大学物理实验教学是大学物理教学的重要组成内容, 是我国高等院校培养大学生科学素养的重要环节。对于大学生来说, 尤其是理工类大学生来说, 大学物理实验对于培养其独立思考分析问题、解决问题的能力以及动手实践与创新能力具有不可替代的作用。但是, 如何通过教学模式与教学方法的改革, 提高大学物理教学的有效性成为广大高校大学物理教学工作者及管理部门共同关注的问题。笔者拟结合自身教学实际, 对大学物理实验教学有效性的问题做一探讨。
1 影响大学物理实验教学有效性的因素
1.1 教学设备有一定的局限性
大学物理实验教学要通过实验的方法来培养大学生的科学素养, 同时也要通过实验来让学生了解物理知识, 反映物理定理, 这本身就需要大量的物理实验设备作为基础。另外, 大学物理设计的知识领域非常广泛, 仪器设备比较昂贵, 投入较高。虽然各大高校物理实验器材与仪器都已在一定程度上更新和增加, 但由于高校近年来连年扩招, 导致教学设备难以满足大学物理实验教学的要求, 在教学设备上有一定的局限性, 影响了大学物理实验教学的有效性。
1.2 教学内容繁杂
大学物理实验教学的内容多而且杂, 以电磁学的教学内容为例, 现行的电磁学实验教学内容涵盖面非常广泛, 由大量的教师课堂演示实验和学生小组实验组成。这些实验大多强调对学生测量技能的培养, 但由于教学模式的单一, 往往使学生重复机械操作, 没有突出教学的重点, 在教学中也难以培养学生的创新能力与独立分析问题的能力。
1.3 物理实验课程的教学模式单一
目前我国各大高校大学物理实验教学仍采取的是传统的教学模式, 即先由教师讲解本次实验的相关内容, 然后由学生动手做实验, 最后由学生完成实验报告。虽然这种教学模式注重知识的渐进性, 由理论到实验, 但是其弊端也是非常明显。那就是学生容易按照实验步骤机械的重复实验, 这种教学模式既不能通过物理实验来培养学生对物理的兴趣, 使学生失去了实验的主动性与积极性, 也不能有效培养学生的创新能力和分析问题与解决问题的能力。
1.4 缺乏有效的考核体系
我国高校大学物理教学的另一大问题就是缺乏有效的考核体系, 目前高校实验成绩的考核一般都是以实验报告的成绩作为主要成绩, 同时再对学生大学物理实验的理论知识进行考核, 通过一定的比例关系计算出学生的大学物理实验最终成绩。
2 提高大学物理实验教学有效性的对策
2.1 精选大学物理实验的教学内容
精选大学物理实验的教学内容, 也是提高大学物理实验教学有效性的重要策略。长期以来, 大学物理实验教学往往只是重视对一些定理的验证或是对一些经典实验的简单模仿, 而缺乏对学生自身创新能力的培养, 缺乏对实验研究和设计方面的教学内容。以笔者所教授的电磁学实验为例, 笔者曾将电磁学实验的教学内容分为四个层次, 分别是基础性实验、验证性实验、设计性实验和兴趣性实验, 在基础性实验中我重点针对大一学生动手能力较弱的特点, 增加了电源和电表使用等仪器使用与调节的基本技能实验。为了加强学生对大学基础理论的掌握, 在验证性实验中主要开设制造电路和分压电路、惠斯通电桥测电阻以及伏安法测电阻等实验内容来加强学生对理论的掌握。在设计性实验中, 笔者让学生自己选择仪器, 自行设计实验方案, 我对学生设计的方案加以修改和引导, 从而培养学生的分析解决问题的能力和创新能力。
2.2 重视教学模式的创新, 提高仪器利用率
随着我国高等院校的连年扩招, 在校的大学生人数比过去翻了几倍, 而相对学生人数的增长, 实验器材和实验场地并没有同比例增加, 这导致大学物理实验教学有效性的下降, 而这一问题的解决除了增加实验设备和场地、师资力量之外, 还可以通过教学模式的创新来改善。例如:以笔者所在的高校电磁学物理教研室为例, 我们实行的是一种循环实验教学模式, 在开展实验时, 每次编排6~8套不同的实验项目, 每个项目安排三组, 可容纳18~24个人, 每组安排一名同学, 循环进行实验, 从而一次实验可以做6~8各不同的实验项目。由于每组都是一名同学进行实验, 因此能够使每名同学都充分的使用和操作仪器, 避免了因实验仪器不足而导致有些同学得到了操作的机会, 有些同学没有得到操作机会的矛盾, 另外通过这种循环实验教学的模式, 也在一定程度上节约了实验仪器的投资经费, 提高了仪器的使用效率, 培养了学生独立解决问题的能力。
2.3 建立科学合理的考核体系
在大学物理实验的考核上, 笔者建议建立实验理论考试、实验成绩记录卡片以及实验报告相结合的考核体系, 全面的反映的学生的实验能力和水平。学生的实验操作水平可以通过实验成绩记录卡片的形式来反映, 这一卡片上考核的类目贯穿于学生参加大学物理实验的始终, 在实验开始前, 通过教师向学生提问的方式, 考核学生对实验的预习与相关理论的掌握情况。在实验操作中, 要考核学生是否按照实验规程进行实验, 是否准确记录了数据, 操作是否严谨和认真, 有无损坏仪器等。实验结束后, 要检查学生是否整理仪器。通过结合实验成绩记录卡片, 通过对全过程的考核, 来反映学生在实验中的操作能力。
3 结语
综上所述, 我国各大高校应重视大学生科学素养的培养, 不断提高大学物理实验教学的有效性。通过精选大学物理实验的教学内容, 创新教学模式, 提高仪器利用率和建立科学合理的考核体系等一系列措施与手段, 来加强大学物理实验教学的有效性。笔者深信, 随着我国高校教育体制改革的不断深化, 各种先进的教育手段和方法在大学物理实验教学中的广泛应用, 大学物理实验教学将更能发挥培养学生科学素养的作用。
摘要：本文首先探讨了影响大学物理实验教学有效性的因素, 包括教学设备有一定的局限性, 教学内容繁杂, 大学物理实验课程的教学模式单一, 缺乏有效的考核体系, 针对这些问题, 本文提出了提高大学物理实验教学有效性的对策, 包括精选大学物理实验的教学内容, 重视教学模式的创新, 提高仪器利用率, 建立科学合理的考核体系。
关键词：大学物理,实验教学,有效性,策略
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