发布时间：2023-02-27 11:10:45
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我校大学物理实验室2008年获评自治区级物理实验示范中心，2009年以来，学校先后投入300万余元，实验项目总数由最初的16个增加到目前的40个，同时投入近50万元对已淘汰的实验仪器进行改造。实验室每学期承担着学校约4000名本科生的教学任务。每名学生需修完16个实验项目(春学期8个+秋学期8个)。针对这样庞大的教学工作量，如何为学生合理地安排实验项目?为避免与学生其他课程上课时间冲突，一直以来都采取传统的手工排课方式。每学期第一周，教师为每名学生手工安排一学期每个实验的上课时间和地点，并制作成绩记录卡片。近年来，随着学生数量的增长和可开设实验项目的增加，手工排课的弊病也不断暴露:(1)很难针对学生专业背景的不同以及学生的个人兴趣安排实验项目;(2)部分学生周一至周五没有合适的上课时间，只能将实验时间延长到周六或周日;(3)教师排课任务繁重;(4)学期末手工计算实验成绩工作量大，且容易出错。随着网络技术的发展，实验教学的开放式管理已是必然趋势。2012年开始着手建设物理实验网络化教学与管理平台。经过近二年的努力，大学物理实验选课和成绩管理系统的平台已基本搭建成功。然而，在运行期间也暴露出了一系列亟待解决的问题:(1)由于学生实现了实验项目的自主选择，上课时间的自由选择，每次上课的学生专业背景互不相同，知识层次参差不齐。由于同班级的学生不在同一时间和同一实验室上课，不能相互提醒，经常出现迟到、记错实验时间和实验项目的现象。(2)出现扎堆儿选课现象，例如，临近节假日和期末考试的时间选课的学生较少;少部分选课晚的学生由于可选择的上课时间较少且与其他课程冲突，不能成功选课，上述种种现象造成实验室资源的不合理利用。(3)实验报告单的管理比较混乱，由于部分实验学生不能在课堂上完成数据处理，课后学生不能及时将纸质报告提交到任课教师处，造成学生实验成绩不及格等现象。(4)学生替做实验的现象增加。我们对上述问题进行了理性的分析和思考。实验教学的开放式管理是新型的教学管理模式，丰富了大学物理实验课的教学内容，实现了多元化教学方式;充分利用网络资源，扩大学生的知识面，避免了传统实验教学的单一性;实现了大学物理实验课程的开放，为分专业、模块化教学改革的实施奠定了基础。但任何客观事物都应具有两面性，物理实验教学的完全开放并不适应我校的校情。因为:(1)我校学生多数毕业于县级、盟市级高中，且大多来自农村，区内外生源比例接近1∶1，整体生源质量处中等偏下水平。2013年的招录分数情况显示，内蒙古本科一批次第一志愿平均录取分数:488.6;内蒙古本科二批次第一志愿平均录取分数:442.3。学生的整体层次较一、二线城市的985、211院校低很多，在进入大学后的学习缺乏自主性。(2)由于实验条件限制，大部分学生对高中物理实验常用仪器的基本操作仅停留在“看”的阶段，且没有形成好的实验习惯。(3)尽管现在可开设的实验项目已逾40个，但由于实验室摆放仪器面积的限制，每学期可摆放的仪器种类受到一定限制。因此，我校学生并不能适应实验教学的全开放式管理。鉴于上述考虑，我们提出适合我校校情的大学物理实验开放教学对策。
2大学物理实验开放教学对策
2.1合理地选排课
合理的选排课环节是学生能否顺利完成实验项目的前提，我们提出将手工排课和选课系统自主选课结合的办法去克服目前出现的问题。学期初，教师首先将不同专业的学生分组，尽量保证同一班级的学生在同一时间段上课。接着，要求学生按照分组情况进入网络选课系统自主选择实验项目。这样的选课方法既统筹安排了实验的教学过程，又体现了开放教学的自主性，其优点有:(1)学生上课时，可相互提醒，避免了因记错上课时间而延误实验;(2)可指派班长或学习委员核查学生身份信息，有效遏制了学生替做实验现象;(3)实现了学生根据自己的专业特色和学习兴趣自主选择实验项目的教学目标;(4)选课系统已包括了成绩管理的功能，学期末可直接导出学生的实验平均成绩，克服了手工计算实验成绩的冗繁过程。
2.2物理仿真实验与考试系统
