物理实验教学改革论文

2022-04-17

[摘要]中职教育是为我们国家培养专业人才的地方,在中职教育当中,物理实验教学是很重要的组成部分。今天小编为大家推荐《物理实验教学改革论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

物理实验教学改革论文 篇1:

新课改下的初中物理实验教学改革模式探索

摘 要:新课改下,传统的物理实验教学模式已经无法适应物理教学发展需要,为了进一步提升物理实验教学的有效性,要求教师从实际出发,不断创新物理实验教学方法。基于此,本文针对初中物理实验教学改革模式进行探究,简要分析了实验教学的意义及当下教学中的主要问题,提出优化物理实验教学模式的具体措施,以期提高物理教学水平,促进初中物理教学改革发展。

关键词:初中物理;实验教学;情境创设;评价标准

【Key words】Junior high school physics;Experimental teaching;Situation creation;Evaluation criteria

實验教学是初中物理教学的重要手段,能够将抽象的物理知识以实验演示的形式直观化呈现出来,让学生在动手操作的过程中了解实验原理,内化物理知识。但当前物理实验教学中还存在硬件设施不完善、教学过于形式化与单一化及教学范围狭小、内容欠缺等问题,要求教师结合物理教学特点与学生的学习情况做具体分析,采取可行的教学措施,确保物理实验教学质量与效率。

1.初中物理教学中运用实验教学模式的重要性

物理课程具有较强的实用性,学习物理知识不仅能够武装学生的知识头脑,还能启发学生的物理思维,多方面培养学生的知识技能和学科素养。新课改要求下,初中物理教学必须突破传统教学模式的局限,不断创新教学方法,满足学生的个性化学习需求,而实验教学模式在物理教学中有着重要的应用价值,通过实验演示的方式,将抽象的物理知识直观地呈现出来,调动学生的多种感知器官,让学生在观察实验及参与操作的过程中,增强课堂体验感,使学生真正感受到学习的快乐,以提高物理课堂效果。其在初中物理教学中的运用作用主要体现在以下几方面:一是锻炼学生观察能力。物理教学与现实生活存在着一定的关联性,比如,在生活中常见的摩擦生电、水变水蒸气等,这些物理现象无不体现着丰富的物理知识,教师利用生活中随处可见的物理现象开展实验教学,为学生展示一些充满趣味的物理小实验,不仅可以帮助学生理解物理知识内容,还能引导学生主动观察生活中的现象,拓展学生的思维空间,强化学生的观察能力;二是提高学生探究能力。实验教学不只是教师展示实验操作的过程,也是学生参与实验及动手操作实验的过程,由教师指导学生按照实验方案操作实验,增强学生的实践能力。尤其对于一些难以讲授或者学生不易理解的物理规律及概念,运用实验教学方法可以降低学生的理解难度,激发学生的求知欲望,提升学生的探究能力;三是培养学生实验能力。物理教学中开展实验教学的目的,是为了让学生在观察实验中能够更好地理解与消化物理知识,以实验操作导出物理结论,引导学生思考问题,积极探寻解决问题的有效方法,确保学习效率,提高学习效果。

