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淺談?dòng)谖⒄n的大學(xué)物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文
一、引言
隨著課程改革的深入開展，我國的基礎(chǔ)教育越來越注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探究性實(shí)驗(yàn)作為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中必不可少的組成部分，對于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力有著重要的作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等理工科院校對學(xué)生進(jìn)行通識(shí)教育的必修基礎(chǔ)課程，是本科生接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的覆蓋面廣，具有豐富的物理思想、方法、手段，同時(shí)又能提供綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析能力、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。然而，當(dāng)前的教育模式卻制約著探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，教師往往只關(guān)注實(shí)驗(yàn)的結(jié)果而忽視了探究的過程，如何在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中培養(yǎng)學(xué)生的各種能力仍然是一個(gè)重要課題。微課又名微型課程，是基于學(xué)科知識(shí)點(diǎn)而構(gòu)建的新型網(wǎng)絡(luò)課程資源。
微課以“微視頻”為核心，包含與教學(xué)相配套的“微教案”、“微練習(xí)”、“微課件”、“微反思”及“微點(diǎn)評(píng)”等支持性和擴(kuò)展性資源，從而形成一個(gè)半結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)頁化、開放性、情境化的資源動(dòng)態(tài)生成與交互教學(xué)應(yīng)用環(huán)境。微課能夠較好地讓學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間得到延伸和擴(kuò)展，也能夠讓有限的實(shí)驗(yàn)資源得到有效的利用，從而促進(jìn)探究性實(shí)驗(yàn)的有效教學(xué)。
二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析
目前，在高等理工科院校，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)往往還是傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學(xué)模式。探究式教學(xué)是近年來出現(xiàn)的教學(xué)模式，是指學(xué)生在學(xué)習(xí)概念和原理時(shí)，教師只給他們一些事例和問題，讓學(xué)生自己通過閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、討論、聽講等途徑去獨(dú)立探究，自行發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論的一種方法。雖然，目前許多院校的教師在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中采用了探究式教學(xué)，但由于各方面條件的限制，仍未有明顯的效果。分析其原因，
主要有以下幾個(gè)方面：
第一，現(xiàn)在的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生只是形式地去做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)之前，大多數(shù)學(xué)生就已經(jīng)知道了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，學(xué)生們做的實(shí)驗(yàn)只是根據(jù)老師的做法機(jī)械性完成就可以了，這就失去了實(shí)驗(yàn)課本身的意義，很難激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立思考的能力。
第二，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)仍然傳承了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，老師在上面講，學(xué)生在底下聽。并且在講的過程中，大多數(shù)老師都會(huì)把實(shí)驗(yàn)過程親自演示一遍，這樣學(xué)生就知道了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對實(shí)際操作也就失去了興趣，更別說創(chuàng)新了。
第三，實(shí)驗(yàn)后，老師一般都是根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單來給學(xué)生成績的，有些學(xué)生為了得到好的成績甚至?xí)ジ`取別人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使得實(shí)驗(yàn)失去了它真正的意義，并且這樣的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)也根本無法反映學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新探索能力。
第四，在實(shí)驗(yàn)過程中，有的學(xué)生做不出實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)步驟或原理錯(cuò)誤而是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)儀器損壞。我國大多數(shù)院校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室的儀器過于陳舊，加上個(gè)別學(xué)生的人為損壞使得儀器的精度下降，而學(xué)校又沒有足夠的經(jīng)費(fèi)來更換新的儀器，因此學(xué)生只能在有限的儀器下進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)重影響了學(xué)生創(chuàng)新探索能力的培養(yǎng)。
第五，教學(xué)課時(shí)嚴(yán)重阻礙探究式教學(xué)的實(shí)施。近年來，各院校為了追求各專業(yè)的考研率和就業(yè)率，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)等非考研課程的課時(shí)遭到嚴(yán)重?cái)D壓。
三、探究性實(shí)驗(yàn)
探究性實(shí)驗(yàn)是把探究的科學(xué)性和實(shí)踐性相結(jié)合的一種實(shí)踐形式，探究性實(shí)驗(yàn)區(qū)別于傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)，它更加重視規(guī)律的探究和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)的過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，要求學(xué)生親自動(dòng)手，在學(xué)習(xí)和研究的過程中獲得感性體會(huì)的一種實(shí)驗(yàn)形式。在探究性實(shí)驗(yàn)的過程中，教師只是一個(gè)實(shí)驗(yàn)的組織者、咨詢師和促進(jìn)者，學(xué)生以探究者的身份親自動(dòng)手，這一過程就類似于科學(xué)家的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)，更加強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立性和合作性，這種實(shí)驗(yàn)更能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)。探究性實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中主要應(yīng)用于物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)，是通過教師的演示讓學(xué)生以觀察者的身份認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)所揭示的物理現(xiàn)象，可是傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)只是通過表演讓學(xué)生從感官的認(rèn)識(shí)上升到理性的認(rèn)知，這一過程忽視了認(rèn)知的階段性和科學(xué)性，探究性的物理實(shí)驗(yàn)則是讓學(xué)生從做中學(xué)、從學(xué)中感知、從感知中探究實(shí)踐認(rèn)知，從認(rèn)知中升華，把感性認(rèn)知巧妙轉(zhuǎn)化為學(xué)生的理性認(rèn)知，既不給學(xué)生造成認(rèn)知的被動(dòng)也不會(huì)給學(xué)生帶來學(xué)習(xí)的壓力。探究性物理實(shí)驗(yàn)采用的師生互動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方式，能有效拓展學(xué)生的思維空間，把本來枯燥、深?yuàn)W的物理實(shí)驗(yàn)變得快樂有趣，這也是寓教于樂的實(shí)驗(yàn)形式，學(xué)生完全擺脫課本和演示實(shí)驗(yàn)的束縛，可以盡情想象自由發(fā)揮，在綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上激發(fā)了學(xué)生的探究熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
