发布时间：2023-03-14 15:09:18
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[关键词] 物理实验 探索性实验 开放性实验 创新
1、引言
物理是一门实验学科，古往今来，物理学的发展与物理实验密切联系。物理实验不仅应让学生收到严格、系统的实验技能训练，掌握科学的实验方法、实验技巧，还应训练学生敏锐的观察力，独立思考解决问题能力和创新精神[1,2]。但是，目前物理实验教学模式单一，大部分实验教学中，学生只要按照实验步骤去做，就能顺利的测到实验数据，完成实验。这种方式在一定程度上限制了学生的积极主动地去认识物理规律，难以激发学生对物理实验的兴趣和独立探索物理规律的意识[3]。针对这个问题，本人在物理实验中心做了相关教学实验改革试点，在学生进行基本的系统的实验操作的基础上，选拔优秀学生，做探索性实验，目的是提高学生自主的实验能力以及培养学生的创新意识，为独立学院的大学物理实验教学进行探索性尝试。
2、教学基本过程
2.1基础性实验
目前大学物理实验基本上都是测量性、验证性实验，称为基本实验，其目的是让学生掌握严格的、系统的实验技能，这样的训练是必不可少的。基本实验，如基本物理量的测量，基本仪器的使用，基本测量方法以及误差分析，试点学生按教学计划完成基本实验操作，安排多余学时做探索性实验。
基本实验一般可分为力学、热学、电磁学、光学、近代物理实验五部分，按照本校教学安排，一般工科学生做8个物理实验，总共24学时。学生提前根据个人兴趣和专业特点自选实验，要求每个部分选1-2个实验，总共7个实验，最后一个实验为探索性实验。
力学部分实验主要为：钢丝的杨氏模量，落球法测定液体的粘度，扭转法测定物体的转动惯量，波尔共振仪研究受迫振动，空气的声速等。
热学实验包括：导热系数的测量，冷却法测定金属的比热容，传感器测定空气的比热容比，电阻温度系数，温差电偶的定标与测温，PN结温度传感器特性等。
电磁学实验包括：电位差计，自组惠斯通电桥测电阻，电子比荷的测定，示波器的使用，铁磁材料的磁滞回线，霍尔效应及应用。
光学实验包括：牛顿环与劈尖干涉，菲涅尔双棱镜，薄透镜，偏振光的观测，迈克尔逊干涉仪，光栅研究，测定玻璃的折射率等。
近代物理实验包括：光电效应与普朗克常数，弗兰克-赫兹实验，发射光谱吸收光谱，硅光电池，周期信号的傅里叶分析。
在教学方法上，只讲解基本的实验要求，实验仪器使用方法，在限定的时间内，充分发挥学生的主观能动性，完成实验。这就要求学生在课前必须提前预习，勾画初步实验方案，课上认真思考，勤于动手，理论联系实际，遇到问题随时与学生老师探讨，对学生的基本实验技能、动手能力、逻辑思维能力都有很大提高。
2.2 探索性实验
在做好基础实验的基础上，选拔最物理实验感兴趣的学生3-5人，做探索性实验。教师先安排几个探索性实验课题，由学生自己选作实验。根据报名情况结成小组，每组选择一个课题进行研究。实验中心根据情况开设开放性实验室，学生可以全天任意时间来网上查资料、做实验，课题规定三天内完成，以实验报告或者小论文的形式结题。为激励学生的实验兴趣，探索性实验的分值为10+2分（2为提高分数），总分将做为一次成绩计入实验成绩。
探索性实验题目为：
(1) 测量小球碰撞过程中的能量损失
实验要求：自行设计实验方案，测量能量损失，分析误差来源，计算能量损失的不确定度。
实验仪器：小球2个、支架两个、米尺、细绳等。
(2) 制作磁悬浮小仪器
实验提示：掌握磁悬浮原理，设计实验思路，自行制作。
制作材料：根据需要先自行购买，凭发票报销。
特别注意：因电磁学实验，需用较高电压电流，一定注意自身安全！
(3) 波长相对测量实验设计
实验要求：设计实验方案，由已知钠黄光的波长测定另一未知波长的方法。
实验仪器：牛顿环、劈尖、显微镜、迈克尔孙干涉仪、双棱镜
(4) 薄膜厚度测量
实验要求：分别给出薄、厚、透光、不透光薄膜，最少选用3―4种设计方案，测定薄膜厚度。
