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如何提高大學物理實驗課程的教學效益
如何提高大學物理實驗課程的教學效益
胡建明
�。ㄖ貞c師范大學物理與電子工程學院，重慶401331）
摘要：大學物理實驗課程不僅能鍛煉學生的實踐操作能力，還能培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維、科學的研究方法和嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。教師應在教學內(nèi)容、教學手段和教學方法等教學策略上下功夫，才能激發(fā)學生學習的興趣，取得令人滿意的教學效益。
關鍵詞：大學物理實驗課程；教學策略；教學效益
作者簡介：胡建明，重慶師范大學物理與電子工程學院副教授。
大學物理實驗課程作為本科院校理工科專業(yè)學生的一門必修課，不僅能鍛煉學生的實踐操作能力，還能培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維、科學的研究方法和嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。在教學過程中，若使用傳統(tǒng)的、一成不變的教學模式，必定會使學生失去學習興趣，因此，教師應在教學內(nèi)容、教學手段和教學方法等教學策略上下功夫，才能激發(fā)學生的學習興趣，以取得令人滿意的學習效益。
一、教學內(nèi)容應有側(cè)重點
大學物理實驗課程的主要學習內(nèi)容有力學、熱學、光學、電磁學、近代物理實驗、綜合性實驗和設計性實驗。其中，綜合性實驗和設計性實驗屬于提高型實驗，其余的屬于基礎型實驗。在實際教學過程中，由于學生在所學專業(yè)、掌握的物理知識、動手能力、興趣等方面存在著差異，教師在教學內(nèi)容上要根據(jù)學生的具體情況做出選擇，要有側(cè)重點，切忌“大鍋飯”型的教學模式。例如，對于非物理專業(yè)的學生，教學目的主要是普及物理知識、輔助其所學專業(yè)的學習，則基礎型實驗是主要的教學內(nèi)容。而對于那些物理專業(yè)的學生，除了掌握基礎型實驗之外，還應涉及一些提高型實驗。在物理專業(yè)學生內(nèi)部，學生的學習水平也參差不齊，因此，提高型實驗中也應劃分層次。教學內(nèi)容要因人而異、要有側(cè)重點，才能有效地提高學生的學習效益。
二、教學方法和手段應多樣化
1.形成實驗小組和團隊。在科技日新月異的時代，沒有任何一項偉大的科研成果是在個人的單槍匹馬下取得的。目前，高校培養(yǎng)理工科大學生動手實踐、科研意識和創(chuàng)新能力的重要方式是實驗課，實驗課的教學效益需要一些傳導機制去激發(fā)，其中，實驗小組和團隊協(xié)作就是實驗教學的重要組成部分和有效機制之一。促進小組團隊協(xié)作，提高實驗教學質(zhì)量，不僅可以激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識，還能提高鍛煉學生的任務分配和團隊合作能力，為今后能更好地適應社會做準備。因此，在大學物理實驗課程教學中，教師可以改變傳統(tǒng)的學生單獨實驗的模式，把學生分成小組或團隊，并在實驗團隊中分配任務和角色，如組長、實驗方案設計員、實驗步驟操作員、實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計員、數(shù)據(jù)分析員、誤差測量員、實驗報告撰寫人員等，在完成這些角色的過程中，學生逐漸培養(yǎng)團隊合作意識。當然，這些實驗團隊的存在是長期的，課內(nèi)外都要有，才能使學生們互相幫助、互相監(jiān)督、互相激勵，形成科學實驗的常態(tài)化。另外，這些實驗團隊的角色應根據(jù)不同的實驗內(nèi)容定期更換，讓學生適應各種角色和任務，熟悉科學實驗的各個環(huán)節(jié)和步驟。
實驗教學效益的體現(xiàn)和有效的實驗小組和團隊密不可分。組建有效的實驗團隊，必須從成員的能力構成、考評方式等方面對團隊進行精心設計，最大限度地減少平均分配和吃大鍋飯行為。在組建團隊之前，教師應熟悉對學生的智力、技能、學習態(tài)度的情況，把不同的水平層次的學生組合成若干個實驗小組。各小組在整體學習能力上應該大致相當，這樣彼此才有比較的基礎。小組內(nèi)部成員在學習能力、知識水平、性格等方面應具有顯著差異性，這樣在將來的學習過程中才能體現(xiàn)出互補性和分工合作的必要[1]。確定了小組成員，組長的選擇也非常重要，因為組長能在團隊中、團隊和教師之間起到協(xié)調(diào)和溝通的作用。組長可以小組內(nèi)民主推選。根據(jù)成員的實際情況，組長把實驗任務進行分解，形成實驗設計任務書。教師對任務書給出反饋意見。小組根據(jù)最終確定的任務書開展實驗，由團隊成員協(xié)商，對實驗任務進行合理分工，明確每個成員的職責。最后，各小組以團隊為單位提交實驗分析結果報告。這種以小組為單位，合理分工、明確職責、協(xié)同合作的實驗教學形式有利于提高學生主動學習、思考和交流合作的能力。
