标题 | 应用型本科高校物理探究性实验实施方案 |
范文 | 朱守金 边健 摘要:本文结合高校的自身条件,通过改革大学物理实验的教学形式和内容,使大学物理实验从基础性、设计性向探究性转变,以便提高学生的探究和创新能力。根据探究性实验的理念,提出了适合高校的大学物理探究性实验的实施方案。通过大学物理探究性实验的实施证明,大学开设物理探究性实验能发挥学生的主动性,提高学生的探究能力,能够培养适应社会需求的高素质人才。 关键词:大学物理;探究性实验;实施方案 中图分类号: TP311? ? ? ? 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2019)21-0115-02 开放科学(资源服务)标识码(OSID): Abstract: This paper combines the university's own conditions, through the reform of the teaching form and content of the university physics experiment, to transform the university physics experiment from basic, design to inquiry, in order to improve students' ability of inquiry and innovation. According to the concept of exploratory experiment, the implementation strategy of university physics inquiry experiment suitable for colleges and universities is proposed. Through the implementation of the university physics inquiry experiment, the university's physics inquiry experiment can give students the initiative, improve students' inquiry ability, and cultivate high-quality talents that meet the needs of the society. Key words: University physics; exploratory experiment; implementation plan 大学物理实验不仅是应用型本科院校理工科学生必修的基础实验课程,而且是培养学生的实验技能和方法的重要手段。它在培养学生科学实验能力、理论联系实际、严谨的治学态度、创新能力等方面起到重要的作用。因此,大学物理实验课的教学质量对人才的培养具有重大意义。目前,一些高校大学物理实验课仍以验证性实验、综合性实验为主,着重培养学生的基本实验技能、基本操作能力。隨着社会对人才素质要求的日趋提高,学生就业竞争日趋激烈,人们认识到要培养学生的探究和创新能力的重要性。 探究性实验是学生自己选题、实验、探索、分析、研究得出结论,是“做科学”的过程,是形成科学概念的认知活动。在大学物理实验教学中引入探究教学理念, 不仅可以改善传统实验教学模式所带来的种种弊端, 提高学生探究、创新思维能力、独立分析与解决问题的能力, 而且可以大大提升学生学习物理实验的兴趣, 充分发挥学生的主体性[1]。因此,大学物理探究性实验可以提高人才培养的质量。本文在吸取高校开设探究性实验的经验基础上[2],结合培养应用型人才的办学定位及长期的探究性实验教学经验,拟探讨大学物理探究性实验的实施方案。希望此研究能为大学物理探究性实验的发展提供必要的基础。 1大学物理探究性实验的特点 探究性实验教学是学生提出探究问题或教师创设问题情境,学生提出问题的假设和猜想,然后设计实验方案、实验、收集实验数据,通过对数据的分析得出结论的过程,其特点如下: 1)开放性 探究性实验在内容上是开放的,学生可以根据自身情况选择热点、难点问题或感兴趣的问题进行探究;探究性实验的场所是开放的,学生先提出探究的问题,推测可能的结果,通过已有的知识或查阅资料,写出合理的探究方案,再到实验室进行实验;对探究结果的要求是开放的,探究性实验可能有理想的结果,也可能没有结果,但只要对原因做出合理的分析,就是一个成功的实验。 2)自主性 学生自主选择探究内容,用已经掌握的知识和经验来探索、发现、解决并亲自实践,把知识纳入自己的认知结构中,并用来解决其他新问题。 3)过程性 探究性实验强调让学生像科学家那样,发现问题和解决问题,经历知识的发现、形成、应用、发展、再创新的一个完整过程。 