物理实验科研思维训练及教学模式

物理实验科研思维训练及教学模式

摘要:当前院校实验教学多为传统教学模式,学生很难在此情况下充分理解其中含义,在极大程度上对学生后续学习知识造成影响。因此,本文阐述了物理实验教学中存在的问题,并提出相应解决策略和训练内容,以期帮助学生形成科研思维,养成科学素养。

关键词:物理实验;科研思维

物理实验课程与理论知识是相辅相成的,学生在实验环节中可进一步医生操作能力和客养思维及科学素养。因此,院校应将物理实验教学成为培养学生理解理论知识的主要途径,并在科研思维训练模式下,有效培养学生解决问题能力,促进学生全面发展。

一、物理实验教学中存在的问题

(一)课前预习准备过于应付

物理实验教学中,课前预习是为了让学生可以提前了解实验内容,但在实际教学过程中,多数院校教师在帮助学生进行预习时,多以让学生按照实验教材进行照抄为主,甚至物理实验环节中的装置图都很少有学生去画,多数实验教学预习都是为了应付教师。虽然很多学生对物理实验教学具有浓厚的学习兴趣,但由于只能在实验环节中观察照片,并根据教材内容对实验步骤进行想象,且操作时学生还需要根据教材内容按步骤实施,从而导致实验教学开展效果并不理想。同时,部分学生即便已经懂得部分实验原理,但却由于数据记录有误,从而影响学习成果。因此,物理教学应加强重视课前预习环节,以此为开展实验奠定良好基础。

(二)教师占据课堂主导地位

当前多数院校开展物理实验教学都是以教师为主导者,而学生在知晓实验结果的前提下去进行实验课程,而且实验教学时间十分短暂,学生在短时间内难以充分掌握实验仪器操作、实验原理。甚至部分学生在结束实验课程后都不知道所使用的仪器是什么,对其实验步骤对最终结果和影响知之甚少。由此可见,学生在此情况下对新型知识学习的掌握程度可想而知。

二、物理教学培养学生科研思维的教学方法

对于当前物理实验教学中存在的弊端,教师需要及时转变教学理念,将学生作为课堂主体,并在此过程中引导学生及时发现问题,并对此加以分析而后通过实验来解决问题,这种教学模式便是科研思维训练教学模式。物理教师需要保证教学仪器能够被学生充分利用,并在此基础上通过分段模式进行教学,以此培养学生科研思维。

(一)引导性教学

在第一阶段中,物理教师需要根据当堂所讲内容来设计引导性问题,并在理论课堂之中重点讲解该问题答案,或是在校园教学网站中这些问题答案。由物理教师提出教学问题,并向学生提供参考方向,让学生通过图书馆、阅览室等自行查阅,从而养成学生科研思维,在学生根据实验仪器进行选取并写好合理科学的预设方案后,开始下一步操作。

(二)实验课前预习

在第二阶段中,物理教师可安排学生前往实验室提前观摩和预习,以此熟练掌握实验仪器的操作方法,在此阶段中物理教师需从学生之中选取几个预设方案,并让学生就此方案进行研究和讨论,以此找出不足和优势之处。此外,物理教师还可以向学生补充该实验需注意的环节,让学生根据从自己的报告中进行完善,以此制定可行性操作方案。

(三)反复预习知识

在第三阶段中,学生可根据之前预设方案来进行独立性实验操作。相比之下,以往教学模式只让学生进行单次实验操作,现在这种教学模式将会让学生通过反复实验来巩固知识,并加深仪器操作能力,对学生未来发展具有非常重要的作用。同时,在学生完成数据处理和报告整理过后,教师需引导到学生及时创新和完善其实验报告。此外,教师对于实践能力提升速度过快的学生可以给予鼓励,让学生更具有创造性和积极性。

三、物理教学培养学生科研思维的训练内容

教师采取分段解学可充分提升学生学习兴趣,并在实验操作及预习的过程中自主完成,以此来深入理解理论知识。同时,物理教师可在没有教师讲解的课堂中主动发现问题和解决问题。如此以来可有效提升学生学习积极性,对培养学生科研思维、创新思维、操作能力具有非常重要的意义。例如教师在进行光学实验教学过程中,可通过开设透镜测量及光路调整实验室为教学媒介,并向学生提出问题,如“光栅方程如何成立?”“透视镜在什么情况下可视为焦距呢?”“光学元件如何成同轴登高情况?”等,并让学生通过以上问题自行查阅资料,并写出实验报告,在实验室中教师需根据学生实验方案来进一步完善实验内容,让学生通过光学平台中选择适合该实验环节的光源、分化板、光栅、凸透镜等来组成实验系统,如若学生有与系统操作方案不符之处,教师需及时对其加以引导和调整,并再次补充实验方案。在第二次进行实验环节时,学生需要根据实验方案记录和测量,并以数据的方法递交给教师进行检查,以此提升实验精准度。而后再次计算实验误差,完善实验报告。由此可见,物理教师将科研思维贯彻与校园实验教学环节中,可充分激发学生学习兴趣,在自主学习的实验过程中培养学生创新精神,并深入了解物理知识内容,提升操作能力,加强实验教学效率。

四、结语

综上所述,在教师进行物理实验教学的过程中通过科研思维训练模式来提高学生学习兴趣,让学生思路清晰的去设计实验环节,写出实验报告,具有非常强的实验目的性。在学生发现问题和解决问题的过程中有效提升学生科研思维能力。

参考文献

[1]周建华,刘呈燕,王潇漾,彭洪亮,许积文.大学物理实验科研思维训练及其教学模式探讨[J].教育现代化,2019,6(25):36-37.

[2]杨玲,许积文,王宇英,林煜明,陈国华.大学物理实验中培养科研思维的构建及实践探索[J].广西物理,2016,37(Z1):55-58.

作者:方华为 单位:武汉华夏理工学院信息工程学院