广东省物理实验设计大赛辅导的心得体会

姚源卫 吴福根 苏成悦 张欣

广东工业大学 广东广州 510006

广东省物理实验设计大赛辅导的心得体会

姚源卫 吴福根 苏成悦 张欣

广东工业大学 广东广州 510006

广东省物理实验设计大赛的不断成熟和进步要求着指导老师也要不断改变和提高自己. 我们在指导学生竞赛的过程中, 发现了一些不同于大赛初办时期的方法,同时, 对大赛也有着自己的许多体会。

物理实验; 设计大赛; 心得体会

Through many years of continue exploring in the instruction of the physics experiment design competition,more and more experience has been obtained. It is found that some present teaching method is different from that in the early stage. Here, we only talk about how to use the data from internet and assemble a team by students.

广东省物理实验设计大赛于1994年在中山大学开始, 之后由广东省物理协会向全广东高校推广。其旨在培养大学生对物理学和物理实验的兴趣,提高学生的创新意识、物理知识综合运用能力和动手能力,同时为广东省高校师生提供了一个物理实验教学交流平台. 因为学生在竞赛过程中,不但自身素质得到提高,而且在今后找工作中有一定的优势,特别是获奖的学生,这种优势更明显, 所以大家都有很高的积极性. 学生的积极参与,在带给老师动力的同时，也带来一定的压力。让学生取得更好的成绩和获得更多的知识是每一个指导老师的心愿. 除了不断地提高自己的学识水平, 老师认真总结各自在指导学生参赛过程中的成功经验和失败教训同样会使自己的指导水平得以提高。我院苏成悦老师早在1999年将自己的心得体会总结出来发表在≤工科物理≥上, 但大赛的前三届只要求参赛者交出一份答卷,其中包括综述,测量方案,计算分析的过程等而不需要提供实物模型。只是到1998 年第4 届大赛开始,才要求参赛作品展示方案实施和操作可行性, 从而增加了实物作品和实验数据以及现场演示. 随着经验的不断积累, 大赛的命题越来越成熟, 越来越体现出理论与实践的结合,同时,对评判的标准也越来越规范. 这些变化要求我们指导老师也要不断改变自己的指导方法和对学生的一些新要求, 一些新的方法和新的体会随之积累, 以下是我们的一点体会。

一, 网络资源的合理利用

省物理实验设计大赛采用指定题目的比赛方式, 每届大赛分为基础型题和应用型题. 例如, 2009年的比赛题为: 一、基础题 : 测量小于1m T稳恒磁场的场强。要求：（1）突出实验物理原理；（2）体现作品创新思想；（3）不必考虑消除背景（地）磁场的影响；（4）操作简易、便于携带；（5）性价比高。主要评判依据：（1）物理原理；（2）创新点；（3）测量的准确性、灵敏度及分辨率。 二、应用题: 研制环境次声监测装置。要求：（1）突出实验物理原理；（2）体现作品创新思想；（3）不考虑大气密度、温度变化及风速的影响；（4）操作简易、便于教学演示；（5）性价比高。主要评判依据：（1）物理原理；（2）创新点；（3）测量的准确性、灵敏度及频率范围。 对于基础题, 大学物理教材中会介绍稳恒磁场, 但对微小磁场的测量则都没有特别详细介绍. 这要求学生寻求老师和文献的帮助. 对于不从事微小磁场的测量工作的老师来讲, 实质性的帮助也是很小的, 故学生应需要更多相关的文献. 如何在更短的时间得到相关的文献, 是学生第一步要做的工作, 幸运的是网络时代已经来临. 教育部在公布的2003—2007年教育振兴行动计划中已明确指出:要“加强高等学校校园网建设, 创建国家级教育信息化应用支撑平台.加大涵盖各级各类教育的信息资源开发,形成多层次,多功能,交互式的国家教育资源服务体系”; 要“全面提高现代信息技术在教育系统的应用水平,建立网络学习与其他学习形式相互沟通的体制,推动高等学校数字化校园建设,推动网络学院的发展. 开展高等学校科研基地的信息化建设,研究开发学校数字化实验与虚拟实验系统,创建网上共享实验环境”。在丰富的网络资源前面, 如何选取适合自己的方法是需要同学们独立思考的。能够在已有的理论基础上，通过巧妙构思得到简单可行的测量方法是大赛的最高水平体现. 并不是每一个学生都能得到一个巧妙构思, 这样的作品要求学生有着较强的想象力和创造力，退而求其次的目标是在已有的测量方法上进行改进, 使它变得更稳定, 更准确, 操作更简单，对已知方法的进一步理解同样需要多方面的知识, 这同样要求学生通过网络快速而有效地找到相关的支持文献。由于大赛最后有实物作品和实验数据以及现场演示部分, 学生在实际的制作成品过程中不仅仅是要求有着丰富的物理和数学知识, 同时也要求他们有深厚的电子技术知识, 甚至于在机械, 电工方面的知识也是必需的。有时候, 在大赛实物的准备过程中也会出现成品出来后与理想中的相去较远, 为了解决这些问题, 仍要查阅大量的有关资料, 网络资源又一次需要利用. 以上的三个方面都说明了网络资源的重大作用. 当然我们不能一味地依赖于网络的资源。网络能提供给的是解决问题的思路。直接地应用网络资源上的作品自然会失去它的创新性, 并且网络中也不可能出现同大赛完全一样的命题作品. 我们需要思考,我们对网络资源要有一定的取舍, 要汲取其中的精华, 进行合理的利用。

