田 雁

（興義民族師范學(xué)院 貴州 興義 562400）

基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式的再探索與實(shí)踐

田 雁

（興義民族師范學(xué)院 貴州 興義 562400）

基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課的核心在于訓(xùn)練，通過(guò)課前、課后，課后的主環(huán)節(jié)的改革，形成了分層教學(xué)，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化考核方式，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢(shì)使實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練與實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，為今后的教改開(kāi)壁了新的途徑。

基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)；課程教學(xué)模式；探索；實(shí)踐

Is the core of basic physics exper ment Course traing,through the class,afetr class in the three links of reform,formed thelayering teaching,opening laberatory,optimzzing the evaluation made,gyvzng full play to the advantages of netuork resaurces make andprainsg of Combining the experinenlal teahing syttem,opens a mewroute for the future of the educational reform.

Key words:basic physics experiment;Teaching mode;Explore;practice

基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)是許多專業(yè)的學(xué)生必修的課程，是學(xué)生從事其他實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，主要包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)四部分。

一、目前該課的現(xiàn)狀

在近些年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大部分教師教學(xué)中仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多側(cè)重于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，往往理論課與實(shí)驗(yàn)課程同時(shí)開(kāi)設(shè)，許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都超前于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。而且存在大部分學(xué)生在進(jìn)校之前對(duì)實(shí)驗(yàn)是比較陌生的，學(xué)生的理論、動(dòng)手能力都欠缺，比如不會(huì)使用米尺、天平、萬(wàn)用表等基本器件。面對(duì)這樣的情況，教師在實(shí)驗(yàn)之前往往對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、內(nèi)容、步驟等進(jìn)行詳細(xì)的講解，學(xué)生則根據(jù)教師的要求，按照操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中始終處于被動(dòng)的缺少研究的學(xué)習(xí)狀態(tài)，這種教學(xué)方式在一定程度上限制了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，難以激發(fā)他們獨(dú)立思考的興趣和激情，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)過(guò)之后，覺(jué)得沒(méi)有學(xué)到什么，達(dá)不到學(xué)以致用的效果，對(duì)后續(xù)課程幫助不大，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是不利的。針對(duì)以上現(xiàn)狀，我們對(duì)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式進(jìn)行了積極的探索。

二、教學(xué)模式的探索和實(shí)踐（以2014級(jí)物理學(xué)本科班《普通物理實(shí)驗(yàn)》（光學(xué)）為研究對(duì)象）

（一）課前的準(zhǔn)備工作（如下表1）

表1 課前的工作

為了讓學(xué)生在課前對(duì)實(shí)驗(yàn)有一定的了解，我們建立了物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在平臺(tái)上學(xué)生們可以看到即將開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（見(jiàn)表2）。每個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及的相關(guān)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)中使用的主要儀器，以及儀器的注意事項(xiàng)等。

表2 光學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)順序表

從表中可以看出我們把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成了三層：基礎(chǔ)型、綜合型、創(chuàng)新型。前兩層內(nèi)又分必做和選做兩部分。

在網(wǎng)上知曉實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展過(guò)程，見(jiàn)表3。

表3 《普通物理實(shí)驗(yàn)》（光學(xué)）的工作進(jìn)程（時(shí)間為2016年）

學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，完成兩方面的工作：一是在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成所開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)測(cè)評(píng)，主要是相關(guān)實(shí)驗(yàn)的理論。二是整理出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟并按規(guī)定的時(shí)間上交。為了讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)接觸實(shí)驗(yàn)儀器，我們采用全天開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，星期一到四有固定的實(shí)驗(yàn)教師值班，周末學(xué)生直接跟實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人聯(lián)系就可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。并安排指導(dǎo)人員幫助他們，指導(dǎo)人員為上課教師和聘請(qǐng)的課外指導(dǎo)員（高年級(jí)的學(xué)生）。

