論開放式普通物理實驗教學

李建新，竇立璇

（安陽工學院，河南安陽 455000）

論開放式普通物理實驗教學

李建新，竇立璇

（安陽工學院，河南安陽 455000）

“開放式普通物理實驗”教學對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和學習的能動性有著積極的意義，因此根據(jù)開放式普通物理實驗在特點和條件，討論了開放式普通物理實驗的一些問題。

開放式實驗教學；普通物理實驗

在高等工科院校的教學工作中，實驗教學占有舉足輕重的地位，而普通物理實驗作為學生入校以來最先接觸到的基礎實驗課［1］，無疑對其以后的學習和實踐有著重要的意義和影響。但是以實驗室為環(huán)境，以教師為中心，以現(xiàn)成的教材為工具的傳統(tǒng)物理實驗教學模式在某種程度上限制了學生的想象力和創(chuàng)新意識，同時學生實驗時間固定、實驗場地局限、實驗效率低下和實驗效果較差的現(xiàn)象也限制了學生對實驗本身的積極性和主動性，不適于現(xiàn)代社會對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求，因此必須加強物理實驗教學的改革、創(chuàng)新和發(fā)展，改革物理實驗教學模式，創(chuàng)新物理實驗教學內容和教學手段，使學生得到有效的訓練，利用物理實驗的特殊性質和條件更好的培養(yǎng)和提高學生的綜合素質和創(chuàng)新能力［2］。而開放式普通物理實驗教學對達到這樣的目的是有益的。

1 開放式普通物理實驗教學的特點

開放式普通物理實驗教學不同于傳統(tǒng)的普通物理實驗教學，它應該是一種有序但不僵化的、靈活而不散漫的、具有一整套完整教學過程和評價體系的、對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維有促進作用的實驗教學模式［3］。它應該具有以下特點：

1.1 學生成為物理實驗的主體

傳統(tǒng)的物理實驗教學模式是一個以“教師”為教學主體的實驗教學模式，過分強調對基本知識和技能的傳授，強調對物理理論教學的輔助和驗證作用，注重對傳統(tǒng)知識的學習和繼承作用，開放式物理實驗教學就從根本上采用以“學生”為中心的實驗教學模式，學生可以自主選擇實驗內容，制定實驗課題，確定實驗儀器，安排實驗步驟，完成實驗測量，處理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結果，寫出實驗報告等等，甚至可以自主地選擇實驗時間和合作實驗對象。而實驗教師更多的是提供實驗資料、探討實驗方案、解答疑難問題、提出注意事項、維護實驗器材等圍繞學生主體的服務工作，以確保學生能夠把實驗順利地自主地完成。這樣學生真正地成為實驗的主體，不得不去思考整個實驗的過程，而不是被動的按照安排好的套路去完成實驗，因此客觀上是學生的創(chuàng)新能力得到提高和培養(yǎng)。

1.2 因人施教，因材施教得以體現(xiàn)

以學生為主體的開放式物理實驗卻能夠充分利用學生的能動性，使之能夠極大限度的提高自身在物理實驗中的主動性，根據(jù)自己的需求、能力、專業(yè)選擇自己與要完成的實驗，并根據(jù)自己對實驗的準備情況調整實驗時間，而實驗教師可以根據(jù)每個學生的不同要求和特點對其進行不同的指導和服務，對學生和教師來說，效果上起到了因人施教因材施教的作用［5－7］。

2 開放式普通物理教學應具備的條件

開放式普通物理實驗教學不同于傳統(tǒng)的物理實驗教學，因此在硬件和軟件上都需要具備一定的條件。

2.1 硬件條件

首先要有足夠的實驗設備供學生使用，不僅體現(xiàn)在每種實驗設備的數(shù)量上，而且要提供足夠多的實驗項目供學生進行選擇。其次校園網絡和計算機成為開放式物理實驗的必要的支撐。另外，應該在校園網絡上建立起實驗教師進行答疑解惑，指導學生的平臺，以及對開放式物理實驗進行管理的平臺。

