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大学物理实验教学改革与建议(8篇)

第一篇:大学物理实验课阶梯式教学法的实践

摘要:把阶梯教学法应用于大学物理实验课教学,将大学物理实验分为基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验等4个层次,将培养目标划分为基本实验技能形成、实验技能熟练与提高、设计能力培养和创新能力培养等4个阶梯,并设计了与之对应的4段式教学模式。通过分层次按阶段循序渐进的阶梯式教学实践,使得学生的实践能力得到了明显提高,收到了良好的教学效果。

关键词:大学物理实验;教学改革;阶梯式教学法

大学物理实验课是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础课程之一,它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、团结协作品德等方面有着不可替代的重要作用。然而,长期以来物理实验课堂教学基本上都是以老师讲授实验原理与步骤,学生照方抓药的方式进行,限制了物理实验在学生实践能力培养中应有的作用,实验教学方式急需改革与创新。目前,各大学都对大学物理实验教学方法进行了积极探讨,应用了翻转课堂教学法、网络辅助教学法、探究教学法等,并取得了一定的教学效果[1,2]。但这些教法探讨大多针对的是一堂课如何教,并没有把大学物理实验课程从整体上进行教学模式的系统改革设计。本课题组教师认为,在物理实验课的教学过程中,不能始终使用一种固有的教学模式,这样不仅效果不佳,学生积极性也难于调动。应当根据不同的教学阶段,采用不同的教学模式,使学生体会到变化,体会到进步,体会到“跳起来能够得着才更喜欢跳”的感觉,激发学生的学习积极性。阶梯式教学法便能满足这样的教学需求。阶梯式教学法由程鸿勋先生提出,是引导学生逐步养成良好学习习惯的行之有效的方法,其特点是教学活动由易到难、由浅入深、循序渐进地安排,使不同程度的学生都得到发展。该方法在高等学校不同学科课程中已被广泛应用。刘春波,张庆岚、谢银均、李兆臣等在计算机网络、C语言、临床医学、高校体育教学等方面都进行了成功运用[3-6],但目前尚未见到阶梯式教学法在大学物理实验教学的应用报道。本研究将阶梯教学法应用于大学物理实验,通过对教学目标和教学模式的阶梯设计,对学生要求逐步提高,使学生拾阶而上,循序渐进,切身体会到自己的进步,提高学习兴趣,从而达到良好的教学效果。与以往有关阶梯式教学法的应用相比,前者大多强调教学内容安排上的阶梯性,而本工作强调教学目标和教学模式的有机结合,在阶梯式教学目标的基础上,又设计了与之对应的阶梯式教学模式,更能发挥阶梯教学的优越性。

一、大学物理实验课教学的阶梯设计

大学物理实验课的教学任务是培养学生的基本科学实验技能,培养学生的科学思维和创新意识,提高学生的分析能力和创新能力。针对大学物理实验课的教学任务和培养目标,我们对实验项目进行了统筹分析和优化。将实验分为基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验等4个层次,培养目标划分为基本实验技能形成、实验技能熟练与提高、设计能力培养和创新能力培养等4个阶梯;并针对教学目标的四级阶梯,制定了从细讲+示范→略讲+提问→出题目、供材料→宏观指导的4阶梯教学模式。本文以应用物理专业(光伏方向)为例进行说明。总体设计如表1所示。

二、阶梯教学法的实施过程

(一)基本实验技能形成阶段这一阶段主要培养学生的基本实践能力,包括基本仪器操作能力、实验数据处理能力、误差分析能力以及实验报告撰写能力,培养学生良好的实验习惯。这一阶段是教学过程的初始阶段,是培养学生实验能力的开端,对学生实验习惯的养成,实验能力的提高至关重要。这一阶段采取的教学模式是:仔细讲解,亲自示范,手把手辅导。实验内容包括绪论课、基本度量、示波器使用、转动惯量研究等基础性实验。教师在课堂上要详细讲解基本仪器的原理和使用方法,详细讲授操作规程、数据处理方法、误差分析方法和实验报告的书写规范;手把手辅导和示范实验技能。比如给学生示范如何进行水平/铅直调整、光路共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、正确连接电路图。要仔细讲解实验规范和注意事项,比如光学面不能用手摸,仪器用毕断电时,先断分开关,再断总开关,调整仪器先粗调再细调等。使其养成良好的实验习惯,打下坚实的实验基础。以基本度量实验教学过程为例,教师首先详细讲解游标卡尺、测长显微镜、螺旋测微器和电子天平的结构、读数原理和使用方法,并亲自示范如何操作,然后让学生利用这些仪器来测量铜圆柱体的高和直径、金属细丝直径、圆孔半径以及铜圆柱体的质量。课堂中,老师要巡视课堂,了解每一位同学的操作是否规范、正确,及时发现和纠正实验中出现的问题,使学生养成良好的实验习惯。此外,让学生根据公式计算圆柱体的密度,同时结合偏微分计算其不确定度,以此让学生掌握数据处理及误差分析的思路和方法。再比如,表面张力实验中,老师要讲解利用最小二乘法处理数据,求解传感器的灵敏度,并说明该方法适用范围。在牛顿环实验中,讲解用逐差法来求解圆环的半径,加强学生对各种数据处理方法的理解和掌握。(二)综合实验技能积累提高阶段通过第一阶段的培养,学生已经初步掌握了常用基本仪器原理与方法,具有初步的误差分析和数据处理能力,了解了不同数据处理方法的使用范围,懂得了物理实验规范。这时,进入第二阶段的教学。这一阶段注重培养学生独立思考、独立操作、独立解决问题的能力,使学生善于观察实验现象,从现象中发现问题,并能利用所学知识原理对其进行分析解释或提出解决方案,使其实验能力进一步得到提高和加强。这一阶段采用的教学模式是翻转课堂法。前次实验结束时,给学生提出下一次实验预习任务,包括预习内容和思考题,要求学生课前做好充分的预习准备,弄清楚下一次实验做什么、如何做和为什么这么做。课堂上,教师与学生进行角色互换,教师就实验内容、原理、步骤、现象、故障排除等问题进行提问,学生走上讲台进行讲解。然后,再由学生提出疑问,学生之间进行讨论,最后教师做简单总结,对关键问题和注意事项进行重点强调和说明。比如利用旋光仪来测量溶液的浓度实验,虽然旋光仪首次用到,但由于第一阶段已经详细讲过角度测量仪器分光计的原理与使用方法,学生可以通过预习、思考、分析,触类旁通地了解旋光仪的原理和读数方法,知道左读数和右读数的使用方法和数据处理方法;在超声波测声速实验中,根据测量数据特点,通过提问就可使得学生知道应该利用逐差法求波长;在压力传感器实验中,学生大都知道用最小二乘法求压力传感器的灵敏度。因此,学生通过预习就可以基本掌握的实验内容,教师不再需要详细讲解,只需要提问、总结,让学生自己讲解、回答问题。这样的教学方式,一方面提高了学生学习主动性,另一方面活跃了教学气氛,激发了学生兴趣,从而提高了教学效果。在这一阶段中,若实验操作过程中遇到问题,教师不要直接告知答案,而是对其进行启发、诱导,让学生自行查找,让其通过自己分析思考找到解决途径。比如,测量液体粘滞系数实验中,测量值逐渐减小,超声波测声速实验接收的超声波信号逐渐减小,空气相对压力系数实验输出电压出现浮动,电位差计实验中检流计指针始终偏向一边等现象,都要通过启发让学生自行解决,使学生有更多的机会经受锻炼,提高其分析问题、解决问题的能力。(三)设计实验能力培养阶段在学生实验能力逐步积累提高的基础上,对学生的要求要再上一个阶梯,对其进行设计实验技能的培养。为了避免跨度太大,设计实验技能的培养也要从简到难,逐步提高。我们将其分为局部改进性设计和综合设计两个阶段。1.第一阶段:局部改进性设计。采用的教学方法是:在完成课堂实验的基础上,提出一些新的任务,让学生对现有实验进行改进或创新。比如,做完热敏电阻的温度特性实验后,我们提出任务:利用非平衡电桥和热敏电阻制作一个指针式温度计。学生们积极讨论,从定标到测量很好地完成了任务。再比如,做微波测量晶格常数实验后,让学生利用现有装置搭建迈克尔孙干涉仪结构,学生们开动脑筋,也都完成了任务。做完电位差计测量电动势实验后,让学生利用电位差计测量电阻。在这样一次次对实验改进和开发过程中,培养学生设计创新能力,使学生设计创新实验能力逐步形成。这时进行第二阶段的教学。2.第二阶段:综合设计。采用的教学方法是:老师给出题目要求,给出主要实验器材,学生自己查阅资料、设计实验方案,完成实验操作,写出实验报告。我们给出的设计题目有:利用读数显微镜测量钢丝的杨氏模量、晶体管收音机的焊接与调式、用迈克尔孙干涉仪测量普通玻璃的厚度和折射率、静电场对种子发芽率的影响等,让学生任选其一进行设计,两周之内完成。同学们积极性很高,每个题目都有选择,有的完成很出色。比如,利用读数显微镜测量钢丝的杨氏模量实验,有的同学设计出把钢丝横放,通过定滑轮后,再悬挂砝码,在钢丝上设定一标志,利用读数显微镜测量标志物的位移,从而测量钢丝的伸长量,这种方法得到了很好的测量效果,而且比光杠杆测量精度更高。再比如收音机制作实验中,教师将所需材料发给学生,让学生自己设计线路,再进行组装和焊接,最后进行调试。在这个实验中,刚焊接完毕的收音机一般情况下是不能正常工作的,学生必须对电路进行调整,才能正常收听节目。在调整过程中,学生要通过实验中的现象进行分析判断,通过原理分析找到症结所在,再进行调试,既锻炼了动手能力,也提高了分析问题、解决问题的能力。通过设计性实验阶段学习,学生们的探索兴趣得到激发,学生思维能力、动手能力得到显著提高,设计能力、创新能力都得到不同程度的提高。(四)创新实验能力培养阶段由于学时的限制,学生在课堂内获得锻炼的机会是有限的,而学生的创造力在无压力、无束缚的状态下才更能发挥出来[7]。因此这一阶段,我们要求学生利用课余时间,结合自己所学专业,4~5人一组,进行带有创新性质的实验活动,提高他们的创新能力。采用的教学方法是:学生自主选题、自选仪器,老师宏观指导。学生就实验设计题目和思路向老师汇报,老师认为可行后学生进行完全自主实施,遇到问题时再和老师共同探讨。我们建立了创新实验室,备有电源、电表、电烙铁,台钻、示波器等工具,给学生们提供探索创新的场所。学生们热情很高,放弃了消遣娱乐时间来进行创新实践活动,取得了喜人的效果。有的制作出激光限高器,有的利用太阳能电池制作了电动小汽车,还有的学生利用LED与理论相结合,设计制作了LED显示弹性碰撞过程的作品。通过课外创新实验活动,也培养了学生们的创新探索兴趣,提高了其创新能力。而且在创新实验活动中,学生们分工合作,培养了团队精神。学习程度高的学生体验了创作的乐趣,程度低的学生也尝到了成功的喜悦。

