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物理實驗教學(xué)法改革探究
實驗教學(xué)是提高學(xué)生綜合實踐能力和培養(yǎng)探究精神、創(chuàng)新思維與能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一,下面是小編搜集整理的一篇探究物理實驗教學(xué)法改革的論文范文,供大家閱讀查看。
摘要:近代物理實驗是一門綜合性很強(qiáng)的課程,在物理學(xué)專業(yè)教學(xué)中具有非常重要的作用。為了探索和發(fā)現(xiàn)有利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動性的教學(xué)方式和方法,培養(yǎng)學(xué)生的科研熱情、創(chuàng)造性思維和實踐能力,本文提出近代物理實驗教學(xué)改革的新舉措。
關(guān)鍵詞:近代物理實驗;教學(xué)方法;創(chuàng)新能力
近代物理實驗是一門面向物理學(xué)類專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)實驗課程,它以物理學(xué)發(fā)展歷史上最有代表性并對物理學(xué)發(fā)展起著重要作用的著名實驗,以及在實驗技術(shù)和實驗方法上具有顯著時代性的實驗為教學(xué)內(nèi)容[1]。該課程涉及的物理知識面較廣,具有很強(qiáng)的綜合性和技術(shù)性[2]。教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生掌握實驗在物理概念的形成過程中起到的重要作用,通過豐富而有趣的實驗現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的實驗熱情,進(jìn)而活躍他們的物理思想,培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)、概括和總結(jié)物理概念和物理規(guī)律的能力。
與此同時,在實驗過程中要盡可能為學(xué)生創(chuàng)造綜合利用所學(xué)的物理知識和實踐探索的機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力。因此,物理學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)很大程度上依賴近代物理實驗教學(xué)。探索如何在近代物理實驗教學(xué)中開展全方位的改革,如何在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力已成為我們迫切需要解決的問題。本文結(jié)合我校近代物理實驗教學(xué)方法改革,采取開設(shè)先導(dǎo)性專題講座、課前有效預(yù)習(xí)、淡化實驗指導(dǎo)教師的作用和按論文的格式書寫實驗報告等措施,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有效地提高學(xué)生全面地分析問題和創(chuàng)造性地解決問題的能力,使近代物理實驗真正成為創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地。
1、開設(shè)先導(dǎo)性專題講座
與普通物理實驗相比,大部分學(xué)生感覺近代物理實驗很難學(xué),不僅實驗原理不容易理解,實驗操作步驟也較為復(fù)雜,學(xué)生在心理上容易產(chǎn)生畏懼,進(jìn)而逐漸失去興趣。因此,有必要在近代物理實驗開課之前,進(jìn)行一些先導(dǎo)專題講座,為學(xué)生在實驗前提供知識儲備,向?qū)W生介紹近代物理實驗中的物理思想、研究手段以及實驗技術(shù),讓學(xué)生了解近代物理重要思想和概念產(chǎn)生的實驗和理論背景以及它們對近代物理學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的影響。實踐證明,這樣的講座可以很好地激起學(xué)生對實驗的興趣和創(chuàng)新動力。同時,在實驗內(nèi)容上有相當(dāng)一部分是近代物理學(xué)發(fā)展的前沿領(lǐng)域,其中有些選題是近代物理發(fā)展中具有重大影響的著名實驗,信息量較大,僅在一次實驗課上無法形成完整的知識體系。實驗指導(dǎo)教師可以通過專題講座向?qū)W生介紹相關(guān)的實驗技術(shù)發(fā)展趨勢,讓學(xué)生了解近代物理學(xué)的前沿知識,掌握最新的研究動態(tài),拓寬學(xué)生的視野,以便在實驗過程中產(chǎn)生靈感。
2、課前有效預(yù)習(xí)
只有課前預(yù)先明確了實驗?zāi)康、原理、儀器,才能在課堂上更加準(zhǔn)確地把握實驗課的學(xué)習(xí)內(nèi)容[3]。實際教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)盡管有些學(xué)生的預(yù)習(xí)報告的各項內(nèi)容寫得很詳細(xì),但是他們在實際動手操作時卻一臉茫然、無從下手,預(yù)習(xí)沒有真正起到作用。為了讓學(xué)生主動、有目的地進(jìn)行實驗預(yù)習(xí),教師可以在實驗開始前適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行提問,增加互動環(huán)節(jié)。教師在每次實驗結(jié)束布置下次實驗內(nèi)容時,要指出下次實驗的重點,強(qiáng)調(diào)一下難點或者指出下次實驗課將要提出的問題,為學(xué)生的預(yù)習(xí)指明方向,提高實驗預(yù)習(xí)的效果。此外,近代物理實驗中蘊含著豐富的物理思想和創(chuàng)新思想,為激發(fā)學(xué)生的探索和創(chuàng)新意識,使他們有效地進(jìn)行課前預(yù)習(xí),教師可以提前搜集與近代物理實驗相關(guān)的經(jīng)典物理學(xué)史資料,分發(fā)給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀資料來了解下次實驗。提供給學(xué)生的資料要盡可能的全面并且有代表性,包括實驗的設(shè)計思想、實驗的應(yīng)用、相關(guān)的趣味故事等。實踐發(fā)現(xiàn),這種方式可以使學(xué)生理解著名物理學(xué)家的物理思想和創(chuàng)新精神,從而對近代物理實驗產(chǎn)生興趣,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。
