地方本科師范類高校普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析及教學(xué)改革*

舒春花 何科榮 姜迪友 李嵩松 羅聲平

1 南昌師范學(xué)院物理與電子信息學(xué)院 南昌 330032 2 南昌航空大學(xué)測試與光電工程學(xué)院 南昌 330063

0 引言

普通物理實(shí)驗(yàn)課程是普通高等院校物理學(xué)專業(yè)開設(shè)的最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課，是物理學(xué)專業(yè)學(xué)生受教育環(huán)節(jié)的重要組成部分，貫穿物理學(xué)專業(yè)本科生大學(xué)四年，對于物理學(xué)專業(yè)本科生培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力有著決定性作用[1-3]。

1 地方本科師范類高校普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 普通物理實(shí)驗(yàn)課程和教材使用的現(xiàn)狀分析

物理實(shí)驗(yàn)課程包括該課程的目標(biāo)制定、課程設(shè)置確定、課程內(nèi)容選擇和課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

調(diào)查結(jié)果顯示，仍有一些地方本科師范類高校有實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)不明確，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊等問題，實(shí)驗(yàn)教材過于詳細(xì)，導(dǎo)致部分學(xué)生只按照教材上的步驟操作，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，限制了學(xué)生獨(dú)立思考的空間，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)教材中經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很多，有利于學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，更好地去了解和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但是如果整本教材中都是經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，也會導(dǎo)致部分學(xué)生形成按部就班的操作習(xí)慣，久而久之還可能會讓學(xué)生失去對實(shí)驗(yàn)的探究樂趣，對實(shí)驗(yàn)缺乏自己的思考。

而且實(shí)驗(yàn)教材上的方程記錄表也都是現(xiàn)成的，造成學(xué)生做實(shí)驗(yàn)只為了填寫完教材上需要的數(shù)據(jù)，而不在乎實(shí)驗(yàn)方程的由來，喪失了實(shí)驗(yàn)課程本身的目的和意義[4]。

1.2 普通物理實(shí)驗(yàn)課程教師隊(duì)伍現(xiàn)狀分析

要培養(yǎng)具有科研創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，就必須要有經(jīng)過相應(yīng)培訓(xùn)的具有創(chuàng)新能力培養(yǎng)意識的教師團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

但實(shí)際上如今物理實(shí)驗(yàn)課程在課程安排上仍沒有完全從之前的附屬地位中走出來，并沒有得到該有的重視，這意味著更高素質(zhì)、高學(xué)歷教師往往不會安排在實(shí)驗(yàn)課程上，而被安排講授理論專業(yè)課程。實(shí)驗(yàn)課程一般沒有設(shè)置較高的學(xué)分，所以往往容易被忽視。

1.3 普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段現(xiàn)狀分析

很多地方本科師范類高校對普通物理實(shí)驗(yàn)實(shí)行的教育方法比較單一，相當(dāng)一部分教師實(shí)行“灌輸式”的教學(xué)模式，整個教育環(huán)節(jié)，學(xué)生處于較被動的狀態(tài)，被動地接受知識，哪怕是在有限的實(shí)驗(yàn)課程上教師也會要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)教材上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容常年沒有更換和創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較固定，學(xué)生不需要查閱資料，甚至不需要考慮公式的由來，不需要考慮實(shí)驗(yàn)表格中需要記錄的數(shù)據(jù)的意義。調(diào)查結(jié)果顯示，相當(dāng)一部分教師在實(shí)驗(yàn)課上的知識傳授流于表面，只是簡單地進(jìn)行一遍實(shí)驗(yàn)過程演示，或者用多媒體來演示一遍實(shí)驗(yàn)過程，這樣的教學(xué)模式和教學(xué)手段極大地阻礙了物理學(xué)專業(yè)本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.4 普通物理實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備現(xiàn)狀分析

調(diào)查結(jié)果說明我國大部分高校在物理實(shí)驗(yàn)方面投入的資金比較充足，滿足了絕大部分物理學(xué)專業(yè)本科生在物理實(shí)驗(yàn)方面的需求，能夠充分利用這部分實(shí)驗(yàn)條件培養(yǎng)自身的創(chuàng)新能力。

但是，也有些地方本科高校可利用的實(shí)驗(yàn)條件比較差，說明當(dāng)前高校改革推進(jìn)進(jìn)程不一致，有些高校的實(shí)驗(yàn)條件有待改進(jìn)。有些高校建校幾十年，實(shí)驗(yàn)儀器沒按照規(guī)定的時間維護(hù)更換，儀器老化，儀器缺乏，有時還需要多人合作一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這會導(dǎo)致部分學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展受到極大阻礙[5]。