三、实施效果

本研究课题组在2013级和2014级两届应用物理专业学生中进行了阶梯式教学法教学实践,与以往的传统方法相比,显现出比较明显的效果。(1)大多数学生养成了课前认真预习的好习惯,改变了以往预习只是抄书应付写预习报告的习惯。(2)学生做实验更加认真了。实验中遇到问题,不再是马上请求老师帮助,而是首先自己分析原因所在,力争自己独立找到解决问题的途径。(3)学生学习主动性明显提高,课堂讨论气氛热烈,争先举手发言,再没有以往老师提问题时学生全都低头回避,唯恐问到自己的现象发生。(4)学生的动手能力普遍提高,大大激发了学生学习热情,参加课外制作和参加各种竞赛的人数逐渐增多。在2014年河北省第一届大学生物理竞赛中,2012级应用物理专业只有1名学生报名参赛。而在2015年的第二届省大学生物理竞赛中,2013级应用物理专业有26名学生参加了竞赛。参赛学生历经两个多月的精心实验准备,完成了全部7个开放性实验题目的原理分析、实验设计、实验结果处理、实验视频拍摄以及PPT制作,最终凭借独特的实验设计和过硬的实验能力,在竞赛中取得2人一等奖,2人二等奖,4人三等奖的好成绩。

四、结语

利用阶梯教学法,教学活动由简到难逐步提高,学生从一开始的基本仪器操作规范,到后来自己排除实验中出现的问题,再到可以自行设计实验项目,每一阶段都实实在在地感受到了自身能力的提高,每一名学生在拾级而上的每一个阶段都能切身体验到进步,得到收获,更有信心和兴趣去进行下一阶段的学习。该方法效果显著,非常实用,能够调动学生获取知识的积极性和主动性,开发其自学能力和创新能力,是一个非常适合实验教学的行之有效的教学方法,并且容易操作实施,稍加改造就可以推广到其他实验课程,为其他课程所借鉴。当然,阶梯教学法并不是一个孤立的教学方法,在教学的具体实施过程中也要配合其他多种教学方法,如启发式教学法、翻转课堂教学法、目标驱动教学法等。在今后的教学过程中,要注意把多种教学方法有机结合,取得更好的教学效果。

作者:杨帆 曾浩宇 侯志青 刘书华 单位:河北农业大学理学院

第二篇:大学物理实验教学改革研究

摘要:大学物理学是一门基础性学科,实验教学在物理学中占据重要地位,大学物理实验课的开设有其重要的意义.然而传统的物理实验课教学过程中仍存在很多问题,因此实验课教学改革尤为重要,所以在实验课前、课中、课后、考试等各个环节进行探讨,提出一系列的改革措施.

关键词:大学物理实验;实验教学;改革

大学物理学是大学理工科专业的一门基础学科,物理学是一门以实验为基础的学科,实验在物理学中占据重要地位,大学物理实验课的开设有其极其重要的意义.不仅可以使学生更好地将理论知识运用到实践中,而且可以培养学生分析问题解决问题的能力.而在传统的物理实验中,以教师讲授为主,缺少学生自主创新能力的培养环节,现就目前实验教学及学生对待实验课的态度存在的问题进行分析:(1)实验内容没有创新点,甚至有些是很陈旧的实验,其思想与内容明显滞后于现代相关知识领域的发展,很容易造成与社会的脱节.(2)开设的实验内容与学生所学习的相关理论知识不同步,这样产生的问题是,有些学生做某些实验时,相关的理论课还没有开始,产生的结果是,学生不能很好地用所学的知识指导实践.从而失去了理论指导实践的环节.(3)实验教学过程中,教师没有很好地调动起学生的积极性,实验过程中只是告知学生如何按照书上的步骤一步一步的完成实验过程,限制了学生自主思考的能力.(4)实验报告纸没有被很好的利用,学生课下的工作只是机械性地完成实验报告预习任务,大多数学生只是简单的将实验原理,内容进行摘抄,甚至大多数的学生没有理解实验的真正原理,所以这样的过程并没有激发学生的求知欲以及学生学习的主动性.(5)实验教学中,更多的教师以讲授为主,要求学生按照相关的实验步骤完成实验,这种教学方法严重影响学生的创新能力和动手能力.(6)弱化了实验数据的分析环节,太多地强调了实验数据与理论值的接近程度,这样影响学生的分析问题和解决问题的能力.我校作为一所应用型本科院校,以强化应用型人才培养为目标.所以,实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径.大学物理实验教学改革尤其重要.如何更好地进行大学物理实验教学,更好地培养学生的基本科学素养,可以从实验教学过程中的几个步骤进行.

