论文部分内容阅读
[摘要]文章分析了高职物理实验课教学的基本情况,指出了目前高职物理实验课存在的主要问题,并提出了一些改革思路。
[关键词]高职 物理实验教学 实践能力
[作者简介]李爱琴(1970- ),女,河南郑州人,郑州职业技术学院讲师,研究方向为力学和电磁学。(河南 郑州 450121)
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2009)18-0089-02
物理学是一门以实验为研究基础的科学,物理学中许多重大发现,都是通过复杂的科学实验实现的,实验为物理学提供了丰富的新事实和新规律,它既是物理学的基础,同时又是检验理论的唯一依据。纵观物理学的发展,实验在物理理论的产生、形成、发展和完善中,起着重要作用。随着经济的不断发展,我国对职业技术人才的需求日益增多,特别是高素质的高级技术工人更是供不应求,发展高职教育已成为我国高等教育的一件大事。而物理实验教学是高职教学中培养学生动手实践能力和创新能力的重要途径。但目前多数高职的物理实验教学存在的问题令人担忧,所以对高职物理实验教学的重视和改革是刻不容缓的重要课题。
一、高职物理实验课教学存在的主要问题
由于许多高职院校都是从过去的中专和中等职业技术学校经过整合而形成的,因此,实验基础普遍比较薄弱,实验教学存在很多弊端,严重的阻碍了学生能力的培养,影响了高职教学质量的提高。
1.对物理实验重视不够。据调查显示,高职院校对专业课的实验要求普遍较高,投入的资金也比较充足,但对作为基础课的物理实验,无论是学校、教师还是学生却普遍重视不够,甚至认为物理实验是物理教学的附属课程,可有可无,物理实验室形同虚设,或只是象征性地做几个简单的经典实验应付了事。不少学校的物理实验数目达不到教学大纲的要求,甚至有相当一部分学校学生基本上一个实验都不做。即使有的学校按要求完成了,但是实验教学的效果往往不理想,学生认为实验没有用,做实验没有参与意识,很少认真动手实践,更谈不上有创新意识。这种从思想上对物理实验的轻视是物理实验教学质量低下的根本原因。
2.教学内容陈旧。过去中专阶段的物理实验内容已不再适合,而本科的大学物理实验内容理论性强,内容较深,不适合高职教学。有些印有高职教材标识的教材只是将本科教材略加修改,删繁就简,就成为所谓的高职教材,实际内容和高职学生的专业联系很少,和社会生产实际相脱节,学生兴趣不浓,不利于培养学生的动手能力和应用能力,制约了学生实践能力和创新能力的提高,急需建立适合高职物理实验内容体系的教材。
3.教学管理模式僵化,实验方法单一。大多数高职的物理实验室仍沿袭传统的封闭式管理,学生只能在规定的时间内,用规定的实验仪器去做规定的实验项目,而且任何专业的学生均做相同的实验,没有任何主动权和选择权。就分组实验来说,教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,写得面面俱到。在实验课上,学生往往只是照着现成的实验步骤或跟着教师动几下,取几个数据,实验就算完成了,这样做实验,收获不大。另外,现阶段往往是一个班的学生同一时间做同一个实验,用同一种方法、相同的仪器,还要在规定时间内做完,得出同一结论,这样就有可能导致部分学生看别人怎么做,自己就怎么做,特别是两人合做时,部分学生只看不动手,也不留心实验观察,不记录有关数据,更谈不上去思考。这种教学模式压抑了学生的探索和创新精神,不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于学生动手实践能力的提高。