二, 团队组合的技巧

从前面的叙述中可以看出完成物理大赛的命题单凭个人的力量是不可能完成的, 组成团队是必要的也是必需的。参考大赛的要求和过程, 我们对同学们组队时从三个方面进行了分工。首先, 每一队中必须有一个电子技术水平高, 动手能力强的队员. 尽管省物理大赛以物理内容的新颖为主要, 但由于决赛时有实物的演示, 所以做出实际的物体是最重要和基本的条件。而在完成实物功能演示的选择中,学生多以电子产品为主。其次, 每队都有一个写作能力强的队员. 省物理实验设计大赛分成初赛和决赛. 在初赛时, 学生只需提供按正式科学论文格式撰写的综述报告及作品的实物图像. 如何突出作品的创新思想, 给评委留下深刻的印象是这一阶段的主要任务。第三,每队得有一个表达能力强的队员。有了以上的充分准备，在做出了很好作品的基础上,在决赛时能很好地表达出作品的亮点也是取得好成绩不可缺少的一部分。当然, 队员在有明确分工的同时，也不是完全的分割开来, 他们之间应是既有分工, 又有合作。除了这种优势互补的团队组合, 组队的过程中, 考虑到学校的实际情况, 又以大二，三年级的相互混合组队为最佳组合方式。

三, 结束语

经过十几年的不断探索, 广东省物理设计大赛已变得越来越成熟和规范。参与指导的老师在实践过程中积累了很多的经验。如何在物理教学中增强和开发学生的创造力; 如何通过设计性实验培养学生的想象力和动手能力; 如何给学生一个创新能力的培养的平台。这些在其他的文献里面都有较详细的描述。本文仅从网络资源的合理利用及如何组队两方面说出自己的一点体会。

[1]何振辉, 蔡志岗. 第10 届广东省大学生物理实验大赛圆满结束[J].物理实验.2009,29(12): 46

[2]唐孟希. 物理实验大赛的实践与思考[J].物理实验. 2000, 20(9): 30-31

[3]苏成悦. 浅谈指导大学生参加物理实验设计比赛的经验和体会[J]. 工科物理.1999, 增刊: 18-21

[4]刘伟. 由省物理实验设计大赛谈独立学院物理实验教学的改革.中国现代教育装备[J].2009, 3: 85-88

A brief talk about some practical experience from the physics experiment design competition by high school students in

Guangdong
Yuanwei Yao, Fugen Wu, Chengyue Su, Zhangxin Guangdong University of Technology, Guangzhou, 510006, China

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.183

本文是广东工业大学教育教学改革重点项目. 编号：2010Z019

姚源卫,博士,副教授。