2大学物理探究性实验的总体实施方案 根据大学物理探究性实验自主性、开放性和过程性的特点,精心设计了大学物理探究性实验的总体实施方案,如图1所示。学生先分层完成基础物理实验课,在开设探究性实验课之前开设辅导课,讲解探究性教学的概念、探究性教学的基本要素、大学物理探究性实验的基本流程、开放实验室的地点、实验报告的撰写、实验的考核等等,然后组织学生自拟或选题,学生设计出具体的实施方案交教师审核,审核通过后自主实验,完成数据记录、分析、处理,最后交报告或分析报告。 3 大学物理探究性实验教学的实施措施 3.1分层教学 学生的实验能力的培养,需要有一个循序渐进的过程。在实际教学中,我们结合自己学生的实际情况,决定采取分层教学的方式来提高学生的实验能力,将实验内容分为三个层次: 大学物理实验绪论课、基础物理实验、设计性实验。先开设大学物理实验绪论课,让学生掌握误差、测量的基本概念,掌握数据处理的基本方法;然后在实验技能的训练上,按实验的层次,由低到高,从基础到综合,循序渐进,逐步提高。在具体实施过程中,三个层次的内容在教学中又有相应的交叉,其目的是增加知识点综合性、有序地培养学生的实验能力。 3.2大学物理探究性实验辅导课 探究性的教学方式是最近国际教育界提倡的,学生不甚了解。为此,在开设大学物理探究性实验之前,我们有针对性的开设大学物理探究性实验辅导课,主要介绍探究性教学的概念、探究性教学的基本要素、大学物理探究性实验的基本流程、开放实验室的地点、实验报告的撰写、实验的考核等等,使学生对大学物理探究性实验有全面的了解。 3.3分组探究 探究性实验是要求学生自己提出问题,自己分析问题,提出解决问题的方法,完成实验并得出结论。由此可见,探究性实验对学生的综合能力要求较高,为了保证实验的正常进行,采取分组探究的形式。探究内容相似的或能力、优势相互互补的同学可以组成一个小组,共同完成一个实验。在老师确定实验内容或学生提出探究内容后,老师主要负责讲解仪器的使用注意事项、答疑、审核实验方案等。学生通过小组讨论、交流,确定实验的具体方案,选择实验仪器,制定详细的实验步骤,然后设计实验记录表格、做实验记录数据并对数据进行处理,最后得出实验结论并完成实验报告的撰写。通过探究性实验,学生经历了科学探究的全过程,体会到科学探究的乐趣,体现了团队合作能力,调动了学生学习的积极性,培养了学生的创新和探究能力。 3.4开放实验室 学生在做探究性实验的过程中,会遇到实验仪器使用、实验方案和步骤的合理性、实验条件等方面的问题,也会遇到意想不到的一些问题和现象。这就要求学生要不断探索,找到产生问题和现象的原因,解决问题。学生可能需要大量的时间来完成实验,这就要求实验室是开放的,教学方式是开放的,从而保证探究性实验的顺利完成。 3.5强调实验过程管理 为了加强实验过程的管理和提高教学质量,采取了一系列措施。(1)将《实验室规章制度》《学生实验守则》《实验室规章制度》等规章和主要仪器使用说明书张贴在实验室内。(2)实验室制定专门的探究性实验室工作日志、探究性實验仪器使用记录本。 为了加强对学生的管理,实验室所有的实验仪器都要有存档卡片、实验讲义、仪器使用说明书。实验室开放期间,学生要认真填写实验运行记录本。为了对学生的行为进行规范,要求学生设计出探究性实验方案,必须由相关老师审核并签字,学生探究性实验数据也必须由任课老师签字,最后将两次签字附在实验报告上,否则本次实验记为零分。学生在离开实验室时,要将仪器损坏情况进行登记并及时维修。 3.6实验考核 在基础实验完成以后就开设大学物理探究性实验,为了保证大学物理探究性实验的顺利进行,把探究性实验作为本学期实验成绩的重要参考。老师给出大学物理探究性实验的目的和要求或者学生根据自己的兴趣和爱好选择探究的方向,学生结合实验中心现有的设备,自己设计实验方案,交负责的老师审核,学生选择实验仪器,自主完成实验,然后提交实验报告、论文、计算机课件模拟等,老师根据方案的科学性、可行性,数据、报告的情况综合给出成绩。对学有余力的学生,在完成基本实验的基础上,可以根据学生的能力和条件,给出一个方向,学生经过查找资料确定自己的研究课题,通过教师的指导完成相应的实验,这对学生的自主意识和创新意识的培养有非常积极的作用。 4总结 本文通过对探究性实验的教学方法、特点等进行详细的介绍,从应用型本科高校的要求出发,设计了大学物理探究性实验的总体实施方案,并对大学物理探究性实验的实施措施进行了探讨。通过探究性实验的手段,让学生在较短时间内能够深刻认识和理解物理规律、知识和原理,所以加大探究性实验比重,是提高大学物理实验课教学效果及效率的有效手段。 参考文献: [1] 丁邦平. 探究式科学教学: 类型与特征[J].教育研究,2010(10): 82 -85. [2] 靳玉乐.探究教学论[M].重庆:西南师范大学出版社,2001. 【通联编辑:唐一东】 |
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