大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程改革中學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的培養(yǎng)

陳志強(qiáng)

摘 要：近幾年來，我國經(jīng)濟(jì)增長開始放緩并逐漸步入新常態(tài)，我國的人口紅利也逐漸消失，國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)越來越依賴人才的創(chuàng)新能力，而創(chuàng)新的基礎(chǔ)在高校。自從我國高校擴(kuò)招以來，高校培養(yǎng)的人才質(zhì)量開始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是人才的創(chuàng)新能力有所不足；另一方面是人才的實(shí)踐動(dòng)手能力不強(qiáng)。基于此，本文對(duì)高校的理工生的物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，分析了高校物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程中的常見問題，最后提出了改革高校物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的具體對(duì)策，旨在提升高校學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐操作能力。

關(guān)鍵詞：高校；物理實(shí)驗(yàn)；課程改革；理工生；綜合素質(zhì)

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 收稿日期：2016-01-26

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是理工類大學(xué)生的必修課程，也是其課程學(xué)習(xí)的重要組成部分，對(duì)于學(xué)生的物理理論體系的形成與實(shí)踐操作能力的提升有著重要的意義。

總之，大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)，無論在學(xué)生以后的工作實(shí)踐，還是科研實(shí)驗(yàn)的探索過程中，都發(fā)揮著一定的作用。隨著我國高等教育的逐步改革，具有實(shí)踐操作能力越來越被企業(yè)和高校所重視，因此，物理實(shí)驗(yàn)教師也正在面臨著新的挑戰(zhàn)。

一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)概述

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是理工生在大學(xué)學(xué)習(xí)過程中的一門基礎(chǔ)實(shí)踐課程，課程內(nèi)容較為廣泛，能培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，也是理工生面向更深?yuàn)W自然科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與科學(xué)實(shí)踐操作技能培訓(xùn)的開始。高校開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)課程的目的不僅在于使理工生受到系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作能力的熏陶，還希望其能夠掌握基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)方法，最終形成系統(tǒng)的邏輯思維能力，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力，在此過程中，學(xué)生的分析問題與解決問題的能力也將會(huì)得到有效提升，同時(shí)也有助于學(xué)生為未來的科研實(shí)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。此外，在我國部分優(yōu)秀的高等院校中，物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容還與企業(yè)或者科研機(jī)構(gòu)相關(guān)，這些高校的物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)發(fā)展間接地促進(jìn)了企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)的進(jìn)步。因此，無論是從理論還是實(shí)踐意義上來看，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于高校師生來說均具有重大意義。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的常見問題

1.實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)古板

研究表明，受到傳統(tǒng)的高校物理教學(xué)模式的影響，如今高校的物理實(shí)驗(yàn)課程中，基礎(chǔ)性和理論性的內(nèi)容較多，但是卻缺少探究性和趣味性的實(shí)驗(yàn)，特別是缺乏能夠和企業(yè)或者研發(fā)機(jī)構(gòu)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生的積極性無法得到調(diào)動(dòng)。教學(xué)內(nèi)容上主要是以力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等傳統(tǒng)課程為主，并不能充分體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，也無法對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)性的思維訓(xùn)練。

另外，在許多高校中，受到物理實(shí)驗(yàn)室資源條件限制，實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置并沒有考慮到不同專業(yè)的理工生的授課特點(diǎn)，學(xué)生并不能從物理實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到和本專業(yè)相關(guān)的知識(shí)，而是把物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)成了一項(xiàng)任務(wù)，最終導(dǎo)致許多理工生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)都抱有一種消極應(yīng)付的態(tài)度。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式傳統(tǒng)

總體上來說，高校的物理教學(xué)模式也處于“應(yīng)試教育”模式當(dāng)中，受此影響，物理實(shí)驗(yàn)課程也只是看中理論性知識(shí)的學(xué)習(xí)，缺乏對(duì)學(xué)習(xí)有益的實(shí)踐性課程，從而影響物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果。

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)課程更加看重學(xué)生是否能夠?qū)處煹闹v解有所了解，而并不是調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，探索新的實(shí)驗(yàn)操作技能。教師在實(shí)驗(yàn)的講解過程中，也只是單純地講解物理實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟及一些基本的實(shí)驗(yàn)方法，并沒有針對(duì)性地對(duì)不同理解能力的學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)講解，對(duì)于部分學(xué)生遇到的問題也只是在課堂中加以講解，沒有將這些問題真正帶到實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程當(dāng)中，最終學(xué)生也只是簡單地按照實(shí)驗(yàn)步驟和教材內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)。這種以教師為中心的教學(xué)模式不僅在大學(xué)物理教學(xué)中存在，在眾多的中小學(xué)中也同樣存在。這種教學(xué)模式忽視了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使得學(xué)生逐漸對(duì)課堂理論性教學(xué)產(chǎn)生依賴，學(xué)生的探索性和創(chuàng)造性思維得不到開發(fā)，也無法對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入的研究探索。

3.成績考查方式單一

在我國的眾多理工類院校發(fā)展的過程中，學(xué)校的物理教學(xué)模式已經(jīng)逐漸變得規(guī)范化，但是學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容也逐漸變得單調(diào)、統(tǒng)一，特別是在學(xué)生的考核方式上。

物理實(shí)驗(yàn)課程的考核往往從兩個(gè)角度出發(fā)：一是學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作是否正確；二是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否書寫工整準(zhǔn)確，強(qiáng)調(diào)的多為學(xué)生的重復(fù)操作能力。在大多數(shù)情況下，理工生只是根據(jù)教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果往往都是統(tǒng)一的模式，有的只是小數(shù)點(diǎn)后面一些數(shù)字的差別，甚至部分學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后，并沒有理解實(shí)驗(yàn)的中心內(nèi)容，只是對(duì)照著同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行抄襲。因此，類似情況的學(xué)生只是關(guān)注自身是否能夠及格，而不愿意了解實(shí)驗(yàn)講的是什么、自身從實(shí)驗(yàn)中可獲得的收獲等，最終，學(xué)生的實(shí)踐操作能力和探索能力受到忽視，學(xué)生的積極性也受到打擊，而物理學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容也成為了“走過場(chǎng)”。

