物理實驗探究式教學模式

(重慶大學 物理實驗教學中心)

物理實驗探究式教學模式

(重慶大學 物理實驗教學中心)

1 主要內容

探究式實驗教學模式是重慶大學物理實驗中心從2011年起開始探索建立的一種教學模式,其目的是充分發揮物理實驗課程對學生知識、能力和素質培養的平臺和載體作用，真正達到培養本科生基本實驗技能、創新實踐能力和科學探究精神的目的.

探究式實驗教學模式采取“以學生為中心，以問題為驅動”的教學方式，讓學生在對問題的主動求解過程中鍛煉主動學習能力、創新實踐能力和科學探究精神，其具體教學過程如圖1所示.

圖1 探究式實驗教學過程

以設計制作電子秤實驗為例. 該實驗的目的是以學生設計制作電子秤為載體，使學生掌握應變片的原理、非平衡測量電橋的特點，鍛煉設計實驗能力和對實驗現象進行分析的能力. 考慮到學生來自大一和大二，學習任務繁重，知識體系不完備，因此教師事先圍繞實驗任務給出了部分背景材料，并提出了一些問題，如應變片和非平衡電橋的原理、非平衡電橋的特點、電橋的平衡補償方法、差動放大器的基本使用方法等. 學生在課下通過查閱資料把這些問題弄懂后，基本上就可以設計出初步的實驗方案. 在課堂上，通過教師的

適當引導、隨機提問以及學生相互討論，形成最終的實驗方案，然后由學生獨立或分組搭建系統并完成實驗，如果實驗過程中發現問題，學生可以在教師幫助下分析、 討論并完善實驗方案. 最后由學生對實驗進行分析總結，給出實驗報告.

與傳統的“講解—示范—模仿”實驗教學模式相比較，探究式實驗教學模式中，每個實驗項目沒有現成的實驗方案和實驗步驟，所有的方案和步驟均需要學生自主完成. 整個教學過程充分體現了“以學生為中心，以問題為驅動” 的思想，學生和教師的角色定位清晰，既能充分發揮學生的學習主動性，教師的實時引導，又確保了正確的探究方向.

探究式教學模式對學生的自覺性要求較高，為了督促少部分學習意愿不強的學生投入學習，確保教學質量，我們引入了形成性評價內容：課堂上教師隨機抽查提問，關注學生的學習和操作情況，并給出相應的評價，這部分評價在總成績中的比例占10%.

2 創新點

1)探究式實驗教學模式“以學生為中心，以問題為驅動”，注重發揮學生的主動性，有助于提高學生的學習興趣.

2)探究式教學模式不僅注重知識的傳授，更注重學生能力的培養. 在對問題的探究式解決過程中，可以鍛煉學生的主動學習能力、創新實踐能力和科學探究精神，在交流互動中鍛煉溝通表達能力.

3 主要成效

1)探究式實驗教學使學生的主動學習、創新實踐等能力得到了切實提高. 圖2是針對 2012-2013學年第一學期大學物理實驗筆試試卷中設計性實驗題的對比統計情況. 該題目滿分10分，測試學生對知識的靈活掌握和知識遷移能力. 圖中建筑電氣1班采用探究式教學模式，其他2個班采用傳統的“講解—示范—模仿”實驗教學模式. 從統計結果可見，教改班中60%以上的學生得分在8分以上，而普通班中只有30%左右.

圖2 對比效果圖

2)建設了包含30個實驗項目的探究式實驗項目資源庫，為正在建立的物理實驗分類分層教學體系奠定了基礎.

3)鍛煉了一批能夠勝任探究式實驗教學的教師.

當前，探究式實驗教學模式已經在物理學院各門專業實驗課程中全面開展，大學物理實驗課程中每學期有20多個教學班也采用這種模式.

(執筆：何光宏)