大學(xué)物理實驗課程任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的實踐

摘 要：在大學(xué)物理實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對實際教學(xué)中出現(xiàn)的問題，提出應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式。闡述了任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的內(nèi)涵和實施步驟，并將該教學(xué)模式應(yīng)用于大學(xué)物理實驗課程的具體教學(xué)中，結(jié)果表明任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實踐創(chuàng)新能力和綜合能力。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗課程；任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式；探究能力

大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容主要包括理論和所對應(yīng)的實驗，但在實際的大學(xué)物理教學(xué)過程中，普遍有師生重理論輕實驗問題。大學(xué)物理實驗是連接理論教學(xué)和實驗教學(xué)的橋梁，在目前傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式下大學(xué)物理實驗教學(xué)存在主要問題為：普遍存在實驗課的教學(xué)時數(shù)少，在實驗課上，教師用較長時間對實驗原理、實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，這樣就會抑制學(xué)生自主學(xué)習(xí)和減少動手實驗練習(xí)時間。隨著學(xué)校學(xué)生人數(shù)的增加，有些高校師資不夠、實驗設(shè)備不足等問題，都會對大學(xué)物理實驗的教學(xué)效果產(chǎn)生較大影響。為了有效解決以上問題，我們把任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法和大學(xué)物理實驗課程相結(jié)合，經(jīng)過長期實施取得較好的教學(xué)效果。

一、 大學(xué)物理實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀

大學(xué)物理學(xué)實驗也包含力熱光電四方面的內(nèi)容。目前大學(xué)物理實驗的教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中，絕大部分實驗內(nèi)容是重復(fù)和驗證性內(nèi)容，對綜合設(shè)計性實驗重視程度不夠。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中就會有缺乏興趣、感到枯燥，沒有挑戰(zhàn)性等問題。主要有以下三方面問題：首先，是老師在實驗理論知識的講述過程中很少與學(xué)生進(jìn)行有效交流。其次，很多學(xué)生做實驗之前，沒有進(jìn)行認(rèn)真預(yù)習(xí)，不清楚實驗內(nèi)容、實驗方法以及實驗原理。在做實驗過程中思路混亂，因此很難如期完成實驗。再次，學(xué)生基本上是按照老師給的模板進(jìn)行實驗記錄數(shù)據(jù)，這樣會導(dǎo)致學(xué)生的思維被禁錮，創(chuàng)新能力喪失，而基本的數(shù)據(jù)處理也存在較多問題。如何調(diào)動學(xué)生對大學(xué)物理實驗的學(xué)習(xí)積極性，提高實驗教學(xué)效果，這是目前大學(xué)物理實驗教學(xué)中迫切需解決的問題，淺談作者在大學(xué)物理實驗教學(xué)中將任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式有效引入課堂，并取得較好效果。

二、 在大學(xué)物理實驗課程中引入任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法屬于探究式教學(xué)方法的一種，老師將新的學(xué)習(xí)內(nèi)容分為一個或多個任務(wù)，組織學(xué)生對任務(wù)進(jìn)行理解分析，然后引導(dǎo)學(xué)生最終找到有效的解決問題的方法。通過任務(wù)的完成從而達(dá)到對所學(xué)知識的理解，學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨立分析問題、解決問題的能力得到培養(yǎng)和提高，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式在課堂中實施步驟具體包括：設(shè)計任務(wù)、實施任務(wù)、評價任務(wù)。

本文以大學(xué)物理實驗課程中碰撞實驗來介紹任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的具體教學(xué)實施過程。首先應(yīng)明確實驗?zāi)康模候炞C動量守恒定律；了解非完全彈性碰撞與完全非彈性碰撞的特點。其次明確學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)情況：已學(xué)習(xí)了系統(tǒng)的動量守恒定律以及應(yīng)用，特別是對心碰撞的分類以及各自的特點。授課對象是將16級光電本科，36名同學(xué)每9人一組，共分四組，分組原則是：綜合學(xué)習(xí)水平基本一致，每個組同學(xué)之間有團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，適合進(jìn)行分組學(xué)習(xí)。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，就學(xué)生們的實際情況，選取任務(wù)：

