高校師范物理專科教育中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究

葉偉文

［摘要］實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的基礎(chǔ)，也是理解和掌握學(xué)科知識(shí)的橋梁。在高校物理師范專科教育中，高校物理實(shí)驗(yàn)師肩負(fù)著重大的職責(zé)。為了更好發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的作用，同時(shí)兼顧中小學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，高校物理教師可以從培養(yǎng)高校學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主體意識(shí)、重視實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)性和挖掘教學(xué)的創(chuàng)新性三個(gè)方面改進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生從中體會(huì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念，感受物理學(xué)科的魅力。

［關(guān)鍵詞］高校物理師范教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)

［中圖分類號(hào)］G642［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］2095-3437（2014）10-0027-02對(duì)于物理學(xué)科而言，實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，也是掌握和理解知識(shí)的橋梁。因此，如何更好地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并且發(fā)揮其作用，是物理學(xué)科的重中之重。對(duì)于高等師范院校的教師而言，一方面要向?qū)W生傳授實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，另一方面還要教會(huì)學(xué)生如何在日后實(shí)際中靈活開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。因此，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面不僅要有扎實(shí)的專業(yè)技能，還要密切地關(guān)注中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的動(dòng)態(tài)，在實(shí)際的教學(xué)中貫穿對(duì)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究，從而讓師范院校的學(xué)生真正學(xué)有所成，既能夠掌握基本物理實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，也能夠更好地開展中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、培養(yǎng)高校學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主體意識(shí)

在物理學(xué)科中，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作都是物理研究者所必須具備的基本才能。然而，對(duì)于高校的教師而言，要成為優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)師不僅要有過硬的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，還要在教學(xué)的過程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主體意識(shí)。當(dāng)高校實(shí)驗(yàn)師面對(duì)的學(xué)生是師范生時(shí)，這種實(shí)驗(yàn)主體意識(shí)一方面是指讓學(xué)生在課堂中參與到實(shí)驗(yàn)中來，另一方面還包括教會(huì)學(xué)生在日后的中小學(xué)教育中激發(fā)學(xué)生的主體意識(shí)。

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主體意識(shí)

在高校物理教育中，教師首先要在具體的教學(xué)過程中轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的觀念，將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者的身份轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)者，讓學(xué)生領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)的原理，然后引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)相應(yīng)的步驟。這樣不僅能夠提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，也能夠讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)原理的理解。在操作的過程中，學(xué)生可能在剛開始無法適應(yīng)設(shè)計(jì)的高要求，而且也有可能因?yàn)榭謶侄鴮?duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)充滿抵觸的情緒。那么，教師應(yīng)該密切地關(guān)注學(xué)生的反應(yīng)，并且不斷地鼓勵(lì)學(xué)生勇敢地嘗試，善于開發(fā)自身的潛力。當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中體會(huì)到自我主體意識(shí)的存在之時(shí)，那么教師要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注到一個(gè)潛在的存在主體，也就是學(xué)生們即將面對(duì)的中小學(xué)學(xué)生。教師可以利用自己在整個(gè)引導(dǎo)過程中的心得和體會(huì)，跟學(xué)生們分享如何在中小學(xué)教育中引導(dǎo)中小學(xué)學(xué)生自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

（二） 實(shí)驗(yàn)操作的主體意識(shí)

當(dāng)學(xué)生掌握了利用實(shí)驗(yàn)原理自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)之后，教師還要注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，在一切準(zhǔn)備就緒的情況之下，大膽放手給學(xué)生，讓學(xué)生在自主的操作演練中體會(huì)實(shí)驗(yàn)的精髓。學(xué)生在操作的過程中可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的種種問題，從而調(diào)動(dòng)了他們靈活處理問題的能力。這種即時(shí)性實(shí)驗(yàn)處理的訓(xùn)練，不僅能夠讓學(xué)生更好地進(jìn)入物理實(shí)驗(yàn)中，也有利于學(xué)生在日后的中小學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中讓中小學(xué)學(xué)生更好地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作中。同時(shí)，教師還要引導(dǎo)師范生在觀察的基礎(chǔ)上做好相關(guān)的實(shí)驗(yàn)記錄，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的細(xì)心觀察能力以及嚴(yán)謹(jǐn)做事的品質(zhì)，這樣才能在日后的中小學(xué)教育中立于不敗之地。