4.教学手段落后。目前高职的物理实验教学手段已经很大程度上落后于现代化教学的步伐,现代化的实验教学手段必须要有现代化实验设备和多媒体设备作为物质基础,如要实现开放式教学,必须有网络化实验室和校园网为基础。另外物理实验教师的思想保守,实验教学能力也有待进一步提高,不能适应现代化实验教学的要求。
5.评价体系不合理。一直以来,高职的物理实验都是理论课的附属课程,实验课成绩很少列入学生的学业成绩的评价体系中,教师和学生对实验课成绩都不够重视,造成实验做不做、做好做坏一个样的恶性循环。另外实验成绩评价标准单一,只是通过实验报告给出成绩,而实验报告通常不能反映学生的真实能力水平,这种简单的形式主义的评价方式遏制了学生的实验热情和积极性,限制了实验教学的发展。
二、高职物理实验教学的改革思路
为实现与专业基础课、专业课的有效衔接,物理实验必须根据各个专业的特色和需要,根据学生学科背景、知识结构和认知水平的不同,有针对性地设计和安排。同时,考核方式也要有差别,教学方式方法亦应有所不同,努力尝试各种有利于学生创新精神与能力提高的方式,如启发式、问题式、课题式、讨论式、项目式等。在教学手段上,更宜实行多元化,特别是构建虚拟与实测相结合的物理实验教学平台,满足学生的不同学习要求。另外,还要注意利用物理实验创新基地,开设第二课堂,鼓励学生积极参加校内外的各种科技活动和创新研究。
1.改革教学内容。从实验教材内容改革开始,改变以往实验教材内容编写体例,将一些实验内容设计成一个个实验课题,在每一个课题中只提出实验的目的和要求,具体运用什么样的原理方法、采取什么样的实验手段、如何去实现由学生自主决定,使学生通过调研和查找资料,建立初步的实验方案,再与老师同学一起研究,利用实验室的具体条件甚至是创造条件让学生去实验。这样改革最大的优点是学生的学习兴趣大大提高了。
2.改革物理实验的教学方法。在物理实验教学过程中,重视多种教学方法的灵活运用,发挥老师在实验教学中的主导和引领作用。实验物理学是不断地发现问题、解决问题和创造问题的基础科学。为配合科学思维训练和问题式教学方法的教学改革,可以设问的方式引导学生主动观察物理实验现象和规律。让学生带着问题进入学习、思考问题主动学习、分析问题深化学习、解决问题总结学习、寻找问题提高学习。在物理实验教学的过程中应该有意识地引导学生主动练就“火眼金睛”去探索、去观察、去发现科学问题,教会学生掌握分析与解决“科学问题”的思维方式和实验方法,启发学生从解决“老问题”的过程中,发掘更具科学价值的“新问题”。
如在霍尔效应与应用设计的实验教学中,引导学生去思考24岁的霍尔为什么对在磁场作用下电流通过金属的电学特性表现出浓厚的兴趣?他是如何在当时二位著名的物理学家描述在磁场中金属导电性质的矛盾中发现“问题”的,并对此进行了深入的研究,最终获得了巨大的成功。不仅让学生了解霍尔效应的基本特性,还引导他们去了解在基础研究方面有哪些最新进展(即介绍霍尔“大家族”——量子霍尔效应、反常霍尔效应、轨道霍尔效应、自旋霍尔效应等),同时鼓励他们用常规霍尔效应的基本原理进行应用设计,去解决一些实际问题,所以学生在完成基本实验内容后,绝大多数同学都用霍尔片测量了锡钢片磁间隙的磁场分布;有许多同学还给出应用设计方案,尽管有些设计比较简单和幼稚,但说明他们不是简单地重复和验证霍尔效应,而是运用逻辑思维去分析问题、提出问题并试图去解决问题了。
在物理实验的教学过程中,老师要与学生保持经常性的讨论交流,而不是传统教学中的手把手地教,实验过程中发现学生在走弯路或遇到挫折时,教师不宜立即指出并加以纠正,而是根据情况采用不同的方式适时地进行引导。针对学生在实验过程中所遇到的问题,可以组织集体讨论,发掘问题的症结所在,鼓励学生按自己的思路和方法进行实验。无数事实表明,有时小小的失败可能带给他们的是更大的收获,这样会更好地开发他们的潜力,提高他们的实践能力,让他们用研究的心态来做实验。在实验过程中还要注意给学生营造一个平等、活跃的学习气氛,以表扬鼓励为主,充分调动学生的学习积极性,保护他们的学习兴趣和创造能力,发掘每一个学生学习和创造的潜能,提高他们的实践能力及创新能力。
