新形勢下開放式物理實驗教學(xué)的實施

范可可

【摘 要】在倡導(dǎo)創(chuàng)新教育的新形勢下，實施開放性教學(xué)是素質(zhì)教育的要求，將研究性和開放性的學(xué)習(xí)理念滲透到物理實驗教學(xué)中，對于培養(yǎng)具有創(chuàng)新素質(zhì)的應(yīng)用型人才具有十分重要的現(xiàn)實意義。關(guān)注學(xué)生情感，注重創(chuàng)新，強(qiáng)化學(xué)生自主意識，以人為本，改進(jìn)實驗方法是搞好開放性實驗教學(xué)，深化實驗教學(xué)改革的重要舉措。

【關(guān)鍵詞】開放式 物理實驗教學(xué) 創(chuàng)新 情感

“物理是從物理實驗中產(chǎn)生的”。物理學(xué)是一門實驗的科學(xué)，實驗是物理學(xué)理論的基礎(chǔ)。我們應(yīng)該充分重視物理實驗教學(xué)。但目前的物理實驗教學(xué)普遍存在模式單一、內(nèi)容陳舊、操作死板等問題，限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

如何充分開發(fā)實驗設(shè)備功能，提高設(shè)備利用率，培養(yǎng)高素質(zhì)的教師隊伍，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，已經(jīng)成為高校實驗室管理體制改革和實驗教學(xué)創(chuàng)新亟待解決的關(guān)鍵問題。本文對此提出了幾點(diǎn)思考。

一、實施開放式物理實驗教學(xué)的優(yōu)勢

1.有助于實驗室功能的充分發(fā)揮

高校實驗室作為一個從事實驗教學(xué)、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)的重要場所，實施開放式實驗教學(xué)能充分利用實驗室資源，開發(fā)實驗設(shè)備功能，加大實驗室儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)頻率，提高大家對實驗室的重視程度，投入更多的精力工作，提高實驗教學(xué)水平，充分發(fā)揮實驗室的教學(xué)和服務(wù)功能。

2.有助于高素質(zhì)教師隊伍的培養(yǎng)

教師要具備基本的理論知識、豐富的實踐經(jīng)驗，必須多渠道、多形式地提高實驗人員的學(xué)術(shù)水平和技術(shù)水平。除了不斷完善本學(xué)科知識，還要加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)的理論水平知識修養(yǎng)，才能引導(dǎo)學(xué)生接觸現(xiàn)代化科技的前沿。因此，開放式教學(xué)有助于教師自覺加快知識體系更新，有效提高教師隊伍的整體素質(zhì)。

3.有助于學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)

開放式實驗教學(xué)的宗旨就是讓學(xué)生進(jìn)行主動的探索發(fā)展，以人為本，注重創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)，讓學(xué)生與教師開展良好互動，有效地參與到教學(xué)中來，變接受式學(xué)習(xí)為研究性學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生綜合素質(zhì)和科學(xué)實驗?zāi)芰橹骶€，體現(xiàn)實驗教學(xué)對人才培養(yǎng)的本質(zhì)要求，為學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性的發(fā)展創(chuàng)造廣闊的空間，從根本上改革教學(xué)方法。

二、實施開放式物理實驗教學(xué)的具體對策

1.充分優(yōu)化資源組合，加大實驗室開放程度

物理實驗教學(xué)是一種個性教學(xué)模式，可以滿足學(xué)生求知、探索和創(chuàng)新的欲望。實驗室的開放，不僅指時間和空間上，更重要的觀念意識上的開放，教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的開放。要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，就要將學(xué)習(xí)自主權(quán)交給學(xué)生。要引進(jìn)現(xiàn)代化的教學(xué)手段和管理手段，傳播知識和培養(yǎng)能力并重，提高物理實驗教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生可以在教師指導(dǎo)和審核下，自己開設(shè)實驗項目，可能會失敗，關(guān)鍵是在失敗中總結(jié)原因，提出創(chuàng)新點(diǎn)。

充分利用教學(xué)資源，如引入計算機(jī)輔助教學(xué)能起到事半功倍的效果。利用仿真物理實驗室進(jìn)行模擬實驗，可以解決實驗室設(shè)備緊張的困難，還能加強(qiáng)學(xué)生的自主性。當(dāng)然，仿真實驗室也只能起到一個輔助作用，雖然可以解決很多問題，但也無法完全取代傳統(tǒng)實驗。

2.創(chuàng)新物理實驗教學(xué)體系，注重實驗時代性與先進(jìn)性

獨(dú)立設(shè)置物理實驗課有利于完整、科學(xué)的實驗教學(xué)課程體系的形成。要根據(jù)實際情況和現(xiàn)有條件，制定出切實可行的實施計劃，將理論知識貫穿于物理實驗教學(xué)中，還應(yīng)考慮實驗內(nèi)容的先進(jìn)性和實驗操作的可行性。在實驗設(shè)置體系上可分層分級，設(shè)置必做實驗和選做實驗，基礎(chǔ)實驗和綜合實驗，驗證性實驗和探究式實驗，從高到低，從基礎(chǔ)到前沿，從接受知識到培養(yǎng)綜合能力體系。物理實驗教學(xué)不再是課堂教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)，而是一個系統(tǒng)完整的科學(xué)體系。

