大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在微信公眾號(hào)線上學(xué)習(xí)模式的探究*

李文榮 徐晨欣 郭嘉慧 麥昌家 溫建平

(嘉應(yīng)學(xué)院物理與光信息科技學(xué)院 廣東 梅州 514015)

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下智能手機(jī)的普及，微信與學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活的聯(lián)系日益密切，成為其進(jìn)行信息交流和資源共享的重要渠道之一[1].例如，通過(guò)微信公眾號(hào)進(jìn)行文章推送、留言互動(dòng)、在線信息查找等就被青年大學(xué)生廣泛關(guān)注和大量使用，公眾號(hào)推文在商家宣傳、活動(dòng)宣傳、文化教育等方面起著越來(lái)越重要的作用，青年大學(xué)生也更愿意接受微信公眾號(hào)推文這種易瀏覽、留言互動(dòng)便捷、隨看隨關(guān)的微文章在線學(xué)習(xí)形式.

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理學(xué)習(xí)與研究的基石[2].物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)是大學(xué)生獲取理論知識(shí)的重要環(huán)節(jié)之一.學(xué)生的學(xué)習(xí)形式以班級(jí)授課制為主，這有利于學(xué)生獲得較為系統(tǒng)的學(xué)科理論知識(shí)，但在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方面，物理實(shí)驗(yàn)課程多，涉及聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)等多個(gè)知識(shí)板塊，學(xué)生的認(rèn)知能力有著一定的差異，課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限，教師難以切實(shí)做到所有學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的全部知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn).

現(xiàn)今，在越來(lái)越多的新媒體如慕課、微課等應(yīng)用于學(xué)習(xí)研究的情況下，微信公眾號(hào)已成為學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充渠道.我們將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)資源整合到微信公眾號(hào)平臺(tái)中，是一種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式，可以為學(xué)生提供一種新的學(xué)習(xí)形式.這種模式可以隨時(shí)隨地，即想即學(xué)，體驗(yàn)課堂外的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，由此提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的感興趣程度與掌握程度.

2 調(diào)查問(wèn)卷分析

為更好地了解學(xué)生對(duì)于微信公眾號(hào)與本院學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)之間關(guān)系的看法和對(duì)本微信公眾號(hào)平臺(tái)的建議，此次研究向嘉應(yīng)學(xué)院學(xué)生發(fā)放了130份大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的調(diào)查問(wèn)卷.在學(xué)生們的積極配合下，調(diào)查回收了127份調(diào)查問(wèn)卷，有效率為97.7%.本次調(diào)查問(wèn)卷共設(shè)計(jì)了20道題目，包含三個(gè)維度：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)地位調(diào)查，學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)調(diào)查，公眾號(hào)在各物理實(shí)驗(yàn)狀況的調(diào)查.

2.1 學(xué)習(xí)過(guò)程中難點(diǎn)調(diào)查數(shù)據(jù)分析

調(diào)查結(jié)果顯示，絕大部分學(xué)生都認(rèn)為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)較為重要或非常重要.由表1數(shù)據(jù)可知，在對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題與難點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查時(shí)，其中認(rèn)為實(shí)驗(yàn)原理，數(shù)據(jù)處理，實(shí)驗(yàn)步驟3項(xiàng)是難點(diǎn)與問(wèn)題的所占學(xué)生人數(shù)較多.在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的5個(gè)環(huán)節(jié)中，認(rèn)為數(shù)據(jù)處理為難點(diǎn)的比例為57.48%；會(huì)在數(shù)據(jù)處理中遇到問(wèn)題的比例為78.87%；實(shí)驗(yàn)原理則為57.48%與62.20%；實(shí)驗(yàn)步驟為35.98%與52.76%.由此提供給我們公眾號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容的大體方向即我們所要解決的主要問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟以及數(shù)據(jù)處理.

表1 學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題與難點(diǎn)調(diào)查

2.2 學(xué)習(xí)過(guò)程中難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)調(diào)查

分析從力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行的學(xué)生難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)調(diào)查，結(jié)果如表2所示.由表2可知，認(rèn)為學(xué)習(xí)過(guò)程中電磁學(xué)的集成電路溫度傳感器的特性研究測(cè)量與應(yīng)用，熱學(xué)中的落球法液體粘滯系數(shù)測(cè)定，光學(xué)中的分光計(jì)的調(diào)節(jié)、三棱鏡頂角測(cè)定和力學(xué)中的楊氏彈性模量的測(cè)量是難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)較多，比例分別為：47.6%，46.9%，46.5%，57.8%.

表2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)調(diào)查

由此得出我們公眾號(hào)內(nèi)容設(shè)計(jì)的具體實(shí)驗(yàn)指向，接下來(lái)將分析從公眾號(hào)主體內(nèi)容設(shè)計(jì)到具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容呈現(xiàn)，以楊氏彈性模量的測(cè)量為例進(jìn)行分析.

