五年制高等师范院校物理实验教学的现状与改革策略

2021-03-24肖永

科学与生活 2021年29期

肖永

摘要：物理实验作为五年制高等师范院校重点学科之一，其与自然科学有着紧密的相关性，同时还关系着社会的进步以及我国科学技术的发展，对此在教学过程中还应当不断改进教学方法、转变教学理念、完善教学评价，以此来提升教学的有效性，培养学生的创新性，帮助学生良好的探究习惯，达到提升学生核心素养的目的。使其能够为国家的发展建设提供助力。本次研究中对物理实验对五年制高等师范生培养的意义以及当前五年制高等师范院校物理实验教学的现状展开了深入探讨，并提出相应解决措施，具体如下：

关键词：高等师范院校;物理实验教学;现状;改革策略

一、物理实验对五年制高等师范生核心素养培养的意义

（一）可培养学生操作能力

物理本就有着探究性和实践性特点，其也是一门理论与时间结合最为紧密的学科，物理的探究可有效推动人们文明的进步，从宏观角度上而言决定着国家未来的发展，而在最现实的视角下，运用实验可有效提升学生的操作能力。物理教材中的知识点本就来自于日常生活，通过探究实验的方式能够让学生充分认识到物理的重要作用，同时学生可将相关理论知识了解更为透彻，为学习质量及效率的提升奠定坚实的基础。

（二）提升学生观察力

若想直接找寻到事物的主要特征，还应当有较强的观察能力，而只有快速且精确地把握住相应的数据信息，才能保证后续教学工作的顺利开展。因实验本就有着可视性较强的特点，其能够将各种文字数据以状态、图像表象的方式展现在学生面前，以便于学生可迅速紧抓重点，使得所整理的数据信息更具有全面性。例如在进行水表面张力测试时，就可以利用拉伸线圈的方式展开，利用不同材料的特性得出具有差异性表现的数据信息，学生可采取分组对比的方式对其展开相应的研究分析[1]。而且在此过程中，不同的水质所测得的数据也有着较大的区别，因此还应当将相同水质分为同一组别，从而才能真正的显现出实验的效用价值。学生通过认真观察能够有效的找出其中的规律所在，这对其知识的理解与消化也起到了积极促进作用。

（三）强化学生数据收集能力

物理实验过程中会产生各种数据，而此类数据均能够表现出不同事物所产生的反应，对此只有将数据有效地收集整合，才能为后期的对比工作做好相应的准备。因此类数据会受到条件不同、时间序列等较多的因素影响，这也着重考验了学生的归类整理能力，通过对不同实验所收集的数据进行研究、验证，才能得出最为精确的结果，从而真正实现实验的根本目的[2]。

（四）帮助学生树立科学素养

物理中蕴含着丰富的科学信息，其与科技的发展有着相依相存的关系，多数科学精神都会在物理实验中所表现，而在学生进行物理实验过程中，不仅能够从中获取到相应的知识重点，更能够全面了解物理的实际效用价值，使其能够建立正确的科学观。同时物理实验考验了学生的思维理解能力，通过不同的实验探究，可最大程度地拓宽学生的思维，帮助其形成多种思维模式，这也对其后期的研究、工作、生活起到了一定推动作用[3]。

二、五年制高等师范院校物理实验教学的现状分析

（一）教材编制问题

在教学工作中，教材在其中起到了重要的支撑作用，学生可通过教材理解与消化各种具有理论性特点的知识，合理的教材内容不仅对学生整体水平的提升起到促进作用，更可以大大提升学生的学习兴趣，使其能够积极地投入到学习中来，从另外一种角度上来看，其与物理教学工作开展的顺利性、质量、效率的提升均有着密切的关联性，更决定着后期物理实验的方向[4]。

当前，我国五年制高等师范院校的物理实验教材与普通高校物理专业相似，基本无差异表现。此类教材基本是在首个章节内描述物理实验的发展历史，后对基本物理量进行详细讲述。其中较为主要的内容为单位之间的换算联系性以及物理测量仪，并包含了在实验中的各误差测量方式、数据分析以及实际处理方式，其目的是为了使得学生能够快速了解每种仪器的使用方法以及各种误差表现，使其可以全面掌握每种数据的实际计算方式以及误差所要表达的含义[5]。虽然此类信息能够帮助学生更快的掌握，为其后期实验提供相应的理论信息，但是由于学生无法直接性理解，因此在实验时基本是以模仿为主，并未能通过自己的思维模式将其有效地表现出来，这也严重局限了学生创造力的发展。同时在对其探究能力进行培养时多以技巧型为主，而该方式有一定的限制性，学生的发挥空间相对较小，对其主观能动力的提升造成不利影响。

