室,讓學生成為演示實驗教學的主角,老師充當學生的助手,只在旁邊提醒學生實驗步驟,不再進行講解。實驗結論完全由學生自己實驗得出。加入討論環節,可以讓學生將自己在實驗過程中出現的問題、積累的經驗、存在的疑慮與同學、老師交流。
(2)增加實驗教育經費的支出,更新實驗器材。落后的武器是打不了勝仗的。對于物理教學,在演示實驗教學的器材方面的經費支出不能再被其他經費所擠壓,應該保持充足的經費。實驗所需要的器材要及時更新,跟上時代步伐,不然老舊的實驗設備會影響實驗效果,甚至存在安全隱患。
(3)創新考核機制,提高演示實驗教學地位。摒棄不科學的考核辦法,將演示實驗教學的教學比重由原來的20%-30%提高至40%-50%,將演示實驗教學的成績計入期末成績甚至是畢業成績,在獎學金的申請上,也要把演示實驗成績作為考核的項目之一。這樣在演示實驗教學上,既有硬性的指標要求,又有獎勵機制的鼓勵,會時學生提高對實驗學習的重視。
5.總結
作為我國物理事業的基礎,大學物理的演示實驗教育的作用至關重要。在大學物理教學方面,不能忽略實驗教學的作用,各個方面都要提高多演示實驗教學的認識,從思想上改變,從實踐中改變。學校要保證大學演示實驗的硬件條件,教學教師要不斷探索適合演示實驗教學的新方法新模式。
(作者單位:常州工學院理學院)
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