信息时代“大学物理实验”探究性教学设计

严立云

[1.吉林师范大学 物理学院，吉林 四平 136000；2.物理国家级实验教学示范中心（吉林师范大学），吉林 四平 136000]

在信息时代，互联网信息技术对社会各方面的发展造成了极大的影响。网络信息技术在大学教育教学中的有效应用，在创新教育模式、改善教育理念、提升教育质量方面发挥了重要的推动作用。在“大学物理实验”教学中，可以综合利用网络信息技术，构建网络实验教学平台，引导学生进行探究式物理实验学习，促使学生积极参与物理实验并提高主动性，促进学生创新能力的提升与优化。

1 “大学物理实验”实施探究性教学模式的意义

1.1 提升大学生的创新能力

在信息时代，社会经济发展模式出现重大变革，对高校的人才培养目标和培养模式提出了更高的要求。在社会发展的新形势下，对具有较强实践能力的创新型复合人才的需求越来越大[1]。因此，高校要结合社会对人才的新需求，综合利用网络信息技术，推行新型的“大学物理实验”教学模式，鼓励大学生开展自主探究式学习，优化探究式教学设计，让大学生在掌握基本的物理实验方法、知识、理论的基础上，拓展其创造性和创新性思维，锻炼其实践能力，满足社会发展新时期的人才需求。“大学物理实验”课程是理工科学生掌握基本物理知识的重要途径，可以为大学生未来参与更加专业化和有针对性的物理实验奠定良好的基础。教师要遵循自主探究性教学模式的原则，突出体现学生在教学设计中的主体地位，鼓励大学生开展自主实验探究，强化其实验操作和组织能力，帮助大学生树立正确的科学探究意识，提升“大学物理实验”课程教学的质量，为社会输送更多创新型人才。

1.2 创建轻松、民主的教学氛围

在传统的“大学物理实验”教学中，学生往往具有沉重的学业负担，再加上教师的教学模式较为单一落后，难以激发学生的兴趣。因此，以往的“大学物理实验”教学气氛较为沉闷，学生缺乏主动参与和自主思考探究的积极性，甚至对枯燥的物理实验相关课程产生抵触情绪[2]。基于此，可以综合利用信息化教学手段，采取更加多样化和灵活性的教学形式，提高实验教学的趣味性，让学生主动参与课堂教学，让学生真正成为课堂的主人，开展自主性探究活动，主动发现问题、解决问题，使整个课堂氛围更加活跃和轻松，有利于学生发挥创造性思维。

1.3 强化学生的实践组织能力

在探究性教育模式下，教师和学生的角色发生了较大转变，教师由原来的指挥者转变为辅助者，改变了以往“教师发布学习指令，学生被动接受”的局面，学生也逐渐成为实验课堂教学的主人，掌握了更多自主权，成为课堂的主导者，能够自主开展学习和规划，并自行完成物理实验的准备、操作等学习活动，而教师作为辅助者从旁指导[3]。通过这种方式，可以锻炼学生的自主探究能力，强化其实验组织能力和实践操作能力，提升其综合能力。

2 信息背景下“大学物理实验”网络探究性教学

在信息技术背景下，构建网络探究性教学平台，开展有效的网络教学，引导学生利用网络信息技术进行物理实验自主探究，提高教学质量。

2.1 网络教学平台设计要求

在设计“大学物理实验”探究性教学平台时，首先，要注重遵循以人为本的设计理念，从人的角度出发，尽可能地保障平台界面简洁化和直观化，方便学生和教师使用。为了吸引学生的使用兴趣，还可以添加一些美观性元素，使界面更加生动形象，强化学习效果[4]。其次，要提高平台设计技术的稳定性和安全性，加大技术投入，提升设计技术水平，降低出错率，保障物理实验探究性活动有序开展，提高学习质量。再次，要保障平台设计的科学性和合理性，确保物理实验理论、方法、技能知识等方面能够遵循相关规范，保障平台运行的可靠性。最后，要保障平台设计的实用性，结合探究性教学的实际需求，保障平台功能设置和模块划分具有较强的实用性，实现物理实验教学的目标。

