大學(xué)基礎(chǔ)物理實驗課堂教學(xué)探索

摘 要：本文主要針對大學(xué)基礎(chǔ)物理實驗課堂的特點，探索如何提升大學(xué)基礎(chǔ)物理實驗課堂的教學(xué)效果，讓基礎(chǔ)物理實驗的教學(xué)模式更好地適應(yīng)于學(xué)生，使大學(xué)基礎(chǔ)物理實驗課堂教學(xué)效果更好。

關(guān)鍵詞：啟發(fā)式教學(xué) 物理實驗教學(xué) 主觀能動性

引言

大學(xué)基礎(chǔ)物理實驗課程一直是各類大學(xué)通識課程中重要的必修課之一，尤其對于理工科學(xué)生更是重中之重。有些學(xué)校面對經(jīng)管類學(xué)生也開設(shè)了相應(yīng)的基礎(chǔ)物理實驗內(nèi)容。由此可見，基礎(chǔ)物理實驗在大學(xué)通識課程中的作用是不能小覷的。對于理工科學(xué)生來說，除了開設(shè)的本專業(yè)實驗之外，基礎(chǔ)物理實驗是他們進入大學(xué)后的一門非常重要的實驗課，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，分析解決問題的能力有極大幫助。不僅可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。因此，如何上好基礎(chǔ)物理實驗課，讓學(xué)生從心底不排斥，重視這門專業(yè)課之外的動手操作實踐課，讓學(xué)生有更多、更深刻的收獲是實驗教師面臨的一個大問題。有很多教師對此做了大量研究。^[1]

和理論課相比，基礎(chǔ)物理實驗課有著鮮明的特點。理論課主要以講授內(nèi)容為主，同時也要和學(xué)生加強互動，增加課堂的活躍度。物理實驗課主要是以學(xué)生為中心，讓學(xué)生發(fā)揮更多的主觀能動性，教師的主要角色是以引導(dǎo)為主，啟發(fā)學(xué)生積極思考、仔細觀察、分析問題，然后動手解決實際問題，會處理數(shù)據(jù)并能獨立完成實驗報告。理論課內(nèi)容前后體系連貫，與理論課相比，實驗課中開設(shè)的實驗內(nèi)容相對獨立，彼此之間關(guān)聯(lián)沒有那么緊密。所以對于設(shè)立的每一個實驗內(nèi)容來說，教師都可以將每次實驗課進行精心設(shè)計成一個小課題，讓學(xué)生主動去完成，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。讓學(xué)生不再只是被動地接受知識，而是能夠積極思考，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，在這種探究式的學(xué)習(xí)中綜合能力也得到提升，還可以體會到科學(xué)研究的魅力。教師應(yīng)如何去教學(xué)生？針對不同的學(xué)生，應(yīng)該采用不同的教學(xué)方法。其中啟發(fā)式教學(xué)可以說適用于大部分學(xué)生。這種方法針對不同基礎(chǔ)的學(xué)生都是可以采用的，基礎(chǔ)好的學(xué)生，一點就通，啟發(fā)式教學(xué)也未必能顯示出特別的優(yōu)勢?；A(chǔ)較弱的學(xué)生，啟發(fā)式教學(xué)就顯得尤為重要了。教師主要對學(xué)生進行啟發(fā)引導(dǎo)，重點是要加強師生之間的互動交流，讓學(xué)生發(fā)揮主動性，讓學(xué)生主動思考、探索問題，讓學(xué)生都參與進來，與老師一起探究問題的解決方法?，F(xiàn)如今，啟發(fā)式教學(xué)在世界范圍內(nèi)都是廣泛采用的一種教學(xué)方法。我們開設(shè)的物理實驗課是分組教學(xué)，2～3個學(xué)生分為一個小組，組員之間相互協(xié)作，共同完成一個實驗。我們的實驗課一般分為課前預(yù)習(xí)、教師講解實驗原理、學(xué)生操作、數(shù)據(jù)處理、課后完成實驗報告這幾個主要環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)都需要進行精心設(shè)計，采用啟發(fā)式教學(xué)，不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且效果也較為滿意。^[2]