（三）實(shí)驗(yàn)反思的主體意識(shí)

對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)而言，實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)果往往會(huì)受到很多因素的影響，因此實(shí)驗(yàn)的反思也是物理實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于師范生而言，他們不僅要掌握實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)，還需要在日后的教學(xué)過程中成為實(shí)驗(yàn)的引導(dǎo)者。因此，他們不僅要參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作，還要繼續(xù)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)反思的意識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)反思的能力，在自主反思中更好地領(lǐng)會(huì)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)的原理。教師在學(xué)生反思的過程中要擔(dān)當(dāng)引導(dǎo)者和解疑者的雙重角色，既要根據(jù)學(xué)生所做實(shí)驗(yàn)的結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的問題，又要在學(xué)生難以解決問題的情況之下為學(xué)生提供堅(jiān)實(shí)的后盾。因此，為了更好地培養(yǎng)師范生在實(shí)驗(yàn)反思中的主體意識(shí)，教師也要提高自身的質(zhì)疑能力以及實(shí)驗(yàn)解疑能力。

二、重視實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)性

對(duì)于高校物理師范生而言，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要為他們提供一定的學(xué)科知識(shí)，同時(shí)也要為他們?nèi)蘸蟮闹行W(xué)教育提供強(qiáng)大的后盾。從整體的角度來看，教師作為知識(shí)的引導(dǎo)者和講授者應(yīng)該具備遠(yuǎn)見卓識(shí)，能夠很好地控制實(shí)驗(yàn)的發(fā)展方向，在學(xué)生發(fā)揮主體性的前提之下為實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃指明道路。因此，教師應(yīng)該進(jìn)行深入的探討，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地服務(wù)學(xué)生。結(jié)合師范教育的實(shí)際，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能僅僅滿足于結(jié)果的證明，而應(yīng)該更好地發(fā)揮它對(duì)學(xué)生的啟發(fā)作用和思維鍛煉作用。

（一）通過實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的邏輯思維能力

在物理實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)不僅僅是實(shí)驗(yàn)的器材以及最終的結(jié)果。相反，物理實(shí)驗(yàn)的精髓就在于如何分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程，如何在具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中抽象出一般的物理原理。這種邏輯思維能力的培養(yǎng)并不是一朝一夕便能實(shí)現(xiàn)的事情，而是需要學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)的過程中慢慢地琢磨出其中的套路。因此，物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作便不能僅僅停留在簡(jiǎn)單的動(dòng)手操作之上，而應(yīng)該有一種宏觀規(guī)劃的視角，在整個(gè)設(shè)計(jì)和操作的過程中有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用邏輯思維對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行分析。當(dāng)師范生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中培養(yǎng)了自身的邏輯思維時(shí)，他們便能夠?qū)ξ锢韺W(xué)科有一種更深入的理解，從而也能夠在日后的中小學(xué)教學(xué)中有條理有邏輯地引導(dǎo)中小學(xué)生開展物理實(shí)驗(yàn)。

（二）通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力

對(duì)于所有的理科學(xué)科而言，學(xué)科知識(shí)的不斷質(zhì)疑和更新是這些學(xué)科的獨(dú)特魅力所在。由于科學(xué)在不斷地進(jìn)步，理科學(xué)科的知識(shí)也面臨著不斷更新的處境。然而，這種科學(xué)研究的推進(jìn)以及學(xué)科知識(shí)的更新并不是隨空而降的，而是科學(xué)研究人員在反思和質(zhì)疑的過程中不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法。這種反思和質(zhì)疑的精神也不是科學(xué)研究人員所獨(dú)有的，實(shí)驗(yàn)師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中便可以利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。只有當(dāng)師范生在高校的教學(xué)環(huán)境中培養(yǎng)了質(zhì)疑能力之時(shí)，他們才能夠在日后的中小學(xué)教育中更好地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理學(xué)科的魅力。因此，教師應(yīng)該要時(shí)刻關(guān)注物理研究領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)，然后在具體的物理實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中存在的種種問題，采用一種陌生化的視角去看待實(shí)驗(yàn)中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，在潛移默化的質(zhì)疑和反思氛圍中培養(yǎng)物理師范生的質(zhì)疑能力。

總的來說，高校物理實(shí)驗(yàn)師要善于以一種宏觀化的視角定位教學(xué)，結(jié)合師范生的實(shí)際情況，在完善具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作之余，善于挖掘?qū)嶒?yàn)對(duì)學(xué)生思維能力的作用，從而更好地滿足學(xué)生的需求。