1实验项目选择

(1)注重实验项目与理论课程的同步性,举个例子:驻波实验,需要学生掌握的理论知识主要是波的叠加,所以在理论课讲授完“机械振动和机械波”之后,再进行相关的实验教学,效果更好.因为这样,学生有一定的理论基础,从而可以更好地指导实践,一方面可以巩固学生的理论知识,另一方面培养学生理论指导实践的科学素养,加深物理知识的理解.(2)注重开放性实验的引入,提供学生参与相关的开放性实验的条件[1],学生可自由安排时间完成某些实验,开放性实验项目的选择确保一方面与相应的物理知识对应,另一方面与当代社会的相关领域的发展相结合,当然交叉学科的现象不可避免,教师应该指导学生正确的查阅相关资料.自主完成相关实验项目.

2实验课前预习

课前预习,不是简单地让学生将实验原理、实验目的、实验仪器、实验内容抄在实验报告纸上,为了加深学生对某个实验的理解,提高学生的主动性和积极性,在实验的预习环节上,教师起的作用是在课前告知学生要做的某个实验项目,提出在这个实验中需要课前去解决的问题,引导学生自主查阅资料去如何解决这些问题(问题包括这个实验的原理,用到的知识点,以及实验过程的简单构建).课堂中采用翻转课堂教学方法[2],为学生提供一平台,用课时的三分之一的时间随机选出某个同学,让该同学将自己所做的课前准备分享给其他同学,最后教师补充说明.这样既可以一方面提高学生学习的主动性,也可以让学生更好地参与到实验中来.

3课堂实验

学生分组,每组2~3人,教师告知学生实验仪器使用过程中的注意事项,以及仪器的使用方法,实验的步骤和数据处理需学生自行完成,实验结果误差分析时引导学生从实验操作步骤,数据处理方法等方面进行分析,从而提出改进的方法.实验过程采用微课模式[3],将实验仪器的使用方法介绍给学生,并引导学生自己设计实验步骤,对实验结果进行处理,最重要的是误差分析.结合实验操作过程的每一个环节可能产生的误差原因进行分析.

4课后工作

(1)学生处理数据;(2)误差分析(强调误差分析的重要性),要求学生分析误差产生的原因;(3)提出实验改进的方案.

5实例分析

实验题目:弦线上驻波实验.学生课前预习内容(实验课前提前布置给学生):(1)波动相关理论知识;(2)产生驻波的两列播的特点;(3)驻波的波动特点;(1,2,3属于理论知识的预习)(4)可以通过怎样的方式获得驻波(以思考题方式布置给学生,需要学生独立思考,大量查阅相关的方法).课堂任务:30min时间留给学生,学生自荐,或者随机邀请一位学生,向大家展示自己课前对本实验的准备情况.教师进行补充.实验过程:2~3人一组,观察实验仪器,教师强调一些注意事项,学生自行实验,实验步骤以组为单位进行讨论,此时教师指导[4].6实验考试笔试与实验操作相结合[5],实验课的开设是为了提高学生知识应用的能力和动手的能力,所以实验考试的目的是检查学生是否达到预期的效果,实验考试方案就实验室现有仪器测某个参量.实验操作考试中可以将实验题目按照序号排好,由学生抽取其中一个,选取仪器进行操作.实例:选择相关仪器测量金属丝直径,将实验仪器、实验过程、实验结果记录在考试之上.总之,作为一所应用型的大学,教学改革至关重要,物理实验作为一门以实验操作为基础的课程,其作用至关重要,学生的创新能力,动手能力,应用能力的培养则体现在物理实验的教学环节中.因此,为了更好地发挥物理实验课的作用,更好地培养学生的能力,教学改革迫在眉睫.

作者:何景婷 单位:太原工业学院理学系

第三篇:大学物理实验教学研究

摘要:在信息技术快速发展的时代背景下,传统的大学物理实验教学方法已经不能够满足人们的需求,微课作为一种新型的教学模式,可以弥补这些不足。本文首先分析了大学物理传统教学方法的不足,依据这些不足讨论了微课模式应用于大学物理实验教学中的用作。实践证明,该教学模式不仅可以激发学生对大学物理实验的学习兴趣,而且可以在很大程度上提高了学生的创新能力。

关键词:微课;大学物理实验;教学

随着信息技术的快速发展,人们获取知识的方式有了很大的改变,微学习逐渐融入到人们的生活当中,该学习方式将网络技术与现代学习方式进行了有效结合。在这样一种时代背景下,微课模式应运而生[1]。目前,很多大学物理教师仍然使用传统的教学方式来教授学生物理实验内容,取得的教学效果不是很好,微课凭借自身的优势可以弥补一些不足,因此本文的研究具有重大意义。

一、大学物理传统教学方法的不足

(一)缺乏课前预习学生在学习大学物理实验时,首先需要做的就是在课前了解有关实验的目的、仪器、方法以及原理等,做好预习并思考与实验相关的问题。根据实际调查结果可知,很少有教师利用课堂时间来提问学生课前预习情况,学生不能够独立完成实验内容。形成这一问题主要包括两个方面的因素:第一,不够重视物理实验。大部分学生为了应付教师的检查,在写报告时没有自己的思考过程,只是将实验材料当中的部分内容按部就班的照抄上去;第二,学习条件受到限制。存在部分学生对物理实验很感兴趣,乐于钻研,但是学校只能为学生提供一些实验仪器照片以及对应的实验步骤,学生没有办法进行实际操作,还有部分学生可以提供实验仪器,但是需要学生通过观看实验仪器照片来对实验仪器进行操作,由于实验过程中会遇到很多问题,导致学生不能在规定时间内完成实验内容[2]。(二)课堂讲解不能够满足个性化学习的需求由于每个学生的实验基础都不相同,如果采取统一讲解的方式,很难满足学生对知识的求知欲望,部分学生参加过专门的实验训练,具有很多强的动手能力;但是还有一部分学生很少有亲自动手做实验的机会,所以这部分学生的动手能力特别差[3]。而大学物理实验课程主要用来培养学生的动手能力,传统的教学方式利用大量时间来讲解实验原理与仪器设备使用方法等,使得学生很少有时间动手完成实验操作,可见这种教学方法不能够满足个性化学习的需求。(三)缺乏课后复习、反思不足当实验课程结束以后,要求学生对所得实验数据进行相应处理,以此来获取实验结论,针对实验当中的异常情况以及主要问题展开讨论,将其与知识技能进行有效结合。很多学生都选用计算机来计算实验数据,没有掌握数据处理软件的操作方法,也不会使用编写程序来处理数据,当计算后的实验结果与理论值不相符时,修改实验数据来拼凑理论值。大多数学生都没有对知识进行有效整合,知识按部就班的完成实验,如果实验要求中的数值发生了变动,就没有办法完成实验内容,可见学生在递交实验报告以后缺乏课后复习,没有对其进行足够的反思。

