楊氏模量實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

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篇1

[關(guān)鍵詞]物理實(shí)驗(yàn) 應(yīng)用型高校 問題

[中圖分類號(hào)]G521 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349（2013）07-0222-02

物理實(shí)驗(yàn)是教育部規(guī)定唯一單獨(dú)面向理工科各專業(yè)學(xué)生開設(shè)的基礎(chǔ)課程。物理實(shí)驗(yàn)不但能夠使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，還能夠培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、主動(dòng)探索的精神，實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的道德品質(zhì)，遵守操作規(guī)程、注重安全的科學(xué)習(xí)慣等，同時(shí)，也能為各專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。因此，物理實(shí)驗(yàn)課對(duì)于應(yīng)用型高校而言非常重要，但隨著科技日新月異地發(fā)展以及當(dāng)代大學(xué)生的新特點(diǎn)，應(yīng)用型高校的物理實(shí)驗(yàn)課也出現(xiàn)了一些新的問題。筆者經(jīng)過多年的教學(xué)研究，分析了應(yīng)用型高校物理實(shí)驗(yàn)課存在的若干問題，并提出了解決辦法，希望能夠?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)的改革提供經(jīng)驗(yàn)。

一、應(yīng)用型高校物理實(shí)驗(yàn)課中出現(xiàn)的問題

（一）傳統(tǒng)的課程系統(tǒng)適應(yīng)不了科技的發(fā)展和工程實(shí)踐的需要

從教學(xué)體系上看，以力、熱、光、電的形式來安排實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)適應(yīng)不了多學(xué)科交叉發(fā)展的形勢(shì)；從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上看，一些驗(yàn)證性的、純理論性的、與工程實(shí)踐無關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程依然在教授；從教師隊(duì)伍上看，教師知識(shí)更新速度較慢，教師對(duì)教學(xué)改革、教學(xué)設(shè)計(jì)等方面的科研能力不高，教師對(duì)與專業(yè)相關(guān)的工程實(shí)踐需要不甚了解，這些都造成現(xiàn)有的課程系統(tǒng)不能及時(shí)升級(jí)，使其遠(yuǎn)落后于科技發(fā)展的速度。

（二）學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)不夠重視

由于學(xué)生意識(shí)不到物理實(shí)驗(yàn)的作用，學(xué)習(xí)又帶有功利性質(zhì)，因此，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課就沒有像專業(yè)課那樣重視。不少學(xué)生認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)課就是在重復(fù)前人和書本的內(nèi)容，驗(yàn)證已學(xué)過的理論知識(shí)，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)馬馬虎虎、敷衍了事。課前不預(yù)習(xí)，課堂上按部就班地遵照教科書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，不做思考。操作過程中遇到問題馬上詢問老師，而不是自己先自行判斷分析，同學(xué)之間互相比照數(shù)據(jù)，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的不夠重視表現(xiàn)在另一方面就是不認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。例如，對(duì)學(xué)生的基本信息，像姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)、實(shí)驗(yàn)日期等填寫不完整；預(yù)習(xí)報(bào)告字跡不工整，內(nèi)容完全照搬教材，數(shù)據(jù)處理不夠規(guī)范等。一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果通常是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式體現(xiàn)出來的，而實(shí)驗(yàn)報(bào)告的不認(rèn)真完成卻從側(cè)面反映出學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的不重視心態(tài)。

（三）學(xué)生理論知識(shí)掌握不牢，缺少做物理實(shí)驗(yàn)的意愿

這里的理論知識(shí)掌握不牢是指：一是學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前的物理理論知識(shí)掌握不牢，二是指進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的普通物理理論知識(shí)掌握不牢。而很多物理實(shí)驗(yàn)是以一定的物理理論知識(shí)為背景的。例如，“拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏模量”實(shí)驗(yàn)是以楊氏模量這個(gè)概念為背景，學(xué)生如果不理解楊氏模量的知識(shí)，就無法很好完成這些實(shí)驗(yàn)，也就不可能有更深刻的認(rèn)識(shí)。

