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高職物理實驗教學(xué)培養(yǎng)策略論文
物理是一門強調(diào)實驗實踐的學(xué)科，探索研究是本性，實驗教學(xué)是主要手段。通過實驗教學(xué)，學(xué)生可以更加直觀地掌握書本知識，培養(yǎng)動手與創(chuàng)造能力。高職物理實驗教學(xué)的總體目標(biāo)就是不斷強化學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到實際操作和探索研究中，為今后發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
一、高職物理實驗教學(xué)存在的問題
1、知識基礎(chǔ)較差。高中物理與高職物理的內(nèi)容銜接不夠完善，學(xué)生在高中學(xué)習(xí)中對物理基礎(chǔ)知識掌握不牢固，缺少相關(guān)實踐經(jīng)驗。到了高職，理論知識更加高深，實驗步驟更加復(fù)雜，學(xué)生很難高效投入到物理知識的學(xué)習(xí)和實驗操作中，缺少對物理的興趣，影響教學(xué)效果的實現(xiàn)。
2、重視程度不夠。受傳統(tǒng)教育觀念影響，認(rèn)為只要掌握理論知識就掌握了學(xué)習(xí)精髓，無論教師還是學(xué)生對物理實驗教學(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(shè)計豐富有趣的實驗，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低落，對物理實驗沒有科學(xué)認(rèn)識。由于不重視物理實驗教學(xué)，教學(xué)效果不佳，學(xué)生掌握得不扎實，嚴(yán)重制約創(chuàng)造和實踐能力的提高。
3、實驗設(shè)備與內(nèi)容過于陳舊。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，物理學(xué)研究領(lǐng)域與范疇越來越大，學(xué)生學(xué)習(xí)的知識越來越復(fù)雜，這就需要物理實驗教學(xué)隨著技術(shù)的進(jìn)步而不斷增添新內(nèi)容。目前，高職物理實驗教學(xué)仍然選擇相對簡單且浮于表面的實驗，很難針對不同年齡段的學(xué)生展開內(nèi)容相對復(fù)雜、新穎的實驗。同時，物理實驗的儀器設(shè)備相對落后，沒有隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展而提高，無法為學(xué)生提供更好的實驗感受，學(xué)生缺乏實驗興趣。
二、學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)策略
1、創(chuàng)新實驗教學(xué)方式。培養(yǎng)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)而自主探究與實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新精神與創(chuàng)造能力。教師在物理實驗教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)為學(xué)生設(shè)置啟發(fā)性問題，激發(fā)學(xué)生自主研究與動手實踐的興趣，促進(jìn)學(xué)生活躍思維。此外，為了讓學(xué)生在體驗中開展教學(xué)實驗，老師可根據(jù)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)實驗，在班級內(nèi)展開討論，分析不同串聯(lián)方式的現(xiàn)象，掌握實驗要領(lǐng)。
2、引導(dǎo)學(xué)生參與實驗。強化學(xué)生創(chuàng)造能力要從培養(yǎng)創(chuàng)新精神著手。教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念，提高對物理實驗教學(xué)重視程度，為學(xué)生提供更多動手操作的機會，引導(dǎo)學(xué)生主動參與實驗活動，幫助學(xué)生樹立創(chuàng)新精神。教學(xué)中，教師要改變以往教師在臺上進(jìn)行實驗演示、學(xué)生在臺下觀看的教學(xué)方式，每次物理課堂都要為學(xué)生設(shè)計不同的物理實驗，給每位學(xué)生提供進(jìn)行物理實驗的機會。如果條件不允許，教師在演示時應(yīng)盡量擴大實驗可視范圍，在課堂上做交流。學(xué)校應(yīng)加大對物理實驗教學(xué)的支持力度，為實驗引進(jìn)質(zhì)量可靠且先進(jìn)的實驗設(shè)備，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，提高學(xué)生物理實驗興趣，為提高學(xué)生創(chuàng)造能力提供實質(zhì)性支持。
