大學(xué)物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討

金 桂，鄧海明，黃小益，姚 敏，蔣純志，邱前球，王煥友

(湘南學(xué)院 物理與電子信息工程系，湖南 郴州 423000)

大學(xué)物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討

金 桂，鄧海明，黃小益，姚 敏，蔣純志，邱前球，王煥友

(湘南學(xué)院 物理與電子信息工程系，湖南 郴州 423000)

論文針對(duì)設(shè)計(jì)性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的定義、題目的獲得和教學(xué)模式進(jìn)行了探討。首先，將建構(gòu)主義教學(xué)理論與傳統(tǒng)教學(xué)理論進(jìn)行了對(duì)比，分析了它與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的密切聯(lián)系并對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了定義；然后，闡述了怎樣從三個(gè)方面獲取設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目；最后，依據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)理論對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式進(jìn)行了闡述。

建構(gòu)主義；設(shè)計(jì)性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；支架式教學(xué)法；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

根據(jù)《理工科類(lèi)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以劃分為：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)。在這四類(lèi)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)因?yàn)榻?jīng)過(guò)多年教學(xué)積累，幾乎所有的大學(xué)都有成熟的課程體系、教材和教學(xué)模式；而研究性實(shí)驗(yàn)由于軟硬件設(shè)施等客觀條件的限制，在地方本科院校很難全面深入開(kāi)展[1]；因此探索和完善設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)模式和教學(xué)方法才是地方本科院校實(shí)踐教學(xué)改革的方向，符合我國(guó)高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的戰(zhàn)略目標(biāo)，并且對(duì)培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)用創(chuàng)新型人才具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 設(shè)計(jì)性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的理論依據(jù)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論[2-3]認(rèn)為學(xué)習(xí)活動(dòng)不是單純地由教師向?qū)W生傳遞知識(shí)，而是學(xué)習(xí)者根據(jù)外界的信息、通過(guò)自己原有的知識(shí)系統(tǒng)建構(gòu)理解的過(guò)程，理解的構(gòu)建源自新舊知識(shí)之間的相互作用，通過(guò)同化維持認(rèn)知結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和平衡，通過(guò)順應(yīng)重組或改造現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)達(dá)到新的平衡。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建，使學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考這些現(xiàn)象所反映的事物的性質(zhì)、物理規(guī)律以及與其他事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合頭腦中己有的科學(xué)知識(shí)和物理模型，構(gòu)建新的知識(shí)結(jié)構(gòu)。因此，建構(gòu)主義的教學(xué)模式應(yīng)是以學(xué)生為中心，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中教師起組織者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者的作用，而學(xué)生則由信息的被動(dòng)接收者變成信息加工的主體和知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建者。

從教育理論的發(fā)展的角度看，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)也符合現(xiàn)代教育理論的發(fā)展方向，我國(guó)教育理論正由傳統(tǒng)的教學(xué)理論向現(xiàn)代教學(xué)理論轉(zhuǎn)型[4]。在教學(xué)目的上，傳統(tǒng)教學(xué)著重于對(duì)前人知識(shí)的繼承，現(xiàn)代教學(xué)論則強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的發(fā)展和綜合素質(zhì)的提高，促進(jìn)智商和情商協(xié)調(diào)發(fā)展；在教學(xué)過(guò)程上，傳統(tǒng)教學(xué)論認(rèn)為學(xué)生應(yīng)該系統(tǒng)全面掌握知識(shí)體系，著重于結(jié)果，現(xiàn)代教學(xué)論則認(rèn)為教與學(xué)不應(yīng)該只注重知識(shí)掌握的結(jié)果，更應(yīng)該注重掌握知識(shí)的過(guò)程，教與學(xué)促進(jìn)學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)知，對(duì)學(xué)習(xí)方法的掌握，這樣才能高質(zhì)量地掌握知識(shí)；在教學(xué)方法上，傳統(tǒng)的教學(xué)論認(rèn)為教師是知識(shí)的傳授者，而現(xiàn)代教學(xué)論則認(rèn)為教師更應(yīng)該是課程設(shè)計(jì)者，通過(guò)教師的設(shè)計(jì)和引導(dǎo)，促使學(xué)生探索知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2 設(shè)計(jì)性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的定義

