論大學物理實驗教學的有效性

吉莉+王旭丹

摘要：大學物理實驗是為理工科學生開設的一門基礎實驗課程，是培養學生創新能力的重要環節，也是實驗教學的重要組成部分。本文分析了大學物理實驗教學的現狀和重要性，結合實際指出了其存在的問題，并對提高大學物理實驗教學的有效性提出了一些建議。

關鍵詞：大學物理實驗；實驗教學；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）36-0269-02

一、前言

在如今科技和經濟都在高速發展的21世紀，越來越需要高素質人才。這些人才不僅要具備創新精神和創造能力，還要有豐富的專業知識和專業素質。高校中的物理基礎實驗教學是培養科技型人才的關鍵。大學物理實驗對于理工科院校來說是至關重要的，這是一門非常基礎卻也必不可缺的實驗課程，也是連接物理理論知識和實驗研究的橋梁。大學物理實驗是大學生學習物理知識的重要環節。

二、大學物理實驗教學的現狀

經典物理學是一門歷史悠久的自然科學，發展了幾個世紀之后，已經成為比較完備的物理學。相應的物理實驗經過無數次的驗證和修正，已經逐漸發展為相對完善的實驗，同時也被應用在人們生活和生產等各個領域中。所以，學生和教師在進行大學物理實驗的過程中，大部分時間是在不斷重復和驗證教材上的理論知識和定理定律，難免會對實驗過程感到枯燥和乏味。這種現象普遍存在于大學物理實驗教學中。

大學物理實驗教學過程一般包括：教師進行理論講解，學生進行實際操作、觀察實驗并記錄數據、課后進行數據處理，教師改實驗報告等。但是這些過程中也存在一些問題，比如：學生預習不充分，只抄寫預習報告沒有真正理解實驗；為給實驗操作留充足時間教師在講解理論時簡略概括，學生難以充分理解，并且在教學過程中師生互動甚少，難以激起學生對實驗的興趣；個別小組實驗中，一名學生操作整個實驗，其他同學只記數據，并不會操作；數據處理抄襲現象嚴重；實驗報告批改過程中發現的問題不能反饋給學生。這一系列問題降低了實驗效率。

三、大學物理實驗教學的重要性

大學物理實驗課程不僅有嚴密的邏輯性，還有很強的實踐性和應用性。通過物理實驗的實操，不僅能幫助學生更好地理解物理科學的理論知識，還能提高學生的動手能力和創新思維，使學生對物理學產生好奇心和興趣。

1.物理實驗與物理學創新緊密相連。從整個物理學的發展過程來看，物理學的發展創新是通過兩條路徑來實現的：（1）從物理實驗得出理論，在實驗中發現新現象，從而得出新規律；（2）由物理理論進行猜測，通過實驗得到驗證。無論是哪一條路徑都離不開物理實驗，所以物理實驗的價值也就顯而易見了。

2.物理實驗能夠激發學生的創新思維。物理實驗是具有探索性的活動，能夠激發學生的創新熱情和積極性。大學生是一個有強烈好奇心和求知欲的群體，并且勇于探索、樂于接受新事物。而現代大學物理實驗具有探索性和實踐性，正是一個十分適合他們的平臺。在進行物理實驗的過程中，學生們通過自己動手操作，實地觀察，發現問題，積極發揮主觀能動性，想出辦法并解決問題。這種感覺會激起學生的熱情，從而轉化為動力再繼續研究和創新。

3.物理實驗能夠培養學生的創新能力。大學物理實驗不僅能夠激發學生的創新思維，還能培養學生的創新能力。大學物理實驗的新穎性和獨特性可以提高學生的興趣，學生對某個奇特現象產生了疑問或者興趣，就能激發他的好奇心，進而進行思考和探究，從而得出現象發生的原理。知道了物理原理之后，學生還可以聯想到同一原理的其他現象或者得出新的疑問，進而激發學生去研究新問題。這樣，不僅能夠提高學生的主觀能動性，還有助于培養學生的創新能力。

4.物理實驗蘊含科學的思想和方法。知識是死的，思想卻是活的。雖然我們學習了理論知識，但是通過時間的沉淀，知識也可能會被遺忘，但若掌握了一種思想和方法，卻是可是使人受益終身的。物理實驗是一種實踐性很強的科學活動，能讓學生親自體驗物理科學的奇妙，使學生在實驗中深化對基礎理論知識的理解、掌握科學研究的方法和發展的規律。另外，在不斷的反復實驗中必定會經歷挫折和失敗，這有利于學生養成嚴謹的工作態度和一絲不茍的工作作風。