2.当前初中物理实验教学中存在的问题

第一,硬件设施不完善。初中物理实验教学需要借助大量的实验设备来完成教学活动,但由于经济条件的限制,部分学校可能存在物理实验器具不足的情况,使学生在参与实验操作过程中缺少可使用的实验硬件或者多名学生共用一种实验器具,无法满足学生的实验操作需求。同时,多数学校还存在实验器具老旧的问题,未能及时更新现有器具,使一些缺乏使用功能的硬件设施应用于实验操作中,影响物理实验结果的准确性,对学生的认知带来不良影响。第二,教学过于形式化。目前许多初中学校教师在物理教学中采用了实验教学方法,通过设计一些实验帮助学生理解物理知识内容,然而不免存在部分教师对实验教学模式认知不清的情况,将实验教学简单的阐释为论证道理的过程,多采用多媒体播放实验教学视频,未能考虑到学生的实验参与感受,仅把物理实验教学当成一项教学工作,以应付考试或者教学检查,无法发挥实验教学模式的应用作用。此外,部分教师为了不影响课堂教学进度,对于物理实验内容一笔带过,让学生机械化记忆知识点,使学生对实验课堂的参与性不高,也容易打消学生的学习热情。第三,教学方式较死板。通常来讲,教学方法对于一门课程的教学有很大影响,若教师未能根据学生的学习情况而盲目地开展教学活动,则无法保证教学方法的有效性,而当前多数教师在物理实验教学中仍旧采用老旧、死板的教学方法,按照课本教材内容开展实验教学活动或者直接向学生交代实验步骤,让学生按部就班的进行物理实验操作,使整个实验过程过于机械化,达不到实验教学的理想效果。第四,教学范围狭小、内容欠缺。实验教学的目的不仅仅是为了增强学生对物理知识的理解,也是对学生观察能力、探究能力、实践能力等综合能力的锻炼与提升,因此,实验教学内容必须足够丰富,能够引起学生的实验参与兴趣。但受传统应试化教育思想的影响,多数教师在物理教学中开展的实验教学内容多为课内教材知识点,在指导学生进行实验时,也是完全参照课本教材的要求,未能结合当下教学发展的具体情况作任何变动与创新,只是重复操作教材中的实验步骤,迎合标准结论,使学生感受不到实验的乐趣,影响物理实验教学效果。

3.新课改下初中物理实验教学模式的优化措施

(1)创造实验参与机会,增强课堂教学效果

在初中教育阶段,抓住学生的兴趣心理十分重要,这就需要教师不能局限于教材知识的讲解,还应注重学生的实践训练,让学生动手参与物理实验,了解实验原理、操作过程以及实验意义等,启发学生的创造性思维。教师通过创设实验机会,让学生真正参与到实验中,激发学生的物理学习兴趣,强化学生的实践动手能力,帮助学生理解与学习物理知识,提升学生的学习效率。例如,在教“电流的测量”这一课时,教师不仅要让学生知道电流的单位及单位换算,还要让学生学会电流表的使用方法,掌握电流表的读数技巧,对此,教师可以在教学中开展相关实验,让学生参与实验操作过程,组织学生观察小灯泡发光情况,并与其他学生探讨小灯泡的发光原因,使学生知道灯泡越亮电流越强以及灯泡越暗电流越弱的知识,以实验培养学生使用电学仪器的技能。

(2)基于课内教材内容,创新实验教学方法

实验教学应参照物理教材所讲的知识内容,但依据课本并非是完全按照教材进行教学,而是要有所创新,不能局限于教材,要有目的、有计划地开展每一步实验操作任務,确保物理实验教学成效。一方面,教师要对教材上的实验内容加以改造,适当增加教材上没有的物理小实验或者对教材中的实验操作内容进行补充说明,增强学生对知识点的理解。另一方面,教师可以根据原有实验教学内容创编新的实验例题,尤其对于当前教材更新周期长的问题,及时创新实验教学内容,既符合物理教学发展要求,又能满足学生的学习需要。例如,在教“测量小灯泡的电功率”时,应让学生掌握用电流表测量小灯泡电功率的方法,教师可以事先准备好电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等试验器具,指导学生参考课本教材实验内容操作实验,并引导学生回忆测电阻实验,拓展学生的实验思路,锻炼学生的实验能力。

(3)创设实验冲突情景,营造课堂实验氛围

初中物理教学应用实验教学模式旨在让学生更好地理解物理知识,将重难点问题理解透彻,但在实际运用过程中,由于实验的难易程度与学生的学习水平发生冲突,使学生很难完全投入实验活动中,无法取得良好的课堂教学效果。因此,要求教师创设实验情境,将学生从紧张的学习氛围中释放出来,借助多媒体设备增强实验的趣味性,打破学生对传统物理实验的认知,将学生的思想聚焦于课堂学习中,引导学生集中注意力,配合教师完成实验。例如,在教“焦耳定律”时,教师要让学生掌握电热与电流、电阻与通电时间的关系,进一步巩固焦耳定律知识,可以在课堂教学中开展实验活动,引导学生联系生活中电器通电后伴随热现象的例子,自然地导入学习情景,使学生在观察物理实验中认识电流的热效应,学会用焦耳定律计算,提高学生的知识运用能力。