我校地处国家中西部，尽管随着地区经济和学校的发展，实验条件已有很大改善、实验项目亦在陆续增加，但与清华、北京大学等一流院校相比较，可供学生操作的实验项目毕竟有限。仿真实验是扩展课堂教学内容、拓展学生学习兴趣、培养学生创新能力的有效教学手段。我校已于去年购买了中科大奥锐科技有限公司的大学物理仿真实验系统和考试系统，该系统具有界面友好、实验指导信息丰富，灵活选择实验仪器，实验针对性强等优点。目前包含30个实验项目:用单摆法测量重力加速度、交流谐振电路及介电常数的测量、热敏电阻温度特性研究实验、用凯特摆测重力加速度、不良导体热导率的测量、半导体温度计的设计、双臂电桥测低电阻实验、动态磁滞回线的测量、温度传感器温度特性测试与研究、示波器实验、分光计实验、设计万用表实验、声速的测量、三线摆法测刚体的转动惯量、测量锑化铟片的磁阻特性、偏振光的观察与研究、干涉法测微小量(牛顿环和尖劈)、椭偏仪测折射率和薄膜厚度、迈克耳孙干涉仪、检流计的特性研究、塞曼效应实验、密立根油滴实验、直流电桥测量电阻(自组式和箱式)、拉曼光谱实验、光电效应和普朗克常量的测定、交流电桥、太阳能电池的特性测量、拉伸法测金属丝的杨氏模量、霍尔效应实验、光强调制法测光速。考核是实验教学中的重要环节，也是教学过程和教学方法的重要组成部分。为此，我们购买了物理实验考试评判系统。该系统包含了上述仿真实验项目和试题库，命题教师也可根据自己的教学情况自主命题。具体教学过程中，我们鼓励学有余力的学生在修完必做实验项目后，有选择地完成仿真实验。学期末，将根据仿真实验的完成情况和考试成绩，给予加分鼓励。针对重修的学生，可要求其完成仿真实验并进入考试系统进行测试。仿真实验和考试系统的引入极大地丰富了大学物理实验的教学内容教学的灵活性。
2.3实验报告的评阅
我校大学物理实验室对所有的学生实验报告仍采取手工评阅方式。这种评阅方式造成报告评阅后不能及时、甚至无法返回到学生手中，以便学生查证自己实验过程中存在的问题;同时也耗费了教师大量的精力。我们正在尝试学生的部分实验报告采用网络自动评阅的方式进行，学生既可以及时查看自己的实验成绩，也可以发现自己实验过程和结果中存在的问题。目前，已购买了中科大奥锐科技有限公司的实验报告自动评阅系统，但实验项目与我们开设的项目并不完全吻合，需进一步合作完善。
2.4开设实验选修课和创新性实验
为进一步实现大学物理实验教学的开放，可以在每学期开设大学物理实验选修课和创新性实验。实验选修课的仪器台套数可以少一些，但实验项目数要尽量多，有助于开拓有兴趣学学物理实验学生的学术视野、加强动手能力、形成良好的科研素养。创新性实验主要基于现有废旧仪器，鼓励学生去改造发掘新功能，充分调动学生学习物理实验的主观能动性、培养学生的创新能力。
3结束语
一、制定切实可行的学习目标
首先，在编写导学案时，老师应转变角色，不能将导学案的“学习目标”和传统教案的“教学目标”混为一体。“学习目标”应体现以学生学习为中心，出发点是为学生学习指明方向。注意对“学习目标”的表述，编写“学习目标”时应少一些概括性的语言，要让学生一看就懂，即语言必须做到准确、具体、通俗易懂，并且实验的语言表述具有可操作性。
其次，“学习目标”应面向全体学生。学生是具有差异性的个体，他们的认知水平各有不同，“学习目标”的制定应根据学生学情分层制定。既要有适合绝大多数学生的“普遍目标”，又要有恰当的、适合学生成长的“发展性目标”。这样从目标上就能够激发学生的学习兴趣和热情。
最后，“学习目标”应体现在新课程的“三维目标”。新课程的教育理念更重视学生的学习方法、知识技能、情感态度和价值观的培养。导学案中的“学习目标”应能体现出这样的特点。“学习目标”中应明确规定学生必须亲自经历探究的过程。当然，所制定的目标必须具有可行性，切勿让学生感到高不可攀。
如：八年级物理《光的反射》一节的学习目标：理解光的反射定律，能应用反射定律解决一些简单问题；知道镜面反射和漫反射。让同学交流“镜面反射”和“漫反射”在生活中的应用，产生的危害和控制方法，并给周围的人提出几条合理的控制建议……这样的目标既对学生提出了知识要求，又对学生提出了技能要求。同时，学生在交流中了解到物理对人类生活的影响，进而产生努力学习、报效祖国的使命感，一举多得。
