论大学物理实验教学的有效性

吉莉+王旭丹

摘要：大学物理实验是为理工科学生开设的一门基础实验课程，是培养学生创新能力的重要环节，也是实验教学的重要组成部分。本文分析了大学物理实验教学的现状和重要性，结合实际指出了其存在的问题，并对提高大学物理实验教学的有效性提出了一些建议。

关键词：大学物理实验；实验教学；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）36-0269-02

一、前言

在如今科技和经济都在高速发展的21世纪，越来越需要高素质人才。这些人才不仅要具备创新精神和创造能力，还要有丰富的专业知识和专业素质。高校中的物理基础实验教学是培养科技型人才的关键。大学物理实验对于理工科院校来说是至关重要的，这是一门非常基础却也必不可缺的实验课程，也是连接物理理论知识和实验研究的桥梁。大学物理实验是大学生学习物理知识的重要环节。

二、大学物理实验教学的现状

经典物理学是一门历史悠久的自然科学，发展了几个世纪之后，已经成为比较完备的物理学。相应的物理实验经过无数次的验证和修正，已经逐渐发展为相对完善的实验，同时也被应用在人们生活和生产等各个领域中。所以，学生和教师在进行大学物理实验的过程中，大部分时间是在不断重复和验证教材上的理论知识和定理定律，难免会对实验过程感到枯燥和乏味。这种现象普遍存在于大学物理实验教学中。

大学物理实验教学过程一般包括：教师进行理论讲解，学生进行实际操作、观察实验并记录数据、课后进行数据处理，教师改实验报告等。但是这些过程中也存在一些问题，比如：学生预习不充分，只抄写预习报告没有真正理解实验；为给实验操作留充足时间教师在讲解理论时简略概括，学生难以充分理解，并且在教学过程中师生互动甚少，难以激起学生对实验的兴趣；个别小组实验中，一名学生操作整个实验，其他同学只记数据，并不会操作；数据处理抄袭现象严重；实验报告批改过程中发现的问题不能反馈给学生。这一系列问题降低了实验效率。

三、大学物理实验教学的重要性

大学物理实验课程不仅有严密的逻辑性，还有很强的实践性和应用性。通过物理实验的实操，不仅能帮助学生更好地理解物理科学的理论知识，还能提高学生的动手能力和创新思维，使学生对物理学产生好奇心和兴趣。

1.物理实验与物理学创新紧密相连。从整个物理学的发展过程来看，物理学的发展创新是通过两条路径来实现的：（1）从物理实验得出理论，在实验中发现新现象，从而得出新规律；（2）由物理理论进行猜测，通过实验得到验证。无论是哪一条路径都离不开物理实验，所以物理实验的价值也就显而易见了。

2.物理实验能够激发学生的创新思维。物理实验是具有探索性的活动，能够激发学生的创新热情和积极性。大学生是一个有强烈好奇心和求知欲的群体，并且勇于探索、乐于接受新事物。而现代大学物理实验具有探索性和实践性，正是一个十分适合他们的平台。在进行物理实验的过程中，学生们通过自己动手操作，实地观察，发现问题，积极发挥主观能动性，想出办法并解决问题。这种感觉会激起学生的热情，从而转化为动力再继续研究和创新。

3.物理实验能够培养学生的创新能力。大学物理实验不仅能够激发学生的创新思维，还能培养学生的创新能力。大学物理实验的新颖性和独特性可以提高学生的兴趣，学生对某个奇特现象产生了疑问或者兴趣，就能激发他的好奇心，进而进行思考和探究，从而得出现象发生的原理。知道了物理原理之后，学生还可以联想到同一原理的其他现象或者得出新的疑问，进而激发学生去研究新问题。这样，不仅能够提高学生的主观能动性，还有助于培养学生的创新能力。

4.物理实验蕴含科学的思想和方法。知识是死的，思想却是活的。虽然我们学习了理论知识，但是通过时间的沉淀，知识也可能会被遗忘，但若掌握了一种思想和方法，却是可是使人受益终身的。物理实验是一种实践性很强的科学活动，能让学生亲自体验物理科学的奇妙，使学生在实验中深化对基础理论知识的理解、掌握科学研究的方法和发展的规律。另外，在不断的反复实验中必定会经历挫折和失败，这有利于学生养成严谨的工作态度和一丝不苟的工作作风。

