关于物理实验教学模式的几点设想.pdf

上海工程技术大学教育研究 3 2010 关于物理实验教学模式的几点设想 王明霞 刘 烈 上海工程技术大学基础教学学院 上海 201620 摘 要 传统的物理实验教学模式有它一定的弊病 近年来各校都在纷纷尝试教学改革 提出了各种方案 也进行了多种尝试 本文仅是针对目前自身在教学中所遇到的实际情况 思 考如何从学生的实际情况出发设计具体的教学内容 教学方法 探寻一种较为理想的教学模式 使其既能有效开发学生的潜力又能切实做到因材施教 文中提出几点个人的想法以及现实的 局限性 关键词 物理实验 教学模式 实验难度 时间自由度 物理实验是对高等院校学生进行科学实 验基本训练的一门独立的必修基础课程 是 学生进入大学后接受系统实验方法和实验技 能训练的开端 是后续课程实验的重要基础 它在培养学生科学思维方法 分析问题与解 决问题的能力以及综合素质等方面占有重要 的地位 起到不可代替的作用 1 而传统的 教学模式单一 又受课时限制 所以教学的结 果常常是 知其然 不知其所以然 在探索新 的教学模式时 首先要面临的问题是 如何让 物理实验课程起到它应有的作用 并结合学 生的实际情况最大限度的发挥自身的潜力 目前我校的物理实验教学主要有基础实验和 设计性实验两大类 要求学生在规定的时间 内完成实验的预习和操作 基础实验以班级 为单位选课 设计性实验则是以个人为单位 选课 在教学中有这样的现象 首先 学生的物理基础不同 有一部分学生高考选的不是物理 那么 对于大部分学生比较简单易懂的电路却可能 是他们的难点 可能出现这样的情况 自身动 手能力强的学生能够按要求完成实验 但是 做完后原理和方法还是完全不懂的 其次 学生的动手能力不同 有些同学可以快速的完成实验 而有些 在规定的时间内无法完成实验 从教师的角 度只要时间允许一般都是让他们完成 那么 九十分钟的课就可能一百分钟 一百二十分 钟甚至更长的时间才能结束 从一名教师的角度来看这些现象的时 候 不禁自问 学生在完成实验的同时究竟学 会了多少东西呢 我们能不能让学生按照自 己的实际情况多学会一点东西 多一点收获 减少一些条条框框 让他们对这门课多一点 兴趣 多一点自主性 基于以上的考虑 进而 提出两点设想 一 设想一 实验难度分层次 实验可以根据学生的 基础不同 设计出多种难度组合供他们挑选 这就好比每个人可以根据自己的不同口味选 择相应的套餐一样 提供一些难度系数高的 实验 即技能要求高 技巧性强 仪器使用方 法较难的实验 目标群体可以是那些对物理 实验非常感兴趣 善于动手动脑自主完成实 12 验 不满足于拿到学分 而是希望确实在实践 中提高自己的学生 这类实验更能激发他们 的潜能 难度系数低的实验 即相对基础的 实验 旨在提高学生的基本技能技巧 目标群 体可以是那些动手能力差或者物理基础较差 的学生 这些实验同样可以使他们的自身水 平有所提高 难度中等的实验 难易搭配 适 合于大多数的学生 选择的权力交给学生 他们可以从自身的兴趣 能力 时间等实际情 况出发做出选择 这个设想的根源不是说哪个专业的学生 应该选择什么难度 而是完全从学生个人的 角度考虑 不是规定学生达到什么水平 而是 他能做什么 适合选什么 从而使每个学生都 能通过实验提高自身水平 一个学期同一个 班级的学生有人可以只完成几个难度大的实 验 同样也可以只做几个较简单的实验 即实 验难度因人而异 因为本人认为跟自身的能力接近的实 验 学生理解的更透彻 完成后的记忆深刻 更有利于技能技巧的掌握 学生们的基础和 能力并不在同一起跑线上 如果有更适合自 己的实验套餐可选 可能他们的兴趣更高 在 学有所得之余能够收获更多的成就感和自信 心 尤其对那些较 差 的学生 不需要一次 又一次的跌跌撞撞的完成实验 而又完全茫 然 他们也可以做 好 一个实验 这样无论 是学生自己还是老师都可以轻松些 而不再 是既 累 又没有成效 有时感觉自己是在拔 苗助长 按部就班的完成教学计划的同时也 是在失去和伤害一些东西 或许这样做同一 个班级同一个专业的学生步调就不一致了 