浅淡高职高专物理实验教学的现状与改进

时间:2023-05-12 11:20:18 手机站 来源:网友投稿

[摘要]文章从实验在高职高专院校物理教学中所起的特殊作用,分析了高职高专物理实验教学的现状,并针对其现状提出了相应合理的教学改进尝试。

[关键词]高职高专 物理实验教学 现状分析 改进

[作者简介]齐俊平(1970- ),女,河南扶沟人,周口职业技术学院,讲师,在读硕士,主要从事高校物理及电工电子教学工作;李瑛瑛(1958- ),周口职业技术学院,高级讲师,省特级教师,主要从事高校物理教学工作。(河南 周口 466001)

[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2008)20-0165-02

大学物理实验是高职高专的一门基础必修课程,如何在大学物理实验中培养与提高学生的研究能力和创新能力,如何改进高职高专物理实验教学的现状,采取什么样的改进方法,下面笔者将从这几个方面谈谈自己的看法。

一、实验在高职高专院校物理教学中起着特殊的作用

物理实验作为物理教学的基础手段,对于高职高专学校的学生来说更是有着特殊的教学功能。第一,通过实验教学可以使学生理论联系实际,调动学生学好专业课的主动性和积极性,引导他们热爱所学专业。第二,通过实验教学可以培养学生的思维品质、动手技能,培养学生的独立工作和创新能力,为学生实现由“技工”到“技师”的转变奠定基础。第三,通过实验教学可以训练提高学生的科研素质及分析问题、解决问题的能力,是培养高素质创新型人才的关键之一。

二、高职高专物理实验教学的现状

对高职高专物理实验教学的课程设置情况,笔者抽样调查了十几个高职高专的学校,这些学校大多对作为基础课的物理实验重视不够。有一些与物理联系紧密的专业(如计算机应用、电气自动化等专业)竟然不按教学大纲要求开设物理课程,更不用说物理实验课了。即使是开设了物理课程的学校,多数学校的物理实验课并没有开设;就是有的开设了物理实验课,实验数目也达不到教学大纲的要求;就算极个别学校完成了大纲要求的数目,但实验效果也很不理想。这就造成了以下高职高专物理实验教学的现状:

1.教学模式的局限。长期以来,传统的物理实验教学模式有两大特点:其一,实验教学形式以演示为主,约占实验总数70%左右。其二,实验教学以验证为主,实验过程按“问题—原理—结论—实验证明”的程序教学,这种教学模式的弊端是显而易见的。一是学生按照指定的程序和要求进行实验,其结果只能是机械记忆、机械操作,在一定程度上抑制了学生的兴趣,造成了学生因已掌握新知识而在实验中缺乏新奇感的负效应,这样的实验根本谈不上对学生创新能力的培养。二是学生在实验中被动大于主动。实验材料、实验步骤是设计好的,时间是已定的,一切都是按老师的指令进行的,学生做实验时没有机会和时间去思考、去询问,更没有时间来尝试。长此以往,学生就养成了不良的习惯。到了实验室,没有老师的命令不敢动手,遇到与实验不符合的现象也不去多想,只知道按顺序操作。

2.大学生实验动手能力的现状分析。大学物理课程和物理实验都是大一开设的。对于刚刚入校的大学生,他们由于受高中升学形势的影响,加上乡镇高中受经济的制约等原因,对物理实验认识不足,使刚入校的大学生在实验中出现以下问题:第一,对物理基本实验仪器的操作不熟悉,对基本实验操作规则和注意事项不够了解。第二,在实验中一旦遇到问题,不能独立思考,更谈不上自行解决,而是急于找老师。第三,在实验中急于求成,不善于观察和思考,对于实验中的异常现象不予理睬,更不会提出什么新问题。第四,还有些学生担心弄坏仪器,根本不敢动手。

3.教师对实验能力培养的错误理解。实验能力是一种个性心理特征,它有更深、更广的意义。而技能仅属于活动方式的范畴,两者是不同的概念,不能混为一谈。传统观念则把实验能力简单地等同于实验的操作技能,认为强化实验能力的教学就是训练实验技能,因此,在实际教学中过分强调操作技能的程序化和规范化,甚至达到了机械的地步。物理实验能力是由多种成分组成的一种综合能力,在物理实验教学中,我们应全面、完整地认识物理实验能力的内涵,只有这样才能真正提高学生的物理实验能力和素质。

