優(yōu)化近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的實(shí)踐研究

張?zhí)斐? 呼力雅格其

摘 要 為了進(jìn)一步優(yōu)化近代物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果，有針對(duì)性地開(kāi)展了改革教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)踐嘗試，探索具有地方師范院校特色的近代物理實(shí)驗(yàn)課程改革方案。

關(guān)鍵詞 近代物理實(shí)驗(yàn) 教學(xué)效果 教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Practice Study on Optimization of Modern

Physics Experiments Teaching Effect

ZHANG Tiancheng， Horiyagchi

（College of Physics and Electronic Information， Inner Mongolia Normal University， Hohhot， Inner Mongolia 010022）

Abstract To further optimize the modern physics experiment teaching effectiveness， targeted to carry out the reform of teaching methods and teaching evaluation practices attempt to explore the characteristics of the local normal university has modern physics experiment course reform program.

Key words modern physics experiment； teaching effectiveness； teaching reform

近代物理實(shí)驗(yàn)是高等師范院校物理學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程。如何開(kāi)展好這門(mén)課程的教學(xué)，讓學(xué)生真正從中受益顯得尤為重要。本文作者根據(jù)自身實(shí)際教學(xué)環(huán)境，針對(duì)當(dāng)前的近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，嘗試進(jìn)行了一些改善教學(xué)效果的改革實(shí)踐，期望對(duì)教學(xué)效果帶來(lái)改觀。

1 開(kāi)展形式多樣的預(yù)習(xí)活動(dòng)，明確預(yù)習(xí)任務(wù)，保障預(yù)習(xí)的實(shí)際效果

實(shí)驗(yàn)課前的預(yù)習(xí)是成功開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的關(guān)鍵。學(xué)生傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)方式僅是看實(shí)驗(yàn)講義、重復(fù)講義內(nèi)容寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告，不僅給學(xué)造成繁重、枯燥的負(fù)擔(dān)，預(yù)期效果也一般。久而久之好多同學(xué)流于形式，課前照抄實(shí)驗(yàn)講義，將預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單化。學(xué)生課前預(yù)習(xí)不充分，對(duì)一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的原理理解不透徹，對(duì)儀器認(rèn)識(shí)就不明確。針對(duì)這些弊端開(kāi)展了多信息渠道的預(yù)習(xí)方式，充分利用校原網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)，共享一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。如制作一些具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的音、視頻課件、設(shè)計(jì)一些仿真實(shí)驗(yàn)，給出一些優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)參考資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在生動(dòng)的預(yù)習(xí)素材中對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有全面的了解，讓學(xué)生在課前對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有了全方位的接觸，熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境、進(jìn)行模擬操作、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?duì)于一些耗時(shí)、難度大的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以預(yù)約，提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室熟悉儀器，在實(shí)驗(yàn)室完成預(yù)習(xí)工作。實(shí)施這些舉措后，學(xué)生預(yù)習(xí)效果明顯好于前者，而且從實(shí)驗(yàn)課件及模擬操作環(huán)境中還能發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，留在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行解決，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 充分體現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主體性，強(qiáng)化學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，讓學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)

由于近代物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容復(fù)雜、儀器操作難度大，傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師會(huì)就實(shí)驗(yàn)原理、目的、操作過(guò)程、儀器介紹、注意事項(xiàng)等逐一進(jìn)行講解，并帶領(lǐng)學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生可按照講解內(nèi)容再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。這種“全講型”的教學(xué)模式對(duì)說(shuō)學(xué)生而言，雖然接受信息快、實(shí)驗(yàn)完成得快，但是由于學(xué)生自己真正參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程較少，收不到預(yù)期的教學(xué)效果，實(shí)驗(yàn)后自然就忘得快，實(shí)驗(yàn)只是個(gè)重復(fù)過(guò)程，學(xué)生只知表面，很難理解到實(shí)驗(yàn)本身的意義，勢(shì)必會(huì)對(duì)以后的學(xué)習(xí)造成惰性。

2.1 重點(diǎn)檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況

根據(jù)預(yù)習(xí)情況有針對(duì)性地講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使學(xué)生明確本次實(shí)驗(yàn)的目的，根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況設(shè)置問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題的興趣，使學(xué)生主動(dòng)地動(dòng)腦思考與動(dòng)手操作，從而使實(shí)驗(yàn)順利完成。