二、微课模式下的大学物理实验教学中的应用

(一)提高自主预习的主动性微课以视频教学方式来帮助学习完成学习内容。微课模式下的大学物理实验教学站在学者的角度来思考实验当中会遇到问题,每一个教学视频都包括现场演示、PPT辅助学习资料、教师面对面实验内容讲解,以此来激发学生对大学物理实验的学习兴趣,培养其自主预期习惯,学生可以不受时间以及空间的限制在课余时间观看视频来预习实验内容。通常情况下,微课的内容都是在课程开始的前一周为学生发放,学生在学习讲义的同时,观看视音频资料,对微课当中的问题进行回答,不仅如此,还需要提出一些自己不懂的问题,带着问题进入到物理实验课堂,从而提高学习效率。(二)培养学生的创新能力在实验课程开始之前,首先将实验班的学生分组,要求每组学生的人数为3人,共分为20组,在开始动手操作之前,为学生留出15分钟来进行问题讨论。在微课视音频内容的基础上,将自己在预习期间想好的实验方法以及设计思路进行相互研讨,从而解决部分问题。在整个实验过程中,教师需要控制实验进程,起到主导作用,保证学生的实验方向不出现问题,让学生按照自己的思路来完成实验内容。以学生为主体不代表教师的作用以及责任有所降低,教师应该采用多鼓励、少批评的教学方式,以此激发学生对物理实验的学习兴趣,从而达到培养学生创新能力的目的。(三)提高创新设计能力实验结束不代表该门课程的学习结束,学生必须对获取的数据进行相应处理,分析实验结果出现的误差,以复习的方式来巩固知识,不断反思实验过程中出现的问题,根据问题改进实验设计方案。微课不仅仅针对课前预习进行讲解,同时还渗透了一些实验精华内容,学生可以通过复习巩固,参照这些精华内容来对实验设计内容进行改进,从而提高自身的创新能力。

三、总结

微课是一种新型的教学模式,该教学模式可以在传统教学模式的基础上,激发学生对大学物理实验的学习兴趣,协助学生完成实验内容的预习与复习,不需要教师占用大量时间来讲解实验内容以及演示仪器操作步骤,以此为学生提供更多的时间互相交流。除此之外,还能够学习到一些实验精华内容,进一步完善实验设计内容,在很大程度上提高了学生的创新能力。

参考文献:

[1]唐艳妮,徐军,罗积军,赵云芳.微课在大学物理实验教学中的应用探索[J].物理与工程,2014(s2):57-59.

[2]宋金璠,郭新峰,王生钊,罗鹏辉.微课在大学物理实验教学中的应用[J].物理实验,2015(2):12-17.

[3]周群.微课提升大学物理实验教学效果的探究与反思[J].大学物理实验,2016,29(5):137-140.

[4]吴威,陈桂云,李石.新媒体在大学物理实验新形式教学构建中的应用[J].高校实验室工作研究,2016(1):13-14.

作者:罗文辉 单位:银川能源学院

第四篇:大学物理实验设备管理研究

[摘要]随着社会的发展,科学的进步,现在的人才需求量也越来越大,相对的,培养这些人才也是各高校中的重中之重。培养出出色的人才不仅需要专业知识十分优秀的老师,也需要对应的实践还有优良设备。对于工科性的大学来说,物理实验是最基础的课程,几乎哪个专业都会有物理实验。大学物理是各个专业之后需要的基础,只有打好了基础,后续才会简单。而在做好物理实验这方面上还有很多问题,对存在的一些问题进行了探讨。

[关键词]大学物理实验;存在的问题;设备管理

在社会飞快进步的今天,科技人才的培养已经十分重要,大学是人才培养的主要地方,大学的心智已经发展得较为成熟,逻辑思维也都差不多,能够主动思考,在专业的学习中能够正确认识,创新是大学生都应该有的特点。在工科学校中,大学物理是最基础的实验课程。大学物理实验内容涵盖力学、热学、光学、电磁学、近代物理五部分。大学物理实验教学与发展大学生创新思维能力有着密切的关系,物理实验是理论联系实际的重要途径。

一、大学物理实验设备存在的问题

随着学校对实验的不断重视,实验课程包含物理学各个方面,大学物理实验种类不断增多,实验的数目也有了增加,大学物理实验的设备也在不断增加,实验的各方面也都在提升,在各方面不断提升的情况下,日常的管理过程中产生了许多问题。1.随着物理实验的种类不断增加,物理实验室的数目也在不断增加,理论上物理实验室在学校的公共设施使用占的比重要增大,但实际情况确实没有,所以造成了实验室较为紧张,学生做实验较为拥挤,同时因为实验室拥挤造成了仪器摆放和存储不规范。2.实验室设备紧缺,部分实验不能确保每人一台仪器,有时两个人甚至三个人一台仪器(已排除部分多人合作实验)在某些需要学生独立完成的实验,这样不能锻炼学生独自完成实验的能力,没有达到大纲中的素质教育的要求,没有实践大学物理实验的课程标准。3.管理制度较为陈旧,不能够适用于当今的物理实验室设备管理。原有制度虽然制定了,但是存在很多问题,责任不明确,造成任务布置下来一级推一级,最后推来推去也不知道是谁应该去做,造成任务完不成或工作拖延,效率低下。4.物理实验室设备管理方法没有与时俱进,仍是采用以前的方法,当然不适用于发展迅猛的新物理实验室。5.旧设备,老化设备,报废设备,报修、换新不及时,造成同一实验室内有新旧设备,这就造成了学生在做实验时误差过大,得不到应该得到的实验数据,造成学生在物理实验这门学科失分,得到不公平的待遇,产生不良影响,会使物理实验课上学生争抢好设备,而部分设备无人用的现象发生。

二、优化调整大学物理实验设备管理

1.增加物理实验室及储存物理实验设备的仓库,在学校内找寻弃置不用的场地,将其改造成物理实验室,改造前要多方面考虑改造成相应的实验室所需要的外界条件,不要盲目改造,要结合实际,合理利用闲置场地。2.增加资金投入,大力购进物理实验设备,从根本上解决实验设备紧缺状况,合理利用实验室资源,将所需进行的实验课程按学期、专业、年级合理安排,缓解实验室、实验室设备紧张的状况。3.换用新的管理制度,明确各层级、各职员的分工,明确各自的任务。在执行任务的时候不互相推脱,各司其职,提高职员积极性,适当时可颁布奖罚制度来进一步提高职员积极性,以此使职员更有效率地进行各自的管理工作,使整个物理实验室的管理工作更加有效率。4.物理实验室的设备管理方法与计算机相结合,更加具体化,数据化地管理物理实验设备的数量及各物理实验设备的储存地,及相同物理实验设备中新设备、旧设备、老化设备的数量,同时节约大量的人力、物力。5.安排专人报修损坏设备,更换老化设备,明确职员责任,告诫学生在物理实验过程中,如果发现实验设备有损坏,要及时告诉值班人员。学生和管理人员应注意查看设备,管理人员也应多加维护实验室的设备,管理人员定期对设备进行维修,学生对实验室也应多加保护。总之,大学物理实验设备管理解决方法应结合物理学院实际情况,来解决当前遇到的突出问题。通过合理调配,增加大学物理实验室的使用面积,另外,通过对物理学院现有仪器进行检查和统计,对于实验室仪器摆放进行合理整合。学校应增加仓库建设,增加资金的投入,物理实验室的设备管理方法与计算机相结合,安排专业人员管理实验室。

三、结束语

本文提出了目前实验室设备管理存在的问题,并提出了相应的解决方案,该方案将有助于实验室设备的合理化、规范化、科学化的管理,进而促进大学生技能的培养,科学化的管理,同时为技术型人才的输出奠定良好的基础。

参考文献:

[1]高玲.培养高素质应用型本科人才的实践教学改革[J].实验科学与技术,2013,11(1):130-133.

