大學(xué)物理實驗分層教學(xué)與學(xué)生能力培養(yǎng)初探

摘 要：在大學(xué)物理教學(xué)中，實驗是提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要方式。為有效通過大學(xué)物理實驗分層教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生探究能力、創(chuàng)新能力、實踐能力等綜合學(xué)習(xí)能力，本文從大學(xué)物理實驗分層教學(xué)與培養(yǎng)大學(xué)生物理素養(yǎng)及物理學(xué)習(xí)能力的關(guān)系以及分層實驗實施策略兩個方面分析探討了大學(xué)物理實驗分層教學(xué)與學(xué)生能力培養(yǎng)的相關(guān)問題，以供參考。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗;分層教學(xué);學(xué)生能力;培養(yǎng)策略

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，社會中的各種新潮教育思想層出不窮，大環(huán)境的變化促使大學(xué)物理教學(xué)也必須轉(zhuǎn)變教學(xué)思路與教學(xué)方法，在日常教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力、創(chuàng)新能力、實踐能力等綜合能力，注重培養(yǎng)學(xué)生物理素養(yǎng)與科學(xué)精神，充分承擔(dān)起為社會培養(yǎng)并輸送高級人才的重任【1】。實踐表明，大學(xué)物理實施實驗分層教學(xué)，能有效提升大學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)大學(xué)生物理素養(yǎng)與科學(xué)精神。

1大學(xué)生能力培養(yǎng)與物理實驗分層教學(xué)間的關(guān)系

物理實驗，指的是人們根據(jù)某種目的、利用相關(guān)儀器設(shè)備，人為的創(chuàng)造某種過程，使其按照理想的進程發(fā)展，以此探究物理過程變化規(guī)律的科學(xué)研究過程【2】。因此，物理實驗屬于一種實踐探究活動，在這個探究過程中，人類智慧能得到充分發(fā)揮與體現(xiàn)，人的探究能力、邏輯思維能力、觀察能力、總結(jié)概括能力、創(chuàng)新能力也能得到切實地鍛煉與提升。在大學(xué)物理教學(xué)中，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)某一研究目標(biāo)，借助相關(guān)實驗器材，自主完成相關(guān)實驗、觀察與總結(jié)概括工作，即是完成了物理實驗教學(xué)。由此可見，大學(xué)物理實驗分層教學(xué)與學(xué)生能力培養(yǎng)之間存在以下聯(lián)系：大學(xué)物理物理實驗教學(xué)的目的是培養(yǎng)大學(xué)生的科研素養(yǎng)，鍛煉大學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?】。

相較于傳統(tǒng)的實驗教學(xué)，分層實驗是將實驗資源重新整合，劃分層次開展實驗活動。該種教學(xué)方式打破了傳統(tǒng)意義上物理分科的界限，使實驗資源更為豐富、實驗過程也更加開放，在實驗過程中學(xué)生可以充分發(fā)揮能動性與創(chuàng)造性，有效提升物理學(xué)習(xí)能力。

2大學(xué)物理實驗分層教學(xué)策略

2.1依托具體情境，促進實驗過程分層

在開展大學(xué)物理實驗分層教學(xué)時，教師要能結(jié)合具體實驗內(nèi)容，科學(xué)創(chuàng)設(shè)問題情境促進實驗過程分層，這是確保物理實驗分層教學(xué)有計劃、有目的地開展，最終實現(xiàn)培養(yǎng)大學(xué)生基本物理實驗技能等教學(xué)目標(biāo)的前提條件。同時，通過問題導(dǎo)入實驗?zāi)康?、引?dǎo)實驗過程，可讓大學(xué)生跟隨著情境的深入發(fā)展一步步形成實驗思路，充分挖掘每一實驗階段的隱藏價值信息，提升實驗效率;同時利用問題情境與分層實驗，讓大學(xué)生經(jīng)歷知識的形成與應(yīng)用過程，從而更好的理解相關(guān)物理知識與物理現(xiàn)象，掌握物理知識與方法的用法，能科學(xué)應(yīng)用物理知識解決生活問題，最終實現(xiàn)培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力與物理素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。同時，物理實驗教學(xué)是一門實踐性較強的物理課程，實驗課程與理論學(xué)習(xí)存在諸多不同，許多物理知識、物理方法都隱藏在實驗過程中，這就要求教師需十分重視物理分層實驗過程，根據(jù)實驗?zāi)繕?biāo)、實驗內(nèi)容與學(xué)生實驗?zāi)芰?，科學(xué)設(shè)計、合理分層實驗過程，形成一個“基礎(chǔ)實驗、指導(dǎo)實驗、自主實驗”的實驗分層教學(xué)體系，讓學(xué)生的物理素養(yǎng)、各項物理學(xué)習(xí)能力隨著物理實驗的開展得到有效提升與增強【4】。

