高職物理實驗教學存在的問題及改進措施

楊杰杰

摘要：物理學是一門以觀察和實驗為基礎的學科。實驗教學是物理知識教學的基礎，也是實施素質教育的主渠道和有效手段。在實驗演示過程中不斷強化學生對物理概念的理解、掌握歸納實驗中物理規律的方法，培養學生的觀察能力和邏輯思維能力，激發學生學習物理學的興趣。加強演示實驗教學，能提高物理教學效果和開發學生創新能力。當前，高職物理實驗教學中還存在一定的問題，阻礙了主動性和激情，影響了教學效果。因此，本文分析了存在的問題并提出了改進措施。

關鍵詞：高職物理;實驗教學;存在的問題;改進措施

一、高職物理實驗教學的意義

實驗物理和理論物理是物理科學發展的兩大基石，任何物理理論均需物理實驗結果的驗證。物理實驗促使物理理論不斷提升，物理理論導引物理實驗不斷創新、二者相輔相成。物理科學離不開觀察，觀察就是調動人的視覺、聽覺、觸覺等感觀系統與物理現象、規律或本質發生作用，以獲得感性材料。通過觀察的形式彌補實驗缺陷，演示實驗可以增強學生對物理知識的理解與認識，學生可以通過觀察進行分析思考，用實驗結果驗證原理的正確性，并總結出物理知識點的規律，加固印象，從而理解相關概念。通過豐富有趣的實驗內容向學生展現神奇的物理現象，讓學生通過觀察， 將抽象的知識化為形象的畫面，提高課堂的趣味性激發學生的學習興趣，讓學生主動學習物理知識， 對物理知識和原理進行探索。通過演示實驗培養學生的科學態度、科學作風、科學方法以及科學精神。高校物理實驗教學的主要目標是培養學生在實踐中對理論、實驗深入思考、勇于質疑，科學分析、全面總結、不斷創新實驗方法、完善物理理論、最終達到創新能力的培養。

二、演示實驗在高職物理教學中的重要作用

高職物理演示實驗是物理理論教學的一部分，是理論教學的實驗補充，其目的主要是激發學生學習興趣、加強學生對物理概念和規律的理解。通過實驗演示，能提高學生對物理現象的觀察能力、強化測量與分析能力，更加深了學生對物理概念和理論的再認識。演示實驗更有效地提高學生實驗操作技能、團隊合作精神和解決實際問題的能力。首先，演示實驗可以激發學生的學習興趣，調動學生的學習熱情，激發學生的學習興趣。通過演示實驗過程的觀察，使抽象的理論變得生動、直觀、具體，然后在教師的引導下，經過分析、比較、歸納，物理基本概念的形成就變得順理成章了。其次，教給學生演示實驗的觀察方法。一是觀察法。它包括順序觀察法、分步觀察法和角度觀察法。二是對比觀察法法。再次，演示實驗能培養學生的探究和思維能力。課堂演示實驗能教會學生如何通過分析、綜合、歸納，概括出結論，又能鍛煉其分析、綜合、歸納、概括等思維能力以及學生的觀察能力，產生積極的探索熱情。最后，培養學生的科學態度、科學作風、科學方法及科學精神。實驗過程中要求學生實事求是，尊重客觀事實，忠于實驗數據。實驗要求學生善始善終，具有不怕挫折，堅韌不拔的追求科學的精神，培養學生良好的科學作風和科學精神。

三、高職物理演示實驗教學的現狀及存在的問題

目前，很多高職物理教師在演示實驗教學過程中依然存在一定的問題。一是，部分教師教學經驗較少，在設計實驗時可能存在不合理的地方。一些實驗與物理教材內容相脫節，不能很好地驗證物理原理，無法充分發揮演示實驗的作用。學生觀察完實驗后教師急于闡述結果和結論，學生欠缺交流討論，使演示實驗的效果得不到提高。二是，教師在上課時缺乏將演示實驗帶入課堂，有些教師在實驗演示過程中沒有引導學生思考，沒有積極與學生進行互動，而是獨立進行實驗演示，無法有效地調動學生的積極性和興趣。三是，物理教學的綜合發展失衡。在現實的高校物理教學中，對物理理論的課程研究建設明顯偏重，有些高校理科院系以總學分偏高為由，壓縮甚至直接取消物理實驗課，使高校物理教學的整體發展失衡，嚴重影響物理教學效果，進而影響學生動手及創新能力培養。四是，實驗教學整體落后。許多高校實驗儀器陳舊，課程內容傳統，對當今超前的信息與自動化技術及相關先進的物理理論成果、實驗方法、手段等，并未引領學生深入了解。對于動手能力的培養也只是走走過場而已，許多教師把實驗過程寫在黑板上，自己先演示一遍，學生再模仿，無論結果如何，下課時間一到本次實驗結束，學生如有疑問或是數據沒出來，想重新做實驗很難找到老師，若想根據自己的思考做一些額外的實驗很難得到滿足，遏制了學生動手實踐、創新的欲望。

