大学物理实验是教育部确定的主要基础课程之一,是一门理工科学生必修的公共主干基础课程[1]。该课程教学旨在使学生加深对物理学原理的理解、提升实验技能、培养科学思维和创新精神。但是目前大学物理实验课程的教学现状并不乐观。诸如,大学物理实验教学与中学物理实验教学脱节、不能正确理解教与学的关系等,这些问题制约了物理实验教学的改革步伐。作者近年在关注这些问题的同时,探索一些解决问题的对策。
1大学物理实验教学中的突出问题
1.1大学物理实验教学与中学物理教学衔接不上
在实施与推进课程改革的今天,中学物理教学提倡“以人为本”“、采用探究教学方法”、“让评价促进学生的发展”等教学理念令人耳目一新,代表着先进的课程改革的发展方向[2]。但是,目前大学物理实验教学在课程理念还比较落后。多少年来,大学物理进行的课程改革,大多是些表面工作,未涉及深层次的问题。另一方面,国内许多中学依然处于应试教育的大潮中,初高中物理教学“重理论、轻实验”的教学现象依然十分严重,致使大学生难以适应大学物理实验教学。
1.2 不能正确理解教与学的关系
教与学的关系,是教学理论中的一个基本问题,新的教学理念是:教是为了不教,如何科学地认识教与学的关系问题,是整个教学理论体系的逻辑起点。教师在教学中起主导作用,而学生应是教学中的主体。而在许多高等院校,教师依然是实验教学中的“主体“”主角”,讲完实验原理之后,再演示一下实验。学生依葫芦画瓢,只是“配角”或者干脆就扮演起了“群众演员”的角色。在这样的教学活动中,教师一言谈,填鸭式教学,基本顾不上学生的反应,学生在整个物理教学中缺少自身思考与参与。
1.3 实验内容缺乏系统性,实验教学方法过于单一
目前由于各院校实验条件不一,致使一些学校的实验停留在一些学生容易操作的实验上。学生很难系统地掌握物理实验知识和加深对物理原理的理解。在许多高校,实验教学由教师讲授、演示、学生操作,填写实验报告几部分组成。这种验证性实验占据了整个实验教学的绝大部分,而很少开设设计性和创新性实验。学生缺乏深入探究的过程,学生创新能力与科学实验素养得不到培养。
1.4 实验教学评价有待科学化、规范化与制度化
实验教学评价是依据实验教学目标对教学过程及结果进行价值判断并为实验教学决策服务的活动,它是研究教师的教和学生的学的价值的过程。教师的教是否合理科学,学生是否独立完成以及完成的质量应该得到较为客观的评价。然而大部分实验教学评价随意性很大或是评价方法单一,仅仅拿学生的实验报告作为成绩考核的评定标准。这样就难免不会造成一些学生轻视实验过程,敷衍了事。在另一方面,对教师实验教学工作(教学设计、组织、实施等)的评价十分缺乏,有些学校根本就没有开展这项工作。
2 解决问题的策略
2.1 更新教育理念,改进教学方法和教学手段
在中学物理课程改革的同时,大学物理实验教学应该做一些相应的变革。当然首当其冲的是教育理念的更新。教师应该真正意识到自己是学生在学习道路上的引导者和指导者,并树立“为学而教”的教学指导思想,不能在课堂上“单干”,更不应充当“雷锋”、“父母”角色。在教学中,教师应改变过去单一的讲授式教学模式,而应根据实验教学内容,选择恰当的教学方法(讲授式、启发式与探究式)进行教学。教育理念还体现在教学手段的运用上。在实验教学中,教师可以将网络资源的丰富性和共享性以及现代多媒体教学的形象直观性应用于实验教学。通过建立大学物理实验教学网站,学生利用网络资源,查找资料,并围绕探索的主题在网上进行讨论交流,解决实验中出现的各种问题。教师还可以借助计算机软件模拟实验现象和实验过程。计算机强大的交互功能和虚拟软件友好的人机界面,有利于发挥学生个人特长和培养学生共同解决问题的能力,增强学生对物理实验的兴趣[3]。
2.2优化物理实验教学内容,体现实验内容的系统性与时代性
科学地选择物理实验教学内容是实验教学中不可忽视的工作。针对目前实验教学现状,可考虑从以下几个方面下功夫:(1)完善实验内容,注重知识的系统性。尽量可能地将实验内容涉及到物理学的多个领域,而不能将目光停留在某一个或两个领域。(2)保留经典实验项目与增设设计性实验和现代实验有机结合。那些内容太陈旧、实验方法很单一的实验项目应该取消。但有些经典实验,即使内容不新颖,但能够在多方面培养学生能力,这样的实验应该要保留。例如“用落球法测液体的粘度”,“测三菱镜的折射率”等实验对学生动手能力、观察能力、科学思维的逻辑思维和形象思维能力以及实验数据的处理能力的提高很有帮助。另外,还可以结合现代物理理论研究改进实验,使学生能够抚摸现代物理理论的脉搏,领会实验设计技巧,理解理论内涵,拓宽知识和眼界。
2.3完善实验教学考核和评价机制,实现考核方式的多元化和考评指标的规范化
积极探索符合大学物理实验教学特点和规律的实验考核评价体系,注重实验考核方式的多元化和考评指标的规范化,建立健全科学的实验考核制度,一方面避免不同教师不同标准,或者打印象分;另一方面,能激发学生对实验的学习兴趣和探索精神,培养良好的操作技能和科学严谨的实验室工作作风。因此教师在实践中应不断改进规范学生实验评价体系,建立适合本门课程特色、操作性强的多元化实验考核方法和评价体系,激发学生的实验兴趣,全面提高实验教学质量。我们在实验中采用的考核和评价方法是,平时实验成绩占 15%、实验操作考核成绩占 50%、笔试占 20%,创新实验能力成绩占15%。上述做法得到学校多个部门的认可。
3 结语
大学物理实验教学现状与新时期大学生人才培养目标极不相符,大学物理实验教学的改革迫在眉睫。各级教育行政部门制定政策确保教学改革实施的同时,教师还应树立正确的教育理念,学生正确理解教学中的地位,大学物理教学的不容乐观现状才能得到改变,也才能从真正意义上培养出具有扎实的科学实验基础、丰富的科学实验能力以及开拓创新的思维的大学生。
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