（二）課中的教學(xué)工作

課中教師完成的工作包含兩步：第一步上好緒論課，在緒論課程教師除了介紹光學(xué)實(shí)驗(yàn)具備的基本知識(shí)外，更重要的是要讓學(xué)生喜歡光學(xué)實(shí)驗(yàn)。喜歡就會(huì)關(guān)注，關(guān)注每個(gè)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)、關(guān)注跟它們最新的信息等等，有了關(guān)注就會(huì)思考，然后就會(huì)動(dòng)手，要讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有這樣的趨勢(shì)；第二步再次指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，由于我校實(shí)驗(yàn)儀器套數(shù)有限，對(duì)開(kāi)設(shè)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用循環(huán)的方式進(jìn)行。在第一輪實(shí)驗(yàn)中，教師要加強(qiáng)基礎(chǔ)，鼓勵(lì)創(chuàng)新。注重讓學(xué)生全面理解每個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想，理論知識(shí)要點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)節(jié)方法和技巧。規(guī)范學(xué)生的操作，教會(huì)學(xué)生解決在實(shí)驗(yàn)中碰到的實(shí)際問(wèn)題，比如儀器的調(diào)整、記錄的數(shù)據(jù)有效位數(shù)是否正確，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何跟理論比較，不確定的確定等等。培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，同時(shí)讓學(xué)生養(yǎng)成在光線弱的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下需具備的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)；學(xué)生則按照輪次表再次進(jìn)行，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加清楚和熟練，加深對(duì)理論知識(shí)的理解并鞏固相關(guān)的理論。整個(gè)教學(xué)是整體輔導(dǎo)和個(gè)別輔導(dǎo)相結(jié)合。第二輪實(shí)驗(yàn)教師只負(fù)責(zé)為學(xué)生解決疑難問(wèn)題，讓學(xué)生自我學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮他們的主動(dòng)性，具備獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的綜合能力；第三輪指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新，要求學(xué)生人人參與。第二輪實(shí)驗(yàn)和第三輪實(shí)驗(yàn)教師主要采用個(gè)別輔導(dǎo)。

課中學(xué)生完成的工作：1.再次重做輪次表上安排的必做實(shí)驗(yàn)和選做實(shí)驗(yàn)，修正實(shí)驗(yàn)步驟的不足。2.拍攝所做的每個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察到的實(shí)驗(yàn)景象。我校2014級(jí)物理學(xué)本科班學(xué)生拍攝的部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。見(jiàn)圖1到圖4。3.熟練掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)的儀器的使用（包括調(diào)節(jié)和讀數(shù)），牢記它們的注意事項(xiàng)。

圖1 鈉燈觀察到的雙光束干涉環(huán)

圖2 鈉燈觀察到的多光束干涉環(huán)

圖3 汞燈觀察到的多光束干涉環(huán)

圖4 氦氖激光燈觀察到的多光束干涉環(huán)

（三）課后的評(píng)價(jià)工作

學(xué)生的課后工作有兩個(gè)，一是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。二是學(xué)生在每一輪實(shí)驗(yàn)后學(xué)生在網(wǎng)站上進(jìn)行如下表4的自我評(píng)價(jià)。

表4 自我評(píng)價(jià)表

教師的課后工作則是批改學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行考核。學(xué)生最終的實(shí)驗(yàn)成績(jī)按表5進(jìn)行具體的實(shí)施。

表5 學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考核總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)（40分）+期末成績(jī)（60分）。學(xué)生的平時(shí)成績(jī)分四部分：考勤、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)上預(yù)習(xí)和網(wǎng)上評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，占40分。考勤占5分；預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占15分，由預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)操作組成，預(yù)習(xí)報(bào)告占5分，實(shí)驗(yàn)操作占10分；網(wǎng)上預(yù)習(xí)和網(wǎng)上評(píng)價(jià)占5分；實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占15分。學(xué)生的期末考核成績(jī)由期末測(cè)試和創(chuàng)新兩部分組成，占60分。期末測(cè)試由理論成績(jī)和操作成績(jī)組成，各占20分。理論考試的內(nèi)容為學(xué)生做過(guò)的所有實(shí)驗(yàn)聯(lián)系的理論知識(shí)。操作成績(jī)占期末考核的20分，采用抽簽方式進(jìn)行。創(chuàng)新占20分。由PPT匯報(bào)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)報(bào)告組成，各占10分。PPT匯報(bào)由口頭匯報(bào)和PPT制作構(gòu)成，各占5分。

三、教改后的感悟

經(jīng)過(guò)2014級(jí)《普通物理實(shí)驗(yàn)》（光學(xué)）課程的教改探索，目前的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾方面：（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了分層，使學(xué)生認(rèn)知呈現(xiàn)階梯狀，更便于學(xué)生進(jìn)步。（二）強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。對(duì)于課前的預(yù)習(xí)，主要采用把原先學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前需上交的預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行了方式和內(nèi)容上的改革。學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告包括兩部分。一部分是在建立的物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成所開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)測(cè)評(píng)；另一部分是改變傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容，傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生上交預(yù)習(xí)報(bào)告，大部分學(xué)生就是照本宣科抄，這導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)中僅僅在老師的安排下基本完成了實(shí)驗(yàn)，其實(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的目的并沒(méi)有達(dá)到，久而久之學(xué)生自然會(huì)討厭實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)在我們是要求學(xué)生上交的預(yù)習(xí)報(bào)告是課外學(xué)生自己到實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展預(yù)習(xí)后形成的實(shí)驗(yàn)步驟，同時(shí)找出所做實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)以及需要掌握的重點(diǎn)。預(yù)習(xí)不合格者不能進(jìn)行課內(nèi)的實(shí)驗(yàn)。課中的再次訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重溫，達(dá)到熟練的程度，為第三輪的創(chuàng)新打基礎(chǔ)。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加生動(dòng)。學(xué)生在完成基本的測(cè)量外，還要求他們拍攝所做的每個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察到的實(shí)驗(yàn)景象，這樣可提高學(xué)生的科學(xué)鑒賞水平，讓他們親身感受實(shí)驗(yàn)的美。（四）學(xué)生參與自我評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)，上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)習(xí)就結(jié)束了。讓學(xué)生參與評(píng)價(jià)，可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié)和歸納，對(duì)自己的不足更加了解，這樣可使他們的學(xué)習(xí)更加有的放矢。（五）考核方式更能體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力，使學(xué)生的成績(jī)更加全面。（六）實(shí)驗(yàn)室的全天開(kāi)放，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)自主的平臺(tái)，同時(shí)也提高了實(shí)驗(yàn)儀器的利用率，鍛煉了學(xué)生的管理能力，語(yǔ)言表達(dá)能力等等。

