試論新理念下的高校物理實驗教學(xué)

劉傳東

摘要：要搞好新理念下的物理實驗教學(xué)，關(guān)鍵是教師教學(xué)思想和教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。在新課程理念的指導(dǎo)下，利用現(xiàn)代的實驗教學(xué)設(shè)置，改進、補充原來的教學(xué)方法。能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，幫助學(xué)生形成良好的科學(xué)素養(yǎng)，養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度。

關(guān)鍵詞：新理念；高校物理；實驗教學(xué)

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1671-864X（2016）08-0199-01

高校新的物理課程標準指出：“實驗是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)”，要求學(xué)生能動腦動手“學(xué)”科學(xué)，改變過去以書本為主、實驗為輔的教與學(xué)的方式，把實驗地位空前提升。讓學(xué)生通過實驗來完成求知的過程，用實驗來串聯(lián)知識點，新教材中明顯加強了實驗操作、實驗探究和實踐活動，提倡“以學(xué)生為本”，實驗教學(xué)要從單純的學(xué)習(xí)知識、驗證理論、學(xué)習(xí)操作技能，轉(zhuǎn)變?yōu)槿娴靥岣邔W(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生終身發(fā)展的興趣和能力。教師要打破以教師為中心的傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)模式，將實驗的操作權(quán)下放到學(xué)生手中，調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的主動性，教師則成為學(xué)生探究式實驗的合作者、參與者、指導(dǎo)者。本文主要對如何搞好新理念下物理實驗教學(xué)談了幾點自己的看法。

一、善于利用實驗創(chuàng)設(shè)情境

在物理教學(xué)中，實驗對學(xué)生的認知具有重要意義。一些抽象、理性的知識教學(xué)可以借助物理實驗，創(chuàng)設(shè)直觀而有趣的實驗情境，將學(xué)生一步一步引入知識的殿堂。以《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》為例，在教學(xué)中可以通過五個逐步深入的演示實驗現(xiàn)象總結(jié)出感生電流產(chǎn)生的條件一一“穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化”。在課堂教學(xué)中，用于創(chuàng)設(shè)情境的實驗大都是教師操作的演示實驗。為了激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識，可以變演示實驗為探究性實驗。

二、演示實驗中重視學(xué)生的參與程度

傳統(tǒng)的演示實驗，教師先將結(jié)論寫在黑板上，然后在講桌上通過演示實驗驗證結(jié)論或規(guī)律的正確性，忽視了學(xué)生的感知和體驗過程，扼殺了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，挫傷了學(xué)生對實驗的積極性。課堂中的演示實驗要走進學(xué)生，操作權(quán)下放到學(xué)生手中。教師經(jīng)過課前的引導(dǎo)，將學(xué)生帶入到所要討論的問題情境中，把實驗儀器放到學(xué)生中間，由學(xué)生操作，大家都來觀察、指導(dǎo)、進行思維參與并提出問題，通過分析、討論、實踐再解決問題，切實讓學(xué)生親身感悟物理實驗原理，感悟?qū)嶒炈憩F(xiàn)出來的物理現(xiàn)象，感悟透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理思想。

三、堅持在實驗中采用開放型實驗

新理念要求打破以教師為中心的傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)模式，即實驗?zāi)康摹x器準備、操作步驟、實驗報告全部都由教師預(yù)先設(shè)計好，學(xué)生只進行“按方抓藥”、“照圖施工”的教學(xué)模式。開放型實驗應(yīng)在確定實驗內(nèi)容以后，讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計方案、選擇儀器、制定步驟、設(shè)計表格、收集信息、處理數(shù)據(jù)。得出結(jié)論、并進行評價分析等過程，例如：測電阻的實驗，可以使用不同器材、不同方法、不同電路，其方法很多，有伏安法、滑安法、滑伏法、替代法、半偏法等，電路也有內(nèi)、外接法，限流、分壓接法等，而共同點都是應(yīng)用部分或閉合電路的歐姆定律。教師也不能滿足于學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”了物理規(guī)律，還要善于提出富有探索意義的問題，鼓勵學(xué)生自行設(shè)計實驗解決，對于實驗過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，激勵學(xué)生進一步探索、分析原因，從中有所發(fā)現(xiàn)。通過開放型實驗，不但能使學(xué)生掌握基本儀器的使用方法、基本實驗原理及其設(shè)計、實驗數(shù)據(jù)的處理方法、能力型實驗的研究對策，還能培養(yǎng)學(xué)生實事求是的實驗態(tài)度、團結(jié)協(xié)作的能力、敢于懷疑的精神和探索創(chuàng)新的意識等。

