預(yù)習(xí)對(duì)于提高電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的作用

姜成果，朱玉波

(通化師范學(xué)院 物理系，吉林 通化 134002)

電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是高等師范院校物理專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其教學(xué)環(huán)節(jié)較多，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著重要的作用.但是隨著時(shí)代的進(jìn)步，知識(shí)的更新，原有的諸多教學(xué)環(huán)節(jié)中，有很多不完善的地方抑制了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，為適應(yīng)當(dāng)今形勢(shì)發(fā)展的需要，對(duì)某些不合理的環(huán)節(jié)必須進(jìn)行改革.目前學(xué)生反映比較尖銳的問題是由于對(duì)“實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)”缺乏科學(xué)地引導(dǎo)與組織，準(zhǔn)備工作不到位，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室占用的時(shí)間過長(zhǎng)，不能完全達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，所以重視電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的“課前預(yù)習(xí)”環(huán)節(jié)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)意識(shí)，加大預(yù)習(xí)投入力度，注重預(yù)習(xí)效果，是提高電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效途徑.

1 傳統(tǒng)的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)模式及其缺陷

傳統(tǒng)的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課預(yù)習(xí)模式是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前先閱讀有關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，了解實(shí)驗(yàn)的操作方法，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告，然后再到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作.為了掌握預(yù)習(xí)情況，同時(shí)也為了提高學(xué)生的重視程度，許多實(shí)驗(yàn)教師在操作之前要向?qū)W生提一些問題，據(jù)此了解預(yù)習(xí)情況以及還存在的問題，此種方式取得了一定教學(xué)效果，但其所存在的不足之處也日益凸顯出來.

(1)傳統(tǒng)的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)安排在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，教師在講授的同時(shí)，要結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行演示，才能說清楚儀器的基本構(gòu)造及操作中的注意事項(xiàng).為此，不得不要求學(xué)生站在儀器設(shè)備旁邊聽課，同一實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要分成幾批才能完成.由于課程安排受到時(shí)間的限制，預(yù)習(xí)課和實(shí)驗(yàn)課之間往往相隔幾天甚至一周，這就造成做實(shí)驗(yàn)時(shí)，一部分學(xué)生早已將預(yù)習(xí)課上的內(nèi)容淡忘了，以致于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)手忙腳亂的現(xiàn)象.

(2)在傳統(tǒng)的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中，學(xué)生所獲知識(shí)主要來自書本介紹和教師講解，除此之外，學(xué)生很少獲得其它方面的準(zhǔn)備知識(shí).由于條件所限，常常是教師在預(yù)習(xí)中為學(xué)生設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，選擇好實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，并告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟及操作過程中注意事項(xiàng)，甚至連測(cè)量表格也由教師一并給出.整節(jié)預(yù)習(xí)課中，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)接觸儀器領(lǐng)會(huì)要點(diǎn)，即使很認(rèn)真地聽，所掌握的知識(shí)也只是“紙上談兵”.學(xué)生幾乎始終處于被動(dòng)灌輸?shù)匚?，?dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中時(shí)常會(huì)遇到這樣那樣的小麻煩.如“學(xué)習(xí)萬用電表的使用”實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常有學(xué)生忘記及時(shí)切換旋鈕到正確的測(cè)量檔；在測(cè)量前忘記先校正電阻檔的零點(diǎn)，不會(huì)正確讀數(shù)；測(cè)電阻時(shí)忘記把待測(cè)電阻從電路中斷開， 有的學(xué)生甚至連紅、黑表筆的正、負(fù)極也搞不清楚.常常是實(shí)驗(yàn)課上教師忙得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)， 而學(xué)生在一次次的小麻煩中受挫，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)損壞儀器，發(fā)生觸電事故的大麻煩， 很難真正從實(shí)驗(yàn)中鞏固知識(shí)提高技能.長(zhǎng)此以往，只會(huì)使學(xué)生覺得索然無味，會(huì)對(duì)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生畏懼心理和抵觸情緒.

