论物理专业大学生实验能力的培养策略

张 华

(泰山学院物理与电子工程学院，山东泰安271000)

社会的发展不仅需要大学生掌握基础理论知识，而且要求有较好的创新精神和创新能力。物理专业是一门以实验为基础的学科体系，同时物理教学也是以实验作为基本的教学手段和教学方法，在物理教学的过程中能够提供给学生感性的教学素材，同时也能提供给学生科学思维的方法，加深对所学知识的理解和掌握。因此，在大学物理教学的过程中必须重视学生实验能力的培养。

一 大学生物理实验能力的理解

实验能力是反映学生能力的综合表现方式，是在实验过程中所表现出来的能力。实验能力的基础是对实验知识的掌握和运用，实验能力的核心是操作能力，而实验思维能力是实验能力的中心所在，同时实验能力的最终则是要培养学生的实验设计和实验创新能力。

中学物理教学大纲中指出:“物理是一门以实验为基础的学科。实验教学可以帮助学生形成物理概念，理解和巩固物理知识，培养学生能观察现象、分析问题、解决问题，初步掌握一些常用的物理实验技能，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。因此加强实验教学是提高物理教学质量的重要一环。”［1］由此可见，物理实验教学的基本要求就是要培养学生的实验能力。物理实验能力就是在物理实验过程中学生表现出来的各方面的能力，具体包括了学生的实验操作能力、实验观察能力、数据的处理能力以及实验设计能力等。

二 实验教学对学生能力发展的作用

实验教学是物理教学的重要的组成部分，相对于课堂教学，其有着自身的优势和特点，是课堂教学所无法代替和比拟的。

首先，实验教学能够促进大学生智力发展。大学生智力的发展是在掌握一定的知识的基础上进行和发展的，但是，知识和智力是既有联系又有区别的概念。知识的获得是在基础知识掌握的基础上进行的，智力的发展包含有先天的因素。智力的发展是以知识的掌握为基础的，同时智力的发展又可以促进知识的掌握。过去对物理实验教学存在错误的认识，认为是教学的辅助手段，是课堂教学的补充和发展。但是，在实践中，物理实验教学能够让学生自己动手动脑，在实验的过程中，需要运用所学的知识和技能，自己调试仪器和设备，对所得到的数据进行分析处理，运用了比较、概括和归纳等多种思维活动，促进了学生智力的发展。

其次，实验教学能够培养学生的技能。物理教学与一般学科教学的重要区别就是在于需要学生有较高的技能。物理专业大学生技能是以一定的能力为根本的，技能的发展是以掌握一定的知识为基础的，实验教学的开展能够促进大学生技能的发展，实验教学有一定的教学目标和教学要求，学生根据已有的目标和要求完成了各种训练，对所学的知识进行巩固和发展，促进了技能的发展［2］。

最后，实验教学促进了大学生科学素养的发展。物理实验教学是对自然研究方法的验证，可以发展学生的科学思维方法和科学观察方法，培养大学生作为基本科学工作者的素质要求。同时，在实验过程中也能够培养大学生实事求是的科学价值观，培养大学生勇于进取的精神和毅力，同时也能够培养大学生艰苦奋斗的科学精神。

三 培养大学生物理实验能力的策略

(一)重视实验过程中大学生观察能力的培养

观察能力是指大学生通过观察实验过程和现象，获得感性的知识和素材，然后通过思维，对观察到的材料进行分析、综合和归纳，形成正确的概念的能力。因此，培养学生的观察能力是学生实验能力形成的前提和基础。具体包括，指导学生自己自觉的拟定实验观察方案，在实验的过程中有目的地进行观察，这样可以让学生做到有的放矢，不会盲目地进行观察。然后就是要学生注意实验的演示步骤，注意仪器的使用方法等。总之，要把学生的观察和思维有机结合，注重观察能力的发展，同时也能促进学生的思维能力［3］。

(二)重视设计性实验的开展

传统的教学方式影响着实验教学，重视基础理论知识的教学，轻视实验教学，即使开展实验教学也大多数是教师代替学生进行全部的实验操作。比如，在应用电子实验教学中，一般是教师预先组装好电路板，只是让学生按照课本的知识再验证，这样的实验教学不利于学生实验能力的培养。此物理实验教学模式导致了学生对基本的家用电器的原理和保养等缺乏了解和掌握，束缚了学生的积极性和创造性，制约了学生实验技能的发展，因此必须要开设设计性的实验。

设计性实验是介于基本实验和科学实验之间的实验类型，它不像其它实验一样有自己的实验教材，给出了详尽的实验步骤等，它仅仅提供给学生实验的课题，提出了实验的基本要求，提供实验器材等。具体实验的完成需要学生自己查阅相关资料，确定实验的方案和步骤，然后根据方案选择实验仪器，最后写出实验报告。这无形中培养了学生的科学思维方法和科研能力。

(三)开放实验室，提供实验场所

传统的实验教学否定实验教学的作用和功能，严重阻碍了实验室功能的发展。诺贝尔奖获得者丁肇中教授指出了我国高校教育中实验教学存在的问题。我国高校不重视实验教学是普遍现象，把实验教学作为理论知识教学的陪衬，认识不到实验教学的重要作用。开放大学实验室是培养学生创新能力和实验能力的重要途径，能够明显地提高实验设备的使用效率。然而，实验室开放涉及的问题众多，并不是把实验室的门打开，让学生自己做实验这样简单，需要从多方面进行了探索和思考。首先，开放实验室，要让学生进行实验前的预习，培养学生的独立操作能力。预习是实验教学的重要环节，在预习的过程中发现问题，在实验的过程中针对问题进行处理，能提高实验效果。其次，开放实验室也是国家教育方针的要求。我国提出大力开展素质教育，素质教育是培养学生创新能力，体现学生的主体精神和主体意识，实验教学可以培养学生的动手能力和分析解决问题的能力，调动学生学习的积极性和兴趣。最后，开放实验室也是实验教学方法改革的要求。传统的实验教学方法不利于学生主体意识的培养，不重视学生创新能力的发展，因此必须对传统的教学方法进行改革。

(四)实施分层策略

由于大学物理专业的学生来自于不同的地区，有着不同的生活背景和学习的条件，他们在基础知识、学习方法及兴趣爱好等方面有着较大的差别，因此，在注重主体性教学的前提下实施分层教学对提高他们的实验能力有着较大的帮助。首先，在对学生进行整体了解的基础上，根据学生的学习基础等对学生进行基础分类。其次，根据学生不同的学习目标进行分层。大学生进入大学后都有自己不同的学习目标和学习态度，同时学习目标对学习态度有着明显的影响。将学生的学习目标详细地分层为基础性目标及提高性目标，以适应不同层次学生的学习需要。再次，做到评价分层。在实验教学的过程中，教师应当做到评价实验结果的同时也评价实验过程，评价方法应当是学生自我评价和相互评价结合，在最后的终结性评价中应当进行全方位的评价。

［1］梁贤邦，徐锦章.实验教学概论［M］.青岛:中国海洋大学出版社，1993.

［2］姜成果.《力学实验》课程考核方式的探索［J］.通化师范学院学报，2005，26(4):107-109.

［3］金清理，王洪涛.开放物理实验基地 培养学生科研能力的尝试［J］.实验室研究与探索，2005(2):65-66.