為了培養(yǎng)高素質(zhì)的具有創(chuàng)新能力、應(yīng)用型人才，作為教師的我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)是一個(gè)過(guò)程，包括觀察、測(cè)量、紀(jì)律、重復(fù)、誤差、思考、分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，其核心在于訓(xùn)練。在教學(xué)過(guò)程中教師要精心設(shè)計(jì)教學(xué)，尋找科學(xué)的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生有效利用時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，做到課內(nèi)與課外結(jié)合，理論與實(shí)踐結(jié)合，教學(xué)與育人結(jié)合。要讓豐富多彩的教學(xué)形式，讓我們的學(xué)生愛(ài)上物理，愛(ài)上物理實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)以上每個(gè)環(huán)節(jié)的改革，真正做到了以學(xué)生為主體，大大提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，在課內(nèi)沒(méi)有完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，會(huì)自覺(jué)安排時(shí)間在課外繼續(xù)開(kāi)展，更好地鍛煉了學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)、掌握實(shí)驗(yàn)的物理思想、正確選擇與操作儀器、確定測(cè)量條件等方面的能力，同時(shí)也提高了實(shí)驗(yàn)儀器的利用率。對(duì)指導(dǎo)教師的依賴性變?nèi)?，?dú)立解決實(shí)驗(yàn)中所遇到問(wèn)題的能力有所提高，實(shí)驗(yàn)素質(zhì)也有所變化，數(shù)據(jù)測(cè)量的誤差逐漸變小，并在實(shí)驗(yàn)后有所感悟。這將為他們以后進(jìn)行科研、學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度和廣度，提高教學(xué)質(zhì)量和效果有良好的促進(jìn)作用。

目前《普通物理實(shí)驗(yàn)》課程的教改已經(jīng)經(jīng)歷了4年的時(shí)間，有2012、2013、2014級(jí)的同學(xué)參與了這一過(guò)程。教改的探索我們已初見(jiàn)成效。今年7月25日帶領(lǐng)2013級(jí)和2014級(jí)6名學(xué)生參加貴州省首屆大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽，我校獲得第四名，三等獎(jiǎng)。第一、二、三名分別是貴州大學(xué)、貴州民族大學(xué)、貴州師范大學(xué)；在院內(nèi)舉辦的物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽中指導(dǎo)的學(xué)生曾多次獲獎(jiǎng)。

基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革是一項(xiàng)艱巨長(zhǎng)期的工程，需要我們不斷更新教育觀念，豐富多層次的教學(xué)體系，構(gòu)建合理的教學(xué)模式，形成有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。我們?nèi)詫⒗^續(xù)開(kāi)展。

[1]楊述武等，普通物理實(shí)驗(yàn)（光學(xué)部分）.[M.北京：高等教育出版社.2007.

[2]朱鶴年.基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)講義.[M].上海：復(fù)量大學(xué)出版社.2004.

[3]沈元華.設(shè)計(jì)性研究性物理實(shí)驗(yàn)教程.[M]上海：復(fù)旦大學(xué)出版社.2004.

[4]倪光烔等.物理與文化.[M].北京：高等教育出版社.2009.

[5]田雁.基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的探討[J].物理通報(bào).2015（11）.

責(zé)任編輯：王文寶

Basic physical experiment exploration and practice ofthe teaching mode

TIAN yan
（Xingyi Normal University for Nationalities,Xingyi Guizhou 562400）

1009—0673（2016）05—0079—06

G642

A

2016—09—12

2015年貴州省教育廳教改重點(diǎn)項(xiàng)目：“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的研究，項(xiàng)目編號(hào)：DWJZW2015535xn。

田雁（1972— ），女，布依族，貴州興義人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要從事光學(xué)等教學(xué)及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)研究。