大學與中學物理實驗教學銜接問題論文
摘要:中學物理過渡至大學物理,實驗教學的銜接至關(guān)重要。該論文通過分析光學、力學和電學中的幾個典型銜接實驗,得出中學物理實驗和大學物理實驗在實驗任務(wù)和實驗方法上的差異。為了能夠使當代大學生適應(yīng)并接受大學物理實驗教學模式和實驗要求,完成從中學物理至大學物理實驗學習的轉(zhuǎn)變,提高動手實踐能力和創(chuàng)新能力,論文又進一步提出了解決物理實驗銜接問題的有效措施。
關(guān)鍵詞:中學物理;大學物理;實驗教學;銜接問題
大學物理實驗對于當代大學生來說是一門很重要的課程,也是大學生必須掌握的一種實際操作技能。然而,在學習大學物理時學生都會有一個感覺,大學物理上的幾大分支實驗:力學實驗、熱學實驗、光學實驗等普通物理實驗在高中都有接觸過,學生喜歡用中學形成的固有實驗方法、思維方式去解決大學物理實驗。因此分析中學與大學物理的相關(guān)概念、實驗之間的聯(lián)系,研究大學與中學物理實驗銜接問題顯得至關(guān)重要。
1物理實驗教學中的典型銜接實驗
1.1光學類典型銜接實驗
對比高中物理選修3-4目錄以及《大學物理》光學部分目錄,發(fā)現(xiàn)高中物理中絕大多數(shù)和大學物理知識點相同,如光的干涉、光的干涉等。但是深度卻有不同,大學物理實驗中光的干涉與衍射是必修實驗課程,大學將中學的光的干涉與光的衍射理論知識做了深入拓展,實驗更加細致生動。大學實驗細化了光的干涉實驗,分成了等傾干涉實驗和等厚干涉實驗兩種,將衍射細致分成了單縫衍射實驗和圓孔衍射實驗以及較為復(fù)雜的光柵衍射。
1.2力學類典型銜接實驗
中學階段,在《影響滑動摩檫力的大小》的實驗中,主要探究了影響摩擦力的因素有壓力大小、運動速度快慢、接觸面程度粗糙程度、接觸面積四個方面,并給出了滑動摩擦力公式:F=μN。當時并不需要測量具體的摩擦力系數(shù)的精確值。大學階段力學實驗對理工類專業(yè)如物理、城建、機械、電氣工程等專業(yè)的學生是非常重要的,這些專業(yè)也開設(shè)了“滑動摩擦力”的實驗,但是實驗的目是進一步探究并精確測量摩擦系數(shù)。
1.3電學類典型銜接實驗
中學電學實驗如串聯(lián)電路、并聯(lián)電路、測量小燈泡的電阻和變阻器實驗等,這些都是中學的物理實驗的重點實驗。為了安全,中學電學實驗,并沒有接觸過生活中的電路,只是模擬電路。大學電學實驗,我們進行了生活中電路的實際操作,將中學物理內(nèi)容的理論變?yōu)閷嵺`,比如大學期間我們需要進行實驗的《室內(nèi)照明線路的設(shè)計與安裝》,線路較為復(fù)雜。
2物理實驗教學中的銜接問題
2.1實驗任務(wù)的差異
分析發(fā)現(xiàn),中學物理實驗基本上是對物理定義的理解性實驗,中學物理實驗的任務(wù)量較少。而大學物理實驗一個獨立的課程,實驗項目個數(shù)、實驗內(nèi)容和課時數(shù)較多,具有較強的綜合性和設(shè)計性,覆蓋多個模塊:熱學、電磁學、光學、力學等部分,與數(shù)學相關(guān)知識結(jié)合也更加緊密。
2.2實驗教學方法上的差異
在中學物理實驗教學的過程中,“講實驗”成了教師所常用的教學方式,“重理論,輕操作”,只是在機械式的灌輸,學生簡單重復(fù)教師所教的實驗步驟。而大學階段,不僅強調(diào)學生的基本物理實驗?zāi)芰θ鐒邮植僮骷寄埽易⒅嘏嘤柸轿、多層次發(fā)展的學生,要求學生從探索,實驗,觀察,分析等方面進行,并要求大學生以自身經(jīng)驗提供對于物理實驗科研觀的角度,要解決課題獨立性的問題,并創(chuàng)造獨立實驗設(shè)計的條件。怎樣使中學物理實驗與大學物理實驗?zāi)軌蚋咝У慕Y(jié)合在一起,是老師們學生們共同面對的核心問題。
3解決物理實驗教學銜接問題的實際措施
3.1強化物理實驗意識
為了讓學生意識到實驗課動手能力和實踐能力的重要性,轉(zhuǎn)變觀念是關(guān)鍵。在課程時間設(shè)置方面,需要充分考慮,有充足的時間從根本上研究物理實驗,學生時間充足后,就可以充分的利用自己的創(chuàng)新思維,把自己的創(chuàng)新思想一起投入到物理實驗教學中。把實驗教學的重心真正轉(zhuǎn)移到以實驗為基礎(chǔ)上來,真正能體會到實驗過程的艱辛及樂趣。另外這樣對于一些比較難做的實驗,學生也就會有時間來思考、消化較難的實驗,同時也能夠培養(yǎng)和加強學生的實際操作能力,避免大學物理實驗課上不會做、不能做實驗的現(xiàn)象發(fā)生。
3.2實驗項目的設(shè)置
實驗內(nèi)容應(yīng)結(jié)合學生情況,安排不同層次的物理實驗,并且實驗之間要緊密聯(lián)系、承上啟下又具有邏輯性。在學生課程內(nèi)容安排上,基礎(chǔ)性、綜合性、研究性實驗都要恰到好處,面面俱到,這樣才能提升學生,并加以鞏固,讓學生的實驗綜合能力,從根本上得到提升。學生在實驗學習過程中,并不是任務(wù)式完成實驗,而是透過現(xiàn)象看本質(zhì),不僅需要能夠獨立完成單個實驗項目,還要注重綜合應(yīng)用和接觸點的每個離散知識的能力,讓學生有意識地培養(yǎng)和發(fā)展思維的綜合實驗?zāi)芰,讓學生主動學習,思維活躍。主動性的學習才能夠?qū)W生掌握原理和提高綜合應(yīng)用能力有根本性的提升,使學生能夠全面發(fā)展。
3.3強調(diào)實驗預(yù)習、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析
中學物理實驗原理簡單,實驗現(xiàn)象直觀,一般不需要提前預(yù)習、和撰寫實驗報告。但是大學物理實驗,實驗內(nèi)容較多,實驗原理比較復(fù)雜,為了順利地在規(guī)定的時間內(nèi)成功地完成實驗,那必須提前預(yù)習,了解實驗內(nèi)容、實驗?zāi)康、實驗儀器、實驗原理以及設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格。大學物理實驗的本質(zhì)和結(jié)果蘊藏在實驗數(shù)據(jù)之中,實驗后對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析顯得尤為重要通過實驗數(shù)據(jù)的處理和分析,能大大提高學生利用已有知識去解決和具體問題的能力,從而提高學生的創(chuàng)造性思維能力和科研能力。
參考文獻:
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