丁雷

摘 要：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科院校一門重要的實(shí)踐課程，該文通過分析現(xiàn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中電學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，結(jié)合自身教學(xué)中遇到的問題，對(duì)大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了幾點(diǎn)具體措施，以期對(duì)高校學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)起到一定積極作用。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn) 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)探究

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（c）-0-01

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程作為一門重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，是大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后系統(tǒng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端，在培養(yǎng)大學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的思維方式、分析和解決問題的能力等方面具有重要作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為本，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。這方面研究已有一些報(bào)道，如，利用演示實(shí)驗(yàn)[1]，采用開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)等[2]。除了教學(xué)方法改進(jìn)外，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置還需合理安排。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目眾多，涉及光學(xué)、電學(xué)、磁性、熱學(xué)等各學(xué)科，合理安排實(shí)驗(yàn)課程，找出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的聯(lián)系，對(duì)學(xué)生理解和掌握實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要。根據(jù)實(shí)驗(yàn)不同的性質(zhì)可以將實(shí)驗(yàn)課程分成不同模塊，比如，光學(xué)模塊、電學(xué)模塊、磁學(xué)模塊等，在完成一個(gè)模塊后再進(jìn)行下一個(gè)模塊實(shí)驗(yàn)。這樣分模塊系統(tǒng)講解及演示實(shí)驗(yàn)將使學(xué)生更好地掌握相關(guān)知識(shí)，形成一個(gè)連貫的知識(shí)脈絡(luò)。

1 電學(xué)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，電學(xué)實(shí)驗(yàn)眾多，幾乎占用實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)1/3以上。目前大多數(shù)高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程安排很多，主要有：電表改裝與校正、電橋測電阻、RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程研究、數(shù)字電表實(shí)驗(yàn)等。合理安排電學(xué)實(shí)驗(yàn)順序，對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的共性及各個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比講授，并指導(dǎo)學(xué)生去完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生加深理解和掌握相關(guān)知識(shí)至關(guān)重要。電學(xué)實(shí)驗(yàn)具有自身特點(diǎn)，相較其他類型實(shí)驗(yàn)，電學(xué)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)如下。

1.1 電學(xué)實(shí)驗(yàn)連貫性好，可以由簡單實(shí)驗(yàn)逐漸過渡到復(fù)雜實(shí)驗(yàn)

學(xué)生在高中時(shí)已經(jīng)接觸過簡單的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，如伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)，對(duì)電流表，電壓表都有一定了解，大學(xué)時(shí)接觸的電流（壓）表改裝校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，就是對(duì)電流表、電壓表進(jìn)行改裝并校準(zhǔn)；惠斯通電橋測量電阻實(shí)驗(yàn)，也是通過檢流計(jì)讀數(shù)是否為零來判斷電橋是否平衡，進(jìn)而得出待測電阻的實(shí)驗(yàn)。這些基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理，對(duì)之后進(jìn)行的難度稍大的開放性實(shí)驗(yàn)，如數(shù)字電表實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很好的訓(xùn)練。

1.2 電學(xué)實(shí)驗(yàn)原理簡單，相較其他較為復(fù)雜類型的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生更容易理解和掌握

如光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，很多概念學(xué)生以前沒有接觸過，對(duì)光的基本理論、光源發(fā)光的宏觀特性，光波的相干性和偏振態(tài)等不熟悉理解，則光學(xué)實(shí)驗(yàn)很難做好，甚至不能進(jìn)行。而電學(xué)實(shí)驗(yàn)中利用的基本公式就是歐姆定律，不同的電學(xué)實(shí)驗(yàn)都是在歐姆定律的基礎(chǔ)上簡單變形得到的，學(xué)生對(duì)電學(xué)原理掌握基本沒有問題，只要做了預(yù)習(xí)一般都可以完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

1.3 電學(xué)實(shí)驗(yàn)中儀器簡單并且使用較普遍

電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的儀器主要有電流表、電壓表，檢流計(jì)、滑線變阻器、電阻、萬用表等，這些儀器操作簡單，原理易懂，而且很多電學(xué)實(shí)驗(yàn)都是利用這些儀器來完成。而其他類型實(shí)驗(yàn)，儀器復(fù)雜，如光學(xué)實(shí)驗(yàn)中分光計(jì)、干涉儀和攝譜儀等，光學(xué)儀器本身原理很復(fù)雜，學(xué)生要調(diào)節(jié)到儀器正常使用狀態(tài)需要具有較好的操作技能，這對(duì)學(xué)生正常完成實(shí)驗(yàn)提出了更高的要求。

