西部高師“物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究”課程探索-西部高師基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)“五步法”教學(xué)

1、西部高師“物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究課程探索西部高師根底物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)“五步法教學(xué)論文摘要：要真正縮短東西部地區(qū)根底物理及實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)的差距，應(yīng)該從源頭;改革，從高師院校特別是西部地區(qū)高師院校的根底物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究課程改革著手。；并探索性地實(shí)踐了利用傳統(tǒng)、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)設(shè)備加; 數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，雙管齊下，對根底物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究課程作具地方特色;地改革，分五個(gè)步驟快速有效地培養(yǎng)適宜西部貧困地區(qū)的中學(xué)物理教師；使貧困地區(qū)的特殊;生源在較短時(shí)期內(nèi)轉(zhuǎn)變觀念，積極主動(dòng)學(xué)習(xí)、實(shí)踐。努力實(shí)現(xiàn)根底物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)跨越式提升；早日使東;、西;部地區(qū)的教育事業(yè)得到平衡開展打下了一定的根底。論文關(guān)鍵詞：根底物理傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),數(shù)字化實(shí)

2、驗(yàn),師范院校,地域性,生源特色西部少數(shù)民族貧困地區(qū)的根底物理教育教學(xué)特別是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀不容樂觀。從坐落在云、貴、川三省交界處烏蒙高原上的昭通師專的生源情況，就能窺見一斑：隨著高校年年擴(kuò)招，地方院校特別是師范?？茖W(xué)校99以上的學(xué)生絕大多數(shù)在中學(xué)沒有做過或只做過極少數(shù)根底物理實(shí)驗(yàn)，為了應(yīng)對各類考試，教師們多采取在黑板上講實(shí)驗(yàn)、畫實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生背實(shí)驗(yàn)等方式完成;實(shí)驗(yàn)教學(xué)。筆者到過市、縣、鄉(xiāng)各級學(xué)校作過調(diào)研，調(diào)查顯示：80的學(xué)生在中學(xué)沒有真正使用過最根本、常用的物理實(shí)驗(yàn)的工具和儀表,如游標(biāo)卡尺、千分尺、物理天平等。中學(xué)物理教學(xué)的評價(jià)最終落腳在升學(xué)考試的上線率和進(jìn)入重點(diǎn)學(xué)校的比例上，造成學(xué)生潛意識

3、中認(rèn)為實(shí)驗(yàn)無非是應(yīng)考;，由于認(rèn)識偏差加之物理實(shí)驗(yàn)根底太差，多數(shù)學(xué)生進(jìn)入師專后對物理實(shí)驗(yàn)總是消極應(yīng)付，普遍認(rèn)為根底物理實(shí)驗(yàn)簡單，甚至認(rèn)為即使有一天真正需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)：只要有儀器設(shè)備，照著書就做了，不會(huì)有什么問題。師范生具有這樣的認(rèn)識、理念，也就必然會(huì)造成惡性循環(huán);，筆者認(rèn)為這是西部少數(shù)民族貧困地區(qū)根底物理教育教學(xué)質(zhì)量難于提高的根本原因之一。眾所周知，師范院校是教育大業(yè)的工作母機(jī)。要真正改變物理教學(xué)特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，提高西部少數(shù)民族貧困地區(qū)的根底物理實(shí)驗(yàn)綜合水平，實(shí)現(xiàn)跨越式提升；盡早縮短與興旺地區(qū)的差距；使東;西;部地區(qū)的教育事業(yè)得到平衡開展，顯然必須從源頭;上下工夫，也就是要從師范院校做起

4、。不徹底改變高師院校學(xué)生對根底物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識，不改良對他們的訓(xùn)練措施，不真正提升他們的實(shí)驗(yàn)綜合素質(zhì)，所有的愿望都只能是空中樓閣，現(xiàn)狀就不可能得到改善。筆者在教學(xué)實(shí)踐中長期關(guān)注這個(gè)問題，逐步探索出一套比擬有效的方法，使大多數(shù)學(xué)生能在較短時(shí)期內(nèi)轉(zhuǎn)變觀念，深入學(xué)習(xí)、實(shí)踐。具體方法是對根底物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究;這門課程作具有地方特色;的改革。本文僅就針對具有地域性和生源特色的教學(xué)對象的實(shí)施方案、步驟及具體做法作一總結(jié)，以求獲得專家、同行不吝賜教。1第一步：刺痛;學(xué)生促其改變觀念在正式學(xué)習(xí)本課程之前，用問卷方式了解學(xué)生在中學(xué)做過哪些實(shí)驗(yàn)，隨機(jī)測試他們使用根底物理實(shí)驗(yàn)中常用儀器、工具的能力，在對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)