四、不斷地改變實驗器材，創(chuàng)新實驗?zāi)康?/p>

運用同樣的實驗器材，或者稍加改變，可以達到不同的實驗?zāi)康?。因此，改變學(xué)生實驗的實驗?zāi)康?，啟發(fā)學(xué)生進一步思考，同樣可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，當(dāng)學(xué)生根據(jù)教材要求，用一個帶有刻度的注射器完成了“驗證玻意耳定律”實驗后，可引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考：能否用這套器材粗略地測定大氣壓強？如何測定？又如，當(dāng)學(xué)生完成了“用單擺測定重力加速度”實驗后，可要求學(xué)生在沒有刻度尺和秒表的情況下，利用實驗中的單擺裝置，驗證單擺的振動周期與擺長的平方根成正比。事實上，擺長的改變可采用將擺線折疊的方法達到（注意擺線應(yīng)折疊到球心處），而周期的測定可借鑒伽利略利用自身脈搏來進行，結(jié)論不難得到驗證。

五、充分利用多媒體擴大物理實驗內(nèi)涵

回顧近半個世紀的物理教育改革，最重要的成就是逐步確立了現(xiàn)代物理教學(xué)觀，教學(xué)過程從強調(diào)知識的結(jié)論向獲取知識的科學(xué)過程轉(zhuǎn)化，從強調(diào)單純積累知識向探求知識方向轉(zhuǎn)變。重視科學(xué)過程和重視能力培養(yǎng)，構(gòu)成了現(xiàn)代物理教育的基本原則。而物理學(xué)概念的形成、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、理論的建立，都有賴于實驗。新理念為物理實驗教學(xué)改革提供了新的思想理論，多媒體技術(shù)的普及則為物理教學(xué)提供了全新的技術(shù)手段和教學(xué)平臺，打破了傳統(tǒng)中學(xué)儀器阻礙，使物理實驗教學(xué)的現(xiàn)代特性得到進一步發(fā)揮。利用多媒體技術(shù)既可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)實驗，也可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)實驗無法涉及的條件、要求很苛刻的實驗，如高溫、強磁場、高能粒子實驗、空間實驗等，通過計算機模擬，給予學(xué)生更大的思維空間，激發(fā)他們的想象力和創(chuàng)造力。同時也給實驗教學(xué)本身以更大的自由度，它可以作為真實實驗的事前準備，實現(xiàn)信息技術(shù)和物理教學(xué)的全面整合。使學(xué)生在做真實實驗之前對實驗設(shè)備和內(nèi)容有深刻的了解，從而提高物理實驗的教學(xué)效果。

六、增強實驗課程的生活化

物理實驗課程是一門與生活息息相關(guān)的課程，生活的方方面面都蘊藏著深刻的物理原理，例如：雞蛋握在手中，使勁握也難以破碎，但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明：雞蛋緊握在手中時，受力面積大，壓強??；而在碗邊輕敲時，受力面積小，壓強大?？梢姡瑝毫Φ淖饔眯Ч粌H跟壓力大小有關(guān)，還跟受力面積有關(guān)?？v觀整個20世紀以來對課程內(nèi)容選擇起支配作用的主要是科學(xué)世界，這種課程越來越脫離生活世界進而導(dǎo)致教育中生活意義的失落。因此，物理實驗教學(xué)應(yīng)強調(diào)從學(xué)生的已有經(jīng)驗出發(fā)，密切實驗內(nèi)容與日常生活的關(guān)系。物理課程標準要明確提出“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本理念。要求物理實驗課程貼近學(xué)生生活，加強課程與學(xué)生生活和現(xiàn)實社會的聯(lián)系，意味著實驗要直接面向社會，與生活融為一體，激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并將物理實驗規(guī)律應(yīng)用于生產(chǎn)生活實際。

參考文獻：

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