時間：2022-09-27 03:34:39
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物理是一門實驗科學，中學物理實驗對于學生學好物理知識，培養學生從事生產勞動和科學研究的能力，全面提高學生素質都具有十分重要的作用。學生在實驗室進行分組實驗和教師在課堂進行演示實驗是中學物理教學的兩個重要組成部分。本人從事物理教學十多年，覺得除上述兩方面以外，配合課堂教學，用課外作業形式，讓學生在“家”中對自然界進行觀察或利用家中的物品和工具自己制作一些簡單儀器，進行物理實驗，以幫助學生形成正確的物理概念，提高學生的學習興趣，增強觀察能力和實驗操作能力，養成勤動手、勤思考的習慣，全面提高學生素質。
我是一個物理教師，深知物理知識本身就是源于自然，何不讓學生自己從自然中去探索，從實踐中去總結、概括，于是在課堂上有意識地布置一些家庭實驗作業，指導學生尋找器材、代用品，并經常檢查督促。
家庭物理實驗具有許多優點，采用這種方式進行實驗教學，能夠得到課堂演示實驗及實驗室分組實驗所得不到的訓練和樂趣，同時運用這種方式教學對于提高學生的能力及素質的作用也是顯著的，其主要的優點有：
第一，在學校實驗室做實驗，儀器是教師準備和安排好的，對學生來說，一切都是現成的，只需按實驗步驟進行操作，缺少器材可以向老師要，遇到問題可以請老師幫助解決。另外實驗室均是分組實驗，一個實驗小組有多個學生，實驗時往往是一些人動手，一些人觀察，或者是輪流動手。學生在家里做實驗就不同了，從準備實驗到處理實驗數據，都必須是學生自己獨立去完成。如初中做一個指南針，學生首先就要知道如何使鋼針磁化，然后自行設計鋼針支架等；高中做一個單擺，就要考慮好掛在什么地方便于觀測，擺線上端如何固定，如何測量時間等。故進行家庭實驗，對學生的訓練是比較全面的，有利于培養學生的獨立操作能力。
第二，在實驗室進行實驗，受時間限制。一個學生某一次實驗做錯了，當時未發現，或者發現時已經接近下課，一般很少有機會重做。對于這種錯誤教師只能在實驗報告中做些批改，而在家中做實驗就比較自由，想做多少次就做多少次，想什么時候做就什么時候做，今天沒完成明天還可接著做。今天發現上周實驗有缺點，立刻可以重做，一直到真正把該實驗做好為止，有利于培養學生認真、嚴謹、實事求是的科學態度和工作作風。
第三，中學生家庭物理實驗，有許多內容是要求在大自然中進行觀察，從中尋找規律，或者利用物理知識對現象進行解釋，如果少年時代開始就經常獲得這樣的訓練，不僅能夠培養學生對現象的洞察能力，而且有助于學生形成辯證唯物主義的世界觀。
第四，中學物理本來是一門十分有趣的課程，與自然界、人們的日常生活和生產有密切聯系，但由于種種原因，使許多學生覺得這門課程枯燥難懂，特別是為了應付各種考試，學生死記硬背一些定理和公式，但并不了解它們與客觀實際的關系。學起來自然是被動得很。有不少這樣的學生，他的家中、課桌里可以有各種各樣的習題解答，但卻找不到一個小電珠，一柄小起子或一根導線。很難說他們有什么課外科學活動。那么有指導地對學生布置一些家庭物理實驗，正可以改變這種不正常狀況，使物理教學變得生動有趣、豐富多彩。
第五，學生一旦愛好做家庭實驗，自然會常動手動腦，這時教師適當地指導他們進行一些自我設計的實驗，這樣不但豐富了課外活動，更有助于發現學生的天賦，展露他們的才能，這不就是一種提高學生素質的良好方法嗎。
關鍵詞：青島市初中物理 教學模式 四層次五環節 整-分-合-補-測 教學模式體系 教學設計
1 問題的提出
教學模式是教學思想、理論轉化為具體教學行為的中介，是在一定教學思想、理論指導下，為完成特定的教學目標和任務而建立起來的較為穩定的教學程序和方法策略。有了教學模式，就清楚在課堂教學中先做什么、后做什么（程序、環節、步驟），具體怎樣做（方法策略）。因此，教學模式是課堂教學的行動指南，是科學地進行教學設計的重要工具。課改以來，青島市初中物理學科運用“整分合”原理對“凱洛夫五環節”教學過程進行了改進，形成了“整-分-合-補-測五環節教學模式”，對物理課堂教學起到了十分積極的作用。
1.1“整-分-合-補-測五環節教學模式”：
（1）程式：整-分-合-補-測
（2）說明：一節完整的課由如下五個環節組成：
①整：總體介紹本節課的內容，找到切入點引入教學過程。
②分：將本節教學內容劃分為幾個問題，逐次分別學習（探究、解題、復習、講評……）。這是一節課的“主環節”。
③合：小結本課，使幾個問題形成完整體系，提煉方法。
④補：給學生一段自由時間，找知識缺漏，教師進行查漏補缺。
⑤測：進行本節課的檢測，檢查學習效果。
1.2發現的問題和解決問題的設想：
“整-分-合-補-測五環節模式”是一種整體模式，它可以幫助我們把一節課劃分為幾個部分，并粗略說明每一部分的做法。但是，一節完整的課的設計和教學，僅僅靠整體模式遠遠不能完成，例如：一節課的反饋過程如何進行？具體某個知識點如何探究？……這些都需要各種不同的教學模式來完成。所以，一節課的教學，必須靠諸多不同層次、不同作用的各種教學模式組成的群體和系統——教學模式體系才能完成。
