浅谈探究式物理实验对提高教学质量的教育功能
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摘 要：本文探讨了探究式物理实验的教育功能，并结合我校物理实验的教学实际提出了在实验教学方面的改革建议。
关键词：探究式物理实验教育功能教学质量实验教学改革
现代高等教育的人才培养目标由“知识型”向“智能型”、“复合型”转化，如何努力培养出素质高、能力强的优秀人才，是当今高等院校所面临的主要问题。要提高高等院校的教学质量，充分发挥教育中心和科研中心的作用，更重要的是开发学生的智能，培养他们的能力。实验教学能促进学生将理论应用于实践，通过实验操作和结果分析培养其科学素养。在物理实验的教学中，具有综合性、自主性和开放性特征的探究式物理实验更有助于学生独立创新思维的发展，激发物理教师的理论与实践创新，对于教学质量的提高起着积极的作用。
一、探究式物理实验的教育功能
在实验教学中，探究式实验表现出双重教育功能。对学生，探究式实验能够能激发学生不同层次的学习兴趣；对教师，探究式实验对教师提出了更高的教学要求，有利于激发教师的创造性。其双重教育功能主要体现在以下几方面：（1）在物理实验探究中，能够直接观测的实验现象容易激发学生的直觉兴趣和操作兴趣，在教师的适当引导下，也可进一步激发学生的探索兴趣。例如：在光的偏振现象实验中消光现象可以产生“黑色屏障”，这给学生带来的视觉震撼不仅促使其进一步动手利用偏振片观察其他光现象，并且也延伸了他们在理论课上的知识应用。（2）探究式的物理实验更强调学生在实验过程中的学习自主性。区别于验证性和测量性实验的是，探究式实验选题除教师指定外也可以由学生自己提出，从实验课题的提出、实验方案的拟定、实验研究的操作到实验结果的分析与改进等过程中，学生是研究主体，教师则起到引导与评价督促的作用。这种角色转换可以使学生亲自体会到将物理基础知识学以致用的现实意义，对于非物理学专业的学生而言更有助于促进物理学理论与其专业应用的结合。（3）探究式物理实验的开发，为教师的教育创新提供动力。探究式物理实验的课题具有综合性，其研究对象与其他事物具有复杂的联系及其规律。因此，实验方案的多样性和实验结果的不确定性对教师而言也具有挑战性，通过实践探究，原有方案、器材或操作等因素的不足之处将激起教师进行改进的欲望，为教师创造性地解决现实问题提供直接的推动力。（4）探究式物理实验的交互性，能激发教师对学生、对物理的教学热情，促进其充实教学生活，热爱物理教学。在实验研究過程中学生的疑问与教师的指导使得教学相长，这种交互探讨在唤起教师自身的创造性同时，对于学生个体的发展也起着积极的教育意义。因此，探究式物理实验的教学将促进物理实验教学系统开放性和交互性的提高。
二、改革物理实验教学，提高教学质量
本校理、工、农、医等专业的学生进入大学后最早接触的通识教育实验课程就是大学物理实验课程，这将为所有其他实验课程打下实验基础。现有的物理实验教学比较多地强调实验教学内容的稳定性，以知识的记忆和复现为基本目标，没有充分调动学生的主动性和积极性。而探究式物理实验教学，需要学生综合运用所学知识观察、分析、判断实验现象，能够训练学生的探究能力，有助于提高学生的参与意识和创新意识。因此，在教学实践中，建议从以下两方面深化物理实验教学改革，增加以综合、设计为主的探究式实验以提高教学质量。
1.探索专业模块下的物理实验教学模式
不同的专业的其定位和人才培养目标存在差异，因此各专业对大学物理实验知识需求的侧重点也存在差别。在保持物理实验主要实验内容的基础上，调整实验体系，针对不同的学科专业设置匹配度较高的物理实验项目模块，从而有利于达到教育效益的合理性。首先，配合各专业的培养方案，在其就业分配为导向的指引下确定实验内容的层次化；其次，按理、工、农、医等专业确定实验内容的模块化。遵循循序渐进的认知规律，倡导应用创新能力的培养，将现行物理实验的教学设计成“基础模块”、“专业模块”和“创新模块”三个层次为整体构架的教学体系。其中，基础模块中的实验以基本测量和验证为主，要求所有专业的学生掌握基本的实验仪器使用方法，而专业模块中实验内容选择的依据则是各学生的专业特点。该模块分为偏重于力学实验的机械模块、偏重于电磁学实验的电子模块和偏重于力热学实验的理工模块。在综合性的创新模块中，则可针对对物理有兴趣的学生设置探究式物理实验，突出实验教学中学生的自主性、学习性和创新性。
2.针对不同专业实施探究式物理实验教学
目前，我校大学物理实验课程最多的学时为32学时，开出15个实验项目，这些项目中主要以验证测量为主而缺乏探究式实验的内容。此外，现行的教学形式多为理论和实验分开，对于实验物理这门实践性强的课程来说存在很大的弊端，因此需改革课程设置，如：（1）增加仪器设备，细化实验小组，保证人人都有动手实验的机会。（2）设立开放型实验环境的研究室，将一学期所有实验所需仪器及用品各配置一套放于室中，学生可以在开放时间尝试各项实验操作，从而使学生对实验器材在整体上有所把握，有助于学生提出探究式物理实验课题。（3）规范实验教学流程，在实验预习方面严格把关，各小组设计的实验方案必须经指导老师确认可行后方可进行实验，这样有助于提高实验教学效率以及学生的综合应用能力。随着本校基础实验大楼的建成，物理系已经拥有28间物理实验室，并配置了多套实验仪器，现已足够开设供各专业选择的实验项目，所以增加探究式物理实验势在必行。
结语
本文探讨了探究式物理实验在实验教学中的教育功能，并结合我校物理实验的教学实际提出了实施实验教学改革的建议。当然，本论文的探讨只是一种初步的探索研究，关于在实际教学改革中实施并发挥好探究式物理实验的教育功能的工作都还有待扩展和加深。
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