普通物理实验是高师物理专业独立设置的一门重要基础课。在学生对实验的基本技术、基本方法和基本技能的掌握;对物理概念和规律的认识,在对学生科学态度的培养、优秀品格的塑造、创新意识的训练等方面起着至关重要的作用。随着社会的发展,我国的教育已由应试教育向素质教育转变,因此实验教学显得尤其重要。而传统的实验教学体系和培养模式远不能适应21世纪对人才的需求,为此必须对原来的教学模式进行改革,真正给学生创造一个施展创新能力和展示才华的空间[1-2]。

1 实验教学的现状

(1) 传统的普通物理实验教学活动一般过程为,先由教师介绍实验目的、实验原理、所用仪器、注意事项等,学生再按教材上所讲的步骤重复实验,获取数据,验证规律、定理、公式等,这种教学模式的突出特点是以教师为中心,学生只是被动地重复实验步骤,忽略了学生认知过程中的主观能动性,束缚了学生的思想,限制了对学生创新精神和创新能力的培养[3]。

(2)教学过程限制得太死板,只强调学生“做”实验,而不是强调学生“学会”做实验。由于教科书对实验的目的、内容、方法、步骤乃至记录表格都一应俱全,所以学生做实验大都是机械式的进行“照方抓药”,根本用不着独立思考,更谈不上深入细致的分析与研究。这就在不同程度上压抑了学生的个性发展和学习积极性,束缚了学生创造能力的发挥,从而使部分学生对实验产生应付的现象。

(3)教学方法和教学手段相对滞后,仍大多采用单层次教学方式,忽略或不重视与计算机多媒体和网络相结合的现代化教学手段。

(4)实验室划分过细、过窄。各实验室之间缺乏有机的配合和联系,致使有些仪器利用率太低,造成不同程度的资源浪费,低层次重复性实验现象较为突出。

(5)实验考核内容单调、落后、繁琐,强调的主要是笔试成绩和平时成绩,以及重复的操作成绩;体现不出该学科的特点和优势,“高分低能”的现象较为严重。

2 实验教学改革的目的

实验教学改革的目的在于以构建实验教学的理论为指导,提高学生对实验的兴趣,从而调动学生做实验的主动性和积极性,提高学生的实验水平和实际操作技能,最终达到对学生实验综合素质和创新能力的极大提高,使学生真正体验到自己才是实验的主体,是实验的探索者。要达到上述目标,除要求学生逐步克服“要我做实验”的不良现象,养成“我要做实验”的良好学风外,教师首先应是教学模式的改革者。实验教师应始终树立以学生为主的观点,处处以调动学生的主动性、积极性为出发点,引导学生主动探索、积极思考。在教学的过程中,坚决废除旧的“填鸭式”教学方法,采用启发式、讨论式、探究式的开放式教学新模式。在实验课的教学设计中,要处理好培养目标、实施策略和评价反馈这三方面的关系。即教师“教什么”和学生“学什么”、“如何教”和“如何学”、“教得怎样”和“学得怎样”的关系,真正使三者相互联系、互相补充,以达到最佳效果。

3 普通物理实验教学改革的实践

3.1 更新教学观念

在教育中存在两种不同的教学观,即以“学科为中心”的传统教学论和以“学生发展为中心”的现代教学论传统教学论着眼于让学生高效率地继承前人的知识,掌握前人的技能。而现代教学论强调的则是学生的发展,要求学生在掌握知识的过程中全面培养能力,促进心智和情感全面协调发展。传统教学论认为学生认识和掌握知识就算达到.看重结果,忽视过程。而现代教学沦则认为,教学过程既是一个认识过程,更是一个发展过程,认识和发展是相互依赖、不可分割的。教学过程既要促进认识,完成从不知到

知的过程,让学生掌握知识,更重要的是在于促进学生的发展。

基于学科中心论的人才培养模式是应试教育,而以学生发展为中心则产生了素质教育 。反映在物理实验教学上,以学科为中心的教育观,把物理实验教学作为教师传授知识、学生巩固和理解知识的辅助教学手段,自然会出现教师忽视实验教学,学生不重视实验的现象。按学生发展为中心的教育观,则把物理实验作为发展学生个性、启迪学生创造性思维、启发学生主动获取知识、培养学生创新能力的最佳环境。

3.2 改革教学内容

面对科学技术日新月异的发展,实验教学内容一定要推陈出新,时刻与新知识、新理论的发展相连接。围绕培养学生的综合实验能力、实践能力和创新思维能力,规划设计新的课程体系、实验内容和实验方法。根据教学目的的侧重点不同,可把普通物理实验按基本型实验、提高型实验、研究创新型实验三大模块进行建设。打破固定的教学时间、固定的教学地点、固定的教学班级,分层次教学,因材施教,体现“人本”化。

