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摘要：文章针对传统的物理实验教学中所存在的一些不足之处进行了分析与探讨，提出了一些相应的改进措施，以使物理实验在培养综合型、创造型人才中进一步发挥出应有的作用，全面提高学生的综合素质。
关键词：大学物理实验教学 启发式教学 物理学史
1 概述
物理学是实验性学科，它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和实验，而物理实验对于研究物理学是非常重要和非常必要的。大学物理实验是人们根据研究和学习的目的，利用物理仪器和设备，人为地控制或模拟物理现象，不考虑任何的偶然情况以及次要因素，重点研究主要方面，在有利的条件下重复地研究物理现象及其规律。我们要想知道某个物理理论是否正确，这一结论是如何让的来的，那么进行物理实验是必不可少的，是物理学工作者的一种重要研究方法，同时也是学生学习物理的一种基本方法和途径。
2 教学内容、方法的改革与实践
2.1 工科大学物理实验课程的教学目的、教学环节 我们之所以在大学开设物理实验课程是为了培养学生掌握物理实验的基本方法和技能，包括物理实验的选题、构思设计、具体实施方法、对其结果进行分析和研究等，让学生能过在物理实验的基础上了解一些物理现象，通过观察思考，能够对其进行测量分析和研究，进而达到认识内在物质运动规律目的[1]。大学物理实验是面向非物理专业本科一至二年级学生开设的基础课程，是公共基础课程之一，在进行教学时，要立足于基本技能、基本方法。因为基础实验课程的教学主要就是让学生能对物理实验有个基本的了解，打下良好的基础，这样才能保障在以后的综合性的专业实验课或科研工作掌握基本方法、基本技能和科学思维。教学侧重点是基本实验技能的训练，要求学生严格地进行规范操作，掌握最基本的实验技能，熟悉常用实验仪器的使用方法[2]。大学物理实验课程的教学主要包括实验预习、实验操作、实验总结三个环节。大学物理实验是基础教学的必不可少的内容，其教学改革的指导思想是“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”[1]。基于此我校物理实验中心在大学物理实验课程项目分布上做了相应调整，具体内容分布为力学实验3个，电磁实验6个，光学实验4个，热学实验1个，共计试验项目14个，是每个学生都必须完成的，见表1
大学物理实验教学与大学物理理论教学相辅相成。同时对学有余力并有兴趣的学生开设近代物理实验选修课程，有效地拓宽了学生的知识面。
2.2 教学方法改革 教学方法是为完成教学任务而采用的方法。它包括教师教的方法和学生学的方法。教学方法的指导思想有注入式和启发式[3]。传统的大学物理实验课堂教学中，学生自行在课下完成预习报告，教师在课上首先介绍实验仪器使用和注意事项，然后由学生自己动手操作，独立完成实验内容，教师做好课堂巡查，检查学生一起使用情况和解答学生实验过程中提出的问题，每次实验课时为3学时。由于大多数学生不能在课下完成预习，所以教师首先要将实验原理、步骤、内容及数据处理办法等进行详细地讲解。在教学形式上以教师为中心、为主体，学生总是处在一种被动学习过程中，学生不需要进行过多地分析思考，省时省事。这样的实验课缺乏知识的融会贯通和对操作的理解，对培养学生独立分析问题和解决问题的能力十分不利。传统下实验教学方法越来越不能令人满意。为此我们就要改变传统的“注入式”教学方式，使学生在进行物理实验时处于主动状态，采用启发式教学这种科学的教学方法。启发式教学就是教师通过自己对实验的思考来引导学生进行思考，教师要在这个教学过程中尽量设计一些既有深度又有广度的问题，需设疑有方，这样才能引起学生思考的兴趣。