針對上述問題，經過長期研究，我們將多年建構的各類教學模式（包括整體模式、反饋模式、探究模式、復習模式、師生交流模式等），運用惠威爾的“支流-江河”科學進化發展模式進行了有機整合，以“整-分-合-補-測五環節模式”為骨架，輔助以各種不同功能的教學模式，將其整合、進化成“四層次五環節教學模式體系”，從而解決了這一問題。
2 四層次五環節教學模式體系
2.1結構圖示：
2.2 結構圖示說明：
2.2.1第一層：“課前-課堂模式”。把原本一節45分鐘的課，拓展到包括課前、課堂兩個部分和階段，將課前學習作為一節課的有機組成部分，提高課堂效率。
（1）程式：課前-課堂
（2）說明：
①課前：布置自習、預習或復習任務，學生在家中自己學習。
②課堂：課堂45分鐘的過程，也即整-分-合-補-測五環節的教學過程。
2.2.2第二層：“整-分-合-補-測五環節模式”（前述）。整體上將一節課規劃為五個環節。
2.2.3第三層：“各環節操作模式”。即“整”、“分”、“合”、“補”、“測”每個環節的操作模式。各環節均有多種不同的操作模式，舉例如下：
（1）“整環節模式”。舉例如下：
①情境-引入模式（適合新授課）：
程式：提問-情境-思考-引入
說明：提問課前預習情況，設置實驗情境，引起學生思考，引入本節課題。
②檢測-目標模式（適合復習課）：
程式：問題-檢測-矯正-目標
說明：檢測預習題，訂正矯正，出示復習目標。
（2）“分環節模式”。由兩個子層次組成：
1）第一子層：“小循環多反饋模式”。通過它將“分”環節規劃成幾個小循環反饋結構：
①程式：將學習（探究、復習……）與反饋練習有機結合。以一節課學習三個問題為例，程式如圖。
②說明：在學習一節課的幾個問題時，逐次進行。學習完一個問題后，立即針對該問題進行練習反饋，構成一個小循環單元，這樣整個過程就形成多次學習、多次反饋、多次循環的過程。通過學習和反饋的交替和結合，分解問題、各個擊破，解決問題。
2）第二子層：“各小循環操作模式”。對應不同的課型（四種基本課型：新授課、習題課、復習課、考試講評課），各有多種不同的模式：
①新授課小循環操作模式——諸“探究模式”，舉例如下：
a.實驗-歸納模式：
程式：問題-實驗-歸納-結論
說明：提出研究問題，進行實驗，歸納實驗現象數據，得出結論。
b.經驗-假說模式：
程式：問題-經驗-假說-檢驗-結論
說明：提出研究問題，根據經驗形成假說，設計實驗檢驗假說，得出結論。
c.資料-歸納模式：
程式：問題-資料-歸納-結論
說明：提出研究問題，收集資料，歸納資料，得出結論。
d.漸進實驗-理想化推理模式：
程式：問題-漸進實驗-理想化推理-結論
說明：提出研究問題，設計漸進實驗并進行實驗，通過理想化推理得出結論。
②習題課小循環操作模式——諸“解題模式”，舉例如下：
范例-方法模式：
程式：問題-范例-方法-練習
說明：介紹習題類型，進行例題教學，提煉方法，運用方法解決同類題目。
③復習課小循環操作模式——諸“復習模式”，舉例如下：
a.結構-要點模式：
程式：問題-結構-要點-練習
說明：引出復習內容，建構知識樹，在樹中提煉要點，運用要點進行練習。
b.結構-范例模式：
程式：問題-結構-范例-練習
說明：引出復習內容，建構知識樹，提煉要點，針對要點進行例題教學，再進行練習。
c.結構-分解模式：
程式：問題-結構-分解-練習
說明：引出復習內容，建構知識樹。對多個要點分別復習，包括例題教學、練習等。
④考試講評課小循環操作模式——諸“矯正模式”，舉例如下：
缺點-矯正模式：
程式：問題-缺點-矯正-練習
說明：出示卷面錯誤問題，學生缺點列舉、挑毛病，對錯誤矯正并提煉方法，運用方法進行同類練習和再矯正。
（3）“合環節模式”。舉例如下：
①小結-方法模式：
程式：回顧-小結-提煉-方法
說明：回顧本節學習內容，小結要點，提煉有關內容，總結形成方法。
②網絡-濃縮模式：
程式：橫向-縱向-網絡-濃縮
說明：將復習過程中的各個知識樹分支綜合成完整知識樹，對各個分支進行縱向比較形成網絡，提煉要點作為本單元的濃縮和綱要。
（4）“補環節模式”。舉例如下：
個別-全班模式：
程式：問題-自查-個別-全班
說明：給學生一段時間自查缺漏，教師巡視解決個別問題，對共性問題全班一起解決。
（5）“測環節模式”。舉例如下：
①獨立-矯正模式：
程式：問題-獨立-訂正-矯正
說明：出示本節檢測題，學生獨立完成，訂正，根據錯誤出示平行題目矯正。
②獨立-反思模式：
程式：問題-獨立-反思-矯正
說明：出示本節檢測題，學生獨立完成，根據答案自我訂正，反思并整理錯誤。
2.2.4第四層：“透鏡式模式”。將整節課化為一系列小問題組成的“問題串”。
（1）程式：小問題1-小問題2-……-小問題n
（2）說明：教師充當可以在凸透鏡與凹透鏡之間不斷變換的“透鏡”，學生的思維比作“光線”（如圖）。在此理念下，將一節課各環節、各問題化為一系列首尾相連的“小問題串”，每個小問題先讓學生討論思考，再收回總結，形成一個個思維“發散-會聚”的微小循環。這樣通過教師的“透鏡”作用和“小問題串教學”，使學生的思維呈現“發散思維”與“會聚思維”的交替狀態，即創造性思維的狀態。