由于自中學(xué)起，物理就給學(xué)生留下了難學(xué)的印象，加上基礎(chǔ)薄弱，因此對(duì)物理感興趣的學(xué)生少之又少，而學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的接觸機(jī)會(huì)又很少，使得學(xué)生不自覺地將對(duì)物理理論的印象轉(zhuǎn)移到了物理實(shí)驗(yàn)上，認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)也是很難學(xué)的。這種畏難情緒造成了學(xué)生還未學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)課程就缺少了做物理實(shí)驗(yàn)的意愿。

二、針對(duì)以上在應(yīng)用型高校物理實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題，提出了以下的解決辦法

（一）加強(qiáng)對(duì)學(xué)生、專業(yè)、學(xué)校、科技、工程實(shí)踐等方面的了解，不斷提高教師教學(xué)、科研的針對(duì)性

第一，要了解學(xué)生的知識(shí)背景、日常行為表現(xiàn)等方面，要了解現(xiàn)在學(xué)生的心理、生理特點(diǎn)；第二，要對(duì)各專業(yè)進(jìn)行調(diào)研，要了解各專業(yè)之中都有哪些方面滲透著物理知識(shí)；第三，要關(guān)注當(dāng)今科技的發(fā)展，尤其是那些即將應(yīng)用到實(shí)踐的高新科技；第四，要關(guān)注國內(nèi)外各高校物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，掌握物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趨勢(shì)；最后，要通過參加教師培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流會(huì)議等開闊眼界、提高自己。

（二）精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程體系

改變?cè)械慕虒W(xué)體系，將物理實(shí)驗(yàn)劃分成“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)”“綜合與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”“實(shí)踐與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”三個(gè)平臺(tái)，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠由淺入深，由被動(dòng)到主動(dòng)、由重復(fù)前人實(shí)驗(yàn)到自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、由單純地做物理實(shí)驗(yàn)到將物理知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)踐。這種課程體系不但適應(yīng)了學(xué)生的自然發(fā)展規(guī)律，同時(shí)也有利于將其他學(xué)科的知識(shí)引入物理實(shí)驗(yàn)課，適應(yīng)了多學(xué)科交叉發(fā)展的趨勢(shì)。

（三）加強(qiáng)對(duì)教材內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革

要精選那些與工程實(shí)踐密切相關(guān)、反映高科技發(fā)展、能夠有益于學(xué)生終身發(fā)展的內(nèi)容編入教材。將與工程實(shí)踐完全無關(guān)、驗(yàn)證性、純理論性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革，變?yōu)樵O(shè)計(jì)性、與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)。教材中知識(shí)點(diǎn)的講解要深入淺出，易于理解，要采取多種教學(xué)手段、方式和方法。將理論型與應(yīng)用型儀器在同一實(shí)驗(yàn)中并用，使二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；將演示實(shí)驗(yàn)與操作實(shí)驗(yàn)在同一課堂進(jìn)行，既增加趣味性又易于學(xué)生理解；借助于網(wǎng)絡(luò)、多媒體、科技館等渠道，使學(xué)生較多地了解到前沿的技術(shù)。

（四）嚴(yán)格規(guī)范教學(xué)與管理

教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)行嚴(yán)明、具體的崗位責(zé)任制度，嚴(yán)格按照學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則各項(xiàng)規(guī)定管理學(xué)生。實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生一律對(duì)號(hào)入座，督促學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作，將儀器的保管落實(shí)到人頭上。課堂中教師要認(rèn)真、逐個(gè)地檢查學(xué)生操作的真實(shí)情況，嚴(yán)把預(yù)習(xí)關(guān)、操作關(guān)和批改關(guān)。

（五）鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐

要提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主人翁意識(shí)，增強(qiáng)內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。允許學(xué)生犯錯(cuò)誤，可在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為學(xué)生提供一些較為自由選擇余地的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生去發(fā)揮他們的創(chuàng)造性能力。同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合，與專業(yè)特色相結(jié)合，使學(xué)生對(duì)物理不再感到抽象、遙遠(yuǎn)。

