改革物理實(shí)驗(yàn)課程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

姚 勇

（西南石油大學(xué) 理學(xué)院，成都 610500）

改革物理實(shí)驗(yàn)課程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

姚 勇

（西南石油大學(xué) 理學(xué)院，成都 610500）

如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是每個(gè)教師在教學(xué)中需要考慮的重要問(wèn)題。該文分析了學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣不高的原因，同時(shí)探討了如何從多個(gè)方面在實(shí)驗(yàn)課程中添加生活元素，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。該文強(qiáng)調(diào)鼓勵(lì)學(xué)生觀察生活和用學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)解決生活中的問(wèn)題，融入生活，學(xué)以致用，從而讓學(xué)生獲得成就感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，改變物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度。文中從多個(gè)具體實(shí)驗(yàn)例子出發(fā)，緊密聯(lián)系生活，進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

物理實(shí)驗(yàn)課程；生活元素；學(xué)習(xí)興趣

目前很多理工科高校都開設(shè)了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課。如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是教師必須要考慮的一個(gè)重要話題。現(xiàn)在的學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的積極性并沒(méi)有想象的那么高，究其原因，主要是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)形式不太感興趣。例如，伏安法測(cè)量電阻，鋼絲楊氏模量測(cè)量，分光計(jì)的調(diào)整與使用等。這些實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容其實(shí)是很基礎(chǔ)的，但是與周邊生活聯(lián)系很少，在教學(xué)中缺乏生動(dòng)性及趣味性。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，感到僅僅為了做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)，缺乏激情，認(rèn)為做物理實(shí)驗(yàn)就是重現(xiàn)物理現(xiàn)象。目前有很多文獻(xiàn)都是在討論如何提高教學(xué)質(zhì)量［1-2］，這里面很多內(nèi)容值得借鑒，但是如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，卻探討很少。筆者把物理實(shí)驗(yàn)和生活元素如何在教學(xué)中有機(jī)結(jié)合起來(lái)做些探討。

1 實(shí)驗(yàn)中增加生活元素

在課堂教學(xué)中，為了使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容貼近生活，增加生活元素，增加趣味性［3-4］。筆者授課時(shí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)仔細(xì)觀察生活細(xì)節(jié)，學(xué)以致用。

1）在楊氏模量測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，向?qū)W生展示一張打印紙，問(wèn)學(xué)生如何測(cè)量打印紙的厚度。學(xué)生一般說(shuō)可以用千分尺測(cè)量。再問(wèn)學(xué)生測(cè)量楊氏模量的這套儀器能否測(cè)量打印紙的厚度，如果能的話，應(yīng)該怎么測(cè)。它的測(cè)量結(jié)果和用千分尺的測(cè)量結(jié)果，哪個(gè)更精確，怎么證明。同時(shí)告訴學(xué)生，邊做實(shí)驗(yàn)，邊思考這個(gè)問(wèn)題。這樣的結(jié)果是實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí)，測(cè)量打印紙的設(shè)計(jì)方案也會(huì)被學(xué)生想出來(lái)了。

2）在光杠桿后兩個(gè)支架墊打印紙，然后根據(jù)公式即可測(cè)量出來(lái)，可以這樣類比，打印紙的厚度相當(dāng)于鋼絲的伸長(zhǎng)。

3）很多學(xué)校都開設(shè)光的干涉這個(gè)實(shí)驗(yàn)，提問(wèn)學(xué)生能否利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量路燈（一般是鈉光燈）發(fā)出光的波長(zhǎng)，如何測(cè)量縫衣服針的小孔。

4）微波布拉格衍射實(shí)驗(yàn)是一個(gè)比較抽象的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)此類實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)一般是比較冷淡的。在授課中提到模擬晶體中的小珠子，相當(dāng)于晶體中的原子。大家每天都要吃大米，讓學(xué)生去采購(gòu)很多大米，測(cè)量大米的含水率。課程結(jié)束前，向?qū)W生說(shuō)明，可以把大米看成模擬晶體中的小珠子，大米吸水后，米粒會(huì)膨脹，改變了大米構(gòu)成模擬晶體的晶面距，通過(guò)一定手段可以得出大米含水率跟溫度的關(guān)系，同樣也適用黃豆等豆類含水率。

