浅谈高校物理实验教学中的资源开发

 ［摘 要］ 高校物理实验教学资源是物理实验教学的重要组成部分，本文将就当前我国高校物理实验教学的现状入手，对包括课堂实验教学资源、实验室资源、现代教育技术资源等在内的物理实验教学资源的开发问题做出分析和总结，并初步提出作者自己的想法，给予他人参考的价值。�� 
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　　［关键词］ 高校物理实验；实验教学；教学资源�� 
　　［中图分类号］ G642［文献标识码］ A 
　　［文章编号］ 1671-5918（2011）05-0067-02�� 
　　doi：10.3969/j.iss.1671-5918.2011.05-034［本刊网址］ http：//www.hbxb.net 
　　 
　　一、引言�� 
　　 
　　物理是一门以观察和实验为基础等学科，所以在对学生的物理教学中，对实验意义及作用的教学是不可忽略的；同时实验也是教师教授与学生学习的重要手段之一，通过实验可以培养和提高学生的实验观察能力和动手能力。大学实验改革的方向主要是以培养学生的创新能力，开拓能力，操作动手能力，让学生通过实验课程的锻炼，在实验课程创新环境的熏陶下，自主的开创自己的创新思维，并能学到一定的技能。因此实验项目和实验课程体系应该紧密结合，从而保证实验教学与理论教学相结合，又有本身的特点。�� 
　　 
　　在大学阶段，许多学生将大学物理视为最难学的功课，从而在主观上产生对物理的恐惧感，主动学习的积极性不高，但是物理实验过程的直观、生动、形象的特点又是其他学科无法比拟的，容易引起学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，所以实验是物理教学的重要手段。而长期的实践证明，成功的实验教学资源将很大程度上优化物理实验教学，提高物理教学效果和开发学生创造能力，提高教学质量。�� 
　　 
　　大学物理实验教学资源包括物理实验室仪器设备资源、社会生活教学资源、多媒体网络资源、有关教科书、大学物理实验资料（软件）等。下面我将从我国的物理实验教学资源的开发和利用的现状入手，并结合我在工作期间关于高校物理实验教学资源的一些情况，着重讨论立足于现状，在开发校内、校外实验教学资源上，我们应该如何取长补短，有针对的改进在开发物理实验教学资源过程中存在的问题。�� 
　　 
　　二、我国高校物理实验资源开发和利用的现状�� 
　　 
　　近年来对高校物理实验教学现状的调查结果表明，普通高校普遍存在由于实验教学内容陈旧、教学方法单一、教学管理模式僵化、实验仪器设备条件不完备，甚至实验器材老化，实验器材数量不够等问题，例如在我大学所就读的一所有着丰厚的历史积淀的老牌高校。在当时，学生在物理实验课上很少有机会接触到比较新型的仪器，实验课上多数的仪器的使用年限都超过了十年，很少会接触到如空气动力仪、太阳能转化器、普朗克常数测定仪等精密的近代物理实验仪器，有限的实验教学资源和实验仪器的老化直接影响了学生实验数据的准确率且影响了学生对实验的理解，比如《迈克尔逊干涉仪测波长》的实验，当时还是用普通的钠光灯作为光源。由于钠光灯不是扩散光源，在做实验的时候必须在灯的前面加放一个扩束镜，以达到扩散光源的目的。此外，在调节的时候必须拿把笔放在光源前，当调节到原来看到笔尖的三个重影调成两个时，移开笔才能很模糊地观察迈克尔逊干涉现象。当时一次实验安排三课时，而能在三课时内完成实验的同学屈指可数。�� 
　　 
　　虽然随着高校招生改革的深入，越来越多的学子有了步入高校的机会。但随之而来的是需要配备更多配套的实验器材，所以处于较不发达地区的学校，同样还是继续存在实验资源短缺的现象。而相比之下，实验器材资源较完备的学校，虽然实验资源充足，却仍存在一些问题，如实验器材使用率不高、实验器材不适合实验教学等一系列问题。工作期间，我也参观了在某较发达地区的一所高校实验中心，该学校实验配备都很齐全，但是当我询问是否有专属于教师的教学演示仪器时，他们却表示这方面的仪器很少，所以有些教师最后选择自制教具或利用多媒体的办法来解决这个问题。所以即使实验资源充足的条件下，实验资源还应该具备能有效配合各种教学活动的作用，才能发挥了其最佳作用。�� 
　　 
　　另外现行各种评价机制也影响着物理实验教学资源的开发。就是在教育部发起的高校本科教学评估中，对于“评优”有着相应的硬件标准要求。这其中就包括了校内实验室的规模建设要求。这类的评选机制，是对于学校办学实力、教学影响力、社会公信力的一个肯定，所以也就激励着学校从领导层面到开始的着手改进措施，大力提高学校的教育教学设施，可以说这在一定程度上提高了一些学校的教学资源配备程度。但是对于其他刚刚起步的新建高校来说，“评优”难度比较大，似乎相对就缺少了这类评选机制的促进作用，而导致这些学校并没有很好地进行实验资源的开发，所以若能将教学资源的开发结合到各项学校评价机制中，从而形成一定的制度，就会更好地促进学校开发实验教学资源的积极性。�� 
　　 
　　三、校内教学资源开发�� 
　　 
　　（一）课堂实验教学资源�� 
　　 