2.2 軟件條件

要在制度上規(guī)范和鼓勵開放式物理實驗教學工作，建立完善的規(guī)章制度，為開放式物理實驗教學提供一個寬松的環(huán)境。在思想上轉變傳統(tǒng)的物理實驗的教學模式，根據(jù)實驗教師的主導地位的性質，在教學過程中更多的采用啟發(fā)式、討論式、研討式的教學方法，體現(xiàn)學生的主體地位。在工作中開拓新的教學手段，充分利用現(xiàn)代化教學手段對學生進行指導。在教材建設上要完善實驗指導書，根據(jù)學校的設備對實驗內容進行充實、改造和篩選，如引入國際通用的不確定度概念進行數(shù)據(jù)處理，增加必要的設計性試驗和綜合性實驗內容等。

3 開放式普通物理實驗教學的幾個要說明的問題

3.1 開放式普通物理實驗不應過分強調設計性和綜合性

開放式物理實驗教學過程要符合教育規(guī)律。物理實驗作為學生入校以來最早接觸的實驗課程，對于在中學很少接觸實驗的學生來說，學習物理實驗的基本知識、基本方法和基本實驗技能還是很必要的，過分強調減少驗證性實驗是不現(xiàn)實的，一些基本儀器的使用和基本的驗證實驗，無論對以后的物理實驗還是其它學科的實驗都是有幫助的，也有助于理解物理學的基本概念。

3.2 開放式普通物理實驗教學和實驗秩序應是一致的

開放式物理實驗教學鼓勵學生自由的選擇實驗項目、實驗時間和實驗頻次，并不是說學生可以隨意的進行實驗，有些可以是設計性的，這種自由選擇是在一定的范圍內的。一般說來，對于一些預備性實驗和基本實驗是要求必做的，有些是可以選做的。選做實驗和設計性實驗可以更具自己的需要進行選擇，但必做實驗必須完成。整個實驗的過程必須是由簡到難、由局部到綜合的有序的實驗過程。只有好的實驗教學秩序，才能保障開放式物理實驗教學的效率和順利進行。學生自由選擇實驗時間也是相對的，簡單的基礎的實驗必然在較早輪次開設，而復雜一些的實驗必然在靠后一些的輪次開設，涉及性和綜合性實驗往往是在最后的一兩個輪次開設。一次選擇實驗時間也必須在相應的輪次內進行選擇，才能保證整個實驗的有序進行。

3.3 開放式普通物理實驗中的設計性實驗要簡單

普通物理實驗的課程性質和開設時間決定了其在實驗項目設定時應該是大部分以驗證性實驗為主，輔之以少量的設計性實驗和綜合性實驗，幾乎沒有創(chuàng)造性實驗和開發(fā)性實驗的特征。同時，設計性實驗應以簡單的設計性實驗為宜，所用之適應在學生掌握的知識范圍內，使學生能夠很容易的理解試驗的目的，然后能夠充分的發(fā)揮自己的能動性，而可以進行推敲和設計，制定出詳細的實驗方案，而是用的儀器也一般是以前使用過或很容易使用的。

3.4 開放式普通物理實驗要加強實驗前的預習

開放式普通物理實驗的教學工作的主體是學生，實驗教師圍繞學生做主導性質的服務和保障工作，因此這樣的教學模式就要求學生要充分做好實驗的預習工作，在進行開放式物理實驗時，學生對實驗設備的使用方法的掌握和對實驗內容的掌握具有同等重要的地位，為此我們在實際的教學過程中充分利用了多媒體網絡和CAI課件的作用，在課件中，將每一種要使用的儀器通過攝像機拍攝下來，詳細介紹其各部分的位置及作用，同時將儀器具體使用的方法和注意事項只做成錄像片，而且詳細介紹實驗時可能看到的直觀實驗現(xiàn)象和讀取數(shù)據(jù)的方法，將這些可見放到校園網上供學生在預習時使用，使得學生能夠在實驗的過程中對實驗的內容及目的更多的關注，而不是將大部分時間放在研究儀器的使用上，大大的提高了實驗效率，同時也是的學生真正的在開放式普通物理實驗中體會到了實驗的意義所在。另外在學生進行實驗預習時，利用各種形式和實驗教師進行溝通交流也會促進學生的預習效果的提高，同時我們還鼓勵學生在預習實驗時進行探討，以使實驗能夠起到應有的效果。