2 延伸課堂內(nèi)容，在課外進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究

在實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，可以讓學(xué)生進(jìn)行很多生活內(nèi)容的測(cè)量方案探討，但是要具體實(shí)現(xiàn)測(cè)量則需要技巧及一定知識(shí)，可以讓感興趣的學(xué)生選擇儀器和設(shè)計(jì)方案在課后測(cè)量。例如，上述大米含水率測(cè)量，學(xué)生可以自己選擇溫度計(jì)，烘干機(jī)，電子秤，裝大米的容器，及微波測(cè)量等相關(guān)儀器，最后可能需要軟件來(lái)處理得到經(jīng)驗(yàn)公式。學(xué)生在做這個(gè)測(cè)量時(shí)可能需要教師的指導(dǎo)，但是通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的能力提高是必然的，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解再也不會(huì)認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)是對(duì)物理現(xiàn)象的重復(fù)操作，而是體會(huì)了物理實(shí)驗(yàn)課的樂(lè)趣，當(dāng)然后面的學(xué)習(xí)興趣會(huì)極大提高。這樣的例子很多，需要教師去思考和合理引導(dǎo)學(xué)生去實(shí)現(xiàn)［5］。

3 發(fā)動(dòng)學(xué)生改造實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器

實(shí)驗(yàn)室的儀器不僅可以用于教學(xué)，還是比較好的用來(lái)改造升級(jí)成其他儀器的半成品。筆者這里開設(shè)了水的表面張力系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，利用力敏傳感器和拉脫法來(lái)測(cè)量。在授課時(shí)，講到力敏傳感器電壓和拉力成正比。試問(wèn)學(xué)生，利用這套力敏傳感器能否自制簡(jiǎn)易電子秤并測(cè)出金項(xiàng)鏈的質(zhì)量呢？問(wèn)題提出后，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束前給出答案，同時(shí)鼓勵(lì)部分學(xué)生改造這套力敏傳感器，自制簡(jiǎn)易電子秤，并與市場(chǎng)上的電子秤對(duì)比測(cè)量結(jié)果。學(xué)生在自制簡(jiǎn)易電子秤過(guò)程中，必然會(huì)分析并選擇合適靈敏度的力敏傳感器及輸出接口，及相關(guān)器件，完成設(shè)計(jì)。這個(gè)小制作可能需要幾個(gè)人的合作，學(xué)生可以邀請(qǐng)別人參與，團(tuán)隊(duì)精神也有了，當(dāng)然重要的是體會(huì)到實(shí)驗(yàn)樂(lè)趣，動(dòng)手能力提高了［6］。

4 開展課外開發(fā)實(shí)驗(yàn)

學(xué)校經(jīng)常發(fā)動(dòng)學(xué)生參加課外開放實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自己設(shè)計(jì)方案。有些學(xué)生反映在上課時(shí)碰到下雨天無(wú)法收回晾在外面的衣服，有學(xué)生根據(jù)這個(gè)情況，利用濕度傳感器，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)收衣服裝置，并獲得專利。然后他們發(fā)現(xiàn)圖書館窗戶需要打開通風(fēng)，但是碰到有風(fēng)的下雨天，雨水會(huì)打濕靠近窗戶的書本。他們把自動(dòng)收衣服裝置稍加改進(jìn)，就變成了可以自動(dòng)關(guān)窗戶裝置。有的學(xué)生喜歡在黑暗的環(huán)境睡覺，又不想睡覺過(guò)點(diǎn)影響上課。又有學(xué)生根據(jù)這個(gè)情況，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了帶鬧鈴功能的眼罩。這些設(shè)計(jì)都是和生活相關(guān)的，但是體現(xiàn)了學(xué)生的智慧和創(chuàng)新能力，也提升了學(xué)生以后的學(xué)習(xí)樂(lè)趣［7］。