(4)通过演示实验过程,突破教学重点难点

据调查统计,绝大多数初中学生在学习物理知识过程中都会遇到一些难度较大的物理问题,单靠教师填鸭式讲解,不能让学生完全理解知识内容,使学生对物理知识的理解仅停留在表层含义,无法将知识理解透彻,久而久之会磨灭学生的学习自信心,打消学生的学习积极性。因此,教师可以依据学生的心理特点,同时考虑到学生的认知能力,有计划地开展物理实验活动,通过演示实验过程,让学生观察实验中的物理现象,并引导学生在实验观察与操作中主动提出问题,突破重难点知识,锻炼学生的问题分析能力。例如,在教“串、并联电路中电压规律”时,教师可以设计实验内容,将电压分别接入电源两端,测量两端的电压大小,指导学生根据实验演示结果作出对应的电路图,并将实验结果记录在表格中,引导学生结合所学知识,探寻物理知识规律,学会利用串联、并联电路电压规律解决物理问题,攻克重难点知识,强化学生的解题能力。

(5)制定课程评价标准,优化实验教学模式

新课改下初中物理实验教学除了要完善实验教学内容与改进实验教学方法,还应注重课程评价标准的创新,以此优化物理实验教学模式,满足学生的个性化学习需要。在以往的物理课程考试中,为了能够有效检测学生的学习效果,通常会采用测试的方式对学生的阶段性学习进行检验,而物理课程考试多以纸质考试为主,重在引导学生死记硬背物理知识点,缺少实践训练,这就需要教师完善课程评价标准,采用理论与实验相结合的方式进行测评,提高学生的综合能力。例如,在检测学生对“磁现象与磁场”这部分知识的理解程度时,教师除了设计卷面问题,还可以组织学生回顾课堂实验内容,动手操作实验,并将自己的实验设计、实验过程与结果记录下来,使学生真正理解磁极之间的相互作用规律,增强物理课堂效果。

4. 结论

在初中物理教学中应用实验教学模式不仅可以锻炼学生的观察能力,提高学生的探究能力,还能培养学生的思维能力与实践能力。在今后的物理实验教学中,要求教师为学生创造更多的实验参与机会,让学生真正参与到实验活动中,基于课内教材内容,优化实验教学方法,巧设实验冲突情景,集中学生注意力,通过演示实验过程,指导学生攻克学习重难点,并制定统一的课程评价标准,不断改进与创新实验教学模式,提升物理实验教学效果。

参考文献

[1]张瑞元.浅谈新课程改革中初中物理实验教学[J].试题与研究,2020(36):48-49.

[2]陈晓玲.浅谈初中物理实验教学的思考与实践[J].考试周刊,2020(A3):121-122.

[3]何永平.初中物理教学中培养学生实验能力的对策[J].学周刊,2021(03):95-96.

[4]成晨.提高初中物理实验教学效率的策略研究[J].中学生数理化(教与学),2021(01):39.

[5]程嘉慈.初中物理探究式实验教学的现状及优化策略分析[J].试题与研究,2020(35):197.

作者:王龙顺

物理实验教学改革论文 篇2:

中职物理实验教学改革研究

[摘           要]  中职教育是为我们国家培养专业人才的地方,在中职教育当中,物理实验教学是很重要的组成部分。物理作为中职教育当中的重要学科,主要就是以观察和实验作为基础,所以我们在对学生进行物理教学的过程当中,应当对实验教学加以重视,应当采用适当的教学方式和方法,对当下的中职物理实验教学进行改革,从而提升中职物理教学的效率以及整个中职教育的质量和水平,为我们国家培养出更加优秀的专业型人才。对中职物理实验教学的现状进行分析,并且寻找合适的方法,对当下的中职物理实验教学进行改革,希望能够提供一些帮助。