实验仪器：显微镜、牛顿环、劈尖、迈克尔孙干涉仪、双棱镜、螺旋测微器等。
(5) 学生兴趣制作仪器
研究内容：进行相关的理论研究，选择合适的实验器材，进行实物制作与调试。
实验要求：制作仪器应体现物理思想，有一定的应用价值。
以上五个课题为学生自选题目，根据选题结果结成小组后，由小组共同完成实验课题。学生可以通过网络、图书馆阅读国内外论文等渠道、筛选收集信息，这是一个完全自主的过程，学生根据需要自发学习，锻炼了学生自学能力，同时也激发了学生的兴趣。
开设开发性实验室，规定学生在一定的时间内完成实验课题，相关实验室全天开放，学生随时可以来做实验，通过小组研究讨论制定实验方案完成实验课题。在这个过程中，锻炼了学生自学能力，团结协作能力，逻辑思维能力以及创新精神，这种素质的培养对以后学习和工作生活都是受益终身的。
3、结论
我校作为工科类型的独立学院，一直注重应用性人才的培养。大学物理作为基础性学科，也应立足学生于自主学习能力、动手实践能力、创新能力的培养。因此，物理实验中心在实验教学改革上做了大胆尝试。一方面注重学生的基本实验素质的培养，在此基础上选拔优秀学生因材施教，做探索性实验。
实施探索性实验，教师要有全新的教学理念。教师要从知识的传授者转变为学习的促进者、组织者和指导者。教学行为必须发生转变，教师要学习用研究性学习的态度对待教与学，要加强自身的学习，从“更好地教”转到“为学生更好地学”，从单纯的知识传授转到关心学生的终身发展。
探索性实验还存在一些问题和矛盾，需要我们深思。如何更好利用现代教育技术，充分利用网络资源；如何科学实现网络选课、预习、答疑；如何更好解决师资配置问题；如何引导学生在有效的时间内高效地完成学习任务；如何公正、合理的评价学生实验报告的编写、实验数据结果、实验小论文，进一步促进学生学习物理、做物理实验的积极性，这些问题都亟待解决。教师在教学中起着关键的作用，教师应引导和促进学生在自主、合作与探究的学习过程中实现终身学习的教育目标。
参考文献:
[1] 陆申龙. 开放教学实验室,提高学生创造能力[J]，实验室研究与探索, 1999(6):8-10.
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
关键词：物理实验；美国大学；教学模式
一、教学理念
美国大学十分重视教育观念的更新，教师的物理实验教学方法很活。这与美国教育中鼓励冒尖、创新、标新立异是分不开的。教师主要是提出问题、启发思路和引导争论，绝不“抱”着学生走。物理实验的目的不只是教学生使用各种仪器设备，也不仅是让学生学会一些实验的方法与手段，而是让学生在实验中既动手又动脑，通过实践真正掌握物理规律的真谛，学会用实验方法去检验理论。美国大学为学生开设实验课的目的十分明确。在斯坦福大学，DouglasD，Osheroff教授特意在黑板上写下“GOAL：Learn how to do Physics，not specifictechnique，”意思是说要通过物理实验使学生懂得如何去研究物理问题，而不是只局限在知识的传授和技能的训练范围内。这给了我们很大的启示，我们应该更加充分地认识到物理实验教学的作用和性质，在实验教学中树立更高的目标。在我国部分高校的物理实验教学中，其实验仪器往往由实验室技术人员提前备好，实验时由学生被动地按照规定好的步骤与方法进行，然后计算结果。学生往往进行的是美国人称之为“COOK”实验，即像照着菜单煮饭一样，学生按照老师安排好的程序和结构进行实验，为了使实验具有精确性，学生不能过于随意，不能有创造性。可见，我们对于学生独立探索的训练有欠缺，学生只是简单模仿，真正自己动脑动手较少，这样的教学理念与方法不利于学生创新性思维能力的培养。
二、教学模式
