大学物理实验教学方法改革探讨

王国友　彭柯铭　戴圣伟，邓志宏　文景　陈光伟

摘要：针对大学物理实验教学的现状，本文从学生学习物理实验的课前预习、课堂教学和成绩考核方法等方面进行教学方法改革，激发了学生对物理实验的主动性，提高了学生的动手能力和创新能力，从而提高了物理实验的教学质量。

关键词：大学物理实验；教学方法改革；自主式学习

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）32-0275-02

大学物理实验是理工科专业学生必修的一门重要的基础课程，它不但具有丰富的实验思想、方法和手段，而且提供综合性的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、科学素質和创新能力的重要基础课程。它在培养学生动手能力、分析问题和解决问题的能力，培养学生严谨的科学思维、创新意识和适应现代科技发展的综合能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。然而，传统实验教学是一种应试教育，根本不利于培养学生的这些能力，严重制约着教学质量的提高和创新型人才的培养。因此，改革现有的实验教学模式已经迫在眉睫。

一、目前大学物理实验教学存在的问题

（一）教学方法过于单一

在传统的物理实验教学中，教师先讲解实验目的、原理、步骤和注意事项，介绍仪器并做演示实验，然后学生就按照老师讲解的步骤进行重复，把测量数据记录到实验报告纸上。这种“依葫芦画瓢”的实验教学模式不免使实验教学枯燥无味，无法激发学生的学习兴趣，抑制了学生的主动性和积极性。

（二）学校对实验不够重视

学校对物理实验不太重视，投入经费较少，致使实验设备更新换代等无法得到满足。目前普遍认为，理论教学才是学校教学的重点，实验只是对理论的补充，学校在压缩实验课时的同时，这门课程的学分也比相应理论课的学分少很多。这些观念和做法都在很大程度上降低了学生对物理实验重要性的认识，使学生重视理论知识学习，轻视动手能力的培养。

（三）成绩考核方法太简单

学校要求每个学生在做完一个物理实验之后写一份实验报告，教师基本上就根据学生这份实验报告的完成情况给一个分数，然后根据平时的所有实验分数的总体评价给出物理实验的期末成绩。这种做法致使学生的实验报告互相抄袭严重，许多学生只是为了应付这门课程而上交实验报告，而对实验的原理和操作，对实验问题的思考，对实验数据的处理等一无所知。这造就了物理实验的教学质量无法保证。

二、大学物理实验教学方法改革

（一）课前预习改革

课前预习是进行物理实验的非常重要的环节之一，学生的预习效果往往直接影响了物理实验的教学效果。当前学生的课前预习方式是写好预习实验报告，其内容包括实验目的、仪器、原理和步骤，并设计好实验数据记录表格。大多数学生通过我们编写的大学物理实验教材，将相应的内容一成不变地照搬照抄到实验报告上，更不用说去查阅相关的参考资料了。这种敷衍了事、应付式的预习根本达不到预习的目的。

课前预习方式从原来的查阅资料为主改变为以微课为主。目前，为了提高学生的学习效果，微课作为一种新的教学模式，在各种课堂教学中的应用得到快速发展，走进高校的课堂。微课通过其丰富的图片和视频等更加形象且具体的手段展示实验仪器和实验现象，使学生很快地熟悉仪器和操作，比传统的教材更能集中学生的注意力和引起学生的兴趣。我们的物理实验中心建立了微课网络教学平台，将微课应用于物理实验的课前预习，要求学生一定要在课前登陆这个平台，观看相关实验的视频，每个视频的内容一般包括实验目的、原理、仪器介绍和使用注意事项，以及实验操作的演示等。对每个物理实验的实验方案则要求学生通过查阅相关资料，自己拟定可行的实验方案。