一、預(yù)習(xí)階段：提出問題

物理實驗如果沒有預(yù)習(xí)這個環(huán)節(jié)，上課的效果將是收效甚微的。如果學(xué)生不經(jīng)過預(yù)習(xí)，直接上課，老師講解實驗原理時，學(xué)生可能是一頭霧水。如果讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，不僅可以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，還可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們在上課時，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，并完成預(yù)習(xí)報告。但仍有許多同學(xué)將預(yù)習(xí)報告變成了抄書來敷衍了事，學(xué)習(xí)效果很差。面對這樣的情況，我們要求學(xué)生在預(yù)習(xí)時要帶著問題去預(yù)習(xí)，教師提前會將相關(guān)的問題留給學(xué)生，讓學(xué)生帶著這些問題去思考，去預(yù)習(xí)，有些問題在書本上是無法找到的，這就需要學(xué)生自己去查找資料。比如在分光計的調(diào)整和使用這個實驗中，我們留給學(xué)生的預(yù)習(xí)作業(yè)不再是看一下書，畢竟書上的內(nèi)容是有限的。我們要求學(xué)生首先要熟悉分光計的基本結(jié)構(gòu)，分光計有什么用途，分光計調(diào)節(jié)時主要分為哪幾個步驟，調(diào)節(jié)望遠鏡時如何快速地找到綠色十字像。讓學(xué)生帶著問題去預(yù)習(xí)，不僅充分發(fā)揮了學(xué)生的主動性，而且還能啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，進而可以思考如何解決問題。讓學(xué)生不再是單純的抄書來完成預(yù)習(xí)，而不去思考。預(yù)習(xí)的作用也得到了真正的發(fā)揮。

二、講解：分析解決問題

實驗課主要是由學(xué)生完成實驗操作，在學(xué)生動手操作前，教師有小一段需要講授的時間，主要是講解實驗原理，儀器的使用方法及注意事項。在講解時，不能只是單純的講解，也要重視與學(xué)生的互動，啟發(fā)學(xué)生深入思考，理解并掌握實驗原理。以測定光柵常數(shù)這個實驗為例，要強調(diào)做這個實驗時首先要知道光柵常數(shù)是什么，如何尋找光柵常數(shù)的表達式，然后再去觀察這個待測量與哪些量有關(guān)系，再將與被測量有關(guān)的量先測出來，這樣待測量就可以利用已測出來的量求出來。整個過程中，教師不能只是一味地講解原理，也要和儀器結(jié)合起來。比如用拉伸法測金屬絲的楊氏模量，講解的時候要與儀器結(jié)合起來，比如放大法和光杠桿的關(guān)系，標尺望遠鏡的像如何去尋找都要與儀器結(jié)合起來，可以邊做示范，邊讓學(xué)生去自己觀察。到最后，將要測量的物理量進行總結(jié)，提醒學(xué)生要測的量有哪些，整個過程中要抓住學(xué)生的思維，讓他們的思維緊緊地跟隨教師的講解。^[3]

講解完原理后，讓學(xué)生動手操作時，我們應(yīng)當注意引導(dǎo)學(xué)生去分析解決問題。比如光電效應(yīng)這個實驗，當學(xué)生把光電管的正負極和微安表的正負極接在一起時，會出現(xiàn)微安表的指針反偏。這個時候應(yīng)該啟發(fā)學(xué)生去思考為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，而不是直接給出答案。這樣就可以引導(dǎo)學(xué)生去主動思考，分析問題，引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)。當學(xué)生在操作中出現(xiàn)問題時，不要直接指出來，而是讓學(xué)生自己去分析為什么這樣不行，啟發(fā)學(xué)生自己思考。比如在三線懸擺這個實驗中，為什么要測50個周期，能不能測80次，甚至100次，可以將問題留給學(xué)生思考。讓他們不停地去思考分析問題，從而學(xué)會解決問題。

三、撰寫實驗報告：學(xué)會歸納總結(jié)

當以上步驟都完成時，就到了撰寫實驗報告的階段了。在撰寫實驗報告過程中，讓學(xué)生學(xué)會歸納總結(jié)，讓學(xué)生自己去分析實驗中存在的問題，該如何去完善改進。比如，三線擺實驗中，啟發(fā)學(xué)生思考如何能更精確的測量三線擺的轉(zhuǎn)動周期。做完實驗后，我們還需要對本節(jié)課內(nèi)容進行歸納總結(jié)，對涉及的測量方法進行回顧分析。

結(jié)語

如何上好實驗課也是一門藝術(shù)，如何讓學(xué)生更好地接受，并喜歡這門課是我們需要關(guān)注的重點。我們需要對實驗課的每一個教學(xué)環(huán)節(jié)進行設(shè)計，多采用啟發(fā)式教學(xué)讓學(xué)生主動思考分析問題，從而能獨立解決問題。利用每一個實驗的有限時間，發(fā)揮實驗課的特點，讓學(xué)生真正喜歡上實驗課。

參考文獻

[1]王玉新.應(yīng)用型大學(xué)物理實驗教學(xué)體系的構(gòu)建與實踐[J].教育教學(xué)論壇，河北：河北省教育出版社，2018（6）：129-131.

[2]孫凌毅.高職模塊化教學(xué)的教育學(xué)分析[J]. 武漢商業(yè)服務(wù)學(xué)院學(xué)報，2010.5.

[3]宋立溫.模塊化教學(xué)的認知與實踐[J].高等數(shù)學(xué)研究，2009（14），86-89.

作者簡介

任應(yīng)娟（1985—），女，漢族，陜西省西安市人，助教，碩士，研究方向：貴金屬納米材料的光學(xué)特性研究。