二、编写好预习作业，做足课前准备工作
课前预习是课堂延伸的一个重要环节。学生要能通过课前预习为课堂学习做好充足准备，我认为编写科学合理的预习作业至关重要。
1.预习作业应能激发学生学习兴趣。
物理学科广泛联系着日常生活和生产，我们应抓住这一特点，利用学生强烈的好奇心和求知欲，上课前就把学生的心拉进课堂，这样学生就能主动学习。如：让学生了解并思考，为什么河中的水会出现桥的倒影？光产生反射之后，对生活的影响有哪些？这样学生自然会乐于去做这些题目，同时对课堂将要学习的知识产生期待感，上课也就不容易开小差。
2.预习作业应有适当的动手实验内容。
有些导学案的预习作业把课本上需要掌握的知识点以填空的形式罗列出来。学生在完成此类预习的时候，直接打开课本，依葫芦画瓢，脑海中却毫无印象。这样就失去了预习的意义和价值，也浪费了时间。老师在编写导学案预习作业的时候应注意少一些“死知识”，多一些“做一做”。如：要求甲同学用镜子看乙同学的脸，乙同学?（A：会B：不会）看到甲同学的脸，从而体现光的反射?（A：具有B：不具有）可逆性。学生边做边想，预习效果自然就好。
3.预习作业要难易适宜。
教师要制定切实可行的预习目标。预习目标过低，学生简单阅读课本就能达到这个目标，就不能启动理性思维，进入不到物理研究的方法之中，学生分析问题、解决问题的能力就得不到培养，认知能力也得不到训练。如果预习目标过高，学生要达到这个目标非常困难，就会形成一种心理压力，产生畏惧心理，长期下来，影响他们对物理学科的学习兴趣，学习的主动性也得不到发展。因此，预习目标的制定要符合以下两点。
（1）符合学生的知识水平。
物理知识有其内在的联系性和统一性。对旧知识的掌握程度直接影响学生对新知识的接受程度。若教师不注意旧知识的复习，盲目地列出预习提纲，学生就会因旧知识的遗忘或理解不到位，在面对预习提纲时束手无策，从而影响学生预习的兴趣。若教师在预习提纲中写明要用到的旧知识，不但能加强旧知识的复习、理解、记忆，而且能提高学生的预习质量。
（2）符合学生的思维水平。
学生的抽象思维能力应逐步培养，不能操之过急。对于那些对抽象思维能力要求较高的内容，教师应降低预习要求，否则学生的思维能力难以发展，也会影响预习兴趣。
如：回忆生活中的打雷现象后回答：打雷时，先看到闪电还是先听到雷声？?摇 ?摇。说明声速和光速谁快？?摇 ?摇。在体育比赛时，计时员为什么看到“枪烟”计时而不采用听到“枪声”计时呢？?摇 ?摇。
三、导学案应具备的作用
1.导学案应具备课堂笔记的作用。
“好记性不如烂笔头”，课堂笔记是学生课后复习的重要依据，所以记好课堂笔记很重要。学生利用导学案学习，导学案理所当然应具备课堂笔记的作用。在编写导学案时，应将《课标》中需要掌握的知识点罗列下来，但不必完整，可将要记忆的部分空缺。学生经历探究、交流、归纳后完善这些空格。如镜面反射与漫反射的异同点：
这样，既对所学知识做了适时巩固，又记好了课堂笔记，课后复习也就不怕知识的遗忘了。
2.导学案应对科学探究过程做出学法指导。
新课程以学生为主题的教学模式要求学生通过自主学习探究、与同学的交流合作进行知识的建构和归纳。此时，导学案的引导作用就非常重要。如：在“光的反射定律”的探究活动中，学生需要掌握：①科学探究的步骤；②用语言表述正确的结论。我在导学案中是这样处理的：设计了如图所示的两个装置，进行以下环节的探究。
（1）如图甲，当E、F在同一平面上时，让入射光线沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线，测出入射角和反射角的大小；改变入射光线的方向再测几组入射角和反射角，这样的目的是?摇 ?摇。
（2）若将入射光线向届NM靠近，则反射光线?（填“靠近”或“远离”）NM。
（3）如图乙，以法线为轴，把纸板F向后缓缓旋转，这样做的目的是为了?摇 ?摇。
（4）本实验可得出的结论是：在反射现象中，反射角?入射角；反射光线、入射光线分居在?两侧；反射光线、入射光线和法线在?摇 ?摇。
以实验报告的形式呈现，学生在填写实验报告的时候熟悉了科学探究的过程，在实验操作中达到了多次测量探究的目的，学习技能和知识点同时收获，一举多得。
四、“课堂巩固”画龙点睛