2.采用學生主導型教學。傳統(tǒng)的大學物理實驗教學過程以教師為主導，學生在教師的指導下按部就班地進行實驗，學生在教學中失去主動性，從而妨礙其創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。(www.htc668.com)大學物理實驗課程的主要目的是教會學生使用各種儀器設備，在掌握實驗方法和手段的基礎上，通過實踐真正領會物理規(guī)律，學會用實驗方法去驗證理論[2]。因此，在大學物理實驗教學過程中，教師應該鼓勵和指導學生學會自己去設計實驗方案、在實驗過程中分析問題和解決問題。
激發(fā)學生的學習興趣、培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和動手能力，就應拋棄傳統(tǒng)的教師主導型教學方式，形成學生全面參與，積極發(fā)揮學生主觀能動性的討論式教學模式。討論式教學法是指在教師的啟發(fā)引導下，學生圍繞學習目標主動學習，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題，通過學生與學生之間，教師與學生之間的相互交流，共同探討、展示結果，使學生主動地獲得知識，提高能力的方法[3]。
3.改變單一的評價模式。大學課程的考核方式向來比較單一，期末理論知識考核是主要的評價模式，存在著“一錘定音”、片面的弊端。除了期末理論知識考核、實驗操作考核之外，大學物理實驗課程的評價方式應該朝著多樣化發(fā)展。如以上提到的實驗小組和團隊的合作效果、課堂討論的效果、課外實踐的成果、比賽獲獎的成果等都可以納入考核的項目。這樣，才能對學生的學習表現(xiàn)做出客觀公正的評價，從而進一步激發(fā)學生的學習興趣和學習動力，有效提高學習效益。由此可見，學習和評價是相互聯(lián)系、互為動因的。
此外，應將實驗成績的評定由原來的個人實驗分析報告向團隊綜合表現(xiàn)轉(zhuǎn)移。我們應注重考查學生的實際知識掌握能力和運用情況，不僅要考查學生的個人能力，更要考查團隊的整體實力。同時，盡可能讓學生也參與到考評中來，以此提高考評的透明度和公正性。
4.堅持科研與教學相結合�？蒲性从诮虒W，科研促進教學[4]。科研與教學的互動是本科院校的重要特征�？蒲惺切轮R和新技術的源泉，是高校提高教育質(zhì)量的推進器。只有不斷地進行科學研究，才能豐富學科內(nèi)涵，拓展學科知識，提高教學水平。教師應加強自身的理論和實驗基礎，及時了解和掌握物理學方向的最新動態(tài)，與時俱進，不斷地研究科學的教學方法，在努力培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才，形成常態(tài)化的科學的育人機制的同時，提升自己的教學和科研水平。
其次，學校應加強科研設施對改善實驗教學的支持力度。加強科研經(jīng)費對改善實驗教學條件的支持力度。保證在科研中改善教學條件在教學中促進科研，做到教學和科研的一體化，使其相互促進，相得益彰。為提高學生實驗教學和科研的積極性，學校也可以在科研經(jīng)費預算中設立大學生科研創(chuàng)新基金預算項目，用于支持學生的實驗創(chuàng)新和科學研究。組織具有科研潛力的學生結合專業(yè)學習確立或參加教師科研課題研究，開展學生結合專業(yè)學習進行科研立項活動。對學生提出的科研課題經(jīng)院專家評審通過就可以獲得大學生創(chuàng)新基金支持，并在教師指導下完成課題研究，指導教師由負責課題的學生自行聘請。同時要求教師在確立課題時要吸收部分學生參加課題的研究過程，要讓學生在課題研究過程中了解科研，培養(yǎng)學生的科研能力。給學生創(chuàng)造機會，讓學生參與大型的學術科研交流活動，拓寬學生的視野，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
這樣，實驗教學才能常態(tài)化，實驗教學的效益才能最大化，最終為科研服務。
三、結語
安排合理的教學內(nèi)容，運用有效的教學方法手段，才能切實地激發(fā)學生對大學物理實驗課程的學習興趣，提高教學效益。在實際教學中，應注意理論和實踐相結合，根據(jù)具體情況，不斷改進教學策略。
參考文獻：
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