大学与中学物理实验教学衔接问题的研究

刘桂香 曾爱华 唐鸽

摘 要：中学物理过渡至大学物理，实验教学的衔接至关重要。该论文通过分析光学、力学和电学中的几个典型衔接实验，得出中学物理实验和大学物理实验在实验任务和实验方法上的差异。为了能够使当代大学生适应并接受大学物理实验教学模式和实验要求，完成从中学物理至大学物理实验学习的转变，提高动手实践能力和创新能力，论文又进一步提出了解决物理实验衔接问题的有效措施。

关键词：中学物理；大学物理；实验教学；衔接问题

大学物理实验对于当代大学生来说是一门很重要的课程，也是大学生必须掌握的一种实际操作技能。然而，在学习大学物理时学生都会有一个感觉，大学物理上的几大分支实验：力学实验、热学实验、光学实验等普通物理实验在高中都有接触过，学生喜欢用中学形成的固有实验方法、思维方式去解决大学物理实验。因此分析中学与大学物理的相关概念、实验之间的联系，研究大学与中学物理实验衔接问题显得至关重要。

1 物理实验教学中的典型衔接实验

1.1 光学类典型衔接实验[1]

对比高中物理选修3-4目录以及《大学物理》光学部分目录，发现高中物理中绝大多数和大学物理知识点相同，如光的干涉、光的干涉等。但是深度却有不同，大学物理实验中光的干涉与衍射是必修实验课程，大学将中学的光的干涉与光的衍射理论知识做了深入拓展，实验更加细致生动。大学实验细化了光的干涉实验，分成了等倾干涉实验和等厚干涉实验两种，将衍射细致分成了单缝衍射实验和圆孔衍射实验以及较为复杂的光栅衍射。

1.2 力学类典型衔接实验[2]

中学阶段，在《影响滑动摩檫力的大小》的实验中，主要探究了影响摩擦力的因素有压力大小、运动速度快慢、接触面程度粗糙程度、接触面积四个方面，并给出了滑动摩擦力公式：F=μN。当时并不需要测量具体的摩擦力系数的精确值。

大学阶段力学实验对理工类专业如物理、城建、机械、电气工程等专业的学生是非常重要的，这些专业也开设了“滑动摩擦力”的实验，但是实验的目是进一步探究并精确测量摩擦系数。

1.3 电学类典型衔接实验[4]

中学电学实验如串联电路、并联电路、测量小灯泡的电阻和变阻器实验等，这些都是中学的物理实验的重点实验。为了安全，中学电学实验，并没有接触过生活中的电路，只是模拟电路。大学电学实验，我们进行了生活中电路的实际操作，将中学物理内容的理论变为实践，比如大学期间我们需要进行实验的《室内照明线路的设计与安装》，线路较为复杂。

2 物理实验教学中的衔接问题[3]

2.1 实验任务的差异

分析发现，中学物理实验基本上是对物理定义的理解性实验，中学物理实验的任务量较少。而大学物理实验一个独立的课程，实验项目个数、实验内容和课时数较多，具有较强的综合性和设计性，覆盖多个模块：热学、电磁学、光学、力学等部分，与数学相关知识结合也更加紧密。

2.2 实验教学方法上的差异

在中学物理实验教学的过程中，“讲实验”成了教师所常用的教学方式，“重理论，轻操作”，只是在机械式的灌输，学生简单重复教师所教的实验步骤。而大学阶段，不仅强调学生的基本物理实验能力如动手操作技能，而且注重培训全方位、多层次发展的学生，要求学生从探索，实验，观察，分析等方面进行，并要求大学生以自身经验提供对于物理实验科研观的角度，要解决课题独立性的问题，并创造独立实验设计的条件。

怎样使中学物理实验与大学物理实验能够高效的结合在一起，是老师们学生们共同面对的核心问题。

3 解决物理实验教学衔接问题的实际措施

3.1 强化物理实验意识

为了让学生意识到实验课动手能力和实践能力的重要性，转变观念是关键。在课程时间设置方面，需要充分考慮，有充足的时间从根本上研究物理实验，学生时间充足后，就可以充分的利用自己的创新思维，把自己的创新思想一起投入到物理实验教学中。把实验教学的重心真正转移到以实验为基础上来，真正能体会到实验过程的艰辛及乐趣。另外这样对于一些比较难做的实验，学生也就会有时间来思考、消化较难的实验，同时也能够培养和加强学生的实际操作能力，避免大学物理实验课上不会做、不能做实验的现象发生。

3.2 实验项目的设置

实验内容应结合学生情况，安排不同层次的物理实验，并且实验之间要紧密联系、承上启下又具有逻辑性。在学生课程内容安排上，基础性、综合性、研究性实验都要恰到好处，面面俱到，这样才能提升学生，并加以巩固，让学生的实验综合能力，从根本上得到提升。学生在实验学习过程中，并不是任务式完成实验，而是透过现象看本质，不仅需要能够独立完成单个实验项目，还要注重综合应用和接触点的每个离散知识的能力，让学生有意识地培养和发展思维的综合实验能力，让学生主动学习，思维活跃。主动性的学习才能够对学生掌握原理和提高综合应用能力有根本性的提升，使学生能够全面发展。

3.3 强调实验预习、数据处理和数据分析

中学物理实验原理简单，实验现象直观，一般不需要提前预习、和撰写实验报告。但是大学物理实验，实验内容较多，实验原理比较复杂，为了顺利地在规定的时间内成功地完成实验，那必须提前预习，了解实验内容、实验目的、实验仪器、实验原理以及设计实验数据记录表格。大学物理实验的本质和结果蕴藏在实验数据之中，实验后对实验数据的处理和分析显得尤为重要通过实验数据的处理和分析，能大大提高学生利用已有知识去解决和具体问题的能力，从而提高学生的创造性思维能力和科研能力。

参考文献：

[1]杨述武.普通物理实验（1）力学、热学部分[M].北京：高等教育出版社，2015.

[2]杨述武.普通物理实验（3）光学部分[M].北京：高等教育出版社，2016.

[3]袁琳.革新大学物理实验教学[J].科技信息，2009.

[4]江美福.大学物理实验教程[M].北京：高等教育出版社，2013.