推进教学方法改革,要把教师的主导作用和学生的主体作用结合起来,这是教学过程中教与学的基本原则。这一原则要求我们必须积极探索启发式的教学方法。启发式不能仅仅看成一种教学方法,而应是教学的指导思想。凡是能充分调动学生积极性和主动性的教学方法都应称之为启发式教学。强调学生的主体作用,决不是不要教师的指导。相反,教师的指导是学生学好的关键。在以学生为中心的教学模式中,教师在物理实验教学中的作用体现在对学生适时适度的鼓励和引导。为此,我们要从根本上改变原来讲得过多、过细、过全的讲授方式,彻底抛弃那些扼杀学生探索精神和科学态度的传统做法。着重讲清重点、难点、思路方法;着重讲清“问题是什么”“问题的背景是什么”“问题的性质是什么”“解决问题的方法是什么”,给学生留出较大的思维空间,使他们“有问题可思考”“有问题可钻研”,使之掌握“提出问题、分析问题和解决问题”的方法,主动寻找知识的创新点。
3.改革教学手段。科技进步对教育提出越来越高的要求。对人才的创新思维和实践能力的培养是一种趋向个性化的教育,而教育资源的匮乏却制约了“自主学习”和“个性化教学”的广泛推行,也是教学改革深入发展的瓶颈之一。教学手段现代化是教学改革的另一重要方面,这方面对教师提出了更高的要求。随着教育改革的逐步深入和计算机、网络技术与多媒体技术的广泛应用,其作用日益体现出来,由于实验条件的限制,不是每一个实验都能去做,教师可根据课堂的实际情况和教学要求,借助物理课件动画效果辅助讲解,或采用一些计算机手段,对不能进行的实验结果进行模拟或仿真。通过生动形象的图像或模拟仿真的结果,开阔学生眼界,启迪思维,加深对实验的理解。但教学手段现代化的改革与发展,不能取代教学方法的改革。电子课件与屏幕不能取代板书与黑板,电子教案不能取代教师思想方法和在课堂上的即兴发挥。过于依赖教学手段的现代化会阻碍学生与教师在知识和情感上的双向交流,这些是不可取的。
在课题型物理实验的教学中,鼓励学生与时代、与社会紧密联系,运用各种现代化手段,合理运用丰富的网络资源,摆脱过去只依赖已有书本的观念,从调研开始到图书馆查资料、在网上查资料,与相关的老师进行讨论,学生之间相互讨论,从而确立实验方案,实验方案可以是多种,鼓励学生充分发挥自己的主观能动性和创造性思维。在培养学生独立解决问题能力的同时,注重团队精神的培养,一个实验课题分成若干小组,每个小组同学在实验过程中要通力合作,共同研究,一起讨论,共同完成。让他们在实验过程中不仅仅学习到知识和技术,还培养学生的责任心和合作精神,给学生提供一个在团队中完成实验观察、讨论、探索、归纳总结的自主学习的环境与机会。
4.改革测评方法。对学生实验成绩的测评,应注重对学生实践创新能力的评估。课题实验的结果不是一份实验报告所能涵盖的,要求学生把在实验过程中进行探索的过程,其中感兴趣的问题,获得的结论,甚至所经历的失败,以小论文或报告的形式总结出来,可以通过组织答辩、研讨等方式来进行。实验成绩的测评,应注重实验的过程,而不仅仅是结果,进行多角度的综合测评。
[参考文献]
[1]霍剑青,等.大学物理实验课程的建设思想与教学实践[J].物理与工程,2004(5).
[2]赵春旺.大学物理理论课与实验课整体优化的研究与实践[J].内蒙古工业大学学报(社会科学版),2004(1).
[3]马予芳,胡亚范.工科院校设计性物理实验的开发与实施[J].现代物理知识,2006(2).
[4]吕斯骅.基础物理实验选题问题[J].大学物理,2006(5).