3、對實驗設(shè)備進(jìn)行研究。高職物理實驗教學(xué)課程多以驗證性實驗教學(xué)為主，這種方式能在一定程度上培養(yǎng)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(chǔ)知識教學(xué)的同時，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”實驗可以引導(dǎo)學(xué)生展開對實驗設(shè)備的分析，教師將實驗所需設(shè)備展示出來，向?qū)W生介紹光杠桿與尺度望遠(yuǎn)鏡的組成，讓學(xué)生仔細(xì)分析所用設(shè)備，找出不足之處，通過觀察得出“儀器不穩(wěn)定”“調(diào)節(jié)不方便”等結(jié)論，想辦法做出改進(jìn)。通過比較分析，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(yǎng)創(chuàng)造能力奠定堅實的基礎(chǔ)。
三、高職物理實驗教學(xué)強化學(xué)生創(chuàng)造能力的實效
1、利用演示型實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。目前，高職物理實驗教學(xué)很少為學(xué)生建設(shè)足夠大且專業(yè)的物理實驗室，很多學(xué)校仍以教師演示為主。雖然這種情況短時間內(nèi)無法改變，但可創(chuàng)新課堂演示實驗，為學(xué)生提供更多的實驗機會，提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。在演示實驗中，教師要保證實驗的科學(xué)性與直觀性，確保讓全體學(xué)生加入實驗中，避免后排學(xué)生看不清而注意力不集中等現(xiàn)象出現(xiàn)。例如，在“楞次定律”實驗，教師可將單純的演示實驗變?yōu)槿w參與的實驗。實驗開始前，每兩位學(xué)生分發(fā)一套實驗器材，包括導(dǎo)線、電流表、條形磁鐵、原線圈，老師進(jìn)行規(guī)范的實驗操作后，學(xué)生參與實驗。此外，引導(dǎo)學(xué)生探索實驗時，讓學(xué)生帶著問題做實驗，合理運用教室內(nèi)的多媒體設(shè)備為學(xué)生演示一些微觀或變化極快的演示實驗。我們設(shè)計了一個課堂案例：用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣葘嶒�。實驗�(zāi)康氖亲寣W(xué)生了解單擺公式和原理。在實驗中，利用公式測出單擺的長度和周期，由于球體的形狀密度不規(guī)則會對單擺球體中心產(chǎn)生影響，很難準(zhǔn)確測量擺長。因此，實驗中我們做出一些改變，由于擺球重心會對實驗結(jié)果造成影響，所以我們用同一半球進(jìn)行兩次實驗，將兩次實驗結(jié)果進(jìn)行平方后再將結(jié)果相減，通過整理可以準(zhǔn)確得出重力加速度的值，完美避開擺球重心的影響，只要在實驗中測出周期及懸掛線長度就能得出準(zhǔn)確結(jié)果。實驗結(jié)束后，教師提供討論內(nèi)容：如何設(shè)計實驗才能減少人為誤差。由于學(xué)生進(jìn)行了具體的實驗操作，此時可展開激烈討論，給出“多次測量，取平均值”“要固定懸點”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(yǎng)創(chuàng)造能力。再精準(zhǔn)詳細(xì)的演示實驗，如果沒有學(xué)生動手操作，也就無法從根本上提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。由于學(xué)生過分相信書本的實驗結(jié)果與實驗報告，學(xué)校沒為學(xué)生實驗提供設(shè)備、場地等，即便學(xué)生想自主實驗也沒有充足條件。因此，學(xué)校應(yīng)盡可能為學(xué)生的自主實驗創(chuàng)造條件，教師在學(xué)生實驗中給予技術(shù)指導(dǎo)，保證學(xué)生能正確、規(guī)范地開展實驗。同時，教師在實驗過程中可不斷提出新問題與新要求，使學(xué)生優(yōu)化實驗步驟與重點，創(chuàng)新實驗?zāi)Ｊ�，提高學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。在此，我們設(shè)計了一個課堂案例：電表的改裝與校正實驗。學(xué)生以小組的形式展開實驗活動，利用替代法測量表頭內(nèi)阻情況，更換不同量程進(jìn)行電表改裝實驗。學(xué)生通過實驗對電壓表歐姆數(shù)的含義有了了解，掌握了電流表改裝與校正的具體步驟，通過具體實驗掌握了如何擴大電表量程，自我解答了原有的疑問。