對職業(yè)院校物理實驗教學(xué)設(shè)計的探討

1、對職業(yè)院校物理實驗教學(xué)設(shè)計的探討 【摘要】文章從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)技術(shù)三個方面探討職業(yè)院校物理實驗教學(xué)設(shè)計的設(shè)計過程。教學(xué)內(nèi)容方面包括：實驗內(nèi)容系列化、專題化，開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗；教學(xué)方法方面包括開展探究式學(xué)習(xí)；教學(xué)技術(shù)方面包括：基于虛擬仿真技術(shù)的物理實驗教學(xué)，建設(shè)物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、選課和排課系統(tǒng)。通過準(zhǔn)實驗研究發(fā)現(xiàn)，整合技術(shù)的物理實驗教學(xué)能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、信息素養(yǎng)和協(xié)作能力等。 【關(guān)鍵詞】物理實驗；教學(xué)設(shè)計：準(zhǔn)實驗研究 物理是實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理實驗是將理論應(yīng)用于實踐的實踐課，實驗在物理教學(xué)中占有舉足輕重的地位。很多學(xué)校對物理實驗教學(xué)重視程度高，實驗教學(xué)改革呈現(xiàn)多樣

2、化趨勢。實驗的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法仍有待不斷重新審查和改進(jìn)，大部分學(xué)校的基礎(chǔ)實驗教學(xué)經(jīng)費(fèi)仍顯不足。很多學(xué)校物理實驗教學(xué)也存在不足，教學(xué)內(nèi)容不全且需充實現(xiàn)代科技成就：物理實驗教學(xué)從屬于物理理論的教學(xué)，學(xué)生對實驗課的重視程度和積極性不夠；教學(xué)中要求學(xué)生掌握的與實驗相關(guān)的知識面比較薄弱；開設(shè)的設(shè)計性、研究型實驗的學(xué)生容量??；近年來教師數(shù)量及教學(xué)資源的增幅遠(yuǎn)低于學(xué)生數(shù)量的增幅，影響了教學(xué)質(zhì)量的改善和提高。利用信息技術(shù)彌補(bǔ)物理實驗教學(xué)中的不足，是提升教學(xué)質(zhì)量的重要途徑，但是如何將技術(shù)有效整合到教學(xué)實踐中，利用技術(shù)進(jìn)行教學(xué)管理和模式的改革，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)及良好的實踐習(xí)慣，掌握規(guī)范的實驗分析方法等，則

3、需要在真實具體的情境中進(jìn)行設(shè)計。本文從整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識出發(fā)，對理實驗教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行了整合。 1.物理實驗教學(xué)的內(nèi)容探討 物理學(xué)科由內(nèi)容知識、教學(xué)法知識和技術(shù)知識三個基本要素組成并由三者相互作用和影響而形成的知識體。教師要有效地將學(xué)科內(nèi)容、教學(xué)法和教育技術(shù)三種關(guān)鍵知識 整合起來，而超越三者的新興知識形態(tài)。物理實驗教學(xué)基于多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用適當(dāng)?shù)拇髮W(xué)物理實驗教學(xué)方法，在進(jìn)行大學(xué)物理實驗教學(xué)內(nèi)容知識傳授的同時，可使學(xué)生的信息素養(yǎng)、協(xié)作能力、高階思維能力等多元能力得到發(fā)展。目前現(xiàn)代教育技術(shù)手段在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用已不少，如在實驗理論講授中，運(yùn)用電子教案、實物投影和插播錄像等手

4、段，將講課、演示和實驗結(jié)合起來。但是現(xiàn)代教育技術(shù)與大學(xué)物理實驗教學(xué)的深層次整合尚需深入研究。 1.1分析學(xué)習(xí)者特征。物理實驗教學(xué)旨在培養(yǎng)大學(xué)生敏銳的觀察力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力及實際操作能力，在教學(xué)中應(yīng)注重實驗內(nèi)容的系列化、專題化：應(yīng)結(jié)合教學(xué)實際，側(cè)重于綜合性、設(shè)計性實驗的開設(shè)。將實驗內(nèi)容系列化、專題化。大學(xué)物理實驗室眾多的實驗項目和實驗設(shè)備及其所涉及的實驗原理、實驗方法、實驗儀器等有某種關(guān)聯(lián)，將若干相關(guān)的實驗進(jìn)行專題組合，使實驗教學(xué)內(nèi)容系列化、專題化，以便學(xué)生在不同的實驗中多次涉及某種實驗原理，方法或儀器，以促進(jìn)學(xué)生的理解，達(dá)到舉一反三、觸類旁通的學(xué)習(xí)效果。開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗。綜合性、設(shè)計性實

5、驗是近幾年來在物理實驗教學(xué)改革中出現(xiàn)的一種新的實驗教學(xué)形式，旨在開發(fā)學(xué)生智能，培養(yǎng)創(chuàng)新思維與提高學(xué)生實踐能力，是當(dāng)前物理實驗教學(xué)的一個發(fā)展方向。綜合性、設(shè)計性實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生對實驗課的興趣，鍛煉學(xué)生的動手能力，更重要的是可以提高學(xué)生的科研能力，促進(jìn)學(xué)生深入研究和探索，使學(xué)生的科學(xué)實驗素質(zhì)和知識創(chuàng)新能力得到明顯提高. 1.2利用現(xiàn)代信息技術(shù)，設(shè)計物理實驗學(xué)習(xí)環(huán)境?，F(xiàn)代多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)與課程教學(xué)的深層次整合。利用現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)資源豐富、表現(xiàn)形式多樣的現(xiàn)代化學(xué)習(xí)環(huán)境，拓展傳統(tǒng)課堂容量，可有效促進(jìn)大物理實驗教學(xué)質(zhì)量的提升。利用計算機(jī)對實驗儀器、設(shè)備甚至實驗室進(jìn)行虛擬仿真，