設(shè)計(jì)性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[5-6]指學(xué)生在具有一定的普通物理學(xué)基本知識(shí)和基本的實(shí)驗(yàn)操作技能基礎(chǔ)上，針對(duì)某一給定的實(shí)驗(yàn)題目，通過(guò)自主查閱相關(guān)資料，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)驗(yàn)，帶有初步科學(xué)探索的性質(zhì)[7]。它所涉及的不僅僅是物理實(shí)驗(yàn)?zāi)骋环矫娴膯?wèn)題，而是帶有初步的科學(xué)研究訓(xùn)練特點(diǎn)，為學(xué)生進(jìn)入高年級(jí)或者研究生階段之后的科研訓(xùn)練、科學(xué)研究提供方法和思維訓(xùn)練。因此，設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)這種要求學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性去探索、發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題，從而對(duì)知識(shí)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)掌握的過(guò)程，與構(gòu)建主義基本理論的觀點(diǎn)非常一致。

3 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)發(fā)與完善

根據(jù)建構(gòu)主義教育理論，學(xué)習(xí)者自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的認(rèn)知能力會(huì)影響其對(duì)外界信息的認(rèn)識(shí)和選擇，只有當(dāng)外界信息與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)定勢(shì)產(chǎn)生沖突時(shí)才能促進(jìn)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成。但是，外界信息的刺激強(qiáng)度必須適度才能產(chǎn)生最佳的效果，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的有效轉(zhuǎn)化。也就是說(shuō)給學(xué)生訓(xùn)練任務(wù)的難度不能超出學(xué)生的認(rèn)知能力，太簡(jiǎn)單達(dá)不到訓(xùn)練目的，太難則會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，“跳一跳，摘果子”的難度最好。

3.1 從物理學(xué)經(jīng)典理論與規(guī)律中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本上都是圍繞大學(xué)物理學(xué)科中的基本理論和基本方法展開(kāi)的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和研究經(jīng)典的理論和規(guī)律，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)方法的評(píng)估和實(shí)驗(yàn)方案的制定及實(shí)施[8]。不但如此，本科教育實(shí)質(zhì)上也是更注重專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的夯實(shí)、基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握和基本科學(xué)研究方法的開(kāi)展，因此設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)從選題上來(lái)講大部分仍然是圍繞經(jīng)典理論進(jìn)行研究，但新儀器、新技術(shù)和新方法的使用無(wú)疑可以提升設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)涵和外延。例如：在重力加速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，重力加速度的測(cè)量方法有單擺測(cè)量重力加速、自由落體法測(cè)量重力加速度和氣墊導(dǎo)軌測(cè)量重力加速度。要求學(xué)生指出三種測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)、評(píng)估每種方法的誤差，然后提出若干測(cè)試方案。又如：使用單擺法測(cè)量時(shí)周期、擺長(zhǎng)、擺角、擺球質(zhì)量之間的關(guān)系及其修正；自由落體法測(cè)量時(shí)初速度的消除或者測(cè)量，頻閃照相法的處理及光電計(jì)時(shí)法時(shí)光電門(mén)位置的擺放；氣墊導(dǎo)軌測(cè)量重力加速度的系統(tǒng)誤差分析及數(shù)據(jù)處理技巧的掌握等。實(shí)驗(yàn)中提供的儀器設(shè)備主要有單擺、游標(biāo)卡尺、秒表、米尺、氣墊導(dǎo)軌、小車(chē)、砝碼、計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)儀、新型焦利秤、霍爾開(kāi)關(guān)傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、Originlab數(shù)據(jù)處理軟件等軟硬件設(shè)備。督促學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)方案的制定、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的執(zhí)行以及后續(xù)數(shù)據(jù)的處理，新技術(shù)和數(shù)據(jù)處理軟件的使用拓展了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，訓(xùn)練了學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)置不僅僅拘泥于經(jīng)典理論的驗(yàn)證，同樣也涵括教師的科學(xué)研究項(xiàng)目和工程技術(shù)前沿知識(shí)。因此實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置采用常設(shè)項(xiàng)目和補(bǔ)充項(xiàng)目?jī)煞N，常設(shè)項(xiàng)目有十項(xiàng)：重力加速度的測(cè)量、變溫液體粘滯系數(shù)的測(cè)量、阻尼振動(dòng)與受迫振動(dòng)、光柵特性和光波波長(zhǎng)的測(cè)定、交流電橋?qū)嶒?yàn)、用邁克爾遜干涉儀測(cè)空氣的折射率、電表改裝、RL、RC電路的穩(wěn)態(tài)過(guò)程、太陽(yáng)能電池基本特性研究、熱敏電阻的溫度特性研究。由于辦學(xué)條件的限制，如何充分利用已有的實(shí)驗(yàn)器材開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目顯得很有意義。因此，這就要求教師對(duì)平常的實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題和現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)和積累，根據(jù)生產(chǎn)生活的實(shí)際需要和教師的科研開(kāi)發(fā)新的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3.2 生產(chǎn)生活中開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

