廣東省物理實驗設(shè)計大賽輔導(dǎo)的心得體會

姚源衛(wèi) 吳福根 蘇成悅 張欣

廣東工業(yè)大學(xué) 廣東廣州 510006

廣東省物理實驗設(shè)計大賽輔導(dǎo)的心得體會

姚源衛(wèi) 吳福根 蘇成悅 張欣

廣東工業(yè)大學(xué) 廣東廣州 510006

廣東省物理實驗設(shè)計大賽的不斷成熟和進步要求著指導(dǎo)老師也要不斷改變和提高自己. 我們在指導(dǎo)學(xué)生競賽的過程中, 發(fā)現(xiàn)了一些不同于大賽初辦時期的方法,同時, 對大賽也有著自己的許多體會。

物理實驗; 設(shè)計大賽; 心得體會

Through many years of continue exploring in the instruction of the physics experiment design competition,more and more experience has been obtained. It is found that some present teaching method is different from that in the early stage. Here, we only talk about how to use the data from internet and assemble a team by students.

廣東省物理實驗設(shè)計大賽于1994年在中山大學(xué)開始, 之后由廣東省物理協(xié)會向全廣東高校推廣。其旨在培養(yǎng)大學(xué)生對物理學(xué)和物理實驗的興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識、物理知識綜合運用能力和動手能力,同時為廣東省高校師生提供了一個物理實驗教學(xué)交流平臺. 因為學(xué)生在競賽過程中,不但自身素質(zhì)得到提高,而且在今后找工作中有一定的優(yōu)勢,特別是獲獎的學(xué)生,這種優(yōu)勢更明顯, 所以大家都有很高的積極性. 學(xué)生的積極參與,在帶給老師動力的同時，也帶來一定的壓力。讓學(xué)生取得更好的成績和獲得更多的知識是每一個指導(dǎo)老師的心愿. 除了不斷地提高自己的學(xué)識水平, 老師認真總結(jié)各自在指導(dǎo)學(xué)生參賽過程中的成功經(jīng)驗和失敗教訓(xùn)同樣會使自己的指導(dǎo)水平得以提高。我院蘇成悅老師早在1999年將自己的心得體會總結(jié)出來發(fā)表在≤工科物理≥上, 但大賽的前三屆只要求參賽者交出一份答卷,其中包括綜述,測量方案,計算分析的過程等而不需要提供實物模型。只是到1998 年第4 屆大賽開始,才要求參賽作品展示方案實施和操作可行性, 從而增加了實物作品和實驗數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場演示. 隨著經(jīng)驗的不斷積累, 大賽的命題越來越成熟, 越來越體現(xiàn)出理論與實踐的結(jié)合,同時,對評判的標準也越來越規(guī)范. 這些變化要求我們指導(dǎo)老師也要不斷改變自己的指導(dǎo)方法和對學(xué)生的一些新要求, 一些新的方法和新的體會隨之積累, 以下是我們的一點體會。

一, 網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用

省物理實驗設(shè)計大賽采用指定題目的比賽方式, 每屆大賽分為基礎(chǔ)型題和應(yīng)用型題. 例如, 2009年的比賽題為: 一、基礎(chǔ)題 : 測量小于1m T穩(wěn)恒磁場的場強。要求：（1）突出實驗物理原理；（2）體現(xiàn)作品創(chuàng)新思想；（3）不必考慮消除背景（地）磁場的影響；（4）操作簡易、便于攜帶；（5）性價比高。主要評判依據(jù)：（1）物理原理；（2）創(chuàng)新點；（3）測量的準確性、靈敏度及分辨率。 二、應(yīng)用題: 研制環(huán)境次聲監(jiān)測裝置。要求：（1）突出實驗物理原理；（2）體現(xiàn)作品創(chuàng)新思想；（3）不考慮大氣密度、溫度變化及風(fēng)速的影響；（4）操作簡易、便于教學(xué)演示；（5）性價比高。主要評判依據(jù)：（1）物理原理；（2）創(chuàng)新點；（3）測量的準確性、靈敏度及頻率范圍。 對于基礎(chǔ)題, 大學(xué)物理教材中會介紹穩(wěn)恒磁場, 但對微小磁場的測量則都沒有特別詳細介紹. 這要求學(xué)生尋求老師和文獻的幫助. 對于不從事微小磁場的測量工作的老師來講, 實質(zhì)性的幫助也是很小的, 故學(xué)生應(yīng)需要更多相關(guān)的文獻. 如何在更短的時間得到相關(guān)的文獻, 是學(xué)生第一步要做的工作, 幸運的是網(wǎng)絡(luò)時代已經(jīng)來臨. 教育部在公布的2003—2007年教育振興行動計劃中已明確指出:要“加強高等學(xué)校校園網(wǎng)建設(shè), 創(chuàng)建國家級教育信息化應(yīng)用支撐平臺.加大涵蓋各級各類教育的信息資源開發(fā),形成多層次,多功能,交互式的國家教育資源服務(wù)體系”; 要“全面提高現(xiàn)代信息技術(shù)在教育系統(tǒng)的應(yīng)用水平,建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與其他學(xué)習(xí)形式相互溝通的體制,推動高等學(xué)校數(shù)字化校園建設(shè),推動網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的發(fā)展. 開展高等學(xué)?？蒲谢氐男畔⒒ㄔO(shè),研究開發(fā)學(xué)校數(shù)字化實驗與虛擬實驗系統(tǒng),創(chuàng)建網(wǎng)上共享實驗環(huán)境”。在豐富的網(wǎng)絡(luò)資源前面, 如何選取適合自己的方法是需要同學(xué)們獨立思考的。能夠在已有的理論基礎(chǔ)上，通過巧妙構(gòu)思得到簡單可行的測量方法是大賽的最高水平體現(xiàn). 并不是每一個學(xué)生都能得到一個巧妙構(gòu)思, 這樣的作品要求學(xué)生有著較強的想象力和創(chuàng)造力，退而求其次的目標是在已有的測量方法上進行改進, 使它變得更穩(wěn)定, 更準確, 操作更簡單，對已知方法的進一步理解同樣需要多方面的知識, 這同樣要求學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)快速而有效地找到相關(guān)的支持文獻。由于大賽最后有實物作品和實驗數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場演示部分, 學(xué)生在實際的制作成品過程中不僅僅是要求有著豐富的物理和數(shù)學(xué)知識, 同時也要求他們有深厚的電子技術(shù)知識, 甚至于在機械, 電工方面的知識也是必需的。有時候, 在大賽實物的準備過程中也會出現(xiàn)成品出來后與理想中的相去較遠, 為了解決這些問題, 仍要查閱大量的有關(guān)資料, 網(wǎng)絡(luò)資源又一次需要利用. 以上的三個方面都說明了網(wǎng)絡(luò)資源的重大作用. 當(dāng)然我們不能一味地依賴于網(wǎng)絡(luò)的資源。網(wǎng)絡(luò)能提供給的是解決問題的思路。直接地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源上的作品自然會失去它的創(chuàng)新性, 并且網(wǎng)絡(luò)中也不可能出現(xiàn)同大賽完全一樣的命題作品. 我們需要思考,我們對網(wǎng)絡(luò)資源要有一定的取舍, 要汲取其中的精華, 進行合理的利用。

