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普通物理實驗教學改革探討
摘要：本文分析了目前實驗教學中存在的一些問題，對普通物理實驗課的教學內(nèi)容、教學方法、考核方式及師資隊伍建設等方面提出了幾點改革設想。
關鍵詞：普通物理實驗；教學改革；創(chuàng)新能力
引言
普通物理實驗是高師物理專業(yè)獨立設置的一門重要基礎課。在學生對實驗的基本技術、基本方法和基本技能的掌握；對物理概念和的認識，在對學生態(tài)度的培養(yǎng)、優(yōu)秀品格的塑造、創(chuàng)新意識的訓練等方面起著至關重要的作用。隨著社會的，我國的已由應試教育向素質(zhì)教育轉變，因此實驗教學顯得尤其重要。而傳統(tǒng)的實驗教學體系和培養(yǎng)模式遠不能適應21世紀對人才的需求，為此必須對原來的教學模式進行改革，真正給學生創(chuàng)造一個施展創(chuàng)新能力和展示才華的空間[1-2]。
1 實驗教學的現(xiàn)狀
(1) 傳統(tǒng)的普通物理實驗教學活動一般過程為，先由教師介紹實驗目的、實驗原理、所用儀器、注意事項等，學生再按教材上所講的步驟重復實驗，獲取數(shù)據(jù)，驗證規(guī)律、定理、公式等，這種教學模式的突出特點是以教師為中心，學生只是被動地重復實驗步驟，忽略了學生認知過程中的主觀能動性，束縛了學生的思想，限制了對學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。
(2)教學過程限制得太死板，只強調(diào)學生“做”實驗，而不是強調(diào)學生“學會”做實驗。由于教科書對實驗的目的、內(nèi)容、方法、步驟乃至記錄表格都一應俱全，所以學生做實驗大都是機械式的進行“照方抓藥”，根本用不著獨立思考，更談不上深入細致的分析與研究。這就在不同程度上壓抑了學生的個性發(fā)展和學習積極性，束縛了學生創(chuàng)造能力的發(fā)揮，從而使部分學生對實驗產(chǎn)生應付的現(xiàn)象。
(3)教學方法和教學手段相對滯后，仍大多采用單層次教學方式，忽略或不重視與機多媒體和相結合的化教學手段。
(4)實驗室劃分過細、過窄。各實驗室之間缺乏有機的配合和聯(lián)系，致使有些儀器利用率太低，造成不同程度的資源浪費，低層次重復性實驗現(xiàn)象較為突出。
(5)實驗考核內(nèi)容單調(diào)、落后、繁瑣，強調(diào)的主要是筆試成績和平時成績，以及重復的操作成績；體現(xiàn)不出該學科的特點和優(yōu)勢，“高分低能”的現(xiàn)象較為嚴重。
2 實驗教學改革的目的
實驗教學改革的目的在于以構建實驗教學的理論為指導，提高學生對實驗的興趣，從而調(diào)動學生做實驗的主動性和積極性，提高學生的實驗水平和實際操作技能，最終達到對學生實驗綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的極大提高，使學生真正體驗到自己才是實驗的主體，是實驗的探索者。要達到上述目標，除要求學生逐步克服“要我做實驗”的不良現(xiàn)象，養(yǎng)成“我要做實驗”的良好學風外，教師首先應是教學模式的改革者。實驗教師應始終樹立以學生為主的觀點，處處以調(diào)動學生的主動性、積極性為出發(fā)點，引導學生主動探索、積極思考。在教學的過程中，堅決廢除舊的“填鴨式”教學方法，采用啟發(fā)式、討論式、探究式的開放式教學新模式。在實驗課的教學設計中，要處理好培養(yǎng)目標、實施策略和評價反饋這三方面的關系。即教師“教什么”和學生“學什么”、“如何教”和“如何學”、“教得怎樣”和“學得怎樣”的關系，真正使三者相互聯(lián)系、互相補充，以達到最佳效果。
3 普通物理實驗教學改革的實踐
3.1 更新教學觀念
