大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的必要性及其實(shí)施

吳苗 劉道軍

摘 要：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程作為高等學(xué)校理工科的基礎(chǔ)課程之一，其所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以基礎(chǔ)性為主，即學(xué)生通過(guò)做實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，掌握物理實(shí)驗(yàn)方法、提高動(dòng)手能力，以及掌握與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。物理實(shí)驗(yàn)不僅能夠幫助學(xué)生對(duì)抽象的物理知識(shí)加深理解；而且還能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，提高學(xué)生對(duì)事物的觀察能力以及邏輯思維能力，是大學(xué)生從理論轉(zhuǎn)向?qū)嵺`的重要環(huán)節(jié)，本文重點(diǎn)論證大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的必要性以及如何在教學(xué)中改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn) 動(dòng)手能力 創(chuàng)新能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）06（b）-0178-02

物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)，并處于諸多自然學(xué)科的核心地位，而物理實(shí)驗(yàn)則是物理學(xué)的基礎(chǔ)。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者丁肇中教授認(rèn)為“沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明的理論是沒(méi)有用的，理論不能推翻實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)則可以推翻理論”。這也簡(jiǎn)明扼要的闡述了實(shí)驗(yàn)的重要性。而如今的高校普遍存在這樣一種現(xiàn)象，教師們都明白大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與培養(yǎng)學(xué)生能力的重要性，但為了應(yīng)付教育部的檢查或者評(píng)估，只是把大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)作一項(xiàng)任務(wù)課程來(lái)完成。因此，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)已經(jīng)偏離其創(chuàng)新教育的功能，形式不容樂(lè)觀。

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)大學(xué)物理理論的重要性。

物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運(yùn)動(dòng)形態(tài)，且以實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的學(xué)科，滲透在自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，通過(guò)了解物理實(shí)驗(yàn)原理，動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生初步學(xué)習(xí)分析問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，起著啟發(fā)和開(kāi)闊學(xué)生思維、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、獲取知識(shí)的能力的作用，更能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，增強(qiáng)適應(yīng)社會(huì)的能力。在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，加入物理實(shí)驗(yàn)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，從而可以提高教學(xué)效果。因此，物理實(shí)驗(yàn)課程是連接理論與實(shí)踐的橋梁。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后受到的又一次系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析和對(duì)物理量的測(cè)量，使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)物理原理的理解，培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)。在每一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)中都會(huì)涉及到一些物理方法和思想，例如在惠斯通電橋測(cè)中值電阻的實(shí)驗(yàn)中就涉及到了一種使電橋平衡的方法，了解這些思想和方法，有利于學(xué)生提高解決問(wèn)題的能力。因此，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

通過(guò)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)踐可以使學(xué)生獲得比較豐富的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生對(duì)物理概念、圖像以及原理有更深刻的理解。許多物理概念、原理、圖像非常抽象，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)和自學(xué)產(chǎn)生畏懼，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。借助大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以更形象、具體地解釋物理課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系。能使抽象的物理知識(shí)具體化。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生培養(yǎng)一些技能。（1）鍛煉學(xué)生動(dòng)手應(yīng)用能力。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中會(huì)涉及組裝儀器、調(diào)試裝置、測(cè)量、處理數(shù)據(jù)、排除故障和發(fā)散拓展，通過(guò)這些過(guò)程使學(xué)生的動(dòng)手能力逐步提高。首先按照實(shí)驗(yàn)要求對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行操作，對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)試，其次使用工具測(cè)量某些物理量，最后分析、綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，抽象出物理量之間的關(guān)系。當(dāng)實(shí)驗(yàn)遇到障礙時(shí)，促使學(xué)生想辦法排除故障。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生的應(yīng)用能力，是開(kāi)設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的最終目的。（2）培養(yǎng)學(xué)生之間的合作交流意識(shí)。學(xué)生通過(guò)交流、相互協(xié)作來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。所以學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生明白合作的重要性，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。（3）培養(yǎng)學(xué)生的觀察和反思能力。有些物理實(shí)驗(yàn)是需要觀察后才進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的，只有觀察到現(xiàn)象才會(huì)得出正確的結(jié)論。例如在聲速的測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，必須仔細(xì)觀察正余弦圖像的峰值才能得出正確的聲速值。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如果得出數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)有偏差，促使學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程，找出并分析不足之處。從而提高觀察和反思的能力。

2 既然在高校開(kāi)設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程很有必要，那么可以從以下幾個(gè)方面教好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

首先，物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)體系要合理。在我國(guó)的教育教學(xué)中，都認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)只是物理教學(xué)的附屬品，而理論教學(xué)才是物理教學(xué)的重點(diǎn)。在這種錯(cuò)誤思想的誤導(dǎo)下，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直未能走上正軌，教學(xué)設(shè)備陳舊，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一老化也制約著大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展。

其次，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)給予實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分的重視。教師要充分備課，因?yàn)檎嬲虾脤?shí)驗(yàn)課不下一番功夫是很難達(dá)到預(yù)期效果的。因此，上實(shí)驗(yàn)課應(yīng)當(dāng)和理論課一樣，好好備課，寫(xiě)好教案。除此之外，教師還應(yīng)提前預(yù)做實(shí)驗(yàn)，了解實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)。上課前應(yīng)該檢查每一組實(shí)驗(yàn)儀器。還應(yīng)準(zhǔn)備備用儀器，以便及時(shí)更換。

再次，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作和語(yǔ)言恰當(dāng)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要教師在儀器的使用、電路連接和演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)。而且要求教師在介紹儀器、講述實(shí)驗(yàn)過(guò)程和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，語(yǔ)言必須簡(jiǎn)練。教師在演示的同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生觀察，不斷啟發(fā)提問(wèn)，讓學(xué)生主動(dòng)分析、討論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，自然而然推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

最后，規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的反映，是學(xué)生實(shí)驗(yàn)的直接成果，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程就是學(xué)生綜合思維能力的培養(yǎng)。因此在實(shí)驗(yàn)課上，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告教師可以獲得教學(xué)的反饋信息，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決。因此，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)是否規(guī)范，是考查學(xué)生成績(jī)的一個(gè)主要方面，同時(shí)也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，本文主要從大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力出發(fā)來(lái)闡述其必要性，以及如何在實(shí)際教學(xué)中改進(jìn)教學(xué)方法，我校將按照此方法來(lái)實(shí)踐大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程。

參考文獻(xiàn)

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