[5]浦其荣,霍剑青,轩植华.开放型物理实验的研究和探索[J].物理实验,2005(2).
[关键词]高职 物理实验教学 实践能力
[作者简介]李爱琴(1970- ),女,河南郑州人,郑州职业技术学院讲师,研究方向为力学和电磁学。(河南 郑州 450121)
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2009)18-0089-02
物理学是一门以实验为研究基础的科学,物理学中许多重大发现,都是通过复杂的科学实验实现的,实验为物理学提供了丰富的新事实和新规律,它既是物理学的基础,同时又是检验理论的唯一依据。纵观物理学的发展,实验在物理理论的产生、形成、发展和完善中,起着重要作用。随着经济的不断发展,我国对职业技术人才的需求日益增多,特别是高素质的高级技术工人更是供不应求,发展高职教育已成为我国高等教育的一件大事。而物理实验教学是高职教学中培养学生动手实践能力和创新能力的重要途径。但目前多数高职的物理实验教学存在的问题令人担忧,所以对高职物理实验教学的重视和改革是刻不容缓的重要课题。
一、高职物理实验课教学存在的主要问题
由于许多高职院校都是从过去的中专和中等职业技术学校经过整合而形成的,因此,实验基础普遍比较薄弱,实验教学存在很多弊端,严重的阻碍了学生能力的培养,影响了高职教学质量的提高。
1.对物理实验重视不够。据调查显示,高职院校对专业课的实验要求普遍较高,投入的资金也比较充足,但对作为基础课的物理实验,无论是学校、教师还是学生却普遍重视不够,甚至认为物理实验是物理教学的附属课程,可有可无,物理实验室形同虚设,或只是象征性地做几个简单的经典实验应付了事。不少学校的物理实验数目达不到教学大纲的要求,甚至有相当一部分学校学生基本上一个实验都不做。即使有的学校按要求完成了,但是实验教学的效果往往不理想,学生认为实验没有用,做实验没有参与意识,很少认真动手实践,更谈不上有创新意识。这种从思想上对物理实验的轻视是物理实验教学质量低下的根本原因。
2.教学内容陈旧。过去中专阶段的物理实验内容已不再适合,而本科的大学物理实验内容理论性强,内容较深,不适合高职教学。有些印有高职教材标识的教材只是将本科教材略加修改,删繁就简,就成为所谓的高职教材,实际内容和高职学生的专业联系很少,和社会生产实际相脱节,学生兴趣不浓,不利于培养学生的动手能力和应用能力,制约了学生实践能力和创新能力的提高,急需建立适合高职物理实验内容体系的教材。
3.教学管理模式僵化,实验方法单一。大多数高职的物理实验室仍沿袭传统的封闭式管理,学生只能在规定的时间内,用规定的实验仪器去做规定的实验项目,而且任何专业的学生均做相同的实验,没有任何主动权和选择权。就分组实验来说,教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,写得面面俱到。在实验课上,学生往往只是照着现成的实验步骤或跟着教师动几下,取几个数据,实验就算完成了,这样做实验,收获不大。另外,现阶段往往是一个班的学生同一时间做同一个实验,用同一种方法、相同的仪器,还要在规定时间内做完,得出同一结论,这样就有可能导致部分学生看别人怎么做,自己就怎么做,特别是两人合做时,部分学生只看不动手,也不留心实验观察,不记录有关数据,更谈不上去思考。这种教学模式压抑了学生的探索和创新精神,不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于学生动手实践能力的提高。
4.教学手段落后。目前高职的物理实验教学手段已经很大程度上落后于现代化教学的步伐,现代化的实验教学手段必须要有现代化实验设备和多媒体设备作为物质基础,如要实现开放式教学,必须有网络化实验室和校园网为基础。另外物理实验教师的思想保守,实验教学能力也有待进一步提高,不能适应现代化实验教学的要求。
