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21世紀是教育立國、科技興國的時代，它對人才的培養也提出了更高的要求，物理學在現代社會科技發展中占據著關鍵地位，而處于新的發展時代，物理學的發展空間也得到進一步擴展。就高校教育而言，大學物理實驗是一門十分重要的基礎課，是自然科學發展的基礎，在提升學生的科學素養，培養學生的科學創造力方面具有十分重要的作用。通過物理實驗，學生可以用實踐來證明自己的觀點，驗證自己的理論知識。同時，學生將自己所學的理論知識運用到具體的實踐中，進一步鍛煉了學生的實踐操作能力和動手能力，增強了學生的科學素養和創新能力。當今社會需要的是實踐應用型人才，這也為高校的物理實驗教學提出了新的挑戰。因此，抓住機遇，改革大學物理實驗教學模式，培養具有知識型、創新型、復合型的人才成為現階段發展環境下的一項迫切任務。

一、大學物理實驗教學模式改革的必要性

1.教學模式單一。處于當代教育發展環境下，新課程改革進一步深入，高校的教育理念也要進行相應的創新：轉變以往單純的對學生進行知識機械灌輸的教學模式，把精力投入到提升學生知識能力的教育過程中。就大學物理實驗教學而言，科學創新精神和實踐動手能力是其不可或缺的內容。但是在以往的物理實驗教學過程中，單純機械的驗證相關理論知識成為高校物理實驗中的主要教學內容，大學物理實驗教學模式過于機械和單調，學生的創新能力和實踐動手能力難以得到有效提高。并且在實踐教學過程中，往往是學生被動接受教師的實驗安排，制定實驗步驟、組織儀器設備等內容都是由教師來準備，實驗方法和實驗數據的記錄也通常是由老師來完成，而學生只是對教師實驗過程的一個機械模仿。這樣機械化的教學模式嚴重阻礙了學生動手能力的培養，束縛了學生的創造性思維，不利于學生的科學素養的建立，基于此，改革現有的大學物理實驗教學模式，提高學生的實踐創新能力成為物理教學中的一項迫切任務。2.教學方法和教學內容落后。傳統的物理實驗教學方法是“教師統領實驗過程，學生機械模仿”，在此過程中，學生只是被動的接受知識，沒有充分發揮自身的主觀能動性。久而久之，學生會對教師形成一種依賴心理，在具體的實驗過程中“會看不會做”，并其怠于思考，使得學生形成一種模仿的思維定式，難以有所突破。學生學習的自覺性受挫，難以主動去發現問題并解決問題，不利于實踐創新能力的提高。另外，物理實驗教學內容比較落后，沒有很好的體現學科之間的共融性。大學物理實驗內容也基本是驗證性和測量的，利用學生的創新思維，出于學生自己的創造能力來設定的帶有研究性的內容相對匱乏。正是在此基礎上，與國外培養的物理實驗人才相比，中國物理知識方面的人才理論知識可以很豐富，但是具體到實踐操作中，卻難以有效的將理論知識與實踐相結合，而創新精神和獨立思考的能力更是缺乏。