美国学生的实验动手意识和能力普遍较强。物理实验课的教学过程大体上分为三个阶段：第一是基础训练阶段，学生主要进行基本实验技能、基础实验方法和基本实验仪器使用的学习和训练，该阶段主要由助教和工程技术人员来指导；第二是教师指导性阶段，主要由教师指导学生利用基础阶段已掌握的基本知识和技能，学习和掌握一些高一层次的物理思想、物理模型、物理方法和物理实验。教师的任务是引导和启发学生通过具体的物理实验来学会如何剖析实验问题、如何制定最佳实验方案，并给学生留下了很多启发性和能够开阔视野的思路和问题：第三是学生的设计性实验阶段。学生需要独立进行实验方案的设计、实验仪器的选配、实验结果的分析和对实验问题的进一步研究。有些实验专题可以是个人独立完成或是由几个学生组成小组来完成的，整个实验阶段学生是主角。
我国高校的物理教学已经初步建立起从易到难、从简单到综合、从注重传授知识到注重创新能力培养，循序渐进、逐级提高的物理实验三级教学课程体系。一级实验为基本物理量的测量和基本仪器的使用，主要为预备性、基础性实验。二级实验为实验测量方法和常用物理量的测量，主要内容为提高性实验。三级实验为实验技术和实验规律的学习，主要内容为综合性、设计性实验。尽管在体系建立方面我国高校已经初现规模，但教师在指导过程中仍然过分重视实验认知性结果的正确性，常常忽略学生的过程性体验，而这正是美国高校实验教学所推崇的。我们要善于将这些所谓的“正确方法”用“为什么”、“怎么做”、“做什么”等进行设问，从中创设实验方法的问题情景，启发探究欲望。甚至教师可以有意识地在教学过程中设置问题、制造错误，让学生在师生共同探索过程中培养和发展自己的个性和创新能力。
三、教学内容
针对一、二年级学生的实验内容，美国大学实验项目比国内综合性大学的普通物理实验要少。哈佛大学将这部分实验中的一些实验项目作为学生的家庭作业，带回家去完成。他们发给学生一个实验箱，里面装有各类工具及一些简单实验部件，如万用电表、电阻、电感、电容、米尺、激光笔等，还有一张附有实验指导资料的CD盘，学生可在家中完成一些简单实验。针对三、四年级学生的实验内容，每个学校各有特色，这与学校的科研方向密切相关。如麻省理工学院的高级实验课程中的实验项目，一个实验学生要做2～3周，每周6小时。对于这些较复杂的实验，实验报告要求也很严格。斯坦福大学三年级学生做的光学实验，要求学生按的格式写实验报告。这部分的实验内容比国内高校的近代物理实验内容要深，有很多反映学科前沿的实验。美国高校物理实验选修内容十分丰富，类型变化较多，涉及面较宽，为学生提供了许多可选择的学习机会。学生可根据专业需要和个人兴趣来选修物理实验。在美国，学校与教师都十分重视把最新的实验方法、测试技术和仪器设备引进实验教学之中，让学生及时地了解、接触和掌握新事物，并从低年级就开始接触到先进设备和技术，使学生体会到科技的进步和竞争。同时，为学生后续课程的学习及训练奠定了较高的起点和宽厚的基础。实验内容除了基本的力、光、电实验外，还有与专业相关的基础实验，例如：霍耳效应：麦克尔逊干涉仪；塞曼效应：光电效应；偏振光；衍射光栅；气体中的声速：带电耦合装置；介电常数：粘滞度测量；串联和并联谐振电路：Meade望远镜的组装和使用；类星体的发现；人造变星的光度测定；利用Starlink软件的CCD图像数字压缩技术：利用Starlink包对简单光谱进行分析等。这些设计实验使我们强烈感受到了科技发展跳动的脉搏。在麻省理工学院的“量子信息处理”实验， 斯坦福大学的“超流”实验，哥伦比亚大学的“混沌实验”、“镊子”实验和UCLA的一系列核物理实验对比之下，我们真正根据自己的特点来设计新实验的还比较少，因而各校的实验内容大同小异，缺乏特色，不够新颖。这些内容可以启示我们要进一步推进大学物理实验的近物化和科研化进程。
美国大学的教学内容是通过自编教材实验来体现的。内容中的实验操作步骤被有意识地粗略化，但是留给学生许多结合实验的思考题，目的是促使学生在实验前、实验中和实验后进行思考与创造。实验过程中有不清楚之处时，可以随时查阅实验室中仪器资料和实验设备说明书等参考文献。实验教材基本是自编的讲义，这与我国目前实验教材大多采用正式出版的书籍大不相同。究其原因， 是因为他们的教学方法与教学内容年年都改，因而不必要也不可能用正式出版的书籍。他们追求的是新颖、现代、有特色， 而不追求完整、系统、规范化。这种教学思想与我们有较大的差异。许多学校都强调教材不应像烹调书那样一步一步写得很清楚， 让学生按部就班去做， 这种培养操作工式的教学方法不利于人才的成长。我国传统的物理实验教学中，实验内容陈旧，传统、经典的实验多，体现现代科学技术的实验少；内容单一的实验多，
