淺談物理開放式實(shí)驗(yàn)

摘要: 本文作者結(jié)合工作實(shí)踐，對所在高校物理實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供的開放式實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，并提出了改進(jìn)意見。

關(guān)鍵詞: 物理開放式實(shí)驗(yàn)實(shí)施內(nèi)容優(yōu)缺點(diǎn)改進(jìn)措施

一、前言

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是讓學(xué)生在寬松的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解和鞏固知識，培養(yǎng)學(xué)生的自修能力和動手能力，拓展學(xué)生的知識面，進(jìn)而培養(yǎng)其應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。由于動手能力存在差異，不同學(xué)生對同一實(shí)驗(yàn)完成時間有長有短。對動手能力較強(qiáng)、學(xué)有余力的學(xué)生，教師應(yīng)鼓勵他們在業(yè)余時間內(nèi)完成課外實(shí)驗(yàn)，讓他們有充分展示自己的空間，拓展他們的知識面;教師還應(yīng)補(bǔ)充新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在確保所有學(xué)生都能達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求的條件下，充分挖掘?qū)W生潛在的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的自修和動手能力，體現(xiàn)因材施教的原則。

學(xué)生在自修的過程中，如果想用實(shí)驗(yàn)手段解決疑難問題，教師應(yīng)給予充分的肯定和鼓勵，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室也應(yīng)提供便利。學(xué)生把在自修過程中發(fā)現(xiàn)的問題拿到實(shí)驗(yàn)室去解決，這實(shí)際上是一個發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的鍛煉過程，也是學(xué)生培養(yǎng)自學(xué)能力的過程。有時在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生還會了解一些新知識，教師應(yīng)補(bǔ)充新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，促使學(xué)生進(jìn)一步自主地分析、思考問題。學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，可完善和提高自修能力，是培養(yǎng)個人能力的有效途徑。

二、實(shí)施內(nèi)容

我校理學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)室為了很好地適應(yīng)新的教學(xué)模式，積極地探索新的教學(xué)方式，為學(xué)生提供了開放式實(shí)驗(yàn)，采用三階段教學(xué)模式:學(xué)生自修、課堂講授實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生在自修階段，應(yīng)根據(jù)自己所選的試驗(yàn)，積極查找相關(guān)資料(實(shí)驗(yàn)背景，原理，如何完成實(shí)驗(yàn)，預(yù)期結(jié)果)，對有疑問、模糊的概念，要積極找教師答疑解惑。這樣可以使學(xué)生初步掌握該實(shí)驗(yàn)的步驟、解決方法，使學(xué)生對基本知識、基本理論有所體會，完成實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，以達(dá)到鞏固所學(xué)知識和理論的目的。在課堂講授實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)階段，即開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段，教師要在上課前對學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)行檢查評估(主要針對實(shí)驗(yàn)原理、預(yù)習(xí)報告中的操作步驟進(jìn)行檢查)，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵性操作，安全提示，對實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)操作階段，教師現(xiàn)場指導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行動手實(shí)踐操作，這是學(xué)生從理論上升到實(shí)踐的過程。

從2004年10月份開始，我校物理實(shí)驗(yàn)室累計選做人數(shù)情況為:03級學(xué)生預(yù)約人數(shù)200人次，實(shí)際操作人數(shù)120人次;04級預(yù)約人數(shù)768人次，實(shí)際操作人數(shù)500人次。這基本上達(dá)到了我們設(shè)計這種教學(xué)模式的目的。

1.開放內(nèi)容

我們除正常教學(xué)內(nèi)容外，還在基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充了力、熱、光、電的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，我們提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在面向05級學(xué)生時變更為:第一學(xué)期提供:用示波器做李薩茹圖形、用模擬法描繪靜電場的分布、用落球法測液體的粘滯系數(shù)和線脹系數(shù)的測定;第二學(xué)期提供:用位相法和時差法測定超聲波聲速、非平衡橋測熱電偶、磁滯回線的測繪、用低壓電位差計測電阻。

