沈元華

(復旦大學物理學系，上海 200433)

特約稿件

首屆全國高校物理實驗教學青年教師講課比賽(上海賽區(qū)初賽)觀摩有感

沈元華

(復旦大學物理學系，上海 200433)

為了激勵青年教師投身物理基礎教學、交流教學經驗、推動教學改革、提高教學質量，教育部高等學校大學物理課程教學指導委員會和高等學校物理類專業(yè)教學指導委員會聯(lián)合中國物理學會物理教學委員會決定舉辦全國高等學校物理基礎課程(含實驗課程)青年教師講課比賽。在前兩屆高校物理課堂教學比賽經驗的基礎上，今年舉辦首屆實驗教學比賽。筆者觀摩了在復旦大學舉行的上海賽區(qū)初賽的全過程，本文為觀摩旁聽的感想、體會和建議。

物理實驗教學；教學質量；講課比賽；學術研究

為了鼓勵青年教師投身基礎物理教學、交流教學經驗、提升教學質量，教育部高等學校大學物理課程教學指導委員會和高等學校物理類專業(yè)教學指導委員會聯(lián)合中國物理學會物理教學委員會決定舉辦全國高等學校物理基礎課程青年教師講課比賽。比賽定每兩年舉行一次，2014年為首屆比賽年。在前兩屆大學物理課程(課堂教學)比賽經驗的基礎上，今年舉辦首屆大學物理課程(實驗教學)比賽。比賽分為3個階段，即各省、市初賽，行政大區(qū)復賽，每個行政大區(qū)復賽的前二名作為選手參加全國決賽。筆者有幸觀摩旁聽了2017年5月7日在上海復旦大學舉行的上海市初賽的全過程。來自上海市11所高校的11名青年選手參加了實驗課程講課比賽。窺一斑而可知全豹。這次觀摩使我對目前高校青年教師物理實驗教學的現(xiàn)狀有了進一步的了解，有一些感想、體會和建議?，F(xiàn)在整理成文，以期與國內物理實驗教學界的同行們交流討論。

1 教育部相關教學指導委員會和中國物理學會物理教學委員會聯(lián)合組織這樣的比賽是很有意義的，能促進青年教師的成長、增進各級領導對物理實驗教學的重視、提高物理實驗的教學質量、有益于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

長期以來，在我國各高校中，重科研輕教學、重講課輕實驗的情況，普遍存在。近年來這種情況似乎并沒有實質性的改變，這種情況導致?lián)挝锢韺嶒灲虒W的青年教師成長緩慢，甚至不安心工作，而這又直接影響了物理實驗教學質量的提高，使在高等學校中培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的難以達到。希望這樣的比賽會對改變這種不合理狀態(tài)有所幫助。

講課比賽本身表現(xiàn)了強大的生命力和可持續(xù)發(fā)展性，因為比賽提供了一個難得的平臺，既可使有關主管部門藉以了解青年教師的教學現(xiàn)狀；也能使年輕教師得以在教學方面展示個人才智技能、相互學習交流心得體會，更可得到老一輩資深教授的悉心指導，從而提高自身水平和教學質量。因此，普遍受到青年教師的重視和積極響應。

2 所有的參賽教師都作了充分的準備，認真講演；給人以深刻的印象。他們普遍表現(xiàn)出較為扎實的講授基本功

青年教師講課條理清楚，語言(包括肢體語言)清晰，都有較強的表達能力，也便于學生理解、記憶。有的教師準備了很好的PPT，包括活動的畫面和演示；有的采用PPT的教師還輔以黑板書寫；也有的教師不用PPT，仍以傳統(tǒng)的板書配合講課，效果也很不錯。但毋庸諱言，比賽也反映出一些青年教師的學術素養(yǎng)和講課技能，特別是在基本概念的理解和把握方面存在諸多不盡如人意之處，仍有很大的改進提升空間。應該說，能來參加初選賽的青年教師，在自己學校中，是佼佼者；他們自報的參賽實驗，是他們自己認為原理掌握比較深刻、教學方法比較成功、教學效果比較好的。但從他們對評審專家提問的回答來看，他們的物理基礎還不夠扎實，對實驗原理和思路的理解也不夠深入。例如，關于邁克耳孫干涉儀實驗，有評委問，該實驗的光源可否不用激光、改用汞燈？也有評委問，發(fā)現(xiàn)干涉條紋不是圓環(huán)形的而是直線形的，怎么辦？參賽老師支支吾吾都沒能清清楚楚給予簡潔明確的回答。實際上，邁克耳孫當年哪有激光??？而這個干涉儀最常見的條紋正是直線形的。如果真正清楚明白這個干涉儀的原理，就應該知道它既可以得到等傾干涉、也可以得到等厚干涉，并可以使這兩者相互轉換；也應該知道它的光源既可以是激光、也可以是汞燈鈉燈之類的準單色光源、還可以是白光。雖然評委老師不再追問，大家已經了解該參賽選手的情況了。其他如全息照相實驗，當評委問到關于光源的相干長度問題和激光的模式問題時，參賽選手都未能正確回答?？梢?，青年教師在對實驗原理和實驗思路的理解方面還需要有較大的提高。此外，對于當前世界科研前沿的發(fā)展與我們所帶的教學實驗的關系，也不夠重視。例如，去年令全世界轟動的科學成果“引力波測量”，就是用大規(guī)模的邁克耳孫干涉儀完成的，但該實驗的“序言”中卻完全沒有提到此事。總之，從本次初選賽的情況看，選手們對于一個實驗應該如何做，是比較清楚的，也能講明白，相信也能使學生明白；但為什么要這樣做，做這個實驗的意義，還是不夠清楚的，當然，學生也就更不可能清楚了。