4.实验教学成绩考核上存在一定问题。对于大学物理实验课的考核,传统的考核方法多以学生提交的实验报告为主要依据,并由实验报告完成得好坏来定出“优”“良”“及格”“不及格”。这忽视了学生在课堂上和课下的表现,尤其是忽视学生的创新能力。这样的实验成绩,不能充分地体现学生的基本操作和熟练程度,以及是否具备初步的实验设计能力、分析实验成败的能力等。这样在一定程度上就有失公平、公正、合理,有时还会挫伤部分学生学习的主动性,不利于实验能力和创新能力的培养。

三、高职高专物理实验教学改进的尝试

建构主义学习理论认为,学习科学知识是一个自我构建的过程。学习者对知识的构建是主动的,它实质上是学习者主动地将原有经验和新信息进行对比、分析、批判、选择和重建知识结构的一个过程。因此,学生已有的关于物理实验的经历对于他们需要继续学习的新物理实验有过滤作用,并能影响到对实验的理解和说明。所以,我们有必要先了解学生的实际实验水平,根据实际情况进行教学,完善建立学生的认识结构,才能处理好大一学生的物理实验的衔接问题,让学生重拾信心,得到更好的全面发展。

1.对新生开展重视物理实验的教育。第一,在新生一个月的军训期间,给学生作几个专业性的报告。例如,“职业技术学院的学习特点及学习目的”“介绍著名物理学家的著名实验及在科学发展史上的作用”“毕业去向及就业问题”“严谨求是的科学态度”等,使新生了解到要想学好专业技术,只有课本上的理论知识不行,要有较强的动手能力和创新能力才能成为一名合格的职业技术专业人才,毕业后才能较好地服务于社会。第二,在军训期间,让新生参观学校的实习基地,让他们知道要想学好专业课,必须要有较好的实验基础,必须要亲自动手做实验才能提高自己的业务水平,才能增强自身的创新意识和能力。第三,在物理实验绪论中着重强调物理实验课的地位和作用,强调它对物理科学发展有着重要的贡献,在课堂教学中可着重介绍历史上一些著名的物理学家和物理实验。如伦琴的x射线实验、杨氏双缝干涉实验等。以此改变新生对物理实验的轻视思想。另外,还要以职业技术学院的特点为基础来告诉学生,来到这里就是专门学习专业技术的,大学物理实验课正是为专业课打基础的,只有做好物理实验才能更好地完成专业课的学习,从而达到新生重视物理实验的目的。

2.树立以学生发展为中心的实验教学模式。首先,树立以学生发展为中心的教育观。在传统的物理实验教学中,往往以教师为中心,把物理实验教学当成了教师传授知识、学生巩固和理解知识的辅助工具,于是,必然会出现“实验教学以演示为主”和“实验教学以验证为主”的现象。这样的实验教学对学生的动手能力和创新能力是有害无利的。以学生发展为中心的教学观,就是把物理实验教学作为整个物理教学过程的一个重要环节,作为与专业培育目标紧密结合的一个相关课程或专业基础课程,这就要不断提高对实验教学基础课程的认识,从提高学生的能力出发,改进、加强实验教学,把实验教学真正地转移到以学生为中心的基础上来。其次,建立起按学科设计实验教学程序、优化实验教学过程、指导实验方法、培养创新能力的“引导——探索——实验——掌握”教学模式。让学生独立设计实验,教师只需主导调控,加强对学生实验方法、技能与创新思维的培养。