5.评价体系不合理。一直以来,高职的物理实验都是理论课的附属课程,实验课成绩很少列入学生的学业成绩的评价体系中,教师和学生对实验课成绩都不够重视,造成实验做不做、做好做坏一个样的恶性循环。另外实验成绩评价标准单一,只是通过实验报告给出成绩,而实验报告通常不能反映学生的真实能力水平,这种简单的形式主义的评价方式遏制了学生的实验热情和积极性,限制了实验教学的发展。
二、高职物理实验教学的改革思路
为实现与专业基础课、专业课的有效衔接,物理实验必须根据各个专业的特色和需要,根据学生学科背景、知识结构和认知水平的不同,有针对性地设计和安排。同时,考核方式也要有差别,教学方式方法亦应有所不同,努力尝试各种有利于学生创新精神与能力提高的方式,如启发式、问题式、课题式、讨论式、项目式等。在教学手段上,更宜实行多元化,特别是构建虚拟与实测相结合的物理实验教学平台,满足学生的不同学习要求。另外,还要注意利用物理实验创新基地,开设第二课堂,鼓励学生积极参加校内外的各种科技活动和创新研究。
1.改革教学内容。从实验教材内容改革开始,改变以往实验教材内容编写体例,将一些实验内容设计成一个个实验课题,在每一个课题中只提出实验的目的和要求,具体运用什么样的原理方法、采取什么样的实验手段、如何去实现由学生自主决定,使学生通过调研和查找资料,建立初步的实验方案,再与老师同学一起研究,利用实验室的具体条件甚至是创造条件让学生去实验。这样改革最大的优点是学生的学习兴趣大大提高了。
2.改革物理实验的教学方法。在物理实验教学过程中,重视多种教学方法的灵活运用,发挥老师在实验教学中的主导和引领作用。实验物理学是不断地发现问题、解决问题和创造问题的基础科学。为配合科学思维训练和问题式教学方法的教学改革,可以设问的方式引导学生主动观察物理实验现象和规律。让学生带着问题进入学习、思考问题主动学习、分析问题深化学习、解决问题总结学习、寻找问题提高学习。在物理实验教学的过程中应该有意识地引导学生主动练就“火眼金睛”去探索、去观察、去发现科学问题,教会学生掌握分析与解决“科学问题”的思维方式和实验方法,启发学生从解决“老问题”的过程中,发掘更具科学价值的“新问题”。
如在霍尔效应与应用设计的实验教学中,引导学生去思考24岁的霍尔为什么对在磁场作用下电流通过金属的电学特性表现出浓厚的兴趣?他是如何在当时二位著名的物理学家描述在磁场中金属导电性质的矛盾中发现“问题”的,并对此进行了深入的研究,最终获得了巨大的成功。不仅让学生了解霍尔效应的基本特性,还引导他们去了解在基础研究方面有哪些最新进展(即介绍霍尔“大家族”——量子霍尔效应、反常霍尔效应、轨道霍尔效应、自旋霍尔效应等),同时鼓励他们用常规霍尔效应的基本原理进行应用设计,去解决一些实际问题,所以学生在完成基本实验内容后,绝大多数同学都用霍尔片测量了锡钢片磁间隙的磁场分布;有许多同学还给出应用设计方案,尽管有些设计比较简单和幼稚,但说明他们不是简单地重复和验证霍尔效应,而是运用逻辑思维去分析问题、提出问题并试图去解决问题了。
在物理实验的教学过程中,老师要与学生保持经常性的讨论交流,而不是传统教学中的手把手地教,实验过程中发现学生在走弯路或遇到挫折时,教师不宜立即指出并加以纠正,而是根据情况采用不同的方式适时地进行引导。针对学生在实验过程中所遇到的问题,可以组织集体讨论,发掘问题的症结所在,鼓励学生按自己的思路和方法进行实验。无数事实表明,有时小小的失败可能带给他们的是更大的收获,这样会更好地开发他们的潜力,提高他们的实践能力,让他们用研究的心态来做实验。在实验过程中还要注意给学生营造一个平等、活跃的学习气氛,以表扬鼓励为主,充分调动学生的学习积极性,保护他们的学习兴趣和创造能力,发掘每一个学生学习和创造的潜能,提高他们的实践能力及创新能力。
