高如強(qiáng)

物理學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理概念的建立和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都依賴于反復(fù)的實(shí)驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)課的目的是：使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法、基本技能等方面受到較系統(tǒng)的訓(xùn)練，加深對(duì)物理學(xué)基本概念和基本規(guī)律的理解和掌握，培養(yǎng)良好的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

一、 改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，努力培養(yǎng)創(chuàng)新人才

（一）、精選必做實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)大選做實(shí)驗(yàn)

可對(duì)原有實(shí)驗(yàn)做認(rèn)真細(xì)致的分析和反復(fù)多層次的討論，從中精選1/3～1/2最基本的實(shí)驗(yàn)為"必做實(shí)驗(yàn)"。這些實(shí)驗(yàn)需具有特別重要的意義和十分明確的要求，包括物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域最主要的內(nèi)容。

其它大部分實(shí)驗(yàn)改為"選做實(shí)驗(yàn)"，同時(shí)增加許多新實(shí)驗(yàn)供學(xué)生選擇。選做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容廣泛，方法新穎，充滿現(xiàn)代氣息，必然深受學(xué)生歡迎。有實(shí)驗(yàn)供學(xué)生選擇，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，有利于他們創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和個(gè)性的發(fā)展。

（二）、實(shí)驗(yàn)園地和自學(xué)實(shí)驗(yàn)

為了讓學(xué)生有自由進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的條件，可開辟一定面積的"實(shí)驗(yàn)園地"，并開設(shè)自學(xué)實(shí)驗(yàn)選修課。

在實(shí)驗(yàn)園地里，放置各種類型的即將報(bào)廢的儀器，如示波器、顯光鏡、計(jì)算機(jī)等。學(xué)生可在園地里進(jìn)行自己喜愛的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。園地實(shí)行"拆壞無過。修好有功，創(chuàng)新有獎(jiǎng)"的原則，學(xué)生可以不必但心損壞儀器的賠償，因而可大膽的拆、裝、創(chuàng)。

（三）、小課題實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生較好的完成了基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開設(shè)"小課題實(shí)驗(yàn)"和"綜合實(shí)驗(yàn)"，以進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新精神。

總之，為了培養(yǎng)創(chuàng)新人才，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革在這方面的工作大有可為。

二.對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的一些建議

（一）、原理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

為了克服作業(yè)和實(shí)際操作性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的不足，在理論教學(xué)中，除通常的作業(yè)外，通過讓學(xué)生完成一定數(shù)量的原理性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)和創(chuàng)新能力的方法。

（二）、實(shí)際操作性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)際操作性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生不僅給出實(shí)驗(yàn)原理、所需儀器、操作步驟等，而且要實(shí)際操作。要求實(shí)驗(yàn)室要有充足的儀器，或者需要給學(xué)生指定一定的儀器范圍。

（三）、制作性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

要求學(xué)生按照一定的物理原理，設(shè)計(jì)并制作某一裝置，來驗(yàn)證某一規(guī)律或達(dá)到某一特定目地。例如制作一裝置，使一只雞蛋隨之從四樓落下而不破，并要求所用原料最少。

三.在物理實(shí)驗(yàn)中引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

在物理實(shí)驗(yàn)中引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，必須保持其課程的主體性和基本內(nèi)容不變，緊緊地圍繞著實(shí)驗(yàn)方法和技能的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練來選好題材和內(nèi)容。

1）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI），主要用計(jì)算機(jī)課件來幫助學(xué)生做好預(yù)習(xí)、思考問題和對(duì)一些較難調(diào)節(jié)的儀器、裝置或較難做好的實(shí)驗(yàn)給予啟發(fā)和提示。

2）對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。 在物理實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析是必不可少的。有一些處理比較繁雜，手工計(jì)算很困難，改用計(jì)算機(jī)輔助來做就容易得多。在基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)階段，主要是應(yīng)用微機(jī)輔助來做的擬合、查值、誤差計(jì)算和圖表的制作。