1.5 普通物理實(shí)驗(yàn)的考核現(xiàn)狀分析

普通物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力的課程，與傳統(tǒng)的課程教育注重傳授教材知識有很大的區(qū)別，建立一個合理的物理實(shí)驗(yàn)考核方式及標(biāo)準(zhǔn)，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要。

實(shí)驗(yàn)課程是動手操作的課程，較理論課程更加費(fèi)神費(fèi)力，但是，實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)分一般低于理論課的學(xué)分，難免導(dǎo)致學(xué)生對待物理實(shí)驗(yàn)課不積極。

教師在設(shè)置物理實(shí)驗(yàn)課程的考核標(biāo)準(zhǔn)上，不應(yīng)該只注重書本理論知識的考核，也應(yīng)該讓學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)來考核學(xué)生實(shí)際動手能力，考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作掌握程度。

理論和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，再綜合學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)課堂上的實(shí)驗(yàn)操作情況和實(shí)際表現(xiàn)，給學(xué)生一個合理的考核評價[6]。

2 普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的主要途徑

近年來，國內(nèi)各師范類高校越來越重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，也認(rèn)識到物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力的重要途徑。

所以，近些年各大高校相繼進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，借鑒國內(nèi)外兄弟高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，不斷探索、不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開展了比較成功的教改模式，雖然有些還不是很成熟，但是已經(jīng)在改革的路上走得越來越好[7-9]。

面對仍然存在的一些問題，首先，應(yīng)該從根源解決，即從學(xué)生自身來解決，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展；其次，從教師方面來解決問題，改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教育觀念，更新實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置，合理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程演示和最終的考核評價；最后，從教學(xué)媒介出發(fā)，即改善物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)境，擴(kuò)充并更新相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材。

綜上所述，大體解決這三方面的問題，有助于在物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中培養(yǎng)物理學(xué)專業(yè)本科生的創(chuàng)新能力。

2.1 建立新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系

物理實(shí)驗(yàn)課程需要較多時間進(jìn)行動手操作，可以讓學(xué)有余力的學(xué)生參加課余的物理實(shí)驗(yàn)課程。

經(jīng)調(diào)查，部分高校晚上并沒有課程安排，全部由學(xué)生自己安排，雖然有助于學(xué)生拿出時間來復(fù)習(xí)自己學(xué)到的知識，但是大部分學(xué)生并不能充分利用這部分時間進(jìn)行學(xué)習(xí)，所以晚上時間安排開放性實(shí)驗(yàn)課程是很有必要的。

實(shí)驗(yàn)課程安排必須有整體性、系統(tǒng)性和層次性，既要有各自的重點(diǎn)劃分，又要有相互之間的關(guān)聯(lián)。將實(shí)驗(yàn)劃分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。教師在較少的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程上講解基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課知識，包括對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的技巧和對實(shí)驗(yàn)器材的認(rèn)識使用，然后教師要在安排較多的綜合性實(shí)驗(yàn)課程中啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時遇到的問題，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生積極主動地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

2.2 更新物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容

物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個重要環(huán)節(jié)。不管是教師還是學(xué)生，想要了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，首先想到的是實(shí)驗(yàn)教材。

在實(shí)驗(yàn)教材中，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于詳細(xì)，學(xué)生想要做實(shí)驗(yàn)，只需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材上的步驟操作，機(jī)械性操作容易使學(xué)生產(chǎn)生固定的思維，缺少對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的思考，學(xué)生無法真正理解實(shí)驗(yàn)原理，更無法提出創(chuàng)造性的問題并用創(chuàng)新的方法完成實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置要遵循實(shí)驗(yàn)的根本目的（培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識），實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)該改變以往實(shí)驗(yàn)步驟過于詳細(xì)的寫法，而是使用實(shí)驗(yàn)任務(wù)書的形式來代替。

在這個過程中，教師要適當(dāng)?shù)貑l(fā)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行接下來的實(shí)驗(yàn)。如果條件允許，教師可以再引導(dǎo)學(xué)生從別的方面來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的探究，啟迪學(xué)生：實(shí)驗(yàn)的方法不止一種，可以根據(jù)自己的思路來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教材只是給出一個更經(jīng)典、更簡單的方法。

此外，物理實(shí)驗(yàn)教師可以自己安排實(shí)驗(yàn)課之外的探究性實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生參與。實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目可以由教師擬定，也可以由學(xué)生自己擬定。實(shí)驗(yàn)的探究要有一定的意義，并由教師準(zhǔn)備相關(guān)器材，最后在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。

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由于學(xué)生和教師一起擬定實(shí)驗(yàn)，所以，不管是教師還是學(xué)生都會有更大的探究欲望。學(xué)生在整個過程中能學(xué)會如何發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，促進(jìn)動手能力的提高和創(chuàng)新思維的養(yǎng)成。

2.3 轉(zhuǎn)變學(xué)生觀念，給學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的動力

