物理实验教学方法的研究与发展

张 礼, 左玉生, 吴 弘, 陈 杰

(1. 东南大学 成贤学院, 江苏 南京 210096； 2. 东南大学 实验室与设备管理处, 江苏 南京 210096)

物理实验教学方法的研究与发展

张 礼1, 左玉生2, 吴 弘1, 陈 杰1

(1. 东南大学 成贤学院, 江苏 南京 210096； 2. 东南大学 实验室与设备管理处, 江苏 南京 210096)

在教学改革新形势下,高校物理实验教学改革,主要是教师处理好教学和科研的关系,将自己科研前沿知识领域的研究问题引入课堂,激发学生的学习兴趣和求知欲；以学生为主体、教师为主导,充分发挥学生的主观能动性,着重培养学生的创新思维能力,实现提高学生实践动手能力。

物理实验； 教学和科研； 课外研学

“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”。创新人才的培养已成为我国建设创新型国家的决定性因素[1]。高校课堂教学是创新人才培养的主要方式,对于高校课堂教学艺术和方法,许多教师提出了不同的见解[2-4]。

教学改革存在着无数种可能,需要高校勇敢尝试和科学创新。现代化开放的实验教学与管理模式,有力地支撑了“理论教学、实践教学、自主研学、网络助学”四位一体教学模式的构建,其中,实践教学主要依托实验室和实验课的创新发展[5-10]。

1 提高教师责任意识,突出教学育人理念

1.1 处理好教学与科研的关系

高校教师除了承担课程教学任务外,还要承担学科专业领域的国家级、省部级等科学研究工作,因此许多高校都存在高职称教师因科研任务繁重而不愿意上课,或者找自己的博士、硕士学生代课的现象。

教书育人是教师的本职工作,因此教师应把工作重心放在教学上。教师要在前一阶段掌握了一定教学理论、教学规则的基础上,从自身特点、课程特点、专业特点出发,与教育教学理论融合为一体。实验课堂教学中,教师应从实际情况出发,采取灵活多样的教学方法和教学组织形式(如小班化教学、研讨式教学等)来开发学生的智力,培养学生的动手能力,尤其是培养学生的创新能力和科研能力。

教师潜移默化地将自己的学科前沿知识、科研态度、科研观念、科研方法传给学生,进而为学生以后独立从事科研活动打下坚实的基础。科研是使教师课堂教学知识内容升华的必要保障。

1.2 处理好教书与育人的关系

韩愈有云:“古之学者必有师,师者,所以传道授业解惑也。”则言明:要教书先育人。初入大学的学生,比之初、高中阶段与社会有了更多的接触,这个时期,对大学生的人生观、价值观会有很大的冲击。教师应把育人放在第一位,把正确的人生理念、价值理念在课堂内外的接触中渗透给学生,为他们今后的人生、价值理念掌舵护航。

2 优化课堂教学设计,深化教学反馈方式

2.1 处理好不同专业的教学法关系

处理好不同专业的教学法关系[11-12]主要是针对学生主体的多样性而言,需要教师根据学生文、理、工科,不同专业、数理基础差异等作出相应的调整,适当增减难易程度,适当突出重点。

2.2 处理好材料顺序与探索知识顺序的关系

实验课不同于理论课,教师着重培养学生的实践动手能力、创新能力,使其在以后的学习和工作中能够独立操作或改进大型仪器设备,从而提高大型仪器设备的使用效率。

课堂教学可以分为3段式教学。第一段,教师可以让学生按照预习情况,分组讨论,试着操作仪器,教师对实验中出现的问题及误差现象及时演示、讲解,引导学生大概了解进行完整实验的操作流程。第二段,学生根据教师的指导,完整地完成实验。实验掌握较好的学生可增加自己创新操作方法,2次结果进行对比分析,看看哪种方法更好,好在哪里。第三段,教师和学生分别总结该次实验中的主要问题和注意事项,以及实验操作可以改进的地方。以此3段式教学,可以充分发挥学生的主观能动性,使学生从思想、行动上充分参与到实验中来,摒除以往学生过于依赖教师,自己不动脑,教师怎么说就怎么做的现象。

2.3 处理好教师和学生的互动性关系

结合生活中的实际例子,激发学生的学习兴趣,引导、启发学生自主提问,自主寻找答案,处理好“举一”与“反三”的关系。孔子曰:“举一隅,不以三隅反,则不复也。”以日常生活中遇到的现象做引子,引导学生主动思考,鼓励学生自己将问号变成句号,给学生留出适当的思维空间,从而改变教师讲授提出问题,指导学生分析问题、解决问题的固有、传统互动方式。

2.4处理好理论联系实际的关系

这一点主要是结合第3点体现出来的,比如大学物理实验中牛顿环实验——光的干涉现象,可以从生活中常见的阳光下五彩缤纷的肥皂泡、雨后马路边水面上的彩色条纹等薄膜干涉现象引入理论研究。

