物理實(shí)驗層次化教學(xué)研究論文

　　1實(shí)驗層次設置既有提升又互為基礎

　　隨著(zhù)教學(xué)改革的不斷深入，物理實(shí)驗教學(xué)已實(shí)現了向基礎、綜合和設計性實(shí)驗這一層次化教學(xué)模式轉變。有的將大學(xué)物理實(shí)驗明確劃分為基礎性實(shí)驗、綜合性實(shí)驗、設計性實(shí)驗和研究性實(shí)驗4個(gè)層次，并在比重上作出了硬性的規定，提出了物理實(shí)驗教學(xué)必須突破基礎性、綜合性實(shí)驗的訓練范圍，進(jìn)而搞好設計性、研究性實(shí)驗教學(xué)要求。這種層次化實(shí)驗教學(xué)模式，無(wú)疑對激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新思維，培養學(xué)生綜合動(dòng)手能力有著(zhù)積極的作用。

　　但筆者認為，物理實(shí)驗是大學(xué)生大學(xué)期間的基礎實(shí)驗，是為后續的專(zhuān)業(yè)知識及技能學(xué)習的基礎訓練，應讓有限的學(xué)時(shí)發(fā)揮最大的收益，在層次劃分上應簡(jiǎn)而精，通過(guò)基礎、綜合、設計性實(shí)驗的階梯式訓練逐步養成創(chuàng )新思維及革新意識。物理實(shí)驗對學(xué)生創(chuàng )新能力的培養如同小孩學(xué)走步，是階段也即層次培養過(guò)程。這種層次化教學(xué)模式中，決不能淡化和忽視基礎內容和強度。

　　因為物理實(shí)驗作為一門(mén)基礎實(shí)驗課，學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習，要從三方面達到基本素養和能力的培養:

　　第一:學(xué)習實(shí)驗設計方法。對我們所要研究的問(wèn)題，如何把它變成一個(gè)具體實(shí)驗，從而實(shí)際地加以研究，這就是實(shí)驗方法或實(shí)驗設計方案的內容;第二:學(xué)習測量技術(shù)。物理學(xué)在自然科學(xué)中是講精確性的科學(xué)，物理實(shí)驗雖然首先是觀(guān)察現象，但核心是測量與觀(guān)察現象有關(guān)的物理量。測量技術(shù)包括兩個(gè)方面:其一是常用物理量的測量方法、其二是常用儀器的正確使用;第三:學(xué)習分析和處理數據的方法。對于測量所獲得的結果，必須通過(guò)數據處理、分析綜合才能找出其帶規律性的東西，這種分析和綜合，涉及到許多基礎知識的應用。

　　(1)基礎實(shí)驗部分好比小孩學(xué)走步的初級階段，需要成人全身心的幫助以了解行走的基本技術(shù)�；�礎實(shí)驗應涵蓋力、電、光及必要的熱、聲、近代物理等經(jīng)典實(shí)驗項目，這對學(xué)生基本的實(shí)驗技能、實(shí)驗設計思路、常用儀器的使用維護方法和操作規程以及實(shí)驗結果的分析和處理這些基本技能的訓練是必不可少，沒(méi)有相當的學(xué)時(shí)數保證及廣泛的了解認識，這些基本能力和技能的培養只能是紙上談兵。目前，我們在倡導物理實(shí)驗向綜合、設計性實(shí)驗方向拓展的時(shí)候，過(guò)分強調和突出了綜合性、設計性實(shí)驗在培養學(xué)生綜合動(dòng)手能力方面的重要性，而對打基礎、練功底的基礎內容有輕視和淡化的傾向，殊不知萬(wàn)丈高樓是堅實(shí)的根基作支撐，沒(méi)有扎實(shí)的基本技能，綜合性、設計性實(shí)驗就無(wú)從談起。

