优化近代物理实验教学效果的实践

摘 要 为了进一步优化近代物理实验课程的教学效果,有针对性地开展了改革教学方法和教学评价的实践尝试,探索具有地方师范院校特色的近代物理实验课程改革方案.

关 键 词近代物理实验 教学效果 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A

Practice Study on Optimization of Modern

Physics Experiments Teaching Effect

ZHANG Tiancheng, Horiyagchi

（College of Physics and Electronic Information, Inner Mongolia Normal University, Hohhot, Inner Mongolia 010022）

Abstract To further optimize the modern physics experiment teaching effectiveness, targeted to carry out the reform of teaching methods and teaching evaluation practices attempt to explore the characteristics of the local normal university has modern physics experiment course reform program.

Key words modern physics experiment； teaching effectiveness； teaching reform

近代物理实验是高等师范院校物理学专业开设的一门重要的基础课程.如何开展好这门课程的教学,让学生真正从中受益显得尤为重要.本文作者根据自身实际教学环境,针对当前的近代物理实验教学现状,尝试进行了一些改善教学效果的改革实践,期望对教学效果带来改观.

1.开展形式多样的预习活动,明确预习任务,保障预习的实际效果

实验课前的预习是成功开展实验课教学的关键.学生传统的预习方式仅是看实验讲义、重复讲义内容写预习报告,不仅给学造成繁重、枯燥的负担,预期效果也一般.久而久之好多同学流于形式,课前照抄实验讲义,将预习环节简单化.学生课前预习不充分,对一些实验内容的原理理解不透彻,对仪器认识就不明确.针对这些弊端开展了多信息渠道的预习方式,充分利用校原网络进行实验前的预习,共享一些实验内容.如制作一些具体实验项目的音、视频课件、设计一些仿真实验,给出一些优质的网络教学参考资源,激发学生的学习兴趣,在生动的预习素材中对实验内容有全面的了解,让学生在课前对实验内容有了全方位的接触,熟悉实验环境、进行模拟操作、强化实验目的.对于一些耗时、难度大的实验项目可以预约,提前进入实验室熟悉仪器,在实验室完成预习工作.实施这些举措后,学生预习效果明显好于前者,而且从实验课件及模拟操作环境中还能发现一些问题,留在实验过程中进行解决,进一步激发了学生的学习兴趣.

2.充分体现学生在实验过程中的主体性,强化学习的主动性,让学生进行研究性学习

由于近代物理实验项目内容复杂、仪器操作难度大,传统教学模式中教师会就实验原理、目的、操作过程、仪器介绍、注意事项等逐一进行讲解,并带领学生熟悉实验过程,学生可按照讲解内容再现实验过程.这种“全讲型”的教学模式对说学生而言,虽然接受信息快、实验完成得快,但是由于学生自己真正参与实验的过程较少,收不到预期的教学效果,实验后自然就忘得快,实验只是个重复过程,学生只知表面,很难理解到实验本身的意义,势必会对以后的学习造成惰性.

2.1 重点检查学生的预习情况

根据预习情况有针对性地讲解实验过程,使学生明确本次实验的目的,根据学生的预习情况设置问题,让学生带着问题开展实验,激发学生通过实验来解决问题的兴趣,使学生主动地动脑思考与动手操作,从而使实验顺利完成.

2.2 几种教学改革实践尝试

（1）问题导向型.引导学生将复杂的实验内容分步骤完成,教师主动设置一些容易引起认知冲突的问题,让学生在实验过程中逐步解决.明确了实验任务的前提下,让学生带着问题进行实验,解决问题带来的愉悦,会促使学生有了更进一步探索学习的信心,直至完成整个实验内容,而不至于在实验一开始就失去信心,草率了事.如塞曼效应实验中光源为笔形汞灯,实际通过测微目镜观察到的却是圆环,是什么装置致使物与像有如此明显差异,再利用白纸当背板引出滤光现象,通过观察圆环数目变化引出消光现象等.借此对实验中用到的光学器件的作用有了明确的认识,也就明白了导轨上光学器件的摆放次序.又如光速测量实验,众所周知光速非常大,实验室中不可能进行直接测量,那么如此高的光波频率如何测量,通过降频处理进而引出拍频波的含义.

（2）信号分步观察型.对于一些模块化组合仪器,昂贵,学生动手操作的空间有限,通常调整几个旋钮、按键就能完成实验,学生只能看到最终的信号反馈,看不到中间信号处理转换的过程.在保证安全的前提下,可以按照实验进程有目的地引导学生观测不同处理阶段的信号,真正理解实验过程.如铁磁共振实验中,分别观察经过检波后的信号、磁场信号、两者的叠加信号,在这过程中理解扫场的作用.又如核磁共振实验中可以将扫场信号、共振检波信号同时接入示波器进行比对,从中可以看出共振信号间隔均匀排列的意义.

（3）综合比对型.将相互有联系的不同实验项目进行综合比对,通过实验手段的比对来培养学生的发散性思维,类似于“一题多解”.如测定电子荷质比的方法：塞曼效应法、磁聚焦法,两种实验方法差别很大,涉及不同领域的理论知识,通过综合比对使学生明确实验目的一定的前提下,完成实验的过程可以不同,使学生的思维不局限在一个确定的实验项目中.又如通过综合比对不同测量光速的方法体现出实验技术的进展及精巧实验技能的应用.

针对学生开展实验时的一些通病,强化学生的实验研究、动手能力,引导学生在实验过程中合作、探究.一些学生对实验原理理解得不够透彻,在不明白实验目的的前提下开展实验,过程中只能记得一些零乱的实验步骤,对实验整体上没有清晰的认识,一些关键的实验环节把握不准,也就很难搞懂这个实验的“真谛”,最后只能草草记录一些实验数据收尾,后来的数据处理及实验总结也就无从下手了.又如学生在实验中分工明确,一人负责操作,一人负责记录数据,遇到问题询问上一组同学的操作过程,不检测思索的重复,恰恰是这种在遇到关键问题的地方代之以简单解决问题的办法,收到的效果自然就不好.可以在实验结束时预留10分钟的时间进行总结,让同学们交流实验经验、检查预留问题的解决情况、讨论实验中遇到的问题,解决问题带来的愉悦也是实验有效开展的回馈,为下次实验的进行打下了良好的基础.通过总结,锻炼了学生的语言表达能力,同时也增强了课程的教学效果,都是一些比较好的方法.

3.巩固课后教学成果,改革实验课考核环节

课后督促实验报告的规范完成,进一步落实实验过程中问题的解决情况,对于一些新问题的提出尤以表扬.教师及时批阅实验报告,下次开始新的实验项目时及时将意见反馈给学生.制定符合学生实际情况的课程考核细则,开展平时考核与期末考核相结合的模式全方位考察学生的实验技能,加大平时考核环节,使学生的实验成绩重点体现在平时的实验过程中.

4.总结

近代物理实验课程改革是一项系统的、综合性的工作,重视学生在学习活动中的主体地位,培养学生的实验研究探索能力,需要我们在今后的工作中投入更多的精力和时间去不断改进和完善教学.