[关    键   词]  中职教育;物理实验教学;改革;研究

在对学生进行中职教育的过程当中,除了要对专业学科进行深入的教学之外,对学生进行综合素质的培育也是十分重要的组成部分,并且新课程改革也提出了要对学生进行综合素质的培育,这就使得物理这门学科在中职教育当中的作用显得格外重要。

物理作为中职教育当中的一门重要的学科,对于学生的动手操作能力和综合素质方面的培育作用是无可替代的,在中职教育过程中对学生进行物理教学,能够有效完成新课程改革对我们提出的新要求。

在中职物理教育的过程当中,主要是通过观察和实验进行的,而在这个过程中实验教学尤其重要。通过实验教学能够帮助学生提升动手操作的能力,学生在进行物理实验的过程中对物理的理论知识也能够有更加深入的认知,通过物理实验教学的进行,也能够对学生进行素质教育。

一、当下中职物理实验教学当中存在的问题

想要对当下的中职物理实验教学进行改革,来提升中职物理实验教学的效率,首先就要对中职物理实验教学的现状进行分析,对目前中职物理实验教学当中存在的问题进行具体的、有针对性的解决才行。目前的中职物理实验教学当中,主要存在以下几方面的问题。

(一)重视程度不足

关于中职物理实验教学重视程度不足的问题,我们要通过学校、教师和学生三个方面来进行细致的分析。首先,在学校方面,由于中职教育是对学生进行专业教学的教育部分,所以在日常的中职教育教学过程当中,相比于对学生进行物理实验的教学,更多的是进行各专业知识的教学。虽说当下新课程改革已经提出了要对学生进行素质教育的要求,但是有很多的中职教育对素质教育没有一个深入、全面的理解。在教学过程中,素质教育的部分比较薄弱,或者是在物理实验教学中对学生综合素质的培育作用没有全面的认知,所以这就导致在进行中职教育的过程中,对物理实验教学部分并不是很重视。由于中职教育的教育理念还是没有很好地进行调整,在教学过程中,相较于对学生进行综合素质的培育,更加注重学生的学习成绩,所以对于物理实验教学的开展并不是很重视。在很多的中职教育当中,物理课程的占比较少,教师在进行教学的过程当中就会遇到很多的障碍,严重影响了正常的教学进度。

其次就是在进行中职物理教学的过程中,大部分的中职物理教师相较于物理实验的教学,更为注重对学生进行物理理论知识的教学。有很大一部分的中职物理教师,在进行教学的过程当中,自身的教学理念没有及时转变过来,相比于学生综合素质的提升,更注重学生的考试成绩,所以在进行教学的过程当中,就会更加注重对学生的物理理论知识的教学,而对于物理实验教学部分就会选择忽视,导致学生的动手操作能力得不到提升,对于物理知识也不能進行深入的理解。

最后就是学生在进行物理实验的学习过程当中,由于学校和教师对物理的实验教学都不是很重视,所以在潜移默化的影响下,学生就会认为物理实验的教学并不是很重要,所以在进行学习的过程中也就不会过多地进行注意,导致整个中职物理实验教学的失败。

(二)学生基础较差

在进行中职物理实验教学的过程中,造成教学阻碍的另一个问题就是大部分的中职学生的学习基础都比较差。中职学生大多是由于在初中的学习过程当中自身的学习成绩较差,导致没有办法顺利进入高中学习或者是对于高中学习没有信心,所以才进入到中职教育进行专业技能的学习。在进行教学的过程中,教师就会发现,这些学生对知识的学习有一定的难度,自身的学习基础比较差,所以也就导致在进行教学的过程当中遇到了很多的阻碍。

学生想要进行物理实验,首先就要对物理知识有一定的了解和学习,只有在物理知识的支撑之下才能够进行有效的物理实验,在这个过程当中才能够有所收获,学生的物理学习基础较差,就导致在进行物理实验教学的过程当中受到了很多的阻碍。

(三)缺少进行物理实验学习的积极性

在进行中职物理实验教学的过程中,如果学生没有足够的物理实验学习的积极性,那么物理实验教学的效率也就不可能会很高,在目前的中职物理实验教学当中,造成学生没有足够学习积极性的原因主要有以下两个方面。