如实验前给学生设定一些问题，让学生初步了解试验目的和原理，熟悉实验仪器及操作，掌握实验步骤；实验结束后在提出一些问题，让学生能够深入分析实验结果，这是对实验内容的一个扩展。基于此，物理实验中心进行了力度较大的改革，将原来的每次课3学时，改为每次课2学时，每位老师负责一个实验室的2个实验题目：第一次课改为预习课，第二次、第三次独立操作课，分别做每个实验室的2个实验。这样就把要求学生进行的课下预习改为课上预习。学生第一次进实验室，首先独立阅读教材，然后教师针对实验内容、步骤和实验中重点要关注的问题等方面进行提问，并将答题结果量化计入平时成绩，答对加分答错减分，这样一定程度上提高了学生读书的效率并且增加了学生主动学习的积极性。使教学过程变成一个在教师领导下的以问题为核心的、师生共同参与的自主探索知识及其意义的过程。最后学生自己对照实际仪器熟悉仪器性能，尝试调试仪器。通过课上预习，保证了学生在实验前有了足够的理论准备，实验中才能思路清晰。第二、三次进入实验室，按要求完成实验，记录实验数据，在每次实验结束后，离开教室前要先将记录的数据拿给老师查阅、签字。不然，学生要再做一次该实验，直到合格，这样做的目的是为了保证学生的每个实验都是有效果的，都能从中学到东西，还可以防止某些学生抄袭别人的实验报告等现象。这样，使学生能够在试验中居于主体地位，不仅能够更好地掌握书本上的理论知识，还能够让他们保持高度的学习积极性，培养他们独立分析、思考和解决问题的能力。
2.3 改进实验教学内容 传统的大学物理实验教材中的实验大部分都是验证性的，侧重于理论教学中经典理论或定律的验证，缺乏综合性、设计性的实验，不能使学生更好地发挥其主观能动性，发挥其创造力。基于这种认识，我们根据物理实验教学大纲、新的学科知识体系，再加上丰富的教学经验，充分运用我校现有的教学实验设备，将实验内容分成三部分：基础性实验、设计性实验和综合性实验。具体分布如下表2：
2.4 将物理学史引入实验教学 物理学史是研究人类对自然界各种物理现象的认识史。它主要是对物理学发生和发展的基本规律、物理学概念和思想的发展、变革进行研究。教育重演论认为“现代学生的学习过程是对人类文化发展过程的一种认知意义上的重演”，所以要想构建一个合理的知识结构体系，要与当时的文化背景相吻合。虽然我们知道了物理实验的原理、步骤及其结论，但是这并不代表我们已经深刻领悟到其本质和内涵。物理学史整合了物理学科的知识体系，不仅能够有效的避免“知识片断化”的情况，还能让学生更好的理解实验，帮助学生解决一些难题。此外物理学家运用的精妙绝伦的研究方法和实验构思有助于促进学生的实践和创新能力的培养。如杨氏模量的测定实验中采用光杠杆的方法测量微小量；浮力法测定固体密度等实验设计都十分巧妙，可以开拓学生思路。教师平时应多搜集物理实验相关历史资料，通过研究物理学史把物理实验的思想和方法引入到实验中，如比较法、放大法、模拟法、补偿法等，实现知识与能力间的相互迁移。
3 总结
搭建平台，让学生进行自主研究和探索，培养动手能力、创新能力，是大学物理实验教学的根本宗旨。
通过一段时间的教改试运行，运用启发式教学，通过师生互动逐步引导学生思考问题、寻找解决问题的方法，提高了预习效果，增强了学生上实验课的积极性。实施开放式教学，是提高教学质量的有效途径。将来如果能把物理教学史引入到大学物理实验教学当中，不仅可以提高教师的教学水平，而且可以让学生更多地了解科学发展的历程，产生浓厚的学习兴趣。
参考文献：
[1]大学物理实验教学的目的、环节、要求及实验方法.决策管理，2009.NO.11.56.
[2]王书运.设计性研究性物理实验教学改革与探索.济南：山东师范大学学报，2006，（06）.
[3]王道俊，王汉澜.教育学.人民教育出版社，220.
