實驗教學下的大學物理論文
時間:2022-08-29 09:58:01
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一、大學物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效對策
1.不斷開放實驗教學儀器和設備,增強學生的實踐能力。
隨著當代物理科學的進展,實驗測量設備及技術有了明顯的改進,因此,在大學物理課堂中,需持續(xù)地豐富實驗教學內(nèi)容、及時更新測量設備、完善測量手段和方略,為物理實驗教學的順利開展奠定穩(wěn)固的硬件基礎。為能讓實驗教學跟得上當代物理科學發(fā)展的潮流,教師要不斷地更新實驗內(nèi)容,把一些驗證性實驗變換為自選或自學內(nèi)容,并加大探究性實驗的比重。與此同時,不少實驗可借由電子計算機變革陳舊的實驗方式,并時刻增強實驗測量的速度及精確度。把這一系列實驗教學系統(tǒng)的基本原理及整體框架告知學生,使其經(jīng)由實際的操作、測量及觀察深切地領悟到當代物理科學的魅力,并激發(fā)學生們對物理實驗奧秘的探究欲望,同時,有助于提高學生的綜合實踐能力。另外,實驗內(nèi)容的改進需與經(jīng)典相結合,例如,牛頓環(huán)、楊氏模量等實驗均能運用CCD成像系統(tǒng)替代目前的觀察系統(tǒng),然而,經(jīng)典的光杠桿法還需進一步研究。
2.培養(yǎng)學生善于從實驗中提出、發(fā)現(xiàn)問題的能力。
在物理實驗中,問題的發(fā)現(xiàn)至關重要,在實驗教學中,學生們通過在實驗操作中發(fā)現(xiàn)問題,手腦并用,不斷地在實驗中嘗試、驗證,通過教師適度地引導和激勵,讓學生在實驗中不斷地變換實驗條件,并嚴密地查看實驗現(xiàn)象,最終提出問題。除此以外,學生們還能從實驗指導書中提煉信息,進而發(fā)現(xiàn)問題。需強調(diào)的是,學生操作實驗后所得到的實驗結果難免與預期結果有所差異,在這種情況下,教師要仔細檢查學生每一環(huán)節(jié)的操作步驟有無失當,使其在鍥而不舍的探究中培養(yǎng)提出問題及發(fā)現(xiàn)問題的能力。
3.培養(yǎng)學生結合實驗分析問題的能力。
分析問題是實驗教學的有機組成部分,對實驗現(xiàn)象的科學、合理分析是開啟物理科學殿堂的金鑰匙。分析問題旨在用理論指導實驗,通常,分析問題可采取以下兩種辦法:定量分析及定性分析。教師要在實驗教學中選取若干有代表性的問題和學生共同探討、分析,在分析問題的同時,教師要扮演組織者和引領者,培養(yǎng)學生自主分析實驗問題的能力,在分析的過程中,全體學生會提出多種答案,面對這種情況,教師要悉心聽取學生在分析問題時的思考過程,并留意其出發(fā)點,肯定和鼓勵每位學生的獨立思考精神及探究意識,久而久之,學生們便能形成在物理理論的指導下獨立分析問題的基本能力。例如,在分析探討RLC串聯(lián)諧振實驗中,對于電路品質(zhì)因數(shù)Q,存在實驗測量值與理論計算值之間的偏差,在電磁學理論的引導下,分析LC的損耗總電阻對電路品質(zhì)因數(shù)測定數(shù)值的影響,并將其高頻及低頻時的影響狀況分別開展定量分析,依照定量分析的最終結果,正式?jīng)Q定影響能否修復或忽略。
4.巧妙運用多媒體設備,優(yōu)化教材結構,注重對實驗的探究。
現(xiàn)如今,多媒體以其圖文并茂、視聽結合的優(yōu)勢特征被廣大物理課堂所應用,變革課堂體系,以經(jīng)典實驗為基礎,創(chuàng)建多層次的物理教學模式,已經(jīng)成為實驗教學變革的大勢所趨。為此,教師需不失時機地引入多媒體教學設備,并不斷地優(yōu)化教材結構,以多媒體輔助實驗教學,幫助學生理解實驗現(xiàn)象,降低實驗理解的難度,將實驗步驟分解,努力破除過往物理教學中“力-熱-光-電-聲”的縱式組織結構,在確保廣大學生掌握實驗技巧的前提下,果斷地忽略掉教材中內(nèi)容陳舊的實驗,抓住實驗教學的關鍵點,將實驗與物理教學內(nèi)容加以有效銜接,逐步地增設設計性實驗及綜合性實驗。具體做法:首先,要結合大學物理實驗教學的規(guī)范要求,精選傳統(tǒng)實驗,保留對提高實驗操作能力有幫助的經(jīng)典實驗,忽略掉一些價值較低的實驗;其次,逐步增設設計性實驗及綜合性實驗的比重及難度,以此培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維及探究能力,通過學生對實驗的自行設計,使其充分體會到實驗成敗的經(jīng)驗教訓,不斷地激發(fā)實驗訓練的熱情,提高綜合素養(yǎng);最后,不但要削減實驗成本,還需強化多媒體輔助設計、采集數(shù)據(jù)及操作管理等知識的有效滲透及實踐。大學物理實驗教學更加強調(diào)學生自主探究的精神,但是在高中時期,教師在指導物理實驗時,出現(xiàn)主動點撥頻率較高的狀況。為此,教師在指導實驗時,需樹立以學生為本的基本理念,從預習、調(diào)試及操作等每個步驟環(huán)節(jié)均由學生獨立完成,學生在完成實驗后,可借由多媒體動態(tài)影像,還原實驗正確的操作經(jīng)過,使學生們第一時間得知自身實驗設計及操作中的問題與失誤,進而及時加以糾正。
二、結語
在大學物理實驗教學中,要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,需不斷地為學生創(chuàng)造獨立發(fā)現(xiàn)和分析問題、自由操作實驗的機會,引領學生在探究式實驗教學模式中提高創(chuàng)新能力,拓寬物理思維。
作者:黃雄輝單位:廣東警官學院