1.正如前面所提到的,在进行中职物理实验教学的过程中,大部分的学生物理学习基础比较差,所以就导致他们在进行物理学习的过程中对教师所讲解的内容一知半解,在进行学习的过程中有很大的困难,久而久之就会导致这些学生对物理的学习没有足够的信心。在教师带领学生进行物理实验的过程中,由于没有足够的信心,所以在进行实验之前就会认定自己会失败,所以对于物理实验的学习也就没有了足够的兴趣。

2.教师在进行物理实验教学之前,往往都会对物理实验当中需要用到的实验器材以及这些实验器材的具体使用方法进行介绍,在这个过程当中就会花费掉很多的时间,导致正常的实验时间得不到很好的保障,学生在这个过程当中也就对物理实验失去了耐心,在进行实验的过程当中也就没有了足够的兴趣。

二、中职物理实验教学改革策略

在目前的中职物理实验教学的过程当中,正如前面所述,存在着许多值得我们重视的问题,所以想要进行更加高效的中职物理实验教学,就要对当前中职物理实验教学当中存在的问题进行有效解决,对中职物理实验教学进行改革。

(一)提升重视程度

想要对中职物理实验教学进行改革,实现更加高效的中职物理实验教学,首先我们要做到的就是对中职物理实验教学保持足够的重视。在中职学校的方面,我们要积极转变教学的理念,注重对学生进行综合素质的培育,帮助学生实现更好的成长。在进行课程教学的过程中,要提升物理教学在整个中职教育阶段所占据的比重,保证物理教学的进度能够进行有效完成,学生也能够接收到更多、更高效的物理教育。对于在进行物理实验的过程中需要使用的设备,学校一定要进行积极的引入,确保在中职物理实验教学的过程中,学生能有足够的物理实验材料进行应用,保证物理实验教学能够正常有序进行。

其次在教师的方面,也要对自己的教学观念进行转变,相较于对学生进行理论知识的教学,应当更加注重应用能力和综合素质的培育;相较于学生的考试成绩,应当更加重视学生在物理学习的过程中得到的提升。要对教师进行相关方面的培训,使得教师能够正确认知到物理实验教学的目标,对学生进行素质教育。

最后在学生的方面,只要学校和教师对物理实验能够进行足够的重视,那么学生在平时的学习过程当中,也就能够受到潜移默化的影响,对物理实验的学习也就能够更加重视,使自身得到更加全面的发展,完成素质教育的目标。

(二)多注重基础教学

大多数的中职学生物理学习的基础都比较差,所以教师在进行物理实验教学的过程中就会遇到很多的问题。如果教师不对学生进行物理基础的教学,那么学生在进行学习的过程中就会遇到很多的问题,在进行物理实验的时候也就会遇到很多的麻烦,导致物理实验没有办法有序地进行下去。但是如果教师在进行物理实验教学的过程中,花费了太多的时间来对学生进行物理基础的教学,那么就會导致教学的进度没有办法保证,学生没有足够的时间来进行物理实验,所以这在教学的过程中为教师带来了很大的困扰。

中职物理教师在进行物理实验教学的过程中,要学会利用好课程之外的时间对学生进行物理基础的教学。教师可以利用好课后的时间对学生进行物理基础知识的辅导,这样教师在正常进行物理实验教学的过程中,也就有了足够的时间来帮助学生进行物理实验。教师也可以利用慕课的方式,让学生在正常的课程学习之后,回到家里利用互联网终端设备,进行慕课的观看和学习;在进行慕课学习的过程当中,学生的物理基础知识也就能够有所提升,帮助学生更好地进行物理实验的学习,也能够保证正常的物理实验教学进度。

(三)培育学生的学习积极性

兴趣是最好的老师,如果学生在进行物理实验学习的过程中,没有一定的学习兴趣,对于进行物理实验没有积极性,那么物理实验教学的效率也就一定不会很高。在对学生进行物理实验学习的积极性培养过程当中,首先就是我们已经提到过的,对学生进行物理基础的教学,只有学生有了一定的物理学习基础,那么在进行物理实验的过程中才能够有一定的学习积极性。