2.開放時間

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的條件，我校物理實(shí)驗(yàn)室的開放時間安排在四個實(shí)驗(yàn)室有課的時間，四個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目同時開放，學(xué)生可以根據(jù)自己的時間，來選擇預(yù)約試驗(yàn)項(xiàng)目和時間。但是效果不是很好，原因有兩點(diǎn):(1)開放實(shí)驗(yàn)是正在上課的教師兼顧指導(dǎo)學(xué)生選做，所以選做的學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時缺少指導(dǎo)，有些盲目。(2)開放實(shí)驗(yàn)時間安排由于具有局限性，因而影響了學(xué)生預(yù)約的積極性。

3.開放選題

我校每學(xué)期為學(xué)生提供了四個實(shí)驗(yàn)，并可自由選擇。

三、開放式實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)

(1)調(diào)動了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，有效培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。

在實(shí)驗(yàn)中，我們注重培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和動手能力，放手讓學(xué)生獨(dú)立做實(shí)驗(yàn)，代替教師帶著學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的舊模式;讓學(xué)生自己閱讀說明書和實(shí)驗(yàn)資料，為學(xué)生創(chuàng)造了一個能發(fā)揮自身特長的教學(xué)環(huán)境，符合學(xué)生的特點(diǎn)，使學(xué)生按照自己的學(xué)習(xí)規(guī)律調(diào)整學(xué)習(xí)的內(nèi)容和時間，變被動為主動。這樣激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，有效地培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)際操作的能力，充分挖掘了學(xué)生的潛力，有效地培養(yǎng)了學(xué)生敬業(yè)精神和創(chuàng)新能力。

(2)促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高。

開放式實(shí)驗(yàn)對教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)提出了更高的要求。新實(shí)驗(yàn)體系采用循環(huán)實(shí)驗(yàn)方法，每個教師不僅要指導(dǎo)基本實(shí)驗(yàn)，還要指導(dǎo)開放實(shí)驗(yàn)。這就要求教師既要有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識，又要熟練的操作技能。教師只有不斷地充實(shí)自己，更新知識，促進(jìn)業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高，才能給學(xué)生更好的指導(dǎo)。

2.缺點(diǎn)

基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要服務(wù)對象是大學(xué)1—2年級本科學(xué)生(相當(dāng)部分高校僅局限于大學(xué)低年級)。

(1)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏有效的運(yùn)行機(jī)制。

學(xué)生態(tài)度積極，但是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室在開放時間上有一定的局限性，很多學(xué)生失去了選做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。

(2)能力培養(yǎng)的不完善。

開放實(shí)驗(yàn)的重要的目的是培養(yǎng)學(xué)生的動手、自學(xué)的能力，但是教師提供的參考資料不充足，并且低年級學(xué)生對自學(xué)形式?jīng)]有更深的認(rèn)識。

四、改進(jìn)措施

在實(shí)驗(yàn)室開展開放實(shí)驗(yàn)的三年期間，通過探索與總結(jié)，我們認(rèn)為實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)的需要以下條件的保障:

1.選用合適的教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要與課堂教學(xué)和學(xué)生的自修緊密結(jié)合，因而我們需要選擇適于教學(xué)需要的優(yōu)秀教材和參考書，為學(xué)生提供有效的途徑查找完成實(shí)驗(yàn)的文字內(nèi)容。

2.加強(qiáng)對學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)。開放式的教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自學(xué)能力，教學(xué)形式宜采用學(xué)導(dǎo)式，從而充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理，建立有效的開放實(shí)驗(yàn)預(yù)約機(jī)制。

五、結(jié)語

科學(xué)的物理開放式實(shí)驗(yàn)，不僅能讓學(xué)生完成正常的課時內(nèi)容，而且能給學(xué)生提供更有意義的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、更好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使能讓其學(xué)到更多的知識，從而提高教學(xué)效果，更優(yōu)質(zhì)高效地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。