1.4 電學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及知識(shí)點(diǎn)相對(duì)較少

其中電表等級(jí)的概念是電學(xué)中一個(gè)非常重要的概念，需要學(xué)生很好地掌握。電表的等級(jí)是用來表示電表的精確度的，我國規(guī)定電表分為七個(gè)等級(jí)，等級(jí)數(shù)值越小，電表的精確度越高。實(shí)驗(yàn)之前，應(yīng)向?qū)W生清楚介紹實(shí)驗(yàn)所用電流表、電壓表、檢流計(jì)等電學(xué)儀器的等級(jí)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度有一直觀了解。

2 電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)

針對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)上述特點(diǎn)，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)側(cè)重以下幾點(diǎn)。

2.1 提出預(yù)習(xí)問題，抓好預(yù)習(xí)關(guān)

盡管電學(xué)實(shí)驗(yàn)原理簡單，但還是要抓好學(xué)生預(yù)習(xí)關(guān)。學(xué)生只有預(yù)習(xí)好，才能在實(shí)驗(yàn)中很好地完成操作。常規(guī)預(yù)習(xí)方法學(xué)生只是一個(gè)從書本摘抄的過程，缺少自己獨(dú)立的思考。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前布置一些相關(guān)思考問題，讓學(xué)生帶著問題去預(yù)習(xí)，只有學(xué)生在預(yù)習(xí)中進(jìn)行了思考，預(yù)習(xí)才有效果。比如，開放性實(shí)驗(yàn)的數(shù)字電表實(shí)驗(yàn)，可以在預(yù)習(xí)前給學(xué)生提出幾個(gè)思考問題：如，簡述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本原理；如何通過電路設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)多量程直流電流（壓）表改

裝等。

2.2 對(duì)實(shí)驗(yàn)所涉及的背景知識(shí)講解清楚

在電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，遇到的一個(gè)比較多的問題是學(xué)生對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的目的不清楚，不知道為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以及這個(gè)實(shí)驗(yàn)在實(shí)際中如何應(yīng)用等。實(shí)驗(yàn)相關(guān)背景知識(shí)一般在教材上內(nèi)容很少，學(xué)生盡管做了預(yù)習(xí)，但一般不十分清楚。為此，教師在課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)對(duì)背景知識(shí)重點(diǎn)講述。

如電表改裝實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該使學(xué)生認(rèn)識(shí)到電表改裝實(shí)驗(yàn)等同于儀表廠電表的設(shè)計(jì)與制作，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂積極性；惠斯通電橋測量電阻實(shí)驗(yàn)，應(yīng)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)通過實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí)一種新的實(shí)驗(yàn)方法（比較法），通過比較法的學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻的準(zhǔn)確測量。

2.3 課堂實(shí)行分段式教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，勇于創(chuàng)新

一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)課程安排應(yīng)該使學(xué)生感到適度的緊張，過分寬松的課堂環(huán)境會(huì)使學(xué)生走神，不能把精力全部集中在實(shí)驗(yàn)上。為此，課堂教學(xué)可以采用分段式教學(xué)，結(jié)合適當(dāng)?shù)奶釂枺寣W(xué)生始終保持一種精神集中的狀態(tài)。

可以將實(shí)驗(yàn)分成兩個(gè)部分，每一部分做完后，及時(shí)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生存在的問題給予解答，這樣會(huì)加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，當(dāng)然這需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行充分合理的設(shè)計(jì)。課堂教學(xué)中同時(shí)應(yīng)利用學(xué)生接觸新實(shí)驗(yàn)時(shí)的好奇心理，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新。

“興趣是最好的老師”，如果能通過課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)及科學(xué)研究的興趣，就實(shí)現(xiàn)了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的

初衷。

3 結(jié)語

以上是作者根據(jù)大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的特點(diǎn)，結(jié)合自身教學(xué)中遇到的問題，對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的幾點(diǎn)具體措施，希望能對(duì)高校學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)培養(yǎng)方面起到一定積極作用。

參考文獻(xiàn)

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[2] 李啟成，劉明明，繆正華.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)興趣的方法淺析[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011，9（3）：152-154.