3 設計一節課的方法步驟
運用“四層次五環節教學模式體系”可以迅速地進行一節課的教學設計。分為四個步驟：
（1）第一步：用“課前-課堂模式”，將一節課規劃為課前、課堂兩大部分。課前布置預習、復習等任務。
（2）第二步：用“整-分-合-補-測五環節模式”，將課堂劃分為五個環節部分。
（3）第三步：用“各環節操作模式”規劃五個環節：
①用“整環節模式”規劃“整”。
②用“分環節模式”規劃“分”，包括兩個子步驟：
第一子步驟：用“小循環多反饋模式”，將“分”規劃為幾個小循環結構；
第二子步驟：針對各小循環的內容，用“各小循環操作模式”（探究模式、解題模式、復習模式、矯正模式）規劃各小循環教學。
③用“合環節模式”規劃“合”。
④用“補環節模式”規劃“補”。
⑤用“測環節模式”規劃“測”。
（4）第四步：用“透鏡式模式”將整個教學過程規劃成一系列小問題組成的問題串，這就是學生一節課的具體學習內容。
通過上述四步，就將一節課完整、科學地設計好了。
4 應用案例
下面運用“四層次五環節教學模式體系”進行新授課、復習課教學設計（教材版本：人教版）：
4.1新授課案例——第二章第1節《聲音的產生和傳播》：
4.1.1第一步：用“課前-課堂模式”，將本課規劃為兩大部分。課前學生收集發聲實例。
4.1.2第二步：用“整-分-合-補-測五環節模式”，將課堂劃分為五個環節。根據教學目標將“分”環節分為三個探究問題：聲音的產生，聲音的傳播，介質中的聲速。
4.1.3第三步：用“各環節操作模式”規劃五個環節：
（1）用“情境-引入模式”規劃“整”環節：總體介紹聲現象，提問預習情況，做敲鑼等實驗，由此提問發聲原因，引起學生思考，引入本節課題。
（2）課堂主環節——“分”環節的規劃：
1）第一子步驟：用“小循環多反饋模式”，將三個探究問題規劃為三個反饋小循環：
①第一小循環：探究聲音的產生；練習一。
②第二小循環：探究聲音的傳播，由此派生出探究真空能否傳聲；練。
③第三小循環：探究介質中的聲速；練習三。
2）第二子步驟：用各種“探究模式”規劃各小循環的探究過程：
①用“實驗-歸納模式”探究“聲音的產生”：
聲音如何形成？設計進行各種發聲實驗，分析實驗現象，歸結為同一原因——振動，得出振動發聲的結論。
②用“經驗-假說模式”探究“聲音的傳播”：
根據問題，將收集的各種傳聲事例歸為三類，形成假說——聲音可以在固、液、氣體中傳播。設計進行實驗，檢驗假說，得出結論。
③用“漸進實驗-理想化推理模式”探究“真空能否傳聲”：
聲能否在真空中傳播？看法不統一。由于不能得到真空，因此設計逐漸逼近實驗——真空鈴實驗。通過實驗聽到鈴聲越來越小，進行理想化推理，得出真空不能傳聲的結論。
④用“資料-歸納模式”探究“介質中的聲速”：
閱讀聲速表，從介質、快慢等角度對不同聲速值分類比較，得出聲音在固、液體中比在氣體中傳播得快的結論。
（3）用“小結-方法模式”規劃“合”環節：出示本節知識樹，點出要點，提煉出分類法、比較法、逐漸逼近法等方法。
（4）用“個別-全班模式”規劃“補”環節：學生自查、教師巡視解答，然后可以在全班介紹“聲波”概念。
（5）用“獨立-矯正模式”規劃“測”環節：出示檢測題（概念、現象、實驗題各一道），學生獨立答題，訂正，平行矯正。
4.1.4第四步：用“透鏡式模式”，將教學全過程規劃為首尾相連的“小問題串”：
問題1（日常聲現象引入）-問題2（發聲實驗）-問題3（歸納原因）-問題4（練習一）-問題5（收集傳聲實例）-問題6（介質假說）-問題7（實驗檢驗）-問題8（真空傳聲猜想）-問題9（漸進實驗）-問題10（理想化推理）-問題11（練）-問題12（聲速表分類比較）-問題13（練習三）-問題14（小結）-問題15（補漏）-問題16（檢測）。
4.2復習課案例——第三章《物態變化》復習課：
4.2.1第一步：用“課前-課堂模式”，將本課規劃為兩大部分。課前讓學生復習本章概念：包括六種物態變化的定義、吸放熱過程、常見實例等。
4.2.2第二步：用“整-分-合-補-測五環節模式”，將課堂分為五個環節。根據本章知識體系，將“分”環節分為四個分支：溫度及測量、熔化和凝固、汽化和液化、升華和凝華。
4.2.3第三步：用“各環節操作模式”規劃五個環節：
（1）用“檢測-目標模式”規劃“整”環節：檢測課前任務并矯正，出示復習目標。
（2）課堂主環節——“分”環節的規劃：
1）第一子步驟：用“小循環多反饋模式”，將四個分支規劃為四個反饋小循環：
①第一小循環：復習分支一：溫度及測量；練習一。
②第二小循環：復習分支二：熔化和凝固；練。
③第三小循環：復習分支三：汽化和液化；練習三。
④第四小循環：復習分支四：升華和凝華；練習四。
2）第二子步驟：用各種“復習模式”規劃四個分支：
①用“結構-要點模式”規劃“分支一：溫度及測量”：
提出復習問題，建構分支知識樹（如圖），點出溫度計使用方法等要點，出示測溫實驗題進行訓練，訂正。對疑難較多點（如，測溫方法改錯），出示平行題目矯正。
