基礎物理實驗PPBL教學模式探索

(東北師范大學 物理實驗教學中心)

基礎物理實驗PPBL教學模式探索

(東北師范大學 物理實驗教學中心)

1 主要內容

物理是實驗學科，探索未知、解決問題是物理學的根本追求．PPBL(Physics problem based learning)教學模式，是以物理問題為基礎、學生為主體、教師為導向的小組討論式的實驗教學模式，其特點是圍繞每個實驗的物理問題設計教學過程，以塑造學生的獨立自主性、培養學生的創新能力、訓練學生獲取和有效運用知識的能力以及解決新問題的能力為教學目標． 其精髓在于發揮問題對學習過程的指導作用，調動學生的主動性和積極性，并強調以學生的主動學習為主，將學習與更大的任務或問題掛鉤，使學習者投入到問題式學習中.

PPBL教學模式以物理實驗教學中要解決的問題為核心，引導學生以解決問題為主的模式，分為6個層次10個階段，如圖1所示. 教師在完成基本教學任務的同時，會針對學生的個體差異，因材施教． 課程教學中，學生完成4個層次8個階段的訓練后，基本完成教學大綱規定的教學任務，教師引導對物理學感興趣的學生繼續后2個層次的訓練，進行拓展和提高性實驗研究，實際上這就是科學研究方法的訓練． 例如，在完成光柵和棱鏡的基礎實驗后，教師引導學生繼續拓展和深入研究光柵及棱鏡的應用，如利用棱鏡進行原子光譜的分析，利用光柵進行光在不同液體中傳播速度的研究；此外還可將棱鏡和光柵組合，區分鈉燈雙線以提高分光儀器的分光本領研究，等等.

圖1 基于物理問題的PPBL教學模式框圖

基于物理問題的PPBL教學模式改善了基礎物理實驗課程的教學氛圍，提高了教學效果，教學方式由原來的單純教師講授知識轉變為學生探究式學習.

2 創新點

將PPBL教學模式引入到基礎物理實驗教學中，使傳統的“知識講授型”課堂逐漸轉化為學生探究式學習的課堂，以物理問題為驅動，基礎物理實驗課不再是簡單的教師講授和實驗操作的演示，學生不再是簡單做好驗證性實驗，而是要以驗證性實驗為平臺，以探究物理知識的應用性為目標，實現因材施教、教學相長、教研相長.

3 主要成效

1)PPBL教學模式改善了基礎實驗課的教學方法，提高了學生學習物理學的興趣，改善了教學效果，學生更加注重實驗過程.

2)PPBL教學模式要求實驗課程主講教師圍繞某實驗課題中的物理問題設計教學過程，引導學生進行科學探索. 這要求教師對知識理解得更深入，要合理設計問題，引導學生主動研究，進行有目的的實驗. 這種教學模式對教師提出了更高的要求，促進了教師在教學和科研方面的共同提高，實現“教研相長”.

3)PPBL教學模式的應用，增加了學生走進實驗室的時間，提高了學生主動學習的動力，改善了實驗教學的效果，有利于推動實驗教學的可持續發展.

(執筆：李金環)