大学物理实验中的素质教育

摘要：针对大学物理实验教学中学生存在的问题，以提高学生素质为目的，指出设计性实验在大学生素质教育中所起到的重要作用，并结合现阶段物理实验与理论教学中所存在的弊端，提出了适当的教学改革方法。

关键词：大学物理实验教学；设计性实验；素质教育

中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：B 文章编号：1674-9324（2013）06-0210-02

一、引言

大学物理实验课程是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端[1]。但是目前的大学物理实验教学中，对学生实验的考核通常是完成实验报告、实验思考题等笔头作业，或在期末考试中放入一定比例的实验笔试及操作考试，这种评价忽略了实验过程中学生所表现出来的实践能力、探索精神、实验态度与价值观，导致学生只关注实验的结论，轻视实验的过程，限制了学生解决实际问题的灵活性和创造性，甚至失去了学物理做科研的兴趣。因此，培养学生的创造性思维，提高学生对实验的兴趣，让学生了解实验本身是学习物理必不可少的，激发学生的求知欲望，让学生自发的自主的提出问题，设计实验，完成实验。笔者尝试在实验教学中引入以科学素质培养为目的的设计性实验，配合物理课内容的讲授，通过学生亲自动手做实验来加深物理概念的理解，取得了一定成效。

在目前的大学物理实验课中，通常分为预备性实验、基础实验、综合性实验和设计性实验[2-3]。设计性实验是指在物理思想和教学思想指导下的创造性劳动，是学生利用所学的专业基础知识和实验技能，根据实验任务，自己剖析实验课题，搜集资料，设计实验方案、选配仪器，调试测量，相互协作完成实验，分析结果，进行科学评价，独立撰写实验报告的过程。设计性实验的选题具有一定的探索性，实验内容较为先进、综合，难度适中，适合学生作为课题研究；其目的在于促进学生主动地、积极地学习和思考，培养学生的综合实验能力、创新精神和实践能力[4-5]。因此，设计性实验教学是科学素质培养的有效途径。

二、改革实验教学的方法与手段

为了进一步改善教学现状，老师应加大以下实验的力度，变换自己的传统授课方式，调动学生做实验的积极性。在实验教学过程中，老师的教学手段可以多样化，不强求一致，可以根据学生各自的特色制定不同的教学方法。对于设计性实验可以建立“自主式、合作式、研究式”的学习方式改变教师先讲，学生再做的实验教学方法。上实验课时，要求学生自己讲解一些实验目的、实验原理，同学间相互讨论实验方法，老师有针对性地进行讲解、点评，把教师的主导作用转变为帮助学生在实验过程中提出问题、分析问题和解决问题。我们也了解了一下传统讲课的情况。为此我们听了一次物理大课，老师是用多媒体讲课，学生听课很认真.老师讲课时，下面虽很肃静，但有睡觉的。我们又在一个实验室中随堂听了一节课，在开始上课前的15分钟，老师简单地介绍了一下本次实验的目的以及实验仪器的使用，然后整个课堂交给学生，学生争相讨论，积极动手，课堂气氛十分活跃。可以看出，不同性质的课，讲课风格也不一样。如果老师能够正确地引导学生，让学生充分发挥自己的动手能力和思考能力，对理解物理概念配合物理课堂教育有很积极的帮助，从而激发学生自主学习的能力，更快更好地掌握课堂知识和实验技能。

三、科学素质培养的设计性实验

大学生素质教育也是一个常抓常新的话题。素质教育是以提高素质为目标的教育，是依据人的持续发展和社会持续发展的需要，在掌握和培养能力的基础上，以全面提高受教育者的素质为根本目的，以尊重学生的主体地位和主体精神为出发点，以注重开展人的潜能和创新能力，形成人的健全人格为根本特征的教育。相关高校在推进大学生素质教育过程中总是想方设法实现大学生素质教育的创新与发展。只有突出科技创新能力培养，在原来宏观论证、总体推进的基础上，针对科技创新能力培养设计开展活动，才能实现大学生素质教育的创新发展。我认为科学素质培养的设计性实验的教学模式应该包括如下内容：

1.组织一个新的学习小组；

2.启动一项新的实验任务，包括实验任务、描述所需仪器和操作、分配任务、推敲问题、拟出可能结果、提出实验方案，确定实验仪器和所需实验物品、拟出实验步骤和时间期限等；

3.完成实验，讨论所用的学习资源、分析实验结果、表征实验结果和误差；

4.在实验结束之后进行反思，总结所用知识、获取和精练所用知识。

四、设计性实验教学模式

在如上的科学素质培养的设计性实验教学模式中，突出之处在于学生作为自己知识的建构者，在应用知识的实践中，主动参与真实性的活动和任务，在完成实验任务的过程中进行批判性和创造性的思维，并在与小组成员的协商过程中不断建构自己的知识，在原来认知水平上监视自己对知识的建构.综合以上分析，基于问题式学习的设计性实验教学与实践过程，使学生主动参与到真实的问题情境之中，主动搜集资料，拟定学习方案，通过独立思考、小组协商学习，循环反复的解决问题，将高层次思维技能训练迁移到实验情境中去，完成实验任务。因此，基于科学素质培养的设计性实验教学对开发学生的创造力、发展学生的想象力、培养学生主动建构知识的能力具有重要意义。这样的设计性实验教学，使学生逐渐接近科学研究过程，促进科学素质的培养。

上好实验课，为大力培养国家所需要的应用型、研究型、创新型人才，建立新的实验教学体系，结合我国当前的物理实验教学改革，我认为：

1.要注重对学生的基本功的训练，不能忽视基本的内容；

2.不能过分贬低验证性的实验，这些实验有助于学生理解物理学的基本概念；

3.教改一定要遵循认识规律，要注重从实际出发，对低年级的学生不要过分强调独立设计实验，不要搞形式上的东西；

4.对于有条件的学校，物理实验课要实行分层次的、开放式的教学。通过新的教学内容和手段使学生对物理学和物理实验产生浓厚的兴趣，以预备性实验、基础实验、综合性、演示实验以及基于科学素质培养的设计性实验达到对学生的能力、素质和创新精神全面培养的高素质的人才。

五、结束语

物理学是实验的科学，实验在物理学科的发展和建设中具有举足轻重的作用。因此，科学素质培养的设计性实验的教学模式是必不可少的。学生是科技创新能力培养的直接参与者，也是最大受益者。发挥学生的主观能动作用，吸引学生广泛参与、主动参与实验教学中，能够使学生更好地学习文化知识和动手能力，使教师更好地了解指导学生，真正提高大学生整体和综合索质。

参考文献：

[1]高晨阳，张小平.物理实验与大学生素质教育[J].甘肃科技，2009，25（4）：166-167.

[2]张亚妮，王较过.优化设计性实验教学培养学生的科学素质[J].物理实验2002，22（10）：22-23.

[3]刘继家.设计性实验和创造性能力培养[J].物理实验，2000，20（6）：27-28.

[4]陆锦冲.试析大学生素质教育与科技创新能力的培养[J].黑龙江高教研究，2011，（11）：122-124.

[5]张增明，孙腊珍，霍剑青，张权，张宪峰.研究性物理实验教学的实践[J].物理实验，2011，31（2）：20-24.

作者简介：张红燕（1979年5月）女；汉族，籍贯：新疆；现任职于新疆大学物理科学与技术学院，讲师；理学硕士；研究方向：有机材料非线性光学。