[2]程秀英.从资源整合和使用效益着手,加强大型设备管理[J].实验科学与技术,2014,2(4):209-212.

[3]包斯琴高娃.基于信息化技术的大学物理实验教学改革与探索[J].大学物理实验,2013,26(2):100-103.

[4]刘国庆.大学物理实验管理探讨[J].白城师范学院学报,2012,26(3):114-116.

作者:张建全 单位:沧州师范学院物理与信息工程学院

第五篇:大学物理实验教学现状及改革方案

[摘要]结合目前大学物理实验教学的现状,分析和讨论了大学物理实验在教学中面临的问题,提出加强物理实验在教学中的地位和作用的改革方案,有效促进大学物理实验教学向更加完善的方向发展。

[关键词]大学物理实验;教学现状;改革方案

一、大学物理实验教学现状分析

(一)教学内容局限,教学形式单一,教学方法落后目前,大学物理实验教学内容仅局限于相应课程的理论验证和一般性的辅助教学活动,课外探究性和开放性的实验比较少,基础性实验往往重规律、重趋向,只要证实原理即可,内容的创新性少,导致学生学习的主动性和积极性不高。这种单一的教学形式,落后的教学方法不仅压缩了学生发挥创新思维的空间,还极大地限制了学生独立思考能力和创新能力的培养,已经无法满足新形势下培养高素质创新型人才的要求。(二)学生对大学物理实验敷衍了事,缺乏兴趣我国仍然处于应试教育的大潮中,学生“重理论、轻实验”的思想仍然十分严重,认为实验比起理论课程来地位次要,考试也不如理论课考试那么严格,考试结果对自己前途影响甚微,导致学生在做实验的时候总是抱着“走过场、完成任务、敷衍了事”的态度,实验数据和实验报告处理相互抄袭,甚至有的学生对实验老师的严格要求出现反感的态度。以这样的心理和态度来做实验怎么能够感受到物理实验所带来的乐趣,怎么能够达到培养创新思维和动手能力的目的。(三)教学评价和考核机制不够完善大学物理实验目前普遍采取的考评机制为期末考查(开卷考试)或依据学生平时的实验报告得分作为唯一的考核标准。这种单一的考核机制不仅不能体现学生对实验理论和操作的掌握程度,而且由于过于简单会助长学生不学、无视、敷衍了事的态度。大学物理实验作为一门独立设置的学科,应该有自己的一套比较完善的教学评价和考核标准。以上问题在不同程度上都加大了大学物理实验教师的教学压力,阻碍了学生自身科学素质和动手能力的培养,降低了实验课程在学生心目中的地位。如何在“教”和“学”方面进行改善,已经成为每个院校和实验教学者要认真思考的问题。

二、积极开展物理实验教学改革,提高物理实验的教学地位

(一)构建新的实验教学体系,实现物理实验内容的多元化基于教学的客观规律及物理实验教学的目的,新的实验课程体系可以按培养要求和难易程度分阶段、分层次重新构建新的实验课程体系,在这一体系之中,使各实验项目既各有侧重,又相互联系,成为一个整体。新的实验课程体系不仅实现了物理实验内容的多元化,而且可以实现学生对理论知识的灵活运用和融会贯通。(二)改变教师角色,改进教学方法,提高学习兴趣实验室教学队伍是院校实验教学的主体,是完成实验教学任务的生力军。队伍的结构、素质,直接影响实验教学的质量、水平和效益。为了完善实验教学,助其形成强烈的学习动机和兴趣,教师应该把“以学生为中心,教师为辅助”作为教学新形式,转变自身的角色,通过创设不同的实验教学情景引导学生独立思考问题与完成实验,提高学习兴趣。只有当学生对物理实验产生浓厚的兴趣时,才会锲而不舍地为了克服实验难题,勇于探索、勇于开拓。(三)构建完善有效的考核体系学生对实验敷衍了事在很大程度上与考评机制的不完善有关,为了提高学生对实验课的重视程度,严格而有效的考评机制势在必行。考评可以从之前的单纯依靠一种评价模式改变为综合实验报告成绩、闭卷笔试成绩以及现场动手操作成绩三方面把关来评价,实现考核体系的多元化。总之,大学物理实验在教学中具有不容忽视的地位,为了学科建设的发展更加完善,学生的综合能力更加全面,创新能力更加突出,大学物理实验的改革刻不容缓,当然改革过程中面临的困难和问题还有很多,需要学校的重视,各方面的配合才能与时俱进,不断创新,真正把大学物理实验建设成为一门标志性的学科。

作者:阎晓庆 单位:武警工程大学物理实验中心

第六篇:大学物理实验教学思考与建议

摘要:当前我国地方高校大学物理实验教学中依然存在一些问题,不利于物理教学质量的提高。因此,高校必须采取积极有效的措施解决物理实验教学中的问题,进一步提高物理实验教学水平,充分发挥物理实验教学的积极作用。本文首先分析了地方高校物理实验教学中存在的问题,进而提出了相应的解决措施,以期为高校物理实验教学提供参考,有效提高物理实验教学质量。

关键词:地方高校;物理;实验教学

大学物理实验是一门培养学生动手实践能力的重要课程。学生通过亲手做实验,分析实验原理,体会实验成果,可以加深对理论知识的理解,强化理论知识的内涵,更加牢固地掌握理论知识要点。但是,随着时代的进步与教育体制的改革,地方高校物理实验教学中的弊端逐渐暴露,不利于大学物理教学质量的提高。因此,高校必须对物理实验教学中存在的问题加以解决,从而使物理实验教学取得新的突破,进一步提高学生的实践操作能力,提高学生对物理学科的兴趣。

一、地方高校大学物理实验教学存在的问题

1.教学方式死板当前,很多高校大学物理实验课程依旧沿用传统的教学方式,即实验开始前,教师对当天要做的实验做细致讲解,包括实验原理、实验步骤、实验注意事项等。为了防止学生实验过程对设备造成损坏,或者设备可能具有安全隐患,教师通常都会提前把实验所需的仪器、设备组装好,整个物理实验变成了学生按部就班地验证实验结果,完全没有给学生思考和创新的空间,学生一直处于被动接受状态。这样不仅没有使学生的实践能力得到提升,而且容易导致学生缺乏主动学习的积极性。2.课程内容陈旧时代在进步,科学技术水平不断提高,但是,地方高校大学物理实验课程的内容很多还是一些传统的、经典的实验,几乎每一届学生都会做同样的验证性实验。时代的进步要求学生与时俱进,不断创新,而不是仅仅停留在对传统实验进行验证的阶段,这样不仅会束缚学生的思维,还会阻碍物理学科的进一步发展。3.考评方式单一很多地方高校大学物理实验课程的考评方式依旧是通过实验报告来判定的,这种方式本身就存在很多弊端。学生为了顺利通过考试,经常会出现抄袭他人报告的现象。通常,教师会将学生分成几组进行实验,而每组的数据不同,这样一来,有些学生养成了坐等实验成果的坏习惯。每组只有个别学生真正参与实验过程,而其他学生仅仅是为了应付考试而抄袭同组人的实验报告。通过实验报告评价学生学习效果的方式不但不能真实反映学生的学习情况,而且不利于学生实践能力的培养。

