大学物理实验教学模式探究

大学物理实验教学模式探究

摘要:本文分析了新高考制度对物理实验教学的影响,研究了应对的措施。新的高考制度扩大了考生的选择权,物理的难度使很多考生避开物理而选考其他科目,从而造成理工科专业的学生物理及实验基础差距较大。通过《大学物理实验》教材的立体化和试行实验翻转课堂的教学,对传统的实验教学模式进行改革,从而完成《大学物理实验》的课程目标。

关键词:新高考制度;立体化教材;翻转课堂

《大学物理实验》是理工科必修的基础课程,通过《大学物理实验》课程,使学生具备较强的动手能力,分析和解决问题能力及创新意识,为后续的专业实验打下扎实的基础。物理实验的重要性不言而喻,对不同层次、不同专业的学生应有不同的教学模式,在这方面我校物理实验中心做了很多的探索[1-2]。《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》(国发〔2014〕35号)使高考制度发生变化,新的高考制度下,如何使物理实验教学适应不同层次物理基础的学生,将是一个重要的课题。

一新高考制度对物理实验教学的影响

(一)选考物理的考生人数减少

浙江作为高校考试招生制度综合改革试点省市之一,2014年正式出台《浙江省深化高校考试招生制度综合改革试点方案》,2017年全面实施。新方案中,高考不分文理,除语文、数学和外语为必考科目外,思想政治、历史、地理、物理、化学、生物、技术(含通用技术和信息技术)等7门科目选3门作为选考科目。从2017年各高校设定选考的专业中,81%需要选考物理,排在第一位,但设限选专业(类)中72%的专业设限选考3门科目,考生只要选3门中的一门就可以报考该专业,而物理在7门选考科目中相对而言比较难,因而,很多学生会避开物理而选考另外的科目,从而使物理的选考比例比往年的理综考试比例会出现明显下降。从2017浙江省高考考生的数据中证明了这一点。2016年前历年的考生文理比例约为1:2,即2/3的考生参加理综考试。而2017年选考物理的考生不到1/3。

(二)学考与选考考生物理基础有较大差距

学考与选考的要求相差较大。学考的内容为必修1,必修2;3-1少量内容,就是力学和电场的初步知识。选考除学考内容占70%外,30%增加考试内容电磁感应,直流交流电,几何波动光学,原子物理等,和老高考内容差不多。考试内容的决定考生学习的时间,参加学考的学生一般在高中第三个学期初参加学考,之后将不再学习物理,即在高中学习物理的时间为1年。参加选考的学生在高中第五个学期或第六个学期参加考试,学习物理的时间为2年。学考学生从学考结束到大学学学物理及实验,中间停了两年半的时间,加上接触到物理知识少,因而和选考学生相比物理基础上有很大的差距。由于设限专业3科目可任选一门,这样同一专业中既有选考物理学生,又有学考学生,因而学生的物理基础相差很大。《大学物理实验》的课程目标不会因为学生的物理基础差而降低,用以往的物理实验教学模式,会使很大一部分学生达不到《大学物理实验》的教学目标和要求,因而需要根据具体的情况对物理实验教学进行改革,使物理基础差的学生经过课程的学习能够在科学实验能力上缩小和经过选考的学生的差距。

二从多个方面对物理实验教学模式进行改革

(一)开设预备性实验

新高考制度下,对仅参加学考的学生来说,学习物理的时间短且一些中学里最基本的实验也未曾接触。不会使用最基本的测量仪器,未曾学习一些简单的物理实验方法。进入大学后学习物理实验,不能完全理解实验原理和实验方法,面对实验仪器,不知如何着手进行实验。为此我们开设一些原理上仅需中学物理知识,实验器材非常基本的实验,如密度测量、透镜成像,万用表的使用等,供部分学生选做。