2.2 网络教学网站的建设

在探究性“大学物理实验”平台网站的架构中，主要分为六大功能模块：（1）情感感知模块，主要是结合学生的实际生活以及学习过程中遇到的相关现象和问题，带领学生自主探讨，联系实验内容，为学生创建真实的教学情境，在吸引学生兴趣的同时，又提升了物理实验探究的深度和广度，并将学生的注意力较好地集中到物理实验探究活动中。 （2）实验指导模块，主要是在教师的协助下，引导学生掌握学习目标，探究学习内容和主要目的，全面了解和掌握探究实验所用到的实验仪器设备、试剂等使用方法和注意事项，采取科学的方法营造科学的实验氛围，帮助学生开展主动性的实验探究活动，在教师的指导下，遵循相关的物理实验要求，结合实验目的，制定科学、合理的实验探究方案，并全面、真实地记录。（3）探究实验模块，主要为学生提供一些物理学习资源，让学生在网络平台进行仿真模拟物理实验探究，并掌握一些学习工具的应用方法等。（4）协作交流模块，主要是网络线上交流模块，引导学生利用网络平台开展即时性的交流沟通，如聊天室、BBS、电子邮件等，根据网络实验活动的开展进行互动交流，交换意见和想法，保障物理实验探究活动顺利进行[5]。（5）成果评价模块，通过该模块，学生可以把物理实验自主探究的成果上传到网络教学平台的后台，教师也可以在该模块为学生提供一些测试题目、实验等，对学生进行在线测试，为物理实验网络探究教学的效果评价提供参考依据。（6）拓展延伸模块，主要是为了进一步提升物理探究实验的深度和广度，为学生提供一些物理实验之外的、与之相关的拓展性学习材料，并提供最新的物理知识，也可以放置一些和物理实验知识相关的网站链接，方便学生进行拓展性学习，扩大物理实验知识范围，开拓物理实验知识视野。

2.3 建设网络教学资源库

在“大学物理实验”网络实验探究性教学活动中，需要同时构建完善的网络教学资源库，为学生和教师提供全面的实验资源等资料，保障网络探究学习活动的有效开展[6]。其中，网络资源教学库中主要包含以下模块：（1）实验素材库，为物理实验的开展提供全面的素材资源；（2）专题知识素材库，整理物理实验知识，并形成多个知识专题，便于学生进行集中化学习；（3）协作学习库和探究成果库，记录并上传学生协作探究和实验探究的成果，对实验过程、成果、实验思想等数据信息进行全面记录和存储，便于学生查找和教师评价等；（4）拓展素材库，为学生提供多样化和全面性的物理实验拓展知识，助力学生拓宽物理实验知识视野，提升物理探究实验的深度和广度。此外，在资料库中还有研究课题库，为学生物理实验探究活动的开展提供学习模板，让学生选择合适的课堂开展探究性实验，也可以为学生提供多样化的探究性课题，让学生在没有合适的探究课题时进行选择。

2.4 “大学物理实验”探究性教学评价

教学评价是开展探究性物理实验教学的关键环节，不仅可以综合检验学生的学习效果，也可以为教师探究性网络教学设计的改善和优化提供依据，保障教学设计的合理性和可行性。在探究性物理实验教学中，教师可以从知识、能力、情感3个方面对学生进行评价[7]。在信息技术背景下，首先，可以利用网络教学平台中的实验成果和在线测试结果进行评价，检测学生对物理实验知识、技能的掌握程度；其次，在学生开展自主性探究实验的过程中，教师要注重对学生的探究态度、思路、方法等进行过程性动态评价；再次，还要注重对学生在探究实验中表现出来的创新能力、创新设计等进行评价；最后，引导学生进行自我评价并与同学相互评价，开展实验成果交流会，鼓励学生自主发言，强化自主思考能力。

3 “大学物理实验”探究性翻转应用

在信息技术背景下，教师可以开展翻转课堂教学，实行线上线下混合教学方法，为学生提供更广阔的自主思考和探究的空间，提升物理实验探究性教学效果和质量[8]。在上课前，教师可以将相关的物理实验知识，如实验理论、实验设备使用方法、实验注意事项等制作成微视频，上传到网络教学平台，让学生进行课前预习，并记录难点、疑点知识，或者利用网络沟通平台及时向教师咨询；在实验课期间，由于学生已经进行了课前预习，掌握了基本的实验知识，教师可以直接引导学生开展物理实验探究性操作，节省课堂实践时间，也可以提升学生的操作能力。其间，教师要引导学生自由探讨，提升物理实验课堂氛围的活跃性，激发学生的灵感，提升其创新能力和创造能力。

4 结语

随着网络信息技术的逐渐发展，信息技术手段和设备在教育教学中得到了广泛应用。在此背景下，开展“大学物理实验”探究性教学，可以借助功能强大的网络教学平台，指导学生开展自主探究实验活动，充分发挥学生在实验教学中的积极性和主动性。采用翻转课堂教学模式，激发学生兴趣，提升“大学物理实验”教学的有效性，全面提升学生的创新能力和创造能力，为社会输送更多高素质创新型人才，助力社会经济持续、稳定发展。