2 確立以人為本的教學(xué)理念

目前世界各國(guó)廣泛運(yùn)用的教學(xué)模式主要有兩大類：一是以教師為中心的教學(xué)模式，二是以學(xué)生為中心的教學(xué)模式.以教師為中心的教學(xué)模式是完全圍繞著教師的“教”而展開的，即向?qū)W生灌輸知識(shí)的過程.優(yōu)點(diǎn)是有利于教師主導(dǎo)地位的發(fā)揮，便于教師組織、管理和監(jiān)控整個(gè)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)程，便于師生的情感交流，因而有利于系統(tǒng)的傳授科學(xué)知識(shí)，并能充分考慮情感因素在學(xué)習(xí)過程中的重要作用.弊端是完全由教師主宰課堂，忽視了學(xué)生的認(rèn)知主體作用，在整個(gè)教學(xué)過程中學(xué)生處于被動(dòng)地位，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式與傳統(tǒng)的以“教”為中心的教學(xué)模式完全不同，它的全部理論、方法都是圍繞學(xué)生的“學(xué)”而展開的，是學(xué)習(xí)者建構(gòu)自己知識(shí)的過程，不是被動(dòng)地接受知識(shí)，而是在原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，主動(dòng)地對(duì)外部信息進(jìn)行選擇與加工，通過新舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)間反復(fù)、雙向的相互作用過程來獲取、建構(gòu)新知識(shí)的過程.強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，不僅要求學(xué)生由知識(shí)的灌輸對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w，而且要求教師要由知識(shí)的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)建構(gòu)新知識(shí)的幫助者、促進(jìn)者.優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)學(xué)生是認(rèn)知過程的主體，有利于學(xué)生的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，有利于創(chuàng)造型人才的培養(yǎng).弊端是由于強(qiáng)調(diào)學(xué)生的“學(xué)”，容易忽視教師的主導(dǎo)作用，偏離甚至達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo).

從上面的分析可以看出，兩種教學(xué)模式各有優(yōu)點(diǎn)，如果能將兩種模式結(jié)合起來，則可以彼此取長(zhǎng)補(bǔ)短，一方面能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，另一方面可以充分體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用，既注重了教師的教，更注重了學(xué)生的學(xué)，可以把教師和學(xué)生的主動(dòng)性、積極性都調(diào)動(dòng)起來.做好電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)也是一樣，實(shí)驗(yàn)教師必須確立以人為本的教學(xué)理念，即把教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”有機(jī)地結(jié)合起來，使學(xué)生真正成為教學(xué)過程中的主體，教師成為引導(dǎo)者和領(lǐng)路人.在“尊重學(xué)生意愿兼顧全面發(fā)展”的基礎(chǔ)上調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，激發(fā)他們的興趣和熱情.

3 構(gòu)建新的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)模式

以往電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)是圍繞教師的“教”而進(jìn)行的，忽視了學(xué)生的“學(xué)”.事實(shí)證明，沒有充分的理論準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和器材準(zhǔn)備，要做好電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)是不可能的.所以應(yīng)構(gòu)建新的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)模式，營(yíng)造個(gè)性化的、互易式的預(yù)習(xí)環(huán)境；留出學(xué)生個(gè)性化發(fā)揮的空間，允許每個(gè)人制定出適合于自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo).所謂互易式，就是教師和學(xué)生之間，互易位置換個(gè)角度去思考問題，設(shè)身處地的為對(duì)方想一想.作為教師應(yīng)該這樣設(shè)想：如果我是學(xué)生，我對(duì)實(shí)驗(yàn)室會(huì)有什么樣的要求，我對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)會(huì)有什么樣的要求，我對(duì)實(shí)驗(yàn)老師會(huì)有什么樣的要求.從而按這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，提供人性化的高水平服務(wù).作為學(xué)生則應(yīng)該設(shè)想：如果我是教師，我會(huì)對(duì)學(xué)生提出什么樣的要求，我會(huì)對(duì)該實(shí)驗(yàn)提出什么樣的要求.進(jìn)而按這樣的標(biāo)準(zhǔn)來預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn).

3.1 開放實(shí)驗(yàn)室預(yù)習(xí)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)

變過去的無定型預(yù)習(xí)為集中與分散相結(jié)合型.學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃提前一周與指導(dǎo)教師預(yù)約，到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行2學(xué)時(shí)實(shí)實(shí)在在的集中預(yù)習(xí)，然后再帶著各自的任務(wù)與要求，利用一周時(shí)間分散進(jìn)行具體的細(xì)致的準(zhǔn)備.這樣就給學(xué)生創(chuàng)造性的開展工作留出了回旋余地，為他們進(jìn)行更深層次問題的再思考提供了充裕的時(shí)間和空間.相應(yīng)的基礎(chǔ)物理電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)就要實(shí)行開放式教學(xué)，把學(xué)生推到實(shí)驗(yàn)的主體地位，將實(shí)驗(yàn)室提供給學(xué)生，成為學(xué)生的學(xué)習(xí)原地和實(shí)踐空間.在實(shí)驗(yàn)過程中，由學(xué)生自己通過思考選定實(shí)驗(yàn)課題，選擇儀器設(shè)備，制定實(shí)驗(yàn)步驟，處理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果.實(shí)驗(yàn)教師只在提供實(shí)驗(yàn)資料、解答實(shí)驗(yàn)問題等方面為學(xué)生提供服務(wù).實(shí)驗(yàn)室開放教學(xué)具有更強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，給學(xué)生提供了較大的創(chuàng)新思維的空間，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力.

