如何提高大学物理实验课的教学效果

尹跃+祝昆+王家理+杨文韬+陈函

摘 要： 分析了六盘水师范学院在大学物理实验教学过程中存在的一些问题，从大学物理实验绪论课的教学、大学物理实验课的教学模式及大学物理实验课的考核内容等方面提出了改善大学物理实验课教学效果的措施。

关键词：提高 大学物理实验 教学效果 教学模式

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）03-0200-02

物理是一门以实验为基础的学科，在物理学的研究中是离不开实验的，现有的一些物理概念、物理规律及一些物理公式都是通过实验总结出来的，学者们在物理研究前沿中所提出的一些理论也要通过实验进行验证。大学物理实验是高校理工科类学生进行科学基本训练的一门必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。其在培养学生严谨的学习态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力方面具有其他实践类课程不可替代的作用。本文介绍了六盘水师范学院就如何提高大学物理实验课的教学效果方面做出的一些积极探索。

一、六盘水师范学院大学物理实验教学现状

1.对大学物理实验绪论课的教学不够重视

大学物理实验绪论课是在实验课开始前指导教师就实验基本理论知识方面的内容向学生进行讲授，主要是向学生讲授大学物理实验的地位和作用、大学物理实验的目的和任务、大学物理实验的基本过程以及有关实验数据处理及实验报告的书写等方面的知识。通过实验绪论课的教学，使学生明确大学物理实验课的重要性，对大学物理实验有一个整体上的认识，掌握实验报告的书写及实验数据处理等方面的内容。但是，在我校大学物理实验绪论课的教学中，由于所给绪论课的学时较少，再加之大学物理实验绪论课的教学内容较多，为了节约时间，实验指导教师往往没有顾及学生的接受能力和理解能力，急于在有限的教学时间内把实验报告的书写、实验误差理论、不确定度的有关知识、有效数字的计算和实验数据的处理等方面内容教授给学生，这样学生对这部分的内容没有完全理解，更不用说运用了。导致的结果是在实验之后，学生对测量所得的实验数据不知如何处理，更不用说写出合格的实验报告了。

2.学生实验主动意识差，实验预习不到位

大学物理实验主要是为了训练学生的思维能力和动手能力，要求学生具有较强的自主学习能力。我校的大学物理实验要求学生在实验课之前对所做的实验进行预习，实验预习要求学生对实验原理、实验仪器、实验操作原理等方面的知识进行自主学习，在预习的过程中对其中存在的一些问题记录在记录本上，然后写出实验预习报告，作出记录实验原始数据的表格。然而，由于我校很多学生把中学的灌输式的学习方式带到了大学，没有養成良好的学习习惯，学习的主动意识差，再加之在中学对实验教学不够重视，有的学生在中学根本就没有做过实验，学生的动手能力差。因此，在实际的预习过程中，大多数学生在预习时就是原封不动地抄袭课本上的文字，而对于其中的一些重要的实验原理图及公式也不理解。由于学生的预习不到位，在做实验面对实验仪器时就无从下手，甚至有的学生就等着实验指导教师对实验进行演示，然后按照指导教师的步骤进行实验。

3.教学理念、教学方法陈旧落后

由于学生在先前的实验预习中没有预习到位，再加之在实验之前没有见到过实验仪器的实物。因此，当学生走进实验室面对实验仪器时，显示出了满脸的茫然，不知如何下手去做实验。因此，实验指导教师一般都采用了传统的实验教学模式，即实验指导教师先讲解实验原理、实验方法和实验步骤，甚至有的实验教师连做实验的过程也给学生进行演示，学生只要按照实验指导教师演示的步骤进行实验就能测出实验数据。由于实验指导教师采用了这种沿用了多年的老套的实验教学方法，在实验的教学理念和教学方法上没有加以创新和发展。因此，在整个实验过程中实验指导教师都是处于主导地位，学生在实验过程中没有发挥出应有的作用，有的学生甚至不要动脑，只要按照指导教师的步骤进行实验就能很好的做完实验。这种教学方法不但使实验课失去了实践性的作用，而且把实验课变成了一种简单的模仿过程。这样的实验课毫无创新而言，使得实验课也就变得枯燥无味了，久而久之学生也就把大学物理实验当做要完成的一名课程罢了，使学生失去了做实验的积极性和主动性，这严重影响了学生的创新意识和创新能力的培养。

4.实验考核内容不合理

实验考核是实验教学中的一个重要环节。合理的考核办法能够激发学生的学习兴趣，也能反映出学生的综合索质，体现用知识分析问题和解决问题的能力[1]。大学物理实验的考核是一个综合的过程，在此考核过程中，实验指导教师应该要考虑到实验课程的特殊性，要考虑到实验课的方方面面，不能单看哪一个方面。但是，在我校物理实验的考核过程中，实验指导教师往往只以实验报告书写的好坏来对实验进行考核，也就是说把实验报告作为唯一一个考核点。这种考核方法有失公允，因为大学物理实验的过程包括实验预习、实验操作和书写实验报告三个部分，如果我们只考核实验报告的话，那么势必会忽视其他两个方面在大学物理实验教学中的作用，这种考核模式只重视实验结果而忽视了做实验的过程。实验报告写的好不好固然可以在一定程度上反映出学生的实验能力，但是如果只片面地强调实验报告，会诱导学生把所有的精力都集中在怎么样才能写出一份完美的实验报告来，而且，有的学生即使在实验前没有很好地预习实验，在实验操作时没能测出很好的实验数据，如果通过编造实验数据和抄袭别人的实验数据照样可以写出一份完美的实验报告来。因此，这种考核方式忽略了学生自学能力和动手能力的培养。