其次,物理教师在进行物理实验教学的过程中,要对进行物理器材讲解的时间进行压缩,给予学生更多的时间来进行物理实验的操作,这样学生才能够有足够的学习兴趣。教师在进行物理实验教学之前,可以让学生对即将进行的物理实验内容进行预习,在进行实验之前有一定的了解,这样教师在进行物理实验教学之前就能够省去一定的时间,学生也就能够有更多的时间来进行物理实验的操作,提升物理实验教学的质量和效率。

在中职教育当中,物理实验教学是一个重要的部分,通过物理实验教学的进行,能够培育学生的综合素质。在进行中职物理实验教学的过程中,学校和教师一定要转变观念,重视物理实验的教学,教师也要对学生进行物理基础知识的教学,并且培育学生进行物理实验学习的积极性,保障物理实验教学的有序进行,完成对学生进行素质教育的目标。

参考文献:

[1]邢兆雄.中职物理教学中培养学生综合技能探讨[J].中国教育技术装备,2018(15):107-109.

[2]安东芬,郝昭.运用现代信息技术促进中职物理教学改革[J].中国农村教育,2019(5):38.

[3]肖永彬.中职物理实验教学之我见[J].职业,2012(6):45.

[4]陈丽娟.浅谈中职物理实验教学的合作学习模式[J].职业,2014(32):161.

◎编辑 司 楠

作者:牛可新

物理实验教学改革论文 篇3:

基于MOOCs 的大学物理实验教学改革和实践

摘 要 本文通过对大学物理实验课程教学中存在的教学手段单一、现代技术应用不足、学生对实验的思考探索欠缺等问题的分析,提出了在大学物理实验课程教学中建立基于MOOCs 的“网络课程 + 面授 + 课后讨论”教学模式,以达到充分利用学生碎片化学习时间,丰富实验教学手段,提升学生的实验兴趣,培养学生动手和创新能力的目的。

关键词 大学物理实验课程 MOOCs 实验教学模式

Reform and Practice of College Physics Experiment Teaching Based on MOOCS

——Take Zhejiang A & F University as an example

NI Yongzhou, ZHOU Guoquan, XU Yiqing, ZHOU Yimin

(College of Sceince, Zhejiang A & F University, Hangzhou, Zhejiang 311300)

“大学物理实验”课程是对高等院校理工科专业学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基礎课。其内涵的实验方法、思想、仪器和技术,在培养与提高科学实验能力和从事科学实验的素质等方面具有重要的意义。

1 我校“大学物理实验”课程教学现状

目前我校的“大学物理实验”课程教学主要采用分层次实验项目的开放教学,首先是通过基础实验积累实验知识和实验技能,培养良好的实验规范;其次是利用近代综合实验注重培养实验能力和思维能力;最后通过设计实验为培养学生能独立自主地进行科学实验研究工作的能力。分层次实验项目的开放教学通过多年的实践,为培养我校学生的实验能力起到了重要作用。但是在实际实验教学中,还存在着一定的问题,主要表现在:

1.1实验教学手段落后单一

目前“大学物理实验”课程的教学还是处在老师讲解演示,学生做的模式。在这种模式下,学生一味地重复教师的讲解,对实验的原理、方法、结论缺少自己的思考,不利于培养学生的自我学习、自我探究的能力,也不利于培养学生的创新思维。

1.2现代化教学技术应用不足

目前,我校的“大学物理实验”课程建有基于物理实验教学中心服务器的实验预习、预约、门禁管理系统,也建立了一些虚拟仿真实验,但是数量较少,不利于学生的碎片化学习。也缺乏实验的微课视频,学生的预习也主要是针对实验原理进行的预习,进实验室前缺乏对实验仪器的了解,仪器的操作使用都要等着教师讲解。另外交流互动途径缺乏,学生与老师的沟通主要通过QQ群,由于学生在实验课前对实验仪器操作、实验过程不了解,因此QQ群交流的内容也集中在实验管理上,学生对实验教学的内容提不出问题进行交流互动。