3 重视课堂方向引导,优化实验问题引入

3.1 侧重讲解方向引导

课前的实验介绍部分,普通的做法基本都是对仪器使用方法的介绍和对物理理论的讲解,而本文提到的是侧重实验重点的讲解,例如有些实验的实验方法非常好,有极大的拓展性,有的实验是理论课解决的问题,有其不可替代性,那么在介绍的时候即可以加入这部分的说明,以提示学生本实验的重点,并引导学生思考和拓展。

3.2 探究实验问题引入

学生、教师互动过程中,教师在回答问题时应注意引导,待学生了解后,教师需要巧妙地就问题提问题,而不要让这个问题只停留在原地。例如,一些操作问题在解决后可设问,这类问题还会在哪些地方出现,这类方法还会在哪里用到等,学生可以通过查阅资料等进行解决,最后表达在实验报告中,这样可以“趁热打铁”地更深一步地进行学生技能的系统训练。

4 注重实验课外研学,强化实验问题解决

4.1 课前预习的引导

学生的课前实验预习虽然属于课外部分,但可以落实在2点:第一安排学生与仪器“见面”,即安排开放的时间供学生自由地进入实验室,面对其下节课需要做的实验进行实物预习,这样做的好处是学生不再对实验仪器陌生,而且可以通过实物对仪器部分进行大致的了解,包括其外观、功能、原理及使用的注意事项等,切实让学生在进入实验室之后做到心中有“谱”；第二是安排网络答疑,学生在去过实验室之后可能对预习的内容依然存疑,那么可以通过在网络上的答疑和解惑,真正做到进入实验室之后的充分准备状态。

4.2 课后报告的解惑

学生在数据处理上的一些疑问以及对实验的一些深入性研究,通过网络互助的方式进行解决。这样做的好处是学生有疑问的时候能够尽快地得到解决,同时也缩短了教师与学生的距离。

5 结束语

高校实验教学的改革,主要是以学生为主体、教师为主导,充分发挥学生的主观能动性,着重培养学生的创新思维能力,实现提高学生实践动手能力。

References)

[1] 易红.高校实验教学与创新人才培养[J].实验室研究与探索,2008,27(2):1-4.

[2] 段庆祥.高校教师教学艺术特征刍议[J].教学研究,2006,29(6):493-495.

[3] 袁格侠,王娟平.高校课堂教学艺术的探索[J].学术研究,2013(10):15.

[4] 叶澜.重建课堂教学过程观:“新基础教育”课堂教学改革的理论与实践探究之二[J].教育研究,2002(10):24-30.

[5] 朱红香.构建自主—互助学习型实验课堂教学的尝试[J].实验室科学,2008(1):29-31.

[6] 吴素微.浅谈新课程背景下自主学习型课堂的构建[J].陕西教育:高教版,2007(9):14-15.

[7] 耿永华.“学习型课堂”理论初探[J].沈阳教育学院学报,2007(4):50-52.

[8] 潘永庆.构建自主-互助学习型课堂的实践研究[J].教育研究,2006(12):84-87.

[9] 王妮娜.“学习型课堂”:文学课教学改革的有益尝试[J].陕西教育学院学报,2004(4):44-47.

[10] 毛彩萍.合作学习型实验课堂教学策略的初探[J].中学教育,2003(10):19-21.

[11] 唐玉霞,马兰.教学评估量规的编制及应用[J].评价与管理,2012(1):17-23.

[12] 宋萑,钟秉林.走向实践与技艺化危险:中美教师教育模式改革研究:中美教师教育比较研究之二[J].高等教育研究,2011(9):64-69.

Research and development of physics experimental teaching method in teaching reform in colleges and universities

Zhang Li1, Zuo Yusheng2, Wu Hong1, Chen Jie1

(1. Chengxian College, Southeast University, Nanjing 210096, China;2. Office of Laboratory and Facility Management, Southeast University, Nanjing 210096, China)

Under the new situation of the teaching reform,the reform of the physics experimental teaching in the teaching in colleges and universities is to deal with the relation of teaching and the scientific research,you can introduce your knowledge areas of the scientific research that you are researching in to your students in class,it will inspire the students’ interesting in learning and they will be thirsty in getting the knowledge. Taking the student as the main body ,the teacher as the leading, it will give full play to the subjective initiative of students, and stimulate students’ thinking and ability, focusing on cultivating the students’ innovative thinking and ability,and improving the students’ practical ability.

physics experiment; teaching and scientific research; extra-curricular research

2015- 04- 07 修改日期：2015- 05- 18

张礼(1982—),男,江苏扬州,硕士,实验师,主要从事物理实验教学及实验平台建设工作

E-mail：yanzhu0514@163.com

左玉生(1981—),男,江苏扬州,硕士,研究实习员,主要从事大型仪器设备共享平台建设及国家级虚拟仿真实验平台建设工作.

E-mail：zuoyusen626@seu.edu.cn

G642.0

B

1002-4956(2015)10- 0197- 02