3.给学生以实验的自主空间,以提高学生的动手能力。首先,开放普通实验室。在了解学生的实验水平及动手能力的基础上,根据学生的实验动手能力的分组,让他们自己在课余时间到开放的实验室,认识各种仪表和实验器材,并在教师和动手能力较强的同学的指导下,了解各种仪表和器材的使用。要求每个学生都要亲自动手做一些高中学过的简单测量和实验,从而提高学生的动手能力,使之尽快地达到进入大学物理实验的要求。其次,在讲实验的内容时要有意穿插相关内容的来龙去脉,使学生弄明白该知识的框架是在什么前提下提出的。培养学生在以后的实验中学会自己设计实验的方法。再次,做实验要给学生充足的时间,以便他们有足够的思考时间,发挥他们的观察力和想象力。如在做“杨氏双缝干涉”实验时,要让学生自己先预习实验内容,上实验课时教师只做指导,让学生自己去做自己所想要的结论和效果。这样学生不但能顺利地完成常规实验内容,而且还能讨论更细腻的问题。这就起到了培养学生自己动手、动脑、发挥思维想象力,起到了培养学生的创新意识的作用,也使学生学会了自己获得新知识的方法,为以后的自设实验打下了良好的基础。

4.重视编写与专业紧密联系的实验教材。实验是创新的摇篮,要推进实验教学的改革,就必须改进现行的教材。教材应重视学生实验能力的培养,应体现以实验为基础,有机地渗透专业发展的学科特色。各高职高专院校应积极编写出适应自己专业的物理实验教材,编成一套由正规的学生实验、实验练习题和专业结合的综合性实验教材。

5.改进物理实验课程的安排,增设实验动手能力培训课。首先,对刚入校的学生进行实验基本技能的培训,包括仪器的使用、实验过程的观察和记录、简单实验故障的排除等。通过该阶段的培训,可以提高学生的实验操作能力和实验观察能力。其次,在基础能力的培养基础上,进行第二阶段实验制作技能的培训,包括设计小实验、制作简单的实验仪器和教具等,通过这一级的培训可以提高学生的制作能力和丰富的思维能力。在这之后,可以开设物理实验规律探究的、综合性的、设计性的实验以及研究创新性的实验,从而提高学生的动手能力和创新能力。

6.改进大学物理实验的考核方法。第一,考核的内容。应从自学能力、动手能力、观察判断能力、分析能力、团结协作能力、书面表达能力、自主创新能力、科学实验素质这八个方面来考查学生的实验成绩。为使考试能达到促进实验教学水平的提高、促进学生素质提高的目的,教师在实验考核的命题时,要根据每个实验的重点、难点及学生在做实验的过程中出现的问题,设计不同的题目,初步形成一个试题库。在设计题目时注意对学生动手能力和创新能力的培养,注意引导学生转换角度思考问题。第二,考核的方式。按照平时成绩、口试、操作、笔试四个环节来进行。平时成绩:指每次实验课学生的实验情况和实验报告。口试:指对实验课中出现的问题或结论的陈述,主要考查语言表达能力和语言逻辑推理能力。操作:主要考查学生的动手能力,采用抽签形式,分批进行,目的是让每个学生都能够提高动手能力。笔试:一般是考查学生对实验原理的理解能力、对实验现象和观察结果的文字表达能力、数据的处理能力和对思考题的回答能力。第三,实验成绩的评定。为了对学生实验课进行全面、公平、公正的考核,激励学生的创新意识,在对学生进行综合考评时,应该以平时成绩为主,即学生在平时实验课上的表现占量化考核的30%,提交的实验报告占考核的30%,学生的最后一次操作、笔试占量化考核的25%,学生的实验独立设计占15%。另外,对平时上实验课积极、主动、成绩优异、创新能力强、平时就有小发明的学生,期末可以免试,并鼓励、引导他们利用实验室提供的条件,做一些自己的设计性实验、小制作和小发明。考核的公平、公正不但能提高学生上课的积极性、主动性,也使他们对自己有了一个较为全面的认识,同时,也使指导教师从中得到了较全面的、系统的、可靠的反馈信息,从而能够正确评价自己的教学情况,总结经验,找出差距,寻求对策,改进教学提高教学质量。

[参考文献]

[1]霍剑青,等.大学物理实验课程的建设思想与教学实践[J].物理与工程,2004 (5).

[2]韩旭,等.浅淡大学物理实验课的考核[J].物理通报,2007(1).

[3]张爱卿.现代教育心理学[M].合肥:安徽人民出版社,2001.

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