（二）教学方法方面

根据实际情况来看，当前部分院校在进行物理实验教学时还是沿用以往的教学方法，此类模式基本以口述讲解为主，所有信息只是基本围绕教材，学生长期处于被动接收状态，长此以往学生会产生枯燥乏味感，并逐渐丧失对物力学习的兴趣。與此同时，虽然部分学生在课堂认真倾听教师的讲述，并做好相应的记录工作，但是因为缺乏一定的实践能力，在后续实验操作时无法有效完成，致使不能实现学以致用的根本目的，在该形势下，学生的情绪也会随之受到影响，对自我能力产生一定怀疑，并出现极度自卑感，这也严重影响了教学质量及质量的提升[6-7]。其次多数学生会对教师产生较强的依赖性，内心中对实验原理、操作性的认知出现错误，认为以上并不会对自身学习造成影响，在实验时询问教师即可，因此这也大大局限了其学习动力的提升。最后，因物理实验教学不仅包含了大量的理论性知识，各实验也具有一定的差异性特点，若单纯依靠讲解的方式学生很难理解与掌握各仪器的运行原理，这也抑制了学生创造性思维的发展。

（三）教学评价方面

现阶段，在对学生成绩进行评定时，多数五年制高等师范物理实验多会对其试验报告书写完整性、作业完成情况以及期末实践操作能力等两个方面进行考核。此类方式因缺乏全面性，所得出评价结果的精确性无从考量，因此在激发学生学习动力方面无法发挥出相应的效用价值。以此同时，物理实验本就是有着较强的操作性，结果往往并不是决定其能力的主要标准，以上以已知及总结性信息为标准的方式无法真正地了解学生的实际学习情况，学生在实验中所表现出的探究精神、实践能力等并不能作为主要评定标准，这也给学生的心理造成较大的影响，不利于学生综合素养的全面发展[8]。

三、五年制高等师范院校物理实验教学改进措施

（一）尊重学生主体地位

在物理实验教学工作中，若想充分激发学生的学习积极性，还应适当调整教学理念，尊重学生的主体地位，让学生推动课堂的进展，教师在旁起到辅助引导作用即可，以此来培养学生的主观能动性，使其能够积极地投入到学习中来，这也可大大的提高学生的创新能力，使其思维可得到充分发挥。同时个性化学习一直现阶段所推崇的全新教学方式，该方式主要是针对学生的学习特点、兴趣为其制定相符的教学方案，以此来提升其自主性。而通过开展物理实验选择的方式，让学生来选择自己所感兴趣的实验内容，这更能勾起学生的学习欲望，在此基础上所展开的物理实验才能充分发挥出其本身效用价值[9]。其次，在物理实验过程中，教师只需要将该设备的使用方式、注意事项等告知学生即可，让学生自行去探究，并通过实验得出相应的结果，这也能够大大提升学生的实际操作能力。

（二）改进与完善教材

上文中提出，教材内容的合理性关系着教学质量与效率，对此还应当做好相应的调整工作，为方便学生对物理实验的认识与理解，可采取分段式编排，将物理学史贯穿于整个教学过程中，使其可以起到充分带动作用，学生在学习过程中能够从物理实验背景信息中了解其重要作用，这对其兴趣的提升也可起到积极促进作用。与此同时物理发展史所包含的内容较多且有着较强的覆盖性，在引用时还可以为学生提供一定的信息，丰富学生的知识库[10]。

五年制高等师范类学校所培养的学生在后期大都从事教育型工作，因此其也有着传承的作用，因此对实验性有着较强的要求，对此还应当重视实验过程，适当的压缩与合并重复的实验项目及知识点，以确保在后期教学过程中可直接输入重点信息。

时代的发展也带动了科学技术的进步，这也使得物理与科学之间的联系产生了较大的变化，因此只有不断地更新，才能使其在推动科学发展中发挥出绝对效用价值。在物理实验过程中，还应当充分融入当下较为先进的科学内容，使得学生能够真正体验与感受到变化，通过此方式，可有效突破在以物理教学中过于死板的信息传递，同时教学与实际生活之间的差异性也随之缩减，这对学生学习兴趣的提升也起到了积极促进作用。其次，在内容上还应当进行适当的扩充，采取引导、验证、补充的方式帮助学生养成思考与探索习惯。

（三）创新教学方法

教学方法与物理实验教学的有效性有着密切关联，只有为学生选择匹配的教学方法，才能突出教学重点，在此教师还应当结合现阶段学生的实际情况以及教学目的不断优化教学方式。首先在进行理论知识讲解时，还应当注意简易精辟性，将核心内容为其详细讲解，使得学生能够真正地理解其精髓，以此来实现教学目标。与此同时还应当注意讲解过程中的语气，语言运用的合理性，采取生动形象的方式对重点内容进行解读，该方式可构建轻松愉悦的课堂氛围，更能够带动学生。