三、結(jié)論

隨著科技日新月異地發(fā)展以及當(dāng)代大學(xué)生的新特點(diǎn)，應(yīng)用型高校的物理實(shí)驗(yàn)課也出現(xiàn)了一些新問題，諸如傳統(tǒng)的課程系統(tǒng)適應(yīng)不了科技的發(fā)展和工程實(shí)踐的需要，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)不夠重視，學(xué)生理論知識(shí)掌握不牢，缺少做物理實(shí)驗(yàn)的意愿等。筆者經(jīng)過多年教學(xué)研究，提出了解決辦法：加強(qiáng)對(duì)學(xué)生、專業(yè)、學(xué)校、科技、工程實(shí)踐等方面的了解，不斷提高教師教學(xué)、科研的針對(duì)性；精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程體系，加強(qiáng)對(duì)教材內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革；嚴(yán)格規(guī)范教學(xué)與管理；鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐；希望能夠?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)的改革提供經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙文杰，田苗，杜三山.工科物理大實(shí)驗(yàn)的研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2002，21（5）：23-25.

篇2

文章闡述了普通物理實(shí)驗(yàn)的考核內(nèi)容，分析了考核方式改革的必要性，介紹了我校普通物理實(shí)驗(yàn)考核方式改革的實(shí)施情況。實(shí)踐表明:改革后的考核方式有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)驗(yàn)思維能力、科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ染C合能力。

關(guān)鍵詞:

普通物理實(shí)驗(yàn)考核;創(chuàng)新;改革

普通物理實(shí)驗(yàn)是各大高校理工科專業(yè)一門傳統(tǒng)課程，是理工科大學(xué)生接受系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端，是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)研究能力和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)風(fēng)作、全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)方面有著其他課程所不能替代的特殊作用［1-2］。由于學(xué)生在大學(xué)之前的學(xué)習(xí)基本都是重理論、輕實(shí)踐，同時(shí)在高校的教學(xué)考核中，實(shí)驗(yàn)課與其它課程相比也不夠重視［3］。從事物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工作者對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的考核方式做了很多研究，有的強(qiáng)調(diào)操作考試的作用，有的強(qiáng)調(diào)多元化考核的作用，有的推行無紙化在線考核［3-6］。本文就我校近幾年對(duì)普通物理實(shí)驗(yàn)的考核方式的改革進(jìn)行深入探討［7］。

1普通物理實(shí)驗(yàn)考核的基本內(nèi)容

與其它課程一樣，普通物理實(shí)驗(yàn)課程的考核方式應(yīng)從教和學(xué)兩個(gè)方面來進(jìn)行考查。對(duì)學(xué)生而言，應(yīng)考查學(xué)生的個(gè)體發(fā)展是否達(dá)到預(yù)定的教育目標(biāo)。具體來講，應(yīng)考查以下幾方面的能力。1．學(xué)生是否掌握了物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。包括根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器的規(guī)格正確記錄有效數(shù)字、實(shí)驗(yàn)誤差的基本理論、不確定度，相關(guān)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法，如在楊氏模量實(shí)驗(yàn)的逐差法(作圖法)、自由落體法測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)的最小二乘法等，并會(huì)用這些理論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。2．是否會(huì)正確使用與相關(guān)的基本儀器、設(shè)備。比如會(huì)調(diào)楊氏模量實(shí)驗(yàn)的直尺望遠(yuǎn)鏡，能熟練掌握物理天平的正確的使用方法和注意事項(xiàng)。3．是否具備了完成物理實(shí)驗(yàn)的基本的科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)技能。包括實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)是否充分，實(shí)驗(yàn)原理是否理解，實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范、讀數(shù)是否正確，數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)分析是否正確、合理等，是否具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，以及根據(jù)要求獨(dú)立完成準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)和初步的分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ欠窬邆涑醪降膶?shí)驗(yàn)科學(xué)思維、敢于探索的創(chuàng)新精神、理論聯(lián)系實(shí)際的能力。4．從實(shí)驗(yàn)過程的情感態(tài)度看，是否具有良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、遵守紀(jì)律和愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)、保持實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所干凈整潔的優(yōu)良品德。