要將現(xiàn)代科技進(jìn)步的成果滲入到傳統(tǒng)物理實驗課程中，與時俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新，如將計算機(jī)技術(shù)、核物理技術(shù)、光譜技術(shù)、磁共振技術(shù)等現(xiàn)代科研成果運(yùn)用于實驗教學(xué)，從實驗思想、實驗方法、儀器構(gòu)造等方面拓寬學(xué)生見識，提高綜合實驗?zāi)芰Α?/p>

3.關(guān)注學(xué)生情感體驗，突出和重視個性培養(yǎng)實驗

在物理實驗教學(xué)過程中我們常發(fā)現(xiàn)做了實驗和不做實驗差別不大，什么都是安排好的，千篇一律的教學(xué)方式限制了學(xué)生的主動性和積極性，難以激發(fā)他們獨(dú)立思考的興趣和熱情，這樣學(xué)生很容易對物理實驗產(chǎn)生消極的情感體驗，這不得不引起我們的重視和思考。

興趣是最好的老師，要在物理實驗中培養(yǎng)學(xué)生積極的情感體驗，才能使其真正對物理實驗感興趣。開放式物理實驗教學(xué)的實施重在培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立人格，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，這符合教育和人才成長規(guī)律。教師要讓學(xué)生大膽、全身心地投入到實驗中去，鼓勵學(xué)生敢于探索，敢于實踐和創(chuàng)新。對成功的創(chuàng)新和改進(jìn)給予適當(dāng)?shù)脑u價；面對失敗，則要科學(xué)分析，共同探討，吸取教訓(xùn)，讓學(xué)生感受到實驗的挑戰(zhàn)性，而非一味批評指責(zé)，扼殺學(xué)生創(chuàng)新思維。

關(guān)注學(xué)生情感體驗，教師還應(yīng)具備愛心、誠心、耐心、熱心、細(xì)心。結(jié)合實際，針對不同層次、不同特點(diǎn)學(xué)生因材施教，注重教學(xué)梯度的設(shè)置，讓每個學(xué)生體驗到學(xué)習(xí)的成就感。比如在實驗過程中可以讓動手能力較強(qiáng)的學(xué)生和較弱的學(xué)生分在一組互相幫助，在實驗過程中善于發(fā)現(xiàn)，鼓勵學(xué)生每一個小的進(jìn)步和發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，加強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。

4.創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，開拓“探究式”物理實驗教學(xué)模式

探究式物理實驗教學(xué)，就是在教師指導(dǎo)下，學(xué)生應(yīng)用已學(xué)知識，設(shè)計實驗，或在教師的指導(dǎo)下通過實驗來探索物理規(guī)律，獲得新知識并且加以運(yùn)用的方法。

傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)模式是教師介紹實驗原理、器材、步驟、觀察現(xiàn)象、得出的結(jié)論和數(shù)據(jù)、誤差分析等，還有設(shè)計好的實驗報告。對實驗過程，學(xué)生只要按部就班，有人甚至依葫蘆畫瓢，只注重于表面現(xiàn)象而忽視內(nèi)在規(guī)律，不求甚解；對實驗數(shù)據(jù)缺乏深入分析和演繹、歸納，有的甚至投機(jī)取巧編造實驗數(shù)據(jù)。這樣自然無法發(fā)揮物理實驗的功能，反而束縛了學(xué)生的思維，抑制其創(chuàng)新精神。

教師應(yīng)注重啟發(fā)學(xué)生自主構(gòu)建知識進(jìn)行探究式實驗，創(chuàng)設(shè)能引起學(xué)生興趣和問題的情境，使學(xué)生由被動地接受、記憶和理解知識的模式向主動地自主探索和研究模式轉(zhuǎn)變，真正體會到物理實驗的樂趣。探究式教學(xué)也要求教師不再是高高在上，而要遵循認(rèn)知規(guī)律，以學(xué)生為主體，設(shè)計教學(xué)過程、提供教學(xué)資源、提供學(xué)習(xí)建議，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)啟發(fā)、激勵、引導(dǎo)學(xué)生。具體舉措有學(xué)生參與教師研究課題、案例研究、項目訓(xùn)練、指導(dǎo)性設(shè)計等。

順應(yīng)創(chuàng)新教育潮流，關(guān)注學(xué)生情感，主動營造積極和諧的情感氛圍，嘗試開放性、探究式物理實驗教學(xué)，是時代的需要，發(fā)展的需要。有助于培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新精神、提高教師素質(zhì)、改善實驗教學(xué)質(zhì)量，充分發(fā)揮實驗中心功能，實現(xiàn)實驗資源的優(yōu)化配置。

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(作者單位：武警上海政治學(xué)院實驗室管理中心）