1. 實驗?zāi)康模?/p>

2. 實驗儀器及用具；

3. 實驗原理；

4. 實驗內(nèi)容及步驟：（1）調(diào)平氣軌：檢查滑塊碰撞彈簧，保證對心碰撞；

（2）非完全彈性碰撞；

（3）完全非彈性碰撞；

（4）計算結(jié)果與分析：①非完全彈性碰撞，碰撞后前的動量之比（求出不確定度的A類分量）；

②非完全彈性碰撞時的恢復(fù)系數(shù)（求出不確定度的A類分量）；

③非完全彈性碰撞，碰撞前后的動能損失；

④完全非彈性碰撞，碰撞后前的動量之比（求出不確定度的A類分量）；

⑤完全非彈性碰撞，碰撞前后的動能損失；

⑥對實驗結(jié)果作分析和評價。

各組同學(xué)先選出本組組長，組織本組和記錄本組的學(xué)習(xí)情況。小組在完成各自任務(wù)的過程中一定要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕涣髋c討論。待每個小組任務(wù)都完成之后，由四個小組再一起進(jìn)行討論學(xué)習(xí)，最后將已完成任務(wù)綜合起來。學(xué)習(xí)效果由小組的自我評價、組間的互評和教師的評價共同決定。任務(wù)完成之后，由各個小組分別講解各組的實驗結(jié)果，并且由小組成員對自己的實驗過程、實驗結(jié)果分析等方面進(jìn)行自我評價、小組之間相互評價、認(rèn)真聽完其他小組的實驗匯報。針對其實驗結(jié)果提出相應(yīng)問題，小組或老師應(yīng)對問題進(jìn)行及時解答。最后教師對各個小組的實驗情況以及整體的實驗情況作出綜合評價，并結(jié)合本次任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果和理論比較分析，從而進(jìn)一步強(qiáng)化理論知識。通過對該任務(wù)的完成，加深了學(xué)生對動量守恒定律和碰撞特點等理論知識的進(jìn)一步理解，同時，也讓學(xué)生們了解了這些定律的實驗驗證和應(yīng)用。

三、 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式中需注意的問題

從學(xué)生的實驗習(xí)慣、實驗態(tài)度、實驗操作、實驗報告、實驗?zāi)芰Φ确矫婵梢钥闯?，結(jié)果表明任務(wù)驅(qū)動探究教學(xué)模式有利于學(xué)生實驗動手能力、提出問題、分析、解決問題能力的培養(yǎng)和提高。同時也總結(jié)了在以后的教學(xué)中應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)該注意以下問題：

1. 對于我們二類本科學(xué)校的學(xué)生來說現(xiàn)在使用的課程教材起點較高，內(nèi)容較深，因此對于教學(xué)內(nèi)容的選擇一定要結(jié)合本校學(xué)生特點，需盡快編寫出合適的實驗教材。

2. 在任務(wù)驅(qū)動探究教學(xué)法實施中教師的綜合素質(zhì)和能力也是影響學(xué)生的重要因素。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式是以教師布置的實驗任務(wù)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣為主線、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體，教師從講授、灌輸知識，轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織、引導(dǎo)學(xué)生去主動學(xué)習(xí)知識，用布置任務(wù)給學(xué)生提出問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，引導(dǎo)學(xué)生去探究。

3. 任務(wù)驅(qū)動探究教學(xué)模式要求學(xué)生應(yīng)具備一定的基礎(chǔ)知識和探究能力，但是實際中學(xué)生來源復(fù)雜，基礎(chǔ)能力差別較大，這樣就更需要教師對學(xué)生進(jìn)行正確引導(dǎo)，才能有好的教學(xué)效果。

4. 教師在進(jìn)行任務(wù)設(shè)計時要盡量貼近實際生活，具有趣味性，要適合學(xué)生的認(rèn)知能力、年齡、興趣等特點，有利于調(diào)動學(xué)生實驗的積極性。其次，實驗任務(wù)設(shè)計要難易適中，太難學(xué)生會失去信心，太易學(xué)生會失去興趣。任務(wù)的難易程度既要適合學(xué)生自身能力要求，又要留給學(xué)生一定的獨立探索和自我開拓的空間。

四、 結(jié)論

大學(xué)物理實驗是將理論和實踐連接起來的中間橋梁，是理工科學(xué)生的一門專業(yè)必修課程，在教學(xué)過程中教師不僅要對實驗進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計，對實驗難點、實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理進(jìn)行明確，而且要關(guān)注學(xué)生對任務(wù)的學(xué)習(xí)情況和實施情況的反饋，以便對后面的實驗任務(wù)進(jìn)行改善和調(diào)整，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用于大學(xué)物理實驗教學(xué)中是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的很好改善，有利于學(xué)生進(jìn)行自主探究，對學(xué)生的探究能力、對問題的深入理解、交流協(xié)作等能力進(jìn)行有效的提高，對師生良好關(guān)系的建立，對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更有利。

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作者簡介：張寧寧，陜西省渭南市，渭南師范學(xué)院數(shù)理學(xué)院。