大学物理实验课堂教学探索

刘泽江

摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着科学技术的发展，将网络技术引入教学过程已成为一种有效手段。与以往的传统教学比较发现，过于单一和无趣的教学模式和方法不仅影响了教学质量，还降低了效率，也压抑和束缚了學生对知识的好奇心、积极性、创造性和思维的多向性，这在很大程度上影响了对学生创新能力的培养。物理学科是一门以实验为基础的自然学科，因此，大学物理实验教学在大学物理教学结构中应占有主要地位。

关键词：大学物理实验;网络选课;改善课堂教学效果;教学条件改进

引言

物理实验课程是大学物理基础课程的重要组成部分。近年来，随着经济的飞速发展和科技的不断进步，提升高校物理实验课程的教学质量、把实验与理论知识结合在一起成为广大高校物理教育工作者不断思考的问题。

1大学物理课程教学的现状

1.1教学基础条件方面

大学物理课程和物理实验课程的教学过程各自分为两个学期完成，共安排了5个理论学分和2个实验学分。由于大学物理课程的理论性强、知识结构复杂，教学过程学时安排紧张，主要以讲授书本知识为主，对书本之外的相关知识和研究前沿扩展较少。部分学生修完课程之后仍可能存在一些认识误区，认为大学物理课程仅是高中物理的重复和复杂化，而没有意识到大学物理在专业课程及专业发展中的基础作用和重要应用。学时不足限制了教学内容和方法的改革空间，难以全面培养学生的创新意识，不能满足后期的强理论性课程的学习需求。物理实验设备仪器数量较少，在实验安排过程中经常存在冲突，导致一些实验项目安排在晚上或周末进行。物理实验设备硬件陈旧，缺乏全面维护，影响了学生的实验操作体验和学习积极性。

1.2学生方面

在课前预习中，枯燥繁杂的文字解说、机械死板的仪器结构图极大考验学生的学习耐心和积极性，大多学生并不能从缺乏趣味的书本材料中对实验内容形成立体化映像，因此在课前预习中常表现为积极性低、主动性差，一些学生在预习报告中敷衍了事、抄袭，甚至完全不预习。在实验课程中，基于有限的课时考虑，实验教师大多会直接重点讲解实验知识要点，而并不会以引导的手段促进学生主动探索。因此，实验操作基本以临摹完成任务为主要目标，学生在实验课程中缺乏主动性，不会独立思考、分析问题，所有问题全都依赖于教师指挥和解答，课堂整体上缺乏独立思考和探讨的氛围。实验课程的完成即整堂课的结束，课堂学习并不具有课后延展性，学生完成实验报告后互动交流的可能性和频率较低，学生疑惑无法及时解答，知识无法及时巩固，直接影响教学质量。

2大学物理实验课堂教学策略

2.1把实验教学和理论教学融合在一起

物理教学中的演示实验是最直接明了的教学手段，对于教授物理基础知识、强化学生的独立思考能力以及提升学生的动手能力都很有帮助。尽可能地使大学物理实验课程教学的进度与大学物理理论教学进度保持一致，将两种教学合理地融合。比如，在大学物理实验课程中尖端放电现象演示的教学互作用之前，实验课程的教师已经做了尖端放电的实验，接下来提出了下面的问题：“小球和尖端等电位，它们的上部和上极板的距离是相等的，但是为什么尖端还是可以放电？”理论课上学习了静电场中的导体知识，而实验课上又观看了具体的实验，学生便可以轻松地找到问题的答案。虽然小球和尖端电位是相等的，球形电极处曲率小，电荷聚集得少，两极间的电场弱，空气层没有被穿透、不放电，但是尖端电极处曲率大，电荷聚集得多，正负电极间电场强，空气层直接被穿透了，因此导致尖端放电。这就是实验课程和理论知识相结合的一个很好的案例。不仅如此，还可以安排物理理论教研团队和实验教学团队互相交流，探讨把物理实验教学和理论教学融合在一起的方法。

2.2利用多媒体资源开展多元融合的理论教学

物理实验项目需要投入较多的人力和时间，而且受到仪器设备和场地限制，因此在理论课程的课堂教学过程中难以进行大规模的演示性实验教学，这种情况下可以充分利用多媒体资源进行课堂教学。选取和制作一些生动具体的视频、动画增强学生对物理规律的理解和认知，如角动量守恒原理可以利用花样滑冰、跳水等贴近生活的事例解释。此外，对部分物理实验的操作过程进行录像，在理论教学过程进行播放和回顾，能够提高学生对物理实验操作的重视，也强化了学生对理论规律和实验现象之间关系的认识，有利于对基础知识的融会贯通。对于一些理论知识的重点和难点，教师在课余制作微课小视频，学生可进行复习观看，加深对相关知识的理解和掌握。

2.3深入开发虚拟仿真实验

实验部分在整个物理学科的教学中占有相当大的比重，因此教师与学生也应对提升实验操作能力提高重视。但从实际情况来看，学生受到多方面因素的阻碍，难以真正从实验环节获得应有的学习效果，多数实验教学安排均浮于表面，未对学生提升操作能力产生实质性的帮助。而科学技术逐渐渗透使用于实验课堂，便可有效解决上述问题。高校可利用建模软件来设计虚拟的设备和仪器，来模拟真实的实验环境。学生可在此仿真环境中开展实验操作，自行设计方案、制定操作步骤，核准参数，检查使用的设备及仪器的性能等，最后开展实验操作流程。虚拟的操作软件能够达到的智能水平较高，如果发现学生在操作过程中出现误差，则会自动提出预警提示，并以正确的操作方式辅助学生进行纠正。但虚拟操作不同于真实操作，也无法取代真实的实验操作，只能作为真实实验之前的演练，为正式实验提供补充。可见，虚拟的实验环境能够为师生间的交流搭建良好的平台，有效激发学生参与操作的积极性，有效推动学生获得理想的实验经验和技能。

结语

在进行大学物理教学时，应注意将实验教学和理论教学融合，把演示实验和理论教学融合在一起，搭建创新物理实验的综合平台以及调整考试内容结构，同时还要注意理论教学和实践教学的同步。这些措施可以有效地提高大学物理课程的教学质量，为学生综合素质的养成打下良好的基础。

参考文献

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