設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的論文

　　[摘要]本文闡述了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及目的，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建的思路，提出了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體系方案。

　　[關(guān)鍵詞]設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系成績評價(jià)

　　物理實(shí)驗(yàn)課程是理工科院校的一門重要基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的專門人才上具有舉足輕重的作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是近年來我國高等院校教改的方向之一，研究設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是物理實(shí)驗(yàn)課程改革重要的基本問題。

　　一、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及目的

　　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡幕�礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和要求，自己選擇適當(dāng)?shù)钠鞑�，制定�?shí)驗(yàn)方案，求出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)過程是圍繞著一個(gè)需要解決的問題展開，強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過自主參與一些類似于科學(xué)家從事科研的學(xué)習(xí)活動，獲得親身體驗(yàn)產(chǎn)生積極情感，逐步形成一種在日常學(xué)習(xí)與生活中喜愛質(zhì)疑，樂于探究，努力求知的心理傾向。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究過程中激活自己各科學(xué)習(xí)中的知識儲存，通過解決實(shí)際問題的探索性活動，提高自己綜合應(yīng)用能力。

　　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的目的是：加強(qiáng)學(xué)生已學(xué)的理論知識和基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)知識相結(jié)合，并將這些知識靈活應(yīng)用，使學(xué)生體會并掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維方法和分析方法，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本過程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�及�?chuàng)新能力。

　　二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建的思路

　　構(gòu)建設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系應(yīng)該把學(xué)生的能力和素質(zhì)培養(yǎng)作為構(gòu)建的指導(dǎo)思想，以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究的過程中，通過自己的努力獲取相應(yīng)的物理知識和練就一定的操作技能，又能逐步學(xué)會一套獲取新知識和解決新問題的科學(xué)方法。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建的基本思路是：(1)將能力和素質(zhì)培養(yǎng)貫徹始終，為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)服務(wù)；(2)循序漸進(jìn)；(3)要選擇或設(shè)計(jì)內(nèi)容新穎、難易適度的實(shí)驗(yàn)；(4)要立足大學(xué)物理，輻射其它學(xué)科；(5)要把科學(xué)研究能力的培養(yǎng)和物理知識的建構(gòu)統(tǒng)一起來；(6)要把科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來；充分發(fā)揮設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教育功能。

　　三、設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

　　以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和提高綜合素質(zhì)為主線，遵循由易到難、由淺入深、由低到高、循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，按照物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程和目的要求以及學(xué)生自身個(gè)性發(fā)展將研究性物理實(shí)驗(yàn)劃分為以下三個(gè)層次。

　　1.基本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。給定實(shí)驗(yàn)題目與要求，在限定儀器的條件下，擬定實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)�；�本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)特別注意科學(xué)性和趣味性的結(jié)合，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本能力、科學(xué)的思維方式、探究意識和動手能力。采用指定“單任務(wù)教學(xué)”模式，教師起到“指導(dǎo)、幫助”的作用。

　　(1)基本目的。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識、研究與探索物理規(guī)律的熱情，加深對物理規(guī)律的切身感受，提高動手動腦能力，激勵(lì)創(chuàng)新精神。

　　(2)基本要求。在教師的指導(dǎo)下或自己的獨(dú)立研究完成實(shí)驗(yàn)課題，按學(xué)術(shù)論文的形式撰寫設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)研究方法。

　　2.提高型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。給定題目與要求，在給定儀器條件的范圍內(nèi)選擇儀器、擬定二種以上的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行比較，以較佳的實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理應(yīng)是學(xué)生在普通物理學(xué)習(xí)中已掌握或稍加補(bǔ)充即可掌握的。他們要從查找文獻(xiàn)資料開始，制定方案，做規(guī)劃，直至完成實(shí)驗(yàn)。

　　(1)基本目的。培養(yǎng)學(xué)生科研綜合對比研究能力，查閱文獻(xiàn)資料的能力，在實(shí)踐中提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

