如何做好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備工作

亓霞 支壯志 鄧巖浩 趙喆

(沈陽(yáng)藥科大學(xué)醫(yī)療器械學(xué)院 遼寧 沈陽(yáng) 110016)

大學(xué)物理是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),物理概念的確立和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),都是通過(guò)對(duì)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)而得來(lái)的，均須以嚴(yán)格的科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),并為實(shí)驗(yàn)所檢驗(yàn)．在物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域中,實(shí)驗(yàn)一直占有重要的地位,對(duì)物理學(xué)的發(fā)展起著推動(dòng)作用[1]．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等理工科院校對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端．實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們形成科學(xué)的概念，鞏固科學(xué)知識(shí)，獲得實(shí)驗(yàn)技能，還能培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度．另外在培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫嬉簿哂胁豢商娲淖饔肹2]．這就要求物理教師要把備課的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)上來(lái)．因而，作為實(shí)驗(yàn)教師如何做好物理實(shí)驗(yàn)課程的準(zhǔn)備，協(xié)助理論教師上好每一堂實(shí)驗(yàn)課，是實(shí)驗(yàn)教師必須做好的工作．本文結(jié)合自己在沈陽(yáng)藥科大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的過(guò)程和經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)多年來(lái)在實(shí)際工作中的心得體會(huì)與大家一起分享交流．

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重要地位

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和大學(xué)物理理論教學(xué)具有同等重要的地位，它們既有深刻的內(nèi)在聯(lián)系，又有各自的任務(wù)和作用[3]．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)覆蓋面廣，具有豐富的實(shí)驗(yàn)方法和手段，同時(shí)能提供綜合性很強(qiáng)的基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑻岣呖茖W(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)．在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有其他實(shí)踐類課程不可替代的作用[4]，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)課達(dá)到以下目的．

(1)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察分析和對(duì)物理量的測(cè)量,學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí),加深對(duì)物理學(xué)原理的理解；

(2)培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，其中包?

1)能夠通過(guò)閱讀實(shí)驗(yàn)教材或資料,做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備；

2)能夠借助教材或儀器說(shuō)明書(shū)正確使用常用儀器；

3)能夠運(yùn)用物理學(xué)理論對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行初步的分析判斷；

4)能夠正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制曲線，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫(xiě)合格的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；

5)能夠完成簡(jiǎn)單的具有設(shè)計(jì)性內(nèi)容的實(shí)驗(yàn).

(3)培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度,主動(dòng)研究的探索精神，遵守紀(jì)律，團(tuán)結(jié)協(xié)作和愛(ài)護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的優(yōu)良品德.

2 如何做好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備工作

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的重要途徑，是大學(xué)物理教學(xué)的一個(gè)主要組成部分.作為一名實(shí)驗(yàn)教師，要想準(zhǔn)備好每一堂物理實(shí)驗(yàn)課，必須做好以下工作.

(1)熟悉實(shí)驗(yàn)大綱的要求

實(shí)驗(yàn)教師首先要掌握物理實(shí)驗(yàn)大綱的要求，熟悉每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、所做實(shí)驗(yàn)的設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原理及在實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題.協(xié)助教師做好每個(gè)實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)工作，保證實(shí)驗(yàn)正常有序進(jìn)行.

(2)準(zhǔn)備好所需實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和備品

根據(jù)實(shí)驗(yàn)大綱要求，按小組準(zhǔn)備好每個(gè)實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備，事先列好清單，準(zhǔn)備完畢后要逐一認(rèn)真檢查數(shù)量，確認(rèn)無(wú)誤后整齊地?cái)[放到每一小組的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上.此項(xiàng)工作要心細(xì)，哪怕是一個(gè)小小的鋼球和一片簡(jiǎn)單的坐標(biāo)紙都不能出錯(cuò).另外要準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的相關(guān)物品，如“旋光計(jì)的使用”中的葡萄糖溶液和“用阿貝折射計(jì)測(cè)定液體的折射率”氯化鈉溶液等都要嚴(yán)格按照一定濃度配備好.

(3)檢查儀器設(shè)備的完好性

對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢查、保養(yǎng)和維護(hù)，注意室內(nèi)衛(wèi)生及設(shè)備的防塵、防潮.要仔細(xì)檢查主要儀器設(shè)備的完好性，如要檢查阿貝折射儀的各個(gè)手輪是否正常，鈉光燈的燈泡是否都亮等.

(4)做好應(yīng)急事故的處理

熟悉設(shè)備的運(yùn)行狀況和可能出現(xiàn)的問(wèn)題，事先要清楚每個(gè)實(shí)驗(yàn)的儀器在學(xué)生操作過(guò)程中易于出現(xiàn)事故的情況、突發(fā)狀況及易損品、消耗品.實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員要在實(shí)驗(yàn)課之前準(zhǔn)備好維修工具，備用的儀器設(shè)備、易損品、消耗品等，如旋光計(jì)中的測(cè)試管，“物體密度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)使用的比重瓶、鋼球、乙醇、蒸餾水等，如出現(xiàn)突發(fā)事件，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員要馬上配合教師進(jìn)行處理，保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行和實(shí)驗(yàn)的高效率.

