布玛丽亚·阿布力米提
【摘 要】物理是一门实验性的科学,自从物理学科进入到学生的视野之中以来,就从未离开过实验。初中二年级开始,物理课时常会有演示实验、学生实验、家庭小实验等内容,使学生在实验中发现了物理现象,培养了动手能力,巩固了物理知识。而到了大学阶段,物理实验更是占据了重要的位置。为此,本文从大学物理实验教学的重要意义出发,对大学物理实验教学的改革策略展开论述,并就大学物理实验教学的改革成果进行研究,以供参考。
【关键词】大学物理 实验教学 改革策略
引言
物理学是一门以实验为基础的学科。从物理现象的发现,到物理学规律的总结,再到物理学理论的建立,无一能离得开物理实验。学生学习物理的整个过程也是伴随着物理实验来进行的,尤其是到了大学阶段,物理是学生接受系统的实验技能训练的第一门课程,开设大学物理实验课程的目的就是以教学实验为主线,培养学生分析问题、解决问题的实践能力。为此,大学物理实验教学应该稳扎稳打,不断改革,以充分发挥作用,达到最终目的。
一、大学物理实验教学的重要意义
物理实验是物理学理论与生活实践相连接的重要桥梁,它可以充分培养学生实事求是的科学态度,因此其具有重要的意义。
1.物理实验是连接理论与实践的桥梁
物理实验是物理教学中的重要环节,更是连接物理学理论与实践的重要桥梁。大学物理的理论性要远远超出初高中阶段,因此学生对于理论的消化、吸收与运用都会存在一定的难度。而利用实验则可以大大降低这一难度,充分激发学生的物理兴趣,帮助学生从枯燥的物理学现象与物理学规律之中找到物理与生活、与实践对接的路径,同时还能够巩固学生的物理学理论知识,培养学生的实践操作能力,并辅助学生掌握物理重大发现背后的思想与方法。
2.物理实验能培养学生实事求是的科学态度
实验是物理研究的重要方法,它要求学生具有一丝不苟的科学态度和实事求是的科学精神。因为每一个实验步骤都是需要精心设计的,每一个实验现象都需要如实记录,每一次实验事故都需要加以总结和反思,每一次实验的改进都是需要根据物理规律点滴实现……在这样的一个过程中,学生就会潜移默化地形成一种实事求是的科学态度。
二、大學物理实验教学的改革策略
大学物理实验教学改革是基于当前学生的学情与物理实验学的发展需要而着手进行的。为此,教师需要对物理实验教学的内容与方向加以改进,注重探究性教学、开放性教学、启发性教学、互动式教学,使物理实验真正深入人心,发挥最大效用。
1.注重探究性教学
到了大学阶段,学生的认知能力、自主学习能力与探究能力已经有了突飞猛进,实验教学也应该根据大学生的认知能力来设计更具探究性的实验。例如,某校开展的受迫振动实验,通过对阻尼振动及受迫振动时的振幅、周期、相位的测量,来加深学生对这些振动特性的了解。在这个实验开展的过程中,学生需要通过不断探究,来掌握振动系统阻尼特性参量的意义,观察不同阻尼情况下的共振现象,并需要不断地观察实验,进行测量与记录,研究摆轮在给定阻尼条件下,受不同频率的正弦外力矩作用时的受迫振动情况。这样一来,实验能够充分发挥作用,提高学生的探究性与各项综合能力。
2.注重开放性教学
开放式大学物理实验教学是高等院校实验教学改革的一种新模式。对于开放性教学可以有很多种层面来理解,可以是实验教学的内容开放、形式开放,也可以是实验理念的开放。比如,实验教学内容的开放,涉及到物理实验的具体开展内容,需要与时代接轨,与现代科学技术接轨,不一定局限于当前的课程大纲之中。例如,在适当的时候,一定的条件下,教师可以组织学生进行创新型开放实验,利用当前最尖端的光纤技术、光谱技术、磁共振技术、传感器技术等现代科学技术的研究成果来引入物理实验之中,通过对最新技术的掌握与认知,来实现物理水平的提升和物理认知层面的提升。又如,开放物理实验形式,根据学生情况开设网上虚拟物理实验选修课,学生能够根据自己的具体情况来利用网络这一开放的环境进行物理实验的自主学习,更符合今后的实验教学发展趋势。
3.注重启发性教学
物理实验教学中,教师虽然不需要直接参与实验,但是也应该注重对学生加以点拨和启发。比如,一些复杂的实验,学生在3~4个学时内对实验设备原理、使用方法、实验的设计原理难以仔细消化,对实验中所遇到的现象也很难通过短时间分析建立起认识,如果教师不去启发与引导,学生就会逐渐丧失实验的兴趣,难以获得进步。为此,教师应该注重启发性教学,针对学生难以自行设计实验参数的实验进行辅助和引导,使实验顺利开展下去。
4.注重互动式教学
在实验过程中,教师与学生之间、学生与学生之间都应加强互动,在互动中碰撞出灵感,在互动中获得真知。比如,实验中更关注小组之间的合作、学生之间的交流,甚至可以通过网络连线相关方面的专家学者进行互动,提升实验效果。
三、大学物理实验教学的改革成果
经过不断的研究和实践,大学物理实验教学改革初具成效。一方面,学生通过实验获得的知识、能力大大提升,尤其是自主学习与合作探究能力得到了提高,科学素养得以提升。另一方面,学生对于物理实验的态度有了很大的转变,很多学生从应付实验而转向真正爱上实验。于此同时,物理实验教学效率也得到了提升。
四、结语
从面向21世纪科技发展和人才科学素质需求的角度来考虑,物理实验教学的改革,必须建立一种适合当代科技发展、有利于培养具有深厚的基础知识的创造性人才的教学新体系。而开展探究性、开放性、启发性、互动式实验教学,则能够着重培养学生的动手能力和观察能力,适应新形势对人才的需求。而在此过程中,高校也应该根据当前大学物理实验教学中存在的问题,来更深层次地探究物理实验教学的开展方法,更多地从物理实验教学方法、物理实验教学内容和物理成绩考核体系三方面来改革大学的物理实验教学模式,在此基础上有效促进大学物理实验教学效率的提高。
参考文献
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