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霍爾效應實驗報告范文1
[關鍵詞]“問題教學法”;大學物理實驗教學;實踐;教學效果的評估
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)05-0014-03
大學物理實驗教學的目的“在于引導學生通過實驗教學過程主動獲取新知識,發現新問題,培養分析和解決問題的能力”。[1]教學目的需要通過一定的教學方法才能達到。為了達到上述教學目的,我校承擔大學物理實驗教學的教師們經過多年的艱苦勞動,探索出一種“問題教學法”,并運用于教學實踐中,取得了較為顯著的教學效果。本文對這一實踐做總體介紹。
一、什么是“問題教學法”
所謂“問題”是指在物理實驗教學中發現、探討并加以解決的矛盾和疑難。[2]這里的“矛盾”是指主觀認識與客觀情況不一致的地方,而“疑難”是指有疑問而難于判斷或者處理的地方。所謂“問題教學法”是指在教師以“問題”為主線組織整個實驗教學活動,引導學生發現問題,提出問題的活動貫穿于實驗教學活動的始終,通過實驗來分析、討論和驗證,并最終解決這些問題,從而完成實驗教學任務。
與傳統教學方法相比,“問題教學法”以學生為主體,充分調動學生發現、提出問題,分析、討論問題和解決問題的積極性與主動性。它既可適用于低年級的基礎性實驗,又可適用于高年級的綜合性實驗和設計性實驗。
二、“問題教學法”在大學物理實驗教學中的實踐探索
從教學過程來看,“問題教學法”在大學物理實驗教學中分為兩大階段:以教師為主角的階段和以學生為主角的階段。
(一)以教師為主角的階段
這一階段的主要任務是為開展實驗做準備。為此,教師應做好如下工作:一是分好做實驗的學生人數,一般以自然班(約35人)為單位,人數如太多則難以進行實驗。二是教會學生正確掌握實驗操作方法,正確掌握各種儀器和設備的使用方法,以確保實驗的安全。必要時進行實驗演示。三是在教師進行實驗演示過程中,要求學生注意觀察,學會觀察,把發現的問題記錄下來。因為“任何復雜多變的事物,它的本質是通過各種現象表現出來的,人們通過長期耐心細致的觀察,才能對各種事物取得規律性的認識,不會觀察就不會科學實驗”。[3]四是布置正式實驗的教學內容,要求學生課后抓緊時間預習,在正式實驗時對實驗內容做到胸有成竹。
(二)以學生為主角的階段
從運用過程來看,“問題教學法”主要有五個階段:預習實驗內容―實驗操作―對重要或者較難問題展開討論―解決問題,實驗檢驗―教師點評,完成實驗。
1.預習實驗內容
這一階段的主要任務是熟悉實驗內容,繼續學習、掌握實驗操作的正確方法,掌握各種儀器和設備的正確使用方法。要求每個學生至少要發現一個以上的“問題”,同時,教會學生發現、提出問題的方法。質疑法、比較法、歸納法、綜合法和觀察法等都是一些非常有用的方法。例如,1879年美國物理學家霍爾就是通過這些方法發現問題進而解決問題的,如此反反復復,最終提出“霍爾效應”原理。又如,牛頓就是仔細觀察了習以為常的“蘋果落地”這一自然現象,然后通過思考,最終發現了萬有引力定律的。
2.實驗操作
