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高職物理實(shí)驗教學(xué)培養策略論文
物理是一門(mén)強調實(shí)驗實(shí)踐的學(xué)科，探索研究是本性，實(shí)驗教學(xué)是主要手段。通過(guò)實(shí)驗教學(xué)，學(xué)生可以更加直觀(guān)地掌握書(shū)本知識，培養動(dòng)手與創(chuàng )造能力。高職物理實(shí)驗教學(xué)的總體目標就是不斷強化學(xué)生創(chuàng )造能力的培養，提高學(xué)生的創(chuàng )新能力，讓學(xué)生將所學(xué)知識應用到實(shí)際操作和探索研究中，為今后發(fā)展打下堅實(shí)基礎。
一、高職物理實(shí)驗教學(xué)存在的問(wèn)題
1、知識基礎較差。高中物理與高職物理的內容銜接不夠完善，學(xué)生在高中學(xué)習中對物理基礎知識掌握不牢固，缺少相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗。到了高職，理論知識更加高深，實(shí)驗步驟更加復雜，學(xué)生很難高效投入到物理知識的學(xué)習和實(shí)驗操作中，缺少對物理的興趣，影響教學(xué)效果的實(shí)現。
2、重視程度不夠。受傳統教育觀(guān)念影響，認為只要掌握理論知識就掌握了學(xué)習精髓，無(wú)論教師還是學(xué)生對物理實(shí)驗教學(xué)重視程度都較低。教師為了追趕課堂教學(xué)進(jìn)度，一般情況下不設計豐富有趣的實(shí)驗，學(xué)生學(xué)習興趣低落，對物理實(shí)驗沒(méi)有科學(xué)認識。由于不重視物理實(shí)驗教學(xué)，教學(xué)效果不佳，學(xué)生掌握得不扎實(shí)，嚴重制約創(chuàng )造和實(shí)踐能力的提高。
3、實(shí)驗設備與內容過(guò)于陳舊。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，物理學(xué)研究領(lǐng)域與范疇越來(lái)越大，學(xué)生學(xué)習的知識越來(lái)越復雜，這就需要物理實(shí)驗教學(xué)隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步而不斷增添新內容。目前，高職物理實(shí)驗教學(xué)仍然選擇相對簡(jiǎn)單且浮于表面的實(shí)驗，很難針對不同年齡段的學(xué)生展開(kāi)內容相對復雜、新穎的實(shí)驗。同時(shí)，物理實(shí)驗的儀器設備相對落后，沒(méi)有隨著(zhù)經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展而提高，無(wú)法為學(xué)生提供更好的實(shí)驗感受，學(xué)生缺乏實(shí)驗興趣。
二、學(xué)生創(chuàng )造能力的培養策略
1、創(chuàng )新實(shí)驗教學(xué)方式。培養學(xué)生創(chuàng )造能力首先要激發(fā)學(xué)生興趣，學(xué)生有了好奇心，才有一探究竟的欲望，進(jìn)而自主探究與實(shí)驗，培養創(chuàng )新精神與創(chuàng )造能力。教師在物理實(shí)驗教學(xué)中應適當為學(xué)生設置啟發(fā)性問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生自主研究與動(dòng)手實(shí)踐的興趣，促進(jìn)學(xué)生活躍思維。此外，為了讓學(xué)生在體驗中開(kāi)展教學(xué)實(shí)驗，老師可根據不同課程讓學(xué)生進(jìn)行一些操作，如“串聯(lián)電阻”，可讓學(xué)生有目的地進(jìn)行電阻與燈泡間串聯(lián)實(shí)驗，在班級內展開(kāi)討論，分析不同串聯(lián)方式的現象，掌握實(shí)驗要領(lǐng)。
2、引導學(xué)生參與實(shí)驗。強化學(xué)生創(chuàng )造能力要從培養創(chuàng )新精神著(zhù)手。教師應轉變傳統教育觀(guān)念，提高對物理實(shí)驗教學(xué)重視程度，為學(xué)生提供更多動(dòng)手操作的機會(huì )，引導學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗活動(dòng)，幫助學(xué)生樹(shù)立創(chuàng )新精神。教學(xué)中，教師要改變以往教師在臺上進(jìn)行實(shí)驗演示、學(xué)生在臺下觀(guān)看的教學(xué)方式，每次物理課堂都要為學(xué)生設計不同的物理實(shí)驗，給每位學(xué)生提供進(jìn)行物理實(shí)驗的機會(huì )。如果條件不允許，教師在演示時(shí)應盡量擴大實(shí)驗可視范圍，在課堂上做交流。學(xué)校應加大對物理實(shí)驗教學(xué)的支持力度，為實(shí)驗引進(jìn)質(zhì)量可靠且先進(jìn)的實(shí)驗設備，為學(xué)生提供良好的學(xué)習環(huán)境，提高學(xué)生物理實(shí)驗興趣，為提高學(xué)生創(chuàng )造能力提供實(shí)質(zhì)性支持。