2普通物理實(shí)驗(yàn)考核改革的必要性

雖說實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)方面有重要作用，但我國從中學(xué)到大學(xué)，實(shí)驗(yàn)考核一直是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。在中學(xué)，幾乎所有考試都采用筆試這種單一的考核方式，只有少數(shù)的競(jìng)賽有操作考試。因此，許多學(xué)生有種思維定式，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)不要重要，實(shí)驗(yàn)過程不積極參與。上大學(xué)后仍然不重視，不提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、不明白實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皩?shí)驗(yàn)所采用的方法和步驟;在具體的實(shí)驗(yàn)操作過程中，不認(rèn)真觀察出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不認(rèn)真檢查實(shí)驗(yàn)是否滿足的理論要求，不積極思考各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，只是為了追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確，以便完成一份完好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，制約著學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，與當(dāng)代人才培養(yǎng)的目標(biāo)是相違背的，因而客觀合理的普通物理實(shí)驗(yàn)的考核方式是很有必要的。以前，我校的普通物理實(shí)驗(yàn)考核采用平時(shí)考核(主要是考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況)基本都采用筆試或筆試加簡(jiǎn)單操作的方式進(jìn)行考核，這種考核方式形式太單一，考查學(xué)生的能力太片面，特別是筆試，基本考查不到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，創(chuàng)新能力等更高層次的能力更無從考核。這使得學(xué)生沒有信心去參加物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽，即使在老師的鼓勵(lì)下有學(xué)生參加，設(shè)計(jì)的作品以及取得的成績都不理想。

3我校普通物理實(shí)驗(yàn)的考核方式的改革

經(jīng)過幾年的探索，我校普通物理實(shí)驗(yàn)的考核方式和以前有很大的改革，對(duì)不同年級(jí)的學(xué)生采取不同考核方式，主要采用了以下幾種考核方式。

3．1科技制作

科技制作是讓學(xué)生利用日常生活中的廢舊物品或簡(jiǎn)單材料，制作出具有物理原理的作品，寫出簡(jiǎn)單的物理原理和制作過程，然后統(tǒng)一在課堂上演示并講解自己的作品，并由老師和同學(xué)一起提問進(jìn)行評(píng)價(jià)。科技制作涉及的內(nèi)容廣泛、形式不限，具有富含科技、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料好找、加工容易、花錢少、能夠獨(dú)立完成等特點(diǎn)，同時(shí)也初步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)作能力、思維能力及動(dòng)手能力。是大一新生期中考核常用的方式。

3．2拍實(shí)驗(yàn)微課

根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，我校的普通物理實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ各開設(shè)12個(gè)實(shí)驗(yàn)，期末考核的主要方式是采取拍微課的形式，將全班同學(xué)分成十二個(gè)小組，每個(gè)組認(rèn)真研究一個(gè)實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)的操作過程、注意事項(xiàng)等拍成視頻記錄下來，拍攝過程中同時(shí)要講解所研究實(shí)驗(yàn)的原理、所用到的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟，拍完進(jìn)行剪輯，鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)能力和課堂組織能力。各組完成拍攝后各小組成員和老師一起觀看視頻，各小組之間相互評(píng)價(jià)、互相提問，最后由老師進(jìn)行總評(píng)。

3．3創(chuàng)新性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)普通物理實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ完成后，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力等都得到很大提升，所以期末考核的主要方式是進(jìn)行研究創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這種考核方式是老師安排一些研究性實(shí)驗(yàn)課題或自己找到一些創(chuàng)新性、研究性課題，提出具有靈活性的要求，學(xué)生根據(jù)要求自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選取實(shí)驗(yàn)設(shè)備、進(jìn)行可行性分析，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，寫報(bào)告。這種方式主要分以下幾個(gè)方面來進(jìn)行:一、選題階段，學(xué)生根據(jù)兩年所積累的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能以及個(gè)人興趣，以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，搜集并分析有關(guān)的信息及資料，提出創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究課題、設(shè)計(jì)研究實(shí)驗(yàn)，二、實(shí)驗(yàn)探索階段，學(xué)生可以充分利用實(shí)驗(yàn)室條件，在自己探索配合老師的指導(dǎo)，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段，對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證，得出較為滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或研究結(jié)果后，然后針對(duì)研究成果撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和研究論文。四、考核，采取論文答辯的形式，答辯過程先演示講解自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，然后由老師和同學(xué)一起提問，最后老師和同學(xué)共同打分，當(dāng)然以老師的評(píng)分為主要部分。