(5)嚴(yán)格履行《教學(xué)儀器設(shè)備丟失損壞賠償辦法》

要求學(xué)生愛(ài)護(hù)并科學(xué)使用儀器設(shè)備，防止事故發(fā)生和設(shè)備損壞.如有故意或操作不當(dāng)造成儀器損壞，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中物品丟失等情況，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并登記，學(xué)生要按照《教學(xué)儀器設(shè)備丟失損壞賠償辦法》的規(guī)定予以賠償.

3 實(shí)驗(yàn)教師必須做好預(yù)實(shí)驗(yàn)

與理論課程不同，實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己動(dòng)手，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)．為保證每一堂課的實(shí)驗(yàn)順利完成，達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模怀霈F(xiàn)任何問(wèn)題．實(shí)驗(yàn)教師事先做好預(yù)實(shí)驗(yàn)就顯得尤其重要．這就要求實(shí)驗(yàn)教師在每個(gè)實(shí)驗(yàn)前均要按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)容，自己親自動(dòng)手操作一遍實(shí)驗(yàn)，做到心中有數(shù)．預(yù)實(shí)驗(yàn)的目的就是為了全面認(rèn)識(shí)和了解所要做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，檢查實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備是否好用．為了做好預(yù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教師要認(rèn)真按照下面要求做好準(zhǔn)備．

(1)明確預(yù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)

要明確實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量哪些物理量，每個(gè)待測(cè)量又分別需要什么實(shí)驗(yàn)儀器和采用什么實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)量.

(2)清楚實(shí)驗(yàn)原理

要理解實(shí)驗(yàn)基本原理.例如“用劈尖干涉測(cè)量微小物體的厚度”實(shí)驗(yàn)的原理是：當(dāng)一束單色平行光垂直入射時(shí)，經(jīng)空氣劈尖上下兩表面反射的光是具有一定光程差的兩束相干光，在劈尖上表面相遇，產(chǎn)生一組與棱邊平行的明暗相間的干涉條紋，且條紋間距相等.

(3)熟練使用實(shí)驗(yàn)儀器

要熟練使用實(shí)驗(yàn)儀器，通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)知道需要哪些儀器，并對(duì)儀器的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，特別是儀器的結(jié)構(gòu)功能、操作要領(lǐng)、注意事項(xiàng)等.

(4)了解實(shí)驗(yàn)誤差

要了解引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素有哪些，思考在做預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)怎樣減小誤差.

(5)總結(jié)預(yù)實(shí)驗(yàn)

嘗試歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)所體現(xiàn)的基本思想，自己在預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程做了哪些工作，遇到了哪些問(wèn)題，解決了哪些問(wèn)題，怎么解決的，還有哪些問(wèn)題不清楚，等等.做好記錄與物理教師進(jìn)行溝通，把問(wèn)題解決在實(shí)驗(yàn)課之前.

例如,自己在做“用劈尖干涉測(cè)量微小物體的厚度”預(yù)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)是：

1)盡量使叉絲對(duì)準(zhǔn)干涉條紋的中間位置.

2)由于計(jì)算Ln時(shí)，只需要知道環(huán)數(shù)差n=40，故以哪一環(huán)作為第一環(huán)可以任意選擇.

3)注意不要讀錯(cuò)環(huán)數(shù)，讀數(shù)時(shí)測(cè)量顯微鏡始終向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，防止空轉(zhuǎn)誤差，否則數(shù)據(jù)全部作廢.

4)在測(cè)量過(guò)程中，要防止實(shí)驗(yàn)臺(tái)震動(dòng)引起的干涉條紋的變化.

4 小結(jié)

綜上所述，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備是順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)，做好預(yù)實(shí)驗(yàn)是物理實(shí)驗(yàn)教師的基本功，因此要求實(shí)驗(yàn)教師要認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材，必要時(shí)主動(dòng)查閱相關(guān)資料，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，理解?shí)驗(yàn)原理，掌握測(cè)量方案，掌握儀器的構(gòu)造原理和使用方法，在此基礎(chǔ)上寫(xiě)出預(yù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)，當(dāng)好理論教師的助手，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫婢哂胁豢商娲淖饔?上好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課對(duì)理論教師和實(shí)驗(yàn)教師均有較高的要求，尤其是實(shí)驗(yàn)教師做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備與預(yù)實(shí)驗(yàn)，是物理實(shí)驗(yàn)課能否順利進(jìn)行的前提，作為一名實(shí)驗(yàn)教師要牢記自己的工作職責(zé)，努力學(xué)習(xí)和探索，認(rèn)真做好物理實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備這一平凡而重要的工作.

參考文獻(xiàn)

1 李新鄉(xiāng).物理教學(xué)論.北京：科學(xué)出版社，2009.20～23

2 蔡鐵權(quán).物理教學(xué)論叢. 北京：科學(xué)出版社，2005.15～20

3 閻元紅.大學(xué)物理教學(xué)范式的轉(zhuǎn)變.物理與工程，2010(1)：53～55,58

4 喀蔚波. 孫大公，等.醫(yī)藥類專業(yè)物理課程教學(xué)的思考與實(shí)踐. 物理與工程，2010(1)： 56～58