學(xué)科教育論文-高職物理實(shí)驗(yàn)與理論課整合的嘗試.doc

學(xué)科教育論文-高職物理實(shí)驗(yàn)與理論課整合的嘗試摘要：為改變高職物理課偏重理論、脫離專業(yè)需要的現(xiàn)狀，將實(shí)驗(yàn)課與理論課整合，以實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)，教授專業(yè)需要的物理知識(shí)，可以強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力，降低學(xué)習(xí)難度，充分體現(xiàn)高職教育的特色。關(guān)鍵詞：高職；物理教學(xué)；實(shí)驗(yàn)課改革；整合物理作為高職院校的文化基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成，具有不可替代的作用。然而，傳統(tǒng)的高職物理課實(shí)際上是大學(xué)物理的濃縮和簡(jiǎn)化，偏重理論教學(xué)，追求物理知識(shí)體系的完整性，嚴(yán)重脫離了高職院校的教學(xué)實(shí)際，與“培養(yǎng)生產(chǎn)一線高技能型人才”的高職教育目標(biāo)也不相適應(yīng)，所以，高職物理課教學(xué)改革勢(shì)在必行。2004年秋，我院在機(jī)械工程系進(jìn)行了試點(diǎn)，停開了物理理論課，將物理實(shí)驗(yàn)與理論課進(jìn)行整合。如今這項(xiàng)改革正在進(jìn)行當(dāng)中，效果良好。以下是我們的做法和體會(huì)。整合的思路在了解學(xué)生實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，我們對(duì)專業(yè)課所涉及的物理知識(shí)進(jìn)行了過濾，結(jié)合我院的實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況，制定了如下改革思路：將物理理論課與實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行整合，以實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)，向?qū)W生傳授與專業(yè)課有關(guān)的物理知識(shí)，淡化理論知識(shí)講授，刪去純數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，強(qiáng)化動(dòng)手能力培養(yǎng)，體現(xiàn)高職教育的特色。物理教學(xué)改革的思路有了，全新的物理課定位也就確定了。為配合這項(xiàng)改革，我們?cè)跂|南大學(xué)出版社的支持下，編輯出版了配套教材物理與試驗(yàn)。整合的實(shí)施（一）以實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)，講授物理知識(shí)在教學(xué)過程中，我們沒有系統(tǒng)地講述完整的物理學(xué)理論知識(shí)，而是將專業(yè)所需要的物理概念以實(shí)驗(yàn)的形式加以呈現(xiàn)。動(dòng)力學(xué)內(nèi)容往往是物理理論教學(xué)的重點(diǎn)，我們只選取了其中的幾個(gè)概念，也就是學(xué)生后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)中所需要的物理量進(jìn)行講授，以物理量為核心對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展。例如，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)中經(jīng)常要用到的概念，我們以中學(xué)物理知識(shí)為基礎(chǔ)，從質(zhì)點(diǎn)概念引出了剛體概念；從描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量位移、速度、加速度引出了描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量角位移、角速度、角加速度；運(yùn)用類比法從質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式引出了剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；從描述質(zhì)點(diǎn)慣性大小的物理量質(zhì)量，類比引出了描述剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的物理量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，后又對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量這個(gè)物理量通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了測(cè)定。本次實(shí)驗(yàn)舍棄了復(fù)雜的理論論證和公式推導(dǎo)，著重講解了各物理量的物理意義及相互關(guān)系，完全可以滿足機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和機(jī)械制造基礎(chǔ)兩門專業(yè)課對(duì)相關(guān)知識(shí)的需求。從理論到實(shí)踐，加深了學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的認(rèn)識(shí)，學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的理解和掌握也相對(duì)容易得多。教授長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)，我們安排了刻度尺、游標(biāo)卡尺、千分尺、光杠桿的使用操作實(shí)驗(yàn)。在本次實(shí)驗(yàn)中，貫徹了比較法、機(jī)械放大法、光學(xué)放大法，目的在于教會(huì)學(xué)生基本長(zhǎng)度的測(cè)量、微小長(zhǎng)度的測(cè)量以及長(zhǎng)度的估算。同時(shí)，總結(jié)出了有刻度儀器的一般使用方法：一看、二測(cè)、三讀、四記?！耙豢础?，是測(cè)量時(shí)的第一步，就是要看儀器的“0”點(diǎn)、最小分度值和量程。對(duì)不同的測(cè)量?jī)x器側(cè)重點(diǎn)有所不同?！岸y(cè)”，是測(cè)量時(shí)的第二步，就是在明確儀器的“0”點(diǎn)、最小分度值和量程之后的實(shí)際測(cè)量過程?！叭x”，是測(cè)量的第三步，讀數(shù)時(shí)視線和刻度面垂直，對(duì)可估讀的儀器，要估讀到最小分度的下一位?！八挠洝?，是測(cè)量的最后一步，就是要使用科學(xué)計(jì)數(shù)法并注意有效數(shù)字的位數(shù)。對(duì)于這個(gè)通用的使用方法，我們?cè)诳潭瘸叩氖褂?、游?biāo)卡尺的使用、千分尺的使用、物理天平的使用、多用電表的使用等多個(gè)實(shí)驗(yàn)中反復(fù)強(qiáng)調(diào)，不斷強(qiáng)化。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，融入理論知識(shí)，如系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差的概念，各種誤差產(chǎn)生的原因、消除以及減少誤差的方法，基本的誤差理論和誤差傳遞知識(shí)，根據(jù)不同的測(cè)量精度選擇不同儀器方法等等。