很多學(xué)生對參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)缺乏興趣，想要改變這種現(xiàn)狀，必須有一個有力的措施幫助學(xué)生開闊眼界，見識物理實(shí)驗(yàn)的魅力，讓學(xué)生愛上物理實(shí)驗(yàn)。教師在進(jìn)行自己的科研實(shí)驗(yàn)時，可以選擇學(xué)生作為自己的助手，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)更深的領(lǐng)域。

另外，實(shí)驗(yàn)課程必須進(jìn)行調(diào)整，增加實(shí)驗(yàn)課程的創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性，開拓學(xué)生的眼界。

綜上所述，教師要充分調(diào)動學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的積極性，充分發(fā)揮物理學(xué)專業(yè)本科生的主觀能動性，培養(yǎng)他們的動手能力和創(chuàng)新能力。

2.4 升級物理實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)技巧和教學(xué)手段

實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)物理學(xué)專業(yè)本科生創(chuàng)新能力的最好途徑，想要培養(yǎng)創(chuàng)新能力就要培養(yǎng)創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識，想要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上更大程度地學(xué)到知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力，教師的啟發(fā)和引導(dǎo)必不可少。

教師要提高教學(xué)技巧和手段，在實(shí)驗(yàn)過程中不斷地引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生用多種方法去解決問題，不要局限于教材上的現(xiàn)成的答案，鼓勵學(xué)生發(fā)散思維，多方面解決問題。

在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中，教師在講解實(shí)驗(yàn)器材的用法和構(gòu)造時，可以充分利用多媒體的直觀性，因?yàn)槎嗝襟w可以充分展示器材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)作的過程；也可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際知識水平和其自身的特點(diǎn)來進(jìn)行分組，協(xié)作進(jìn)行探索，盡量避免人數(shù)較多的分組，因?yàn)闃O有可能會導(dǎo)致其中有些學(xué)生沒有動手的機(jī)會。

2.5 加大在物理實(shí)驗(yàn)上的投入

現(xiàn)在很多大學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)上的投入不足，不管是在金錢還是時間精力上都低于理應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。

各高校應(yīng)該加大在物理實(shí)驗(yàn)方面的投入，積極引進(jìn)一批高學(xué)歷高職稱的教師充實(shí)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程當(dāng)中，建立一支高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。同時，加大在物理實(shí)驗(yàn)課程上的經(jīng)費(fèi)投入，購置必要的實(shí)驗(yàn)器材，置換已經(jīng)老化的實(shí)驗(yàn)儀器，讓高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)有相匹配的設(shè)備來進(jìn)行教學(xué)，更好地激發(fā)教師和學(xué)生的積極性。

只要有合適的實(shí)驗(yàn)場所和平臺，有強(qiáng)大的師資力量和學(xué)校的制度支持，就能夠展開高效率、全方位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教師會在教學(xué)過程中不斷提高自己的教學(xué)水平，學(xué)生會越來越喜歡物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)校也會逐漸擴(kuò)大在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的投入，形成一個良性的循環(huán)，營造一個自主自覺地學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的氛圍。

2.6 建立更科學(xué)的實(shí)驗(yàn)成績考核方式

學(xué)生是教育的主體，所有的課程最終都將反映在學(xué)生的成績表上。

當(dāng)前，我國高校普遍采用的考核方式是紙質(zhì)考試和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，但是仍然會出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作考核過于簡單的問題。物理實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新能力的課程，所以必須把實(shí)驗(yàn)操作考核做好，科學(xué)公正地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合素質(zhì)。

關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的筆試考核，教師應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備高質(zhì)量的考題，至少包括兩道以上的實(shí)驗(yàn)題，實(shí)驗(yàn)題目設(shè)置要有代表性和創(chuàng)新性，不要用在實(shí)驗(yàn)課上都做厭的實(shí)驗(yàn)作為考核內(nèi)容。

要充分考慮學(xué)生的個性評價，設(shè)置開放性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生能有自己的思考，自己的思路，用自己的理解和特長來作出不同的解答，以充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 結(jié)束語

本文對地方本科師范類高校普通物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，從普通物理實(shí)驗(yàn)課程和教材使用的現(xiàn)狀、普通物理實(shí)驗(yàn)課程教師隊(duì)伍現(xiàn)狀、普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段現(xiàn)狀、普通物理實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備現(xiàn)狀以及普通物理實(shí)驗(yàn)的考核現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提出了建議，認(rèn)為要在建立新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系、更新物理實(shí)驗(yàn)課程的教育內(nèi)容、轉(zhuǎn)變學(xué)生觀念并給學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的動力、升級物理實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)技巧和教學(xué)手段、加大在物理實(shí)驗(yàn)上的投入、建立更科學(xué)的實(shí)驗(yàn)成績考核方式六個方面進(jìn)行教學(xué)改革。