3）模擬實(shí)驗(yàn) 在物理實(shí)驗(yàn)中，有一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對(duì)測量精度要求比較高，采用儀器測量難以達(dá)到要求。還有一些實(shí)驗(yàn)是對(duì)過程或現(xiàn)象進(jìn)行研究的，使用儀器裝置無法做到或缺陷較多。對(duì)于這一類儀器做不到或效果不好的實(shí)驗(yàn)，可以用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)的辦法來解決。

4）輔助測試和過程監(jiān)控 這是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的硬件基礎(chǔ)，主要包括接口的連接與使用;數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ);實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)測，控制。

在基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)中引入微機(jī)輔助教學(xué)有利于學(xué)生早一點(diǎn)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，但在教學(xué)安排上 ，要注意一些問題

1）分階段進(jìn)行。將微機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)的方法和技術(shù)分解成若干個(gè)單元，在進(jìn)行教學(xué)時(shí)將各個(gè)單元分散安排到各段實(shí)驗(yàn)中，按先易后難，先簡單后復(fù)雜編排好

2）注意各有關(guān)教學(xué)內(nèi)容之間的配合，如程序的設(shè)計(jì)和算法語言，必要的高數(shù)知識(shí)的配合;微機(jī)輔助測試和算法語言、接口技術(shù)的配合等等，要注意安排好。

3）不要面面俱到而是有所選擇。由于基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和教學(xué)課時(shí)的限制，引入過多的計(jì)算機(jī)機(jī)應(yīng)用是不行的。因此必須根據(jù)具體情況來選取適合該專業(yè)的題材。

總之，在物理實(shí)驗(yàn)中引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，對(duì)于物理教學(xué)和科學(xué)研究都具有重大的意義，前景非常廣闊。

四.物理實(shí)驗(yàn)中優(yōu)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理

據(jù)調(diào)查，形成學(xué)生不良實(shí)驗(yàn)心理的原因主要包括以下幾個(gè)方面 1）來自我國應(yīng)試教育心理的影響，學(xué)生認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)是以鞏固理論知識(shí)為主，對(duì)于自身實(shí)驗(yàn)技能和獨(dú)立意識(shí)"幫助不大" 2）來自實(shí)驗(yàn)課本身教材、教學(xué)設(shè)計(jì)、教法陳舊的影響。這種缺乏創(chuàng)意和趣味的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的求知欲 3）來自教書與育人脫節(jié)的影響。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中暴露的心理問題，很大程度上需要從教育觀念和辦學(xué)思路上加以解決，只有使新的教育思想從觀念上得到確立，化解和調(diào)適這些制約教學(xué)效果的不良心理定勢才能收到實(shí)效。

改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)考試方法。動(dòng)力是在壓力下產(chǎn)生的，學(xué)生學(xué)不好物理實(shí)驗(yàn)，一定程度上也在于考試壓力不大或沒有考試壓力。所以要對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化考試，這樣對(duì)規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量起到重大的作用。

必需加強(qiáng)教學(xué)中的思想疏導(dǎo)工作，傳授知識(shí)和灌輸?shù)览黼p管齊下。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)確實(shí)需要精講細(xì)作，但決不意味著教師可以忽視育人的責(zé)任。由于學(xué)生在整個(gè)中學(xué)時(shí)代都是一種應(yīng)試教育的氣氛下走過來的，思想觀念還很不成熟，忽然有一種開放式的環(huán)境中由自己思考和安排一切還不具備條件，如果在教學(xué)中缺乏成才目標(biāo)、素質(zhì)結(jié)構(gòu)、努力方向和實(shí)現(xiàn)立足點(diǎn)等問題的疏導(dǎo)，提高教學(xué)質(zhì)量就失去了保證。

綜上所述，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)心理是提高物理教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力生成的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，挖掘這方面的潛力是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不可忽視的內(nèi)容之一。