　　(2)綜合實(shí)驗與設計性實(shí)驗。綜合性實(shí)驗以知識互補、重復深入、擴大知識面和培養學(xué)生的科學(xué)思維和研究能力為目的，為學(xué)生建立起現代科學(xué)技術(shù)與物理學(xué)內在聯(lián)系，為學(xué)生深入的應用現代科學(xué)技術(shù)打下堅實(shí)的基礎。這好比是學(xué)走路的中期，不能全脫手，但又要鼓勵自我嘗試與獨立。這個(gè)層次的實(shí)驗內容應立足基礎，學(xué)習測量工具、測量方法、測量思想的綜合運用的技巧和方法。設計性實(shí)驗以實(shí)驗內容的基礎性、實(shí)驗方法的綜合性、實(shí)驗過(guò)程的設計性和獨立操作性為目的，激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗的熱情，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性，著(zhù)重培養學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )造力。這個(gè)階段的實(shí)驗應該少而精，但應在實(shí)驗思想、方法及技巧上有多樣性，深度上可延伸，廣度上可拓展，在提供問(wèn)題的同時(shí)，又能激發(fā)學(xué)生的興趣和愛(ài)好。因此，我們在推進(jìn)物理實(shí)驗向層次化教學(xué)模式轉變的過(guò)程中，必須遵從人才培養的教育規律，要保證足夠學(xué)時(shí)的基礎實(shí)驗內容，而不能片面追求綜合性、設計性實(shí)驗的比例，基礎、綜合性、設計性實(shí)驗并舉，做到確�；�礎、層次清晰、全面重視，為學(xué)生提供一個(gè)合理發(fā)展及提高能力的培養環(huán)境。

　　2完善層次化教學(xué)課程建設，遵循人才培養規律

　　綜合性、設計性實(shí)驗在教學(xué)內容、教學(xué)方法、設備配置及學(xué)時(shí)數上都與基礎實(shí)驗有較大差異，這部分實(shí)驗宜相對獨立于基礎實(shí)驗課程以外，由專(zhuān)門(mén)的課程負責人進(jìn)行規劃和組織。課程負責人可依據學(xué)生基礎實(shí)驗內容情況，按照綜合性、設計性實(shí)驗的教學(xué)目的和要求，制定相應的教學(xué)大綱和教學(xué)計劃，并有與之相適應的專(zhuān)門(mén)的學(xué)時(shí)數。

　　很多人對于設計性實(shí)驗的認識存在一些誤區:認為設計性實(shí)驗對于培養學(xué)生創(chuàng )新能力，第一、必須要有復雜的、高級的設備;第二、必須要與眾不同、與前人不同的發(fā)現與發(fā)明。而筆者認為培養學(xué)生的創(chuàng )新思維和創(chuàng )新能力的設計性實(shí)驗可以是最常見(jiàn)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗，只要在實(shí)驗方案的設計和實(shí)驗儀器的選用;實(shí)驗誤差的分析與控制有創(chuàng )新的成分或元素;實(shí)驗實(shí)施過(guò)程中有新向題等待學(xué)生去解決、新結論等待學(xué)生去發(fā)現;這樣的實(shí)驗就是對培養學(xué)生創(chuàng )新能力大有裨益的設計性實(shí)驗。當然，實(shí)驗原理和實(shí)驗方法的拓展、延伸、轉移、綜合的過(guò)程也是培養學(xué)生創(chuàng )新思維的過(guò)程。統一在這樣的認識與觀(guān)念下，才能明確綜合設計性實(shí)驗的方向。但目前很多高校包括我校，在大力倡導綜合性、設計性實(shí)驗時(shí)，卻忽視了課程建設的嚴謹性，僅有綜合性、設計性實(shí)驗在物理實(shí)驗中占有的比例指標要求，缺乏對綜合性、設計性實(shí)驗的具體評價(jià)和要求，也缺乏對綜合性、設計性實(shí)驗內容的開(kāi)發(fā)和研討，更缺乏相應的軟、硬件建設，這實(shí)際上喪失了開(kāi)展綜合性、設計性實(shí)驗的積極意義。

