項目教學法在大學物理實驗教學中的實踐

在新課程標準下，高校物理實驗課程的開展越來越受到重視，物理專業課程中實驗探究占據一席之地，要求學生參與實驗探究驗證所學理論知識，加深對物理理論知識的印象。而實驗課程的開展需要多方的協同合作，物理教師要革新教育理念，打破以往實驗教學的局限，引入項目教學法，為物理實驗課程注入生機，結合學生的學習情況劃分呈現不同的實驗項目，提供相關的實驗器材，組織學生開展項目式探究，在溝通的基礎上確定實驗探究的方案，做好實驗規劃并開展實驗操作，詳細地記錄實驗現象，結合實驗數據展開分析得出最終的結論，從中培養學生的科學思維，在物理實驗探究中得到鍛煉。

物理學科學習實驗是不可或缺的，物理理論知識與實驗有著密切的關聯，高校要為物理實驗室撥付更多的資金，配備先進的實驗器材，為物理實驗教學的開展做好鋪墊。物理教師需要投入更多的精力，考量學生的物理學習進度以及動手能力，引入項目教學法調動學生的學習積極性，推陳出新帶給學生新穎的學習體驗，鼓勵學生獨立自主地思考問題，明確實驗探究的目的和方向，精心設計實驗的各個環節，在保障自身安全的基礎上開展動手操作，保持充足的耐心認真完成每一項實驗操作。在此基礎上不斷反思回顧，消除項目式學習中存在的問題，多角度思考強化學生的思維能力。

一、項目教學法在物理實驗教學中的應用優勢和原則

（一）優勢

在以往的實驗課程中，大學物理教師多通過演示實驗來幫助學生理解抽象的物理概念，給予學生參與物理實驗操作的機會寥寥無幾，學生的動手實踐能力無法得到鍛煉，會限制學生物理核心素養的提升。部分物理教師在演示實驗過后會組織學生開展實踐操作，但是班級中學生眾多，教師無法兼顧到每一位學生，多數學生的實驗操作并不規范，錯誤的實驗操作會影響最終的實驗結果。而項目教學法在大學物理實驗課程中的應用，能夠彌補以往教學的不足，教師將物理實驗進行拆解當作完整的項目，理論聯系實際明確項目任務，激活學生的思維，循序漸進，在項目任務的引領下開展實踐操作，能夠激發學生的潛力，讓學生在實踐操作中得到鍛煉。項目教學法的應用保障學生的主體地位，學生在教師的引領下參與實驗探究，能夠感知物理學科的魅力，對后續實驗教學的開展產生積極的影響。

（二）原則

項目教學法在高校大學物理實驗教學中的應用原則如下：項目教學法強調學生參與解決實際問題的過程。在大學物理實驗教學中，可以選擇一些與學生生活或實際應用相關的問題或挑戰，讓學生通過實驗設計和實踐來解決這些問題。項目教學法鼓勵學生分成小組合作完成項目。在大學物理實驗中，通過組隊合作，可以促進學生之間的交流與合作，提高團隊合作能力和解決問題的能力。項目教學法注重激發學生的學習興趣和主動性，可以讓學生自主選擇實驗主題、設計實驗方案，并提供必要的指導和資源支持，鼓勵學生自主探索和實踐。項目教學法強調將理論知識應用到實際問題中，可以通過項目實踐，讓學生將所學的物理理論知識運用到實驗設計、數據分析和問題解決中，深化對物理原理的理解。項目教學法重視學生的溝通能力和項目成果的展示，可以要求學生撰寫實驗報告或進行口頭展示，分享他們的實驗設計、實施過程和結果，培養表達和交流能力。項目教學法鼓勵學生綜合運用不同學科的知識解決問題。可以引入相關的數學、計算機科學等學科知識，培養學生的跨學科思維和能力。通過以上原則的應用，項目教學法可以促進學生的主動學習、探究精神和綜合能力的培養，提高大學物理實驗教學的效果和學生的學習體驗。

二、項目教學法在物理實驗教學中的應用路徑

（一）項目任務規劃，建立實驗方案

新時期物理教師組織實驗教學期間，要保障學生的主體地位，引入吸項目教學法優化課堂設計，明確實驗探究的開展需要完備的方案，在設計實驗方案時教師要扮演好引導者的角色，設計問題啟發學生思考，引導學生分析實驗的細節，提供其他的實驗案例給學生以啟發，讓學生明晰實驗操作的每一個步驟，以保障實驗能夠順利開展。教師在提供實驗器材的基礎上，要發揮項目教學法的優勢，啟迪學生思考不斷地完善實驗方案，優化項目任務法，鼓勵學生參與到實驗探究中，在思考和分析中加深對物理知識的理解和掌握。以廣西師范大學出版社新版教材《大學物理》為例，教師組織學生開展“塞曼效應”實驗探究期間，以“塞曼效應”為切入點拋出問題，帶領學生回顧相關的理論知識，明確開展實驗探究的目的，借助高分辨率的分光器件館觀察546.1nm汞綠線在磁場中的分裂，測量分裂譜線的波數差等物理量。教師要介紹實驗器材，讓學生領受任務并開展集中討論，適時地提出問題啟發學生思考，帶給學生學習啟示，為后續實驗操作奠定堅實的基礎。若物理教師只為學生提供實驗材料，引導學生結合所學知識自主設計實驗，會帶給學生沉重的學習壓力，因此，教師要應用項目教學法加以點撥，在提醒中明確實驗的注意事項，充分調動學生的主觀能動性，結合實驗設計任務開展構思，在師生協同合作下制定實驗方案。

