導(dǎo)語(yǔ)：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：高等工科院校加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)是不斷提高物理教學(xué)質(zhì)量的先決條件，也是其他自然科學(xué)教學(xué)研究的重要基礎(chǔ)。結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，開(kāi)展教學(xué)改革實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生人生觀和價(jià)值觀的正確形成，將對(duì)物理學(xué)的教育及人才培養(yǎng)起到深遠(yuǎn)意義。通過(guò)改革和教學(xué)實(shí)踐，引入情境教學(xué)模式，不斷提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，增強(qiáng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的藝術(shù)性和互動(dòng)性。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

物理學(xué)是研究宇宙中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最一般規(guī)律、物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)及物質(zhì)間相互作用的學(xué)科。物理學(xué)一直是所有自然科學(xué)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代社會(huì)文明的不斷發(fā)展，說(shuō)到底是物理學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展，所以可以這么說(shuō)，人類(lèi)社會(huì)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，其實(shí)是物理學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展。物理學(xué)研究大至宇宙，中間至介觀物質(zhì)，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動(dòng)形式和規(guī)律，因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)[1-5]1，170，66，5，17，144。物理學(xué)的理論結(jié)構(gòu)體系、定律、過(guò)程及結(jié)論必須充分地運(yùn)用數(shù)學(xué)作為自己的工作語(yǔ)言，并輔以科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)物理理論正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn)，因此從另一方面來(lái)說(shuō)物理學(xué)也是當(dāng)今最精密的一門(mén)自然科學(xué)學(xué)科。物理學(xué)的形成是以實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的，它的研究方法一般是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行分析、歸納、抽象、概括和總結(jié)，從而建立物理定律，形成物理理論，最后再將物理理論回歸到實(shí)驗(yàn)中去接受檢驗(yàn)，這樣也促進(jìn)物理學(xué)的不斷發(fā)展。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等工科院校對(duì)理工科學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的一門(mén)獨(dú)立的必修課程，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)階段后接受系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)的開(kāi)端，也是各理工科后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)[5]17。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理理論知識(shí)的源泉。教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)2006年工作指出要切實(shí)實(shí)施和進(jìn)一步完善大學(xué)物理和大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理課程教學(xué)基本要求[5]17。高等工科院校加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)是不斷提高物理教學(xué)質(zhì)量的先決條件，也是其他自然科學(xué)教學(xué)研究的重要基礎(chǔ)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程既是一門(mén)老課程，也是一門(mén)新課程。老在開(kāi)設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，理工科院校都要開(kāi)設(shè)；新在現(xiàn)代科技日新月異，要求大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及教學(xué)方法也不斷改進(jìn)。結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，開(kāi)展教學(xué)改革實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生人生觀和價(jià)值觀的正確形成，將對(duì)物理學(xué)的教育及人才培養(yǎng)起到深遠(yuǎn)意義。文章結(jié)合應(yīng)用型理工科高等院校的實(shí)際，總結(jié)筆者從事大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多年的一點(diǎn)心得體會(huì)，進(jìn)行改革實(shí)踐，以期對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)進(jìn)步起到參考作用。

