論大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

吉莉+王旭丹

摘要：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是為理工科學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分。本文分析了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和重要性，結(jié)合實(shí)際指出了其存在的問題，并對提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新能力

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

一、前言

在如今科技和經(jīng)濟(jì)都在高速發(fā)展的21世紀(jì)，越來越需要高素質(zhì)人才。這些人才不僅要具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力，還要有豐富的專業(yè)知識和專業(yè)素質(zhì)。高校中的物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)科技型人才的關(guān)鍵。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對于理工科院校來說是至關(guān)重要的，這是一門非常基礎(chǔ)卻也必不可缺的實(shí)驗(yàn)課程，也是連接物理理論知識和實(shí)驗(yàn)研究的橋梁。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的重要環(huán)節(jié)。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

經(jīng)典物理學(xué)是一門歷史悠久的自然科學(xué)，發(fā)展了幾個(gè)世紀(jì)之后，已經(jīng)成為比較完備的物理學(xué)。相應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)經(jīng)過無數(shù)次的驗(yàn)證和修正，已經(jīng)逐漸發(fā)展為相對完善的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也被應(yīng)用在人們生活和生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域中。所以，學(xué)生和教師在進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的過程中，大部分時(shí)間是在不斷重復(fù)和驗(yàn)證教材上的理論知識和定理定律，難免會對實(shí)驗(yàn)過程感到枯燥和乏味。這種現(xiàn)象普遍存在于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程一般包括：教師進(jìn)行理論講解，學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作、觀察實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)、課后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，教師改實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。但是這些過程中也存在一些問題，比如：學(xué)生預(yù)習(xí)不充分，只抄寫預(yù)習(xí)報(bào)告沒有真正理解實(shí)驗(yàn)；為給實(shí)驗(yàn)操作留充足時(shí)間教師在講解理論時(shí)簡略概括，學(xué)生難以充分理解，并且在教學(xué)過程中師生互動甚少，難以激起學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣；個(gè)別小組實(shí)驗(yàn)中，一名學(xué)生操作整個(gè)實(shí)驗(yàn)，其他同學(xué)只記數(shù)據(jù)，并不會操作；數(shù)據(jù)處理抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重；實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改過程中發(fā)現(xiàn)的問題不能反饋給學(xué)生。這一系列問題降低了實(shí)驗(yàn)效率。

三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程不僅有嚴(yán)密的邏輯性，還有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。通過物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)操，不僅能幫助學(xué)生更好地理解物理科學(xué)的理論知識，還能提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維，使學(xué)生對物理學(xué)產(chǎn)生好奇心和興趣。

1.物理實(shí)驗(yàn)與物理學(xué)創(chuàng)新緊密相連。從整個(gè)物理學(xué)的發(fā)展過程來看，物理學(xué)的發(fā)展創(chuàng)新是通過兩條路徑來實(shí)現(xiàn)的：（1）從物理實(shí)驗(yàn)得出理論，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，從而得出新規(guī)律；（2）由物理理論進(jìn)行猜測，通過實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證。無論是哪一條路徑都離不開物理實(shí)驗(yàn)，所以物理實(shí)驗(yàn)的價(jià)值也就顯而易見了。

2.物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。物理實(shí)驗(yàn)是具有探索性的活動，能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情和積極性。大學(xué)生是一個(gè)有強(qiáng)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(xiàn)代大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有探索性和實(shí)踐性，正是一個(gè)十分適合他們的平臺。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生們通過自己動手操作，實(shí)地觀察，發(fā)現(xiàn)問題，積極發(fā)揮主觀能動性，想出辦法并解決問題。這種感覺會激起學(xué)生的熱情，從而轉(zhuǎn)化為動力再繼續(xù)研究和創(chuàng)新。

3.物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不僅能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的新穎性和獨(dú)特性可以提高學(xué)生的興趣，學(xué)生對某個(gè)奇特現(xiàn)象產(chǎn)生了疑問或者興趣，就能激發(fā)他的好奇心，進(jìn)而進(jìn)行思考和探究，從而得出現(xiàn)象發(fā)生的原理。知道了物理原理之后，學(xué)生還可以聯(lián)想到同一原理的其他現(xiàn)象或者得出新的疑問，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生去研究新問題。這樣，不僅能夠提高學(xué)生的主觀能動性，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4.物理實(shí)驗(yàn)蘊(yùn)含科學(xué)的思想和方法。知識是死的，思想?yún)s是活的。雖然我們學(xué)習(xí)了理論知識，但是通過時(shí)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(shí)驗(yàn)是一種實(shí)踐性很強(qiáng)的科學(xué)活動，能讓學(xué)生親自體驗(yàn)物理科學(xué)的奇妙，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中深化對基礎(chǔ)理論知識的理解、掌握科學(xué)研究的方法和發(fā)展的規(guī)律。另外，在不斷的反復(fù)實(shí)驗(yàn)中必定會經(jīng)歷挫折和失敗，這有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)。