（二）項目任務實施，啟動實驗程序

在確定實驗方案后，物理教師要將實驗的過程進行分解，啟動實驗程序之前做好規劃，觀察學生的表現，及時調整，不斷優化項目任務，保障實驗教學順利開展。教師要及時地為學生答疑解惑，解讀實驗目標、實驗原理，結合實驗器材講授使用方法，引導學生進行演練，提高學生的動手能力，為后續執行項目任務做好充足的準備。教師要將學生當作教學的主體，在提出實驗探究任務之后，借助多媒體呈現實驗步驟，分解實驗步驟，明確操作的注意事項，引起學生的重視，提高學生操作的準確性，保障學生的人身安全。物理實驗種類眾多，教師組織實踐操作之前，可以播放演示實驗，引導學生觀察實驗操作，接著依據實驗方案組織開展多種實驗探究，為學生提供實踐操作的機會。以廣西師范大學出版社新版教材《大學物理》中的“雙棱鏡實驗”為例，實驗開展的目的在于通過觀察雙棱鏡產生的雙束干涉現象，幫助學生進一步理解產生干涉的條件，學會用雙棱鏡測定光波波長。實驗探究中需要運用到雙棱鏡、可調狹縫、測微目鏡等器材，學生對于實驗器材比較陌生，教師要加強指導，通過延伸操作幫助學生掌握使用方法，依據實驗方案的引領組合實驗裝置，在理解實驗方案的基礎上動手操作，教師要關注學生的表現及時地加以指導。

（三）項目任務改進，優化教學組織

項目教學法在高校物理實驗教學中的應用，能夠帶給學生耳目一新之感，學生依據實驗方案開展實踐探究期間，物理教師要注重觀察和指導，不斷改進項目任務，以保障實驗順利開展，優化實驗細節引起學生的重視，規范學生的實驗操作，以達到預期的目標。學生參與到實驗探究中，經過磨煉，其思想觀念會發生轉變，認識到物理實驗的復雜性。教師要加強與學生的互動溝通，對實驗進展做出客觀評價，指出學生在實驗操作中存在的問題，改進項目任務，演示錯誤實驗操作會帶來的消極影響，引起學生重視。在前期設計項目任務時，教師大多站在整體的角度思考，忽視了學生的實踐操作能力、學生間存在個體差異，教師需結合學生的實踐操作情況做出調整，不斷優化改進項目任務，提高學生操作的準確性，以保障實驗結果準確無誤。仍以“雙棱鏡實驗”為例，班級中多數學生是初次接觸測微目鏡，在操作中存在疏漏，且操作方式多種多樣不統一，針對這一問題，教師要先暫停實驗，通過演示正確操作和錯誤的實驗操作，讓學生對比實驗結果，引起學生的重視，知曉錯誤實驗操作對實驗結果產生的消極影響。教師要從調節共軸、調節干涉條紋著手，演示正確的實驗操作，提醒學生注意測微目鏡的使用，在開展實驗操作時，首先要確定目鏡的準確度及鼓輪轉動讀數增大的方向，并選取合適的初始點，在一次測量中鼓輪只能單向移動，嚴令禁止中途倒轉，在調整實驗器材位置時要注意干涉條紋應與豎直雙線平行無視差，當測微目鏡的數值到達刻度線零點后，應立即返回，以免損壞測微目鏡，在教師的點撥和指導下，學生的實驗操作會更加規范，能夠有效地減少實驗誤差，同時幫助學生掌握多種實驗器材的使用方法。

（四）項目任務展示，創新教學評價

在實驗操作結束后，教師要做好后續的工作，結合項目學習任務鼓勵學生展示自己的實驗成果，結合實驗得出的數據開展深入分析，總結經驗教訓，從中得到啟發。在教師的組織和引導下，學生通過互動溝通能夠互相學習借鑒，認識到自己操作中的不足，在后續的實驗操作中避免此類問題再次出現。以廣西師范大學出版社新版教材《大學物理》中“動態法測楊氏模量”這一實驗為例，實驗開展的目的在于應用動態懸掛法測定金屬材料的楊氏模量，讓學生學習使用圖示法表達實驗結果。在學生完成實驗探究后，教師要鼓勵學生分組展示學習成果，學生所使用的實驗器材、實驗材料并無差異，而最終得出的試驗數據卻并不一致，針對這一問題，教師要鼓勵學生反思實驗過程，梳理實驗步驟，在反思中找出問題出現的原因，提醒學生在實驗中需保持每次左右兩個懸點位置對稱、兩根懸線保持平行和豎直；實驗中實測的為樣品的共振頻率，其與樣品的固有頻率是不同的概念，需注意兩者的區別；懸掛金屬棒時要輕拿輕放，不能用力拉扯起振器和拾振器的掛鉤；在實驗前可先通過估算出銅棒和鋼棒的共振頻率，便于找到兩者的共振頻率。學生對于實驗結果的呈現方式不一，教師要提出統一的標準，即采用圖示法表示，并給予學生整改的時間，結合最終的效果給予學生正向的評價。

綜上所述，高校物理教師在實驗教學中應用項目教學法能夠為課堂教學注入生機，給予學生實踐操作的空間，教師要做好教學設計，制定項目任務啟發學生思考，提供實驗器材引導學生制定實驗步驟，精心設計實驗教學，在實施物理實驗期間提醒學生安全操作，并記錄實驗現象，匯總實驗數據，在項目式學習中幫助學生積累經驗，鍛煉學生的動手能力。物理實驗與項目學習的融合，教師要結合課程內容提出實驗探究的方向，激活學生的思維，共同制定實驗方案，鼓勵學生自主探究，讓學生在實踐操作中得到鍛煉，在實驗探究的基礎上反思，展示實驗成果，認識到其中存在的問題，在教師的指引下不斷地優化，為后續實驗的開展奠定基礎。