實(shí)驗(yàn)的最終目的是訓(xùn)練學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新思維，因此將生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既可以滿足工作的需要，也可以檢驗(yàn)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自我認(rèn)同感。

例如，我們學(xué)校和郴州市一中是共建單位，該中學(xué)希望能開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)便易操作的“楞次定律”演示實(shí)驗(yàn)裝置，要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的：可以方便地展示“磁生電”和“電生磁”現(xiàn)象。我們就組織了幾個(gè)應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)和電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置。

1)查找資料對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行明確，對(duì)兩個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。(1)演示出“磁生電”現(xiàn)象，可以通過(guò)條形磁鐵在線圈中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生明顯的安培計(jì)指針偏轉(zhuǎn)；(2)演示出“電生磁”現(xiàn)象，可以在線圈中插入鐵棒，鐵棒上再套鋁環(huán)或者銅環(huán)，通過(guò)直流電的通斷可以展示鋁環(huán)被“推斥”或“吸引”的現(xiàn)象，如果電流足夠大還可以展示“跳圈”的現(xiàn)象。

2)設(shè)計(jì)電路的和實(shí)驗(yàn)器材的搜集。實(shí)驗(yàn)的主要器材包括固定線圈、鐵芯、閉合的銅環(huán)或者鋁環(huán)(為控制重量高度不超過(guò)0.5 cm為宜)、安培表、直流電源等。

3)連接電路和調(diào)試實(shí)驗(yàn)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置連接好之后，接入毫安表即可展示“磁生電”現(xiàn)象，條形磁鐵在線圈中的“插入”和“拔出”可以使毫安表的指針左右偏轉(zhuǎn)，可以判斷感生電流的方向；給線圈加20～30 V的直流電，可以觀察到明顯的鋁環(huán)被推斥現(xiàn)象，加 100 V左右的交流電的瞬間可以看到鋁環(huán)跳得很高。

3.3 各類(lèi)實(shí)踐競(jìng)賽或者教師的科研工作中獲得題目

現(xiàn)在國(guó)家對(duì)實(shí)踐教學(xué)普遍重視，每年都會(huì)舉辦“挑戰(zhàn)杯”科技作品制作發(fā)明大賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等，教師可以從競(jìng)賽的題目或者競(jìng)賽的成果中開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目。教師也可以從自己的科研課題中將部分問(wèn)題拆分出來(lái)供部分基礎(chǔ)好、能力強(qiáng)的學(xué)生完成?，F(xiàn)在本科生制作發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利，撰寫(xiě)高檔次的論文在國(guó)際或國(guó)內(nèi)的期刊發(fā)表及制作實(shí)用的產(chǎn)品投入工廠批量生產(chǎn)已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮。

