一、實驗課缺乏興趣的原因
1.與中學物理教學的銜接
由于中學物理模塊化處理,學生學到的知識是不完整的,不同學校選學的內容不一樣,做過的實驗也不一樣。如此一來,有的學生沒學習到熱學、光學,有的沒學習到振動和波,有的沒學習到動量和近代物理知識。在中學,自習老師去輔導,有問題能及時得到解決;進入大學之后,物理學習更偏向抽象推導,依托強大的數學工具可以將研究進行得更深入,也更精確。在大學,老師對物理概念講解多,課堂知識密度大,低年級學生很不適應,導致實驗時,在理解實驗原理上感到困難,對實驗的重要性認識不夠,缺少基本的實驗操作技能,有的甚至連接簡單的線路都不會,只能是依葫蘆畫瓢地完成實驗報告。
2.大學物理實驗課和大學物理課在課程上的銜接
物理實驗從原來的物理課程中分離出來,形成了一門獨立的課程后,教學時間安排上與大學物理課不同步,大一下學期開始上實驗課,力、熱、電、光、近代物理各方面實驗全有。大學物理課還沒講到的知識可能在大學物理實驗課中就要用到,所以,在做實驗時難免會遇到一些新知識、新概念。這樣,老師講的就顯得多了,有點不像實驗課,這也導致學生對實驗課的不適應,加大了學生的認知難度,實驗時困難重重。
二、教學改進的幾點思考
1.大學物理實驗也要激發學生的學習興趣
其一,通過聯系生活實際,將本實驗的重要性告訴學生,可以激發學習興趣。教師在備課時應關注實驗在實際中的應用。比如,“用箱式電位差計測量熱電偶的溫差電動勢”,可以告訴學生,人們家里用的燃氣灶,其中有的電磁閥就是用溫差電動勢原理控制燃氣、及時報警的,簡單地講一下其工作原理。“RLC串聯電路的暫態過程研究”,一方面可以聯系供電設備中實際電路,當電源接通或斷開后的“瞬間”,這時電路中的電流或電壓可能出現過電壓或過電流的現象,如果不預先考慮到暫態過程中的過渡現象,電路元件便有損傷甚至毀壞的危險;另一方面,通過暫態過程的研究,還可以控制和利用過渡現象,如提高過渡的速度,可以獲得高電壓、大電流,起到延時等作用。“全息照相”,可以加進白光再現拍照,介紹生活中的全息防偽標識原理。“調相型磁通門實驗”,可以介紹磁通門測磁法在第二次世界大戰中被應用于探雷、探潛等方面,戰后被廣泛應用到地磁研究、地震預報研究等。這樣通過聯系生活實際進行教學會收到好的效果的。
其二,實驗課上要精講,多給學生操做和思考的時間培養興趣。教師要弄清學生做這個實驗的目的是什么,講解重點是什么。比如,“三線扭擺測轉動慣量”實驗,如果其教學目的是掌握測量原理和方法,訓練不確定度的計算,那么,其中公式的推導就不必細講,不要占用學生那么多的時間。如果老師還像教小學生那樣手把手地教學生怎么做實驗、怎么算不確定度,那么,學生只能模仿重復,而不會被激發興趣的。“吃人家嚼過的饃不香”,學生的興趣是在動手、動腦中培養起來的。
1.注重知識點的銜接,降低難度
大學物理與中學物理教學的銜接,是高校物理教師在大學低年級教學時必須面對的問題。但很多教師更多關注大學范圍的物理專題研究,而能夠深入了解中學物理教學內容的不多,對二者的銜接問題研究則更少。如果我們多一些關注中學物理教學內容是可以將二者的銜接問題處理好的。如“霍爾效應及其應用”實驗原理講解時,洛倫茲力的方向就可以用學生熟悉的左手定則加安培定則來判斷;“電表的改裝及其校準”“光電效應測普朗克常量”“受迫振動的研究”“惠斯通電橋測電阻”“示波器的使用”等實驗,可以多回顧中學做的實驗原理,讓學生感覺到大學物理與中學物理知識的銜接點及不同點。
2.課上多些探討,多些互動
大學物理實驗的目的要求學生能發現、提出、解決問題,提升自身的實驗能力。“用電子式沖擊電流計測互感”讀數不費時,可以在電路連接上下文章,搞點小動作,如設置一條導線斷路等;“邁克爾遜干涉儀的調節和使用”“分光儀的調節使用”“示波器的使用”可以搞個小競賽,看誰先按要求調試成功,分出等級。這樣讓大家討論互動,課堂也就不會死板,還能鍛煉學生的動手、動腦能力,進而解決一些實際問題。學生是學習的主體,在物理實驗教學中,教師要為學生的發展設計教學。只要教師認真分析、充分挖掘每一個實驗,那么,每一個實驗就都可以找到與學生的共鳴點。可以說,實驗課的教學要靠教師的研究、改進來使之逐步適應學生。
作者:劉運來 單位:中北大學理學院
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