6、創(chuàng)建一個可視化的實驗操作平臺，學(xué)生可在虛擬的實驗操作平臺上進(jìn)行各種實驗，完成與真實實驗相一致的教學(xué)要求和內(nèi)容，獲得物理實驗的結(jié)果。幫助學(xué)生更有效、快速、準(zhǔn)確地揭示實驗的本質(zhì)和規(guī)律，增強(qiáng)學(xué)生在實驗中的情感體驗。建設(shè)物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可以有效提高學(xué)生對實驗的掌握與理解。物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺包括大學(xué)物理多媒體展示平臺、在線作業(yè)、在線測試等。學(xué)生可以在網(wǎng)上預(yù)約實驗、預(yù)習(xí)實驗，如遇到問題，也可在網(wǎng)上進(jìn)行交流、答疑等.物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺既可用作課堂教學(xué)的適時指導(dǎo)，也可用作課前課后的輔導(dǎo)。 1.3教學(xué)策略的研宄。傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)是由教師講解與示范，之后學(xué)生再進(jìn)行實驗操作，這種教學(xué)模式未能給學(xué)生留下足夠

7、的探究空間，忽視了學(xué)生主體性作用的發(fā)揮。物理實驗教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生動手實踐能力和科學(xué)探究精神的培養(yǎng)，因此應(yīng)注重探究式教學(xué)以及基于問題的學(xué)習(xí)等教學(xué)方法的應(yīng)用。開展物理實驗的探宄式教學(xué)。這種教學(xué)模式是以學(xué)生的主體活動為中心，以內(nèi)容、任務(wù)或問題為載體，引發(fā)學(xué)生的探究與思考。這種教學(xué)模式突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體性的發(fā)揮，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動手實踐能力與主動探宄精神的培養(yǎng)，能夠充分調(diào)動學(xué)生的自覺性、主動性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和團(tuán)隊意識。在物理實驗教學(xué)中開展基于問題的學(xué)習(xí)，將實驗的實施從問題的提出、調(diào)研及解決思路出發(fā)，到分析論證、利用設(shè)備平臺解決實際問題和完成對實踐過程的總結(jié)等，都圍繞問題展開。 2.物理實

8、驗教學(xué)的應(yīng)用 其次應(yīng)用教學(xué)技術(shù)，開發(fā)了物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺.該平臺實現(xiàn)了實驗室及實驗設(shè)備的在線預(yù)約與管理，實現(xiàn)了在線的學(xué)生管理、作業(yè)管理等功能。本實驗采用基于問題的學(xué)習(xí)方法。具體流程如下：“創(chuàng)設(shè)實驗問題情境分析實驗問題確定實驗問題制訂實驗解決方案一一實施實驗方案總結(jié)評價反思”，整個實驗教學(xué)以問題為核心，以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題、反思問題，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，激發(fā)學(xué)生的小組協(xié)作興趣，加深對問題的理解，最終實現(xiàn)問題的解決及實驗知識的掌握。通過整合技術(shù)的物理實驗教學(xué)方法；因變量是學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、信息素養(yǎng)、協(xié)作能力；干擾變量是學(xué)生能力的自然成長。在進(jìn)行整合技術(shù)的物理實驗教學(xué)實驗之前，

9、對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況（學(xué)習(xí)成績、信息素養(yǎng)、協(xié)作能力）進(jìn)行了兩次測量，采用整合技術(shù)的大學(xué)物理 實驗教學(xué)之后，對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行三次測量，作為準(zhǔn)實驗研究的前測和后測，觀察學(xué)生發(fā)展變化的狀況。學(xué)生以整合技術(shù)的物理實驗教學(xué)方法學(xué)習(xí)實驗“分光計的調(diào)整與使用”、“超聲光柵及其應(yīng)用”和“光柵特性及光波波長測定”時，測出學(xué)習(xí)成績，即開展整合技術(shù)的物理實驗教學(xué)后所測數(shù)據(jù)的三條線段的平均斜率大于插入實驗處理前的線段的斜率。結(jié)果經(jīng)統(tǒng)計檢驗表明，實施整合技術(shù)的大學(xué)物理實驗教學(xué)方法，使參與教學(xué)實驗的學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、信息素養(yǎng)和協(xié)作能力三個方面有 較為明顯的提高。分析物理實驗課程的特點，將物理實驗教學(xué)內(nèi)容系列化、專題化，促進(jìn)學(xué)生的理解與拓展；應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等，促進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與大學(xué)物理實驗教學(xué)的深層整合：運(yùn)用探究式教學(xué)、pbl等教學(xué)理念與方法，增強(qiáng)大學(xué)物理實驗教學(xué)的趣味性和實用性。本研究從學(xué)科內(nèi)容知識、教學(xué)法知識、技術(shù)知識三個方面分析大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的策略與措施，旨在培養(yǎng)大學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力及科學(xué)素養(yǎng)，從而促進(jìn)適應(yīng)社會與時代需求的創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。當(dāng)然學(xué)科內(nèi)容知識、教學(xué)法知識、技術(shù)知識三者并不是相互割裂、孤立存在的，單獨(dú)一方面的改善并不能實現(xiàn)tpack績效的提升。 參考文獻(xiàn)： 1吳雙，楊雪，黃海林.基于