3.聲光電力熱公眾號(hào)設(shè)計(jì)

3.1 版面設(shè)計(jì)

公眾號(hào)采用的頁(yè)面模板為列表模板，如圖1所示，推文主要采用圖文形式，加以視頻、資料鏈接輔助，形式簡(jiǎn)潔明了、圖文并茂，學(xué)生易閱讀、易理解，在線發(fā)布也易查找.

圖1 公眾號(hào)列表模板實(shí)物圖

圖2為公眾號(hào)推文圖文形式示意圖.

圖2 公眾號(hào)推文圖文形式示意圖

3.2 自定義菜單的設(shè)計(jì)

3個(gè)欄目設(shè)計(jì)分別為：“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)” “數(shù)據(jù)處理” “趣味實(shí)驗(yàn)”[3].實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)如圖3所示，介紹實(shí)驗(yàn)原理、大學(xué)物理力學(xué)、熱學(xué)等篇章中操作步驟較難的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，以動(dòng)圖、實(shí)際實(shí)驗(yàn)圖呈現(xiàn)，輔之以風(fēng)趣幽默的情景語(yǔ)言講解，讓學(xué)生們?cè)谶M(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前可以先在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)欄進(jìn)行預(yù)習(xí)，提前了解實(shí)驗(yàn)的原理及大致操作，自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)便不至于手忙腳亂，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還可以與教師進(jìn)行有目的的探討和提出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，有助于學(xué)生更好地掌握教師所傳授的內(nèi)容.

圖3 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)欄實(shí)物圖

很多學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后不知道如何對(duì)所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,公眾號(hào)平臺(tái)在數(shù)據(jù)處理欄如圖4所示提供各大實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的標(biāo)準(zhǔn)形式，撰寫了規(guī)范的實(shí)際范例方便學(xué)生進(jìn)行課后學(xué)習(xí)分析.為更進(jìn)一步提高學(xué)生們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的推廣，我們所研究的不僅僅是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，還會(huì)在趣味實(shí)驗(yàn)欄分享各式各樣有趣的物理科學(xué)小實(shí)驗(yàn)與小制作，學(xué)生們也可針對(duì)此欄目進(jìn)行投稿，分享物理實(shí)驗(yàn)的快樂(lè)與奧秘.

圖4 數(shù)據(jù)處理欄實(shí)物圖

3.3 自動(dòng)回復(fù)功能設(shè)計(jì)

為了方便學(xué)生們查找所需要的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，我們將各類實(shí)驗(yàn)報(bào)告先上傳至百度網(wǎng)盤，進(jìn)行自動(dòng)回復(fù)設(shè)計(jì)，把力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)和熱學(xué)各網(wǎng)盤鏈接設(shè)置為關(guān)鍵詞，學(xué)生們?cè)谖⑿殴娞?hào)直接發(fā)送關(guān)鍵詞即可收到平臺(tái)的自動(dòng)回復(fù)，以便獲取想要的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這樣大大節(jié)省了查找報(bào)告的時(shí)間[4].

菜單欄及自動(dòng)回復(fù)功能示意圖如圖5所示.

圖5 菜單欄及自動(dòng)回復(fù)功能圖

3.4 留言功能設(shè)計(jì)

為了解學(xué)生們實(shí)驗(yàn)方面存在的問(wèn)題，以及更好地進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)與趣味實(shí)驗(yàn)方面的交流，我們開通自動(dòng)留言功能，讓學(xué)生們想問(wèn)即問(wèn)，隨心所問(wèn)，借此更好地了解學(xué)生的疑問(wèn)，以更及時(shí)地反饋推動(dòng)公眾號(hào)團(tuán)隊(duì)往正確的方向不斷改進(jìn)和努力.

4 楊氏彈性模量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果，我們對(duì)拉伸法測(cè)金屬絲楊氏彈性模量在公眾號(hào)具體內(nèi)容的設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明講解，彈性模量實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課中比較經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)之一，實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕?點(diǎn)：第一點(diǎn)是掌握用光杠桿測(cè)量微小長(zhǎng)度的原理方法；第二點(diǎn)是學(xué)會(huì)用拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏彈性模量；第三點(diǎn)是學(xué)會(huì)用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[5].拉伸法測(cè)金屬絲楊氏彈性模量的難點(diǎn)也包括3點(diǎn)：如何調(diào)節(jié)光杠桿標(biāo)尺圖形；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀??；逐差法處理數(shù)據(jù)求解不確定度.

