大學物理教學實驗教育功能研究

楊梅

[摘 要] 物理實驗是學生了解物理知識的一種有效途徑，更是物理教學的基礎，實驗本身的特性決定了實驗在物理教學中的作用，人們可以通過實驗認識外界事物，研究科學知識和傳遞文明的途徑。物理實驗在大學物理教學中應用廣泛，有利于提高學生對物理學科的興趣。就物理實驗在大學物理教學中的教育功能研究進行探討。

[關 鍵 詞] 大學物理；物理實驗；功能研究

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）17-0166-01

事實證明，物理實驗是培養學生動手能力、思維能力、觀察能力、總結能力、創新能力的有效手段。目前，世界各所學校都非常關注物理實驗在教學中的作用，但各學校對物理實驗的重視程度是有差異的，這種差異直接影響物理實驗所能發揮的功能，這種現象雖然不是每所學校都存在的，但這是一個普遍存在的問題，值得思考。

一、大學物理實驗模式分類

（一）仿真實驗模式

將計算機仿真技術應用于物理實驗教學而形成的現代實驗模式就是我們所說的仿真實驗模式，這種實驗模式的出現為物理實驗教學研究開創了一個全新的領域。做實驗的學生通過使用鼠標或鍵盤在計算機上使用擬真實驗軟件來操作實驗，與傳統實驗模式相比，這種實驗具有虛擬性、安全性、快速性等多種優勢，因為不需要學生與實驗儀器直接接觸，所以在一些電路或是荷載較大的力學實驗中，可以避免學生因操作不當出現危及生命安全的問題。在每一次實驗失敗后，學生只需要點一下重新開始，就可以還原所有儀器設備，避免了實驗儀器浪費的情況，實驗結束后，學生只需要將軟件退出，關閉計算機就可以代替傳統實驗模式結束后的整理儀器，既方便了學生，也方便了指導教師。但仿真實驗模式也有弊端，其無法為學生提供親手操作的機會，教師也無法進行基本實驗操作技能的教學。

（二）遠程實驗模式

遠程實驗模式與仿真實驗模式有一些相似的地方，都是通過計算機進行實驗教學。遠程實驗模式是指以本地計算機為命令發射端，遠程實時操控異地實驗室真實設備進行實驗教學。與仿真實驗模式相比，遠程實驗模式能夠為學生呈現人機交互的全過程，而且，由于其基于實物儀器實驗的因素，其實驗圖像不及仿真實驗模式。遠程實驗模式不支持同一儀器被兩個及以上的端口控制，所以其開放性不及仿真實驗模式。

（三）傳統實驗模式

傳統實驗模式是有學生在規定時間內，在真實的物理實驗室通過親手操作真實儀器完成的實驗，實驗室的真實性也成為傳統實驗模式的主要教學特征。在這種實驗模式下，學生可以充分利用教學資源，開展各項實驗，提高自己的實驗操作技能，這也是仿真實驗模式與遠程實驗模式無法達到的教學目標。教師也可以利用實驗室的現場優勢，結合團隊精神培養學生之間的互動，使學生能夠在實驗室現場得到互助。

二、大學物理教學實驗教育功能

（一）通過實驗提高學生動手能力

大學物理的實驗課可以將人們對外界事物的認知，和書本上學到的知識與實驗儀器結合，在實驗過程中，不斷感悟實驗原理，不斷深化自己了解到的物理知識。而學生在課堂上獨立進行實驗操作，獨立驗證實驗數據是否符合理論數據，逐漸提高自身的動手能力，培養認真的學習態度。在實驗過程中，學生可以拓展自身的創造空間，可以通過實驗驗證自己的猜想是否準確，充分發散自己的思維，而不是在課堂上一味地接受老師帶來的信息，不斷否定自己的猜想。所以，物理實驗在大學物理教學期間的作用不可小覷。

（二）通過演示實驗培養學生興趣

當代大學教育教學的最終目的是培養出適合時代發展的創新型人才，物理實驗教學恰巧注重培養學生自身的創新能力，將學生的綜合能力鍛煉建立在實驗的理論基礎之上，讓學生得到有效的、正確的、符合理論的思維能力鍛煉。在理論學習階段，學生會在學習過程中對知識產生疑惑，可以通過實驗操作接觸疑惑，將知識化為能力。有趣的實驗操作更是學生對物理產生興趣的來源，教師在實驗教學過程中可以有聲有色地進行直觀教學，讓學生慢慢通過直觀感受理解抽象的物理知識，將主觀意識與客觀知識相融合，不斷激起學生的好奇心，在培養學生創新思維能力的同時也提高學生對物理學科的興趣。

（三）通過重現物理現象培養學生良好的素質

物理實驗對產生物理現象的條件有嚴格要求，也對這些條件進行了明確控制，而能夠重現物理現象是物理實驗的優勢之一，重現物理現象有助于學生反復進行觀察，對知識理論進行總結，增強學生對物理知識的興趣。重現物理現象的實驗，學生可以對頻率、動能、電流、電壓、電阻、音調、荷載等多種因素進行規律總結，通過物理實驗得出不同因素對各實驗的影響規律，不斷梳理實驗的定量和定性研究，確定物理元素間的關系。物理實驗不僅對學生的知識掌握有幫助，也能夠培養學生對工作的認真態度、嚴謹的思維邏輯等非智力因素，幫助學生全面發展。實驗教學可以進一步促進學生的求知欲，在學生的不斷參與中，逐漸提高學生素質以及學校整體教學質量。

實驗是實現教學目標的一種方法，在追求教學目標多元化的大學物理教學過程中，教師應該根據現有的資源條件，優化教學目標，對學生進行有效的物理實驗教學，對大學物理教學有進一步的思考與探索。

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