3.2 新的電磁預(yù)習(xí)模式的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)重點(diǎn)

新的電磁實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)模式是學(xué)生課前充分預(yù)習(xí)，初步了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?、儀器設(shè)備的使用、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟等.而教師要在實(shí)驗(yàn)之前或?qū)嶒?yàn)過程中通過提問來檢查預(yù)習(xí)的情況，給出電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績(jī).還要經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生自由發(fā)言，共同探討實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方案以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)難點(diǎn)等.

(1)通過預(yù)習(xí)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?做任何事情都必須有一個(gè)明確的目的，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)也不例外.電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的就是通過實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)手段，使學(xué)生有效地掌握電磁學(xué)知識(shí)，掌握初步的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)動(dòng)手能力.通過預(yù)習(xí)，一是要讓學(xué)生了解電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的構(gòu)造、原理，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法.對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn)，因其涉及到的儀器、器材、內(nèi)容較多，所以要讓學(xué)生明白進(jìn)行分工合作的重要性，并明確各自的任務(wù)與要求，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)集體觀念和團(tuán)隊(duì)精神.二是鞏固和強(qiáng)化所學(xué)過的電磁學(xué)理論知識(shí)，驗(yàn)證物理規(guī)律，探求新的知識(shí).三是培養(yǎng)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)操作能力，在教師指導(dǎo)下，通過學(xué)生自己預(yù)習(xí)，自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立工作能力.

(2)通過預(yù)習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)的步驟與方法.在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊院?，做好?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是掌握實(shí)驗(yàn)步驟和方法，特別是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的性能、調(diào)節(jié)和使用的方法及其注意事項(xiàng)，都應(yīng)心中有數(shù).有些儀器設(shè)備比較復(fù)雜，往往一時(shí)難以搞清楚它的構(gòu)造、原理及性能.因此，實(shí)驗(yàn)前必須先熟悉它，了解其使用方法，對(duì)它在實(shí)驗(yàn)中所起的作用，也就是應(yīng)用它要解決的問題都要掌握得清清楚楚.只有這樣才能做到測(cè)量準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)可靠、結(jié)果可信，才能保證實(shí)驗(yàn)過程的順利并能達(dá)到預(yù)期的目的.實(shí)驗(yàn)步驟是操作的先后順序，它是按實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)裝置的特殊性能的要求所設(shè)計(jì)的程序，本身是科學(xué)而嚴(yán)密的.所以，通過預(yù)習(xí)必須準(zhǔn)確的掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的程序.

4 規(guī)范的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)收到顯著的教學(xué)效果

由于進(jìn)行了規(guī)范化的預(yù)習(xí)，師生們對(duì)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識(shí)和感受發(fā)生了根本的變化.教師們普遍感到，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能積極進(jìn)行思考.預(yù)習(xí)后再上課時(shí)，學(xué)生頭腦清醒，思路清晰，基本上是按照自己擬定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效率得到極大的提高.對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作過程，教師只是簡(jiǎn)單敘述，將大體的步驟和相關(guān)的注意事項(xiàng)粗略地寫在黑板上，供學(xué)生參考.因此，在實(shí)驗(yàn)開始前，教師可以有充裕的時(shí)間詳實(shí)地向?qū)W生闡述電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理及該實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r、應(yīng)用前景等，使學(xué)生在全面掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上開闊了視野，激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣.在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，教師也可以更多地融入到學(xué)生當(dāng)中，與學(xué)生進(jìn)行雙向的交流.在每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后也能夠有時(shí)間安排學(xué)生到講臺(tái)上談一下本次實(shí)驗(yàn)的體會(huì)，使得學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法以及操作過程有深刻的認(rèn)識(shí)，快速地提高了實(shí)驗(yàn)操作技能，同時(shí)也培養(yǎng)了他們的獨(dú)立思考和語言表達(dá)能力.

預(yù)習(xí)和上課之間空開了一段時(shí)間，給學(xué)生深入思考問題預(yù)留了時(shí)間與空間，為師生在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行較為深層次問題的講座與交流創(chuàng)造了條件，學(xué)生可以學(xué)到許多課本上沒有的知識(shí)和技能，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室的熏陶，學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退蕉加辛瞬煌潭鹊奶岣?

實(shí)踐證明，建構(gòu)新的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)模式，對(duì)于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，鼓勵(lì)上進(jìn)，提高學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)水平，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，保證實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，確實(shí)發(fā)揮了強(qiáng)有力的保障作用.但還存在一些不盡如人意的地方，例如加重了實(shí)驗(yàn)教師的工作量.為此可以安排高年級(jí)研究生來擔(dān)任此項(xiàng)工作，這樣既可以減輕教師的工作量，又能對(duì)研究生進(jìn)行實(shí)際工作鍛煉，磨練和發(fā)揮他們的才干.隨著時(shí)間的推移，此模式還應(yīng)不斷拓展和完善，使不斷涌現(xiàn)的新內(nèi)容也能夠融入到電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中.

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