3、淡化實驗指導(dǎo)教師的作用
學(xué)生是教學(xué)活動的主體,這一思想同樣適用于近代物理實驗教學(xué)過程。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式主要以教師為中心,往往忽視了學(xué)生自主學(xué)習(xí)探索的能力。通常教師用更多的時間講解與實驗相關(guān)的基本原理,介紹實驗儀器和實驗過程,反復(fù)強(qiáng)調(diào)實驗注意事項,有些實驗還要先演示一遍。學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)變成了按照教師的講解重現(xiàn)實驗現(xiàn)象、測量數(shù)據(jù)及處理實驗結(jié)果。這在很大程度上是用教師的“講”代替了學(xué)生的“做”,抑制了學(xué)生實驗操作的主動性和積極性。因此,近代物理實驗教學(xué)過程中要適當(dāng)?shù)處煹淖饔。實驗課的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地分析問題和解決問題的能力,在實驗過程中師生之間的雙向互動是非常必要的。實驗前教師可以講解有難度的實驗原理,強(qiáng)調(diào)一些注意事項。關(guān)于實驗步驟,必要時可以讓學(xué)生相互討論。實驗過程中出現(xiàn)的問題要讓學(xué)生先思考或者小組內(nèi)討論,然后教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索,代替教師直接告訴學(xué)生答案。教師要鼓勵學(xué)生大膽地挑戰(zhàn)權(quán)威性問題、創(chuàng)造性地解決問題。實驗結(jié)束后,教師還要營造環(huán)境讓學(xué)生討論自己的實驗結(jié)果,對于誤差較大的實驗數(shù)據(jù)要分析誤差產(chǎn)生的來源,找到減小誤差的辦法,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。近代物理實驗教學(xué)過程中,應(yīng)淡化教師的作用,采取教學(xué)互動模式,讓學(xué)生從以往被動地接受知識變成主動地思考問題,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,促進(jìn)發(fā)散性思維的形成。
4、按論文格式書寫實驗報告
實驗報告主要包括實驗題目、實驗?zāi)康摹嶒炘、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)及處理和結(jié)果與討論等七項內(nèi)容[4]。除了最后兩項,前面所有項,很大一部分學(xué)生只是機(jī)械地照書抄一遍,達(dá)不到提高學(xué)生組織材料的能力。但如果以論文格式要求書寫實驗報告,需要學(xué)生搜集與實驗相關(guān)的資料,需要對書上的內(nèi)容進(jìn)行整理,這種方式使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),同時訓(xùn)練了學(xué)生的邏輯思維能力,為以后撰寫科學(xué)研究論文奠定基礎(chǔ)。按照論文的格式撰寫實驗報告內(nèi)容如下:(1)實驗題目;(2)摘要和關(guān)鍵詞;(3)綜述,包括實驗背景、理論來源以及該實驗的實際應(yīng)用;(4)實驗方法,包括實驗原理和實驗過程中使用的儀器以及操作步驟;(5)實驗結(jié)果與討論,要求將實驗結(jié)果繪制成圖或列出表格并進(jìn)行文字說明,討論實驗的誤差及減小誤差的方法;(6)結(jié)論,說明本次實驗得到哪些結(jié)果;(7)參考文獻(xiàn)。在實踐過程中我們發(fā)現(xiàn),對于驗證性實驗,尤其是相對簡單的驗證性實驗,可以指導(dǎo)學(xué)生按傳統(tǒng)的實驗報告格式書寫。對于設(shè)計性實驗,實驗報告要按論文格式書寫,不僅使學(xué)生能夠使更深入地理解實驗原理和物理思想,而且使學(xué)生初步了解如何進(jìn)行科學(xué)研究,激發(fā)了學(xué)生探索近代物理實驗的興趣。
5、結(jié)語
通過上述近代物理實驗教學(xué)改革嘗試,我們發(fā)現(xiàn)效果是比較理想的。學(xué)生對實驗課程的預(yù)習(xí)由被動的敷衍變成了主動的想要了解,把枯燥的實驗內(nèi)容變成了有趣的學(xué)習(xí)和交流,尤其在實驗過程中學(xué)生能夠經(jīng)常創(chuàng)造性地解決問題。就目前而言,我們的教學(xué)改革充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,重點培養(yǎng)了學(xué)生閱讀參考資料、選擇測量方法和儀器、觀察現(xiàn)象、獨立操作、準(zhǔn)確測量、科學(xué)地處理實驗數(shù)據(jù)以及分析總結(jié)實驗結(jié)果等方面的能力,有效促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的提高。
參考文獻(xiàn):
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