摘要：本文通過對國內外大學物理實驗現狀的分析，比較國內外教學模式，針對我國大學物理實驗具體現狀，在教學模式、教學方法以及最後成績的評估等方面提出了改進意見，以具體實驗為例進行具體分析，並且給出具體解決辦法，通過把學習主動權交還給學生來激發學生學習熱情，以達到提高大學物理實驗課程質量的目的。
關鍵詞：物理實驗；教學模式；傳統教學；教學改革；教學方法；評估模式
一、概述
物理學是自然科學中最重要，最活躍的帶頭學科之一，也是許多新興學科、交叉學科和新技術學科產生、成長、發展的基礎和前導。大學物理實驗是對理工科專業學生開設的一門基礎必修課，是理工科大學學生進入大學後接觸的第一個系統的實驗訓練，是對學生進行科學實驗基本訓練的開端。該課旨在使學生獲得基本的實驗知識、方法和技能方面的訓練，是後續課程的實驗基礎，是提高實驗能力和綜合素質培養的重要起點。
二、國內外現狀
國外對於物理實驗非常重視，鼓勵學生有自己的見解和思考，所以國外的大學物理實驗在教學內容上，基本屬於設計性實驗，且與實踐緊密結合。注重為學生提供足夠的條件，由學生選擇實驗題目，查閲資料，查找實驗原理，確定實驗步驟和實驗方法，再測量數據，分析實驗結果。國內越來越多的高校把大學物理實驗課作為獨立課程開設，對大學物理實驗課的重視也日益得到加強。無論從教學理念、實驗內容還是教學形式、實驗手段，都在進行全方位的改革。近年來，由於科學技術進步所帶來的實驗儀器進步以及教育部開展的精品課程建設，實驗室示範中心建設，使我國許多高校的大學物理實驗課程的整體水平提高較快，與發達國家大學的差距日益縮短。國內目前主流的實驗教學模式是：老師講解，學生做實驗，再完成報告。這種方式的優點是能提高實驗效率，保證絕大部分學生在規定的時間內完成實驗，但卻容易使學生養成課前不認真預習（甚至不預習），聽老師講完後一邊看書一邊做實驗的習慣，所謂做實驗就是測數據，至於實驗的真正目的是什麼，為什麼要這麼做，學生根本不願去思考；另一方面，老師對實驗成績的評定也主要是以數據或報告為主，缺乏對實驗過程的評價，這也是導致學生重結果、輕過程、甚至為了成績而去偽造數據的重要因素。
三、大學物理實驗教學改革的一些建議
（一）教學模式的改革
由於我校的現狀特殊，每學期上課學生人數都很多，現在上課採取模式是，學生自由選課，老師負責固定的實驗室，這樣有利於儀器維護和維修，但因為學生不固定，老師沒辦法進行教學改革和學習效果跟蹤。如果實驗教學也可以和理論教學一樣，讓老師負責固定的教學班，並且帶完這個教學班所有的實驗，這樣老師就可以認識每一個學生，也可以根據每堂課每個學生的表現，深入瞭解他們對大學物理實驗這麼課的認知程度，也可以瞭解他們的學習習慣和能力，從而可以給出相應的教學方法。例如，在“示波器調整與使用”這個實驗中，我們在教學的時候，按照實驗目的，讓學生掌物示波器的基本調整方法、工作模式、掌物用示波器觀察信號的方法以及示波器各功能和按鈕。從課堂教學效果來看，學生都可以掌物，但是下課以後他們只會完成實驗報告，過一度時間以後，就有可能忘記。因為示波器不光在大學物理實驗中應用非常廣泛，在各個專業實驗方面也是常常涉及，所以如果跟班教學，老師可以細細觀眾每個孩子掌物情況，對於那些稍有欠缺的同學，在以後每次講到關於示波器的實驗中，重點提醒和指導，以達到鞏固的目的，以便在以後的實驗中熟練使用示波器。
（二）教學方法的改革
