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摘要:隨著現代網絡技術的不斷發展進步,遠程教育、在線課程等的普及也標志著教育邁入了“互聯網”時代。教育進入“互聯網”時代,意味著學生能夠利用互聯網這個平臺,了解國內以及國際上關于前沿科學的最新動態,也能利用互聯網這個平臺積極拓寬物理實驗內容,這給高校物理實驗教學帶來了新的機遇,高校物理實驗教學應該結合“互聯網”時代下的技術優勢,積極構建符合時展的大學物理實驗教學體系,以提高學生學習物理的興趣,增強學生的創新能力。
關鍵詞:“互聯網”時代;大學物理實驗;構建教學體系
隨著網絡技術的不斷發展,網絡技術已經滲透到人們生活的方方面面,為人們的生產生活提供了便捷。同時,互聯網技術也慢慢滲透到了教育之中,遠程教育、慕課等的開發為教育的發展帶來了新的機遇,解決了傳統教育模式下的很多問題,促進了教育事業的發展。在大學中,互聯網技術的推廣應用,不僅為大學生學習知識了解世界提供了途徑,而且為大學生提供了探索世界的可能。大學物理實驗是大學生學習高級物理知識的一個重要途徑,物理實驗教學的效果,決定著學生對物理知識的理解程度以及學生的動手能力,因此,大學物理實驗教學在大學中具有十分重要的地位,但是目前傳統物理實驗教學中存在許多問題,影響學生學習物理實驗的效果。因此,本文將首先對傳統大學物理實驗教學中存在的問題進行分析,其次對互聯網技術應用在大學物理實驗教學中的可行性進行分析,最終構建一個基于“互聯網”時代的大學物理實驗教學體系。
一傳統物理實驗教學的現狀
大學物理實驗屬于大學生需要學習的一門基礎實驗課程,這門課程的主要目的是培養學生的操作動手能力、觀察以及思考能力,同時彌補理論課程的不足,是培養學生科學素養,養成實事求是的科學精神,以及培養學生具有創造性思維的重要途徑,是一門十分重要的基礎實驗課程。但是,目前大學物理實驗教學仍然使用十幾年前的傳統教學方法和手段,使得大學物理實驗教學的效果不明顯。在目前大學物理實驗的教學過程中,面臨著許多困難。首先,學生之間的物理實驗素養差別很大,物理實驗的教學在基礎教育中受到的重視各不相同,有些學校重視學生的動手能力,學生有機會能夠親自動手進行實驗,他們掌握的有關實驗的基礎知識就要多一些,其物理實驗的基本素養也就相對要高一些;但是有一些學校由于各種原因,學校的實驗設備不夠完善,學生實際進行實驗操作的機會少之又少,他們的實驗素養就相對要差一些。學生之間物理實驗的基礎不同使得教師在教學的過程中面臨了很多問題,在大學中教師采用的是大面積統一的教學方式,不能兼顧到每一個學生的具體情況,因此,物理實驗教學的效果受到了一定的影響。其次,各個高校對大學物理實驗教學的重視程度不同,這就造成了各個學校實驗教學的硬件設備存在差異,雖然目前互聯網技術已經對教育產生了深遠影響,但是一些學校對這種新型技術的認識不足,再加上學校自身的條件限制,無法把互聯網技術應用到大學物理實驗教學中,仍然以傳統的實驗教學方法為主。最后,教師對實驗教學的認知仍然停留在傳統實驗的層面,這樣的認知使得他們在實驗教學的過程中無法創新教學方法,仍然以學生課前按照教材預習、課上教師統一講解、學生再按照統一規定的步驟進行操作完成實驗、實驗結束后上交書面的實驗報告這樣的模式進行教學。這種傳統的實驗教學模式,教師在實驗教學中占了非常重要的地位,削弱了學生自主探究實驗的地位,在這種教學模式下,學生的動手能力以及創新能力都不能得到很好的發揮,學生最終獲得的是實驗的標準操作步驟,這與實驗教學的目的是相違背的。因此,傳統的實驗教學方法阻礙了實驗教學目的的實現,影響物理實驗教學產生的效果。
二“互聯網”技術在物理實驗教學中運用的可行性分析
隨著互聯網技術的快速發展,遠程教育、慕課等新的教育形式都給教育帶來了前所未有的變革,那么物理實驗作為一門基礎性質的實驗課程也需要新技術的融入,以彌補傳統實驗教學方法中的不足?;ヂ摼W技術能夠將大量的信息以及知識集中在一起,學生通過互聯網平臺能夠隨時隨地擴充自己的知識,并且網絡虛擬實驗室的開發建設,使學生的想象力能夠得到自由發揮,對培養學生的創新能力具有重要意義[1]。
(一)解決學生實驗素養差異問題
