大學物理實驗教學探索論文
1實驗內容現狀
大學物理實驗內容主要由力、熱、光、電及近代物理構成,實驗的綜合性、拓展性、創新性比較高中物理實驗已經有明顯增強。然而在目前高校中,基礎性實驗比例較重,設計性實驗安排較少,科學技術發展的巨大成就很少能在基礎物理實驗中得到反映,學生對之感到枯燥無味,相當嚴重地阻礙了學生學習的積極性、主動性、創造性以及現代思維方法的形成。
2物理實驗教學方法改革的基本內容與實踐
2.1提高教學靈活性,注重實驗趣味性
各個大學的教學模式各具特點,但基本上分爲三種類型:第一是培訓基本技能、實驗方法和儀器使用的基礎實驗,如萬用表、信號發生器、示波器的使用等;第二是指導學生在已有基礎上學習更高層次物理思想的驗證性實驗,如電子荷質比的測量、超聲波測量聲速等,以及讓學生根據前面積累的知識獨立完成的設計性實驗,如光纖實驗、等離子特性研究等。然而這些還是不夠的,在此基礎上還需注重教學模式的多樣化,開展分層次教學、個性化教學、開放式教學等。教學內容和教學方法也應與時俱進,與計算機技術和現代教學手段相結合,比如:實驗的數據處理、多媒體教學、仿真實驗的研究與開發。在物理實驗講解的同時,還應強調物理實驗課的重要性。因爲,在理論上再美妙的假設或推理,要成爲被公認的物理規律,必須要有實驗結果的驗證。例如:1924年法國人德布洛意在光的微粒的啓發下,明確提出實物粒子具有物質波動性,即波和粒子的締合概念,簡稱波粒二重性,其正是通過電子在晶體上的衍射實驗來證明的。同時,在教學過程中可以穿插物理學史,一方面,使學生了解發現物理規律時所做的重要物理實驗的方法和技巧,另一方面,能引起學生的興趣,瞭解物理學家發現規律時的狀態和心態,知道尚未解決的科學難題,進而會積極思考如何進一步去研究和探索。
2.2以學生主動探究爲主,注重對學生的動手能力培養
從以往的以教師爲主體的教學模式轉換爲學生是教學的主體,提倡激發學生參與的積極性和主動性,讓學生掌握科學的思想方法。例如:在必修實驗的基礎上安排選修實驗,選修實驗由學生自己選題、自己確定實驗的`內容、自己動手去設計和完成實驗。在實驗過程中,只要沒有人身或儀器事故的危險,老師一般不予干預,只是從旁觀察和了解,當學生遇到實在無法解決的難題,再做啓發性引導,指出問題,鼓勵他們克服困難,完成實驗。同時,還可以充分利用實驗室在設備和場地上的優勢,開闢出一塊實驗基地,將一些即將報廢的儀器,如計算機、萬用表、示波器等供學生進行實驗活動,給他們提供相應工具,對這些報廢儀器進行拆裝修理,實行弄壞無過、修好有功的原則,鼓勵學生多動手。學生日常生活中的小物品,如耳機、收音機、電熱杯等也可以拿到實驗基地進行修理,從而可以體會到物理原理在生活中的應用,進一步提高物理學習的興趣。
2.3與課外科技創新實踐相結合,注重創新能力培養
2.3.1結合物理實驗課程的教學內容設立實驗儀器的研製和改進項目目前許多物理實驗儀器測量誤差很大的原因是儀器設備本身存在着問題。例如:空氣熱機實驗、液體表面張力系數的測量、楊氏模量的測量等,因此可以組織學生在教師的指導下針對實驗儀器本身存在的問題申報項目開展研究。這樣不僅有利於物理實驗室自身的發展,也可以加強對學生創造力的培養。2.3.2把綜合設計性實驗和課外科技創新實踐相結合可以把難度較大的綜合性設計性實驗作爲學生課外科技創新實踐的研究項目,不僅由學生自己設計實驗方案、自己在實驗室中完成實驗,而且要求學生自己調研,自己撰寫課外科技創新實踐項目申請書,自己預算和使用研製經費,自己撰寫結題報告,進行結題答辯。這樣做既可以完成綜合設計性實驗的教學要求,又可以全面培養學生獨立從事科學研究的能力和工程項目設計能力。2.3.3將科研成果和實驗教學相聯繫老師可以將自己的科研成果和實驗教學方面聯繫起來,儘量使科研成果轉化爲切實有效的實驗教學資源,這樣就可以讓學生身處創新的前沿,同時讓他們瞭解物理實驗學習對於科研的重要性,搭建一個可以讓學生提前瞭解科研的平臺,推進實驗教學的開放的創新,利用科研的前沿式優勢爲實驗教學所用,從而彌補實驗教學內容與儀器延後性劣勢。
2.4注重引入物理學原理在工程技術中的應用知識
首先,可以讓學生在做實驗過程中,主要依靠實驗講義和實驗設備的說明書,還有參考文獻資料。而教師並不告訴學生儀器設備如何使用,學生自己根據說明書去摸索掌握使用方法。這就迫使學生學會獨立學習使用陌生儀器,真正掌握使用各種儀器設備的技能,爲今後的工程技術應用打好基礎。其次,利用物理實驗室的儀器設備組織學生開展產學研活動。在教師的指導下組織學生利用物理實驗儀器設備爲企業進行產品性能的檢測,由於對企業產品的性能進行檢測可能要對物理實驗儀器進行改造,也可能需要研製一些新的傳感器和配件,學生通過這些檢測工作可以學到物理學原理在工程技術中的應用知識,同時也可以看到所學物理實驗知識的使用價值。
3結語
實驗教學的主要目的就是提高學生的科學素養,培養創新能力和科學研究能力。因此,如何以多元化的教學環境、豐富的實驗教學內容爲依託,在最大程度上調動學生的主動性,成爲教學方法改革前進的方向。
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