在此階段的主要任務是要求每個學生正確掌握各種實驗儀器和設備的使用方法,按照實驗要求和正確方法親自操作,把實驗準備階段的實驗內容用實驗的方式體現出來。目的是利用實驗使學生掌握做好實驗的方法和技巧。這個階段應該注意如下幾點:一是安全問題。必須強調每個學生都要正確使用實驗儀器和設備,運用正確方法進行實驗,樹立安全第一的意識,確保實驗安全。二是要求每個學生要注意觀察在實驗過程中可能出現的問題,一些較易或者一般性問題由學生自己加以解決。比如,在做光纖通信實驗過程中,如果發現示波器波形彎曲畸變,檢查示波器、信號發生器和光學器件后又沒有發現問題,那么,這是什么原因造成的?教師不要急于告訴原因,而應要求學生自己觀察分析,查找原因。這樣的要求無形中培養了學生的觀察問題的能力。三是要把在實驗過程中新發現的問題記錄下來。如果新發現的問題能在本次實驗中加以解決,就應當由學生本人當場解決。如果自己通過做實驗也解決不了,而且這一問題具有典型性或者重要性,也可以報告給實驗指導老師,要求在課堂上進行分析討論。學生應該積極尋求解決問題的方法,或者等到下次實驗來解決。
3.分析討論
此階段的主要任務是對學生發現的重要或者疑難問題進行分析討論,加深對這些重要或者疑難問題的理解和認識,目的在于教會學生掌握分析問題的方法。這個階段應該注意如下幾點:一是用來分析討論的重要或者疑難問題應當具有典型性。這種典型性主要體現在:能突出本次實驗的重點內容,或者能抓住本次驗的關鍵,或者問題的解決方法具有普遍意義等。比如,在“霍爾效應”的實驗中,24歲的霍爾在分析比較中如何認識“磁場和感應電壓之間的關系”?“霍爾效應”在工業上的應用是如何的?目前物理學家對“霍爾效應”有什么新發展?這些問題都非常典型,并具有方法論意義。二是分析討論的問題不宜過多,一般有兩三個就夠了。如果問題過多,分析就不透徹,只是蜻蜓點水,不痛不癢。要集中精力把問題弄得透徹明白,使所有學生都能理解和掌握。三是時間安排方面,可以是一邊做實驗一邊分析討論,也可以放下實驗集中討論,時間可多可少,靈活掌握。四是討論組織形式方面,一般以自然班為單位。一個自然班人數一般為35人,要求每個學生都要參與其中,并積極提出自己的看法或者觀點。
4.解決問題,實驗驗證
此階段的主要任務是發動所有學生對分析討論的問題提出各自的解決方法,并當場通過實驗加以檢驗,目的是教會學生掌握解決問題的方法。這個階段該注意如下幾點:一是要求每個學生對所分析討論問題提出自己的解決辦法,并要求學生自己動手通過做實驗加以檢驗修正。如在RLC串聯諧振的實驗中,如何修正電路品質因數Q的實驗測量值與理論計算值之間的偏差問題??梢髮W生在電磁學理論指導下,分析LC的總損耗電阻對電路品質因數Q的測定值有何影響。[4]二是要求學生在自己動手做實驗過程中,如果發現新問題解決不了的,就應該主動請教實驗指導教師,直至自己弄明白能解決為止。三是在實驗過程中,指導教師要密切關注學生做實驗的動態,發現問題要及時指出,并根據自己的教學經驗加以指導。
5.教師點評,完成實驗
此階段的主要任務是指導教師根據學生動手做實驗以解決問題的表現進行點評,尤其對具有創新性的閃光點要多加表揚鼓勵,目的在于調動學生進行創新的積極性和主動性。這個階段應該注意如下幾點:一是指導教師要對本次實驗進行一個總體評價,辯證分析其優缺點。二是要充分肯定學生具有創新性的閃光點。號召其他同學向具有創新性閃光點的同學學習,還可以在學期總評成績中對這些具有創新性閃光點的同學給予加分獎勵。三是在實驗結束時,教師也可以根據自己的教學經驗,對學生提出一些問題,比如,此次實驗與以往同類實驗有何不同?通過實驗進行下面的比較:邁克爾遜干涉和牛頓環等厚干涉,拉伸法測量金屬絲的楊氏模量與拉脫法測液體的表面張力,拉伸法測量金屬絲的楊氏模量與金屬線脹系數,它們之間有何不同?如何測定?[5]要求學生自己總結,寫成實驗報告交給指導教師,作為評定平時成績的依據之一。
三、“問題教學法”教學效果的評估
任何教學方法都會涉及教學效果的評估問題,“問題教學法”也不例外。那么,如何評估“問題教學法”的教學效果?
