關于物理實驗教學模式的幾點設想.pdf

上海工程技術大學教育研究 3 2010 關于物理實驗教學模式的幾點設想 王明霞 劉 烈 上海工程技術大學基礎教學學院 上海 201620 摘 要 傳統(tǒng)的物理實驗教學模式有它一定的弊病 近年來各校都在紛紛嘗試教學改革 提出了各種方案 也進行了多種嘗試 本文僅是針對目前自身在教學中所遇到的實際情況 思 考如何從學生的實際情況出發(fā)設計具體的教學內(nèi)容 教學方法 探尋一種較為理想的教學模式 使其既能有效開發(fā)學生的潛力又能切實做到因材施教 文中提出幾點個人的想法以及現(xiàn)實的 局限性 關鍵詞 物理實驗 教學模式 實驗難度 時間自由度 物理實驗是對高等院校學生進行科學實 驗基本訓練的一門獨立的必修基礎課程 是 學生進入大學后接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技 能訓練的開端 是后續(xù)課程實驗的重要基礎 它在培養(yǎng)學生科學思維方法 分析問題與解 決問題的能力以及綜合素質等方面占有重要 的地位 起到不可代替的作用 1 而傳統(tǒng)的 教學模式單一 又受課時限制 所以教學的結 果常常是 知其然 不知其所以然 在探索新 的教學模式時 首先要面臨的問題是 如何讓 物理實驗課程起到它應有的作用 并結合學 生的實際情況最大限度的發(fā)揮自身的潛力 目前我校的物理實驗教學主要有基礎實驗和 設計性實驗兩大類 要求學生在規(guī)定的時間 內(nèi)完成實驗的預習和操作 基礎實驗以班級 為單位選課 設計性實驗則是以個人為單位 選課 在教學中有這樣的現(xiàn)象 首先 學生的物理基礎不同 有一部分學生高考選的不是物理 那么 對于大部分學生比較簡單易懂的電路卻可能 是他們的難點 可能出現(xiàn)這樣的情況 自身動 手能力強的學生能夠按要求完成實驗 但是 做完后原理和方法還是完全不懂的 其次 學生的動手能力不同 有些同學可以快速的完成實驗 而有些 在規(guī)定的時間內(nèi)無法完成實驗 從教師的角 度只要時間允許一般都是讓他們完成 那么 九十分鐘的課就可能一百分鐘 一百二十分 鐘甚至更長的時間才能結束 從一名教師的角度來看這些現(xiàn)象的時 候 不禁自問 學生在完成實驗的同時究竟學 會了多少東西呢 我們能不能讓學生按照自 己的實際情況多學會一點東西 多一點收獲 減少一些條條框框 讓他們對這門課多一點 興趣 多一點自主性 基于以上的考慮 進而 提出兩點設想 一 設想一 實驗難度分層次 實驗可以根據(jù)學生的 基礎不同 設計出多種難度組合供他們挑選 這就好比每個人可以根據(jù)自己的不同口味選 擇相應的套餐一樣 提供一些難度系數(shù)高的 實驗 即技能要求高 技巧性強 儀器使用方 法較難的實驗 目標群體可以是那些對物理 實驗非常感興趣 善于動手動腦自主完成實 12 驗 不滿足于拿到學分 而是希望確實在實踐 中提高自己的學生 這類實驗更能激發(fā)他們 的潛能 難度系數(shù)低的實驗 即相對基礎的 實驗 旨在提高學生的基本技能技巧 目標群 體可以是那些動手能力差或者物理基礎較差 的學生 這些實驗同樣可以使他們的自身水 平有所提高 難度中等的實驗 難易搭配 適 合于大多數(shù)的學生 選擇的權力交給學生 他們可以從自身的興趣 能力 時間等實際情 況出發(fā)做出選擇 這個設想的根源不是說哪個專業(yè)的學生 應該選擇什么難度 而是完全從學生個人的 角度考慮 不是規(guī)定學生達到什么水平 而是 他能做什么 適合選什么 從而使每個學生都 能通過實驗提高自身水平 一個學期同一個 班級的學生有人可以只完成幾個難度大的實 驗 同樣也可以只做幾個較簡單的實驗 即實 驗難度因人而異 因為本人認為跟自身的能力接近的實 驗 學生理解的更透徹 完成后的記憶深刻 更有利于技能技巧的掌握 學生們的基礎和 能力并不在同一起跑線上 如果有更適合自 己的實驗套餐可選 可能他們的興趣更高 在 學有所得之余能夠收獲更多的成就感和自信 心 尤其對那些較 差 的學生 不需要一次 又一次的跌跌撞撞的完成實驗 而又完全茫 然 他們也可以做 好 一個實驗 這樣無論 是學生自己還是老師都可以輕松些 而不再 是既 累 又沒有成效 有時感覺自己是在拔 苗助長 按部就班的完成教學計劃的同時也 是在失去和傷害一些東西 或許這樣做同一 個班級同一個專業(yè)的學生步調(diào)就不一致了 