大学物理实验课程的重要性

摘 要：在工科高校教学中,大学物理实验作为基础学科,其创新教育功能和载体作用早已为人们所共识,在培养学生各方面能力的作用和地位是显而易见的.

关 键 词：大学物理实验课程重要性

在我们现实教育中有一个现象,人们一边强调实验教学对培养学生能力的重要性的同时,另一边又做着"自食其言"的事,好像教的是大学物理实验,至于学生的动手能力却抛在脑后.口头上,大家大谈实验教学与能力培养相结合,实际上,往往只把大学物理实验当作一项任务课程完成,有时候甚至只是走走过场,只是为了让学生完成实验报告,为教育部的检查或者评估提供一项证据而已,大学物理实验教学越来越偏离其创新教育功能,走向无人问津的荒凉境地,以至于问题越来越多,形势越来越严峻.

一、首先我们来谈谈大学物理实验对物理理论课程的重要性：

1、物理是以实验为基础的学科,通过演示实验、课堂小实验、分组实验、课外实验与制作等,可以开发学生智力,激发学习兴趣,培养学生的创新能力.在物理学习过程中,加入一些实验,可以调动学生的学习积极性和主动性,从而大幅度提高教学效果.所以,实验其实也是连接理论与实践的桥梁,一方面加强对理论知识的掌握,另一方面利用实验去验证课堂中所学的理论知识.

2、通过物理实验可以使学生获得丰富的感性认识,加深学生对物理概念、定理和定律的理解,降低自学过程中学生遇到问题的难度.很多物理概念、定理、定律非常抽象,所以对学生来说非常晦涩难懂,学生在预习和自学过程中常会遇到一些疑难问题,对某些新的物理概念似懂非懂,对某些物理规律将信将疑,有时想不通就会产生畏难情绪,影响自学效果.借助物理实验可以形象、具体、直观地说明问题,能使抽象的物理知识迅速鲜活生动起来.

3、可以使学生初步了解物理学的思想方法、研究方法,培养学生事实求是的科学态度.每一个实验中都涉及到一些思想和方法,例如在探究加速度与力和物体质量关系的实验中就涉及到了一种平衡摩擦力的方法,了解这些思想和方法,有利于学生解决问题能力的提高.物理学是严谨、来不得半点马虎的,例如在实验数据的收集过程中如果不严谨,就不会得出正确的结论,因此,通过物理实验可以培养学生实事求是的科学态度.

二、其次,物理实验可以培养学生多项技能：

1、动手应用能力,主要包括这样几种能力：组装仪器的能力,即对实验仪器进行操作,使之组合成某一套实验装置；调试装置的能力,即对实验装置进行调试,以达到某一个或一系列的工作点；测量能力,即使用工具测量某些物理量,从而达到实验目的；数据处理能力,即通过分析、综合实验数据,抽象出物理量之间的规律；故障处理能力,即当实验进程遇到障碍时,能够想出办法排除故障；应用能力,即应用所学知识分析新问题、解决新问题的能力,是动手应用能力的较高层次.

2、交流合作能力：是指创新个体之间交换信息、相互协作的能力.现代科学的发展,越来越需要群体的共同协作来完成.在创新实践中,个体之间的交流合作能够聚集集体的智慧来克服困难中的关键问题,从而获得巨大成功.

3、观察能力：是指人运用感官作用于客观环境所表现出的精确而敏锐的并能抓住事物本质特征的认知能力.观察力是智力活动的开端,是进行创新活动的前提条件.评价观察力发展水平的标志为：观察的深刻性、观察的理解性、观察的敏锐性、观察的全面性.

4、反思与评价能力：反思能力指的是对自己的思想和行为的正确性的一种监控和调节能力,属于元认知范畴；评价能力是指对自己和他人的思想和行为是否符合客观实际的认识能力,与自我意识有关.自我反思能力和正确评价能力常常结伴而行.

三、最后,我们讨论如何教好大学物理实验课

1、准备要充分

我们经常看到一些教师,一说上实验课就松了一口气,认为实验课好上,学生喜欢上实验室,积极性高,因而不认真备课,或者说不知道怎样备实验课.有的教师甚至没有教案就匆忙上实验课.其实有经验的教师都知道,真正上好实验课很不容易,不下一番功夫是很难达到预期效果的.上实验课应当和其他课一样备好课,写好教案.除此之外教师还应该提前预做实验,以便取得第一手资料,懂得每一个实验的关键,这样才能取得主动权,做到心中有数.为了使每一位学生都能做好实验,上课前检查每一组仪器也是应该做的一项工作.检查每组仪器一定要认真,首先从数量上规格上检查,其次看每一件仪器是否能用.考虑到实验的过程中,有出问题的可能,还应有一些备用器具,以便及时补充更换.

2、操作要规范

在实验过程中,要起到好的教学效果,就需要教师在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、标准.例如在使用托盘天平时,取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手；做惠斯登电桥实验时一定要交待好学生先接通B开关、再接通G开关,而结束操作时却是先断开G、后断开B键.教师的一举一动都会给学生留下深刻的印象,起到潜移默化的作用.教师的规范操作,不仅是实验成功的前提,而且会使学生养成严谨求实的良好实验习惯.

3、用语要准确

在整个实验过程中,要求教师在介绍实验仪器、阐述实验过程和总结实验结论时,语言必须准确不含糊.有的教师在进行演示实验时不注意语言的准确表达,对学生正确认识仪器、形成概念、掌握定律就会产生不良的影响.例如在称呼仪器名称时就有三种错误现象：一是随意更改仪器名称,如将滑动变阻器称为电阻器,将斜面小车称为木板小车等.二是将类似的仪器混为一谈,如将圆筒测力计、平板测力计称为弹簧秤.三是方言和普通话夹杂使用,对仪器的读音不准.

4、让学生积极参与配合

演示实验不能先由教师做给学生看,再讲给学生听,使演示与讲解脱节.这种作法忽视了学生学习的主动性,把学生当作被动接收的"仓库",完全没有发挥出演示实验的作用,是不可取的.教师要在演示的同时引导学生观察,不断启发提问,让学生分析、讨论,充分调动学生学习的积极性,使实验结论合情合理地被推导出来.在实验课上,应抽适当时间,讲清仪器的使用方法和容易发生的故障,点出本次实验的关键所在,引导学生学会自己排除故障.这样能减少盲目操作造成仪器的损坏,又能使教师不陷于被动地解答学生的问题之中.

5、方法要具体、效果要明显

实验不仅要现象清楚,而且还要面向全体学生.教师要想方设法增大演示实验的可见度.针对不同的实验,我们可以选择不同的讲解方法.有些可以先从实验仪器入手,让学生掌握实验仪器的用法,随之试着让学生自己通过思考,加之自己以前的预习,可以设计本实验.有些实验项目却讲完实验原理之后,让学生自己观察实验仪器,自己总结操作,不明白的地方再进行指导.如此进行的话,教师只作为主导作用,而学生尽可能发挥主观能动性,增强他们的创新能力.

总之,在实验课中,学生可以学到很多在平时的学习中学习不到的东西,充分发挥大学物理实验在大学物理教学中调节教学的作用,能使物理知识更加生动、具体,使物理教学变化多样,内容丰富充实,使学生把知识学得更灵活主动,从而更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用.

作者简介：张佳,江西科技学院理科部物理教研室.