4各種考核方式的比較

4．1科技制作

這種方式主要是啟發(fā)學(xué)生嘗試著去發(fā)現(xiàn)問題，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作，初步培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和解決問題的能力。但這種方式對(duì)學(xué)生能力的考核相對(duì)較單一，沒有考核到學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理、誤差分析等能力。

4．2拍實(shí)驗(yàn)微課

這種考核方式主要在鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力的同時(shí)也訓(xùn)練了學(xué)生的口頭表達(dá)能力、計(jì)算機(jī)軟件的使用能力，特別是同學(xué)之間的相互協(xié)作能力。

4．3創(chuàng)新性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

這是要求比較高的一種考核方式，文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、儀器設(shè)備的選取到實(shí)驗(yàn)的組織實(shí)施、數(shù)據(jù)采集處理和撰寫實(shí)驗(yàn)論文均由學(xué)生獨(dú)立完成。這就要求學(xué)生具備一定的物理理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力。在完成課題的整個(gè)過程中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)真正做到正確、嚴(yán)謹(jǐn)、完整和規(guī)范，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維能力、科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新意識(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中得到培養(yǎng)和提高。這種方式與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽的要求一致。

5結(jié)語

本文提到的考核方式是針對(duì)物理專業(yè)的學(xué)生，是建立在獨(dú)立設(shè)課的基礎(chǔ)上的，每種考核方式是層層遞進(jìn)、相輔相成，逐步讓學(xué)生做到正確、嚴(yán)謹(jǐn)、完整和規(guī)范，使學(xué)生動(dòng)手能力和獨(dú)立設(shè)計(jì)、組織實(shí)施完成實(shí)驗(yàn)課題的能力、實(shí)驗(yàn)思維能力、科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新意識(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中得到培養(yǎng)和提高，同時(shí)在物理思想、物理方法和物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)等方面打下良好的基礎(chǔ)。我校物理專業(yè)的學(xué)生的普通物理實(shí)驗(yàn)考核經(jīng)以上改革后，學(xué)生參加物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽的積極性有了很大提高，比賽的成績更是有質(zhì)的飛躍。參加廣東省大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽的獲獎(jiǎng)率在逐年提升，由以前的一個(gè)二、三等獎(jiǎng)上升到今年的兩個(gè)一等獎(jiǎng)、兩個(gè)二等獎(jiǎng)、一個(gè)三等獎(jiǎng)，具有歷史性的突破，說明這種實(shí)驗(yàn)考核方式在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力是著實(shí)有效的。

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篇3

[關(guān)鍵詞]“問題教學(xué)法”；大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)踐；教學(xué)效果的評(píng)估

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）05-0014-03

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的“在于引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程主動(dòng)獲取新知識(shí)，發(fā)現(xiàn)新問題，培養(yǎng)分析和解決問題的能力”。[1]教學(xué)目的需要通過一定的教學(xué)方法才能達(dá)到。為了達(dá)到上述教學(xué)目的，我校承擔(dān)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師們經(jīng)過多年的艱苦勞動(dòng)，探索出一種“問題教學(xué)法”，并運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐中，取得了較為顯著的教學(xué)效果。本文對(duì)這一實(shí)踐做總體介紹。

一、什么是“問題教學(xué)法”

所謂“問題”是指在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)、探討并加以解決的矛盾和疑難。[2]這里的“矛盾”是指主觀認(rèn)識(shí)與客觀情況不一致的地方，而“疑難”是指有疑問而難于判斷或者處理的地方。所謂“問題教學(xué)法”是指在教師以“問題”為主線組織整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題的活動(dòng)貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的始終，通過實(shí)驗(yàn)來分析、討論和驗(yàn)證，并最終解決這些問題，從而完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。

與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，“問題教學(xué)法”以學(xué)生為主體，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出問題，分析、討論問題和解決問題的積極性與主動(dòng)性。它既可適用于低年級(jí)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，又可適用于高年級(jí)的綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

二、“問題教學(xué)法”在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐探索

從教學(xué)過程來看，“問題教學(xué)法”在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中分為兩大階段：以教師為主角的階段和以學(xué)生為主角的階段。