设计性、综合性的实验少，且多为验证性实验。并且教材改革滞后于当今经济发展和科技进步，诸如以信息技术、数控技术、遥感技术等高端科技已广泛应用到各个领域而且进入家庭，但有些高校的物理实验课程仍然开设黑白影像、电子管晶体管电路等。古老的传统教育要培养能适应自主创新形式下的创新型人才，必须更新实验内容，既要关注科技发展的前沿，又要考虑学生的专业实际，充实一些与现代生产联系密切的实用性实验，并且有一定比例的设计性和综合实验项目。即使学生开阔眼界，又能将物理理论与现代技术和生活融合起来，因此能充分调动学生的积极性和主动性，激发学生的自主创新精神。
四、现代化教学手段
计算机在美国高校物理实验教学中使用十分广泛。美国大学的近代物理实验中几乎100％都用计算机，而普通物理实验中约1/3使用计算机。有的学校写实验报告、批阅报告也都用计算机。大学中有许多为教学服务的CAI软件，质量很高，学生可以随时通过校园网络，提前进行实验预习；学生在实验学习中可以利用计算机进行实验仪器设备的控制、数据采集和处理等工作。实验报告也基本上是在计算机上完成的，并通过校园网络传递给教师；利用计算机模拟，开发高新科技相关的物理实验，进行仿真实验教学，开阔学生的眼界：用CAI介绍和模拟更新的实验方法、技能和实验应用等。从美国高校中可以体会到计算机技术和网络技术在教学中的普及和应用程度之高，已成为高等工程教育中不可缺少的重要工具。显然，我国高校物理实验的计算机使用比例远远偏低，这不能满足学生适应今后在信息社会的工作要求。可喜的是我们在这方面已经做出了有益的尝试，例如建立了仿真物理实验室，通过计算机网络把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体，形成了一部活的、可操作的物理实验教科书；将多媒体、CCD和录像等手段引入实验教学：建立物理实验教学网站，实行网络化教学。例如同济大学物理CAI中心就是网络和多媒体教学的结合产物，在实验教学中，中心以网络为载体，积极开发网络资源，使得网络这一现代化的教育资源在实验室的管理、实验室的开放式教学、学生学习的积极性提高和能力素质的培养等方面发挥了很好的作用。但计算机并非越多越好，因为许多基本的物理思想的掌握、物理现象的观察、操作能力的培养以及基本的数据处理的思路与能力等，都不能也不应由计算机来完全代替。美国各实验室的计算机使用十分方便，但他们也认为只有用了计算机能加深对物理原理的理解、对实验方法的掌握和对测量精度的提高时才用计算机，而让学生实际动手去观察真实的现象，学会基本的操作，仍然是十分必要的手段。
五、结语
课程衔接是课程组织的重要部分，也是课程设计的重要过程。课程衔接是连接各种不同课程内容或学习经验，使它们之间相互发挥累积的最大效果以达成课程目标。课程衔接(curriculum articulation)是课程组织[1-3](curriculum organization)的重要环节与要素。国外很多研究人员都对之进行了研究。例如Oliva提及垂直衔接（vertical articulation）、水平衔接（horizontal articulation）和个人衔接（personal articulation）[4]；Ornstein & Hunkins认为衔接是指课程的不同部分之间的关系[5]。国内外很多研究者从课程衔接的问题、解决方案和策略等方面开展了较为系统的研究，并提出了相应的衔接方案和策略方法等，为课程衔接问题提供了指导。