②用“結構-范例模式”規劃“分支二：熔化和凝固”：
針對復習內容，用分類法（晶體、非晶體）、逆向思考法（熔化、凝固互逆）和比較法建構知識樹，點出熔點等要點。對于用晶體熔化規律解釋現象這一重點，出示例題提煉條件、方法，再進行問答題練習，訂正并平行矯正。
③用“結構-分解模式”規劃“分支三：汽化和液化”：
針對復習問題，建構知識樹并點出重點問題（水沸騰規律、蒸發快慢因素），然后分別從實驗、問答角度分別復習。首先，通過“探究水沸騰”實驗報告，提煉實驗方法、要點，進行實驗題練習并矯正。然后，將分支二問答題方法遷移到本分支中，用在“水沸騰規律”、“蒸發快慢因素”解釋現象上，強調知識與現象的對應，進行練習并訂正和矯正。
④用“結構-要點模式”規劃“分支四：升華和凝華”：
根據復習問題，建構知識樹并點出要點（如概念中“直接”兩字意義），出示升華、凝華概念和現象判斷選擇題，練習并訂正和矯正。
（3）用“網絡-濃縮模式”規劃“合”環節：
將“分”中四個分支知識樹組合成本章完整知識樹，找到各分支聯系點，如六種物態變化之間的比較等，從而形成“結構網絡”。將本章知識濃縮為：4個方法（轉換法、比較法、分類法、逆向思考法）、3個規律、2個表格、5個圖像、3個點……
（4）用“個別-全班模式”規劃“補”環節：學生自查，教師巡視解答。對于畫圖像等共性問題，在全班一起強調方法并練習。
（5）用“獨立-反思模式”規劃“測”環節：出示檢測題（概念、現象、實驗、問答各一題），學生獨立答卷。出示答案，學生對照批改，自己整理錯誤并紀錄。
4.2.4第四步：用“透鏡式模式”，將教學全過程規劃為首尾相連的“小問題串”：
問題1（檢測課前任務）-問題2（出示復習目標）-問題3（分支一知識樹、要點）-問題4（分支一練習）-問題5（分支二知識樹、要點）-問題6（熔化問答題范例）-問題7（分支二練習）-問題8（分支三知識樹、要點）-問題9（沸騰實驗題范例）-問題10（沸騰實驗題練習）-問題11（分支三問答題范例）-問題12（問答題練習）-問題13（分支四知識樹、要點）-問題14（分支四練習）-問題15（小結）-問題16（補漏）-問題17（檢測）。
5 建構教學模式體系的意義
運用諸多教學模式組成的“四層次五環節教學模式體系”，能夠極大地提高教學設計效率，從而使課堂教學從無模狀態變成有模狀態，從無序到有序。在此基礎上，對該模式體系進行靈活運用，就又可以使課堂教學重現一種新的無模狀態，但這不是無序的無模狀態，而是一種表面無模而心中有模的狀態，是一種高度有序的狀態，是一種庖丁解牛、游刃有余的境界，這就是教學中的“道”。
參考文獻：
我校大學物理實驗室2008年獲評自治區級物理實驗示范中心，2009年以來，學校先后投入300萬余元，實驗項目總數由最初的16個增加到目前的40個，同時投入近50萬元對已淘汰的實驗儀器進行改造。實驗室每學期承擔著學校約4000名本科生的教學任務。每名學生需修完16個實驗項目(春學期8個+秋學期8個)。針對這樣龐大的教學工作量，如何為學生合理地安排實驗項目?為避免與學生其他課程上課時間沖突，一直以來都采取傳統的手工排課方式。每學期第一周，教師為每名學生手工安排一學期每個實驗的上課時間和地點，并制作成績記錄卡片。近年來，隨著學生數量的增長和可開設實驗項目的增加，手工排課的弊病也不斷暴露:(1)很難針對學生專業背景的不同以及學生的個人興趣安排實驗項目;(2)部分學生周一至周五沒有合適的上課時間，只能將實驗時間延長到周六或周日;(3)教師排課任務繁重;(4)學期末手工計算實驗成績工作量大，且容易出錯。隨著網絡技術的發展，實驗教學的開放式管理已是必然趨勢。2012年開始著手建設物理實驗網絡化教學與管理平臺。經過近二年的努力，大學物理實驗選課和成績管理系統的平臺已基本搭建成功。然而，在運行期間也暴露出了一系列亟待解決的問題:(1)由于學生實現了實驗項目的自主選擇，上課時間的自由選擇，每次上課的學生專業背景互不相同，知識層次參差不齊。由于同班級的學生不在同一時間和同一實驗室上課，不能相互提醒，經常出現遲到、記錯實驗時間和實驗項目的現象。(2)出現扎堆兒選課現象，例如，臨近節假日和期末考試的時間選課的學生較少;少部分選課晚的學生由于可選擇的上課時間較少且與其他課程沖突，不能成功選課，上述種種現象造成實驗室資源的不合理利用。(3)實驗報告單的管理比較混亂，由于部分實驗學生不能在課堂上完成數據處理，課后學生不能及時將紙質報告提交到任課教師處，造成學生實驗成績不及格等現象。(4)學生替做實驗的現象增加。我們對上述問題進行了理性的分析和思考。實驗教學的開放式管理是新型的教學管理模式，豐富了大學物理實驗課的教學內容，實現了多元化教學方式;充分利用網絡資源，擴大學生的知識面，避免了傳統實驗教學的單一性;實現了大學物理實驗課程的開放，為分專業、模塊化教學改革的實施奠定了基礎。但任何客觀事物都應具有兩面性，物理實驗教學的完全開放并不適應我校的校情。因為:(1)我校學生多數畢業于縣級、盟市級高中，且大多來自農村，區內外生源比例接近1∶1，整體生源質量處中等偏下水平。2013年的招錄分數情況顯示，內蒙古本科一批次第一志愿平均錄取分數:488.6;內蒙古本科二批次第一志愿平均錄取分數:442.3。學生的整體層次較一、二線城市的985、211院校低很多，在進入大學后的學習缺乏自主性。(2)由于實驗條件限制，大部分學生對高中物理實驗常用儀器的基本操作僅停留在“看”的階段，且沒有形成好的實驗習慣。(3)盡管現在可開設的實驗項目已逾40個，但由于實驗室擺放儀器面積的限制，每學期可擺放的儀器種類受到一定限制。因此，我校學生并不能適應實驗教學的全開放式管理。鑒于上述考慮，我們提出適合我校校情的大學物理實驗開放教學對策。