（一）以教師為主角的階段

這一階段的主要任務(wù)是為開展實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。為此，教師應(yīng)做好如下工作：一是分好做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)，一般以自然班（約35人）為單位，人數(shù)如太多則難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。二是教會(huì)學(xué)生正確掌握實(shí)驗(yàn)操作方法，正確掌握各種儀器和設(shè)備的使用方法，以確保實(shí)驗(yàn)的安全。必要時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。三是在教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示過程中，要求學(xué)生注意觀察，學(xué)會(huì)觀察，把發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來。因?yàn)椤叭魏螐?fù)雜多變的事物，它的本質(zhì)是通過各種現(xiàn)象表現(xiàn)出來的，人們通過長期耐心細(xì)致的觀察，才能對(duì)各種事物取得規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，不會(huì)觀察就不會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)”。[3]四是布置正式實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生課后抓緊時(shí)間預(yù)習(xí)，在正式實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做到胸有成竹。

（二）以學(xué)生為主角的階段

從運(yùn)用過程來看，“問題教學(xué)法”主要有五個(gè)階段：預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容―實(shí)驗(yàn)操作―對(duì)重要或者較難問題展開討論―解決問題，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)―教師點(diǎn)評(píng)，完成實(shí)驗(yàn)。

1.預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

這一階段的主要任務(wù)是熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，繼續(xù)學(xué)習(xí)、掌握實(shí)驗(yàn)操作的正確方法，掌握各種儀器和設(shè)備的正確使用方法。要求每個(gè)學(xué)生至少要發(fā)現(xiàn)一個(gè)以上的“問題”，同時(shí)，教會(huì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出問題的方法。質(zhì)疑法、比較法、歸納法、綜合法和觀察法等都是一些非常有用的方法。例如，1879年美國物理學(xué)家霍爾就是通過這些方法發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)而解決問題的，如此反反復(fù)復(fù)，最終提出“霍爾效應(yīng)”原理。又如，牛頓就是仔細(xì)觀察了習(xí)以為常的“蘋果落地”這一自然現(xiàn)象，然后通過思考，最終發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律的。

2.實(shí)驗(yàn)操作

在此階段的主要任務(wù)是要求每個(gè)學(xué)生正確掌握各種實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的使用方法，按照實(shí)驗(yàn)要求和正確方法親自操作，把實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用實(shí)驗(yàn)的方式體現(xiàn)出來。目的是利用實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握做好實(shí)驗(yàn)的方法和技巧。這個(gè)階段應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)：一是安全問題。必須強(qiáng)調(diào)每個(gè)學(xué)生都要正確使用實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，運(yùn)用正確方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，樹立安全第一的意識(shí)，確保實(shí)驗(yàn)安全。二是要求每個(gè)學(xué)生要注意觀察在實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題，一些較易或者一般性問題由學(xué)生自己加以解決。比如，在做光纖通信實(shí)驗(yàn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)示波器波形彎曲畸變，檢查示波器、信號(hào)發(fā)生器和光學(xué)器件后又沒有發(fā)現(xiàn)問題，那么，這是什么原因造成的？教師不要急于告訴原因，而應(yīng)要求學(xué)生自己觀察分析，查找原因。這樣的要求無形中培養(yǎng)了學(xué)生的觀察問題的能力。三是要把在實(shí)驗(yàn)過程中新發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來。如果新發(fā)現(xiàn)的問題能在本次實(shí)驗(yàn)中加以解決，就應(yīng)當(dāng)由學(xué)生本人當(dāng)場(chǎng)解決。如果自己通過做實(shí)驗(yàn)也解決不了，而且這一問題具有典型性或者重要性，也可以報(bào)告給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師，要求在課堂上進(jìn)行分析討論。學(xué)生應(yīng)該積極尋求解決問題的方法，或者等到下次實(shí)驗(yàn)來解決。