物理实验本就需要多人合作完成，而在该方式下，学生的团队协作精神也可得到有效提升，但在此需注意的是，教师还应当保证分组的合理性，在展开分组前，需全面掌握每位学生的思维理解能力、学习能力、基础等，并根据每位学生的实际情况进行匹配，确保每个小组内整体能力的均衡性，这对班级内整体学习水平的提升也可起到一定的促进作用[11]。同时教师可以在每次实验完成后进行成绩评定，哪个小组完成情况较好可给予适当的奖励，以此来起到有效激励作用。

物理实验也考验着学生的创造能力，在此教师在确定课题时还应当设计有导向作用的问题，学生可自行选择实验题目，在课题选择完毕后，学生还应当在限定时间内完成方案，教师需与学生进行探讨，了解学生实验的真正目的性，并给予相应的指导性建议。该方式不仅能够保证实验的顺利性，更能够帮助学生树立学习信心，对其学习能力的提升也起到了相应的推动作用。

（四）建立完善评价模式

有效评价对于学生而言，其能够起到一定的激励作用，对此教师还应当及时进行调整，重视评价的合理性，突破以往以成绩定高低的局限性。通过实施表现性评价的方式，观察学生日常学习中各项操作表现对其展开对应的评价，同时还应当注重学生探究过程、信息记录、学习态度等方面，对其进行综合性评价，这也可有效地调动学生的学习兴趣，使其能够在各项操作时都按照相关指示进行，以此来提升其规范性。其次，在对其进行考核时，还可将理论与实践分开，以抽签的方式确定学生的实验题目，并要求其独立完成各项操作，这也有效地考验其实践以及理论知识运用能力。

小组评价的方式与小组实验等同，其也是在该基础上所完成的评价工作，与个人评价相比，整体性评价更能够增强每一位成员的集体荣誉感，对其责任意识的提升也有一定的作用力，学生会在小组进行实验时各司其职，配合其他成员来完成各环节的操作。在实验结束后教师可以对小组整体进行综合性评价，小组成员也可以对同伴展开个人评价，该方式具有一定的客观性，使得学生能够及时认识到自身的不足，并加以改正。

结语：综上所述，教育的目的从微观角度上是为了推动学生的学科的核心素养，从宏观角度上来言是为了提高国民的综合素养，为祖国培养栋梁之材，促进我国的进步与发展。五年制高等师范院校本就与我国的教育事业有着密切的关联性，而物理实验教学又关系着我国的科技水平，对此教师还应当及时对当前教学模式的不足进行探讨，找出问题所在，并制定相应的解决措施，不断的创新与改革，以此真正促进学生核心素养的养成。为我国科学技术发展与进步，为中华民族伟大复兴提供澎湃动力。

参考文献：

[1]冯蒙丽，周娴，张丽.基于物理实验的翻转课堂教学模式探究——以士官物理实验教学为例[J].教育教学论坛，2019（30）：273-274.

[2]郑建洲，张萍，何洋洋，吴云峰，魏心波，潘静.民族高校物理实验教学中虚拟仿真实验研究与实践[J].大学物理实验，2016，29（04）：123-125.

[3]胡光，张俊，唐亚陆.大学物理实验课程的教学与改革探讨——基于拉伸法测量杨氏模量实验[J].工程技术研究，2016（08）：225-226.

[4]賀雄巍，田姗姗，艾啸林，李飞，冉莉芳.新形势下普通高校物理实验教学中存在的问题及对策[J].科技风，2020（28）：58-59.

[5]张亚萍，张令坦，马红章，朱海丰，刘彦民，李书光.物理实验创新平台环境协同体系建设与实践[J].实验技术与管理，2018，35（04）：30-33.

[6]秦平力，余雪里，张昱.发挥教工基层党支部主体作用，促进高校物理实验教学示范中心建设[J].大学物理实验，2018，31（05）：133-135.

[7]徐桂媚，李锋，沈洪涛，王力虎，潘福东，胡君辉，梁维刚.教育改革形势下高校物理实验虚拟仿真教学发展趋势研究[J].广西物理，2016，37（02）：25-28.

[8]侯丽丽，眭永兴，薛建忠，吴晓庆，高琪.地方高校物理实验教学方案与成绩评定方式的构建[J].创新创业理论研究与实践，2020，3（04）：54-55.

[9]王晶晶，赵嵩卿，白晓伟，王磊，吴冲.应用型高等院校游标卡尺与螺旋测微计的教学思考[J].教育教学论坛，2020（20）：270-272.

[10]刘飞，刘兴云，李金星，丁逊，黄会玲.浅议新课改背景下高师物理课程体系的构建[J].湖北师范学院学报（自然科学版），2015，35（02）：98-101.

[11]刘春宇，张莹，张挺耸，匡尚奇.5G网络下虚拟现实技术在高等院校实验教学中的应用[J].教育观察，2020，9（17）：117-118+125.