　　(2)基本要求。要求這類實(shí)驗(yàn)完成后，進(jìn)行書面總結(jié)和口頭報(bào)告交流，讓他們對自己的實(shí)驗(yàn)作介紹，交流在實(shí)驗(yàn)研究的過程以及分析問題和解決問題中的寶貴經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

　　3.獨(dú)立型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。給定實(shí)驗(yàn)題目，擬定實(shí)驗(yàn)方案、自選儀器完成實(shí)驗(yàn)。側(cè)重于綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，課題涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法應(yīng)具有綜合性，學(xué)生選定課題后，教師一般只對課題的意義、背景等情況作些介紹，完全由學(xué)生自己調(diào)研和查閱資料，自己設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置，提出實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)。

　　(1)基本目的。在培養(yǎng)了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和基本的設(shè)計(jì)能力后，對部分學(xué)生提出更高的要求，這一階段要求學(xué)生的自主創(chuàng)新，培養(yǎng)他們的科學(xué)研究素質(zhì)。

　　(2)基本要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，每個(gè)課題都要寫出研究論文，并進(jìn)行學(xué)術(shù)答辯和交流，部分論文應(yīng)具有創(chuàng)新的成果，其中優(yōu)秀的論文應(yīng)能在正式學(xué)術(shù)刊物或?qū)W術(shù)會議論文集上發(fā)表。

　　4.設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及內(nèi)容方案。根據(jù)上面的討論，由從簡單到復(fù)雜、從基本到提高的順序把設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)主要的類型，對于不同的層次有不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和具體的實(shí)驗(yàn)要求，其中包括學(xué)生選做的實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)、所需的課時(shí)數(shù)等，提出設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及內(nèi)容方案如表一。

　　表一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及內(nèi)容

　　不同的學(xué)校根據(jù)自己的具體情況可以對不同的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)類型提出不同的要求，即對基本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、提高型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開設(shè)的個(gè)數(shù)和每個(gè)實(shí)驗(yàn)所需的學(xué)時(shí)給出符合自身實(shí)際情況的規(guī)定。根據(jù)我們學(xué)院的情況，選取基本設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、提高型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的課題數(shù)目分別為2、2、1個(gè)，總學(xué)時(shí)為40學(xué)時(shí)。

　　四、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績評價(jià)

　　客觀、科學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績，有利于促進(jìn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。評價(jià)應(yīng)體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以學(xué)生為主，教師為輔，顯示學(xué)生個(gè)性，相互協(xié)作，有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，充分發(fā)揮學(xué)生的能動性和創(chuàng)造性的宗旨。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績評價(jià)采用雙評模式，把教師的評價(jià)和學(xué)生自評結(jié)合起來，改變以往那種只有教師參與的局面。

　　1.學(xué)生自評。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生都進(jìn)行自我評價(jià)，或是以小組為單位進(jìn)行評價(jià)。在評價(jià)考核范圍里面除了考核實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作技能和實(shí)驗(yàn)的掌握外還將實(shí)驗(yàn)態(tài)度、文獻(xiàn)查閱能力、團(tuán)隊(duì)合作精神等都納入考察范圍，充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的價(jià)值。

　　2.教師對學(xué)生的評價(jià)。教師對學(xué)生的評價(jià)與學(xué)生自評同步進(jìn)行，教師通過對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的審核，對實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)督，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，給出一個(gè)評價(jià)。

　　對于這兩部分的權(quán)重，不同的學(xué)校，不同的專業(yè)可以進(jìn)行不同的調(diào)整，一般可以采用教師評價(jià)占60％，學(xué)生自評占40％的比例來進(jìn)行，對于不同的給分點(diǎn)可以根據(jù)各自情況進(jìn)行界定。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]朱慧群，丁瑞欽.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探討[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢，2006年第26卷第5期.

　　[2]侯偉.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005年第4期.

　　[3]沈元華.設(shè)計(jì)性、研究性物理實(shí)驗(yàn)介紹[J].物理實(shí)驗(yàn).

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