3.分析討論

此階段的主要任務(wù)是對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)的重要或者疑難問題進(jìn)行分析討論，加深對(duì)這些重要或者疑難問題的理解和認(rèn)識(shí)，目的在于教會(huì)學(xué)生掌握分析問題的方法。這個(gè)階段應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)：一是用來分析討論的重要或者疑難問題應(yīng)當(dāng)具有典型性。這種典型性主要體現(xiàn)在：能突出本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容，或者能抓住本次驗(yàn)的關(guān)鍵，或者問題的解決方法具有普遍意義等。比如，在“霍爾效應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)中，24歲的霍爾在分析比較中如何認(rèn)識(shí)“磁場(chǎng)和感應(yīng)電壓之間的關(guān)系”？“霍爾效應(yīng)”在工業(yè)上的應(yīng)用是如何的？目前物理學(xué)家對(duì)“霍爾效應(yīng)”有什么新發(fā)展？這些問題都非常典型，并具有方法論意義。二是分析討論的問題不宜過多，一般有兩三個(gè)就夠了。如果問題過多，分析就不透徹，只是蜻蜓點(diǎn)水，不痛不癢。要集中精力把問題弄得透徹明白，使所有學(xué)生都能理解和掌握。三是時(shí)間安排方面，可以是一邊做實(shí)驗(yàn)一邊分析討論，也可以放下實(shí)驗(yàn)集中討論，時(shí)間可多可少，靈活掌握。四是討論組織形式方面，一般以自然班為單位。一個(gè)自然班人數(shù)一般為35人，要求每個(gè)學(xué)生都要參與其中，并積極提出自己的看法或者觀點(diǎn)。

4.解決問題，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

此階段的主要任務(wù)是發(fā)動(dòng)所有學(xué)生對(duì)分析討論的問題提出各自的解決方法，并當(dāng)場(chǎng)通過實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)，目的是教會(huì)學(xué)生掌握解決問題的方法。這個(gè)階段該注意如下幾點(diǎn)：一是要求每個(gè)學(xué)生對(duì)所分析討論問題提出自己的解決辦法，并要求學(xué)生自己動(dòng)手通過做實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)修正。如在RLC串聯(lián)諧振的實(shí)驗(yàn)中，如何修正電路品質(zhì)因數(shù)Q的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與理論計(jì)算值之間的偏差問題。可要求學(xué)生在電磁學(xué)理論指導(dǎo)下，分析LC的總損耗電阻對(duì)電路品質(zhì)因數(shù)Q的測(cè)定值有何影響。[4]二是要求學(xué)生在自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)新問題解決不了的，就應(yīng)該主動(dòng)請(qǐng)教實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師，直至自己弄明白能解決為止。三是在實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師要密切關(guān)注學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)指出，并根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)加以指導(dǎo)。

5.教師點(diǎn)評(píng)，完成實(shí)驗(yàn)

此階段的主要任務(wù)是指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)以解決問題的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，尤其對(duì)具有創(chuàng)新性的閃光點(diǎn)要多加表揚(yáng)鼓勵(lì)，目的在于調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新的積極性和主動(dòng)性。這個(gè)階段應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)：一是指導(dǎo)教師要對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一個(gè)總體評(píng)價(jià)，辯證分析其優(yōu)缺點(diǎn)。二是要充分肯定學(xué)生具有創(chuàng)新性的閃光點(diǎn)。號(hào)召其他同學(xué)向具有創(chuàng)新性閃光點(diǎn)的同學(xué)學(xué)習(xí)，還可以在學(xué)期總評(píng)成績中對(duì)這些具有創(chuàng)新性閃光點(diǎn)的同學(xué)給予加分獎(jiǎng)勵(lì)。三是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，教師也可以根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生提出一些問題，比如，此次實(shí)驗(yàn)與以往同類實(shí)驗(yàn)有何不同？通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行下面的比較：邁克爾遜干涉和牛頓環(huán)等厚干涉，拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏模量與拉脫法測(cè)液體的表面張力，拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏模量與金屬線脹系數(shù)，它們之間有何不同？如何測(cè)定？[5]要求學(xué)生自己總結(jié)，寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告交給指導(dǎo)教師，作為評(píng)定平時(shí)成績的依據(jù)之一。

三、“問題教學(xué)法”教學(xué)效果的評(píng)估

任何教學(xué)方法都會(huì)涉及教學(xué)效果的評(píng)估問題，“問題教學(xué)法”也不例外。那么，如何評(píng)估“問題教學(xué)法”的教學(xué)效果？