高等师范院校是教师教育的摇篮，我国的新教师主要来源于高师院校。但由于我们缺乏与高中联系的传统，高中与高师物理教育专业之间的物理实验目标缺乏联系，无法达到培养人才的目标，极易形成“脱节”现象。高中毕业生在进入高师物理教育专业后表现出实验基础差、难以适应物理实验课程的情况。同时，高师的物理毕业生在工作的过程中，也不能顺利地适应高中的实验教学，很多新入职教师需要进一步培训或学习。开展课程衔接研究，旨在解决高中毕业生进入高师物理教育专业后对物理实验课程的不适应状况，以及高师师范生就业后难以迅速适应高中物理实验课程等问题，提高物理师范生的实验技能，提高物理师范教育的水平，促进高中物理实验课程的改革，促进物理实验课程的有效组织。
二高中与高师物理实验课程衔接研究的意义
1促进高中与高师物理教育的联系，加强两者的互动
高师物理教育专业的宗旨主要是培养合格的物理教师，向中学阶段输送人才，高师物理教育是培养师范生的主要阶段。但随着时代与科技的不断发展，高中和高师的物理实验内容和方式都发生了很大变化，由于高师教育与高中之间缺乏联系，缺乏一贯性和连续性，因而形成割离或断层现象，矛盾凸显。由于社会发展、课程改革等影响，高中阶段的很多教育内容已经发生了很大变化，而在高师物理教育专业的课程设置等方面并没有相应地作出调整。近些年经常出现高中学校对新毕业的师范生的专业技能提出质疑的情况，为此，加强高中与高师的课程衔接就显得必要而有意义。通过物理实验课程的衔接，提高物理教育专业学生的从教技能，紧密联系中学物理教育实际，为准教师顺利过渡奠定基础，达到合理衔接之目的。
通过高中与高师物理教育专业物理实验课程的衔接，可以有效加强高中与高师两个教育阶段的联系，为两者之间建立连接的桥梁，加强两者之间的互动。当然互动只是方式，最终的目的是促进不同教育阶段的有效衔接，为师范生教育和培养提供较为合理的模式，促进课程组织的生态化、合理化、有效化。
2引发研究者对课程衔接问题的重视，树立课程衔接的理念
课程衔接是课程组织的重要环节，是联系不同学科的重要手段。任何课程在起初阶段都会涉及到适应问题，高中阶段的毕业生升入到高师物理教育专业亦是如此。在物理实验教学适应性的访谈和初步调查过程中，我们发现很多大学新生不能很快适应高师的物理实验课程，很多刚毕业的教师也无法适应中学的物理实验课程，有的需要经过较长时间才能完成这个过渡。加强高中与高师物理实验课程的改革和策略分析，可以为两者的改进提出合理化的方案，为高中和高师物理课实验课程之间建立有效衔接。
物理实验课程的衔接不仅仅是内容方面的，更有理念、经验、能力等更深层次的内涵。传统上，我们对某一学科的研究相对较多，而对不同阶段之间的联系或衔接研究则相对较少，目前我国课程衔接问题已经凸显。通过立足于物理实验课程，结合高中与高师之间的实际情况开展衔接方面的相关研究，让更多的研究者树立课程衔接研究的理念和意识，引发研究者针对具体学科问题开展相关研究，为高中以及高等教育之间课程的有效组织献计献策。
三高中与高师物理教育专业物理实验课程衔接的方式与内容
1实验理念的衔接
不论高中物理实验还是高师物理实验，理念是支撑实验教学开展和提高学生能力的关键所在。尤其高师物理实验教学更具有特殊性，它是高中物理教师实验技能培训的重要方式，因此，高师物理实验教学的理念必须与高中阶段相一致。时代的发展赋予了中学物理实验教学不同的理念和目标，从1950年的《物理精简纲要》到1956年的《中学物理教学大纲》，物理教学目标已经从“重视物理实验教学，把实验插在讲授中间，便于学习和理解”[6]，转变为“学生实验不仅使学生明确而巩固地掌握物理知识的重要方式，而且是使学生获得使用量具仪器和工具的实际手段。”[7]随着新课程改革开展，激发学生实验探究的兴趣，增强学生的创新意识，提高学生的实验素养，培养学生实事求是、严谨认真的科学态度，养成交流与合作的良好习惯，发展学生的实践能力等已经成为新时期中学物理实验课程的理想和追求。
因此，为了更好地将高中与高师的实验课程衔接起来，首先要从理念上达成一致，高师的实验教学必须与高中的理念有效衔接，让高师的师范生在就业的过程中顺利适应高中的物理实验教学。