作者简介：
贾芸，女，（1979-），呼和浩特市人，讲师，研究方向为生物信息学。
基金项目：内蒙古工业大学科学研究项目，项目编号：ZS201124。
关键词：大学物理实验教学 启发式教学 物理学史
1 概述
物理学是实验性学科，它必须以客观事实为基础，必须依靠观察和实验，而物理实验对于研究物理学是非常重要和非常必要的。大学物理实验是人们根据研究和学习的目的，利用物理仪器和设备，人为地控制或模拟物理现象，不考虑任何的偶然情况以及次要因素，重点研究主要方面，在有利的条件下重复地研究物理现象及其规律。我们要想知道某个物理理论是否正确，这一结论是如何让的来的，那么进行物理实验是必不可少的，是物理学工作者的一种重要研究方法，同时也是学生学习物理的一种基本方法和途径。
2 教学内容、方法的改革与实践
2.1 工科大学物理实验课程的教学目的、教学环节 我们之所以在大学开设物理实验课程是为了培养学生掌握物理实验的基本方法和技能，包括物理实验的选题、构思设计、具体实施方法、对其结果进行分析和研究等，让学生能过在物理实验的基础上了解一些物理现象，通过观察思考，能够对其进行测量分析和研究，进而达到认识内在物质运动规律目的[1]。大学物理实验是面向非物理专业本科一至二年级学生开设的基础课程，是公共基础课程之一，在进行教学时，要立足于基本技能、基本方法。因为基础实验课程的教学主要就是让学生能对物理实验有个基本的了解，打下良好的基础，这样才能保障在以后的综合性的专业实验课或科研工作掌握基本方法、基本技能和科学思维。教学侧重点是基本实验技能的训练，要求学生严格地进行规范操作，掌握最基本的实验技能，熟悉常用实验仪器的使用方法[2]。大学物理实验课程的教学主要包括实验预习、实验操作、实验总结三个环节。大学物理实验是基础教学的必不可少的内容，其教学改革的指导思想是“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”[1]。基于此我校物理实验中心在大学物理实验课程项目分布上做了相应调整，具体内容分布为力学实验3个，电磁实验6个，光学实验4个，热学实验1个，共计试验项目14个，是每个学生都必须完成的，见表1
大学物理实验教学与大学物理理论教学相辅相成。同时对学有余力并有兴趣的学生开设近代物理实验选修课程，有效地拓宽了学生的知识面。
2.2 教学方法改革 教学方法是为完成教学任务而采用的方法。它包括教师教的方法和学生学的方法。教学方法的指导思想有注入式和启发式[3]。传统的大学物理实验课堂教学中，学生自行在课下完成预习报告，教师在课上首先介绍实验仪器使用和注意事项，然后由学生自己动手操作，独立完成实验内容，教师做好课堂巡查，检查学生一起使用情况和解答学生实验过程中提出的问题，每次实验课时为3学时。由于大多数学生不能在课下完成预习，所以教师首先要将实验原理、步骤、内容及数据处理办法等进行详细地讲解。在教学形式上以教师为中心、为主体，学生总是处在一种被动学习过程中，学生不需要进行过多地分析思考，省时省事。这样的实验课缺乏知识的融会贯通和对操作的理解，对培养学生独立分析问题和解决问题的能力十分不利。传统下实验教学方法越来越不能令人满意。为此我们就要改变传统的“注入式”教学方式，使学生在进行物理实验时处于主动状态，采用启发式教学这种科学的教学方法。启发式教学就是教师通过自己对实验的思考来引导学生进行思考，教师要在这个教学过程中尽量设计一些既有深度又有广度的问题，需设疑有方，这样才能引起学生思考的兴趣。如实验前给学生设定一些问题，让学生初步了解试验目的和原理，熟悉实验仪器及操作，掌握实验步骤；实验结束后在提出一些问题，让学生能够深入分析实验结果，这是对实验内容的一个扩展。