1.3学生对实验的思考探索欠缺

目前,我校“大学物理实验”课程每一个实验项目的完结主要通过学生书写实验报告,实验报告流于模板化、形式化,学生写实验报告时对实验的过程、方法、数据缺乏反思,实验结束后对所做过的实验根本不再思考探究,这不利于学生创新能力的培养。

2 基于MOOCs 的大学物理实验教学模式的构建

针对我校“大学物理实验”课程教学存在的问题,我们设计了基于MOOCs 的“网络微课视频+网络互动+面授”教学模式,[1-3]通过课前预习讨论交流,课堂教师组织实验,课后分析研究的教学过程,以达到充分利用学生碎片化学习时间,丰富实验教学手段,提升学生的实验兴趣,培养学生动手和创新能力,同时达到加强师生交流,转变师生教学关系的目的。

2.1 课前预习系统的构建

物理实验课前的预习是物理实验教学的重要环节,学生通过预习,了解实验的原理和实验的基本操作过程和方法,对进入实验室开展实验有重要作用。目前我校“大学物理实验”课程的教学要求学生在进入实验室开展实验之前进行实验预习,并书写预习报告,但是学生的实验预习经常存在以下问题:

(1)实验内容与理论教学进度不一致,导致学生对实验的原理缺乏理解。物理实验课的开设由于实验场地、器材的限制,往往不能与理论教学同步进行。学生在预习实验时,一些实验的原理在理论课上还没有上过,学生需要自学原理,导致一些学习能力欠缺的同学无法理解实验原理,只是根据教材抄写一下完成预习报告就算了,起不到实验预习的效果。

(2)学生没有看到实验仪器进行预习,对实验操作的整体认识不足。学生在实验课前预习时,主要是根据教材预习。虽然教材上有仪器介绍,但是学生没有看到仪器实物,对实验操作的整体认识不足。

(3)学生的预习效果没有评测。目前我校“大学物理实验”课程的预习只要求学生完成预习报告的书写,教师在实验课教学中也只是检查一下学生的预习报告,对于学生是否是真正预习了,预习的效果如何没有完善的评价,导致学生的预习效果没有办法保证。

针对以上情况,我们建设了“大学物理实验”网络课程,在课程构架上设置了预习模块,特别针对学生预习录制实验原理讲解、仪器介绍视频。学生在预习时,通过视频学习,可以更好地理解实验原理,了解实验仪器的结构和基本操作,从而真正达到实验预习的目的。同时,我们针对学生预习应该到达的效果设计了实验预习检测单元,编写了学生在预习中应该掌握的知识点的测验题。学生在预习后需要完成测验,一方面便于教师了解学生的预习情况,另一方面也是加深学生对实验知识的理解。

2.2 课内教学方式的转变

大学物理实验课程的教学与理论课程的教学有很大的区别。在实验课的教学中,学生一般需要在3个课时内完成一个实验。在短短的3个课时内,学生既要掌握实验原理,又要学习实验仪器的使用,并完成实验任务的测量,时间其实是比较紧张的,所以实验指导教师为了顺利完成教学,一般会花20-30分钟的时间讲解实验原理和仪器使用方法,然后指导学生完成实验。很多学生在短时间内并不能完全掌握仪器的正确使用方式,特别是一些仪器调节过程比较复杂时,学生往往只能不断求助教师,而教师需要指导十几组实验只能疲于奔命,最后往往变成教师直接给学生调节仪器,实验客车锻炼学生动手能力的目的也就无从谈起了。

针对实验课程学生动手少的问题,我们主要是转换教师的身份,教师在实验课中尽量少讲少动,将更多的精力放在实验课堂的组织上,而指导学生的任务则通过以下方式解决。

(1)实验原理的讲解通过视频,并且放在课前预习中,让学生在课前预习中就学习和理解实验原理。

(2)录制仪器调节视频,让学生通过视频学习仪器的使用规则。在录制视频时,我们将实验仪器的操作尽量分解,一步操作一个视频,视频的时间尽可能短,使得学生可以在碰到不理解的操作步骤时,最快地反复观看视频进行学习。