2大學物理實驗開放教學對策
2.1合理地選排課
合理的選排課環節是學生能否順利完成實驗項目的前提，我們提出將手工排課和選課系統自主選課結合的辦法去克服目前出現的問題。學期初，教師首先將不同專業的學生分組，盡量保證同一班級的學生在同一時間段上課。接著，要求學生按照分組情況進入網絡選課系統自主選擇實驗項目。這樣的選課方法既統籌安排了實驗的教學過程，又體現了開放教學的自主性，其優點有:(1)學生上課時，可相互提醒，避免了因記錯上課時間而延誤實驗;(2)可指派班長或學習委員核查學生身份信息，有效遏制了學生替做實驗現象;(3)實現了學生根據自己的專業特色和學習興趣自主選擇實驗項目的教學目標;(4)選課系統已包括了成績管理的功能，學期末可直接導出學生的實驗平均成績，克服了手工計算實驗成績的冗繁過程。
2.2物理仿真實驗與考試系統
我校地處國家中西部，盡管隨著地區經濟和學校的發展，實驗條件已有很大改善、實驗項目亦在陸續增加，但與清華、北京大學等一流院校相比較，可供學生操作的實驗項目畢竟有限。仿真實驗是擴展課堂教學內容、拓展學生學習興趣、培養學生創新能力的有效教學手段。我校已于去年購買了中科大奧銳科技有限公司的大學物理仿真實驗系統和考試系統，該系統具有界面友好、實驗指導信息豐富，靈活選擇實驗儀器，實驗針對性強等優點。目前包含30個實驗項目:用單擺法測量重力加速度、交流諧振電路及介電常數的測量、熱敏電阻溫度特性研究實驗、用凱特擺測重力加速度、不良導體熱導率的測量、半導體溫度計的設計、雙臂電橋測低電阻實驗、動態磁滯回線的測量、溫度傳感器溫度特性測試與研究、示波器實驗、分光計實驗、設計萬用表實驗、聲速的測量、三線擺法測剛體的轉動慣量、測量銻化銦片的磁阻特性、偏振光的觀察與研究、干涉法測微小量(牛頓環和尖劈)、橢偏儀測折射率和薄膜厚度、邁克耳孫干涉儀、檢流計的特性研究、塞曼效應實驗、密立根油滴實驗、直流電橋測量電阻(自組式和箱式)、拉曼光譜實驗、光電效應和普朗克常量的測定、交流電橋、太陽能電池的特性測量、拉伸法測金屬絲的楊氏模量、霍爾效應實驗、光強調制法測光速。考核是實驗教學中的重要環節，也是教學過程和教學方法的重要組成部分。為此，我們購買了物理實驗考試評判系統。該系統包含了上述仿真實驗項目和試題庫，命題教師也可根據自己的教學情況自主命題。具體教學過程中，我們鼓勵學有余力的學生在修完必做實驗項目后，有選擇地完成仿真實驗。學期末，將根據仿真實驗的完成情況和考試成績，給予加分鼓勵。針對重修的學生，可要求其完成仿真實驗并進入考試系統進行測試。仿真實驗和考試系統的引入極大地豐富了大學物理實驗的教學內容教學的靈活性。
2.3實驗報告的評閱
我校大學物理實驗室對所有的學生實驗報告仍采取手工評閱方式。這種評閱方式造成報告評閱后不能及時、甚至無法返回到學生手中，以便學生查證自己實驗過程中存在的問題;同時也耗費了教師大量的精力。我們正在嘗試學生的部分實驗報告采用網絡自動評閱的方式進行，學生既可以及時查看自己的實驗成績，也可以發現自己實驗過程和結果中存在的問題。目前，已購買了中科大奧銳科技有限公司的實驗報告自動評閱系統，但實驗項目與我們開設的項目并不完全吻合，需進一步合作完善。
2.4開設實驗選修課和創新性實驗
為進一步實現大學物理實驗教學的開放，可以在每學期開設大學物理實驗選修課和創新性實驗。實驗選修課的儀器臺套數可以少一些，但實驗項目數要盡量多，有助于開拓有興趣學學物理實驗學生的學術視野、加強動手能力、形成良好的科研素養。創新性實驗主要基于現有廢舊儀器，鼓勵學生去改造發掘新功能，充分調動學生學習物理實驗的主觀能動性、培養學生的創新能力。
3結束語
關鍵詞: 新課程 物理實驗教導 改革
物理是一門以實驗為基礎的學科,物理學的定義、定理、規律、定律都是在實驗的基礎上概括和總結出來的。隨著新課程的推進,現代社會需要的是具有較高科學文化素質的應用型人才,物理實驗教學改革已成為當務之急。我認為改革可以從以下幾個方面入手。
1.實驗內容的改革
現有的物理實驗教學一直沿襲著過去的模式,幾十年來,變化不大。從總體看來,物理實驗基本上從屬于物理理論教學,給人的感覺只是為了驗證物理理論的正確性而存在的,教師的演示實驗不是以“趣”、“疑”、“難”為誘導,而只是教師在臺上做,學生在臺下看。誠然,這樣做能使學生獲得一定的感性認識,但無法替代學生的自身活動。學生實驗大多屬于驗證性實驗,探究性實驗少;在實驗手段上采用傳統測量技術的實驗多,利用現代技術手段深化教學要求的實驗少;各自獨立的實驗多,綜合性實驗、設計性實驗少;實驗內容范圍窄,與生活及生產實際結合得不夠。這一狀況明顯不能適應當今科學技術的發展形式和學校培養應用型人才的需要。因此,教學內容必須改革。
