大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的對(duì)比分析

閆淑卿　馬珊珊　鄭銳

摘 要 本文對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)常采用的幾種教學(xué)方法進(jìn)行了對(duì)比分析研究，結(jié)果表明：PPT課件的應(yīng)用能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，同時(shí)分析認(rèn)為課前以微課形式進(jìn)行預(yù)習(xí)和課上利用PPT課件講授相結(jié)合的方式教學(xué)，能有效地提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 教學(xué)方法 微課

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2018.02.056

Comparison and Analysis of Teaching Method of University Physics Experiment

YAN Shuqing， MA Shanshan， ZHENG Rui

（School of Mathematics and Statistics， North China University of Water Resources and Electric Power， Zhengzhou， Henan 450000）

Abstract The paper has？been？focused on several teaching methods used in university physics experiment. The results show that the application of PPT courseware can effectively improve the students' learning efficiency， a combination of teaching methods of preview before class in the form of microlecture， and using PPT courseware in the class， can effectively improve the teaching effect of physics experiment.

Keywords university physics experiment； teaching method； microlecture

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后首先要接受的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。[1-2]通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，不僅可以使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握物理概念和規(guī)律，而且可以使學(xué)生掌握基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)提高學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、創(chuàng)新思維能力、聯(lián)系實(shí)際分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生從而完成從事科學(xué)研究的基本訓(xùn)練，同時(shí)為下一步專業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基于此，如何利用好有限的課堂講授時(shí)間，提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，并借此促進(jìn)提高大學(xué)生其它課程的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量，成為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師需要認(rèn)真思考的問(wèn)題。

本文從本校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際出發(fā)，結(jié)合目前高等院校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排和具體過(guò)程，將幾種常用的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行對(duì)比分析，目的是選擇更加適合本校學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，提高現(xiàn)存的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力，同時(shí)為其他院校提供可參考的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

1 常用實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

目前，針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，常見的實(shí)驗(yàn)方法有：自主學(xué)習(xí)法、理論講授法、實(shí)物演示法、PPT教學(xué)、微課等模式。

所謂自主學(xué)習(xí)法，就是老師將實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和主要內(nèi)容及注意事項(xiàng)等寫于黑板上，學(xué)生參照黑板獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。

理論講授法（A），是指實(shí)驗(yàn)教師利用課堂30分鐘的時(shí)間，對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論指導(dǎo)，講述其實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)內(nèi)容及注意事項(xiàng)。

實(shí)物演示法（B）：是教師在講授其理論的基礎(chǔ)上，將實(shí)驗(yàn)儀器放置講臺(tái)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的描述和講解。

PPT教學(xué)（C）是將授課內(nèi)容制作成PPT課件，進(jìn)行多媒體授課；

微課[3-5]（D）是以視頻為主要載體，教師圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)有針對(duì)性地進(jìn)行內(nèi)容設(shè)計(jì)，將其呈現(xiàn)在學(xué)生面前。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的對(duì)比研究

針對(duì)高校常見的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教授方法，本文選擇2016級(jí)10個(gè)班的學(xué)生，每?jī)蓚€(gè)班為一組，共分為5組，以未做過(guò)的“電位差計(jì)校準(zhǔn)微安表”實(shí)驗(yàn)為例，進(jìn)行對(duì)比分析。由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程大都是針對(duì)剛?cè)雽W(xué)的一年級(jí)新生，很多儀器沒有接觸過(guò)，讓其獨(dú)立完成難度系數(shù)較大，考慮到學(xué)生人身安全和可能導(dǎo)致的儀器高損壞率，本文沒有將“自主學(xué)習(xí)法”列為分析對(duì)象。對(duì)于其它四種方法，以實(shí)驗(yàn)的完成率為研究對(duì)比對(duì)象，其結(jié)果如表1所示。

其中，微課是根據(jù)“電位差計(jì)校準(zhǔn)微安表”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，結(jié)合實(shí)驗(yàn)儀器和學(xué)生情況，內(nèi)容包括電位差計(jì)的基本原理，校準(zhǔn)微安表的方法，儀器介紹和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的注意事項(xiàng)等，將其錄制成10～20分鐘的微課課件，提供給學(xué)生，要求其在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)電位差計(jì)的知識(shí)有系統(tǒng)的理解，課上老師在針對(duì)其實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3 結(jié)果的分析與討論

