大学物理实验自主学习模式研究

王德丰

摘要：文章论述当前应用型本科院校学生学习物理的现状、应对措施，从激发兴趣和激励思考等角度提出物理实验自主学习的方法和途径。

关键词：大学物理实验；自主学习；理念建设；现代信息技术

一、目前大学生学习物理实验的现状

据笔者调查，目前很多高校的物理实验都没有对培养学生自主学习能力给予足够的重视，虽然几乎所有的高校都不同程度的开设了研究性、设计性实验，旨在培养学生自主实验的能力，但仍有相当部分是流于形式，仍然采用教师讲解、学生照做的方法，在很大程度上束缚了学生自主探究和创造能力的发挥。主要表现在以下几个方面：1.教学过程限制得太死板，只强调学生“做”实验，而不是强调学生“学会”做实验。由于教科书对实验的目的、内容、方法、步骤乃至记录表格都一应俱全，所以学生做实验大都是机械式的，根本用不着独立思考，更谈不上自主学习与自主探究。2.教学方法和教学手段相对滞后，仍大多采用单层次教学方式，忽略或不重视与计算机多媒体和网络相结合的现代化激发兴趣的教学手段，忽视现代化信息技术在大学物理实验中的应用。3.实验教材内容陈旧。传统的物理实验多是源于经典物理学的一系列验证性和仿效性实验，对于这些物理学里程碑式的实验，我们当然应该继承和发扬。但随着科技的飞速发展，知识更新的加快，实验教材中的很多内容已无法适应时代的要求。因此必须进行内容上的改革，多增加设计性实验并在其中渗透前沿技术。

二、应对措施

建构主义认为学习是学习者通过已有的经验知识结构对新知识进行主动建构，而不是被动对知识的记载和吸收。学习具有自主性、情境性和社会性；学习者不再是外界刺激的接受者而是知识意义的主动建构者。教师不再是知识的灌输者而是意义建构的帮助者、促进者，教学媒体不仅是教师的教学手段，而且是学习者的认知工具。

传统的物理实验教学强调的是单一的、被动的教学模式，忽略了学生的主动性、独立性。自主性学习是在教师的指导下，以学生自己的体验，参与和探究为主的学习方法。教与学的关系体现在学生主动参与，师生双向互动。学生通过自己的经验主动建构知识与技能，围绕学习的要求安排学习环境，完全成为学习的主人，使课堂教学不再受限于教科书，学习的空间与时间得到拓展。学生在主动求学的过程中，不仅对所学知识有更全面、更深入的理解，而且培养了自主学习的意识，学会了怎样研究问题。

三、大学物理实验自主学习模式的构建

我们在大学物理实验教学中从几个方面培养学生的自主学习能力：

1.完善自主学习的环境

① 硬件设施

信息高速的当今，实验室同样也离不开网络通信。要求学生自主去学习，学生在探究过程中自然需要各种媒介的支持。这就要求实验室要具备畅通的网络交流平台，必要时可以搭建供物理实验用的专用通道，给学生以最大的信息支持。

② 理念建设

有调查数据表明，超过80﹪的学生愿意自主进行物理实验的完成，但客观的讲，其中有相当部分的学生不知道或不很清楚如何去自主实验，这就要求我们组织教师学习当代实验教育理论，明确自主学习策略的基本特征，做到无论在理论课上还是在实验课上，都能适时的渗透自主学习的方法、途径，真正形成教师指导、学生实验自主学习的理念，潜移默化的给学生灌输自主学习的思想及重要性，

2.适时更新实验内容

事实上，实验内容的更新与实验设备的更新是同步的。科技飞速发展的今天，实验的形式和采取的方法也日新月异，且不断进步、改良。过去有些实验内容或方法已经无法满足我们的探索需求，实验内容的适时更新，不仅可以从中获取较前沿的信息，还可以激发学生的兴趣，激励学生自主学习。

3.重视现代信息技术在物理实验中的应用

现代信息技术的这些发展和应用，给我们物瑰实验教学带来了新的活力，现代化的大学物理实验中心应该尝试将计算机、网络等现代信息技术教育手段引人物理实验教学中，一方面，这种技术会很有效的激发学生的学习兴趣，另一方面，这一新型的教育手段还将在物理实验教学中发挥巨大作用，推进物理实验教学改革和教学方法、教育技术的现代化。

1）用计算机处理实验数据

计算机具有运算速度快的特点，因此在处理实验数据方面得到了很快的发展。如用计算机进行求平均数，最小二乘法、用逐差法处理数据、解方程等运算。并且可多次重复运算，具有自动更新、存储、打印等功能，另外计算机也具有很强的图形图像处理能力，对数据进行动态分析能力等，应用计算机特别适合于数据量大、重复性强、运算量大的数据计算。

2）计算机模拟物理实验

在物理教学中，有相当一部分内容比较抽象或者是微观、动态的过程，没有与之相配套的直观教具，无法直接演示，使得抽象思维较弱的学生难以认识这复杂的世界，造成了物理难教难学的被动局面。用微机作为辅助教学工具，则可充分发挥它的优势，在传统演示教具中无法涉及的地方大显身手，弥补学生直观感觉的不足，减少其抽象思维的难度。

3.用计算机采集处理数据

把现代科技中微机实时测量技术引用到实验教学中，利用微机做实验终端，通过接口电路、各类传感器和常规仪器共同完成各类物理量的测量，可以提高测量的精度和实验效果，完成一些常规仪器难以完成的实验，把传统实验仪器发展为功能齐全的现代化，智能化的教学仪器。

参考文献：

[1] 刘永平，现代信息技术在物理实验中的应用，陕西师范大学继续教育学报，2014.10

[2] 刘旭东 等，大学物理实验学生自主学习调查分析与实践初探，实验室研究与探索，2010.10

[3] 郑晓慧 等，物理实验课程中自主性学习的培养，文教专论[J]，2012.01

[4] 孙兴川 等，应用型本科院校中分层次模块化大学物理实验模式的构建[J]，2015.03