（二）反復(fù)強(qiáng)化，逐步提高學(xué)生將來(lái)工作中需要使用的工具和專業(yè)課學(xué)習(xí)中需要使用的儀器，如游標(biāo)卡尺、千分尺、物理天平、萬(wàn)用表、QJ45線路故障測(cè)試儀、電子計(jì)時(shí)器等需要通過多次實(shí)驗(yàn)和反復(fù)使用。同一種儀器雖在多個(gè)實(shí)驗(yàn)中重復(fù)使用，但不是簡(jiǎn)單的、機(jī)械的重復(fù)。我們反復(fù)強(qiáng)調(diào)，不同的實(shí)驗(yàn)條件有各自不同的使用方法，力爭(zhēng)使學(xué)生對(duì)各種儀器有較全面的理解。在多個(gè)實(shí)驗(yàn)中反復(fù)強(qiáng)化列表法、圖解法、逐插法等基本的數(shù)據(jù)處理方法以及水平調(diào)整、共線調(diào)整等基本的實(shí)驗(yàn)技能。教會(huì)學(xué)生根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求選取不同的數(shù)據(jù)處理方法和結(jié)果表示方法。（三）密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)的運(yùn)用在長(zhǎng)度測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，我們讓學(xué)生在自己身體上找出1米、1分米、1厘米、1毫米的具體部位，估算教室的面積，教學(xué)樓和學(xué)校水塔的高度。在質(zhì)量測(cè)量中，我們要求學(xué)生估算1個(gè)雞蛋、1個(gè)蘋果、1瓶洗發(fā)水、1袋洗衣粉、一位同學(xué)的質(zhì)量，力爭(zhēng)使學(xué)生在頭腦中對(duì)一些基本計(jì)量單位形成直觀概念。在“電源輸出功率與負(fù)載電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)之后，我們安排學(xué)生了解擴(kuò)音機(jī)與揚(yáng)聲器的配接方法以及定壓式與定阻式接法的差別。（四）做好三個(gè)轉(zhuǎn)變與傳統(tǒng)的物理課相比，在實(shí)施過程中，我們做到了三個(gè)轉(zhuǎn)變：一是授課場(chǎng)所的轉(zhuǎn)變。教學(xué)計(jì)劃給定的42學(xué)時(shí)，我們只在教室上了6節(jié)，其余都在物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性。二是授課時(shí)間分配的轉(zhuǎn)變。每個(gè)實(shí)驗(yàn)3個(gè)學(xué)時(shí)，理論講解1學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)操作2學(xué)時(shí)，增加實(shí)際動(dòng)手操作時(shí)間。三是授課重點(diǎn)的轉(zhuǎn)變。由以重要物理理論知識(shí)的講解為重點(diǎn)，轉(zhuǎn)向以重要物理定律的運(yùn)用、與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合以及實(shí)驗(yàn)條件的實(shí)現(xiàn)為重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)的能力。取得的效果將物理理論課與實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行整合，在我院是第一次。為及時(shí)了解改革效果，我們對(duì)對(duì)口升學(xué)的04115班和普招的04122班采取了問卷調(diào)查。根據(jù)反饋的信息，我們認(rèn)為，此項(xiàng)教學(xué)改革收到如下效果。（一）充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性由于物理課的自身特點(diǎn)以及學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)滯后等原因，對(duì)物理理論課學(xué)生普遍感到難學(xué)難懂，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高。經(jīng)過改革的物理課，省去了難學(xué)難懂的理論公式推導(dǎo)，減輕了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生感到物理不再是一門難掌握的課程。物理課采用在實(shí)驗(yàn)室授課的方式，學(xué)生不僅能看，而且能動(dòng)手操作，聽課情緒異常高漲，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理課的興趣，極大地調(diào)動(dòng)了他們的學(xué)習(xí)積極性。（二）提高了學(xué)生的動(dòng)手操作能力學(xué)生在中學(xué)階段很少動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，缺少必要的實(shí)驗(yàn)常識(shí)，缺乏基本的實(shí)驗(yàn)技能，動(dòng)手操作能力普遍不高。開始的幾次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)儀器的擺放、器材的拆裝次序、每個(gè)線頭的連接等，每一步都需要教師手把手地指導(dǎo)演示，出現(xiàn)錯(cuò)誤學(xué)生也不能自行排除，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中連最基本的串并聯(lián)電路都連不通。通過一個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，學(xué)生大多能根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，按照實(shí)驗(yàn)要求，合理擺放實(shí)驗(yàn)儀器，自行組織實(shí)驗(yàn)步驟，正確采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正誤，實(shí)驗(yàn)故障率也大大降低。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤，也能借助多用電表自行排除，動(dòng)手能力有了顯著的提高。按學(xué)生自己的話說(shuō)：現(xiàn)在做實(shí)驗(yàn)得心應(yīng)手了。（三）培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神根據(jù)各個(gè)班級(jí)學(xué)生人數(shù)的差異，每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組通常由36人組成。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生只有合理分工，團(tuán)結(jié)協(xié)作，才能順利完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高實(shí)驗(yàn)效率。試驗(yàn)過程中團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神培養(yǎng)，是物理理論課無(wú)法完成的