课题研究在物理实验教学中的应用

谷温静

摘 要：课题研究性物理实验是培养学生能力的重要手段，课题研究性物理实验课程是物理实验教学改革的重要成果。通过这种学习方法能将学生的学习能力与社会适应能力相结合，更好的培养出符合社会发展需要的未来型人才。

关键词：课题研究 物理实验教学 教学方法 教学改革

实验教学是培养学生的基本素质、实验技能技巧及创造性能力的重要手段。但在过去的物理实验教学中往往是以验证理论为主，这样的教学方法对巩固理论知识和掌握实验技能方面起到一定的作用。但在实验方式上却要按统一的实验指导书，规定了具体的内容、方法和步骤整个过程仍是以教师为中心。所以传统的教学方式无法达到培养学生自主性和创新能力的效果，一定程度上还打击了学生学习的积极性。所以各大专院校纷纷推行了实验教学改革，以改善教学质量、提高教学深度。而开设综合性、设计性实验就成为了实验改革的重要手段。

在实验教学改革的实践中许多院校迫于设备条件、师资和课程安排等等方面的原因，虽然开设了综合性、设计性实验，但往往是几个基础实验的简单叠加，还是让学生按照着标准的实验步骤从头做到尾。在实验中能让学生发挥创新思维、自己去建构知识、自己去摸索的机会太少了。所以在综合性、设计性实验中引入课题研究开始引起了大家的关注，希望它能给实验改革带来巨大作用。课题研究就是学生在教师的指导下， 以一个问题作为学习的起点， 通过自己拟定探究主题、设计策略与方法， 经过进一步的资料收集，通过实验分析得出结论的学习过程或学习方式。

一、引入课题研究的作用

(1 )课题研究物理实验的目的旨在“开发学生智能，培养与提高学生科学实验能力和素养”。因为课题性质的实验不再是传统的那样机械的按实验步骤操作就完事，往往有一定的难度并且需要在进行基础物理实验知识和方法技能训练的基础上综合运用各科的知识，所以要解决这个问题必然要去翻阅大量的文献资料，运用许多的实验方法去作多次的尝试。在这整个过程中必然让学生拓宽了知识面、扎实了所接触到的实验方法和操作方法，提高了科学研究的素质。这样的实验课程很容易变成学生解决类似问题的能力，影响他们以后的生活工作。

(2)它能有效的激发学生学科学、爱科学的热情，压力在许多时候是动力的来源。试想如果你很清楚在大二、大三的时候将面对很大的压力，要做许多课题的时候你自然就不敢马虎对待一些基础课程了。课题研究倡导的是具有主动参与、乐于探究、交流与合作特征的新的学习方式，鼓励学生积极主动、富有个性的学习。这不仅是一种学习手段的改变，而且是一次学习的革命。

(3)现在大学生面临着越来越严重的人才市场就业压力。学生毕业后走上工作岗位，应该能够把学过的知识比较灵活地运用到实际工作中去。我们的毕业生有不少反映学的东西用不上，用人单位也反映，学生不能处理应该能够处理的问题，实际动手能力远远不能适应工作的需要。开展物理实验课题研究，可以提高学生探究和创新能力，增强实践动手能力，是培养高级应用型人才的有效手段。而且在个人简介上出现这种带有一定价值和深度的研究课题也是用人单位非常喜欢看到的，为学生的就业增加了一个很好的砝码。

(4)课题研究的广泛推广能很大的提高学校的科研氛围，开展的好也可以得到许多研究成果，提高学校实力。同时日积月累的课题成果、论文是一笔宝贵的资源可以让后来的学生从中汲取营养。对教师而言，丰富变化的课题内容为教师的专业化发展提供一个平台。教师的教学不再是机械的做重复劳动，迫使他们不断学习提高综合运用知识的能力和指导能力，让他们在教学实践中不断的成长。