5.物理實驗能夠訓練學生的邏輯思維。大學物理實驗就是通過圍繞一個物理問題，讓學生動手操作，觀察、思考、分析、深入認識問題并得出結論，同時還包括設計性實驗等。物理實驗的整個過程都是由縝密的邏輯關系聯系起來的，尤其是在設計性實驗過程中，要求學生具有嚴密的邏輯思維。總而言之，物理實驗不僅能夠提高學生的創新思維、動手能力等，還能對學生的邏輯思維進行一定程度的訓練。

四、大學物理實驗教學中存在的問題

1.傳統大學物理實驗教學中的弊端。長期以來，許多院校都存在重視理論知識而輕視實驗重要性、重視傳授知識而輕視培養實踐能力的現象。造成這一現象的主要原因首先是學校沒有認識到實驗教學的重要性，其次是對實驗教學隊伍的建設不夠重視。傳統的教育模式都是以師為主，大學物理實驗的課程也是如此，通常都是教師一步一步地指示學生如何去做，學生則按部就班地進行機械性的操作，照葫蘆畫瓢，無需積極思考，使得物理實驗過程顯得枯燥無味，而學生也難以掌握所學的內容。受傳統教育觀念的影響，許多學生也不重視物理實驗，對實驗課程都是敷衍了事，并且對實驗的預習、實驗數據的分析和完成等都不能獨立或者按時完成。

2.大學物理實驗教學的外部條件不夠完善。在大學物理的課程中，大多數院校的教材都是由本校的教師自行編寫，大部分的實驗都是驗證性的，設計性和綜合性較強的實驗不多。如今的科學和科技都在高速發展，但教材上的物理實驗并無多大的改動，這就導致了學生所學的內容不能與時俱進，并且，教材將整個實驗的詳細過程都描述出來，包括實驗步驟和填寫數據的表格等等，這些都不利于學生創新思維的發展。基于許多高等院校對物理實驗不重視，實驗經費投入不足，這便大大地限制了學生實驗。物理實驗的儀器設備數量有限，進行實驗時可能是兩人甚至多人共用一臺設備，這樣就不能確保每個學生都能動手進行實驗了，對學生的實踐性發展有很大的限制。endprint

大部分學校的物理實驗室開放不理想，學生缺乏良好的環境條件進行創新性活動。學校對實驗室的管理太過呆板，導致很多實驗室的開放時間太少或太短、儀器設備的使用有限。當學生有新的實驗設想，卻不能得到儀器設備的及時支持，而教師也難以對學生進行物理實驗的創新指導。實驗室的開放不理想，使實驗室的資源不能得到充分的利用。

五、提高大學物理實驗教學有效性的措施

1.重視物理實驗教學的重要性。從教師的角度來說，傳統的教育模式已經落后了，不再適用于當代大學生，教師應該轉變教育觀念，掙脫傳統思想的禁錮，摒棄傳統模式，充分認識到物理實驗教學的重要性。作為實驗教師，應該發揮教師的主導作用，開啟新的教育模式，帶領學生在實驗中探索物理學的奧秘。教師在上課之前應充分準備好實驗內容，在課堂上可以通過激發學生的好奇心和求知欲來引導學生自己動手實驗，多與學生互動交流，培養學生的學習興趣。而學生也不應再受傳統教育思想的影響，要重視大學物理實驗，對待實驗的態度應嚴謹認真。

2.改善物理實驗教學的外部條件。為了適應現代社會對學生專業素質的高要求，物理實驗教材不能再一成不變或者大同小異，應盡量與時俱進，實驗內容也應具備實踐性、應用性、創新性和綜合性等。學校要認識到大學物理實驗的重要性，對實驗經費的投入不能不足，要滿足學生進行物理實驗時對儀器設備的需求，同時也要完善實驗室的各種設施，包括多媒體網絡設施和儀器設備安放和清潔設施等。另外，學校對實驗室的管理制度也應改革，在保障實驗室安全的條件下向學生開放物理實驗室，使其資源能夠得到充分的利用。同時為了保護珍貴的實驗儀器，還可以對廢舊的儀器進行改造利用。

六、結語

大學物理實驗教學作為理工科院校基礎實驗課程的重要組成部分，是一條引導學生從物理理論走向探索物理規律的橋梁，能夠有效培養學生的創新能力和實踐能力。大學物理實驗的重要性也將會被越來越多人所認可。提高大學物理實驗教學的改革創新和教學質量是一項長期的艱巨任務，我們需要不斷改善教學內容，改進教學方法，為大學生的全面發展提供良好條件。

參考文獻：

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