二、大學物理實驗教學模式改革的優化策略

（一）改革物理實驗教學方法

傳統的物理實驗教學方法中，采取的是教師灌輸，學生被動接受的方式。實驗操作過程中，教師預先告知學生這次的實驗目的，并且在此基礎上，教師還會詳細的為學生講解實驗原理、實驗方法、實驗步驟、實驗過程中需要用到的儀器及其使用方法，并且還有相關的數據記錄、數據處理等信息。更甚者，有的教師為了使學生更加明白本次實驗的過程和步驟，在實驗開始之前把整個實驗過程在學生面前演示一遍。在此基礎上，教師在進行物理實驗教學之前就沒有必要讓學生對將要傳授的內容進行預習，學生也不需思考，這樣就對學生的學習造成了一定的負面影響。學生對教師的實驗過程也產生一種依賴性，在教師做完相關的實驗后，很多學生沉溺于教師的實驗過程中，卻難以理解其中涉及到的科學原理。也正是因為此，學生缺乏實踐操作的機會，沒有一定的實驗操作經驗，難以促進動手能力和創新能力的提升。即使是在具體的物理實驗過程中，教師也是為學生準備好一切，學生也不需要深入思考，只要按照教師給定的步驟加以演示就可以了。這種機械的實驗過程嚴重違背了學生的認知特點和認知發展規律，限制了學生學習的主動性和積極性，不利于提高學生的思維創新能力和實踐應用能力。鑒于此，在具體的物理實驗教學過程中，教師要充分尊重學生學習的主觀能動性，適應現代課程改革的要求，把課堂還給學生。在此基礎上，教師要改革物理實驗教學方法，可以從以下三方面做起：1.打破傳統的教學方式，以“學生預習，自主學習”為主，“教師引導”為輔。教師在物理實驗過程中，需要對實驗儀器和原理細致的介紹，牽涉到具體的實驗步驟和測量方法，教師要利用學生的自主創新能力，激發學生的創新思維，讓學生自行設計完；2.將物理實驗課以選課的形式出現。物理實驗課中會有學生必做的實驗，除此之外，教師還可以以學生對實驗課的實際需求為依據，結合學校對物理實驗課程的安排，在實踐發展的基礎上為學生開設選做實驗項目。既然是選作項目，那么學生就可以根據自身的實際學習情況和實驗能力來自主安排，在自己動手的過程在提升動手能力和實踐操作能力。教師通過這樣的教學安排，一方面可以鍛煉學生的基本實驗技能，另一方面又可以最大限度的調動學生學習的主觀能動性，同時，學生自覺發現和處理相關問題的能力也可以得到進一步提升。3.隨著時代的進步，計算機信息技術的應用范圍越來越廣泛，緊跟時代腳步，高校物理實驗教學中也應擴展計算機的應用范圍。計算機在高校物理實驗中有很高的應用價值，例如利用計算機來操控實驗的過程，收集相關的物理量，快速的將實驗數據記錄下來等，另外，利用計算機實施擬合分析，制作圖標等內容也是其應用表現。除此之外，教師利用計算機進行輔助教學，進行計算機管理，也屬于計算機在物理實驗教學過程中的應用范圍。當然，計算機在物理實驗中只是一種輔助性手段，它的應用可以方便物理實驗的進行，促使學生加深對物理原理的理解以及對實驗方法的掌握，在物理實踐中的應用仍是十分必要的。

（二）創新物理實驗教學內容

就現在很多大學開設的物理實驗課程而言，驗證性實驗是其最主要的表現內容。而相對應的，以學生的實際發展需要為基礎，集科學性和設計性為一體的實驗內容則比較少。基于現代的經濟發展環境，這樣的設置體系會妨礙高校對實踐應用型人才的培養，學生進行實踐創新的發展空間也被縮小，而學生通過實驗也難以提高自己分析問題和解決問題的能力。在一些高校中，受到學校生源條件的限制，在具體的物理實驗過程中，學生和實驗儀器一對一的現象并不少見。在此發展條件下，教師通過引導，使學生自己動手做實驗，來進一步提高學生的動手能力和實踐操作能力，同時也間接的加強了學生分析和解決實際問題的能力。但是在有些高校中，受到學生人數的限制，物理實驗課基本上是兩到三個學生共同做一個實驗，這樣的分配會在一定程度上激發少數學生的惰性思維。因此，他們在物理實驗中只是機械的記錄相關數據，而沒有主動動手和主動思考的習慣，這樣的話，這些學生就難以在具體的物理實驗過程中得到鍛煉，有些學生甚至對此感到厭煩。另外，如果高校設置的實驗項目有限，而其中的學生人數卻過多，那么物理實驗就難以適應學生的發展需求，也不能有效做到與物理理論知識課的同步。鑒于此，高校在開設物理實驗課的時候，要充分結合院校學生的實際水平和發展需要，以現有的物理實驗儀器為載體，調動學院教師的力量，以本院校中的物理實驗教學為基礎，科學編寫相關知識的物理實驗講義，其中涉及到的內容要充分體現物理實驗的實用性，并且在其中詳細闡明某項實驗在某些專業中的應用。以此物理講義為標準，學生在做某項實驗時，就不會產生這項實驗與所學專業有何關系的疑問。另外，為了適應社會對人才的需求，迎合現代科技發展的需要，同時也為了適應社會對實踐應用型人才的需求，高校的物理實驗課程中可適當融入一些富于實踐操作性的實驗項目，例如自行車及鐘表的拆裝等內容。社會在不斷發展，高校中的物理實驗也要與時俱進，為了進一步與社會科技發展接軌，高校要根據自身的實際發展情況和學生對自身能力的需求，適時改革物理實驗講義，使得物理實驗講義為學生提供實驗參考的同時，也能跟上時展的步伐。高校為了加強物理實驗教學的影響力，也可以迎合學生的對物理實驗的興趣，舉辦物理實驗設計大賽，使得高校學生更好地適應現代科技的發展。