2实验内容的衔接
高中物理实验没有独立的教材，实验内容编写在教材之中，高中物理知识体系虽然包括力、热、电、光、原等五部分知识，但由于条件和教学时间的限制，多以演示实验为主。高师的物理实验有独立的教材、独立的课程体系，主要分为基础性物理实验、测量性物理实验、设计性物理实验、研究性物理实验等。高师的物理实验教学基于高中又高于高中，为了促进两者的衔接，应该在实验内容的选择和编排上着手，选择一些高师与高中物理实验中都具有的内容做切入点，从而使得学生在学习和联系的过程中不致无所适从。
一般来说，高师的课程内容选择性较大，我们可以根据新课程改革后的中学物理实验内容的设置情况，做相应的调整。首先，根据物理新课程标准，删除相对陈旧的、在现行物理课程标准中没有的实验题目。其次，适当增加与物理新课程标准中要求相近和相同的题目，例如热敏电阻、传感器、光敏电阻、逻辑电路、光电效应演示、数字万用表的使用等。第三，根据课程标准，将部分实验进行了修改，例如牛顿第一定律、第二定律和第三定律实验全部用PASCO传感器来完成，既加强了高师阶段与高中阶段的联系，同时也加强了中学物理实验与传感器的整合，体现了新课程改革的基本理念。
3教学方法的衔接
教学方法是提高教学质量和促进学生有效学习的重要内容。新课程在教学方法中提到了自主、合作和探究相结合的教学方法，但是在传统的实验教学中，教师基本上是通过讲解原理、拟定方案、演示操作，学生实验操作、收集数据、填写实验报告等的过程来开展实验教学[4]，严重扼杀了学生的实验设计能力和创新精神，更无法适应新课程理念下的高中物理实验教学的要求。
首先，要改变传统的教师全程讲解、先演示后操作的教学方式。其次，要求学生在完成物理实验过程中体验教师角色，进行物理实验的讲解和演示。其他学生和教师担当“学生”和“评委”。其三，增加实验探究的内容。
4实验能力的衔接
物理学是一门以实验为基础的自然学科。物理现象的发现、物理规律的探索、物理定律的验证，都离不开必要的物理实验。培养学生的实验技能，了解物理学的研究方法，培养严谨的实事求是的科学态度，对学生今后研究科学实验和技术革新有重要的基础作用。高中物理实验教学旨在培养学生的观察分析能力、动手实践能力、提高学习物理的兴趣、陶冶严谨求实的科学态度。实验能力是物理实验教学的重要目标，是科学素养的基本要素，物理实验能力是顺利进行物理实验并完成实验目的的个性心理特征，是学生各种基本能力在实验活动中的综合体现[7]。物理实验能力主要包括物理实验的观察能力、设计能力、分析能力、操作能力、创新能力等。提高学生的实验能力是物理实验教学改革的重要目的，对物理学其他知识的学习都具有十分重要的迁移作用。高师学生只有真正提高了自己的实验能力，才能在工作过程中更好地理解和把握住实验教学。物理实验能力的提高是加强高师物理实验教学课程与中学物理实验课程衔接的保障。实验能力的培养和提高还可以通过微型物理实验、非常规物理实验、课外物理实验等手段和方式来进行。
总之，由于高师与高中学校间有着特殊的关系，即高中为高师提供生源，高师为高中输送教师，两者存在着双向的课程衔接关系，加强两者在实验教学方面的衔接非常有必要。同时，我们认为促进高中与高师物理教育实验课程衔接的主要内容包括改革实验理念、内容、教学方法和实验能力等方面，实验能力和实验素养的提高是两者有效衔接的保障和目标。课程衔接是促进不同学程之间顺利过渡的重要的理念，是促进人才培养和能力养成的重要方式。由于高师教育阶段的重要性和特殊性，强调高师与高中的联系不仅仅是必要的，而且需要教师的精心设计和安排，唯有此，高师和高中阶段的教育才能顺利衔接起来。
参考文献
[1]张华.课程与教学论[M].上海：上海教育出版社，2000: 229-236.
[2]钟启全，汪霞.课程与教学论[M].上海：华东师范大学出版社，2008:129-159.
[3]郝德永.课程研制方法论[M].北京：教育科学出版社，2000:32.