3.3 改革实验模式

传统的实验教学模式的不足在于缺乏学生充分发挥自己的创造性思维和独立观念、分析实验现象及解决问题的机会。为此我们进行了如下探索。首先打破了原来每次实验课分六组,只完成一个实验的教学模式。变成每次实验同时摆放两个实验的各六组仪器,即每次实验分12组,一次可同时完成两个实验项目。制作了针对每一个实验的导学卡片,内容包括实验的基本原理,主要仪器的使用方法,操作过程中的注意事项,实验要解决的主要问题。实验过程中,让学生亲自面临问题、解决问题,通过学生自主学习,获取知识。这一过程中,教师的作用是要及时启发引导学生,为学生提供解决问题的有关线索。在学生完成导学卡片上要求的主要内容后,教师可再针对每个实验提出问题,拓宽学生进一步思考、学习、研究的空间。同时教师要鼓励学生相互交流,互相研讨。教师与学生之间也可以开展讨论、交流,教学相长,共同进步。提出的这些问题一定要切合学生的知识水平和实际能力。太简单没意义,过难过深则有可能挫伤学生学习、研究的积极性。

3.4 改革实验室管理模式

为适应新的实验教学模式,我们还就实验教学的人事制度、管理体制、实验教师的工作量计算办法等进行了一系列的改革实践。长期以来,高校实验教师被称为教辅人员,是高校的配角,在工作量计算、职称评聘等方面没有得到应有的重视,在一定程度上挫伤了实验教学人员的工作主动性、积极性。这方面我们的做法是,取消实验员制度,对部分不适应实验室管理及实验教学的实验员进行合理分流。实验教师和理论课教师都是高等学校教学科研工作的主角。在管理体制上,实行校系两级管理体制,由一名副主任兼实验室主任,负责实验室的全面工作。适当增加开放实验室的时间,一些复杂实验的预习、设计性实验的教学、实验考试的复习等都是在开放实验室的情况下进行的 开放不是放开,更不是放任自流。我们制定了科学规范的实验室管理制度,落实实验室管理岗位责任制,一切都是在严格的制度、责任约束下有序进行的。在工作量计算上,充分考虑实验室管理及实验教学的特殊性,制定了实验教师工作量计算办法。实验教师工作量大体包括实验室管理工作量、实验教学工作量、实验考试工作量、指导学生设计性实验工作量。这些措施的落实,大大激发了实验教师的工作热情,增强了他们在实验教学工作中的主动性、积极性、创造性。

3.5 改革实验成绩评定办法

以往实验成果的评定都是由老师在实验结束后按优秀、良好、及格、不及格四个等次给学生划个成绩了事,这种实验成绩评定的简单化挫伤了学生上好实验课的积极性和主动性。实验课学生成绩的考核与理论课考核有很大不同,应充分体现实验课的特点。其目的在于全面科学地考核与评定学生的综合实验能力,考核学生科学严谨、实事求是的作风。通过考核进一步激发学生的实验主动性、积极性和创新精神,提高学生培养自身综合素质的自觉性。我们的做法是,将学生的实验成绩评定分两部分进行 一是平时成绩,考核指标为:1)学生预习及撰写预习报告情况;2)动手能力及仪器操作使用情况;3)独立分析和解决实际问题情况;4)遵守实验室规章制度情况;5)数据测取、记录及实验报告撰写情况。由任课教师填写平时成绩考核表。二是考核成绩,实验终了时,实验教师综合本门实验情况准备一定数量的题签,学生抽签后现场回答题签上的问题,然后按要求现场操作,由两名监考老师根据学生口试和操作情况现场打分确定实验考试成绩。平时成绩占60分,考试成绩占40分,两部分的和即为该门实验课的成绩,和理论课成绩一样记入学生档案。实验不及格的学生,要重修、补考,再不及格的不予正常毕业。为鼓励学生积极探索、大胆创新,我们还规定,凡在实验中有所发明、有所创新或在综合性、设计性实验中有较大突破者均可获一定的实验加分,甚至可以免于实验考试,直接获得40分实验考试成绩。实验成绩评定的科学化、合理化、准确化,激发了学生上好实验课的积极性和主动性,不预习实验的少了,不认真做实验的少了,信赖教师和同学帮助完成实验的也少了,抄袭实验报告的现象彻底杜绝了,不打扫卫生、不认真清理仪器设备等不良行为也大大减少了。

3.6 进一步提高实验教师的文化素质和实验技能水平

一方面,学校和学院应重视实验教师的文化素质的提高,拿出部分经费对实验教师进行培训或资助实验教师出去进修。另一方面,实验教师本人应充分认识提高自己文化素质和实验技能水平的重要性,积极主动地学习。根据自己的情况,采取考研、进修、参加培训等多种渠道,不断提高科学文化素质和业务水平。

3.7 加强实验室的对外开放

开放实验室,实验课内不能完成实验的学生或没有正确完成实验的学生可以利用开放的时间去完成或重做。另外,有限的物理实验课开出的实验内容是有限的,开放实验室给学生主动获取实践知识与发挥潜在能力创造了良好的环境,给了他们更多的独立思维空间和不断摸索创新的条件。

4 结束语

实验教学改革的实践使我们的实验室管理日趋科学化、制度化、规范化,实验教学步入了素质教育的快车道。任何事物都是在改革中创新,在创新中发展的,实验教学也不例外,还有许多新的规律等待着我们去探索、研究、发展、完善。