二、完善地方高校大学物理实验教学的措施

1.创新教学方式大学物理实验课的根本目的是培养学生动手能力,加深学生对理论知识的理解,因此,在教学过程中必须坚持以学生为主体的教学模式,使学生成为课堂主体,增强学生主动学习的热情,培养学生积极思考、主动探究的良好学习习惯,感受到实验成果带来的满足感。教师在进行物理实验教学时,要尽可能将课堂留给学生。上课之前,教师要指导学生了解要做的实验,研究实验原理、实验过程,在课堂上给学生讲解实验注意事项,然后就让学生自主进行实验探究。学生在实验过程中遇到问题可以互相讨论,教师进一步引导,鼓励学生自主钻研、大胆创新,使之思维能力、动手能力、解决问题的能力都得到提高。2.优化实验内容实验教材是大学物理实验课顺利开展的基础。教材的内容直接决定了学生接受什么样的知识,陈旧的教材内容、方法和技术与当前时代的发展不符。因此,相关教学研究人员要对大学物理实验教材进行优化,既要保留传统经典实验项目,让学生从中吸取经验,也要加入与当前科技发展相适应的新技术、新方法,激发学生学习物理的积极性。3.完善考评方式实验考核是检查学生掌握实验技能的手段。教师对学生实验成绩的评定直接影响学生做实验的积极性,建立有效的、具有可操作性的考评制度是必要的。因此,物理实验课应采取多元化的考核方式。例如,理论知识以笔试的形式,实验模块以动手操作的方式。教师也可以编制多套试题,将这些试题存储在计算机上,让学生随机抽取,促进实验考试方式的多元化。总之,当前我国地方高校大学物理实验教学中依然存在教学方式死板、课程内容陈旧以及考评方式单一等问题,不利于物理实验教学质量的提高,也不能充分锻炼学生的实践能力。高校须通过创新教学方式、优化实验内容及完善考评方式等措施来使大学物理实验教学得到完善,从而真正提高学生对物理实验的兴趣,培养学生主动学习的热情,使学生思维能力和创新能力都得到提升,促进大学物理实验教学质量的提高。

参考文献:

[1]熊泽本.地方高校物理实验教学改革的几点思考[J].邢台职业技术学院学报,2013(2):23-26.

[2]徐永钊,李洪涛.地方高校大学物理教学的思考与探讨[J].东莞理工学院学报,2009(3):127-130.

作者:周丽萍 单位:兴义民族师范学院

第七篇:大学物理实验教学模式探究

摘要:翻转课堂颠覆了传统教学模式,利用信息技术和网路教学环境在课前进行课堂知识的学习,在课堂教学中通过教师的指导完成知识的内化,这种教学模式在提高学生的学习兴趣、提高课堂教学效果方面都有促进作用.将翻转课堂融合进大学物理教学中,可以弥补实验教学资源有限、课时不足、简单模仿等缺点,因此根据大学物理实验教学的特点,进行基于翻转课堂教学模式的探究,以期能够切实提高大学物理实验教学质量.

关键词:翻转课堂;教学模式;创新设计

大学物理实验是理工科类专业实验课程的公共基础课,是理工科学生系统接受科学实验方法和技能训练的开始,旨在培养学生的科学素养和科学实验技能及能力,培养高素质的专业应用型人才.就目前我国大学物理实验教学情况来看,仍以测量性实验和验证性实验为主,传统的讲授式和模仿性教学模式严重抑制了学生对实验课程本身的兴趣,制约了创新性人才的培养,使得原本充满探究乐趣的大学物理实验课程成为不得不开的鸡肋课程.借鉴翻转课堂教学理念,结合大学物理实验教学的特点,利用信息技术和网路教学环境改革传统大学物理实验教学模式,促进学生主动学习的积极性,提高实验课程教学效果.

1大学物理实验教学现状及存在的主要问题

实验教学是在教师指导下,学生使用相应的实验仪器在实验室条件下控制变量使实验对象呈现一定的变化或过程,并观察和分析事物的具体运动过程,从而把握变化规律或验证知识,培养学生的实验技能和科学探究精神.实验教学模式能够联系理论与实际,有助于理解和巩固知识,培养学生的观察能力、思维能力、创造能力和动手能力.传统讲授式大学物理实验教学模式目前已经不适于应用性及创新型人才培养的需求,成为实验教学改革和实验教学质量提高的阻碍因素.主要表现为以下几点:(1)讲授式教学方式较为呆板机械,抑制了学生的学习兴趣现行的大学物理实验教学以讲授式为主,课堂讲授包括实验目的、原理、器材、操作步骤、注意事项等,占用课堂时间较多,多数实验教师甚至为学生演示实验步骤,学生只需按照教师演示的步骤机械地重复操作,并记录实验数据完成实验任务.这种步骤既定、结果已知、方法单一的提线木偶式实验教学很难引起学生对课程本身的重视,不能达到培养学生科学思维方法和动手、探究能力的教学目的.(2)教学目的以模拟和重复为主,不利于学生创造性思维的培养多数大学物理实验模板设置的非常详细,包括实验原理、测量仪器、实验方法、待测物理量及数据表格、实验数据的处理等,甚至思考题都已列出,学生做实验时只需按部就班的重复操作,将实验报告填写完整即可完成实验.因此很少有学生会对实验提出疑问,这种僵化的、广播操式的教学模式在很大程度上抑制了学生的主动性,很难激发学生思维的积极性,不利于学生创新意识和创新能力的培养.(3)实验教学评价方式仍以考核为主,忽略了实验教学过程的发展性现阶段大学物理实验课程学习成绩评定由平时成绩和期末考核两部分组成,评价主体主要为实验考核老师,评价标准以实验结果和实验报告为主要依据,评价内容简单肤浅,既不涉及对实验误差的深入分析和实验方案的评估,也不包括学生对实验方法及过程的思考和批判,忽略了学生在大学物理实验课程中的过程性发展.(4)现行实验课程内容陈旧,缺乏设计性和探究性目前大学物理实验教学仍然延续20世纪末大学物理实验教学设定的教学大纲,其教学内容基本都是经典物理的实验内容,以验证、模拟和基本测量为主,缺乏设计性和创新性实验内容.难以满足新时代大学生对科学实验的探究需求,也难以达到培养创新性人才的教育目的.

2翻转课堂的内涵及特点

教学模式是建立在一定的教学理论之上、为实现特定的教学目的、将教学的诸要素以特定的方式组合成具有相对稳定的结构、具有可操作性程序的教学模型.翻转课程是一种混合式教学模式,也被称为“反转课堂式教学模式”.与传统的课堂教学模式不同,翻转课堂中,学生在课前使用广泛的教育教学资源完成对课程内容的初步学习,课堂教学成为学生与教师、学生与学生之间质疑、讨论、交流、拓展的互动场所,教师职责转变为理解学生的问题并引导学生运用知识解决问题.翻转课堂教学模式中的学习活动转变为包含教师、学生、内容、媒体、环境等多因素在内的复杂教育行为,真正翻转了“教”与“学”,也彻底改变了教师和学生之间的关系、地位和作用,使教学发生了本质的变化.翻转课堂通过对知识传授和知识内化的颠倒安排,对学习过程进行了重新规划,将在线学习、面对面教学进行有机整合,将教室内的学习拓展到教室外,通过计算机互联网,或是通过手机无线网络,利用网络教学资源如视频、课件等教学资源在教室外完成初步的学习活动,并在教师的组织下在课堂上完成对知识的反思和应用,使教学过程更为灵活,激发了学生的主动性.