3、對實(shí)驗設備進(jìn)行研究。高職物理實(shí)驗教學(xué)課程多以驗證性實(shí)驗教學(xué)為主，這種方式能在一定程度上培養學(xué)生的創(chuàng )造能力，提高學(xué)生的創(chuàng )新精神。課堂教學(xué)中，教師在加強基礎知識教學(xué)的同時(shí)，也要利用一些小的創(chuàng )新方式，循序漸進(jìn)地提高學(xué)生的創(chuàng )造能力。例如，“楊氏彈性模量測定”實(shí)驗可以引導學(xué)生展開(kāi)對實(shí)驗設備的分析，教師將實(shí)驗所需設備展示出來(lái)，向學(xué)生介紹光杠桿與尺度望遠鏡的組成，讓學(xué)生仔細分析所用設備，找出不足之處，通過(guò)觀(guān)察得出“儀器不穩定”“調節不方便”等結論，想辦法做出改進(jìn)。通過(guò)比較分析，再給學(xué)生展示目前較為先進(jìn)的儀器，指出儀器做出哪些改進(jìn)。學(xué)生通過(guò)教師講解，擴大了知識面，驗證了自己提出的不足是否得到改進(jìn)，為培養創(chuàng )造能力奠定堅實(shí)的基礎。
三、高職物理實(shí)驗教學(xué)強化學(xué)生創(chuàng )造能力的實(shí)效
1、利用演示型實(shí)驗教學(xué)培養學(xué)生的創(chuàng )造能力。目前，高職物理實(shí)驗教學(xué)很少為學(xué)生建設足夠大且專(zhuān)業(yè)的物理實(shí)驗室，很多學(xué)校仍以教師演示為主。雖然這種情況短時(shí)間內無(wú)法改變，但可創(chuàng )新課堂演示實(shí)驗，為學(xué)生提供更多的實(shí)驗機會(huì )，提高學(xué)生的創(chuàng )造能力。在演示實(shí)驗中，教師要保證實(shí)驗的科學(xué)性與直觀(guān)性，確保讓全體學(xué)生加入實(shí)驗中，避免后排學(xué)生看不清而注意力不集中等現象出現。例如，在“楞次定律”實(shí)驗，教師可將單純的演示實(shí)驗變?yōu)槿w參與的實(shí)驗。實(shí)驗開(kāi)始前，每?jì)晌粚W(xué)生分發(fā)一套實(shí)驗器材，包括導線(xiàn)、電流表、條形磁鐵、原線(xiàn)圈，老師進(jìn)行規范的實(shí)驗操作后，學(xué)生參與實(shí)驗。此外，引導學(xué)生探索實(shí)驗時(shí)，讓學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題做實(shí)驗，合理運用教室內的多媒體設備為學(xué)生演示一些微觀(guān)或變化極快的演示實(shí)驗。我們設計了一個(gè)課堂案例：用單擺測定當地重力加速度實(shí)驗。實(shí)驗目的是讓學(xué)生了解單擺公式和原理。在實(shí)驗中，利用公式測出單擺的長(cháng)度和周期，由于球體的形狀密度不規則會(huì )對單擺球體中心產(chǎn)生影響，很難準確測量擺長(cháng)。因此，實(shí)驗中我們做出一些改變，由于擺球重心會(huì )對實(shí)驗結果造成影響，所以我們用同一半球進(jìn)行兩次實(shí)驗，將兩次實(shí)驗結果進(jìn)行平方后再將結果相減，通過(guò)整理可以準確得出重力加速度的值，完美避開(kāi)擺球重心的影響，只要在實(shí)驗中測出周期及懸掛線(xiàn)長(cháng)度就能得出準確結果。實(shí)驗結束后，教師提供討論內容：如何設計實(shí)驗才能減少人為誤差。由于學(xué)生進(jìn)行了具體的實(shí)驗操作，此時(shí)可展開(kāi)激烈討論，給出“多次測量，取平均值”“要固定懸點(diǎn)”等建議，既提高了學(xué)生的思維能力，又提高了學(xué)生的創(chuàng )造能力。
2、學(xué)生親自試驗培養創(chuàng )造能力。再精準詳細的演示實(shí)驗，如果沒(méi)有學(xué)生動(dòng)手操作，也就無(wú)法從根本上提高學(xué)生的創(chuàng )造能力。由于學(xué)生過(guò)分相信書(shū)本的實(shí)驗結果與實(shí)驗報告，學(xué)校沒(méi)為學(xué)生實(shí)驗提供設備、場(chǎng)地等，即便學(xué)生想自主實(shí)驗也沒(méi)有充足條件。因此，學(xué)校應盡可能為學(xué)生的自主實(shí)驗創(chuàng )造條件，教師在學(xué)生實(shí)驗中給予技術(shù)指導，保證學(xué)生能正確、規范地開(kāi)展實(shí)驗。同時(shí)，教師在實(shí)驗過(guò)程中可不斷提出新問(wèn)題與新要求，使學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗步驟與重點(diǎn)，創(chuàng )新實(shí)驗模式，提高學(xué)生創(chuàng )新思維和創(chuàng )造能力。在此，我們設計了一個(gè)課堂案例：電表的改裝與校正實(shí)驗。學(xué)生以小組的形式展開(kāi)實(shí)驗活動(dòng)，利用替代法測量表頭內阻情況，更換不同量程進(jìn)行電表改裝實(shí)驗。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗對電壓表歐姆數的含義有了了解，掌握了電流表改裝與校正的具體步驟，通過(guò)具體實(shí)驗掌握了如何擴大電表量程，自我解答了原有的疑問(wèn)。