4 支架式教學(xué)法在設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

建構(gòu)主義教學(xué)模式下，比較成熟的教學(xué)方法有三種：支架式教學(xué)法(scaffolding instruction)、拋錨式教學(xué)法(anchored instruction)和隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)法(random access instruction)。

支架式教學(xué)法主張為學(xué)習(xí)者建構(gòu)一種理解知識(shí)點(diǎn)所需提供的概念框架，將復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)加以分解，逐步引導(dǎo)深入探索。主要由以下五個(gè)環(huán)節(jié)組成。

4.1 搭腳手架

圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)主題按“最鄰近發(fā)展區(qū)”的要求建立概念框架。即根據(jù)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求，在學(xué)生的“最鄰近發(fā)展區(qū)”給學(xué)生提出一個(gè)設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)題目，主要把握的是實(shí)驗(yàn)題目所帶來(lái)的信息刺激能夠使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生重組與改造，也就是說(shuō)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.2 進(jìn)入情境

題目設(shè)定之后將學(xué)生引入到問(wèn)題情境中，每個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)都有一個(gè)明確的目標(biāo)，需要解決若干問(wèn)題。教師通過(guò)對(duì)目標(biāo)和任務(wù)的分解將學(xué)生置于幾個(gè)問(wèn)題所環(huán)繞的中心內(nèi)容，明確之后即可著手思考和解決問(wèn)題，進(jìn)入下一階段。

4.3 獨(dú)立探索

探索與給定概念有關(guān)的各種屬性，并將各種屬性按其重要性大小順序排列，可以由教師引導(dǎo)、學(xué)生分析沿概念框架逐步攀升。學(xué)習(xí)主題明確之后就是學(xué)生如何查閱資料和設(shè)計(jì)解決方案了。對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)而言，需要查閱與問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)可能比較多。首先，要知道怎么樣查閱資料，教科書(shū)、雜志、網(wǎng)絡(luò)都可以獲得相關(guān)的信息；其次，要理解獲得的信息，清楚需要測(cè)量的物理量，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材；最后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)量獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行誤差評(píng)定，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)之后再次進(jìn)行測(cè)量，然后撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4.4 協(xié)作學(xué)習(xí)

協(xié)作學(xué)習(xí)指實(shí)驗(yàn)者與實(shí)驗(yàn)者之間或老師之間的討論[9]。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)一般而言都是兩個(gè)或者兩個(gè)以上組員完成的，通過(guò)組員之間的討論可以補(bǔ)充個(gè)人思考的不足，加深對(duì)問(wèn)題的理解。教師作為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)者在其中的作用也不可或缺，對(duì)大部分實(shí)驗(yàn)而言教師都有明確的解決思路，因此教師可以對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案或者方案中的具體步驟進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以避免一些不必要的彎路。當(dāng)然對(duì)于某些沒(méi)有實(shí)施過(guò)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，教師也可以直接參與到實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)資料的查閱、思路的整理和方案的制定。通過(guò)協(xié)作學(xué)習(xí)可以訓(xùn)練學(xué)生在研究工作中的合作能力，挖掘每個(gè)參與者的潛能。

4.5 效果評(píng)價(jià)