3翻转课堂教学模式在大学物理实验课堂教学中应用的可行性分析

实验课程深受广大教师和学生的喜欢,但实验教学对教学条件、环境、学习基础要求较高,主要表现在:第一,实验教学要求学生事先对实验原理、实验方法和步骤、实验仪器等进行熟悉和了解,具备与实验内容有关的理论知识基础;第二,实验教学受到实验室硬件设施及环境条件的限制,如仪器精度、实验室环境、实验方法等都会影响实验过程和结果;第三,实验教学课堂时间有限,教师很难对所有学生的疑难问题一一解答和及时处理,另外很多学校的大学物理实验室并不是开放式实验室,不能随时随地供学生使用,在一定程度上限制了学生学习的自由.(1)实验教学与翻转课堂模式的匹配实验教学的基本模式是学生在实验课前了解有关实验方法和仪器的内容,带着对实验过程和内容的思考及疑问走进课堂,在教师的指导下进行操作,观察现象和过程并进行总结和分析.实验教学包括理论知识的预先学习、疑问和思考、实验验证和发现、讨论答疑、解决问题、分析总结、课后反思等整个的教学活动.而翻转课堂由关注单一课堂学习转变为关注课前、课上及课后学习活动的全过程,关注教师、学生、内容、媒体、环境等多因素的复杂教育行为,并转变为关注智能诊断系统支持下的、以学生为中心的富媒体环境以及信息技术与教学过程的自觉融合.从这个意义上说,大学物理实验教学模式与翻转课堂教学模式无疑是匹配的.(2)实验课程内容与翻转课堂教学的契合美国达特茅斯学院心理与脑科学系的Petitto和Dunbar博士以物理学中的自由落体运动为例做了一个实验,实验结果表明,物理系的学生虽然表现为建立了新的正确的科学概念,但是并没有重构他们的知识,即“正确概念”和前概念之间需要通过不断反复的碰撞、接触,完成知识内化并最终被学生掌握[1].从这个角度来看翻转课堂教学模式和实验教学内容的契合:学生通过对视频及其他资料预先学习并获得概念,是知识的第一次内化,之后进入实验室再次对所学习的概念和规律进行验证和重新发现,融入了事物的真实发生过程及知识的实际应用情境,在课堂上教师与学生、学生与学生之间讨论和互动使学生真正参与进概念的建构过程,进行了知识的深度内化,从而引导学生改变已有认知结构,激发正确概念.将实验教学内容融入翻转课堂的教学模式,分化了知识内化的难度,增加了知识内化的次数,完成了理论知识加实践操作的内化循环,从而达成实验教学的真正目的.(3)实验课程与翻转课堂师生关系特点分析翻转课堂推崇的是一种渐进式的知识内化,关注学生知识内化的条件、过程和深度,这种模式旨在为学生知识内化提供较为自由的时空环境,学生处于绝对的主体地位.而大学物理实验课程强调学生在实验过程中的自主学习、动手操作、主动思考、积极思维、解决问题,教师是学生实验的组织者、引导者、协助者、参与者,这一点恰恰符合翻转课堂的师生关系理念,二者的共通之处在于颠覆教师主导的传统教学模式,真正意义上实现学生的自主学习.(4)实验教学与翻转课堂教学目标一致翻转课堂通过对学习过程进行重新规划,颠倒知识传授和内化的顺序,将预先学习与面对面教学进行有机整合,从而达成“回忆、了解、理解、分析、运用、综合、评价、创造等”的教学目标,培养学生的自主学习能力与创新能力.现阶段大学物理实验传统教学模式囿于知识的传授和技能的训练,缺失自主探究问题的意识和能力的培养.因此,必须更新教育理念,把学生自主探究问题的意识和能力的培养作为实验教学改革的核心,在实验教学体系、教学模式和教学机制等方面进行改革,化被动的实验为主动的探究实践,为学生打下坚实的“终身学习”的基础.

4基于翻转课堂的大学物理实验教学的探究

翻转课堂在实施过程中存在许多不确定的影响因素.除了实验课堂的实际操作和互动外,学生课前自主学习及课后数据处理、结果分析和实验反思与总结的有效性也是翻转课堂教学模式能否成功的关键.基于翻转课堂的大学物理实验教学创新模式,如图1所示.(1)基于翻转课堂的大学物理实验教学模式基于翻转课堂的大学物理实验教学模式设计的基本思路是在信息技术的环境中,学生在课前通过观看教学视频、查阅资料、与教师同学在线交流等方式进行实验相关知识的学习;课堂时间留给学生进行自主操作、互相交流、解决疑问、课后进行数据处理、结果分析及实验总结.学生在课前进行自主学习并不代表教师就放弃了课前环节,整个教学过程还是在教师的全程设计和参与之下完成的,只是教师的角色和工作重心发生了变化:从原来的知识单向输出者转变为实验活动的组织者、引导者和促进者.而学生也成为正真意义上的学习者和实验者.(2)基于翻转课堂的大学物理实验教学资源学习资源就是指教师布置给学生的课前学习资料,比如,最著名的翻转课堂实践者萨尔曼•可汗(SalmanKhan)———可汗学院(KhanAcademy)的创始人,在可汗学院的网站上提供了关于数学、历史、物理、化学、生物等很多科目的免费教学短片和课后测验,学生可以登录到网上进行学习[2];FlippedLearningNetworkNing论坛中的来自美国威明顿的Paula认为,学习资源可以不局限于微视频,还包括文本材料、音频、视频资源等等,让学生根据自己爱好选择合适的资源进行学习[3];因此基于大学物理实验教学管理平台,根据大学物理实验内容设计翻转式大学物理实验教学资源支撑系统,是该教学模式的关键,不仅包括课前学习资源如各类视频、课件及虚拟实验平台和各种网络资源,包括大学物理实验室中的各软硬件资源,如设备、仪器、操作规范、注意事项、练习指导等,还包括课后实验报告的提交、成果展示、即时交流、虚拟操作考试及成绩评定等.实验教学资源须遵循生动有趣并具有较强任务性,以促进学生的有效学习.(3)基于翻转课堂的大学物理实验教学内容大学物理实验教学课前的自主学习是翻转课堂的关键环节,自主学习的成功与否关系到实验内容和操作是否能够顺利进行.基于翻转课堂的大学物理实验教学内容的设计主要指教师设计帮助学生在课前明确自主学习的内容、目标和方法,并提供相应的学习资源,包含实验指南、实验内容、问题设计、建构性学习资源、学习测试、学习档案和学习反思等多项内容,每个学生按照自己的步骤学习,并帮助教师有效地组织起“翻转课堂”.物理实验课程的教学内容与普通物理课程有所不同,它不仅包括定义、概念、原理等基本知识,还包括物理实验操作知识,实践性较强.教师提供的实验微视频等资源能够对学生们进行实验操作相关的概念、流程、注意事项、操作规范的讲解,但却无法提供操练环境让学生进行实际练习,因此尽量将课堂时间留给学生自主进行实验操作和探究,教师观察学生实验操作情况纠正操作错误、解答疑问、指导学生进行数据处理和实验总结.(4)基于翻转课堂的大学物理实验教学策略翻转式大学物理实验教学策略主要有以下几点.第一,课前自主学习资源.课前自主学习是以实验学习资源为基础的自学活动,具体内容包括实验基础知识、基本操作技能、数据处理方法、实验结果分析和总结、实验能力测试与反馈、实验拓展与训练等模块.教师针对这几个模块的学习内容,设定学习提纲,搜集并制作学习视频,制定学习任务,并规定可操作化的学习目标和诊断依据;第二,师生、生生交流平台.主要包括大学物理实验教学管理系统的交互平台、实验博客、实验论坛和及时通讯工具等,通过交互平台,学生可以把自己的学习体会、思考和疑问、心得和经验与他人分享,教师也可参与到学生在线的讨论和探究,及时掌握学生的学习情况和效果,并有针对性的解答疑问,实现个性化指导;第三,实验教学各环节的参与和指导.通过在线交流互动平台参与大学物理实验学习的各个环节提供指导,诊断他们在实验过程中遇到的问题,提供必要的反馈和指导信息,保证师生的教学活动是一个有效的“环路”;第四,实验学习活动的过程性评价.全程关注学生的整个学习活动过程,不仅包括学生合理利用信息技术及网络资源达成对实验相关理论知识的理解,学生实验技能、批判性思维的养成,还关注对实验结果的分析、成果的展示及总结和实验本身的反思,即通过整个学习活动对学生从知识到能力到情感态度价值观在实验课程中的表现形成过程性的评价.基于翻转课堂的大学物理实验教学模式彻底颠覆了传统教学模式,利用信息技术和网络环境推动学生自主学习和主动探究,促进了大学物理实验教学的发展和教育教学创新.但是,真正推行大学物理翻转课堂教学模式还有很多问题有待解决,如教师和学生对信息技术的驾驭能力、学生的自主学习习惯,以及实验室资源和技术支撑等很多因素都会影响翻转课堂的教学效果,如何在大学物理实验中贯彻该模式,切实提高教学效果,还需要更多的来自一线实际教学的实践和探索.