2.2立足教學(xué)目標(biāo)，實現(xiàn)教學(xué)計劃分層

大學(xué)物理實驗分層教學(xué)是一項長期且系統(tǒng)的教學(xué)工作，從學(xué)生初次接觸物理實驗教學(xué)到具備自主實驗、自主探究能力，需經(jīng)歷一個長期的培養(yǎng)過程。這就要求教師要能立足實際、結(jié)合具體學(xué)情，設(shè)計好每一個物理實驗分層教學(xué)工作，以怎樣提升大學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力與物理素養(yǎng)為出發(fā)點，根據(jù)深入淺出、層層深入的教學(xué)原則，將整個物理實驗教學(xué)過程設(shè)計為基礎(chǔ)層、提高層以及自主層這三個階段，有目的、有計劃、有秩序的培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力【5】。

2.2.1基礎(chǔ)層實驗設(shè)計

當(dāng)大學(xué)生初次接觸物理實驗教學(xué)這一課程時，學(xué)生的實驗基礎(chǔ)普遍較差，教師需結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與實際學(xué)情，合理設(shè)計教學(xué)任務(wù)與教學(xué)目標(biāo)，分層教學(xué)，逐層提升實驗難度，確保實驗分層教學(xué)效果。如根據(jù)學(xué)生實驗基礎(chǔ)，可將基礎(chǔ)層的實驗內(nèi)容設(shè)計為光、電、力等6個難度相對較低的物理實驗，目的是方便學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)信心，讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)與掌握物理知識、物理實驗方法，鍛煉大學(xué)生物理實驗技能。在基礎(chǔ)實驗階段，教師需指導(dǎo)學(xué)生掌握以下內(nèi)容：①物理理論學(xué)習(xí)與實驗課程的不同之處;②物理實驗在大學(xué)物理學(xué)習(xí)中的重要性;③掌握相關(guān)儀器設(shè)備的正確操作方法;④通過預(yù)習(xí)，掌握實驗內(nèi)容，為正式的實驗操作奠定良好基礎(chǔ)。

2.2.2指導(dǎo)層實驗設(shè)計

當(dāng)完成基礎(chǔ)層實驗的學(xué)習(xí)后，大學(xué)生的實驗?zāi)芰σ呀?jīng)有所提升，在此基礎(chǔ)上，教師需適當(dāng)改變實驗內(nèi)容，提升實驗難度，指導(dǎo)學(xué)生進入“指導(dǎo)層實驗”階段。在這一實驗階段，教師要以培養(yǎng)學(xué)生自主實驗?zāi)芰槟繕?biāo)，指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)學(xué)習(xí)、實驗活動。為此，教師要將適當(dāng)?shù)淖灾鳈?quán)交給學(xué)生，在實驗過程中指導(dǎo)、鼓勵學(xué)生踴躍發(fā)言、勇于觀察，并給學(xué)生提供獨立思想的空間與時間，鍛煉學(xué)生獨立思考、面對問題與解決問題的能力，讓學(xué)生進入自主實驗的預(yù)熱期，有效促進學(xué)生觀察能力、探究能力、創(chuàng)新能力、實踐能力等綜合學(xué)習(xí)能力的提升，確保教學(xué)效果。

2.2.3自主層實驗設(shè)計

在自主層層實驗階段，重點是使大學(xué)生具備自主實驗的自主性。自主層實驗存在于科學(xué)研究實驗與基本教學(xué)實驗之間，在實驗過程中要給足學(xué)生自己思考、實踐的空間，通過相關(guān)實驗，大學(xué)生要能主動發(fā)現(xiàn)一些物理問題并作出深入研究，全面掌握相應(yīng)物理知識，并能熟練應(yīng)用實驗儀器、測量數(shù)據(jù)、實驗原理、實驗現(xiàn)象等各種實驗要素，全面保證實驗結(jié)果的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。例如在“基本長度測量”中，最終目標(biāo)是獲得圓筒體積，那么學(xué)生就需將測量過程分為高度測量、內(nèi)外直徑測量等五個測量步驟，以此降低計算難度，確保計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時讓自身的數(shù)據(jù)處理能力得到鍛煉。在經(jīng)過這一階段的學(xué)習(xí)后，大學(xué)生要能對物理實驗有一些自己的見解與想法，初步具備物理學(xué)家的些許素質(zhì)，敢于在物理實驗過程中大膽想象、積極探索，不斷提高自身物理素養(yǎng)。

結(jié)語

綜上所述，在大學(xué)物理教學(xué)中，實驗是提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要方式，科學(xué)應(yīng)用物理實驗分層教學(xué)，能提高大學(xué)生物理素養(yǎng)，培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力、自主探究能力、數(shù)據(jù)處理能力，滿足當(dāng)前社會對高校物理教學(xué)的要求。為此，教師應(yīng)積極探索、完善物理實驗分層教學(xué)的實際應(yīng)用。

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[5]賀水燕. 大學(xué)物理實驗分層教學(xué)與學(xué)生能力培養(yǎng)探究[D].湖南師范大學(xué)，2006.

作者簡介：

黃剛，男（1968.6——），漢族，廣西柳州人，湖南師范大學(xué)教育學(xué)碩士，高級實驗師，研究方向：物理實驗教學(xué)/物理實驗開發(fā)。