目前的大學物理實驗教學過程中面臨的最大困難就是學生的物理實驗基礎參差不齊,教師在教學的過程中難以針對每個學生的具體情況進行教學,學生在統一教學的模式下學習到的知識是非常有限的,但是如果把互聯網技術運用到物理實驗的教學之中,那么這些問題都能夠得到有效解決。一方面,教師可以通過互聯網技術把每一個實驗的相關知識集中在網絡平臺上,讓學生能夠根據自己的實際情況在進行實驗前學習一定的相關知識;另一方面,教師還能借助互聯網技術檢測學生實驗素養的水平,以便教師能夠及時調整教學計劃,滿足不同學生的需求,真正達到解決學生實驗素養差異的目的。
(二)提供虛擬實驗的平臺
互聯網技術能夠為物理實驗提供模擬平臺,也就是說利用互聯網技術能夠在網絡上構建出一些虛擬的實驗室,學生能夠在這樣的虛擬實驗室中進行虛擬實驗,這種虛擬實驗平臺的搭建一方面解決了高校實驗室不足的問題,另一方面虛擬實驗室的搭建有利于培養學生的創新思維,學生通過虛擬實驗室可以自由操作實驗,不用擔心實驗的安全問題,能夠充分發揮學生的想象力,有利于培養學生的創新思維。
(三)豐富了實驗內容
互聯網技術融入到大學物理實驗教學中,能夠擴充實驗教學的內容,網絡實驗平臺上有著豐富的實驗資源,學生可以根據自己的興趣愛好多選一些實驗進行嘗試,這樣做一方面可以增加學生學習物理的興趣,另一方面能夠擴充物理實驗的內容,豐富學生的物理實驗知識,同時提高學生的實驗水平??傊壳皞鹘y的物理實驗教學方法已經不能滿足學生學習的需求,物理實驗的教學方法必須有所突破,才能跟上時展的進程,也才能實現實驗教學的目的。
三物理實驗教學網絡體系的構建
隨著互聯網技術進入教育行業,給教育行業帶來了深遠的影響,為教育目的的實現提供了新的路徑。因此,在大學物理實驗的教學中,也需要引入這種新興的網絡技術,構建一個大學物理實驗教學的網絡體系,以彌補目前傳統實驗教學留下的弊端,促進實驗教學目的的實現。
(一)構建網絡預習系統
作為基礎性質的大學物理實驗課程,一般針對大一以及大二的學生開設,這些學生具有不同的學習背景,他們的實驗素養差別很大,傳統的教學不能考慮到每一個學生的個體差異,因此需要構建網絡預習系統。網絡預習系統將打破傳統以預習教材為主的方式,因此,在構建網絡系統的時候,不僅要在其中設置預習教材的板塊,還需要加入教學視頻、答疑以及仿真實驗等方面的內容,以便學生能夠更加具體形象的了解實驗的內容,并且通過觀看教學實驗,學生能夠更加直觀地了解各種實驗儀器,并且熟悉實驗流程。網絡預習系統的構建能夠有效地解決學生之間實驗素養具有差異的問題,學生可以根據自己的實際情況選擇預習方式以及預習內容,為實驗素養水平不高的學生補充了實驗知識,也提高學生的學習效率,有利于實現因材施教。
(二)構建網絡實驗課程
目前,各個高校在實驗教學方法上仍然以教師講授、學生現場操作為主,強調培養學生理論指導實踐的能力,注重對學生實驗能力的訓練,實驗課程適用于所有的學生,不能體現出學生的個體差異,學生也無法根據自己的水平和興趣選擇實驗內容。因此,構建網絡實驗課程是十分必要的。在構建網絡實驗課程的時候,要構建兩種類型課程形式,一方面要構建以教師講解為主的課程,這類實驗課程要區別于線下課程,在內容上要選擇難度大一些的實驗,并且涵蓋的范圍面要廣,以滿足學生的不同學習興趣,這類課程的構建目的主要是補充學生的物理實驗知識,吸引學生對物理實驗的注意力;另一類課程要構建能夠互動型的課程,這種課程需要教師在線解答學生的疑惑,不管是在學生動作操作之前還是之后,都需要及時解決學生在實驗中遇到的問題,因此,需要設置一類互動型的課程。構建網絡虛擬實驗室,一方面解決了實驗室短缺的問題,另一方面還能為學生提供豐富的實驗機會,讓學生能夠按照自己的想法進行實驗,有利于培養學生的創新思維,在自己動手操作中鞏固理論知識,摸索出正確的實驗步驟,完成實驗目的,并且這種網絡虛擬實驗室還能夠讓學生直觀地體會到實驗安全的問題,有利于幫助學生養成正確的實驗態度[2]。總之,隨著互聯網技術的不斷進步發展,給物理實驗教學帶來了新的契機,高校要利用好互聯網這個資源,解決目前傳統實驗教學中出現的問題,以便更好地達成實驗教學的目的。
參考文獻
[1]劉春宇,張志穎,趙玉丹,周成城,孫秀平.“互聯網+”時代下“慕課”對大學物理實驗開放式教學的促進[J].科技與創新,2017(02):134-135.
[2]李松,劉秀琴.“互聯網+”大學物理實驗教學體系構建[J].實驗技術與管理,2017,34(01):172-174.
作者:元晶 孫惠燕 佟樂亦 單位:蘭州文理學院傳媒工程學院