四、高職物理實驗教學的改進措施

（1）加強對演示實驗教學的認識，巧妙設計、精心制作演示實驗。演示實驗是高職物理理論講授中不可缺少的輔助手段。通過實驗演示可以強化學生對理論知識的理解，掌握歸納物理規律的方法，培養學生的觀察能力和邏輯思維能力，激發學生學習物理學的興趣。結合實驗室已有的演示實驗儀，在不滿足教學內容和儀器裝置要求的情況下，本著儀器要結構簡明、易于理解、物理思想正確、準確、突出等原則，結合教學內容巧妙設計、精心制作科學性較強的演示實驗儀，保證在使用的過程中操作簡便、現象直觀、觀測時可見度大。強化學生的參與，可選拔優秀的學生一起參與設計，不僅提高了學生對物理知識的理解，還提高了學生的動手實踐的能力，提高了教學水平及教學質量。

（2）創設演示實驗教學情境，突出學生主體地位。利用演示實驗進行情景創設，在教學過程中應用演示實驗，對時間的掌握是一大技巧，要先營造出良好的教學情境，再層層深入地引入實驗過程，從而讓學生盡快融入實驗環節。在演示實驗進行物理教學時，一定要發揮學生的主體作用，要對學生進行引導，讓學生對物理現象進行分析，引導學生的思維。可以在進行實驗之后，讓學生闡述實驗現象并提出問題，進行深度討論。在課下，教師也可以為學生布置類似的實驗任務，讓學生進行實驗操作，提高動手能力。教師也應該給學生機會，親自進行簡單的實驗操作，這要求教師合理設置分組實驗，讓所有成員參與到實驗過程中，從而提高學生的參與程度。

（3）實驗教學要以學生為中心，加強討論與交流。改變應付式教學，課堂演示實驗教學要以學生為中心，教師為主導的教學模式，引導培養學生的科研思維，要有針對性地增加開設設計性和創新性實驗，讓學生把理論、操作和思維相結合。教學離不開學生主動積極的參與，學生的參與是以學生為中心的基礎，如此教師主導的課堂講授、小組討論、實驗研究等教學活動才得以順利進行。課堂教學內容要與應用相結合，這就要求教師針對不同專業背景的學生，開設不同領域的有助于培養科研思維能力的創新性實驗，保證各個專業人才的實用性。讓學生分組討論問題，特別每次實驗前對學生的實驗方案進行討論，得出正確可行的實驗方案。開展激烈的討論和有效的交流是及時糾正錯誤，提高研究效率，激發創新靈感，進行科研思維能力培養的有效環節和方法。通過交流和討論不僅能加深對一些重要問題的理解，厘清模糊認識還能博取眾長，切實加強自己的科研思維能力。

（4）借助多媒體技術進行多媒體教學。為提高演示實驗的應用效果，在實驗過程中借助多媒體技術，對實驗環節進行優化，這樣可以突破傳統實驗過程的局限性，使實驗效果突出。例如，教師可在課堂中應用多媒體大屏幕進行仿真實驗，對電磁感線、電力線進行模擬，這樣就能突破時間空間的限制構建出虛擬模型。而教師只需要在屏幕上進行點擊就能逼真地展現實驗效果。對一些局限性較大或核聚變、核裂變等無法驗證的實驗，教師還可以提前利用多媒體技術進行演示實驗視頻的錄制，或將視頻資料帶到課堂上播放，這樣不僅節約實驗時間，還能更加具體展示實驗過程。教師可以為學生多次呈現實驗過程，將視頻慢放、暫停、放大，讓學生對實驗細節牢記于心。需要注意的是不能運用多媒體代替演示實驗。

（5）培養學生的科學態度、科學作風、科學方法以及科學精神。根據因材施教確定并公布設計性研究性實驗，或小發明、小論文等課外科技研究活動，教師在教學中應加強對學生實驗創新能力、創造性的科研思維方法和嚴謹的治學態度的培養。在學生實驗完成后，要求學生向開放實驗室提供實驗報告或研究論文，實驗室教師則相應地做好收集、整理及論文推薦發表等工作。在開設開放實驗室的基礎上，舉辦物理實驗競賽，激發大學生對物理學的興趣與潛能，培養、提高學生的實踐能力、創新能力和科研意識。對在開放實驗室和實驗競賽中表現突出的學生個人或學生團隊在物理實驗成績的評定中可以破格評為“優秀”等級，此舉措對激發學生實驗的積極性起到很好的效果和作用。

（6）勇于創新，設計個性化實驗。針對一些較復雜抽象的概念，教師可用演示實驗進行教學創新，突破教學難點，具體可從物理論斷入手進行針對性的演示實驗設計。以感應電流為例，如果線圈內的電流出現變化會導致磁場發生變化，那么在另一個線圈中就會出現感應電動勢。為證實這一論斷的正確性教師可設計個性化的演示實驗，用實驗的方式讓學生思考相關內容。這樣的實驗過程非常有趣，可以激發學生的興趣和積極性，會有很多學生想要親自體會觸電感覺，積極參與實驗并仔細觀察。所以教師可以根據學科中的論斷設計個性化的實驗，調動學生參與積極性。

參考文獻：

[1]李麗麗.高職物理實驗教學改革探析[J].實驗室科學，2014 （06）.

[2]湯國富淺談演示實驗在大學物理教學中的作用[J].教育教學論壇，2018（5）.

[3]秦蕓.高職物理實驗教學中學生科研思維能力的培養研究[J].高教學刊，2017（01）.

[4]彭軍.探究型教學模式下大學物理實驗的改革與實踐[J].大學物理實驗，2016，29（2）.