改革并不等于全盤否定原有實驗內容。相反,對學生在有關重要的物理現象和物理規律的觀察、實驗和相應物理量的測量方法與測量技術的訓練方面,不但不能削弱,而且要改進實驗手段,使這些基本技能得到進一步的加強。在保留和加強一些傳統實驗技術訓練的基礎上,對一些內容陳舊、重復、實驗方法簡單的驗證性實驗,應該予以淘汰,增設一些趣味性強的物理實驗,貼近生活、社會的物理實驗和一些微型化實驗,并把一些過去由教師演示的實驗,改為既可演示又可由學生自己動手做的實驗。
2.教學模式的改革
現有實驗教學模式僵化,物理實驗教學的基本原則沒有得到充分的體現,教學方式單一呆板,從教學內容到教學方式都沒有給學生留出足夠的發展空間。對于學生的分組實驗,教材從實驗目的、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項,寫得清清楚楚,然而每個實驗前,教師還要花一定的時間根據教材講解實驗目的、原理,然后學生依照現成的實驗步驟做,記錄幾個數據,實驗就算完成了。這樣做實驗,收效不大,而且同一個班的學生,同一時間做同一實驗,用同一方法、相同儀器,在規定時間內完成,得出同一結論,這樣就導致少數學生看別人怎么做,自己就怎么做,甚至還有些學生只看不動手,也不觀察實驗現象,不記錄有關數據,更談不上思考,下課后抄一下實驗報告就算了事。這種教學模式,不利于提高學生發現問題和解決問題的能力,使學生不能突破思維定勢這個思維障礙;不利于培養學生的創新精神,不利于學生智能的發展。以上實驗教學的現狀,極大地影響物理教學質量,與培養新型的適用人才的需求不相適應。因此,教學模式需要改革。
3.實驗教學改革的措施
物理知識來源于實驗,為突出教學內容的探究性,實驗教學應選擇以探究為主的教學方式。教師應讓學生通過實驗能更好地掌握知識,發展各種能力,提高物理科學素質。為達到這一目的,應在以下幾個環節上狠下功夫。
3.1觀察與實驗
觀察是實驗的第一步,也是創新的前提。觀察在生活中無處不在,我們需要的不僅僅是大家觀察到的結果,更重要的是觀察這個活動的本身,這個活動的過程就要靠實驗來進行。我們掌握的許多物理知識都是通過觀察和實驗,認真地加以思索和總結得到的。
3.2探究與總結
本環節著重引導學生分析和處理物理實驗所獲取的信息,探究現象產生的原因,從定性、定量的角度找出內在聯系,歸納總結成規律,即得出正確的結論,突出訓練學生的思維能力,這是物理實驗教學改革的核心。
3.3應用與延伸
應用是指用探究得來的規律,去解決其它物理問題,解釋物理情景。如用懸掛法測物體的重心、合力與分力的變化關系;測定聲速、浮沉子;測定水井的深度;測量鉛筆芯材料的電阻率;測燈泡的熱態電阻和冷態電阻,等等。學生通過這些小實驗,能提高實驗技能,培養解決實際問題的能力。延伸是指根據學生的實際情況,適當地引導學生向知識與技能的深度、廣度探索。例如,介紹科技新成果,以開闊學生的知識視野,增強科教興國的意識。
4.重視多媒體技術在物理實驗教學中的應用
在實驗教學中,教師要充分利用現代化的教學手段,充分利用圖片、聲音、動畫模擬實驗操作。對于實驗課堂教學的指導,教師可以將物理實驗教學的內容以課件形式做好,保存在計算機內,學生根據自己所選實驗,在預習的基礎上調出程序,就可以在程序的指導下進行實驗操作。在操作過程中學生若遇到困難,還可以從計算機中調出課件反復學習、研究再進行實驗。這種課件指導比在傳統教學中教師在黑板上的板書更詳細,可以節省時間讓學生進行實驗操作。
比如,長度測量實驗,過去有些學生,大學畢業了還讀不準游標卡尺、螺旋測微器。究其原因是學生在做這個實驗時,對這兩種量具只是一知半解,對其結構、原理不是很清楚。教師在講解這個實驗時不可能把量具一件件拆開來講,黑板上也只能畫出簡圖,所以學生印象不深。如果用計算機課件以動態的形式將結構原理、操作方法用多媒體投影儀表述出來,學生一目了然,印象就深刻多了。運用計算機課件指導實驗教學,教師課前準備充分,在屏幕上以圖文并茂的方式顯示出來,可吸引學生的注意力,學生很快就能明白實驗目的、原理和操作方法,不需要多少時間就能完成實驗操作,不熟的學生還可以多做幾遍;實驗結果是否對,數據輸入計算機就可以顯示出結果來,如果不對可以重做。學生對這種教學管理方法感興趣,學習的注意力更集中,計算機屏幕上圖文聲像并茂的知識比書本上生動;機上傳授知識比教師傳授知識,學生心理上所感受到的壓力小;計算機指導實驗更具有耐心,能不厭其煩、不知疲倦地反復執行命令,回答問題。
參考文獻:
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[4]張軍華.以開放性習題為載體培養學生的發散性思維.中學物理教學參考,2001,1-2.