現有的傳統教學模式，老師講解實驗原理、實驗儀器和步驟，最後學生按照固定模式和方式一步一步完成實驗，記錄原始數據，再計算數據和誤差分析。整個過程，學生都在按照老師的要求按部就班地完成實驗，否則就有可能在規定時間裏完成不了實驗，這樣的傳統教學根本不可能激發學生的學習積極性和主動性，更不要説激發學生的自主創新了。採取跟班教學後，老師可以根據本班學生實際情況採取多樣化的教學方法，如，給出實驗題目，學生自己查資料，自己設計實驗步驟和方法，以激發學生的學習熱情；也可以把學生分成多個小組，進行小組討論，交流學習，發揮同伴學習的效果；也可以把學生分成兩個大組，給出實驗現象，讓他們進行正反方辯論；還可以翻轉課堂，給出教學視頻，課前通過教學視頻自學，課堂提問解決問題，諸如此類的教學方法，可以根據本班學生的實際情況不斷改革和創新，在吸引學生自主學習的同時，可以從中發掘學生的才能，還可以為每年的大學物理實驗競賽提前選拔人才。例如，在“重力加速度測量”這個實驗中，給出設計要求：要求重力加速度的相對不確定度小於0.5%，即/g0.5%，然後要求學生根據設計要求，通過查詢資料，確定出實驗方法，推導出測量需要的公式，然後根據提供的測量工具進行儀器選擇和比較。最後給出一套完整的測量方法，並且驗證所採取的方法是否符合設計要求，如果不符合又該怎麼改進。在這個實驗中，我們不僅是可以讓學生自己動手查資料，設計測量方法，還可以根據實驗過程中出現的各種問題進行討論。比如重力加速度的測量方法有很多，單擺法、復擺法、自由落體法等，在我們的.實驗中用的哪種方法，為什麼；儀器選擇也可以討論，鋼捲尺，鋼直尺等，每一種儀器也有多種最小分度值的，我們究竟該選擇哪種儀器。通過學生之間的討論，發揮相互學習相互幫助的優勢，互相促進。又比如在“楊氏彈性模量的測量”這個實驗中，無論老師如何細心耐心講解，最後在儀器調整過程中，很多同學還是花很多時間才能找到標尺的像，這樣課堂時間也不夠，很多同學都不可能在規定的時間內完成實驗，最後就變成惡性循環，編數據，抄數據。鑑於這樣的情況，老師可以事先錄製一個簡短視頻，把調整儀器的方法、要點，步驟等，以及如果某一步未調好，可能出現的現象等，都一一反應在視頻中。學生課前預習時，除了預習書本上的理論知識，還要觀看視頻，這樣在課堂，學生調節儀器的過程時，對儀器調節已經有一個基本的瞭解了，在實際操作中，才可以做的又快又準。
（三）多元化的評估模式
傳統教學之後就是期末考試，我們的實驗教學現有考試模式就是筆試和操作。採取多元化教學模式之後，我們與之對應的就應該是多元化的評估模式。除了筆試和操作，老師還可以根據學生平時學習的情況，給出多樣化的評估方法。如第一學期結束時，由於學生還處在從高中學習過度到大學學習的過程，老師可以給出一個新的實驗題目，讓學生通過查資料完成一份完整的報告，包括原理、方法、步驟和數據處理、誤差分析；也可以讓學生寫出本學期的學習心得體會；也可以讓學生寫調研報告，對教學的改革建議。第二學期結束時，學生已經適應大學學習，也已經掌物了大學物理實驗的基本技能和方法，所以這個學期的期末考試，老師可以適當增加難度，可以給出一個實驗現象，讓學生自己通過現象判斷對錯，並且給出理由以及相關報告，也可以讓學生自己擬定題目，進行創新實驗，從實驗方法、原理、儀器改進和實驗構建等方面給出完整的報告，老師再從中選擇一些可行的方案，進一步指導學生進行實驗的創新和改革。以上方案並不是孤立的，老師在教學過程中，可以根據學生的具體情況，把多種評估方式結合使用。
四、結束語
科學實驗在科學技術的發展中起着關鍵的作用，在人們認識自然、開拓和探索新的科技領域中，實驗是一種不可缺少的方式。作為研究自然界物質運動最基本最普遍形式的物理學，其形成和發展是以實驗為基礎的，由此可見物理實驗的重要性。所以我們要打破傳統的固定教學模式，通過對大學物理實驗教學模式和方法以及最後成績評估的改革，把學習的主動權交還給學生，讓每一個學生都可以積極地投入到學習中，這樣不僅可以調動學生的積極性和創新性，同樣可以調動老師的積極性，老師也不再墨守成規按照老規矩教學，而是可以接收國內外先進的教學理念和模式，最大限度地發揮自己專長的同時，調動學生的積極性和創新性，在教與學的過程中達到雙贏的效果。
參考文獻
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