5、素質(zhì)作初步了解的根底上，精心設(shè)計(jì)陷阱;為難學(xué)生，讓他們真正感受到中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不容易做好，更不容易教好，必須下工夫?qū)W習(xí)、鉆研。具體做法是有針對性地安排幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生按照說明書或中學(xué)教參獨(dú)立完成。例如：按說明書安裝物理天平；按初中教材要求完成晶體熔化過程中溫度保持不變的實(shí)驗(yàn)如海波的熔化過程；汽化過程；測透鏡焦距；用千分尺測微小長度；按照初中教材連接電路；按不同要求組裝滑輪組；起電；用一根繩演示橫波。在實(shí)際教學(xué)中所有學(xué)生都出現(xiàn)這樣那樣的問題。如：未將物理天平調(diào)水平就開始安裝，缺乏保護(hù)刀口;、指針;的意識，不知道吊耳要掛在橫梁的刀口上；使用千分尺把棘輪擰得咔咔直響；對光學(xué)元件缺乏根本的保護(hù)意識，不管

6、是否光學(xué)面隨手就拿，發(fā)現(xiàn)有污漬要么用嘴吹，要么在衣服上蹭一下；電路連接不標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)正確使用滑動(dòng)變阻器。一些實(shí)驗(yàn)如海波熔化和橫波演示實(shí)驗(yàn)等沒有學(xué)生能夠完成。教師根據(jù)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況的記錄，一一進(jìn)行點(diǎn)評，并用一些資料、圖片展示興旺地區(qū)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)情況和創(chuàng)新成果。讓學(xué)生明白：現(xiàn)代人的科研、工程、生活等方方面面離不開常規(guī)的根本儀器儀表，正確使用它們是現(xiàn)代人的根本素質(zhì)。中小學(xué)教師應(yīng)該在這方面具備扎實(shí)的根本功，必須熟悉常見儀器的性能、構(gòu)造，熟練掌握儀器的使用方法和禁忌事項(xiàng)。通過這一步教學(xué)，大多數(shù)學(xué)生對根底物理實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識和態(tài)度都有了不同程度的改變。2第二步：明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，理清課程線索在上一步準(zhǔn)備工作

7、;的根底上，教師用兩個(gè)課時(shí)從理論的角度較系統(tǒng)地對本門課程的目的、任務(wù)、所涉及的內(nèi)容和要求作概述。幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)這門課是為了掌握適應(yīng)根底教育改革和開展所需要的、從事中學(xué)物理教學(xué)所必需的物理實(shí)驗(yàn)與研究的根底知識、根本理論、科學(xué)方法和根本技能；在學(xué)習(xí)過程中要加強(qiáng)準(zhǔn)教師的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能訓(xùn)練；要認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用；研究物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾種根本形式，即：演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、邊教邊實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)與制作。理清本門課程的學(xué)習(xí)線索。3第三步：用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備訓(xùn)練學(xué)生根本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?1利用庫存量大和報(bào)廢設(shè)備訓(xùn)練學(xué)生拆裝能力在學(xué)生經(jīng)歷了錯(cuò)誤;的挫折后，可安排四個(gè)課時(shí)由教師導(dǎo)引，讓學(xué)生認(rèn)識常用的物

8、理實(shí)驗(yàn)根本儀器的型號、常見符號標(biāo)志，構(gòu)造原理、安裝和調(diào)試、使用方法和考前須知，利用報(bào)廢的器材訓(xùn)練學(xué)生拆、組裝能力，加深對器材的感知。通過這一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠較全面地了解中學(xué)物理常用的幾十種儀器、工具，培養(yǎng)了學(xué)生正確使用根底物理實(shí)驗(yàn)中常用儀器設(shè)備的能力，抓牢傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中根本功的訓(xùn)練；并特別注意把握師范;這條主線，將師范生必須掌握的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本要求、教學(xué)策略和技巧，以及學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的根本特征與根本要求等貫穿始終。一般安排十八個(gè)課時(shí)左右用傳統(tǒng)設(shè)備和方法完成的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既要兼顧傳統(tǒng)、經(jīng)典、里程碑性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)又要考慮加強(qiáng)根本的、常用的儀表工具的操作訓(xùn)練。如：測幾種物質(zhì)密度；用幾種量具測長度；

