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开放式大学物理实验研究

摘要:针对目前大学物理实验教学模式落后,学生缺乏自主学习的能力,提出了大学物理实验的开放式教学,开展第二课堂教学活动,应用自主探究教学模式,转变教师和学生的角色,以学生为本,因材施教,力求培养学生自主意识,实践动手操作和创新能力.

关键词:大学物理;开放式教学;第二课堂;自主探究

考虑时代发展的需要,社会的人才需求及大学生就业严峻性的问题,迫切促使高校进行教育改革,作为理工科院校要有责任培养出合格的社会性人才.高校教育改革要求培养应用型和实践型人才,所以教师在平时教学过程中,应该引导学生了解当今社会的新技术和新科技,训练学生动手操作和实践的能力.而大学物理实验课程是理工科学生普及实验课程,是学生第一次进行科学性实验训练的开始[1-6].中学教学模式主要以应试教育为主,这就造成了刚步入大学的学生自主探究学习的意识不够强,创新能力薄弱[7-10].针对大一新生对大学物理实验的态度的调查,发现学生自主学习能力非常差.例如力学实验中“拉伸法测金属丝杨氏模量”,教师对实验操作环节不予讲解,发现82%的学生无法独立完成该实验,其中有47%的学生需要老师指导1~2次才可以完成,35%的学生需要老师指导3次以上才可以完成该实验.在电学实验中,需要指导老师帮助解决的问题中,据统计约37%的问题是电源没打开或接头松动等非常简单的问题[11].传统的大学物理实验教学模式,学生设计的实验方案没有自己的思路和想法,抄袭网络上已有的实验方案老套路而缺少自己的想法.而实验老师如果还继续按照以前的教学模式,那么大学物理实验教学就只能局限于技能的训练和知识的传授,而缺乏自我探究问题的思想和能力的培养.因此有必要对现有的大学物理实验课程进行改革.本文提出了大学物理实验的开放式教学,开展第二课堂教学活动,应用自主探究教学模式,培养学生自主探究能力,动手操作实验能力,对于我们培养实践型创新型人才起着非常积极的作用,打下很好的实验基础.大学物理实验教学改革思路和具体实施方案如图1所示.

1开放式大学物理实验第二课堂教学活动的建立

开放式大学物理实验第二课堂的展开,对学生激发创新思维,培养实践能力等方面起着非常重要的作用.为了促使开放式大学物理实验第二课堂发挥很好的作用,需要学生自学能力的提高和第二课堂的相关管理工作.1.1培养大学生自学能力.自学能力是大学生自我学习的基础,是创新能力发掘的基础,也是大学生适应社会发展的需要.大学生自主学习能力的提高是开放式大学物理实验第二课堂教学活动有效展开的有力保障.反过来,第二课堂教学活动的开展又最终培养学生的自主学习能力,创新能力.那如何培养大学生的自学能力,是第二课堂教学活动面临的第一个问题.如何培养大学生的自学能力,首先是改变师生之间的角色.以往教师在上大学物理实验课程时,不仅实验原理,实验方法等讲解很多,而且实验操作步骤解释很清楚,甚至操作步骤演示一遍,学生对教师的依赖性很强,以老师讲解,演示操作为主,教师这种填鸭式教学方法,使得大学生感觉实验课程的枯燥乏味,消极应付.学生在实验过程中参与很少,只是机械的重复实验操作,得到实验数据,学生思想被禁锢.长此以往,教师的主体地位和大学生的被动消极状态,导致大学生没有自学能力.怎样使大学生积极主动参与其中,兴趣很重要,兴趣是最好的老师,教师在教学过程要激发大学生的好奇心,把大学物理实验带入我们的生活中,强调大学物理实验的应用性.大学生逐渐培养兴趣才可以激发强烈的求知欲,学生才会乐学和爱学,学生积极主动,自愿自学的发挥个人的能力,就会逐渐发挥自己的主体作用.如何培养大学生的自学能力,我们还要有一定的目标计划,正如“山高有攀头,路远有奔头”.大学生的学习目标不能盲目的制定,虚无缥缈的目标不能培养大学生自学能力,反而对大学生的自信心有沉重的打击.目标的确定是有阶段性的,学习目标一定是短时间内可以实现的,可以使学生享受成功的快乐,增强学生的自信心.学习目标还要有大小,远近目标的结合,人的潜力其实很大的,小目标的实现就会激发人的动力,那么大目标就会可能实现.制定正确的学习目标是成功培养大学生自学能力的方法之一.大学生自学能力的培养可以逐渐发挥学生的主体地位,是以学生的发展为中心,对培养学生的创新能力有很大的帮助.1.2开放式大学物理实验第二课堂的管理工作.第二课堂大学物理实验教学活动的顺利进行,还需要很好的管理工作.首先,第二课堂要充分利用大学物理实验教学的资源,教师做好的电子课件,视频就作为我们第二课堂教学使用资源.其次,第二课堂要有合适的时间和地点,学生要有相应的学习计划和学习目标.最后,辅导员和学生干部都能发挥很好的作用,积极指导学生完成第二课堂的学习内容.第二课堂可以开展大学物理实验社团,辅导员做好思想工作,调动学生积极性,激发学生热情.学生干部负责第二课堂大学物理实验的进行,通过教师做好的电子课件,视频,要确保学生对实验原理,技术和方法有过预习,有过了解.这样才能保证我们实验课堂的高效进行.对于表现好的学生,我们可以给予精神上或者物质上的奖励,学生有了信心,才会表现更好,进而有个很好的良性循环.第二课堂上学生对实验原理技术方法有了一定的了解,教师在实验课堂教学主要负责实验操作讲解,实验注意事项,节省了大量时间,提高了效率.那么教师可以同时进行几个实验的展开,解决了学生多,实验器材少,不能保证每个学生都能操作的难题.开放式大学物理实验第二课堂的管理工作有效的提高了实验教学的效率,避免了学生实验课上“不知所措”的状态,节省了大量时间,提高了仪器的利用率,人才资源得到充分的利用,更有利于培养优秀的大学生.

