大学物理设计性实验教学探究

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1、大学物理设计性实验教学探究　　中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1007-0745（2014）03-0019-01设计性物理实验是让学生作为自己知识的建构者，在应用知识的情景中，根据指导教师提供的实验题目和已有的实验条件，自主查阅参考资料，合作设计实验方案，自选或组装实验设备，拟定实验操作步骤，在规定的时间内完成实验，写出完整的实验报告，对实验结果进行系统地分析和总结，从而让学生在完成任务的过程中进行批判性和创造性的思维，并在教师的指导下在与小组成员的协商过程中不断建构自己的知识，达到在实验情景中训练高层次思维技能。笔者在这里根据一年的学习和教学经验，就如何做好设计性实验谈一些想

2、法。5设计性实验中的首要问题就是选题，设计性实验题目应该体现出知识的综合性和探索性，在可操作性的基础上考虑学生原有的认知水平，不能提出远离学生知识基础的设计性课题，以免挫伤学生学习的积极性和主动性，要跳出“复杂的实验才是设计性实验，复杂的实验设备才能完成设计性实验要求”的思想误区，并在教学实验中，尽量用原理简洁明了且简易的实验设备构建设计性实验，以便于学生理解，体现设计性实验的实验方法，达到训练学生学习的目的。开学初，教研室根据实验室和学生认知现状，布置“用电子示波器测量两信号的相位差”、“气垫导轨实验的研究”、“RL、RC串联电路稳态特性的研究”、“霍尔器件应用的研究”、“固体热膨胀系

3、数的测量”和“电桥灵敏度研究”等8个实验题目供学生选择。在确定选题之后，学生以小组（2～3人）为单位带着问题通过网络及图书馆中心资料室查阅与实验相关的书籍、论文等资料，分工协作共同拟定实验方案、选择配套实验仪器，根据实验室提供的条件自行设计实验方案，制定实验原理和实验方法及步骤。方案选定后，以小组为单位，与指导教师进行讨论。若设计方案切实可行，在规定时间内完成实验；若设计方案未通过，小组成员则根据指导教师提出的意见，继续查阅相关文献资料，进一步完善设计方案直至可行。比如“用电子示波器测量两信号的相位差”实验，小组通过查阅资料共设计出两套实验方案：波形比较法和椭圆法，通过实验来对比两种方法

4、的精确性。5实验方案确定后，学生以实验小组为单位独立完成实验全过程。在此过程中，要突出学生学习主体地位，以学生为中心、教师在全程进行指导或协助，学生在对照实验要求去探究与问题相关知识的过程中，实现了对相关知识的认知。在实验过程中出现困难和疑问，教师要及时启发和引导学生分析问题，找出解决问题的办法，如测量电桥灵敏度实验中出现了电桥的故障，指导学生如何检测线路故障、如何分析故障原因。鼓励学生提出问题和拥有不同的见解，让学生根据自己的智力特点来安排实验，如在实验过程中，可以让数理逻辑性较强的学习者负责从理论上分析原理等等，动手能力较强的学习者负责实验设备的安装及测试，自然观察能力强的学习者负责

5、实验数据的测量和记录，自省能力较强的学习者负责实验完成过程中的监控和反馈，言语能力较强的学生主要负责实验数据的总结归纳和实验报告的完善等等。实验完成后，教师应及时对对设计性实验的学业进行评价。科学评价学习者参与程度和合作效果是激发并稳定其合作兴趣，监控其合作情况的必要手段。在设计性实验评价过程中，5教师对学生的评价包括操作能力、观察能力、语言表达能力、实验创新能力和实验数据分析处理能力等多种智力方面的评价，力求做到全面评价学生的成绩，充分尊重学生，体现学生的主体性。具体评价时，可以结合每个小组的实验项目计划执行情况、每位组员的实验项目学习记录和实验的最终完成情况等三方面进行科学评价。评价

6、最好采取多元评价的方式。让教师作为评价的主体，同时加上学生自我评价和同组人员的互相评价，如在学生形成实验报告前，老师可以提出一些问题，以小组的形式组织学生进行实验误差分析比较、对实验方案、实验结果以及实验整体环节进行讨论，并将实验结果当场给教师演示，从而形成学生的自我评价和同组学生间的评价，为指导教师对学生实验过程客观评价提供依据。另外，评价的标准不仅仅是看实验的结果，教师对学生的设计性实验评价过程应该贯穿实验过程的始终，如在实验的开始，教师可以要求学生提出详细的书面设计方案，及对实验过程可能出现的问题分析策略，提出解决方案和创新思考。评价时，不仅仅只关注静态的实验数据和实验结果，更应注

7、重实验中动态的学生经验、情感的交流、合作与碰撞的过程，利用这些动态变化对学生进行恰当的评价和引导。最后，在评价考核内容里面除了考核实验相关操作技能和对实验原理的掌握外，还将文献查阅能力、实验态度、团队合作精神等都纳入考察范围，充分体现设计性实验科学精神培养的功能。在目前各高校的大学物理实验教学中，综合性、设计性实验所占的比例逐年上升。设计性实验是提高学生实践动手能力、培养学生创新思维的有效手段。在大学物理实验中构建设计性实验，最能体