(一)從學生上課表現出來的興趣來評估
興趣,有時也叫“熱愛”。它是一種帶傾向性的心理特征,是人的一種積極探索某一事物或活動的心理傾向。它又是帶有情緒色彩的意向活動。當一個人對某事物感興趣時,他總會覺得稱心如意,甚至廢寢忘食;反之,則心灰意冷,會持“無所謂”的態度。興趣有三種類型:一是直觀興趣。它是由直觀感覺所引起的,特點是缺乏延展性,不能持久。二是自覺興趣。它是受家庭或社會的影響,經由情感和聯想,記憶和想象等一系列思維活動而引起的,其特點是延展性強,往往時過境遷,還能令人回味。例如,某位老師精彩的講課曾經引起了你個人的自覺興趣。若干年后,對該教師的音容笑貌,你還能記憶猶新。三是潛在興趣。它是由情感、想象,特別是由個人意志所引起的,是一種層次很高的興趣。它絕不僅僅是由直觀或某人聯想所引起的,而是潛在于一個人的思想之中。這種潛在興趣的特點是方向性、自覺性強,積極性高,穩定性持久。例如,牛頓、愛迪生、愛因斯坦等偉人,在潛在興趣的支配下,表現出頑強的意志,為從事自己熱愛的事業而戰斗到生命的最后一息。我們在實驗教學過程中,應注意培養學生上述三種興趣,尤其要注意培養直觀興趣。如何判斷學生的興趣程度呢?筆者認為,這可以從平時上課學生參與實驗教學活動的熱烈程度,課堂討論、發言的氣氛是否活躍等來判斷。
(二)從學生上課的動手能力來評估
應開放物理廢舊實驗室和物理演示實驗教學基地,讓學生親自動手操作儀器,仔細觀察物理現象并進行思考,使其加深對物理世界的感性認識,強化對物理概念、物理規律的理解,體會到實驗思想的嚴謹、實驗設計的巧妙,培養其理性思維方式,提高其創新能力和科學觀察能力。[6]
(三)從學生課后學習成績來評估
這里所講的“課后學習成績”不能理解為僅僅指學期的總評成績,而應該也包括平時實驗設計、實驗報告、期末實驗操作測試、參加各種比賽等方面的成績。盡管影響學習成績的因素有很多,有些因素可能還具有偶然性,但是,總體而言,學生個人努力狀況和實驗技能總是決定性因素。因此,學生課后的學習成績大體上能反映出“問題教學法”教學效果的優劣,應是評估的基本依據之一。成績比較好,說明“問題教學法”教學效果好;反之,教學效果就差。
四、結論
“問題教學法”是在教師指導下,要求學生樹立發現問題,提出問題,分析解決問題的“問題意識”,以發現或者提出的問題為起點,通過實驗來分析、討論和驗證,并最終解決這些問題,從而完成實驗教學任務的一種教學方法。從教學實踐來看,“問題教學法”的教學過程分為以教師為主角和以學生為主角兩個階段。其中,以學生為主角這一階段非常重要,它經過如下環節:預習實驗內容―實驗操作―對重要或者較難問題展開討論―解決問題,實驗檢驗―教師點評,完成實驗??蓮膶W生學習興趣、動手能力和期末成績等方面評估“問題教學法”的教學效果。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 熊永紅,任忠明,張炯,等.以“問題”為主線的多元化教學方法和模式的研究[J].物理實驗,2009(4):27.
[2] 中國社會科學院語言研究所詞典編輯室.現代漢語詞典[M].北京:商務印書館,2005:1431.
[3] 季誠響,趙莉麗,楊小靜,等.在物理實驗教學中培養學生創新能力的探討[J].大學物理實驗,2010(5):94.
[4] 陳健,李興毅.大學物理實驗教學中培養學生創新能力策略與方法[J].河南科技學院學報,2010(2):120.