在教育中存在兩種不同的教學觀，即以“學科為中心”的傳統(tǒng)教學論和以“學生發(fā)展為中心”的現(xiàn)代教學論傳統(tǒng)教學論著眼于讓學生高效率地繼承前人的知識，掌握前人的技能。而現(xiàn)代教學論強調(diào)的則是學生的發(fā)展，要求學生在掌握知識的過程中全面培養(yǎng)能力，促進心智和情感全面協(xié)調(diào)發(fā)展。傳統(tǒng)教學論認為學生認識和掌握知識就算達到.看重結果，忽視過程。而現(xiàn)代教學淪則認為，教學過程既是一個認識過程，更是一個發(fā)展過程，認識和發(fā)展是相互依賴、不可分割的。教學過程既要促進認識，完成從不知到
知的過程，讓學生掌握知識，更重要的是在于促進學生的發(fā)展。
基于學科中心論的人才培養(yǎng)模式是應試教育，而以學生發(fā)展為中心則產(chǎn)生了素質(zhì)教育 。反映在物理實驗教學上，以學科為中心的教育觀，把物理實驗教學作為教師傳授知識、學生鞏固和理解知識的輔助教學手段，會出現(xiàn)教師忽視實驗教學，學生不重視實驗的現(xiàn)象。按學生發(fā)展為中心的教育觀，則把物理實驗作為發(fā)展學生個性、啟迪學生創(chuàng)造性思維、啟發(fā)學生主動獲取知識、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的最佳環(huán)境。
3.2 改革教學內(nèi)容
面對科學技術日新月異的發(fā)展，實驗教學內(nèi)容一定要推陳出新，時刻與新知識、新理論的發(fā)展相連接。圍繞培養(yǎng)學生的綜合實驗能力、實踐能力和創(chuàng)新思維能力，規(guī)劃設計新的課程體系、實驗內(nèi)容和實驗方法。根據(jù)教學目的的側重點不同，可把普通物理實驗按基本型實驗、提高型實驗、研究創(chuàng)新型實驗三大模塊進行建設。打破固定的教學時間、固定的教學地點、固定的教學班級，分層次教學，因材施教，體現(xiàn)“人本”化。
3.3 改革實驗模式
傳統(tǒng)的實驗教學模式的不足在于缺乏學生充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性思維和獨立觀念、分析實驗現(xiàn)象及解決問題的機會。為此我們進行了如下探索。首先打破了原來每次實驗課分六組，只完成一個實驗的教學模式。變成每次實驗同時擺放兩個實驗的各六組儀器，即每次實驗分12組，一次可同時完成兩個實驗項目。制作了針對每一個實驗的導學卡片，內(nèi)容包括實驗的基本原理，主要儀器的使用方法，操作過程中的注意事項，實驗要解決的主要問題。實驗過程中，讓學生親自面臨問題、解決問題，通過學生自主學習，獲取知識。這一過程中，教師的作用是要及時啟發(fā)引導學生，為學生提供解決問題的有關線索。在學生完成導學卡片上要求的主要內(nèi)容后，教師可再針對每個實驗提出問題，拓寬學生進一步思考、學習、研究的空間。同時教師要鼓勵學生相互交流，互相研討。教師與學生之間也可以開展討論、交流，教學相長，共同進步。提出的這些問題一定要切合學生的知識水平和實際能力。太簡單沒意義，過難過深則有可能挫傷學生學習、研究的積極性。
3.4 改革實驗室管理模式
為適應新的實驗教學模式，我們還就實驗教學的人事制度、管理體制、實驗教師的工作量辦法等進行了一系列的改革實踐。長期以來，高校實驗教師被稱為教輔人員，是高校的配角，在工作量計算、職稱評聘等方面沒有得到應有的重視，在一定程度上挫傷了實驗教學人員的工作主動性、積極性。這方面我們的做法是，取消實驗員制度，對部分不適應實驗室管理及實驗教學的實驗員進行合理分流。實驗教師和理論課教師都是高等學校教學科研工作的主角。在管理體制上，實行校系兩級管理體制，由一名副主任兼實驗室主任，負責實驗室的全面工作。適當增加開放實驗室的時間，一些復雜實驗的預習、設計性實驗的教學、實驗的復習等都是在開放實驗室的情況下進行的 開放不是放開，更不是放任自流。我們制定了規(guī)范的實驗室管理制度，落實實驗室管理崗位責任制，一切都是在嚴格的制度、責任約束下有序進行的。在工作量計算上，充分考慮實驗室管理及實驗教學的特殊性，制定了實驗教師工作量計算辦法。實驗教師工作量大體包括實驗室管理工作量、實驗教學工作量、實驗考試工作量、指導學生設計性實驗工作量。這些措施的落實，大大激發(fā)了實驗教師的工作熱情，增強了他們在實驗教學工作中的主動性、積極性、創(chuàng)造性。