此外，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗時(shí)，教師可為學(xué)生提供一些實(shí)驗小竅門(mén)，為學(xué)生提供一些實(shí)驗設備的替代品，增長(cháng)學(xué)生見(jiàn)識，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng )造性思維。實(shí)驗完成后，教師要鼓勵學(xué)生在小組內部、班級內部進(jìn)行實(shí)驗過(guò)程與結果探討，通過(guò)互相交流探索更好的實(shí)驗方法。要讓學(xué)生對實(shí)驗過(guò)程及結果進(jìn)行分析總結，引導學(xué)生分析實(shí)驗失敗的原因，找到防止失敗發(fā)生的辦法，讓學(xué)生對實(shí)驗報告中的各項數據進(jìn)行比對，對自己實(shí)驗情況進(jìn)行反思。
四、高職物理實(shí)驗教學(xué)進(jìn)一步提高學(xué)生創(chuàng )造能力培養的感悟
1、創(chuàng )新期末測評方式。傳統的教育方式都是通過(guò)考試評價(jià)學(xué)生的學(xué)習情況且以期末成績(jì)?yōu)闃藴�，沒(méi)有體現學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中做出的努力，這使很大一部分學(xué)生認為學(xué)習過(guò)程中的實(shí)驗操作無(wú)關(guān)緊要，只要考試成績(jì)好就可以，影響了實(shí)驗教學(xué)順利進(jìn)行，學(xué)生創(chuàng )造能力無(wú)法提高。因此，學(xué)�？煞e極創(chuàng )新學(xué)生期末測評方式，將學(xué)生平時(shí)成績(jì)、課堂實(shí)驗參與程度、實(shí)驗操作準確程度、實(shí)驗報告撰寫(xiě)情況、實(shí)驗項目創(chuàng )新情況及課外實(shí)驗情況等綜合成績(jì)納入期末測評與考核，引導學(xué)生重視物理實(shí)驗，使學(xué)生主動(dòng)參入實(shí)驗，不斷創(chuàng )新實(shí)驗項目，提高學(xué)生自主創(chuàng )新和創(chuàng )造能力。對于學(xué)生的實(shí)驗報告，教師要嚴格要求并加以指導，將實(shí)驗報告納入學(xué)生學(xué)業(yè)情況的評判標準中，為學(xué)生今后工作打下基礎。此外，教師可在班級內設定鼓勵機制，對創(chuàng )造能力較強的同學(xué)加以表?yè)P，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )造熱情，在班級內部營(yíng)造一股創(chuàng )新、創(chuàng )造的優(yōu)良風(fēng)氣。
2、激發(fā)學(xué)生課外實(shí)驗興趣。高職學(xué)生課外時(shí)間較多，有大量時(shí)間可進(jìn)行課外實(shí)驗。課外實(shí)驗可豐富學(xué)生的知識體系，小到研究雪的溶解凝固，大到參加專(zhuān)業(yè)的科研團隊進(jìn)行項目實(shí)驗研究，不一而足。為了更好地激發(fā)學(xué)生課外實(shí)驗的興趣，可采取以下措施：首先，教師主動(dòng)加入學(xué)生的課外實(shí)驗活動(dòng)，與學(xué)生一起走出課堂，以定期定時(shí)的方式帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗，實(shí)驗項目可大可小，意在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )造性思維，提高創(chuàng )造能力，如簡(jiǎn)單地用單擺測量桌子長(cháng)度的實(shí)驗，這種實(shí)驗可以在家進(jìn)行，步驟簡(jiǎn)單，要點(diǎn)明晰，學(xué)生能通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗，掌握單擺的使用技巧。其次，要對學(xué)生設計的實(shí)驗項目進(jìn)行指導，保證學(xué)生的設計思路科學(xué)無(wú)誤。最后，為學(xué)生提供有趣味且易操作的實(shí)驗項目，使學(xué)生能有目的地進(jìn)行課外實(shí)驗，讓學(xué)生在實(shí)驗中提高實(shí)踐能力和創(chuàng )造能力。
綜上所述，物理實(shí)驗教學(xué)與學(xué)生創(chuàng )造能力相輔相成，高效物理實(shí)驗教學(xué)有助于提高學(xué)生的創(chuàng )造能力，學(xué)生的創(chuàng )造能力提高后又可推動(dòng)實(shí)驗教學(xué)水平的不斷提高與創(chuàng )新。高職物理教學(xué)必須強調實(shí)驗教學(xué)的重要性，提高學(xué)生創(chuàng )造能力，不斷培養學(xué)生創(chuàng )新能力，使高職物理實(shí)驗教學(xué)課堂取得更好的教學(xué)效果，全方位提升高職教育質(zhì)量。
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