從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況來(lái)看，將現(xiàn)代化的信息手段應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。單純的理論講授（A）學(xué)生的完成率最低，主要原因是，實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)過(guò)程一般分為三步，首先是理論知識(shí)的講解，其次是實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容及要求，最后是實(shí)驗(yàn)的具體步驟及注意事項(xiàng)。在很大程度上理論的講解是不斷地重復(fù)和驗(yàn)證教材上已有的定理和定律，哪怕老師講得再好，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難免會(huì)覺得枯燥和沒有挑戰(zhàn)性，導(dǎo)致學(xué)生注意力分散不集中。一般來(lái)講，大學(xué)學(xué)生的注意力集中在一件事情上的時(shí)間在15分鐘左右，長(zhǎng)時(shí)間地學(xué)習(xí)很容易讓學(xué)生感到疲勞從而失去耐心。在這種情況下，當(dāng)講到實(shí)驗(yàn)的具體操作情況時(shí)，學(xué)生沒能引起足夠的注意，造成講課時(shí)沒有聽、實(shí)驗(yàn)時(shí)瞎摸瞎撞浪費(fèi)時(shí)間，從而很難在規(guī)定時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)。

當(dāng)老師講電位差計(jì)搬到講臺(tái)進(jìn)行實(shí)物演示時(shí)，能夠再次集中學(xué)生的注意力，促使學(xué)生認(rèn)真聽課，但是由于儀器大小有限以及講臺(tái)距離的限制，尤其后排的學(xué)生很難看到完整的演示內(nèi)容并理解其實(shí)驗(yàn)具體步驟，導(dǎo)致實(shí)物演示后完成率提高的幅度不大。相對(duì)來(lái)講，利用PPT制作課件應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，通過(guò)大屏幕將實(shí)驗(yàn)的目的、原理以及內(nèi)容展示給學(xué)生，一方面可以節(jié)約授課時(shí)間，在課堂上拓展知識(shí)量，例如增添實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容，拓展學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高注意力，另一方面，對(duì)于大型的不方便課堂演示的儀器，可以通過(guò)實(shí)物照片或視頻的形式放映在課件上，增強(qiáng)學(xué)生的理解力，又有效地照顧到了后排學(xué)生，從而提高了整體教學(xué)質(zhì)量。

微課以視頻的形式將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容呈現(xiàn)給大家，可以說(shuō)是讓教學(xué)內(nèi)容變得更加直觀形象，生動(dòng)有趣，易于學(xué)生接受。但是在本次測(cè)試中并沒有取得更好的效果，分析認(rèn)為其主要原因是學(xué)生的重視程度不夠，作為基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)課程，很難讓學(xué)生有對(duì)待專業(yè)課一樣的態(tài)度去認(rèn)真學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。從其預(yù)習(xí)的程度來(lái)看，很多學(xué)生只是把實(shí)驗(yàn)講義上的內(nèi)容照抄到報(bào)告上，以應(yīng)付教師的檢查，敷衍了事。所以，在課前認(rèn)真去學(xué)習(xí)微課內(nèi)容的人不多。但是，以微課的形式進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，本文認(rèn)為還是有必要進(jìn)行下去。因?yàn)閷?duì)于對(duì)實(shí)驗(yàn)感興趣、喜歡琢磨研究的學(xué)生，可以根據(jù)自己的需要有選擇性地進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率，從而對(duì)學(xué)生達(dá)到優(yōu)中選優(yōu)的效果。

因此，本文認(rèn)為綜合上述授課方法，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)要取得最優(yōu)效果，應(yīng)是課前預(yù)習(xí)和課堂講述的結(jié)合，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做成微課放在校網(wǎng)上供學(xué)生課前預(yù)習(xí)，同時(shí)課堂以PPT課件的形式將內(nèi)容展示給學(xué)生，達(dá)到更為有效的教學(xué)效果。

4 小結(jié)

針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)常采用的教學(xué)方法，本文選擇基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)“電位差計(jì)校準(zhǔn)微安表”，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了對(duì)比分析研究，從其實(shí)驗(yàn)完成率上來(lái)看，PPT課件的應(yīng)用能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，其原因在于其讓教學(xué)內(nèi)容變得形象直觀，圖文并茂，易于被學(xué)生接受?？紤]到微課的優(yōu)勢(shì)，本文認(rèn)為課前以微課形式預(yù)習(xí)和課上利用PPT課件講授相結(jié)合的方式，能更有效地提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

2015年河南省教育技術(shù)裝備和實(shí)踐教育研究立項(xiàng)課題（編號(hào)：GZS073（河南省教育廳 教技裝[2016]35號(hào)））

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