学生通过视频学习仪器操作,极大地解放了教师。教师可以有更多地时间去组织整个实验教学,同时观测学生的实验情况,对于真正存在实验困难的学生进行指导。从而真正到达锻炼学生动手能力的实验目的。

2.3 课后实验探究的实践

我校“大学物理实验”课程每一个实验项目的完结主要通过学生书写实验报告,目前来看,学生书写的实验报告流于模板化、形式化,对实验的过程、方法、数据缺乏反思,实验结束后对所做过的实验根本不再思考探究,这不利于学生创新能力的培养。针对以上问题,我们主要进行了以下调整:

(1)强化学生对实验数据的分析。实验结果的数据分析是得出实验结果的重要过程,不管是验证性实验还是设计性实验,数据结果都是必不可少的。而且目前国家对测量数据的分析有严格的规范,让学生掌握符合国家要求的规范化的处理数据的能力是实验的重要目的。因此,我们在实验中强化了学生对实验数据处理的要求,一方面要求学生正确、准确获得实验数据,不得弄虚作假,另一方面要求学生掌握正确的数据处理方式,并且要求学生能够通过实验数据分析进一步理解实验原理,从而真正完成通过理论设计实验到验证理论的过程,培养学生理论联系实际的能力。

(2)强化学生对操作过程的理解。实验的操作是培养学生动手能力的关键,实验课程需要培养学生规范有效的操作,而一个实验操作是否规范的标志就是最后实验误差的大小。让学生掌握误差分析的方法,正确分析误差的来源,对改进、提高学生操作能力很有帮助。我们在学生书写实验报告时要求学生全面分析实验,正确提出实验可能产生误差的操作过程,强化学生对操作过程的理解,从而进一步培养学生掌握正确的实验操作方法。

(3)强化课后讨论。只要仔细反思,不管是成功的实验还是失败的实验都还让学生有收获。因此课后反思讨论是加深学生对实验理解的必要环节,我们在网络课程中设计了课后讨论环节,选取学生实验报告中问题最多的部分,让学生在网上讨论分析其中的错误,从而加深学生对实验的理解。

3 基于MOOCs 的大学物理实验教学改革的成效

在实行基于MOOCs 的“网络课程 + 面授 + 课后讨论”教学模式后,设置了课前预习,预习测验,仪器操作视频学习,课后讨论交流等环节,便于学生利用碎片化时间进行学习,提高了学生的学习效率。

(1)设置课前预习,学生通过网络课程的实验原理视频和仪器介绍视频进行预习,可以更好地理解实验原理,了解实验仪器的结构和基本操作,从而真正达到实验预习的目的。

(2)针对学生预习应该到达的效果设计了实验预习检测单元,编写了学生在预习中应该掌握的知识点的测验题。学生在预习后需要完成测验,一方面便于教师了解学生的预习情况,另一方面也是加深学生对实验知识的理解。

(3)录制仪器调节视频,让学生在实验课中通过视频学习仪器的调节,使得学生可以更加直观的理解实验仪器的调节方法和调节现象。

(4)完善课后分析研究,改变过去实验上完就结束的方式,增加学生对实验的分析研究,通过网络课程设置的讨论区,有实验指导教师上传存在问题较多的实验报告,让学生进行讨论,提高学生对实验过程、结论进一步理解。

综上所述,基于MOOCs 的大学物理实验教学能够极大地提高学生对实验课程的学习,对于锻炼学生的动手能力,提升学生独立利用实验开展研究有重大地帮助。

基金項目:2019年度浙江农林大学校级教育教学改革项目“基于Moocs的大学物理实验教学改革”(JG2019007)

参考文献

[1] 卢佃清,李新华,王勇,唐小村,王莉.“大学物理实验”课程教学体系的构建[J].淮海工学院学报(人文社会科学版),2019,17(4):138-140.

[2] 倪燕茹.大学物理实验在线开放课程教学模式探索[J].物理实验,2018,38(10):37-40.

[3] 吴庆州,王涛.基于MOOC创新物理实验教学模式的研究与实践[J].物理实验,2017,37(8):40-43.

作者:倪涌舟 周国泉 徐一清 周益民

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