四、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)微課資源的設(shè)計(jì)
(一)微課的制作要求微課雖然只有10～15分鐘的時(shí)間，但對課程的內(nèi)容、圖像、語言、視頻效果的要求卻是很高的，具體表現(xiàn)如下。
1.教學(xué)視頻要求
教學(xué)視頻要求圖像清晰穩(wěn)定、構(gòu)圖合理、聲音清楚，能較全面真實(shí)反映教學(xué)情境，能充分展示授課教師的教學(xué)風(fēng)貌，并且在整個(gè)教學(xué)過程中要求有字幕提示。
2.教學(xué)設(shè)計(jì)要求
教學(xué)設(shè)計(jì)反映教學(xué)思想、課程設(shè)計(jì)思路和教學(xué)特色。微課強(qiáng)調(diào)突出重點(diǎn)，注重實(shí)效;教學(xué)目的明確，教學(xué)思路清晰，注重學(xué)生的全面發(fā)展。在教學(xué)內(nèi)容上要求嚴(yán)謹(jǐn)充實(shí)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，重點(diǎn)難點(diǎn)突出，邏輯性強(qiáng)，明了易懂;注重突出學(xué)生的主體性以及教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合。教學(xué)方法與手段選擇正確，注重調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性思維能力;能根據(jù)教學(xué)需求選用靈活適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法;信息技術(shù)手段運(yùn)用合理，正確選擇使用各種教學(xué)媒體，教學(xué)輔助效果好。
3.教學(xué)課件要求
微課的教學(xué)課件要充分反映主要教學(xué)內(nèi)容，與教學(xué)視頻合理搭配，能起到促進(jìn)教學(xué)效果的作用。同時(shí)包含與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的輔助材料，如實(shí)驗(yàn)發(fā)展過程、學(xué)科前沿、實(shí)驗(yàn)儀器改進(jìn)方法、重點(diǎn)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等材料。
(二)微課講授的要求
課堂是教師的主陣地，講授是教學(xué)過程中必不可少的重要方法，在微課教學(xué)中，必須做到。
1.切入課題要迅速
由于微課教學(xué)時(shí)間短，切入課題必須迅速�？梢酝ㄟ^設(shè)置一個(gè)題目或問題引入課題;或從以前的基本內(nèi)容引入課題;或從生活現(xiàn)象、實(shí)際問題引入課題;也可以開門見山直接進(jìn)入課題。
2.講授線索要清晰
在微課的講授中，始終做到只有一條主線。在這一條主線上突出重點(diǎn)內(nèi)容，著重進(jìn)行主干知識(shí)的講解與剖析，講授過程盡量做到精要講授、巧妙啟發(fā)、積極引導(dǎo)，力爭在有限時(shí)間內(nèi)圓滿完成該課題所規(guī)定的教學(xué)任務(wù)。
3.教師語言要得體
在微課教學(xué)中，由于學(xué)生活動(dòng)的省略，教師的講解顯得尤為重要。因此教師的語言必須生動(dòng)、富有感染力，同時(shí)要做到描述準(zhǔn)確、邏輯性強(qiáng)、簡單明了。
4.課堂板書要簡約
板書不宜太多，也不宜太少，要真正起到對內(nèi)容要點(diǎn)提綱挈領(lǐng)的作用。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的講解過程中，可先將主要的實(shí)驗(yàn)原理或圖示先板書在黑板上，以節(jié)省時(shí)間。
5.課后小結(jié)要快捷
在微課的結(jié)尾，一定要有小結(jié)，用一兩分鐘的時(shí)間對一節(jié)課的教學(xué)進(jìn)行歸納和總結(jié)，使微課的課堂結(jié)構(gòu)趨于完整。微課的小結(jié)，不在于長而在于精，在注重總結(jié)內(nèi)容的同時(shí)更應(yīng)注重學(xué)科方法的總結(jié)。
(三)教師的角色要求
在大學(xué)物理探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師的角色不再是主導(dǎo)者，教師需要進(jìn)行角色的轉(zhuǎn)變，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、答疑者。教師將自己平時(shí)需要講的內(nèi)容放置在微課視頻中，由學(xué)生自主選擇觀看，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化的學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)，教師對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的內(nèi)容進(jìn)行審閱，判斷其可行性，如果學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案存在問題，教師可根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案，提出各種問題，幫助學(xué)生改進(jìn)或完善實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要隨時(shí)巡查，幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題。
五、結(jié)語
我國的基礎(chǔ)課程改革越來越重視提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜉^好地培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，但是有限的課堂教學(xué)時(shí)間和傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式使探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)很難得到有效的開展和實(shí)施，為了解決這一矛盾，本論文嘗試將微課和探究性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，能夠較好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與到實(shí)驗(yàn)探究的過程中，充分發(fā)揮了微課的特點(diǎn)。微課不受時(shí)間和空間的限制，學(xué)生可以靈活選擇各自的學(xué)習(xí)內(nèi)容和時(shí)間;主題突出、短小精悍、容量小，資源結(jié)構(gòu)“情境化”、學(xué)生使用方便、學(xué)習(xí)時(shí)間短。所以學(xué)生學(xué)起來也比較輕松，增加了他們學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)地探究和學(xué)習(xí);資源可以共享，可以解決由于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備缺乏而無法讓每位學(xué)生同能參與到探究性實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)際問題。因此，微課能夠較好地讓學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間得到延伸和擴(kuò)展，也能夠讓有限的實(shí)驗(yàn)資源得到有效利用，從而促進(jìn)大學(xué)物理探究性實(shí)驗(yàn)的有效教學(xué)。
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