二、课题研究性物理实验的实施

大学物理实验课程我们还是应该建立一个多级分层次的教育体系。在大学一、二年级的时候全体学生都要进行力、热、电、光、近代基础实验，也可包含适量的综合性、设计性内容，为课题研究性实验打好实验基础，并建立良好的科学实验习惯。从二年级开始理工科学生或一些有学习意向的学生就可以选择一些课题性物理实验，侧重激发他们的创新欲望、培养创新能力。对高年级优秀生和研究生，我们就要加深课题难度，让课题往现代专题发展，培养他们科学研究的能力。所以说课题性实验课程是一个循序渐进、不断加深的过程。具体到实施我们可以把课题研究性物理实验分为以下四个步骤：

(1 )预备阶段：公布研究性选题，教师和学生之间进行双向选择并给出实验的目的、要求、参考资料和必要的提示。

(2)设计阶段：让学生提出实验方案，设计实验方法。方案经与教师讨论，获准后即可准备进行实验。

(3)实验阶段：学生选择仪器，领取或采购器材，自己安装调试或制作仪器及软件，正式进行实验、测试、处理数据并得出结果。

(4)总结阶段：学生写出实验报告，组织汇报交流、观摩，最后由教师给学生评定成绩。

三、课题研究性物理实验一定要注意以下几个方面

(1) 从多个渠道增加课题研究性物理实验题目。A、物理实验学内部蕴含着丰富的研究性因素，很多实验或问题的探究都能作为研究的实验题目。B、物理实验学是理工科各专业的必修基础课，它与其它学科在交叉领域上有许多可供研究的实验题目，这也与目前的跨学科综合不谋而合。C、新科技发展日新月异，但总离不开物理实验学的基本原理，研究性实验的内容具有较高的综合性和知识的渗透性，为学生进行科技创新提供了平台。特别是一些老师自身带的科研项目就是很好的题目来源。D、校企合作的形式将一些企业优秀的产品或研究的课题直接或部分带入教学中来。

(2) 课题研究性物理实验关键是改变教师的教学方式，必须采用启发式和开放式的教学方式。要求学生从查阅文献、资料，拟定实验方案直到完成实验报告，尽量独立完成，教师只做启发式引导，绝不包办代替。在实验的时间方面，除固定课时外，学生还可以与教师另行约定，利用课余时间，到实验室进行实验，为学生提供充足的时间进行钻研和探讨。

(3) 课题研究性物理实验的最终评价要把实施过程看得比结果更为重要。课题研究性学习没有固定的教材：没有教学大纲；研究内容由学生和教师决定；评价注重过程，不但是为了评定绩效，也是为了作出决定，所以评价是回溯的，也是前瞻的。因为研究性学习在本质上仍然是一种学习活动，其重点不在于科学研究，而在于学习，学习研究的方法，经历研究的过程，发展研究能力和创新精神。对于大学生来说，他们有各种各样的学习任务和其它事情需要去完成，我们不能要求学生把大部分时间都用到研究性学习中，所以有创新的科学研究结论并不是我们的终极目的，经历过程、丰富经验、增强体验才是目的。

尽管实验课题研究是一项有积极意义的教学和评价方式，但由于受到有限教学时间的限制，学生数量的限制、教师实际水平和教师数量的限制、实验器材的数量及保管的限制以及对这种主观评价可信度的怀疑都使实验课题研究的大范围推广采用遇到不少困难。所以说只有在学校思想上重视，行动上支持的情况下课题研究才能很好的办下去。总之，研究性学习为学生的主体发展，提供了传统教育无法实现的广阔的时空环境和与环境交互融合的作用方式。这必然给当前的教学改革带来革命性的深刻变化。

参考文献：

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[2]大学物理实验教程/胡湘岳主编 北京-清华大学出版社 2008

[3] 孙世志.研究性物理实验与大学生创新素质培养[D]. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士),2006,(08)

[4] 朱世坤,聂宜珍。以专题研究为载体 推动综合性实验的开设[J]实验室科学, 2008,(02) .

作者单位：温州大学物理与电子信息学院