霍爾效應實驗報告范文2
關健詞:物理實驗教學;實驗興趣;教學效果;綜合素質
一、引言
大學物理實驗是學生接受大學教育最早接觸到的一門系統而全面的理論與實踐相結合的實驗基礎教育課程。大學物理實驗的特點在于它具有普遍性(力、熱、電、光) 、基本性(一切實驗的基礎) 、通用性(適用于一切領域),把高、精、尖的科研實驗分解,絕大部分與常見、常做的普通物理實驗有關,所以學好大學物理實驗課就為學生今后從事任何科技工作打下堅實的基礎[1]。同時, 大學物理實驗課又是一系列后續專業實驗課的重要基礎。通過物理實驗課,可以培養學生周密實驗設計、精確科學測量、熟練操作儀器、準確數據計算和處理能力。物理實驗技能是學生今后進行其它實驗和從事科技工作的基礎。在教學過程中我們發現, 有部分學生對實驗課不重視, 認為實驗課枯燥、沒有興趣, 上課只是按照老師的要求和示范做實驗。做實驗過程中出現問題不去分析,等待老師解決。實驗報告照抄實驗講義, 實驗只是機械的操作實驗儀器, 被動地接受知識, 沒有發揮自己的自主學習積極性。究竟是什么原因使學生對如此重要的環節不予重視? 我們分析,其主要的原因有以下幾點:首先是隨著社會經濟的不斷發展,社會對同學們的計算機、英語水平的要求不斷提高,同學們會自覺不自覺地在它們上面花費大量的時間,另外隨著就業形勢的日益嚴峻,很多同學選擇考研,對于考研要考的科目如英語、數學等課程,不用老師督促他們也會加緊學,此外他們還要應付專業課等等。因此,大部分同學們自然而然地將物理實驗放到了比較次要的位置。其次是有的同學就怕動手做實驗,有的同學在高中基本沒有做過實驗,特別是有些女學生畏電如虎,實驗儀器根本就不敢摸。還有就是傳統的實驗課教學方法上有問題,沒能充分調動學生的積極性。因此,如何轉變學生對實驗課的態度,啟發他們的興趣,進而提高他們實驗操作技能乃至創新精神,是擺在全國各高校教學部門和物理實驗室面前的現實問題。針對這一問題,在物理實驗教學過程中, 我們根據具體實驗內容, 采取靈活多樣的教學方法, 調動學生實驗的積極性, 培養學生實驗能力, 提高實驗教學效果。
二、創造良好的實驗環境氛圍,激發學生對物理實驗的興趣
愛因斯坦曾說:“熱愛是最好的老師”。物理實驗課同其他課程一樣,要想讓學生重視它、研究它,首先要激發學生熱愛他。一個好的環境對激發學生對實驗課的興趣是非常重要的,我們在實驗室的走廊上開設了四個宣傳窗,櫥窗內展示的內容不定期更換,主要介紹一些物理學上重大的實驗、重要的物理學家、最新的高科技的物理實驗、生活中一些有趣的物理現象以及一些簡單有趣的小實驗等。實驗課前開放演示室,早到的學生可以自由參觀。自從辦宣傳窗和開放演示室以來,收到了不錯的效果,做實驗的學生走進實驗室大樓總要最先看看宣傳窗,這也是吸引學生的一個重要手段。另外,在每間實驗室的墻上都掛有物理學家和一些重要科學家的像,讓學生一走進實驗樓層,就有一種很好的實驗氛圍。此外,我們在上實驗課時,將實驗中所涉及的內容與實際生活聯系起來,這樣也可以激發學生對實驗的興趣。例如,霍爾效應有著廣泛的應用價值,雖然許多教材都會提到這一點,但是往往一筆帶過。其實,現在的學生往往只對有用的知識感興趣.如果在實驗課之前讓其知曉本實驗的實踐價值,應該對于提高他們的實驗興趣和實驗的認真程度有幫助。例如可以配圖介紹霍爾傳感器在汽車、工業控制等領域的應用;可以介紹如何利用霍爾元件對磁場的敏感性,檢測鋼絲繩斷絲;也可以介紹如何利用霍爾元件測量微小位移等等。這部分的敘述應當配圖,以增加直觀性;總之,應當突出本實驗原理和實際應用的結合點,即理論聯系實際, 激發學生對物理實驗的興趣。