2.2 幾種教學(xué)改革實(shí)踐嘗試

（1）問(wèn)題導(dǎo)向型。引導(dǎo)學(xué)生將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分步驟完成，教師主動(dòng)設(shè)置一些容易引起認(rèn)知沖突的問(wèn)題，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐步解決。明確了實(shí)驗(yàn)任務(wù)的前提下，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，解決問(wèn)題帶來(lái)的愉悅，會(huì)促使學(xué)生有了更進(jìn)一步探索學(xué)習(xí)的信心，直至完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而不至于在實(shí)驗(yàn)一開(kāi)始就失去信心，草率了事。如塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中光源為筆形汞燈，實(shí)際通過(guò)測(cè)微目鏡觀察到的卻是圓環(huán)，是什么裝置致使物與像有如此明顯差異，再利用白紙當(dāng)背板引出濾光現(xiàn)象，通過(guò)觀察圓環(huán)數(shù)目變化引出消光現(xiàn)象等。借此對(duì)實(shí)驗(yàn)中用到的光學(xué)器件的作用有了明確的認(rèn)識(shí)，也就明白了導(dǎo)軌上光學(xué)器件的擺放次序。又如光速測(cè)量實(shí)驗(yàn)，眾所周知光速非常大，實(shí)驗(yàn)室中不可能進(jìn)行直接測(cè)量，那么如此高的光波頻率如何測(cè)量，通過(guò)降頻處理進(jìn)而引出拍頻波的含義。

（2）信號(hào)分步觀察型。對(duì)于一些模塊化組合儀器，價(jià)格昂貴，學(xué)生動(dòng)手操作的空間有限，通常調(diào)整幾個(gè)旋鈕、按鍵就能完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只能看到最終的信號(hào)反饋，看不到中間信號(hào)處理轉(zhuǎn)換的過(guò)程。在保證安全的前提下，可以按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)程有目的地引導(dǎo)學(xué)生觀測(cè)不同處理階段的信號(hào)，真正理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程。如鐵磁共振實(shí)驗(yàn)中，分別觀察經(jīng)過(guò)檢波后的信號(hào)、磁場(chǎng)信號(hào)、兩者的疊加信號(hào)，在這過(guò)程中理解掃場(chǎng)的作用。又如核磁共振實(shí)驗(yàn)中可以將掃場(chǎng)信號(hào)、共振檢波信號(hào)同時(shí)接入示波器進(jìn)行比對(duì)，從中可以看出共振信號(hào)間隔均勻排列的意義。

（3）綜合比對(duì)型。將相互有聯(lián)系的不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行綜合比對(duì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段的比對(duì)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，類(lèi)似于“一題多解”。如測(cè)定電子荷質(zhì)比的方法：塞曼效應(yīng)法、磁聚焦法，兩種實(shí)驗(yàn)方法差別很大，涉及不同領(lǐng)域的理論知識(shí)，通過(guò)綜合比對(duì)使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊欢ǖ那疤嵯拢瓿蓪?shí)驗(yàn)的過(guò)程可以不同，使學(xué)生的思維不局限在一個(gè)確定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中。又如通過(guò)綜合比對(duì)不同測(cè)量光速的方法體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)展及精巧實(shí)驗(yàn)技能的應(yīng)用。

針對(duì)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí)的一些通病，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究、動(dòng)手能力，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中合作、探究。一些學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解得不夠透徹，在不明白實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯麻_(kāi)展實(shí)驗(yàn)，過(guò)程中只能記得一些零亂的實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)整體上沒(méi)有清晰的認(rèn)識(shí)，一些關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)把握不準(zhǔn)，也就很難搞懂這個(gè)實(shí)驗(yàn)的“真諦”，最后只能草草記錄一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收尾，后來(lái)的數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)總結(jié)也就無(wú)從下手了。又如學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中分工明確，一人負(fù)責(zé)操作，一人負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)，遇到問(wèn)題詢(xún)問(wèn)上一組同學(xué)的操作過(guò)程，不假思索的重復(fù)，恰恰是這種在遇到關(guān)鍵問(wèn)題的地方代之以簡(jiǎn)單解決問(wèn)題的辦法，收到的效果自然就不好?？梢栽趯?shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)預(yù)留10分鐘的時(shí)間進(jìn)行總結(jié)，讓同學(xué)們交流實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)、檢查預(yù)留問(wèn)題的解決情況、討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，解決問(wèn)題帶來(lái)的愉悅也是實(shí)驗(yàn)有效開(kāi)展的回饋，為下次實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行打下了良好的基礎(chǔ)。通過(guò)總結(jié)，鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，同時(shí)也增強(qiáng)了課程的教學(xué)效果，都是一些比較好的方法。

3 鞏固課后教學(xué)成果，改革實(shí)驗(yàn)課考核環(huán)節(jié)

課后督促實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范完成，進(jìn)一步落實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中問(wèn)題的解決情況，對(duì)于一些新問(wèn)題的提出尤以表?yè)P(yáng)。教師及時(shí)批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告，下次開(kāi)始新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)及時(shí)將意見(jiàn)反饋給學(xué)生。制定符合學(xué)生實(shí)際情況的課程考核細(xì)則，開(kāi)展平時(shí)考核與期末考核相結(jié)合的模式全方位考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，加大平時(shí)考核環(huán)節(jié)，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)重點(diǎn)體現(xiàn)在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。

4 總結(jié)

近代物理實(shí)驗(yàn)課程改革是一項(xiàng)系統(tǒng)的、綜合性的工作，重視學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究探索能力，需要我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦型度敫嗟木蜁r(shí)間去不斷改進(jìn)和完善教學(xué)。

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