5.物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴?xùn)練學(xué)生的邏輯思維。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)就是通過圍繞一個(gè)物理問題，讓學(xué)生動手操作，觀察、思考、分析、深入認(rèn)識問題并得出結(jié)論，同時(shí)還包括設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。物理實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程都是由縝密的邏輯關(guān)系聯(lián)系起來的，尤其是在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過程中，要求學(xué)生具有嚴(yán)密的邏輯思維。總而言之，物理實(shí)驗(yàn)不僅能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新思維、動手能力等，還能對學(xué)生的邏輯思維進(jìn)行一定程度的訓(xùn)練。

四、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(shí)驗(yàn)重要性、重視傳授知識而輕視培養(yǎng)實(shí)踐能力的現(xiàn)象。造成這一現(xiàn)象的主要原因首先是學(xué)校沒有認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，其次是對實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)不夠重視。傳統(tǒng)的教育模式都是以師為主，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的課程也是如此，通常都是教師一步一步地指示學(xué)生如何去做，學(xué)生則按部就班地進(jìn)行機(jī)械性的操作，照葫蘆畫瓢，無需積極思考，使得物理實(shí)驗(yàn)過程顯得枯燥無味，而學(xué)生也難以掌握所學(xué)的內(nèi)容。受傳統(tǒng)教育觀念的影響，許多學(xué)生也不重視物理實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)課程都是敷衍了事，并且對實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和完成等都不能獨(dú)立或者按時(shí)完成。

2.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的外部條件不夠完善。在大學(xué)物理的課程中，大多數(shù)院校的教材都是由本校的教師自行編寫，大部分的實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性的，設(shè)計(jì)性和綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)不多。如今的科學(xué)和科技都在高速發(fā)展，但教材上的物理實(shí)驗(yàn)并無多大的改動，這就導(dǎo)致了學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容不能與時(shí)俱進(jìn)，并且，教材將整個(gè)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)過程都描述出來，包括實(shí)驗(yàn)步驟和填寫數(shù)據(jù)的表格等等，這些都不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。基于許多高等院校對物理實(shí)驗(yàn)不重視，實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入不足，這便大大地限制了學(xué)生實(shí)驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備數(shù)量有限，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可能是兩人甚至多人共用一臺設(shè)備，這樣就不能確保每個(gè)學(xué)生都能動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了，對學(xué)生的實(shí)踐性發(fā)展有很大的限制。endprint

大部分學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室開放不理想，學(xué)生缺乏良好的環(huán)境條件進(jìn)行創(chuàng)新性活動。學(xué)校對實(shí)驗(yàn)室的管理太過呆板，導(dǎo)致很多實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間太少或太短、儀器設(shè)備的使用有限。當(dāng)學(xué)生有新的實(shí)驗(yàn)設(shè)想，卻不能得到儀器設(shè)備的及時(shí)支持，而教師也難以對學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)室的開放不理想，使實(shí)驗(yàn)室的資源不能得到充分的利用。

五、提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的措施

1.重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。從教師的角度來說，傳統(tǒng)的教育模式已經(jīng)落后了，不再適用于當(dāng)代大學(xué)生，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教育觀念，掙脫傳統(tǒng)思想的禁錮，摒棄傳統(tǒng)模式，充分認(rèn)識到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。作為實(shí)驗(yàn)教師，應(yīng)該發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，開啟新的教育模式，帶領(lǐng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探索物理學(xué)的奧秘。教師在上課之前應(yīng)充分準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在課堂上可以通過激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲來引導(dǎo)學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)，多與學(xué)生互動交流，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而學(xué)生也不應(yīng)再受傳統(tǒng)教育思想的影響，要重視大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，對待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真。

2.改善物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的外部條件。為了適應(yīng)現(xiàn)代社會對學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的高要求，物理實(shí)驗(yàn)教材不能再一成不變或者大同小異，應(yīng)盡量與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也應(yīng)具備實(shí)踐性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性和綜合性等。學(xué)校要認(rèn)識到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要性，對實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的投入不能不足，要滿足學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)對儀器設(shè)備的需求，同時(shí)也要完善實(shí)驗(yàn)室的各種設(shè)施，包括多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和儀器設(shè)備安放和清潔設(shè)施等。另外，學(xué)校對實(shí)驗(yàn)室的管理制度也應(yīng)改革，在保障實(shí)驗(yàn)室安全的條件下向?qū)W生開放物理實(shí)驗(yàn)室，使其資源能夠得到充分的利用。同時(shí)為了保護(hù)珍貴的實(shí)驗(yàn)儀器，還可以對廢舊的儀器進(jìn)行改造利用。

六、結(jié)語

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理工科院校基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的重要組成部分，是一條引導(dǎo)學(xué)生從物理理論走向探索物理規(guī)律的橋梁，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要性也將會被越來越多人所認(rèn)可。提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革創(chuàng)新和教學(xué)質(zhì)量是一項(xiàng)長期的艱巨任務(wù)，我們需要不斷改善教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，為大學(xué)生的全面發(fā)展提供良好條件。

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