(二)教材改革

一本优秀的教材必须满足不同层次与阶段学生的需求[3]。和现在绝大多数的《大学物理实验》教材一样,我们的教材是分层次模块式安排实验内容,有基础性实验、综合性实验、设计与创新性实验等。教材的内容是基于中学物理基础较强及有一定实验能力的学生而设置的。通过解读《浙江省深化高校考试招生制度综合改革试点方案》,我们认为这种教材对仅参加学考的学生来说不是很合适,因而我们从2016年开始重新编写教材,2018年初供新高考的17级学生使用。新教材特点:(1)新增预备性实验模块,使学生了解完成后续物理实验所需要的最基础的知识,学生可以根据自己的实际情况进行选做。(2)教材立体化。为使教材更加直观易懂,我们拍摄大量实验视频嵌入到教材中,学生可以通过手机扫描书中二维码,获取实验原理和操作视频,方便学生预习和实验中参考。另外还考虑教材的深度与广度,新增许多实验拓展内容,也以二维码的形式嵌入到教材中,供学生创新与参加竞赛参考。

(三)试行翻转课堂

充分应用广泛的无线通信网络和先进的教学理念于实验教学中[4-5]。新高考制度下未选考物理,本身表明相对其他科目而言物理成绩不够理想[6],因而也不感兴趣。为了引起学生对物理实验的兴趣,充分调动他们的积极性,我们将在实验教学中实行翻转课堂教学方式[7],使每一个学生实实在在地参与到实验教学中。为了检查翻转课堂教学效果,获取教学经验,首先选取16级的一个教学班进行翻转课堂教学试点。学生通过校园网上的elearning平台,观看实验教学视频,发帖讨论学习中出现的问题,实验教学中老师以提问的方式展开实验的重点,通过分组讨论和学生自己讲解实验使学生成为实验教学的主体。学期结束网站的统计和学生的问卷调查表明教学效果很好。全部学生都观看了实验原理与操作视频,但一些学生没有观看拓展内容,72%的学生观看了全部视频。问卷调查显示,92%的学生提前观看视频和参与课堂讨论,80%的学生认为翻转课堂教学是愉快的、生动的,72%的学生认为教学效果非常好。但也有极少学生因为不喜欢物理实验,课堂的参与程度不够,这种情况对新高考下仅参加学考的学生来说会更加突出,在接下去的17级实验教学中,将关注这部分学生,进一步完善翻转课堂的教学。

三结语

新的高考制度扩大了考生的选择权,他们可以根据本人兴趣特长和拟报考学校及专业要求,自主选择选考科目;同时减轻了考生的学习负担,不是选考科目,只要参加学考就可以,节省了考生的时间。但学习时间短也就意味着该科目的基础不扎实,这就给大学的教育带来新的课题,如何在学生基础降低的情况下完成大学课程教育目标,教学模式是一个重点。我们对新高考制度下的物理实验教学模式进行了探索,取得了一些经验,在后续的实施中还会出现新的问题,我们将不断地完善。

参考文献

[1]郑飞跃,徐?梅,黄华.卓越工程师计划下的普通物理实验教学改革[J].轻工科技,2013,06:211-212.

[2]陈许敏,蔡本晓,彭辉丽,等.面向留学生的大学物理实验教学改革的几点思考[J].课程教育研究,2017,18:20-21.

[3]张凤琴,林晓珑,王逍.创新人才培养下的大学物理实验教学改革研究[J].大学物理,2017,36(3):36-39.

[4]王合英,陈宜保,孙文博,等.信息技术在大学物理实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2016,33(8):141-144.

[5]戴朝卿,赵丽华,吕卫君,等.“大物理”教学体系下“互联网+”虚实结合实验教学改革与实践[J].实验技术与管理,2016,33(5):205-208.

[6]刘宝剑.关于高中生选择高考科目的调查和思考——以浙江省2014级学生为例[J].教育研究,2015,10(36):172-148.

[7]杨坤,王博.基于翻转课堂的大学物理实验教学模式的探究[J].物理通报,2017,01:72-76.

作者:郑飞跃 彭辉丽 尤素萍 徐?梅 单位:杭州电子科技大学物理实验中心