但如果说我们教学的目的是为了让学生日后 更好投入到工作中的话 那么不得不说即使 目前的教育都是让大家踏着相同的步点前进 日后的差异依然是不可避免的 因此在校期 间就让他们 扬长避短 加强对自身的认 识 也不失为一种另类的因材施教 目前开设的设计性实验 学生就是可以 选课的 但是根源性的问题在于选课的自由 度 首当其冲的就是仪器问题 包括仪器种 类和数量两个方面 丰富的套餐选择离不开 实验种类的多样化以及足够的套数 而现有 设备 基本是每节开课人数与可选套数基本 是 1 1配备的 那么其选择的余地就大大缩 小了 甚至由于选课顺序的关系想选简单实 验的可能只剩下较难的可选 而想做点有难 度的实验却因为不了解实验内容而选了很简 单的实验 如果以学生自主决定难度为前 提 那么就必须有余量 有更多的备用仪器 这就需要大规模的补充仪器 教室 其资金投 入和仪器的利用率降低等因素 都会造成现 实困难 其次 作为教师是希望他们多学到 东西 但是学生从什么角度出发选课呢 可 能是学分的多少 获得学分的难易程度 有没 有认识的同学一起做实验等等 最终实行起 来就可能与设置实验的目的差之千里了 何 况还有各种规定 工科应该达到什么样的标 准等等类似的阻力 达到完全的随人而定是 有困难的 二 设想二 取消节的概念 提高实验时间的自由度 这并不是独立存在的 而是和第一个设想相 辅相承 相互补充 这一设想的情况是 学生 选课不是像目前一样具体在哪节课 90分 钟 最好是模糊的 比如每周可选在某一天 或者某个上午 下午 当然越模糊实现的难度 就越大 有这样一个时间上的自由度 实验 的设置范围才会更加宽泛 小到十分钟可以 完成的测量 大到几小时的实验都可以开设 而不是因为 90分钟的限制而使很多实验的 开设存在问题 目前由于在规定时限内完成实验 学生 对教师的依赖性很大 一遇到问题问老师问 同学 而同样受限于时间 教师也不可能每个 都是启发式回答 这就进一步的弱化了学生 独立分析问题解决问题的能力 实验教学效 果的评价观点不仅仅是考察学生在实验操作 13 中的熟练程度 处理数据的方法 实验结果的 准确程度 更应重视实验中解决实际问题的 能力 2 如果学生能够自主安排实验时间 那么这种矛盾可以大大缓解 对于时间的支 配和安排由学生做主 学生自己根据一个学 期的内容决定完成的进度 可以一次完成多 个实验 也可以多次完成一个实验 学生做完 某个实验后认为有疑问的 还可以再针对具 体的问题做教学规定外的额外研究 而不是 像现在受时间 场地的限制 学生即使有一些 问题也很少有机会回头去证实一下 有时还 是在学生的报告中才知道他们存在的一些疑 问或问题 但在现在流水线一样的流程下 实 验之后的疑问基本以口头的解答为主 如果 能让学生自己带着问题独立的去研究思考找 到答案 其收获可能更大 从实现的角度 把课程安排为半天时间 并不难 很多学校的时间就是这样设置的 有 难度的是学生自由决定完成实验的进度 由 于仪器本身有套数的限制 如果完全不加限 制可能某个教室同时来的学生特别多 而有 些教室又没什么人做实验 如果设置电脑选 课预约等方式 需要考虑的因素太多 最终执 行下来 可能自由度又是少的可怜了 因此 要想让时间自由度充分发挥作用 一套完善 的选课程序和必要的奖惩制度是必不可 少的 三 结 语 全开放型物理实验教学是现代化教学的 一种趋势 本文主要对实验时间的开放和 实验内容的开放方面做了粗浅的探讨 物理实验课程应充分体现学生的主体地位 让学生自主选择实验的层次 内容和形式 并 最大幅度地保证学生在时间选择上的自由 度 把学习的主动权交给学生 鼓励学生展示 个性 施展才华 培养学生解决实际问题的能 力 提高学生的综合素质 3 想一种解决办 法比较容易 实行起来却会受困于种种的现 实因素 目前的各个高校都在针对传统的教 学模式中的弊端进行改革尝试 有了开放性 物理实验的概念 但具体执行总会受制于各 校的具体情况 以上所提的两种设想完全实 现是有一定难度的 可投入的资金 目前的制 度 学生方面等等主客