3.5 改革實驗成績評定辦法
以往實驗成果的評定都是由老師在實驗結束后按優(yōu)秀、良好、及格、不及格四個等次給學生劃個成績了事，這種實驗成績評定的簡單化挫傷了學生上好實驗課的積極性和主動性。實驗課學生成績的考核與理論課考核有很大不同，應充分體現(xiàn)實驗課的特點。其目的在于全面科學地考核與評定學生的綜合實驗能力，考核學生科學嚴謹、實事求是的作風。通過考核進一步激發(fā)學生的實驗主動性、積極性和創(chuàng)新精神，提高學生培養(yǎng)自身綜合素質(zhì)的自覺性。我們的做法是，將學生的實驗成績評定分兩部分進行 一是平時成績，考核指標為：1)學生預習及撰寫預習報告情況；2)動手能力及儀器操作使用情況；3)獨立分析和解決實際問題情況；4)遵守實驗室規(guī)章制度情況；5)數(shù)據(jù)測取、記錄及實驗報告撰寫情況。由任課教師填寫平時成績考核表。二是考核成績，實驗終了時，實驗教師綜合本門實驗情況準備一定數(shù)量的題簽，學生抽簽后現(xiàn)場回答題簽上的問題，然后按要求現(xiàn)場操作，由兩名監(jiān)考老師根據(jù)學生口試和操作情況現(xiàn)場打分確定實驗考試成績。平時成績占60分，考試成績占40分，兩部分的和即為該門實驗課的成績，和理論課成績一樣記入學生檔案。實驗不及格的學生，要重修、補考，再不及格的不予正常畢業(yè)。為鼓勵學生積極探索、大膽創(chuàng)新，我們還規(guī)定，凡在實驗中有所發(fā)明、有所創(chuàng)新或在綜合性、設計性實驗中有較大突破者均可獲一定的實驗加分，甚至可以免于實驗考試，直接獲得40分實驗考試成績。實驗成績評定的科學化、合理化、準確化，激發(fā)了學生上好實驗課的積極性和主動性，不預習實驗的少了，不認真做實驗的少了，信賴教師和同學幫助完成實驗的也少了，抄襲實驗報告的現(xiàn)象徹底杜絕了，不打掃衛(wèi)生、不認真清理儀器設備等不良行為也大大減少了。
3.6 進一步提高實驗教師的文化素質(zhì)和實驗技能水平
一方面，學校和學院應重視實驗教師的文化素質(zhì)的提高，拿出部分經(jīng)費對實驗教師進行培訓或資助實驗教師出去進修。另一方面，實驗教師本人應充分認識提高自己文化素質(zhì)和實驗技能水平的重要性，積極主動地學習。根據(jù)自己的情況，采取考研、進修、參加培訓等多種渠道，不斷提高科學文化素質(zhì)和業(yè)務水平。
3.7 加強實驗室的對外開放
開放實驗室，實驗課內(nèi)不能完成實驗的學生或沒有正確完成實驗的學生可以利用開放的時間去完成或重做。另外，有限的物理實驗課開出的實驗內(nèi)容是有限的，開放實驗室給學生主動獲取實踐知識與發(fā)揮潛在能力創(chuàng)造了良好的環(huán)境，給了他們更多的獨立思維空間和不斷摸索創(chuàng)新的條件。
4 結束語
實驗教學改革的實踐使我們的實驗室管理日趨科學化、制度化、規(guī)范化，實驗教學步入了素質(zhì)的快車道。任何事物都是在改革中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中的，實驗教學也不例外，還有許多新的等待著我們?nèi)ヌ剿�、研究、發(fā)展、完善。
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[1]田明麗�；诮虒W論的普通物理實驗教學模式[J]。物理實驗,2000，20(12)：22—23。
[2] 馮顯燦。普通物理實驗教學改革的幾點思考[J]。物理實驗,2000，2o(9)：27—29。
[3]張樸成。物理實驗是實施素質(zhì)教育的重要途徑[J]。物理教學。1999,21(2)：6—9。
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