一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)現(xiàn)狀。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程一般跟隨大學(xué)物理課程的授課時(shí)間開(kāi)設(shè)，常常設(shè)在第二學(xué)期和第三學(xué)期。上課的對(duì)象正是大一和大二的學(xué)生，而大一和大二階段正是學(xué)生從高中階段到本科階段的轉(zhuǎn)折適應(yīng)階段，有相當(dāng)一些學(xué)生還未形成主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣和觀念，因此，學(xué)生自制力較差，動(dòng)手能力較弱，這主要是因?yàn)檫M(jìn)入大學(xué)階段之后沒(méi)有了中學(xué)階段的嚴(yán)格的管理，學(xué)生放松學(xué)習(xí)的后果。其次，以高中階段為代表的中學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)理論的重視程度很高，有的高中尚未正式開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，有的高中開(kāi)設(shè)了實(shí)驗(yàn)課程，但也常流于形式，因此學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度不夠，導(dǎo)致有少部分學(xué)生對(duì)待大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程不夠認(rèn)真。第三，由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是大學(xué)階段開(kāi)設(shè)的第一門(mén)實(shí)驗(yàn)性課程，因此，在上課之初，學(xué)生的好奇心較強(qiáng)，求知欲也比較強(qiáng)，一部分學(xué)生期望培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力，將理論與實(shí)踐結(jié)合，為將來(lái)的習(xí)慣養(yǎng)成和個(gè)人發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。第四，現(xiàn)代科技高速發(fā)展，現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的較為成熟的理論體系，實(shí)驗(yàn)過(guò)程也嚴(yán)格以理論為指導(dǎo)，教學(xué)過(guò)程中的理論與實(shí)驗(yàn)往往容易造成脫節(jié)，造成重理論，輕實(shí)踐的情況。（二）教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)代物理學(xué)飛速發(fā)展，研究領(lǐng)域和研究成果日新月異，應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛。各種新內(nèi)容、新知識(shí)、新方法、新技術(shù)、新形式不斷涌現(xiàn)。河南城建學(xué)院數(shù)理學(xué)院承擔(dān)了全校理工科本科生的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)實(shí)踐，結(jié)合我校實(shí)際，依照物理學(xué)的理論體系，參考國(guó)內(nèi)兄弟高校的經(jīng)驗(yàn)，多年來(lái)，河南城建學(xué)院數(shù)理學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在兩個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)了十二個(gè)實(shí)驗(yàn)，每學(xué)期開(kāi)設(shè)六個(gè)實(shí)驗(yàn)，與大學(xué)物理課程的教學(xué)進(jìn)度基本保持一致[1]1。全年開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：密度的測(cè)量、拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏模量、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量、液體表面張力系數(shù)的測(cè)定、透鏡焦距的測(cè)定、電橋法測(cè)電阻；示波器的原理和使用、霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用、聲速的測(cè)定、牛頓環(huán)裝置測(cè)量平凸鏡的曲面半徑、鐵磁材料的磁滯回線(xiàn)和基本磁化曲線(xiàn)的測(cè)量和光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量普朗克常數(shù)。上述實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從知識(shí)體系和科學(xué)內(nèi)容方面來(lái)說(shuō)，分別對(duì)應(yīng)大學(xué)物理課程的教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)力學(xué)、剛體、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、電磁學(xué)、機(jī)械波和現(xiàn)代物理學(xué)等章節(jié)。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生將理論知識(shí)具體化為形象的實(shí)踐，使得為例知識(shí)形象、生動(dòng)和具體化。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革實(shí)踐

（一）改革思路。應(yīng)用型理工科高校的任務(wù)之一是培養(yǎng)適應(yīng)中國(guó)社會(huì)發(fā)展所需要的應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型人才。人才的培養(yǎng)途徑一直以來(lái)都是通過(guò)系統(tǒng)理論知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)技能和綜合的文化知識(shí)的傳授來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的中心是“實(shí)驗(yàn)”，如何創(chuàng)新性地將實(shí)驗(yàn)課程傳授過(guò)程有聲有色，一來(lái)使物理學(xué)這門(mén)學(xué)科具體化、抽象化，進(jìn)而不斷提高學(xué)生對(duì)自然科學(xué)的興趣；二來(lái)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)素養(yǎng)；三來(lái)促進(jìn)初步養(yǎng)成大學(xué)階段的世界觀；四來(lái)有助于培養(yǎng)整潔有序、善于思考、理智成熟的習(xí)慣。從而達(dá)到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)目的，將是一個(gè)持續(xù)的研究課題。（二）改革實(shí)踐。結(jié)合實(shí)際，筆者在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中開(kāi)展了教學(xué)改革的實(shí)踐，通過(guò)改革實(shí)踐，收到了較好的效果。這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，首先，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣提高了，這表現(xiàn)在他們腦海中的問(wèn)題多了起來(lái)，與老師溝通的也多了，有部分學(xué)生還提出了一些有意義的疑問(wèn)。其次，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性提高了，效率提高了，完成實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的時(shí)間也縮短了。