基于此，物理实验中心进行了力度较大的改革，将原来的每次课3学时，改为每次课2学时，每位老师负责一个实验室的2个实验题目：第一次课改为预习课，第二次、第三次独立操作课，分别做每个实验室的2个实验。这样就把要求学生进行的课下预习改为课上预习。学生第一次进实验室，首先独立阅读教材，然后教师针对实验内容、步骤和实验中重点要关注的问题等方面进行提问，并将答题结果量化计入平时成绩，答对加分答错减分，这样一定程度上提高了学生读书的效率并且增加了学生主动学习的积极性。使教学过程变成一个在教师领导下的以问题为核心的、师生共同参与的自主探索知识及其意义的过程。最后学生自己对照实际仪器熟悉仪器性能，尝试调试仪器。通过课上预习，保证了学生在实验前有了足够的理论准备，实验中才能思路清晰。第二、三次进入实验室，按要求完成实验，记录实验数据，在每次实验结束后，离开教室前要先将记录的数据拿给老师查阅、签字。不然，学生要再做一次该实验，直到合格，这样做的目的是为了保证学生的每个实验都是有效果的，都能从中学到东西，还可以防止某些学生抄袭别人的实验报告等现象。这样，使学生能够在试验中居于主体地位，不仅能够更好地掌握书本上的理论知识，还能够让他们保持高度的学习积极性，培养他们独立分析、思考和解决问题的能力。
2.3 改进实验教学内容 传统的大学物理实验教材中的实验大部分都是验证性的，侧重于理论教学中经典理论或定律的验证，缺乏综合性、设计性的实验，不能使学生更好地发挥其主观能动性，发挥其创造力。基于这种认识，我们根据物理实验教学大纲、新的学科知识体系，再加上丰富的教学经验，充分运用我校现有的教学实验设备，将实验内容分成三部分：基础性实验、设计性实验和综合性实验。具体分布如下表2：
2.4 将物理学史引入实验教学 物理学史是研究人类对自然界各种物理现象的认识史。它主要是对物理学发生和发展的基本规律、物理学概念和思想的发展、变革进行研究。教育重演论认为“现代学生的学习过程是对人类文化发展过程的一种认知意义上的重演”，所以要想构建一个合理的知识结构体系，要与当时的文化背景相吻合。虽然我们知道了物理实验的原理、步骤及其结论，但是这并不代表我们已经深刻领悟到其本质和内涵。物理学史整合了物理学科的知识体系，不仅能够有效的避免“知识片断化”的情况，还能让学生更好的理解实验，帮助学生解决一些难题。此外物理学家运用的精妙绝伦的研究方法和实验构思有助于促进学生的实践和创新能力的培养。如杨氏模量的测定实验中采用光杠杆的方法测量微小量；浮力法测定固体密度等实验设计都十分巧妙，可以开拓学生思路。教师平时应多搜集物理实验相关历史资料，通过研究物理学史把物理实验的思想和方法引入到实验中，如比较法、放大法、模拟法、补偿法等，实现知识与能力间的相互迁移。
3 总结
搭建平台，让学生进行自主研究和探索，培养动手能力、创新能力，是大学物理实验教学的根本宗旨。
通过一段时间的教改试运行，运用启发式教学，通过师生互动逐步引导学生思考问题、寻找解决问题的方法，提高了预习效果，增强了学生上实验课的积极性。实施开放式教学，是提高教学质量的有效途径。将来如果能把物理教学史引入到大学物理实验教学当中，不仅可以提高教师的教学水平，而且可以让学生更多地了解科学发展的历程，产生浓厚的学习兴趣。
参考文献：
[1]大学物理实验教学的目的、环节、要求及实验方法.决策管理，2009.NO.11.56.
[2]王书运.设计性研究性物理实验教学改革与探索.济南：山东师范大学学报，2006，（06）.
[3]王道俊，王汉澜.教育学.人民教育出版社，220.
作者简介：
贾芸，女，（1979-），呼和浩特市人，讲师，研究方向为生物信息学。
基金项目：内蒙古工业大学科学研究项目，项目编号：ZS201124。