　　3合理設置學(xué)分杠桿，調動(dòng)教與學(xué)的積極性

　　開(kāi)展綜合性、設計性實(shí)驗，對教師和學(xué)生都是一個(gè)挑戰。教師在實(shí)驗中要審閱學(xué)生的實(shí)驗方案、回答學(xué)生提出的各種具體問(wèn)題、和學(xué)生共同探討實(shí)驗方案和內容、啟發(fā)學(xué)生思維。這就要求教師自身要有淵博的知識，促使教師要不斷地學(xué)習，提高業(yè)務(wù)水平;學(xué)生要有較扎實(shí)的基本功底和綜合運用知識的能力。實(shí)驗前要花大量時(shí)間認真準備和研究，要對測量方法、儀器性能和誤差分析下一番功夫。

　　實(shí)驗過(guò)程中，要集中精力、觀(guān)察敏銳、兼顧全局、突破難點(diǎn)，需要熟悉儀器設備的操作維護方法，嚴格遵守儀器設備的操作規則。這對那些求知欲強、注重自身能力提高的學(xué)生來(lái)說(shuō)，無(wú)疑會(huì )激發(fā)他們濃厚興趣，但對那些不思進(jìn)取、得過(guò)且過(guò)的`學(xué)生來(lái)說(shuō)可能就會(huì )知難而退。綜合性、設計性實(shí)驗是較高層次上對學(xué)生綜合能力的培養，把它作為必修課在目前對各高校來(lái)說(shuō)是不現實(shí)的，這將增大硬件投入，并且在生源龐大的情況下學(xué)時(shí)數也是無(wú)法滿(mǎn)足的，但將其納入一般性選修課又喪失了整體提高學(xué)生綜合能力的初衷，并且極有可能造成硬件資源的浪費和教師積極性的挫傷。要兼顧好這其中的各個(gè)方面，可利用學(xué)分制這個(gè)杠桿，這就要求為這門(mén)課設置合理的學(xué)分，來(lái)調動(dòng)教師的積極性、刺激學(xué)生奮發(fā)向上的主動(dòng)性，使教與學(xué)保持和諧發(fā)展及穩步提高。

　　4結束語(yǔ)

　　科技史上，物理學(xué)常常作為其它學(xué)科和生產(chǎn)技術(shù)的基礎，推動(dòng)著(zhù)人類(lèi)科學(xué)技術(shù)事業(yè)的全面發(fā)展，物理實(shí)驗技術(shù)和工程技術(shù)更一直來(lái)是親密相融相通、難舍難分的。物理實(shí)驗中的基礎實(shí)驗內容對理、工科學(xué)生來(lái)說(shuō)，應當是一門(mén)必修的、獨立的基礎課程，它之所以是必修的基礎課程，因為它不僅是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統物理實(shí)驗知識、實(shí)驗方法和實(shí)驗技能訓練的開(kāi)端，也為后繼的理論和實(shí)驗課程打下必備的基礎。

　　它要培養學(xué)生能靈活運用自己的知識，用腦認真地設計、協(xié)調、指導和監視實(shí)驗的全過(guò)程，它擔當著(zhù)對學(xué)生的一種特殊的用腦動(dòng)手、智能與技能綜合協(xié)作訓練的使命，通過(guò)嚴格的這種訓練，學(xué)生不僅學(xué)到了一些重要的物理實(shí)驗方法，還接受了以科學(xué)態(tài)度處理各種事物的教育，初步錘煉了用腦動(dòng)手的能力，為在未來(lái)的工作崗位上不自覺(jué)地在物理思想、物理方法和物理實(shí)驗技術(shù)、技能及技巧的協(xié)助下，創(chuàng )造性地解決工程技術(shù)問(wèn)題提供有利的條件。鑒于此，我們在推進(jìn)教學(xué)改革、優(yōu)化課程結構的同時(shí)，應當確�；�礎課程在人才培養這個(gè)系統工程中的重要地位，最大限度地保證學(xué)生在基本能力方面的嚴格訓練，使我們的一系列教育及教學(xué)改革步入良性循環(huán)的軌道。

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