大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)比分析論文
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后首先要接受的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。[1-2]通過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，不僅可以使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握物理概念和規(guī)律，而且可以使學(xué)生掌握基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)提高學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、創(chuàng)新思維能力、聯(lián)系實(shí)際分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生從而完成從事科學(xué)研究的基本訓(xùn)練，同時(shí)為下一步專業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基于此，如何利用好有限的課堂講授時(shí)間，提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，并借此促進(jìn)提高大學(xué)生其它課程的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量，成為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師需要認(rèn)真思考的問題。本文從本校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際出發(fā)，結(jié)合目前高等院校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排和具體過程，將幾種常用的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行對(duì)比分析，目的是選擇更加適合本校學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，提高現(xiàn)存的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力，同時(shí)為其他院校提供可參考的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。
1常用實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
目前，針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，常見的實(shí)驗(yàn)方法有：自主學(xué)習(xí)法、理論講授法、實(shí)物演示法、PPT教學(xué)、微課等模式。所謂自主學(xué)習(xí)法，就是老師將實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和主要內(nèi)容及注意事項(xiàng)等寫于黑板上，學(xué)生參照黑板獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。理論講授法（A），是指實(shí)驗(yàn)教師利用課堂30分鐘的時(shí)間，對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論指導(dǎo)，講述其實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?shí)驗(yàn)內(nèi)容及注意事項(xiàng)。實(shí)物演示法（B）：是教師在講授其理論的基礎(chǔ)上，將實(shí)驗(yàn)儀器放置講臺(tái)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的描述和講解。PPT教學(xué)（C）是將授課內(nèi)容制作成PPT課件，進(jìn)行多媒體授課；微課[3-5]（D）是以視頻為主要載體，教師圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)有針對(duì)性地進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計(jì)，將其呈現(xiàn)在學(xué)生面前。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的對(duì)比研究
針對(duì)高校常見的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教授方法，本文選擇2016級(jí)10個(gè)班的學(xué)生，每?jī)蓚�(gè)班為一組，共分為5組，以未做過的“電位差計(jì)校準(zhǔn)微安表”實(shí)驗(yàn)為例，進(jìn)行對(duì)比分析。由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程大都是針對(duì)剛?cè)雽W(xué)的一年級(jí)新生，很多儀器沒有接觸過，讓其獨(dú)立完成難度系數(shù)較大，考慮到學(xué)生人身安全和可能導(dǎo)致的儀器高損壞率，本文沒有將“自主學(xué)習(xí)法”列為分析對(duì)象。對(duì)于其它四種方法，以實(shí)驗(yàn)的完成率為研究對(duì)比對(duì)象，其結(jié)果如表1所示。其中，微課是根據(jù)“電位差計(jì)校準(zhǔn)微安表”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，結(jié)合實(shí)驗(yàn)儀器和學(xué)生情況，內(nèi)容包括電位差計(jì)的基本原理，校準(zhǔn)微安表的方法，儀器介紹和實(shí)驗(yàn)過程的注意事項(xiàng)等，將其錄制成10~20分鐘的微課課件，提供給學(xué)生，要求其在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)電位差計(jì)的知識(shí)有系統(tǒng)的理解，課上老師在針對(duì)其實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
3結(jié)果的分析與討論
從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況來看，將現(xiàn)代化的信息手段應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。單純的.理論講授（A）學(xué)生的完成率最低，主要原因是，實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)過程一般分為三步，首先是理論知識(shí)的講解，其次是實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容及要求，最后是實(shí)驗(yàn)的具體步驟及注意事項(xiàng)。在很大程度上理論的講解是不斷地重復(fù)和驗(yàn)證教材上已有的定理和定律，哪怕老師講得再好，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免會(huì)覺得枯燥和沒有挑戰(zhàn)性，導(dǎo)致學(xué)生注意力分散不集中。一般來講，大學(xué)學(xué)生的注意力集中在一件事情上的時(shí)間在15分鐘左右，長(zhǎng)時(shí)間地學(xué)習(xí)很容易讓學(xué)生感到疲勞從而失去耐心。在這種情況下，當(dāng)講到實(shí)驗(yàn)的具體操作情況時(shí)，學(xué)生沒能引起足夠的注意，造成講課時(shí)沒有聽、實(shí)驗(yàn)時(shí)瞎摸瞎撞浪費(fèi)時(shí)間，從而很難在規(guī)定時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)。當(dāng)老師講電位差計(jì)搬到講臺(tái)進(jìn)行實(shí)物演示時(shí)，能夠再次集中學(xué)生的注意力，促使學(xué)生認(rèn)真聽課，但是由于儀器大小有限以及講臺(tái)距離的限制，尤其后排的學(xué)生很難看到完整的演示內(nèi)容并理解其實(shí)驗(yàn)具體步驟，導(dǎo)致實(shí)物演示后完成率提高的幅度不大。相對(duì)來講，利用PPT制作課件應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，通過大屏幕將實(shí)驗(yàn)的目的、原理以及內(nèi)容展示給學(xué)生，一方面可以節(jié)約授課時(shí)間，在課堂上拓展知識(shí)量，例如增添實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容，拓展學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高注意力，另一方面，對(duì)于大型的不方便課堂演示的儀器，可以通過實(shí)物照片或視頻的形式放映在課件上，增強(qiáng)學(xué)生的理解力，又有效地照顧到了后排學(xué)生，從而提高了整體教學(xué)質(zhì)量。微課以視頻的形式將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容呈現(xiàn)給大家，可以說是讓教學(xué)內(nèi)容變得更加直觀形象，生動(dòng)有趣，易于學(xué)生接受。但是在本次測(cè)試中并沒有取得更好的效果，分析認(rèn)為其主要原因是學(xué)生的重視程度不夠，作為基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)課程，很難讓學(xué)生有對(duì)待專業(yè)課一樣的態(tài)度去認(rèn)真學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。從其預(yù)習(xí)的程度來看，很多學(xué)生只是把實(shí)驗(yàn)講義上的內(nèi)容照抄到報(bào)告上，以應(yīng)付教師的檢查，敷衍了事。所以，在課前認(rèn)真去學(xué)習(xí)微課內(nèi)容的人不多。但是，以微課的形式進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，本文認(rèn)為還是有必要進(jìn)行下去。因?yàn)閷?duì)于對(duì)實(shí)驗(yàn)感興趣、喜歡琢磨研究的學(xué)生，可以根據(jù)自己的需要有選擇性地進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率，從而對(duì)學(xué)生達(dá)到優(yōu)中選優(yōu)的效果。因此，本文認(rèn)為綜合上述授課方法，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)要取得最優(yōu)效果，應(yīng)是課前預(yù)習(xí)和課堂講述的結(jié)合，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做成微課放在校網(wǎng)上供學(xué)生課前預(yù)習(xí)，同時(shí)課堂以PPT課件的形式將內(nèi)容展示給學(xué)生，達(dá)到更為有效的教學(xué)效果。
4小結(jié)
針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)常采用的教學(xué)方法，本文選擇基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)“電位差計(jì)校準(zhǔn)微安表”，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了對(duì)比分析研究，從其實(shí)驗(yàn)完成率上來看，PPT課件的應(yīng)用能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，其原因在于其讓教學(xué)內(nèi)容變得形象直觀，圖文并茂，易于被學(xué)生接受�？紤]到微課的優(yōu)勢(shì)，本文認(rèn)為課前以微課形式預(yù)習(xí)和課上利用PPT課件講授相結(jié)合的方式，能更有效地提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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