（一）從學(xué)生上課表現(xiàn)出來的興趣來評(píng)估

興趣，有時(shí)也叫“熱愛”。它是一種帶傾向性的心理特征，是人的一種積極探索某一事物或活動(dòng)的心理傾向。它又是帶有情緒色彩的意向活動(dòng)。當(dāng)一個(gè)人對(duì)某事物感興趣時(shí)，他總會(huì)覺得稱心如意，甚至廢寢忘食；反之，則心灰意冷，會(huì)持“無所謂”的態(tài)度。興趣有三種類型：一是直觀興趣。它是由直觀感覺所引起的，特點(diǎn)是缺乏延展性，不能持久。二是自覺興趣。它是受家庭或社會(huì)的影響，經(jīng)由情感和聯(lián)想，記憶和想象等一系列思維活動(dòng)而引起的，其特點(diǎn)是延展性強(qiáng)，往往時(shí)過境遷，還能令人回味。例如，某位老師精彩的講課曾經(jīng)引起了你個(gè)人的自覺興趣。若干年后，對(duì)該教師的音容笑貌，你還能記憶猶新。三是潛在興趣。它是由情感、想象，特別是由個(gè)人意志所引起的，是一種層次很高的興趣。它絕不僅僅是由直觀或某人聯(lián)想所引起的，而是潛在于一個(gè)人的思想之中。這種潛在興趣的特點(diǎn)是方向性、自覺性強(qiáng)，積極性高，穩(wěn)定性持久。例如，牛頓、愛迪生、愛因斯坦等偉人，在潛在興趣的支配下，表現(xiàn)出頑強(qiáng)的意志，為從事自己熱愛的事業(yè)而戰(zhàn)斗到生命的最后一息。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生上述三種興趣，尤其要注意培養(yǎng)直觀興趣。如何判斷學(xué)生的興趣程度呢？筆者認(rèn)為，這可以從平時(shí)上課學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的熱烈程度，課堂討論、發(fā)言的氣氛是否活躍等來判斷。

（二）從學(xué)生上課的動(dòng)手能力來評(píng)估

應(yīng)開放物理廢舊實(shí)驗(yàn)室和物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作儀器，仔細(xì)觀察物理現(xiàn)象并進(jìn)行思考，使其加深對(duì)物理世界的感性認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化對(duì)物理概念、物理規(guī)律的理解，體會(huì)到實(shí)驗(yàn)思想的嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙，培養(yǎng)其理性思維方式，提高其創(chuàng)新能力和科學(xué)觀察能力。[6]

（三）從學(xué)生課后學(xué)習(xí)成績來評(píng)估

這里所講的“課后學(xué)習(xí)成績”不能理解為僅僅指學(xué)期的總評(píng)成績，而應(yīng)該也包括平時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試、參加各種比賽等方面的成績。盡管影響學(xué)習(xí)成績的因素有很多，有些因素可能還具有偶然性，但是，總體而言，學(xué)生個(gè)人努力狀況和實(shí)驗(yàn)技能總是決定性因素。因此，學(xué)生課后的學(xué)習(xí)成績大體上能反映出“問題教學(xué)法”教學(xué)效果的優(yōu)劣，應(yīng)是評(píng)估的基本依據(jù)之一。成績比較好，說明“問題教學(xué)法”教學(xué)效果好；反之，教學(xué)效果就差。

四、結(jié)論

“問題教學(xué)法”是在教師指導(dǎo)下，要求學(xué)生樹立發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，分析解決問題的“問題意識(shí)”，以發(fā)現(xiàn)或者提出的問題為起點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)來分析、討論和驗(yàn)證，并最終解決這些問題，從而完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)方法。從教學(xué)實(shí)踐來看，“問題教學(xué)法”的教學(xué)過程分為以教師為主角和以學(xué)生為主角兩個(gè)階段。其中，以學(xué)生為主角這一階段非常重要，它經(jīng)過如下環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容―實(shí)驗(yàn)操作―對(duì)重要或者較難問題展開討論―解決問題，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)―教師點(diǎn)評(píng)，完成實(shí)驗(yàn)。可從學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力和期末成績等方面評(píng)估“問題教學(xué)法”的教學(xué)效果。

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