關鍵詞：大學物理實驗；實驗教學；教學質量
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）05-0105-02
大學物理實驗是高等學校的一門必修基礎課，它在培養學生的動手能力，獨立分析、解決問題的能力以及提高學生全面素質方面有著理論課所不可替代的作用[1]。目前，在大學物理實驗教學中，還存在著一些不足。首先，在思想觀念上，部分教師受長期以來形成的重理論輕實踐的影響，不注重知識的應用，不重視操作能力和獨立工作能力的培養；其次，在教學內容和方法上，大多數實驗教材編寫過于詳盡，內容以驗證性實驗為主，綜合、設計實驗相對較少，教學方法以講授式為主，學生缺乏實驗興趣；此外，在中學和大學物理實驗教學銜接上，由于大學物理實驗更多面對的是大一學生，他們對知識的掌握不夠，對大學的學習方法還不太適應，如果教師在教學中缺乏過渡，無疑會影響教學效果。
本文從實際出發，根據自己的教學經驗，談談提高大學物理實驗教學質量的幾點建議。
一、提高認識，轉變觀念，建立結構合理的師資隊伍
提高教學質量，加強實驗教學，首先要從觀念上改變對實驗教學的輕視，包括領導、教師、學生都要重視；其次要建立結構合理的實驗教學和實驗管理隊伍，通過引進、培養等措施提高教師的素質和敬業精神，政策上提高實驗教學和管理人員的待遇和地位，工作中充分體現多勞多得、優質優酬，激發他們的工作熱情和積極性。
二、合理設計教學內容，培養學生綜合素質
實驗內容的設計應與時俱進?？萍佳该桶l展的今天，新技術、新知識大量涌現，要求實驗也不斷地更新，才能與高校在科學發展中的地位相一致[2]。所以，實驗內容要及時刪除一些落后的、重復的驗證性實驗題目，逐步增加綜合性和設計性實驗的比例及難度，由以前教師準備好儀器，安排好實驗，學生來做的狀態，轉變到學生在教師指導下自己設計方案來完成實驗，這樣，學生實驗的主動性加強了，學習熱情提高了，他們的綜合思維和創新能力也得到了鍛煉。
三、改革教學方法，激發學生學習興趣
1.抓好課前預習。預習是順利完成實驗的關鍵。教師應該讓學生在課前對實驗進行充分準備，大量查閱相關資料，完成預習報告，并在實驗課前隨機抽查個別同學的預習情況，發現并指出問題，對沒有預習的學生提出批評，不允許他做實驗，施加一定的壓力之后，下次學生就不得不在課前認真預習，這樣有利于提高學生實驗的自主性和獨立解決問題的能力，有利于培養他們的科研素質。
2.正確指導學生進行實驗操作。課堂上，很多教師使用“灌輸式”教學模式，先敘述實驗目的、實驗原理，再將實驗步驟、注意事項作詳細講解，之后學生做機械的操作、測量數據、完成實驗報告，這種教學方法顯然不利于學生能力的培養，達不到良好的教學效果。而有的教師則采用“啟發式”或“討論式”教學法[3，4]，教師在課堂上的任務是要正確地引導，使學生成為實驗的主角，在實驗中既動手又動腦。學生遇到問題時，教師要善于引導學生進行分析，找出原因，而不是忙于糾正或盲目代替，學生通過自己的努力解決困難，自然樂在其中，學習積極性大大提高，興趣大大增加。
3.實驗結束后，通過提問或者重新操作加深對實驗的理解。比如，在“示波器的使用”實驗中，我們就可以采用這樣的方法。學生雖然完成了實驗，但是對示波器各個旋鈕的作用，還沒有做到心中有數，因此，操作帶有較大的盲目性。如：調節垂直增益旋鈕時不知道信號高度的變化與實際輸入信號電壓之間的關系；調節掃描速度旋鈕時不了解時間與頻率之間的關系；不明白兩個信號同方向振動合成與互相垂直振動合成的調節方法等等。所以，有必要讓學生重新調節示波器，通過調節有關旋鈕得到所需要狀態，當學生旋轉某個旋鈕時，結合當前熒光屏上所顯示的情況，教師適時提出與這個旋鈕有關聯的問題讓學生回答，以達到學生對實驗的徹底掌握，既有利于培養學生的實驗興趣，同時也提高了教學質量。
4.引進現代化教學手段。實驗教學中應增加投影、幻燈及多媒體課件的應用和開發，這些現代化教學手段可以幫助提高學生的學習興趣，提高實驗教學質量，特別是多媒體教學課件圖文并茂，畫面生動有趣，形象直觀，深受學生喜愛。例如，“空氣中超聲聲速的測定”實驗，教師可以將駐波的原理，發射波和反射波相干疊加的過程給學生在多媒體上演示，學生的聽課效果會更好。
四、做好中學和大學物理實驗教學的銜接
大學物理實驗的主要開課對象是大一學生，他們習慣了中學的學習方法，對大學階段的學習沒有完全適應，為此我們應想辦法做好銜接教學，盡快讓學生完成轉變。
1.重視緒論課的教學。良好的開端是成功的一半。大學物理實驗的第一堂課，教師就應將它與中學物理實驗的區別，為什么要學學物理實驗以及本學期的教學計劃、教學內容、教學方法、成績考核與評定的辦法告知學生，同時給學生講一些好的學習方法和經驗，使學生從開始就清楚大學物理實驗和中學物理實驗不但不同，而且很重要，必須重視大學物理實驗課程的學習。
2.要加強基本知識特別是誤差理論的教學。中學對實驗數據的處理要求較低，而大學物理實驗第一章就是測量不確定度的評定，這樣有的同學接受起來就比較困難，需要在以后的實驗中不斷地學習，領會。所以，教師應該針對大學物理實驗教材中誤差理論與實驗操作完全分開的情況，把這兩部分多加綜合[5]。
3.引導學生適應新的學習方法。中學里，學生的自主動手和獨立實驗能力相對較差，存在很強的依賴性，他們希望教師能將整個實驗過程都作詳細講解，包括實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟一直到實驗報告的撰寫都能給出明確說明。而大學不同，學生是實驗的主體，教師在實驗中起指導的作用。因此，教師需要多加引導，逐步改變學生依賴教師的心理，培養學生的自學能力。
4.注重正面評價，寬容失敗。對于剛剛邁進大學校門的學生，教師對他們遇到的問題即使是很簡單的問題都應耐心熱情的指導，對學生的錯誤、失敗多加寬容，鼓勵學生發現和提出問題，并且善于引導他們找出解決問題的辦法，創造寬松的課堂氣氛，提高學生學習物理實驗的興趣和積極性。
現在，大學物理實驗教學已成為相對獨立的教學環節，它在提高人才素質和創新能力中的地位和作用越來越得到人們的認同。但是，提高大學物理實驗教學質量是一項長期而艱巨的任務，還需要我們在今后的實踐中不斷地去探索和完善。
參考文獻：
[1]於黃忠，倪新蕾.大學物理實驗教學中素質教育的思考[J].中山大學學報論叢，2007，27（7）：16-18.
[2]黃劍平.深化高校實驗教學改革的思考[J].咸寧學院學報，2003，23（5）：146-147.
[3]崔杰軍，于洛生，符建華.大學物理實驗教學改革嘗試與探索[J].河南教育學院學報，2005，（4）：23-24.