2改革大学物理实验教学模式

2.1教学内容的改革.现开设的大学物理实验课程很多是基础的测量实验和经典的验证性实验,比如长度的测量,密度的测量,伏安法测电阻,薄透镜焦距的测定等基础实验,这些实验对于大学生来说简单,多数都是学生初高中接触过的,导致学生缺乏兴趣,没有动力;还有三线摆测刚体转动惯量等验证性实验,实验内容和原理经典老套,冗长繁琐,学生不易理解,实验方法落后,没有实用性,这样就导致学生厌烦,没有兴趣.传统的大学物理教学内容已不能满足学生的需求,所以陈旧的实验课程内容需要更新,需要添加新元素,新科技,来丰富实验教学内容.而且教材上很多实验利用率不高,实验原理部分冗长繁琐,学生不易理解.所以教师有必要编写适合自己学生的实验资料.大学物理实验现在采用多媒体教学,使用电子课件和小视频,向学生展示相关知识.所以教师制作电子课件时,原理部分要一目了然,力求删减复杂的公式推导,增加一些文字性的介绍;实验方法要与时俱进,现在的实验方法单一落后,可以引入多种实验方法并加以讨论,实验技术方面结合国内外先进技术,这样就可以提高学生的积极性.大学物理实验课件制作中,利用声音,图片,视频等展现枯燥的物理知识,生动形象的展现给学生,起到了很好的教学效果.利用网络把电子课件与视频及其他资料发送给学生,是学生展开第二课堂的首要条件,这就要求教师制作课件与视频要精简,有趣和易懂.教学内容的丰富和广泛,不仅传授了学生知识和方法,更重要的是学生情感态度的培养,兴趣的激发.2.2教学方式的改革.现在的大学物理实验教学方式单一,学生课前预习﹑课上教师讲授和示范演示等教学方式忽视了学生的主体地位,学生过分依赖老师,并不能激发学生的创新能力.为了激发学生的能力,教师应采用自主探究式教学,使教师从讲授者到引导者转移,引导学生主动思考,学生发挥主导作用,培养了学生做实验的兴趣,学生动手能力也得到提高.传统的实验教学模式限制了大学生的主体地位,需要自主探究的实验教学模式来培养大学生的自学能力,探究能力和解决问题的能力.所以有些工作还是需要学生自己去完成,查资料了解规律的发现过程,学习其中的物理探究方法,学习科学家的探究科学的精神;学生也必须设计自己的实验方案,确定实验目的和实验操作方法,怎样处理数据,发现问题后及时解决问题.学生在学习的过程中,拓展了知识面,培养了学习能力.传统的大学物理实验根据实验原理,学习实验测量方法,测量实验数据,这样学生只了解怎样去测量,对实验原理理解不深.自主探究的大学物理实验,利用已有的知识和经验,观察实验现象,从实验数据中总结分析实验规律,这样学生对实验原理了解透彻.自主探究的大学物理实验把传统的大学物理实验的实验原理作为实验目的,而把实验目的用来探究实验规律,打破传统的测量和验证模式.下面以单摆为例展示自主设计教学案例和传统实验教学案例的区别见表1.大学物理实验自主探究的教学方式是很有意义和挑战性的,对培养学生创新能力和科学严谨态度起到很大的作用,其目的就是培养大学生发现问题和解决问题的能力,是培养学生创新能力的重要手段.

3结语

大学物理实验教学改革是势在必行的,开放式大学物理实验展开第二课堂教学活动,实验课堂教学丰富实验教学内容,采用自主探究教学方式,调动了学生自主学习的能力和学生学习的兴趣,提高了学生的自主探究能力,创新能力,学生才会适应社会发展的需要.目前开放式大学物理实验教学改革还有欠缺和不足的地方,大学物理实验教学改革更好的发展是大学生能够自己设计实验,制作简单的实验仪器,仍需要继续努力探究,不断改善教学方法,加强应用实验操作.所以,大学物理实验教学改革任务重,需要继续努力.

参考文献:

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作者:赵彩敏 刘国红 单位:许昌学院

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