三、 一些經典物理實驗不可或缺, 學習科學家的物理思想
例如,牛頓環實驗是一種利用分振幅方法實現等候干涉現象。為了研究薄膜的顏色, 牛頓仔細研究凸透鏡和平面玻璃組成的裝置。通過實驗發現明暗相間的圓環, 牛頓環實驗裝置簡單, 但在物理學發展史上卻放射著燦爛的光芒, 物理學家利用這一裝置, 做了大量卓有成效的研究工作, 推動了光學波動理論的發展,楊氏利用這一裝置驗證了相位躍變理論,阿喇戈通過檢驗牛頓環的偏振狀態, 對微粒說提出來了質疑。這些經典實驗對物理理論的發展和技術的進步有很大的作用。 給學生講述當時的實驗情況, 激發學生對實驗的興趣, 通過做這些實驗, 可以使學生學習科學家的物理思想,培養學生的探索精神和創新精神。
四、注重實驗內容,滲透相關知識
例如,在示波器的實驗中,學生往往會提出“什么是鋸齒波”、“為什么要用鋸齒波掃描”、“為什么看到的波形不穩”、“什么是同步”這類的問題。為此,我們除必要的講解外,還在原有的兩個實驗內容基礎上,增加了一個實驗內容:用外加鋸齒波觀察正弦波。通過這一實驗,使學生對“鋸齒波”、“掃描”、“同步”“回掃線”、“消隱”等現象有了一個感性的認識,因為這些知識有些涉及到了其他學科的內容,所以通過這一實驗使學生們拓展了知識面,提高了教學效果。
五、采用多種方式教學,靈活運用于實驗課堂
對于基本的物理實驗, 可以采用探究式教學。實驗課前預習實驗講義, 查找相關資料, 寫出實驗預習報告, 上課時老師只講實驗儀器的使用注意事項, 讓學生自己摸索實驗儀器的操作, 由實驗現象和測量數據得到結論, 在做實驗過程中老師可以提出一些問題讓學生回答, 對學生在實驗中遇到的問題,教師應進行引導,幫助學生分析,盡量讓學生自己解決問題;有些物理實驗內容, 理論知識還沒有學習, 我們可以先簡單介紹理論,讓學生對理論有初步的了解,然后講解實驗內容; 有些儀器比較精密或者操作復雜, 可以采用演示法, 例如分光儀的調整與三棱鏡頂角測量實驗, 老師講完儀器結構以后, 可以先給學生演示, 一邊操作一邊講解調節技巧, 要講解清楚如何快速準確調節好分光儀。然后讓他們動手做實驗, 這樣可使學生快速掌握儀器的使用方法, 提高效率。
結束語
提高實驗教學效果, 是每一位實驗課教師探究的問題。我們實驗課教師在教學過程中應該不斷的探索, 使學生對實驗課產生濃厚的興趣,引導學生思考、分析、觀察和判斷,自己去發現和解決問題, 讓學生積極主動地參與到實驗教學中來。在實驗過程中培養學生科學嚴謹的作風, 在思考中提高發現、分析和解決問題的能力, 使學生的實驗能力和綜合素質得到最大限度的提高。為迎接新的挑戰和機遇,我們將進一步探索和總結經驗,借鑒其他院校的先進經驗,以全面提高我校的實驗教學質量。
參考文獻:
[1]普通物理實驗教學改革的實踐與思考[J] 大學物理實驗 2006年9月出版,第19 卷第3 期P92-94.