但如果說我們教學的目的是為了讓學生日后 更好投入到工作中的話 那么不得不說即使 目前的教育都是讓大家踏著相同的步點前進 日后的差異依然是不可避免的 因此在校期 間就讓他們 揚長避短 加強對自身的認 識 也不失為一種另類的因材施教 目前開設的設計性實驗 學生就是可以 選課的 但是根源性的問題在于選課的自由 度 首當其沖的就是儀器問題 包括儀器種 類和數(shù)量兩個方面 豐富的套餐選擇離不開 實驗種類的多樣化以及足夠的套數(shù) 而現(xiàn)有 設備 基本是每節(jié)開課人數(shù)與可選套數(shù)基本 是 1 1配備的 那么其選擇的余地就大大縮 小了 甚至由于選課順序的關系想選簡單實 驗的可能只剩下較難的可選 而想做點有難 度的實驗卻因為不了解實驗內(nèi)容而選了很簡 單的實驗 如果以學生自主決定難度為前 提 那么就必須有余量 有更多的備用儀器 這就需要大規(guī)模的補充儀器 教室 其資金投 入和儀器的利用率降低等因素 都會造成現(xiàn) 實困難 其次 作為教師是希望他們多學到 東西 但是學生從什么角度出發(fā)選課呢 可 能是學分的多少 獲得學分的難易程度 有沒 有認識的同學一起做實驗等等 最終實行起 來就可能與設置實驗的目的差之千里了 何 況還有各種規(guī)定 工科應該達到什么樣的標 準等等類似的阻力 達到完全的隨人而定是 有困難的 二 設想二 取消節(jié)的概念 提高實驗時間的自由度 這并不是獨立存在的 而是和第一個設想相 輔相承 相互補充 這一設想的情況是 學生 選課不是像目前一樣具體在哪節(jié)課 90分 鐘 最好是模糊的 比如每周可選在某一天 或者某個上午 下午 當然越模糊實現(xiàn)的難度 就越大 有這樣一個時間上的自由度 實驗 的設置范圍才會更加寬泛 小到十分鐘可以 完成的測量 大到幾小時的實驗都可以開設 而不是因為 90分鐘的限制而使很多實驗的 開設存在問題 目前由于在規(guī)定時限內(nèi)完成實驗 學生 對教師的依賴性很大 一遇到問題問老師問 同學 而同樣受限于時間 教師也不可能每個 都是啟發(fā)式回答 這就進一步的弱化了學生 獨立分析問題解決問題的能力 實驗教學效 果的評價觀點不僅僅是考察學生在實驗操作 13 中的熟練程度 處理數(shù)據(jù)的方法 實驗結果的 準確程度 更應重視實驗中解決實際問題的 能力 2 如果學生能夠自主安排實驗時間 那么這種矛盾可以大大緩解 對于時間的支 配和安排由學生做主 學生自己根據(jù)一個學 期的內(nèi)容決定完成的進度 可以一次完成多 個實驗 也可以多次完成一個實驗 學生做完 某個實驗后認為有疑問的 還可以再針對具 體的問題做教學規(guī)定外的額外研究 而不是 像現(xiàn)在受時間 場地的限制 學生即使有一些 問題也很少有機會回頭去證實一下 有時還 是在學生的報告中才知道他們存在的一些疑 問或問題 但在現(xiàn)在流水線一樣的流程下 實 驗之后的疑問基本以口頭的解答為主 如果 能讓學生自己帶著問題獨立的去研究思考找 到答案 其收獲可能更大 從實現(xiàn)的角度 把課程安排為半天時間 并不難 很多學校的時間就是這樣設置的 有 難度的是學生自由決定完成實驗的進度 由 于儀器本身有套數(shù)的限制 如果完全不加限 制可能某個教室同時來的學生特別多 而有 些教室又沒什么人做實驗 如果設置電腦選 課預約等方式 需要考慮的因素太多 最終執(zhí) 行下來 可能自由度又是少的可憐了 因此 要想讓時間自由度充分發(fā)揮作用 一套完善 的選課程序和必要的獎懲制度是必不可 少的 三 結 語 全開放型物理實驗教學是現(xiàn)代化教學的 一種趨勢 本文主要對實驗時間的開放和 實驗內(nèi)容的開放方面做了粗淺的探討 物理實驗課程應充分體現(xiàn)學生的主體地位 讓學生自主選擇實驗的層次 內(nèi)容和形式 并 最大幅度地保證學生在時間選擇上的自由 度 把學習的主動權交給學生 鼓勵學生展示 個性 施展才華 培養(yǎng)學生解決實際問題的能 力 提高學生的綜合素質 3 想一種解決辦 法比較容易 實行起來卻會受困于種種的現(xiàn) 實因素 目前的各個高校都在針對傳統(tǒng)的教 學模式中的弊端進行改革嘗試 有了開放性 物理實驗的概念 但具體執(zhí)行總會受制于各 校的具體情況 以上所提的兩種設想完全實 現(xiàn)是有一定難度的 可投入的資金 目前的制 度 學生方面等等主客