二, 團隊組合的技巧

從前面的敘述中可以看出完成物理大賽的命題單憑個人的力量是不可能完成的, 組成團隊是必要的也是必需的。參考大賽的要求和過程, 我們對同學(xué)們組隊時從三個方面進行了分工。首先, 每一隊中必須有一個電子技術(shù)水平高, 動手能力強的隊員. 盡管省物理大賽以物理內(nèi)容的新穎為主要, 但由于決賽時有實物的演示, 所以做出實際的物體是最重要和基本的條件。而在完成實物功能演示的選擇中,學(xué)生多以電子產(chǎn)品為主。其次, 每隊都有一個寫作能力強的隊員. 省物理實驗設(shè)計大賽分成初賽和決賽. 在初賽時, 學(xué)生只需提供按正式科學(xué)論文格式撰寫的綜述報告及作品的實物圖像. 如何突出作品的創(chuàng)新思想, 給評委留下深刻的印象是這一階段的主要任務(wù)。第三,每隊得有一個表達能力強的隊員。有了以上的充分準備，在做出了很好作品的基礎(chǔ)上,在決賽時能很好地表達出作品的亮點也是取得好成績不可缺少的一部分。當(dāng)然, 隊員在有明確分工的同時，也不是完全的分割開來, 他們之間應(yīng)是既有分工, 又有合作。除了這種優(yōu)勢互補的團隊組合, 組隊的過程中, 考慮到學(xué)校的實際情況, 又以大二，三年級的相互混合組隊為最佳組合方式。

三, 結(jié)束語

經(jīng)過十幾年的不斷探索, 廣東省物理設(shè)計大賽已變得越來越成熟和規(guī)范。參與指導(dǎo)的老師在實踐過程中積累了很多的經(jīng)驗。如何在物理教學(xué)中增強和開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力; 如何通過設(shè)計性實驗培養(yǎng)學(xué)生的想象力和動手能力; 如何給學(xué)生一個創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的平臺。這些在其他的文獻里面都有較詳細的描述。本文僅從網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用及如何組隊兩方面說出自己的一點體會。

[1]何振輝, 蔡志崗. 第10 屆廣東省大學(xué)生物理實驗大賽圓滿結(jié)束[J].物理實驗.2009,29(12): 46

[2]唐孟希. 物理實驗大賽的實踐與思考[J].物理實驗. 2000, 20(9): 30-31

[3]蘇成悅. 淺談指導(dǎo)大學(xué)生參加物理實驗設(shè)計比賽的經(jīng)驗和體會[J]. 工科物理.1999, 增刊: 18-21

[4]劉偉. 由省物理實驗設(shè)計大賽談獨立學(xué)院物理實驗教學(xué)的改革.中國現(xiàn)代教育裝備[J].2009, 3: 85-88

A brief talk about some practical experience from the physics experiment design competition by high school students in

Guangdong
Yuanwei Yao, Fugen Wu, Chengyue Su, Zhangxin Guangdong University of Technology, Guangzhou, 510006, China

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.183

本文是廣東工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革重點項目. 編號：2010Z019

姚源衛(wèi),博士,副教授。