三、挖掘教學(xué)的創(chuàng)新性

在信息化的時(shí)代中，物理實(shí)驗(yàn)的操作不再僅僅局限于實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)際的教學(xué)過程中，為了更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，實(shí)驗(yàn)師可以利用自己的專業(yè)技能和領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中充分挖掘物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性。

（一） 借助計(jì)算機(jī)拓寬實(shí)驗(yàn)的渠道

在計(jì)算機(jī)如此普及和發(fā)達(dá)的時(shí)代背景中，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以引進(jìn)計(jì)算機(jī)的輔助。例如在探究“分子間的作用力”之時(shí)，除了傳統(tǒng)的運(yùn)用具體的實(shí)驗(yàn)器材開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)之外，教師還可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)制作精美的模擬實(shí)驗(yàn)。對(duì)于學(xué)生而言，這種虛擬的實(shí)驗(yàn)過程不僅能夠做到圖文并茂，而且能夠在一種新鮮的環(huán)境中獲得一種刺激感，從而增強(qiáng)了對(duì)物理實(shí)驗(yàn)以及物理學(xué)科的興趣。結(jié)合高校師范教育的實(shí)際，利用師范生擅長(zhǎng)于多媒體技術(shù)的特點(diǎn)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生制作模擬實(shí)驗(yàn)，并且將所制作的模擬實(shí)驗(yàn)直接帶到中小學(xué)的課堂中，既能夠提高教學(xué)的效率也能夠豐富中小學(xué)物理的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。另外，如果教師具備計(jì)算機(jī)編程能力和電子技術(shù)技能，可以對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)改造，讓計(jì)算機(jī)介入真實(shí)的實(shí)驗(yàn)中，使學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，縮短了學(xué)生所學(xué)知識(shí)與現(xiàn)代實(shí)際技術(shù)的距離，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。

（二）打通實(shí)驗(yàn)課堂和生活實(shí)際的脈絡(luò)

任何的學(xué)科從本質(zhì)上來講都是來源于生活，而又回歸于生活。對(duì)于學(xué)生而言，抽象的物理知識(shí)總是與自己相隔一層膜，只有將抽象的知識(shí)和具體的生活相聯(lián)系，學(xué)生才能夠真正在其中體會(huì)到物理的趣味。因此，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中也要力圖打通課堂和生活的脈絡(luò)，讓學(xué)生在專業(yè)的物理實(shí)驗(yàn)中感受到生活的痕跡。例如在探究“斜面的機(jī)械效率”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以讓學(xué)生直接從生活中取材，聯(lián)系人們往往利用滑板運(yùn)物的生活現(xiàn)象，設(shè)計(jì)生動(dòng)有趣的物理實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，教師也可以要求學(xué)生參與到課堂和生活的聯(lián)系中來，讓學(xué)生以小組的形式挖掘日常生活中可以轉(zhuǎn)化成物理實(shí)驗(yàn)的例子，一方面利用學(xué)生的力量拓寬實(shí)驗(yàn)的資源，另一方面提前鍛煉物理師范生的遷移能力，有利于學(xué)生在日后的中小學(xué)教育中更好地開展創(chuàng)新教育。

四、結(jié)語

綜上所述，在高校物理師范教育中，實(shí)驗(yàn)師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中肩負(fù)著重大的責(zé)任。結(jié)合物理師范教育的要求和實(shí)際，實(shí)驗(yàn)師不僅要具備過硬的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，還要在實(shí)際的教學(xué)中兼顧中小學(xué)物理教育的特點(diǎn)，以先進(jìn)的教學(xué)方法和教學(xué)理念讓學(xué)生領(lǐng)悟到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的精髓，這樣才能培養(yǎng)出兼?zhèn)鋵I(yè)知識(shí)和教學(xué)才能的學(xué)生，也才能真正盡到教師的職責(zé)。

［參考文獻(xiàn)］

［1］劉新.淺談新媒體對(duì)高校物理教育教學(xué)模式的影響［J］.科教文匯（上旬刊）,2013,（1）.

［2］呂文華.高校物理教育應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力［J］.濰坊學(xué)院學(xué)報(bào),2003,（4）.

［責(zé)任編輯：雷艷］