5 改革教學(xué)形式和內(nèi)容

學(xué)校開設(shè)了選作實(shí)驗(yàn):非金屬超聲波探傷實(shí)驗(yàn)。筆者鼓勵(lì)學(xué)生走出實(shí)驗(yàn)室，拿著儀器去戶外測(cè)量橋墩，房屋支柱等。這樣更能熟悉儀器使用，獲取更多測(cè)量數(shù)據(jù)。在放射性研究實(shí)驗(yàn)中，鼓勵(lì)學(xué)生攜帶手持式輻射儀去戶外測(cè)量周邊輻射情況，繪制學(xué)校周邊輻射強(qiáng)弱分布圖。在電磁實(shí)驗(yàn)中，也鼓勵(lì)學(xué)生攜帶手持式電磁輻射檢測(cè)儀去測(cè)量手機(jī)電子輻射情況，關(guān)心自己所處環(huán)境生活環(huán)境，寫出電子輻射測(cè)量分布報(bào)告及防范電子輻射措施，然后在校內(nèi)進(jìn)行如何防范及遠(yuǎn)離電子輻射的宣傳。

6 開展物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競(jìng)賽

為了調(diào)動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新及設(shè)計(jì)能力，我院每年舉行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽。出幾個(gè)簡(jiǎn)單且和生活聯(lián)系緊密的題目，例如，如何精確測(cè)量洗衣液的表面張力系數(shù)等。

7 結(jié)束語(yǔ)

學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生愛學(xué)習(xí)的動(dòng)力。在教學(xué)中經(jīng)常把生活元素加入實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生感覺物理實(shí)驗(yàn)離生活很近，引導(dǎo)學(xué)生積極動(dòng)手、動(dòng)腦，學(xué)以致用，體現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化［8-9］，取得了非常好的效果。明顯感覺到學(xué)生聽課注意力更集中，思考的積極性明顯提高，而且勇于和教師溝通，暢談實(shí)驗(yàn)方案，積極參與課外開放實(shí)驗(yàn)，取得不錯(cuò)的效果。

［1］李永濤.提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的思考［J］.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2013，26（1）:117-119.

［2］饒黃云.探討實(shí)驗(yàn)物理思想，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量［J］.華東理工學(xué)院報(bào)，2005，24（2）:170-173.

［3］胡世月.巧用身邊的生活物品，開發(fā)趣味物理實(shí)驗(yàn)［J］.物理教學(xué)，2014（6）:38-40.

［4］福建省德化教師進(jìn)修學(xué)校.巧用身邊物質(zhì)打造高效課堂——利用“生活物品”服務(wù)化學(xué)教學(xué)的嘗試［J］.課程教學(xué)研究，2013（1）:51-53.

［5］劉玉紅.培養(yǎng)學(xué)生在生活中進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的良好習(xí)慣［J］.教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2014（1）:17-18.

［6］李如琦，賀秋麗，王輯祥，等.自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革［J］.高等理科教育，2009（1）: 71-74.

［7］戴朝卿，趙麗華，儲(chǔ)修祥.農(nóng)林院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)第二課堂建設(shè)初探［J］.物理與工程，2009（3）:48-50.

［8］陳漢軍.個(gè)性化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（2）:113-116.

［9］趙麗華.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)個(gè)性化教學(xué)的探索［J］.當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2015（10）:124-116.

Adding Life Elements into Physics Experiments to Enhance Students’Interest in Learning

YAO Yong
（School of Sciences，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China）

How to improve students’interests is important issue that every teacher needs to consider.This paper analyzes the causes that students do have enough interests in learning physics experiments，and discusses how to add life elements of physics experiments from many aspects in order to improve students’learning interests.We encourage students to observe life and solve the problems using learned knowledge.Students can integrate into life and study for the sake of application.Then，we can inspire students’learning interests and change the attitude of studying physics experiments.This paper，from a few of concrete experiment cases，contacts with life and carries out a detailed discussion.

physics experiment course；life elements；learning interests

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.05.048

2015-03-10；修改日期：2016-09-09

姚勇（1977-）男，碩士，講師，主要從事物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和凝聚態(tài)理論研究。