5.物理实驗能够训练学生的逻辑思维。大学物理实验就是通过围绕一个物理问题，让学生动手操作，观察、思考、分析、深入认识问题并得出结论，同时还包括设计性实验等。物理实验的整个过程都是由缜密的逻辑关系联系起来的，尤其是在设计性实验过程中，要求学生具有严密的逻辑思维。总而言之，物理实验不仅能够提高学生的创新思维、动手能力等，还能对学生的逻辑思维进行一定程度的训练。

四、大学物理实验教学中存在的问题

1.传统大学物理实验教学中的弊端。长期以来，许多院校都存在重视理论知识而轻视实验重要性、重视传授知识而轻视培养实践能力的现象。造成这一现象的主要原因首先是学校没有认识到实验教学的重要性，其次是对实验教学队伍的建设不够重视。传统的教育模式都是以师为主，大学物理实验的课程也是如此，通常都是教师一步一步地指示学生如何去做，学生则按部就班地进行机械性的操作，照葫芦画瓢，无需积极思考，使得物理实验过程显得枯燥无味，而学生也难以掌握所学的内容。受传统教育观念的影响，许多学生也不重视物理实验，对实验课程都是敷衍了事，并且对实验的预习、实验数据的分析和完成等都不能独立或者按时完成。

2.大学物理实验教学的外部条件不够完善。在大学物理的课程中，大多数院校的教材都是由本校的教师自行编写，大部分的实验都是验证性的，设计性和综合性较强的实验不多。如今的科学和科技都在高速发展，但教材上的物理实验并无多大的改动，这就导致了学生所学的内容不能与时俱进，并且，教材将整个实验的详细过程都描述出来，包括实验步骤和填写数据的表格等等，这些都不利于学生创新思维的发展。基于许多高等院校对物理实验不重视，实验经费投入不足，这便大大地限制了学生实验。物理实验的仪器设备数量有限，进行实验时可能是两人甚至多人共用一台设备，这样就不能确保每个学生都能动手进行实验了，对学生的实践性发展有很大的限制。endprint

大部分学校的物理实验室开放不理想，学生缺乏良好的环境条件进行创新性活动。学校对实验室的管理太过呆板，導致很多实验室的开放时间太少或太短、仪器设备的使用有限。当学生有新的实验设想，却不能得到仪器设备的及时支持，而教师也难以对学生进行物理实验的创新指导。实验室的开放不理想，使实验室的资源不能得到充分的利用。

五、提高大学物理实验教学有效性的措施

1.重视物理实验教学的重要性。从教师的角度来说，传统的教育模式已经落后了，不再适用于当代大学生，教师应该转变教育观念，挣脱传统思想的禁锢，摒弃传统模式，充分认识到物理实验教学的重要性。作为实验教师，应该发挥教师的主导作用，开启新的教育模式，带领学生在实验中探索物理学的奥秘。教师在上课之前应充分准备好实验内容，在课堂上可以通过激发学生的好奇心和求知欲来引导学生自己动手实验，多与学生互动交流，培养学生的学习兴趣。而学生也不应再受传统教育思想的影响，要重视大学物理实验，对待实验的态度应严谨认真。

2.改善物理实验教学的外部条件。为了适应现代社会对学生专业素质的高要求，物理实验教材不能再一成不变或者大同小异，应尽量与时俱进，实验内容也应具备实践性、应用性、创新性和综合性等。学校要认识到大学物理实验的重要性，对实验经费的投入不能不足，要满足学生进行物理实验时对仪器设备的需求，同时也要完善实验室的各种设施，包括多媒体网络设施和仪器设备安放和清洁设施等。另外，学校对实验室的管理制度也应改革，在保障实验室安全的条件下向学生开放物理实验室，使其资源能够得到充分的利用。同时为了保护珍贵的实验仪器，还可以对废旧的仪器进行改造利用。

六、结语

大学物理实验教学作为理工科院校基础实验课程的重要组成部分，是一条引导学生从物理理论走向探索物理规律的桥梁，能够有效培养学生的创新能力和实践能力。大学物理实验的重要性也将会被越来越多人所认可。提高大学物理实验教学的改革创新和教学质量是一项长期的艰巨任务，我们需要不断改善教学内容，改进教学方法，为大学生的全面发展提供良好条件。

参考文献：

[1]叶伏秋，邬云文.新编大学物理实验[M].湘潭：湘潭大学出版社，2011.

[2]赵婷婷，冯中营，王爱国.大学物理实验中DIY学习方法的应用与实践[J].大学物理实验，2012，25（6）：104-105.endprint