二、提高大学物理实验教学效果的措施

1.加强大学物理实验绪论课的教学

大学物理实验绪论课是教师在做实验之前给学生所讲授的实验理论课，绪论课是将学生引入到实验教学环节的先导。大学物理实验绪论课的科学性、完整性及严谨性将直接影响学生在后续实验课中的学习兴趣[2]。

在实验教学的过程中，由于大学物理实验绪论课要讲解的内容比较多，而我校可用于安排绪论课教学的时间相对较少，因此，在上大学物理实验绪论课时要抓住重点，不能泛泛而谈，对于不同知识点的讲解要采用不同的教学方法。如为了提高学生实验的积极性，我校在绪论课上先采用PPT教学的方式简短地向学生讲解开设大学物理实验课的重要性和必要性，大学物理实验课在后续课程及在科研中的地位和作用，物理学实验的发展历史及对现代科学技术的推动作用，还特别介绍了一些对现代科技发展和社会进步起到巨大推动作用的经典物理学实验。在讲解到基本概念和基本公式时，采用了归纳法，在讲解的过程中还附以实例进行讲解，这样便于学生对这些内容的理解和记忆。对于误差传递公式 、有效数字计算 、有效数字的修约等知识，采用了理论结合实例来进行讲解，然后再附以课堂练习，这样加强了学生对所学知识的运用。在讲解到具体的实验数据处理方法时，我们都以具体的实验实例来进行讲解，让学生掌握各种实验数据处理方法，另外，我们还向学生介绍了一些处理实验数据的软件，以培养学生利用现代科技手段对实验数据进行处理的能力。

2.改革教学理念和教学方法，采用“2+1”的教学模式

在相当长的一段时间内，我校在大学物理实验的教学上采用的都是传统的教学模式，即在开始做实验之前，先由实验指导教师对本次的实验进行讲解，讲解内容包括实验目的、实验仪器、实验原理、实验数据的处理及做实验的过程，有的实验指导教师甚至把所做的实验向学生演示一遍。这种教学模式颠倒了主次，大学物理实验主要是为了培养学生的思维能力和动手能力，实验的主角是学生，而不是实验指导老师。这种教学模式，指导教师把学生要做的事情在实验之前都给学生讲清楚了，学生根本不需要思考，只要按照指导教师的思路操作即可得出想要的实验数据。针对传统教学模式的弊端，我校在大学物理实验的教学上提出了“2+1”的教学模式。“2+1”的教学模式就是我们把每个实验分成两个阶段，即实验预习阶段和实验操作阶段，其中实验预习階段1学时，实验操作阶段2学时，所以叫做“2+1”的教学模式，这两个阶段是我们根据多年的实验教学经验提出来的。实验预习阶段，就是学生走进实验室面对实验仪器进行预习，预习时间为1个学时，在实验预习阶段要求学生熟悉实验仪器的使用方法并做相应操作，在此阶段如果学生遇到什么问题，可以问实验指导教师，在实验室预习以后，学生再根据要求写出实验预习报告。实验操作阶段的时间为2个学时，在实验操作阶段实验指导教师只对本次实验的实验要求、实验注意事项及实验数据的处理方法进行讲解，实验操作由学生独立完成，学生在做实验的过程中是不允许讲话的。通过一年的教学实践，我校大学物理实验课在采用“2+1”的教学模式后，教学效果明显提升。

3.改革实验的考核内容，采用“3+1”的实验考核办法

在以前的大学物理实验考核中，我校一般都是采用单一的考核模式，即只对实验报告进行考核，这种考核模式只重视实验结果，而忽视了实验过程，久而久之，给了学生一个信息，即做实验预习不预习，实验做的好不好没关系，只要在实验课后把实验报告写漂亮点就行，这样就导致了实验预习只是一个形式，实验操作只是走走过场，达不到大学物理实验的培养目标。针对这种情况，我校对大学物理实验的考核内容进行了改革，提出了“3+1”的考核方法，即单个实验按实验预习占10%、实验操作占40%、实验报告占50%综合给分，然后再综合每个实验计算综合成绩。除此之外，我们还把学生的出勤纳入了考核，如果学生在做大学物理实验课时有两次旷课，本门课程即为不及格。通过教学实践，我们发现采用这种考核模式后，学生在对待大学物理实验课的态度上大有改观。

小结

六盘水师范学院通过以上举措，提升了学生对大学物理实验课的兴趣，改善了大学物理实验课的教学效果。但是，在大学物理实验课教学改革的道路上任重而道远，我们还有很长的路需要走。

参考文献

[1]白永国，对提高大学物理实验教学效果的探讨[J]，大学物理实验，2009，3（22），91-93.

[2]郑玉，浅谈如何上好大学物理实验绪论课[J]，理论与探讨，2013，6（12），109-110.

作者简介：尹跃，男，实验师，主要从事天文学的研究与大学物理实验的教学研究。

*通讯作者：祝昆，男，副教授，主要从事物理学的科研与教学研究。