通过将微课应用于实验的课前预习提高了学生预习的主动性和兴趣，达到了预习的目的，也使实验课变得有趣，从而提高了实验教学的效果。

（二）课堂教学改革

传统的大学物理实验的课堂教学模式是教师在课堂上把实验目的、原理、步骤、仪器使用方法、数据处理方法等详细地讲解给学生，甚至将实验的操作过程也从头到尾地演示。因此，这种“灌输式教学”导致学生无需预习和认真思考，只需把教师讲解的东西原封不动地重复一遍。学生做完实验了还不知道使用了什么原理，为什么结果是这样，更不用说培养学生的动手能力、创新能力和科学素养了。要从根本上改变这种现状，必须对这种课堂教学方式进行改革。

1.开展以学生为主体的实验教学。课堂教学应该是以学生为主体，教师为主导的教学模式。在教学的过程中，教师要对学生进行启发式的引导，学生要在老师的引导下自主学习，自主探索和思考，而不是被动接受老师说的一切。首先，要求学生自己设计实验方案，教师对学生设计的方案加以指导，学生据此对不妥之处加以修改。然后，教师指导学生按照设定的方案自己组装实验装置，了解仪器的使用方法和注意事项，进行实验操作并记录测量数据以及测完后的数据处理。在整个过程中，教师要及时关注学生的实验进程，发现问题要及时指正。最后，指导学生进行有效的实验分析，对明显错误的数据要求学生反思，找出原因，甚至重新进行数据的测量。

2.开展学生主动参与的讨论。积极主动的讨论往往可以让很多问题找到答案，加深对一些问题、实验原理、实验操作过程等的理解。每次实验完成后，让学生分组讨论一些问题，如对学生确定的实验方案进行讨论，选出正确可行的实验方案；对操作方法进行讨论，怎样操作才是对仪器正确的操作；对实验结果的讨论，分析误差偏大的原因，应该怎样做才能减小误差；对数据处理方法的讨论，采用哪种处理方法可以使计算过程更简单或计算结果更好；讨论相同的实验方案还可以用来测量什么，可不可以改进，还有没有别的方案，让学生做到举一反三，拓展思维。当然，讨论时教师和学生都要积极参与，激发学生积极思考的同时提高学生的主动性，促进学生的创造能力的培养。

（三）考核方式改革

大学物理实验的成绩考核方式在教学中有着重要的导向作用，它直接影响了学生进行物理实验的整个过程。目前的大学物理实验的考核方式通常是平时完成实验报告和在期末时对学生进行实验考试，这种考核方式没有发挥出学生的主体作用、主动探索精神和創造性实践能力，造就了学生对物理实验的应付式学习。不利于激发学生全身心地投入物理实验的学习过程中。

对于这种现状，我们采取提高平时实验成绩的比重，从原来50%提高到70%，使学生更加重视实验的平时学习。从课前预习、实验操作过程、实验讨论表现、实验报告完成情况等方面对每个实验进行综合评价。（1）课前检查预习报告。要求学生利用微课、教材和资料等完成预习和预习报告，上课之前交教师检查和评分，决不允许没有交或没完成预习的学生进实验室做实验。（2）课中对实验操作评分。教师要关注学生操作的全过程，对学生的实验仪器的操作方法是否正确、实验操作是否规范、数据记录是否正确、数据处理方法是否得当、实验结果是否合理等进行评分。对动手能力强、有创新等表现优秀的学生给予适当的加分。（3）实验讨论评分。实验做完后进行教师主导、学生积极参与的讨论，对讨论中非常积极、有创见的学生给予表扬和加分。教师还应对实验方法、操作、结果等方面加以总结，使学生对整个实验有个总体上认识和提高。（4）实验报告评分。教师对学生上交的实验报告从实验数据处理、思考题的完成、实验结论的表述、实验误差的分析等情况加以综合评分。

三、结论

通过对大学物理实验的课前预习、课堂教学模式和成绩考核方法的改革和实践，使学生从原来的应付式、接受式学习向自主式、探究式学习转变。在教师主导下，以学生为主体、学生主动参与的课堂教学模式有效地激发了学生的学习兴趣，提高了学生的主动性和创造性，锻炼了学生的动手能力和创新思维能力，从而提高了大学物理实验的教学质量。

参考文献：

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