　　课堂是开展物理实验教学的最主要的场所，学生进行各种小实验或探究性实验，也主要在课堂中，所以在课堂中所呈现的资源是实验教学资源中比较基本的素材资源，这些课堂资源基本包括：教科书、教师教学参考书、各种实验指导书、实验表格纸、学生的学习用品资源及在课堂中教师展示的各项实验仪器。教师应在开发时应该围绕教科书中所提供的各种实验，利用已有实验资源，开发出适合学生学习的多方式、多样化的实验教学内容和实验资源安排。如在《长度的测量》以及《物体密度的测定》中，目的是让学生对物体长度、体积和密度间的关系有实质的了解，如果教师上课时只是按照书本上的要求让学生测定特定的物体，学生对以上关系的理解就会很程式化，若直接在课堂中让学生自己带测量物进行实验，让学生直接与身边经常可以接触到的实验资源互动，会消除学生与实验资源距离的因素干扰，从而使学生更好地理解知识点。�� 
　　 
　　（二）实验室储存教学资源�� 
　　 
　　实验室储存的教学资源是物理实验教学资源中的基础。但由于相关管理规定，一般不能随意让学生进出进行实验，所以即便在实验室教学资源充足的情况下，许多仪器的使用率不高。这时，需将“任务式”的实验室教学环境转变为“开放式”的环境，针对学生的课余安排，制定实验室开放时间，安排专职实验教师留守对前来的学生进行指导，这样既提高了实验室仪器和设备的使用率，同时也成为学生发挥创造才能和进行实践操作的场所。�� 
　　 
　　另外在转变为“开放式”的实验室之后，也可能存在一些问题，如学生的兴趣不佳的情况，我认为可以借鉴市场中行销的观念，对实验室资源进行宣传策划，先让学生知道在实验室中可以利用的资源有哪些，充分引起学生接触实验室资源的兴趣，主要可行的方法有：�� 
　　 
　　1．利用各种科技氛围，多举办各式科技小竞赛、小创新、小活动，将实验室作为学生完成科技作品的主要场所，开发他们科技创新的意识，同时也充分利用了学校的实验室教学资源。我现在所工作的高校每年都举办一场“自主设计创新实验”的活动，即开出一些课题如“测量粉笔的密度”、“测定空气的粘滞系数”、“自制小发电机”等等，当然也可以让学生自己提出课题。以这些课题为出发点，让学生利用各种设备和方法，想方设法达到目标。同时学校也会开放实验室，提供一些已经报废或损坏的仪器上拆下来的配件供学生使用并提供学生制作的环境，实际上这样也同时带动了学生再课后使用实验室资源的积极性。�� 
　　 
　　2．利用学校提供的各种空间和时间的便利，多做以学生组织为主的学生科技作品以及实验教学仪器的展览。早在学生时代，我的母校就很重视学生的科技创新和实践能力，期间学院举办了“自制教具大赛”，赛前还举办了展览，展示往届优秀作品。利用比赛和展览活动，让学生了解优秀作品。实际上是充分利用实验室教学资源的方法，也同时将带动学生对于实验室资源的兴趣。�� 
　　 
　　以上两种方法在丰富学生课外科技活动、提高教学资源利用率的基础上，同时形成了对实验室资源进行宣传的效果，所以可在对实验室教学环境的转变中配合以上的活动，将更好的开发利用实验室教学资源。�� 
　　 
　　（三）现代教育技术资源�� 
　　 
　　随着科学技术的发展，大学物理实验越来越多地与各种多媒体技术、信息技术等现代教育技术进行整合，以此达到激发学生兴趣，提高教学效益的作用，特别在针对一些在课堂教学中存在很大局限的实验，很多被制作成课件，使复杂，漫长和瞬间变化的物理实验过程变得有序和可控，从而加深了学生对知识的理解和掌握。一些近代物理实验如油滴法测电子电荷、γ能谱、低真空的获得和测量等，这些实验中操作难度大的实验通过多媒体技术都可以成功模拟。结合多媒体技术的优势在于其信息量大、直观感强、节奏快，突出形象性，体现生动性。以其强大的表现力、感染力和吸引力对提升教学质量，提高学习效率有着积极的作用。�� 
　　 
　　当然物理实验教学与现代教育技术的结合也应该把握一个度，过度的使用多媒体技术也可能导致学生实践动手能力的丧失，如果物理实验的过程完全被课件替代，学生对实验的过程就会失去了真实感，不符合学生的认知心理，不利于学生能力的培养。�� 
　　 
　　四、结束语�� 
　　 
　　如何合理有效开发大学物理实验教学的各种资源，对于更好地开展大学物理实验教学，提高物理实验教学质量具有非常重要的现实意义，本文是结合我在高校工作期间的工作感想，有针对性地对现阶段我国高校中大学基础物理实验教学资源的开发问题进行归纳、总结和讨论。实际上这对于教师和学生来讲，都是一种创新和尝试，需要教师的专业知识和素质以及学生的动手操作能力，两者相互配合才能显现其最为理想的效果。也只有这样才能赋予实验教学资源以生命力，使其枝繁叶茂的开展下去。希望本文所提出的问题与思路可以提供他人未来在物理实验教学资源的研究进程以一定的借鉴意义。 
　　参考文献： �� 
　　 
　　［1］俞熹，王煜．大学物理实验课程中的一些误区及改革［J］．物理实验，2009（1）．�� 
　　 
　　［2］邱祖强．福建农林大学物理实验课程中存在的问题及改革探索［J］．福建师大福清分校学报，2009（S1）．�� 
　　 
　　［3］宋连鹏．大学物理实验课程改革的成果［J］．科教文汇（下旬刊），2010（4）．