4.1 情景法實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)步驟篇章采用創(chuàng)設(shè)情境法，給學(xué)生身臨其境的感覺(jué)，好像自己就在實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作.在推文的開始，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生拿手機(jī)錄制教師示范實(shí)驗(yàn)操作的情節(jié)，引起學(xué)生共鳴.隨著實(shí)驗(yàn)的深入，正式實(shí)驗(yàn)步驟緩緩展開，將實(shí)驗(yàn)步驟分為10小片段，從如何進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室、找到對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)器材到具體如何實(shí)施操作再到最后的整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)，離開實(shí)驗(yàn)室.環(huán)環(huán)相扣，引人入勝，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)效率.

總體設(shè)計(jì)以把握細(xì)節(jié)為主，操作中調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡標(biāo)尺找讀數(shù)是以往學(xué)生實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)所在，很多學(xué)生往往在一節(jié)課中都找不出目標(biāo)刻度線標(biāo)尺.如圖6所示，我們推文將從調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡到如何找參考線再到如何把握目鏡物鏡距離以及目標(biāo)線標(biāo)尺圖像一步一步鋪展開來(lái)，通過(guò)實(shí)際圖片給予直觀感受，用細(xì)致的語(yǔ)言輔助闡述，說(shuō)明各小步驟開展的形式及理由，讓學(xué)生知其然亦知其所以然，從而達(dá)到真正掌握拉伸法測(cè)量金屬絲彈性模量的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，突破重難點(diǎn).

圖6 實(shí)驗(yàn)推文情境法示意圖

4.2 案例法數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理篇章采用模板與案例結(jié)合的形式進(jìn)行分析，將系統(tǒng)科學(xué)的模板參考和學(xué)生易接受和理解的案例分析結(jié)合起來(lái)，在體現(xiàn)數(shù)據(jù)處理嚴(yán)謹(jǐn)性的同時(shí)達(dá)到通俗易懂的效果.

設(shè)計(jì)時(shí)為使學(xué)生們更好地理解掌握楊氏彈性模量下單個(gè)讀數(shù)不確定度的計(jì)算與公式化下不確定度的計(jì)算，在此專門推出以篇章為單位重點(diǎn)闡述和說(shuō)明實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理之不確定度的計(jì)算.根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄表格，在各表格下對(duì)各測(cè)量值闡明平均值、A類不確定度、B類不確定度的公式詳解以及結(jié)果表示方法.做到讓計(jì)算過(guò)程透明化，讓學(xué)生在快速閱讀的同時(shí)對(duì)處理一目了然.為更好地讓學(xué)生利用數(shù)據(jù)值進(jìn)行參考計(jì)算，在溫馨提醒注意事項(xiàng)之后，給予數(shù)據(jù)處理實(shí)際案例說(shuō)明.計(jì)算過(guò)程步步詳解，最后結(jié)果也明確表達(dá)，層層推進(jìn)，很好地保障了數(shù)據(jù)的真實(shí)性[6].

學(xué)生在進(jìn)行課后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的時(shí)候，參考此篇數(shù)據(jù)處理可以使數(shù)據(jù)處理格式標(biāo)準(zhǔn)化，表達(dá)方式規(guī)范化，減少涂改，少走彎路，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)記錄的同時(shí)可以參照此篇數(shù)據(jù)，做到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)心中有數(shù)，減少出現(xiàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)以及記錄數(shù)據(jù)無(wú)效的現(xiàn)象，從而在解決楊氏彈性模量數(shù)據(jù)處理繁瑣問(wèn)題的同時(shí)掌握逐差法來(lái)處理數(shù)據(jù)[7].

5 結(jié)束語(yǔ)

微信公眾號(hào)文章篇幅短小有力，在快生活節(jié)奏時(shí)代下，碎片化的文章更符合青年大學(xué)生的閱讀習(xí)慣.圖文編輯簡(jiǎn)潔明了，在冗長(zhǎng)繁瑣的實(shí)驗(yàn)操作中，通過(guò)情境法以幽默風(fēng)趣的言語(yǔ)表達(dá)關(guān)鍵步驟；數(shù)據(jù)處理在體現(xiàn)科學(xué)性的同時(shí)接地氣地給予數(shù)據(jù)參考.通過(guò)對(duì)公眾號(hào)的主體設(shè)計(jì)及楊氏模量設(shè)計(jì)的講解，我們?cè)敿?xì)介紹了微信公眾號(hào)如何創(chuàng)建一種新的方式讓學(xué)生們學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)課程.通過(guò)公眾號(hào)平臺(tái)數(shù)據(jù)，從關(guān)注量的增加，到常讀用戶的穩(wěn)步增長(zhǎng)再到留言信息及關(guān)鍵詞回復(fù)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生主動(dòng)利用微信公眾號(hào)學(xué)習(xí)與研究大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的目的，微信公眾號(hào)平臺(tái)為學(xué)生創(chuàng)建了新的學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)生在課堂外多一種學(xué)習(xí)的方式，多一種獲取學(xué)習(xí)信息、資源的渠道.