此外，組織學(xué)生進(jìn)行實驗時，教師可為學(xué)生提供一些實驗小竅門，為學(xué)生提供一些實驗設(shè)備的替代品，增長學(xué)生見識，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。實驗完成后，教師要鼓勵學(xué)生在小組內(nèi)部、班級內(nèi)部進(jìn)行實驗過程與結(jié)果探討，通過互相交流探索更好的實驗方法。要讓學(xué)生對實驗過程及結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗失敗的原因，找到防止失敗發(fā)生的辦法，讓學(xué)生對實驗報告中的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，對自己實驗情況進(jìn)行反思。
四、高職物理實驗教學(xué)進(jìn)一步提高學(xué)生創(chuàng)造能力培養(yǎng)的感悟
1、創(chuàng)新期末測評方式。傳統(tǒng)的教育方式都是通過考試評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況且以期末成績?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)，沒有體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中做出的努力，這使很大一部分學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)過程中的實驗操作無關(guān)緊要，只要考試成績好就可以，影響了實驗教學(xué)順利進(jìn)行，學(xué)生創(chuàng)造能力無法提高。因此，學(xué)�？煞e極創(chuàng)新學(xué)生期末測評方式，將學(xué)生平時成績、課堂實驗參與程度、實驗操作準(zhǔn)確程度、實驗報告撰寫情況、實驗項目創(chuàng)新情況及課外實驗情況等綜合成績納入期末測評與考核，引導(dǎo)學(xué)生重視物理實驗，使學(xué)生主動參入實驗，不斷創(chuàng)新實驗項目，提高學(xué)生自主創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。對于學(xué)生的實驗報告，教師要嚴(yán)格要求并加以指導(dǎo)，將實驗報告納入學(xué)生學(xué)業(yè)情況的評判標(biāo)準(zhǔn)中，為學(xué)生今后工作打下基礎(chǔ)。此外，教師可在班級內(nèi)設(shè)定鼓勵機制，對創(chuàng)造能力較強的同學(xué)加以表揚，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情，在班級內(nèi)部營造一股創(chuàng)新、創(chuàng)造的優(yōu)良風(fēng)氣。
2、激發(fā)學(xué)生課外實驗興趣。高職學(xué)生課外時間較多，有大量時間可進(jìn)行課外實驗。課外實驗可豐富學(xué)生的知識體系，小到研究雪的溶解凝固，大到參加專業(yè)的科研團(tuán)隊進(jìn)行項目實驗研究，不一而足。為了更好地激發(fā)學(xué)生課外實驗的興趣，可采取以下措施：首先，教師主動加入學(xué)生的課外實驗活動，與學(xué)生一起走出課堂，以定期定時的方式帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行課外實驗，實驗項目可大可小，意在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高創(chuàng)造能力，如簡單地用單擺測量桌子長度的實驗，這種實驗可以在家進(jìn)行，步驟簡單，要點明晰，學(xué)生能通過簡單的實驗，掌握單擺的使用技巧。其次，要對學(xué)生設(shè)計的實驗項目進(jìn)行指導(dǎo)，保證學(xué)生的設(shè)計思路科學(xué)無誤。最后，為學(xué)生提供有趣味且易操作的實驗項目，使學(xué)生能有目的地進(jìn)行課外實驗，讓學(xué)生在實驗中提高實踐能力和創(chuàng)造能力。
綜上所述，物理實驗教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)造能力相輔相成，高效物理實驗教學(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實驗教學(xué)水平的不斷提高與創(chuàng)新。高職物理教學(xué)必須強調(diào)實驗教學(xué)的重要性，提高學(xué)生創(chuàng)造能力，不斷培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，使高職物理實驗教學(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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