3.5 要加強開放式普通物理實驗教學的規(guī)范管理

開放式普通物理實驗教學模式是一種新型的教學模式，為保證實驗的順利進行，除了在教學內容上更新和教學主體上變化外，更加規(guī)范的實驗室管理制度也是開放式普通物理實驗教學所要求的必要的配套措施。同時應該建立起對學生的有效的監(jiān)督體系，實驗過程中要求嚴格使用本組的儀器設備，不得在不同組間進行調換，實驗中遇到問題，特別是設備問題應及時報告，實驗完畢后，應整理好儀器設備，經同意后才能離開。這要就保證了整個實驗過程中設備的完好率能搞保持在一個較高水平，同時還應該建立及時維護和維修設備的機制等。建立和加強實驗室的規(guī)范管理為開放式實驗教學提供了物質安全的保障。

3.6 要改革開放式普通物理實驗教學的評價體系

開放式普通物理實驗教學中的評價體系應該包括至少兩個方面：其一是對實驗教師的教學效果評價，其二是對學生的實驗效果評價。當然，要想全面地對實驗教學進行一個合理的評價，還需要對現(xiàn)有的實驗教學體系評價進行不斷的改革。

4 結 論

開放式普通物理實驗教學對實驗教師和學生都是一個全新的實驗教學模式，需要在觀念上提高認識，在制度上規(guī)范管理，在硬件上加強建設，在資金上予以保證，同時加強教學能力提高教學水平，完善教材教法，更新實驗內容，利用網絡資源，開發(fā)計算機輔助軟件，建立合理的評價溝通體系，因地制宜，循序漸進，而且要符合教育的規(guī)律。這樣才能更好的培養(yǎng)符合社會需求的、具有創(chuàng)新探索精神的人才。

［1］ 梁為民，李建新，熊維德.大學物理實驗［M］.北京：航空工業(yè)出版社，2001：137-148.

［2］ 金恩培.淺談美國、加拿大幾所大學物理實驗教學情況［J］.物理實驗，2002，22（1）：45-48.

［3］ 周嵐，王偉，朱蜀梅.物理實驗開放式教學的探索與實踐［J］.大學物理，2002，21（10）：43-46.

［4］ 鄭志民.論高職開放式實驗教學［J］.中國實用醫(yī)藥，2006，1（9）：99-100.

［5］ 王秋芬.設計性、研究性實驗對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］.大學物理實驗，2006，19（3）：88-91.

［6］ 徐晶，胡賓.開放式創(chuàng)新型實驗教學改革初探［J］.實驗室研究與探索，2002，21（5）：21-22，36.

［7］ 鄭鶴松.大學物理設計性實驗的教改實踐與思考［J］.實驗技術與管理，2004，21（5）：101-104，107.

On Opening Teaching in General Physics Experiment

LI Jian-xin，DOU Li-xuan

（Anyang Institute of Technology，Henan Anyang 455000）

Opening teaching in general physics experiment is instructive in developing students’creativity and initiative to learn.Therefore，it is based on the characteristics and conditions of general physics experiment，discusses some problems that may occur during opening teaching in general physics experiment.

opening experiment teaching；general physics experiment

O4-33

A

1007-2934（2011）05-0108-03

2011-01-25

本項目是2009年度河南省高等教育教學改革研究立項項目（2009SJGLX291）