大学物理实验分层教学与学生能力培养初探

摘 要：在大学物理教学中，实验是提升学生学习能力，培养学生科学素养的重要方式。为有效通过大学物理实验分层教学培养学生探究能力、创新能力、实践能力等综合学习能力，本文从大学物理实验分层教学与培养大学生物理素养及物理学习能力的关系以及分层实验实施策略两个方面分析探讨了大学物理实验分层教学与学生能力培养的相关问题，以供参考。

关键词：大学物理实验;分层教学;学生能力;培养策略

随着科学技术的不断发展进步，社会中的各种新潮教育思想层出不穷，大环境的变化促使大学物理教学也必须转变教学思路与教学方法，在日常教学中注重培养学生自主探究能力、创新能力、实践能力等综合能力，注重培养学生物理素养与科学精神，充分承担起为社会培养并输送高级人才的重任【1】。实践表明，大学物理实施实验分层教学，能有效提升大学生物理学习能力，培养大学生物理素养与科学精神。

1大学生能力培养与物理实验分层教学间的关系

物理实验，指的是人们根据某种目的、利用相关仪器设备，人为的创造某种过程，使其按照理想的进程发展，以此探究物理过程变化规律的科学研究过程【2】。因此，物理实验属于一种实践探究活动，在这个探究过程中，人类智慧能得到充分发挥与体现，人的探究能力、逻辑思维能力、观察能力、总结概括能力、创新能力也能得到切实地锻炼与提升。在大学物理教学中，学生在教师的指导下，根据某一研究目标，借助相关实验器材，自主完成相关实验、观察与总结概括工作，即是完成了物理实验教学。由此可见，大学物理实验分层教学与学生能力培养之间存在以下联系：大学物理物理实验教学的目的是培养大学生的科研素养，锻炼大学生的实验能力【3】。

相较于传统的实验教学，分层实验是将实验资源重新整合，划分层次开展实验活动。该种教学方式打破了传统意义上物理分科的界限，使实验资源更为丰富、实验过程也更加开放，在实验过程中学生可以充分发挥能动性与创造性，有效提升物理学习能力。

2大学物理实验分层教学策略

2.1依托具体情境，促进实验过程分层

在开展大学物理实验分层教学时，教师要能结合具体实验内容，科学创设问题情境促进实验过程分层，这是确保物理实验分层教学有计划、有目的地开展，最终实现培养大学生基本物理实验技能等教学目标的前提条件。同时，通过问题导入实验目的、引导实验过程，可让大学生跟随着情境的深入发展一步步形成实验思路，充分挖掘每一实验阶段的隐藏价值信息，提升实验效率;同时利用问题情境与分层实验，让大学生经历知识的形成与应用过程，从而更好的理解相关物理知识与物理现象，掌握物理知识与方法的用法，能科学应用物理知识解决生活问题，最终实现培养大学生学习能力与物理素养的教学目标。同时，物理实验教学是一门实践性较强的物理课程，实验课程与理论学习存在诸多不同，许多物理知识、物理方法都隐藏在实验过程中，这就要求教师需十分重视物理分层实验过程，根据实验目标、实验内容与学生实验能力，科学设计、合理分层实验过程，形成一个“基础实验、指导实验、自主实验”的实验分层教学体系，让学生的物理素养、各项物理学习能力随着物理实验的开展得到有效提升与增强【4】。

2.2立足教学目标，实现教学计划分层

大学物理实验分层教学是一项长期且系统的教学工作，从学生初次接触物理实验教学到具备自主实验、自主探究能力，需经历一个长期的培养过程。这就要求教师要能立足实际、结合具体学情，设计好每一个物理实验分层教学工作，以怎样提升大学生物理学习能力与物理素养为出发点，根据深入浅出、层层深入的教学原则，将整个物理实验教学过程设计为基础层、提高层以及自主层这三个阶段，有目的、有计划、有秩序的培养大学生学习能力【5】。

2.2.1基础层实验设计

当大学生初次接触物理实验教学这一课程时，学生的实验基础普遍较差，教师需结合教学内容与实际学情，合理设计教学任务与教学目标，分层教学，逐层提升实验难度，确保实验分层教学效果。如根据学生实验基础，可将基础层的实验内容设计为光、电、力等6个难度相对较低的物理实验，目的是方便学生学习与掌握，培养学生学习信心，让学生更好地学习与掌握物理知识、物理实验方法，锻炼大学生物理实验技能。在基础实验阶段，教师需指导学生掌握以下内容：①物理理论学习与实验课程的不同之处;②物理实验在大学物理学习中的重要性;③掌握相关仪器设备的正确操作方法;④通过预习，掌握实验内容，为正式的实验操作奠定良好基础。

2.2.2指导层实验设计

当完成基础层实验的学习后，大学生的实验能力已经有所提升，在此基础上，教师需适当改变实验内容，提升实验难度，指导学生进入“指导层实验”阶段。在这一实验阶段，教师要以培养学生自主实验能力为目标，指导学生完成相关学习、实验活动。为此，教师要将适当的自主权交给学生，在实验过程中指导、鼓励学生踊跃发言、勇于观察，并给学生提供独立思想的空间与时间，锻炼学生独立思考、面对问题与解决问题的能力，让学生进入自主实验的预热期，有效促进学生观察能力、探究能力、创新能力、实践能力等综合学习能力的提升，确保教学效果。

2.2.3自主层实验设计

在自主层层实验阶段，重点是使大学生具备自主实验的自主性。自主层实验存在于科学研究实验与基本教学实验之间，在实验过程中要给足学生自己思考、实践的空间，通过相关实验，大学生要能主动发现一些物理问题并作出深入研究，全面掌握相应物理知识，并能熟练应用实验仪器、测量数据、实验原理、实验现象等各种实验要素，全面保证实验结果的科学性与准确性。例如在“基本长度测量”中，最终目标是获得圆筒体积，那么学生就需将测量过程分为高度测量、内外直径测量等五个测量步骤，以此降低计算难度，确保计算结果的准确性，同时让自身的数据处理能力得到锻炼。在经过这一阶段的学习后，大学生要能对物理实验有一些自己的見解与想法，初步具备物理学家的些许素质，敢于在物理实验过程中大胆想象、积极探索，不断提高自身物理素养。

结语

综上所述，在大学物理教学中，实验是提升学生学习能力，培养学生科学素养的重要方式，科学应用物理实验分层教学，能提高大学生物理素养，培养大学生创新能力、自主探究能力、数据处理能力，满足当前社会对高校物理教学的要求。为此，教师应积极探索、完善物理实验分层教学的实际应用。

参考文献：

[1]刘辉文.大学物理实验分层教学与学生能力培养探究[J].课程教育研究，2017（39）：21-22.

[2]胡芸莎，刘朝霞，楚合营.构建培养学生科研能力的大学物理教学实验体系——以塔里木大学为例[J].新疆农机化，2017（03）：41-44.

[3]刘昱.在大学物理演示实验教学改革中培养学生的创新思维能力探讨[J].才智，2016（34）：55.

[4]刘向远. 大学物理实验教学中培养学生创新能力的研究[D].合肥工业大学，2007.

[5]贺水燕. 大学物理实验分层教学与学生能力培养探究[D].湖南师范大学，2006.

作者简介：

黄刚，男（1968.6——），汉族，广西柳州人，湖南师范大学教育学硕士，高级实验师，研究方向：物理实验教学/物理实验开发。