推进教学方法改革,要把教师的主导作用和学生的主体作用结合起来,这是教学过程中教与学的基本原则。这一原则要求我们必须积极探索启发式的教学方法。启发式不能仅仅看成一种教学方法,而应是教学的指导思想。凡是能充分调动学生积极性和主动性的教学方法都应称之为启发式教学。强调学生的主体作用,决不是不要教师的指导。相反,教师的指导是学生学好的关键。在以学生为中心的教学模式中,教师在物理实验教学中的作用体现在对学生适时适度的鼓励和引导。为此,我们要从根本上改变原来讲得过多、过细、过全的讲授方式,彻底抛弃那些扼杀学生探索精神和科学态度的传统做法。着重讲清重点、难点、思路方法;着重讲清“问题是什么”“问题的背景是什么”“问题的性质是什么”“解决问题的方法是什么”,给学生留出较大的思维空间,使他们“有问题可思考”“有问题可钻研”,使之掌握“提出问题、分析问题和解决问题”的方法,主动寻找知识的创新点。
3.改革教学手段。科技进步对教育提出越来越高的要求。对人才的创新思维和实践能力的培养是一种趋向个性化的教育,而教育资源的匮乏却制约了“自主学习”和“个性化教学”的广泛推行,也是教学改革深入发展的瓶颈之一。教学手段现代化是教学改革的另一重要方面,这方面对教师提出了更高的要求。随着教育改革的逐步深入和计算机、网络技术与多媒体技术的广泛应用,其作用日益体现出来,由于实验条件的限制,不是每一个实验都能去做,教师可根据课堂的实际情况和教学要求,借助物理课件动画效果辅助讲解,或采用一些计算机手段,对不能进行的实验结果进行模拟或仿真。通过生动形象的图像或模拟仿真的结果,开阔学生眼界,启迪思维,加深对实验的理解。但教学手段现代化的改革与发展,不能取代教学方法的改革。电子课件与屏幕不能取代板书与黑板,电子教案不能取代教师思想方法和在课堂上的即兴发挥。过于依赖教学手段的现代化会阻碍学生与教师在知识和情感上的双向交流,这些是不可取的。
在课题型物理实验的教学中,鼓励学生与时代、与社会紧密联系,运用各种现代化手段,合理运用丰富的网络资源,摆脱过去只依赖已有书本的观念,从调研开始到图书馆查资料、在网上查资料,与相关的老师进行讨论,学生之间相互讨论,从而确立实验方案,实验方案可以是多种,鼓励学生充分发挥自己的主观能动性和创造性思维。在培养学生独立解决问题能力的同时,注重团队精神的培养,一个实验课题分成若干小组,每个小组同学在实验过程中要通力合作,共同研究,一起讨论,共同完成。让他们在实验过程中不仅仅学习到知识和技术,还培养学生的责任心和合作精神,给学生提供一个在团队中完成实验观察、讨论、探索、归纳总结的自主学习的环境与机会。
4.改革测评方法。对学生实验成绩的测评,应注重对学生实践创新能力的评估。课题实验的结果不是一份实验报告所能涵盖的,要求学生把在实验过程中进行探索的过程,其中感兴趣的问题,获得的结论,甚至所经历的失败,以小论文或报告的形式总结出来,可以通过组织答辩、研讨等方式来进行。实验成绩的测评,应注重实验的过程,而不仅仅是结果,进行多角度的综合测评。
[参考文献]
[1]霍剑青,等.大学物理实验课程的建设思想与教学实践[J].物理与工程,2004(5).
[2]赵春旺.大学物理理论课与实验课整体优化的研究与实践[J].内蒙古工业大学学报(社会科学版),2004(1).
[3]马予芳,胡亚范.工科院校设计性物理实验的开发与实施[J].现代物理知识,2006(2).
[4]吕斯骅.基础物理实验选题问题[J].大学物理,2006(5).
[5]浦其荣,霍剑青,轩植华.开放型物理实验的研究和探索[J].物理实验,2005(2).