最后，體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課程作業(yè)方面，實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)也比以前工整了，數(shù)據(jù)處理也更加規(guī)范化。下面，以示波器的原理和使用這個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，詳述一下教學(xué)改革的過(guò)程和方法。在示波器的原理和使用這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，主要講授示波器的工作原理和示波器的使用，涉及的物理學(xué)理論知識(shí)有電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)。具體項(xiàng)目有，信號(hào)的觀察、信號(hào)周期的測(cè)量、信號(hào)振幅的測(cè)量、李薩如圖形的觀察以及未知信號(hào)的測(cè)量及誤差分析。教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生完成預(yù)習(xí)過(guò)程，早早地來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)課教師的安排下，了解并熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的各個(gè)組成部分及功能之后。打開(kāi)實(shí)驗(yàn)儀器（電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器），實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)開(kāi)展過(guò)程如圖1所示：為避免一開(kāi)始就是理論講授，造成學(xué)生重復(fù)大學(xué)物理的理論學(xué)習(xí)情境，從而引起部分學(xué)生的厭學(xué)情緒。在實(shí)驗(yàn)之初，首先強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)儀器的生產(chǎn)制造過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備，開(kāi)展科學(xué)研究過(guò)程的嚴(yán)肅性和科學(xué)性，并要實(shí)事求是。接著，就引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)過(guò)程，打開(kāi)儀器，在實(shí)驗(yàn)儀器正常的情況下，會(huì)出現(xiàn)圖1中的四種圖形所顯示的情境畫(huà)面。這四種情境分別是示波器上顯示的無(wú)任何圖形、顯示其他波形、顯示正弦波形和顯示李薩如圖形。按照學(xué)生接受知識(shí)的順序和一般規(guī)律，學(xué)生面對(duì)儀器所展示的這些情境，將會(huì)產(chǎn)生一定的求知欲望，然后結(jié)合所面對(duì)的情境，簡(jiǎn)要地向?qū)W生講述相關(guān)物理知識(shí)，再引申到其他方面的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。再次，向?qū)W生較為系統(tǒng)地講述顯示的原理，相關(guān)旋扭或者按鍵的使用。最后，結(jié)合本次教材上所列的本實(shí)驗(yàn)的測(cè)試測(cè)量項(xiàng)目，舉一個(gè)例子，測(cè)量相關(guān)信號(hào)的參數(shù)。在此之后，讓學(xué)生自己開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，此間有問(wèn)題學(xué)生再咨詢(xún)授課教師。完成實(shí)驗(yàn)后，完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和整理，以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)。在此期間，教師舉一些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作步驟，這個(gè)過(guò)程往往會(huì)引起部分學(xué)生的共鳴，并引發(fā)他們對(duì)本實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和后續(xù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的思考。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)藝術(shù)方面，筆者認(rèn)為教無(wú)定法，但是應(yīng)當(dāng)圍繞教學(xué)目的、培養(yǎng)人才的初衷和塑造未來(lái)建設(shè)者的目的，堅(jiān)持百花齊放，百家爭(zhēng)鳴。在教學(xué)方法上，需要開(kāi)展的工作還有很多，這方面的探索和研究也是高等教育教學(xué)歷史上的一個(gè)永久的任務(wù)和課題[6]144。通過(guò)情境互動(dòng)模式，找好切入點(diǎn)，在生動(dòng)性、趣味性、感官上更易接受的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)、適時(shí)將基本原理和和基本知識(shí)融匯于其中，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，不斷提高教學(xué)效果。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等工科院校一門(mén)獨(dú)立的必修課程，也是各理工科后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理理論知識(shí)的源泉。高等工科院校加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)是不斷提高物理教學(xué)質(zhì)量的先決條件，也是其他自然科學(xué)教學(xué)研究的重要基礎(chǔ)?，F(xiàn)代科技的發(fā)展日新月異，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及教學(xué)方法也應(yīng)該不斷改進(jìn)。在此過(guò)程中結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，開(kāi)展教學(xué)改革實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生人生觀和價(jià)值觀的正確形成，將對(duì)物理學(xué)的教育及人才培養(yǎng)起到深遠(yuǎn)意義。不斷提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，增強(qiáng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的藝術(shù)性和互動(dòng)性，不斷開(kāi)拓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新局面，還需要教師在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中不斷地探索、總結(jié)和提升。

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作者:張飛鵬 單位:1.河南城建學(xué)院 2.石家莊鐵道大學(xué)