霍爾效應實驗報告范文3
高考改革后,很多省份高考是自主命題,高考的模式也不盡相同,于是就出現了同樣是理工科的學生,他們在高中選修測試的科目也可以不同,即使是同一個專業學生,選修測試科目也不盡相同。對大學物理實驗課程而言,把物理作為選修測試科目的學生一般均能將物理理論與實驗知識結合起來,具有一定的實驗基礎技能,以及分析和處理數據的能力;而其他學生物理理論和實驗基礎相對薄弱。這種差異隨著應用型本科院校辦學規模的不斷擴大而愈發明顯。因此,大學物理實驗課程的教學,必須要考慮學生實驗基礎的差異,進行分層次、模塊化教學。即實驗內容打破傳統的按力學、熱學、電磁學、光學和近代物理等順序編排的方式,按照由淺入深、循序漸進的原則,考慮到不同學生的物理基礎和各專業物理實驗的需求,把實驗內容分成預備性、基礎性、綜合性、設計或研究性實驗等四個教學模塊,其中基礎性和綜合性實驗模塊為必修,而預備性、設計或研究性實驗模塊為選修[2-4]。預備性實驗模塊又可稱為“前導性實驗模塊”,主要面向實驗基礎較差的學生,給他們提供一個前期的實驗訓練平臺,盡快的適應大學物理實驗課程內容,比如:單擺實驗、測量物體的密度,測定重力加速度,測量薄透鏡的焦距,測定冰的熔化熱、測定非線性元件的伏安特性等?;A性實驗模塊設置的主要目的是讓學生學會測量一些基本的物理量,操作一些基本的實驗儀器,掌握基本的測量方法、實驗技能以及分析和處理數據的能力等,范圍可包括力、熱、電、光、近代物理等領域的內容[2-3]。比如:金屬線脹系數的測量,轉動法測定剛體的轉動慣量、液體比熱容的測量,示波器的使用,直流電橋測量電阻,霍爾效應及其應用、邁克爾遜干涉儀、分光計測量棱鏡的折射率,光柵衍射等。綜合性實驗模塊可在一個實驗中包含力學、熱學、電磁學、光學、近代物理等多個領域的知識,綜合應用各種實驗方法和技術。這類實驗設置的目的是為了讓學生鞏固在前一階段基礎性實驗模塊的學習成果,進一步拓寬學生眼界和思路,從而提高學生綜合運用物理實驗方法和技術的能力,比如:共振法測量彈性模量,密立根油滴實驗,音頻信號光纖傳輸技術試驗,聲速的測定,夫蘭克-赫茲試驗等。設計或研究性實驗模塊,主要面向學有余力、對物理實驗饒有興趣的學生。第一種方案是根據教師設計的實驗題目,給定的實驗要求及條件,讓學生自行設計方案,并獨立操作完成實驗的全過程,記錄相關數據,并做出獨立的判斷和思考。第二種方案是沿著基礎物理實驗的應用性教學目標的方向,組成小組,讓學生以團隊的形式自行選題、操作和撰寫研究報告,完成整個實驗流程。教師只要擔負指導工作。通過以上兩種方案,充分激發他們的創新意識、團隊合作精神以及分析和解決問題的能力,使之具備基本的科學實驗素養,比如自組顯微鏡、望遠鏡,萬用表的組裝與調試,電子溫度計的組裝與調試,非線性電阻的研究,非平衡電橋研究,音叉聲場研究等。
二、開放式實驗教學
大學物理實驗主要是基礎教學,主要的目標便是培養學生的科學思維和創造精神。開放式實驗教學則給予了學生充分自由發揮的空間,學生活躍的靈感和充沛的創造力都可以藉由這個實驗平臺得到展示,讓物理實驗真正成為培養未來科學家的搖籃。同時,開放式實驗教學可以相應提高實驗室儀器設備的使用率,充分發揮其投資效益與使用價值,使應用型本科院校真正做到“成本最小化與效益最大化”[3-4]。因此,各高校應積極創造條件,盡可能進行開放式物理實驗教學的嘗試,更新教學觀念,在教學內容、方法和考核等多個環節做出改革。結合分層次、模塊化教學,筆者認為預備性實驗模塊、設計或研究性實驗模塊應向學生完全開放。物理實驗基礎薄弱的學生可選修預備性實驗進行補差訓練,學業優秀的、可獨立完成課題的學生可在教師指導下進行專題實驗研究,在時間、內容上靈活掌控,為培養優秀學生創造條件。但是,開放式實驗教學也有一定的不足,比如,加大了教師的工作量,課題的選擇良莠不齊,考核的標準難以掌控等等。所以,必須培養與建設一支愛崗敬業,同時又敢于革新、樂于革新的物理實驗教師隊伍。