作者:杨坤 王博 单位:石河子大学理学院

第八篇:大学物理实验教学问题分析

本文结合大学物理实验教学的实践,从学生对实验课的重视程度、把握实验思想现状及实验过程中心理状态三个方面分析了大学物理实验教学中的常见问题,并给出了相应的解决方法,为提升大学物理实验教学效果,培养创新型人才奠定了基础。物理学是自然科学的基础,物理实验是物理学的重要组成部分。大学物理实验课程是高等院校理工科学生的一门必修课程。从培养创新型人才角度看,大学物理实验课程可以从多方面培养学生的思维,提升学生的能力。实验学习既有认知活动参与,又有动作技能的发展。但是,在注重实践教学改革的今天,实验教学中还存在着一些问题。这些问题具有普遍性、广泛性和基础性的特点,成为了培养创新型人才的瓶颈。本文结合一定的实践经验,提出实验教学中常见的三类问题,并给出了相应的解决方法。

1实验教学中的常见问题

对实验课不重视。传统的教育模式总是有章可循,一些学生习惯了老师的讲解,不能很好地把握理论学习和实验学习的区分和联系,把实验课当成一项只要测量数据的、不重要的作业来完成。比如:片面关注老师的演示;对于教材,只看实验步骤部分,不能自主学习实验原理;通过实验体会实验目的的程度不够深刻;撰写实验报告时不会总结实验原理,只是机械地抄写,造成心理上认为只是书写量大,而书写意义不大。有的同学对实验的重要性认识不到位。不能总体把握实验的思想和设计思路。在实验过程中,由于忽略掉实验思想,常有以下两种极端的情况出现:一是,只会按照实验步骤来做实验,不能体会实验设计的巧妙性以及实验步骤之间先后顺序的关联性;二是,不用给定的实验步骤来做,甚至自主设计出不成熟的实验方法解决一些物理量的测量。学生在没有理解原理的基础上,进行盲目创新,方法不科学不严谨,南辕北辙,数据误差大,甚至有损坏设备的风险。学生有依赖心理,独立解决问题的主动性差。此问题具有普遍性,在个别同学身上表现得尤为突出。

2解决方法

2.1提高学生的学习热情(1)指导学生认识物理实验的重要性,提高学生对物理实验课的重视程度。物理理论课的重要性不言而喻,物理实验的重要性也不可忽视。首先,实验物理的重要性从诺贝尔物理学奖获奖情况中就可见一斑。从1901年第一次授奖至今,已有百名以上诺贝尔物理学奖获奖者。其次,实验物理的重要性可从物理规律的建立过程看。比如:法国人德布罗意提出实物粒子具有波动性。(2)指导学生正确对待实验报告。有学生反映每次做实验报告都是在把教科书上的理论重复写一遍。这正是对实验报告的错误认识。对于第一堂实验课上老师对实验报告的要求,学生只是停留在报告组成元素等表层认识上,不会有深刻体会,更不能引起足够重视,甚至认为讲解内容是小题大做。老师可在两次实验课之后,以某一实验为例子,给学生具体讲解实验报告的撰写、主要元素及注意事项。此时,学生已对实验报告有了初步认识,也便于及时纠错。(3)运用灵活的考核方式。因为实验课的考核不单考察对知识点的掌握情况,更要考察学生的动手能力、操作能力、创新能力、解决问题能力,这就意味着一张试卷是不能全面考察和评估学生学习情况的。彻底摒弃单一的评价方法,需要从常用的笔试考察中加入一些灵活的考察方法。比如:课前预习有相应的加减分;积极思考问题,提出创新的想法等可以酌情加分;编造或抄袭数据的,严肃处理。(4)完善硬件条件,加入探索元素。首先,可以鼓励学生充分利用现有实验设备提出建设性探索项目。比如,利用同一套设备设计一系列不同的实验,改进实验理论来做比较实验,初步改进现有设备减小实验误差等等。其次,可以适当地完善硬件条件,拓展学生的探索空间。比如,针对某一实验可以提供几种实验设备,提供一些综合性和设计性强的实验设备等。2.2鼓励学生参与教学改革方案制定在实验教学中,要突出教学内容的实用性。在强调与生产生活相结合时,往往要兼顾学生的专业特点和个人兴趣来设定实验项目。在开课之前,可以鼓励学生积极参与教学改革,广泛收集学生关于项目设定、上课方式、自主学习方式等各方面的观点和建议,深入调查学生的兴趣点及建设性想法。2.3注重物理实验课与理论课的衔接物理实验课与理论课的衔接意义重大。首先,在开始实验之前,学生有一定的物理学知识,才可以展开实验的学习与探索。再次,实验课是理论课的一种延伸,可以验证某些理论,加深学生对物理学规律的理解,培养学生初步的科研能力。只有实验课与理论课在时间安排、内容上具有很好的衔接,才能收到更好的教学效果神经外科期刊。实验课全科医学论文的老师可以通过多个途径来实现实验课与理论课的良好衔接。比如:跟班听大学物理课。实验是人类对自然的积极干预,是发现客观规律的重要科学方法。物理学的发展离不开实验。针对实验课这门实践性课程,本文从学生对实验课的重视程度、把握实验思想的现状

3总结

实验是人类对自然的积极干预,是发现客观规律的重要科学方法。物理学的发展离不开实验。针对实验课这门实践性课程,本文从学生对实验课的重视程度、把握实验思想的现状及实验过程中心理状态三个方面分析了大学物理实验中的常见问题,并给出了相应的解决方法。在明确人才培养目标的前提下,解决教学中的常见问题,才能更好地施教,全面地调动学生在实验课上的积极性和独立研究的自信心,将学生培养成全面发展的创新型人才。

参考文献:

[1]温建平,杨晓冬,刘通宁,等.创建新的大学物理实验课程教学体系[J].大学物理实验,2012,25(5):89-91

[2]张杰.大学新生物理实验学习问题的探析及对策[J].当代教育论坛(下半月刊),2009(7):85-86

[3]孙学军,张勇.大学物理实验[M].北京:国防工业出版社,2009

[4]贺梦冬.大学物理实验教学中存在的主要问题及对策[J].科技创新与应用,2012(18):255-255

作者:刘芬芬 王鲁彬


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