（三）定量考核與定性考核相結合

物理實驗過程中，物理實驗的考核體系對科學判斷學生的實驗能力和評價學生的實驗成績具有重要的影響。物理實驗不同于理論知識學科，在它的評定過程中，物理實驗成績占據重要地位。正是鑒于這種學科的特殊性，其考核體系才更加需要完備。對物理實驗成績進行評定的過程中，教師往往以實驗報告的形式來加強對學生的考察，但是在具體的操作過程中，這種考察形式具有一定的弊端，實驗報告是以紙質的形式出現的，教師看到的只是學生實驗的結果，而難以看到學生實驗的整個過程。并且在這種考察形式中，即使學生不做實驗，也可以提交一份完整的實驗報告，因為學生可以抄襲其他學生的實驗數據實驗記錄。鑒于實驗的準確性和科學性，教師又很難發現實驗報告中的這些弊端。因此，教師在實際的物理實驗評定過程中，一定要創新實驗考核機制。在此，筆者建議利用定量考核與定性考核相結合的方式。在具體的考核過程中，教師要充分考慮到學生各方面的能力，考察的內容不能過于單一化，學生對實驗方法和技能的掌握，學生對待實驗和相關實驗問題的態度等內容都要納入考核體系，教師都要加以科學化的考察。從一定程度上說，這種全方位的考察，也是對學生學習積極性和學習主觀能動性的一種激發，讓學生充分重視物理實驗的過程，也讓他們明白物理實驗考察不只是一種簡單的成績判定，更是一種實踐能力和動手能力的考察。同時，也充分體現了評定的科學性和公正性。此外，口試、筆試以及現場操作等方式也可以被應用到成績考核中，為學生營造良好的實驗考核氛圍，加強學生對物理實驗的興趣，力爭考核標準更加科學，能全方位、公正地對學生進行實驗考核。

綜合來說，高校物理實驗不僅能提高學生的實踐應用能力，考察學生對理論知識的運用能力，還能培養學生獨立分析和解決問題的能力，強化學生創新思維能力。結合現代的經濟發展環境，社會對人才的培養也提出了更高的要求，實踐應用型人才受到社會的普遍關注。而高校中的物理實驗則著重培養學生的動手能力和觀察能力，迎合了社會對人才的需求趨勢。在此基礎上，高校要進一步適應現代經濟社會的發展，明確大學物理實驗教學中存在的問題，從物理實驗教學方法、物理實驗教學內容和物理成績考核體系三方面來改革大學的物理實驗教學模式，在此基礎上有效促進大學物理實驗教學效率的提高。

作者:薛禹 單位:北華大學物理學院

參考文獻：

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