三、建立網絡虛擬實驗室
虛擬實驗是利用計算機及仿真軟件來模擬實驗的環境及過程,隨著信息技術的發展,虛擬實驗教學已經成為加強實踐教學、實現培養應用型人才的又一重要手段。與昂貴的實驗設備相比,只要很少的投入,便可有效緩解很多應用型本科院校在經費、場地、儀器等方面普遍面臨的重重困難和壓力,在大學物理實驗教學中適當地引入虛擬實驗,無疑非常地具有吸引力。而且開展網上虛擬實驗教學,學生在課余時間可進行實驗前的預習和實驗后的復習,有助于提高大學物理實驗教學的效率,能夠突破傳統實驗對“時、空”的限制。對于一些實驗儀器結構復雜、設計精密且價格昂貴的實驗[3],學生無法進行實際操作,要彌補這些不足,可以通過仿真軟件來模擬操作,在虛擬的環境中,學生一樣可以接觸現代化設備和科學實驗方法。然而,虛擬實驗替代不了真實的實驗操作,而是作為傳統實驗的有效補充,因此,應該把傳統實驗和虛擬實驗這兩種教學模式有機地結合起來,揚長避短,才是更好的選擇。
四、以學生為教學主體,綜合運用多種教學方法
傳統實驗教學的流程往往是教師調整好實驗儀器,課堂上先詳細講解實驗原理、操作步驟和注意事項,然后做一個實驗演示,接下來學生機械地按照實驗既定步驟和要求重復操作,最后提交個大同小異的實驗報告應付了事,甚至有的不做實驗也能編造個大致的實驗結果[4]。這種傳統“灌輸式”教學方法容易導致大學物理實驗流于形式,不僅談不上對學生科學思維的培養,而且在一定程度上還限制和扼殺了學生的創造力和想象力,難以激發他們對物理實驗課的興趣,更是偏離了應用型本科院校對人才培養的目標和要求。因此,我們必須確立學生的主體地位,靈活運用啟發式、引導式、交互式等多種課堂教學方法,充分調動學生的積極性和創造性[4]。
(一)啟發引導式教學
在大學物理實驗教學中,教師應該大膽摒棄傳統教學思維,把課堂還給學生,專注于對學生能力的培養,善于啟發學生進行獨立思考。教師在實驗中恰當地設問,并給予基本理論的指導,由學生來自行探索、分析和解決問題。但是,啟發式教學也有很多的難點,所有實驗環節的設定,教師必須能夠掌控實驗的進程,具備深厚的理論素養和豐富的實踐經驗方可進行指導,不僅不意味著教學工作的輕松,反而對教師的職業素養提出了更高的要求。傳統課堂的機械灌輸工作量少了,但是實驗過程環節的前期準備和過程指導多了,環節設置必須更加的巧妙和科學,教師自身進行過多次嘗試后,確保實驗的大方向不出錯,試驗方法相對成熟,才能更加有效地啟發學生獨立去完成實驗,進行更多的嘗試和探索。否則,這種名為啟發,實則是放任自流的教學,不僅學生的創新精神得不到培養,教師也沒有起到真正的指導作用,這將比傳統的教學方法更加失敗。此外,結合大學物理實驗的特點,教師要引導學生運用多學科的知識從多角度來審視、分析和解決問題[4]。如測量半導體P-N結的物理特性實驗,教師要引導學生綜合運用材料學、固體物理學、電子學等多方面的知識來完成實驗;引入激光全息照相、核磁共振等實驗,使學生了解現代科技發展的前沿動態。全新知識點的引入同時也將極大地激發學生的學習興趣,領略到物理實驗與現代科學的魅力。
(二)交互式教學