大学物理实验实施探究式教学的探索new

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1、万方数据第22卷第3期2009年09月出版大学物理实验PHYSICALEXPERIMENTOFCOLLEGEV01．22No．3sep．2009文章编号-1007—2934(2009)03—0104—05大学物理实验实施探究式教学的探索张艳亮(山东科技大学，青岛，266510)摘要针对传统大学物理实验教学中的利弊，在探究式教学理念指导下，通过对传统大学物理实验项目进行教学设计而开展探究式教学。实践证明把探究教学运用于大学物理实验教学，有利于培养学生进行科学探究的能力和对科学探究的理解力，提高实验教学质量。关键词大学物理实验；探究教学：

2、教学设计中图分类号：G642．423文献标识码：Bl引言工科物理实验是我校的一门基础课，其教学目的是进一步巩固、扩大和加深对物理基本理论和基本知识的理解，培养学生独立思考、动手操作、观察记录、综合分析和解决问题的能力。传统的工科物理实验，在巩固基础知识、练习基本操作等方面训练比较扎实，许多好的传统值得继承和发扬，但在培养学生创新思维和科学探究能力上则存在一些不足，主要表现为：只注重实验的数量，不注重实验过程的教学质量；学生实验只注意动手能力的训练，不重视思维能力的培养；测量、验证性实验较多，探索、设计性实验较少；只重视获得实验结论，不

3、重视实验过程；只注重实验的操作或演示，忽视实验过程的问题设置；实验教学过程收敛有余，发散不足等。对于普通工科院校来说，由于设计性和研究性实验开设受到各种条件的限制，要想增加它们的开设数目较难，况且在大学物理实验中设计性实验的比例也不易过大，因此要想克服以上物理实验教学的不足，只有通过改革实验指导方法引入新的教学方式，在基础性的实验教学也能培养学生的科学探究和创新能力。为此，我们在工科物理实验教学中引入了“探究式教学”。2探究式教学及其特征探究式教学就是将科学领域的探究引入课堂，使学生通过类似科学家的探究过程理收稿日期：2008—10—

4、27山东科技大学教研“群星计划”项目资助，项目编号：qx0801044万方数据解科学概念和科学探究的本质，培养科学探究能力的一种教学方法。安德森在他主编的《教学和教育百科全书》中指出：“探究教学的本质特征是不直接把构成教学目标的有关概念和认知策略直接告诉学生，取而代之，教师创造一种智力和社会交往环境，让学生通过探索发现有利于开展这种探索的学科内容要素和认知策略。”美国国家研究理事会2000年组织编写山版了一本科学探究专著，其中将探究式教学的基本特征概括为五个方面的内容：(1)学习者围绕科学性问题展开探究活动；(2)学习者获取可以帮助他

5、们解释和评价科学性问题的证据；(3)学习者要根据事实证据形成解释，对科学性问题做出回答；(4)学习者通过比较其他可能的解释，特别是那些体现出科学性理解的解释，来评价他们自己的解释；(5)学习者要交流和论证他们所提出的解释。即探究的五个特征包括提出问题、证据、解释、评价及交流。探究式教学和教学资源要尽可能包含所有的上述五个基本特征。当然这些特征都可以根据实际情况做出调整。教师在活动中起组织作用的程度和学生自主设计进行探究的程度可以各有不同。3大学物理实验中进行探究式教学的探索在探究式教学理念的指导下，对传统的基础性的大学物理实验项目进行

6、因地制宜的教学设计，完全可以组织成探究式的实验教学活动，不仅能够使学生达到原有的实验要求而且能够达到培养学生进行科学探究的能力和对科学探究的理解力的目的。下面以几个实验为例，加以说明。对于一些验证性的实验，我们隐去部分实验原理，利用学生原有的知识，通过直接提出问题，让学生通过实验探究解决该问题并得出实验原理。例如对于半导体P—N结的物理特性及弱电流测量这一实验，开始实验之前，我们给学生提供了一些常用的电磁学实验仪器，要求学生测量二极管的伏安特性，并说明所测得的电流与电压满足什么关系?学生在了解这一问题之后，由于学生他们已经有过伏安法测

7、线性电阻的经验，再加上教师在整个过程中对学生的指导，学生小组都会测出流过P—N结的正向电流，以及正向电压数据。在学生得出数据之后，教师引导学生对数据之间关系提出自己的观点并给出解释。并让有不同观点的小组在实验室内公开发表本组观点并相互讨论，通过小组之间的相互质疑与解答，最终得出P—N结的正向电流与正向电压的指数关系。通过学生小组之间的交流，学生还可学会几种处理数据的工具使用方法，有同学将其总结之后还写出了一篇关于该实验数据处理的几种工具和使用方法小论文。利用操作实验的过程中，真实、精彩的实验现象使学生产生浓厚的学习兴趣，促使他们全神贯

8、注地探究其中的奥秘，并进而完成实验任务。迈克尔逊干涉仪的调节历来是大学物理实验教学的难点，在以往的实验中，老师总是详细讲解并示范迈克尔逊干涉仪的调节步骤，而学生也是按照老师的要求，按部就班的调好仪器测出数据，“顺利”完成