一、制定切實可行的學習目標
首先，在編寫導學案時，老師應轉變角色，不能將導學案的“學習目標”和傳統教案的“教學目標”混為一體?！皩W習目標”應體現以學生學習為中心，出發點是為學生學習指明方向。注意對“學習目標”的表述，編寫“學習目標”時應少一些概括性的語言，要讓學生一看就懂，即語言必須做到準確、具體、通俗易懂，并且實驗的語言表述具有可操作性。
其次，“學習目標”應面向全體學生。學生是具有差異性的個體，他們的認知水平各有不同，“學習目標”的制定應根據學生學情分層制定。既要有適合絕大多數學生的“普遍目標”，又要有恰當的、適合學生成長的“發展性目標”。這樣從目標上就能夠激發學生的學習興趣和熱情。
最后，“學習目標”應體現在新課程的“三維目標”。新課程的教育理念更重視學生的學習方法、知識技能、情感態度和價值觀的培養。導學案中的“學習目標”應能體現出這樣的特點?！皩W習目標”中應明確規定學生必須親自經歷探究的過程。當然，所制定的目標必須具有可行性，切勿讓學生感到高不可攀。
如：八年級物理《光的反射》一節的學習目標：理解光的反射定律，能應用反射定律解決一些簡單問題；知道鏡面反射和漫反射。讓同學交流“鏡面反射”和“漫反射”在生活中的應用，產生的危害和控制方法，并給周圍的人提出幾條合理的控制建議……這樣的目標既對學生提出了知識要求，又對學生提出了技能要求。同時，學生在交流中了解到物理對人類生活的影響，進而產生努力學習、報效祖國的使命感，一舉多得。
二、編寫好預習作業，做足課前準備工作
課前預習是課堂延伸的一個重要環節。學生要能通過課前預習為課堂學習做好充足準備，我認為編寫科學合理的預習作業至關重要。
1.預習作業應能激發學生學習興趣。
物理學科廣泛聯系著日常生活和生產，我們應抓住這一特點，利用學生強烈的好奇心和求知欲，上課前就把學生的心拉進課堂，這樣學生就能主動學習。如：讓學生了解并思考，為什么河中的水會出現橋的倒影？光產生反射之后，對生活的影響有哪些？這樣學生自然會樂于去做這些題目，同時對課堂將要學習的知識產生期待感，上課也就不容易開小差。
2.預習作業應有適當的動手實驗內容。
有些導學案的預習作業把課本上需要掌握的知識點以填空的形式羅列出來。學生在完成此類預習的時候，直接打開課本，依葫蘆畫瓢，腦海中卻毫無印象。這樣就失去了預習的意義和價值，也浪費了時間。老師在編寫導學案預習作業的時候應注意少一些“死知識”，多一些“做一做”。如：要求甲同學用鏡子看乙同學的臉，乙同學?（A：會B：不會）看到甲同學的臉，從而體現光的反射?（A：具有B：不具有）可逆性。學生邊做邊想，預習效果自然就好。
3.預習作業要難易適宜。
教師要制定切實可行的預習目標。預習目標過低，學生簡單閱讀課本就能達到這個目標，就不能啟動理性思維，進入不到物理研究的方法之中，學生分析問題、解決問題的能力就得不到培養，認知能力也得不到訓練。如果預習目標過高，學生要達到這個目標非常困難，就會形成一種心理壓力，產生畏懼心理，長期下來，影響他們對物理學科的學習興趣，學習的主動性也得不到發展。因此，預習目標的制定要符合以下兩點。
（1）符合學生的知識水平。
物理知識有其內在的聯系性和統一性。對舊知識的掌握程度直接影響學生對新知識的接受程度。若教師不注意舊知識的復習，盲目地列出預習提綱，學生就會因舊知識的遺忘或理解不到位，在面對預習提綱時束手無策，從而影響學生預習的興趣。若教師在預習提綱中寫明要用到的舊知識，不但能加強舊知識的復習、理解、記憶，而且能提高學生的預習質量。
（2）符合學生的思維水平。
學生的抽象思維能力應逐步培養，不能操之過急。對于那些對抽象思維能力要求較高的內容，教師應降低預習要求，否則學生的思維能力難以發展，也會影響預習興趣。
如：回憶生活中的打雷現象后回答：打雷時，先看到閃電還是先聽到雷聲？?搖 ?搖。說明聲速和光速誰快？?搖 ?搖。在體育比賽時，計時員為什么看到“槍煙”計時而不采用聽到“槍聲”計時呢？?搖 ?搖。
三、導學案應具備的作用
1.導學案應具備課堂筆記的作用。
“好記性不如爛筆頭”，課堂筆記是學生課后復習的重要依據，所以記好課堂筆記很重要。學生利用導學案學習，導學案理所當然應具備課堂筆記的作用。在編寫導學案時，應將《課標》中需要掌握的知識點羅列下來，但不必完整，可將要記憶的部分空缺。學生經歷探究、交流、歸納后完善這些空格。如鏡面反射與漫反射的異同點：
這樣，既對所學知識做了適時鞏固，又記好了課堂筆記，課后復習也就不怕知識的遺忘了。
2.導學案應對科學探究過程做出學法指導。
新課程以學生為主題的教學模式要求學生通過自主學習探究、與同學的交流合作進行知識的建構和歸納。此時，導學案的引導作用就非常重要。如：在“光的反射定律”的探究活動中，學生需要掌握：①科學探究的步驟；②用語言表述正確的結論。我在導學案中是這樣處理的：設計了如圖所示的兩個裝置，進行以下環節的探究。
（1）如圖甲，當E、F在同一平面上時，讓入射光線沿紙板E射向鏡面，在F上可看到反射光線，測出入射角和反射角的大??；改變入射光線的方向再測幾組入射角和反射角，這樣的目的是?搖 ?搖。
（2）若將入射光線向屆NM靠近，則反射光線?（填“靠近”或“遠離”）NM。
（3）如圖乙，以法線為軸，把紙板F向后緩緩旋轉，這樣做的目的是為了?搖 ?搖。
（4）本實驗可得出的結論是：在反射現象中，反射角?入射角；反射光線、入射光線分居在?兩側；反射光線、入射光線和法線在?搖 ?搖。
以實驗報告的形式呈現，學生在填寫實驗報告的時候熟悉了科學探究的過程，在實驗操作中達到了多次測量探究的目的，學習技能和知識點同時收獲，一舉多得。
四、“課堂鞏固”畫龍點睛