包括學(xué)生的自我評(píng)價(jià)和學(xué)習(xí)小組對(duì)個(gè)人的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容為自學(xué)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)能力。效果評(píng)價(jià)主要考察兩個(gè)方面，一方面是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，另一方面是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的行為進(jìn)行評(píng)價(jià)[10]。完美的實(shí)驗(yàn)方案和良好的結(jié)果是評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵，很多創(chuàng)新就是通過(guò)關(guān)注實(shí)驗(yàn)中的某些細(xì)節(jié)而產(chǎn)生的。因此，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象，杜絕全搬照抄、應(yīng)付了事的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)可以考察一個(gè)人的動(dòng)手能力，有些人在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很主動(dòng)，能夠設(shè)計(jì)巧妙的實(shí)驗(yàn)裝置，在實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)困境的時(shí)候也不會(huì)氣餒而是思考問(wèn)題并竭力解決它，能夠積極地吸收組員或者老師的正確意見(jiàn)。效果評(píng)價(jià)可以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平和認(rèn)知能力的提升，也可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維的閃光點(diǎn)和開(kāi)發(fā)學(xué)生的能力，真正做到教學(xué)相長(zhǎng)和因材施教。

5 結(jié)束語(yǔ)

相對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。學(xué)生面對(duì)眾多信息和方法如何進(jìn)行綜合、判斷和取舍以獲得理想的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器原理的掌握及對(duì)設(shè)備的熟練操作，這些都體現(xiàn)了學(xué)生原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與外界信息的碰撞，促進(jìn)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的掌握。因此在地方本科院校實(shí)踐教學(xué)不僅要夯實(shí)基礎(chǔ)，更應(yīng)該加大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入，鼓勵(lì)教師對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的研究；重視學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)，從而達(dá)到學(xué)生全面發(fā)展的目的。

[1]劉竹琴, 白澤生．設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)研與初探[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005,27 (8):10-13.

[2]張建偉，陳琦．從認(rèn)知主義到建構(gòu)主義[J]．北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，1996,32 (4):75-82.

[3]王軼男．建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D]．長(zhǎng)春：東北師范大學(xué)，2004.

[4]楊昌權(quán)，孟桂菊．用建構(gòu)主義理論指導(dǎo)設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J]．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011，28(4):22-25.

[5]漆建軍, 肖化．基于現(xiàn)代教育理論的綜合性設(shè)計(jì)性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008,27(9)：99-102.

[6]喬憲武，江 影，徐 鵬, 設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[J]．2012,25(1):81-83.

[7]張映輝．提高設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的實(shí)踐探索[J]．物理與工程，2011,21(1)：8-10.

[8]劉竹琴, 白澤生．設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)研與初探[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005,24(8)：10-12.

[9]吳肖，熊建文，物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)行為[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013,32(1)：108-110.

[10]蘇學(xué)軍, 張立春, 張勇．設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中的設(shè)置與評(píng)價(jià)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010,27(5):137-139.

Disscussion of Designing Physical Experiment Teaching Model

JIN Gui, DENG Haiming, HUANG Xiaoyi, YAO Min, JIANG Chunzhi, CHEN Yaqi

(Department of Physics and Electronics Engineering, Xiangnan University, Chenzhou 423000, China)

In this paper, we have discussed some questions about designing experiment as its definition, topic obtaining and teaching model．At first, the comparison between constructivism theory and traditional teaching theory is mentioned, and then its intimate connection with designing experiment is analyzed and defined. Second, we demonstrated how to obtain the topic from three methods. At last, the designing physical experiment teaching model based on constructivism theory is demonstrated．

constructivism theory；designing physical expermient；anchored instruction；experiment teaching

2014-06-16；修改日期: 2014-07-08

湖南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下理工科學(xué)生創(chuàng)造性思維培育的研究與實(shí)踐”(XJK012CGD023)；“地方本科院校基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)下大學(xué)生創(chuàng)新思維培育研究” (XJK013CGD024)；湖南省普通高校教學(xué)改革課題資助項(xiàng)目(2012443；2013452；2014495)。

金 桂(1978-)，男，博士研究生，講師，從事光學(xué)及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。

黃小益(1963- )，男，博士，教授，碩士研究生導(dǎo)師，從事聲子晶體及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。

G642.423；O4-33

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.04.021