三、改革大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體對(duì)策

根據(jù)國家對(duì)于教育改革的要求，本文根據(jù)國內(nèi)某高?！肮こ探ㄔO(shè)創(chuàng)新”發(fā)展思路，綜合該校實(shí)驗(yàn)示范發(fā)展模式，根據(jù)上文中提到的一些物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中常見的問題，提出以下相應(yīng)策略，以便為其他高校提供參考。

1.改革實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容

對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)課程的改革可以從兩個(gè)方向入手：第一，改革教學(xué)大綱。物理實(shí)驗(yàn)課程是一門具有系統(tǒng)性及獨(dú)立性的學(xué)科。在對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行設(shè)置的過程中，高校應(yīng)考慮到新課標(biāo)對(duì)人才培養(yǎng)的要求。對(duì)于物理教學(xué)的課題組而言，在對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行重新編排的過程中，應(yīng)打破傳統(tǒng)的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等不同物理門類之間的限制，對(duì)其進(jìn)行交叉融合，形成從基礎(chǔ)到提升、從知識(shí)學(xué)習(xí)到能力培養(yǎng)的模式，從而使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程形成有梯度并互相連接的整體。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，根據(jù)該校人才培養(yǎng)目標(biāo)的不同，制定相應(yīng)的教學(xué)大綱，從而幫助學(xué)生打下自主學(xué)習(xí)的良好基礎(chǔ)。第二，采取分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。對(duì)于基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師可進(jìn)行嘗試教學(xué)。由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為簡單，教師可以要求學(xué)生學(xué)會(huì)準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并完整表述結(jié)果即可。對(duì)于綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師可以采用啟發(fā)式和討論式教學(xué)，要求學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的目的以及內(nèi)容步驟等。對(duì)于創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，教師可以和學(xué)生一起對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索，以自主學(xué)習(xí)為前提，學(xué)生根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，通過查閱資料、及時(shí)匯報(bào)等形式與物理教師進(jìn)行互動(dòng)。

2.打破實(shí)驗(yàn)教學(xué)傳統(tǒng)模式

物理課程不僅強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的培養(yǎng)，更注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。如何將教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)操作有效整合在一起，是每一個(gè)高校物理教師思考的重大議題。學(xué)生形成科學(xué)系統(tǒng)的思維后，在以后的工作和科研中，會(huì)少走許多彎路。為了使學(xué)生形成獨(dú)立思考的能力和系統(tǒng)性思維能力，教師可以對(duì)物理實(shí)驗(yàn)操作過程中的一些現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)提問，并積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索。此外，在課堂教學(xué)過程中，教師還可以根據(jù)不同班級(jí)的學(xué)生特點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性提問，從而讓學(xué)生感受到物理的學(xué)科趣味，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于物理學(xué)科的興趣。

例如，在單縫衍射實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生在對(duì)明暗相間的衍射條紋進(jìn)行觀察時(shí)，教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行及時(shí)提問。如：“為什么出現(xiàn)的衍射條紋方向會(huì)和狹縫展開方向一致？”又比如：“如果將狹縫變成圓孔，那么之后的衍射條紋會(huì)出現(xiàn)什么樣的變化？”類似的提問能夠培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，還能夠豐富課堂的教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的理解，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索欲。

3.完善物理實(shí)驗(yàn)考察方法

成績的考評(píng)只是為教學(xué)進(jìn)行服務(wù)的一種策略，該高校的課題組在對(duì)測(cè)評(píng)方式進(jìn)行改革后，效果較為明顯。具體實(shí)踐如下：對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，要求學(xué)生盡可能用簡短的語言表述清楚；而對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理部分，則要求學(xué)生能夠盡可能地給出具體步驟。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成后，學(xué)生應(yīng)將實(shí)驗(yàn)過程中的問題和處理方法進(jìn)行整理，并提交到實(shí)驗(yàn)室。教師對(duì)學(xué)生的報(bào)告進(jìn)行查看，及時(shí)給予學(xué)生反饋，從而使學(xué)生明確具體的問題所在，并認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。將學(xué)生的測(cè)評(píng)成績分為兩個(gè)部分——平時(shí)成績考核和期末成績考核，平時(shí)成績考核包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況、問題總結(jié)情況等，占據(jù)考核成績的70%；期末成績考核可以包括隨機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛦栴}解答能力等，占據(jù)總成績的30%，從而在綜合能力上對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。

本文以某高校為例，根據(jù)該學(xué)院的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際情況，對(duì)學(xué)校物理學(xué)院的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了探索性分析，最終，該學(xué)院的學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力均有較大的提升，得到學(xué)校管理層的廣泛關(guān)注。隨著我國經(jīng)濟(jì)增長速度的放緩，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展開始步入新常態(tài)，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展開始變得越來越依賴人才的創(chuàng)新能力，而高校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為創(chuàng)新能力提升的突破口之一，也逐漸受到高校的重視。因此，在未來的社會(huì)發(fā)展過程中，高校應(yīng)不斷探索新的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，更新傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使得高校的物理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備朝著更加多樣化方向發(fā)展，并對(duì)高校的物理實(shí)驗(yàn)室管理?xiàng)l例進(jìn)行完善及更新，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行定期培訓(xùn)，從而促進(jìn)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升，進(jìn)而培養(yǎng)符合國家發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。

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