9、演示滑動(dòng)摩擦力；演示探究浮力、液體壓強(qiáng)；演示光的反射、折射、平面鏡成像、透鏡成像；滑輪、滑輪組、機(jī)械效率；演示海波熔化過程；測物質(zhì)的比熱；串并聯(lián)電路及小燈泡功率的測定；演示機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒；安裝直流電動(dòng)機(jī)模型；用示波器觀察不同聲音的波形；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用等。實(shí)驗(yàn)過程中教師可隨機(jī)要求學(xué)生演示某儀表的使用或簡述某實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束前通常留十分鐘左右隨機(jī)抽查，讓學(xué)生就一二種儀器或工具的構(gòu)造、使用方法或考前須知作簡要說明，教師作補(bǔ)充更正。本步驟旨在強(qiáng)化傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法和手段的訓(xùn)練，將其作為本門課程的教學(xué)重點(diǎn)之一，以彌補(bǔ)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)底子太薄的先天缺乏。經(jīng)過反復(fù)訓(xùn)練，教會(huì)學(xué)生正確使用根本儀器、儀表、工具

10、，培養(yǎng)他們眼、耳、鼻多種觀察能力，養(yǎng)成勤于動(dòng)手動(dòng)腦的習(xí)慣，簡潔準(zhǔn)確地記錄數(shù)據(jù)并能用公式、圖象等方法處理數(shù)據(jù)，能對數(shù)據(jù)求平均值、求最大值、求最小值、計(jì)算不確定度，并作出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在學(xué)習(xí)訓(xùn)練的過程中始終圍繞作為未來的教師將來如何開展教學(xué);這一主線，要求他們從中學(xué)教師的角度對所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，探討教學(xué)方法，提出自己觀點(diǎn)。4、第四步，用數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備使學(xué)生感受實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)代性與先進(jìn)性為使學(xué)生切身感受具有時(shí)代性與先進(jìn)性的教學(xué)理念，并對當(dāng)前應(yīng)用越來越廣的數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn)有所認(rèn)識和了解，首先讓學(xué)生了解數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備DIS的概貌：一般由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)包;及相關(guān)數(shù)據(jù)處理

11、軟件等構(gòu)成；智能化;的數(shù)據(jù)采集器自動(dòng)把整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中物理量的變化通過高采樣率完整的記錄下來，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件中；數(shù)據(jù)采集器提供了反應(yīng)輸出，可以通過附加一些器材，通過回控使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。然后介紹各種傳感器的使用方法和考前須知。接下來通常安排十個(gè)左右的學(xué)時(shí)讓學(xué)生使用SID;實(shí)驗(yàn)設(shè)備做812個(gè)實(shí)驗(yàn)。在熟悉各種傳感器的使用方法和功能，熟悉相關(guān)軟件的正確使用的根底上，選68個(gè)實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)做法作出詳細(xì)比擬，寫出分析報(bào)告，特別要求指出各自的優(yōu)勢和劣勢。在此過程中教師根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備顯著的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)過程可視化;、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)重點(diǎn)化;、數(shù)據(jù)采集智能化;、數(shù)據(jù)處理智能化

12、;、教學(xué)過程現(xiàn)代化;；而其缺陷與缺乏是形成對電腦的過分依賴，操作者缺乏根本技能的訓(xùn)練和對物理過程的深刻感知。數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的缺陷對西部貧困少數(shù)民族地區(qū)的學(xué)生而言也許更為明顯，但從開展的角度來看，它給未來的中小學(xué)教師翻開了一扇窗，預(yù)留了進(jìn)一步學(xué)習(xí)開展的接口;。5第五步：帶著學(xué)生改良實(shí)驗(yàn)、自制教具，鼓勵(lì)學(xué)生開發(fā)創(chuàng)新在讓學(xué)生了解設(shè)計(jì)、開發(fā)、制作教具、演示實(shí)驗(yàn)儀器的程序的根底上，教師采用一些老舊、殘損或做得十分粗糙簡陋但設(shè)計(jì)理念不失巧妙的儀器如：J2169動(dòng)勢能演示器、J2147物體形變演示器、J2424楞次定律演示器、向心力實(shí)驗(yàn)儀、碰撞實(shí)驗(yàn)儀、液體外表張力演示器等，讓學(xué)生研究其原理、設(shè)計(jì)思路；鼓勵(lì)學(xué)生模仿、設(shè)法改良或另辟蹊徑；帶著他們結(jié)合教育實(shí)習(xí)或試講設(shè)計(jì)制作一些簡單實(shí)用的教具，能使他們受益終生。通過長期的關(guān)注和近幾年的踐行、改良，以及畢業(yè)生反應(yīng)的信息，說明上述方案和措施是有成效、令人鼓舞的。由于觀念改變，大多數(shù)學(xué)生改變了對根底物理實(shí)驗(yàn)的漠然，他們積極主動(dòng)地利用所在學(xué)校已有物理實(shí)驗(yàn)設(shè)