3 以選手自報參賽實驗的多少給該選手的最終評分乘上權重因子的方法，值得探討

選手自報參選實驗的數(shù)目，反映該選手熟知實驗的多寡，也可認為正比于選手在準備比賽時所花的精力，因此給以適當加權是合理的；這能鼓勵青年教師掌握更多的教學實驗，對于他們的成長是有益的。但此權重因子不宜太大，否則可能會滋生投機取巧的不良傾向。實際上，各選手對于一個實驗的講課水平的差別不會很大，尤其在講課時間和提問時間都極其有限(例如本次比賽總共只有25分鐘)的情況下，對各選手評分的差別往往只在5%～40%之間。而權重因子為0.9至1.2，其差別竟達30%，這顯得很不合理。在本次初選賽的過程中，一位選手講得相當好，條理清晰、邏輯性強、敘述簡明、原理正確，回答提問也令人滿意。大家都以為這位選手應該是獲得最佳成績者之一；但最后得分卻并不高，仔細查看，發(fā)現(xiàn)這位選手所得的評分的確很高，但因為參賽實驗數(shù)目較少，加權的結果，就大大落后了。而有一位選手講得并不很好、回答問題時還有一些錯誤，得分卻更高，原來是因為參賽實驗多所致。實際上，真正被評的實驗只有一個(是從自報參選實驗中隨機抽選的)，為了提高權重因子，有人可能會把一些自己并不熟悉的實驗也報上來，只要不被抽到，得高分的概率就大大提高了。為了避免這種情況的發(fā)生，我建議把權重因子為0.9～1.2更改為0.95～1.1；甚至差別更小一些?；蛘?，干脆規(guī)定統(tǒng)一的參賽實驗的個數(shù)(例如12個或13個)，少報取消比賽資格，多報無效。這樣，才能真正反映選手的實際水平，減少投機的可能性。實際上，人的精力是有限的，一個青年教師能真正熟練掌握12～13個實驗的教學工作，已經很好了，并非越多越好?！吧俣钡脑瓌t在此也是適用的。

4 我們國家已經是世界第二經濟大國，但科研水平與先進國家相比還有相當大的差距，這種情況要求我國的高等學校要大力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力

這是科教興國的關鍵。與課堂教學相比較，實驗教學更有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。課堂教學一般傳授的是比較成熟的科學規(guī)律，學生很少能發(fā)現(xiàn)教材中的錯誤或者提出一些教師無法回答的問題。但實驗教學不同，實驗過程中，具體情況千變萬化，學生發(fā)現(xiàn)一些教材中沒有提及的現(xiàn)象，甚至提出一些教師無法回答的問題的可能性相當大。這正是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的大好機會。遺憾的是，我們的實驗課教師缺乏這方面的意識，沒有認識到實驗室是讓學生學會從實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和將已有知識運用到實際中去的重要場所，是培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才的搖籃。他們往往只是要求學生按教材上的步驟去做，不出故障，能成功地測到數(shù)據(jù)，完成實驗，就滿足了。從本次比賽的情況來看，參賽選手完全未能在這方面有任何明確的表達，在關于“學生在實驗中容易出現(xiàn)的問題和如何解決這些問題”的表述中，也沒有看到有關于如何引導學生從問題中獨立思考尋找問題答案的能力培養(yǎng)。在這方面，比賽的組織者也有可改進之處，例如，在“評審指標及觀測點”中，是否可加入“在本實驗中如何著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力的思考與實踐”方面的內容？

5 上海高校的物理實驗教學歷來在全國處于一流地位，理應通過這次比賽進一步促進教學質量的提高

上海地區(qū)是我國改革開放的前沿，是經濟和科技的相對發(fā)達地區(qū)。建議借此東風，把上海的物理實驗教學提升到一個新的臺階。具體做法可以是讓入圍的選手把每一個參賽實驗詳細講一遍(每次可以講述和討論2～3個實驗，要留出較多的提問和討論時間)，邀請有關專家進行提問和點評，并請全市高校有關的青年教師都可以來免費聽講(也可以提問)；這樣，不僅可以使參加下一輪比賽的選手有機會得到進一步鍛煉和提高，也可使全市的青年教師從中得益。

6 復旦大學物理實驗教學雖然有優(yōu)良的傳統(tǒng)，但以本次比賽的規(guī)程來看，未必有很大的優(yōu)勢

各高校過去安排教師帶實驗有兩種模式：一種是教師跟學生掛鉤(教師帶同一批學生做十幾個不同的實驗)，另一種是教師跟實驗掛鉤(教師帶不同的十幾批學生做同一個實驗)。此兩模式各有利弊：前者有利于密切師生聯(lián)系，后者有利于教師深入鉆研實驗。復旦過去主要采用后一種模式，考慮到師生比例和實驗儀器套數(shù)及實驗室充分利用，一般是一個教師帶不同的幾批學生做2～3個實驗。這樣，教師對于自己所帶的幾個實驗原理確實有很深刻的鉆研、對有關實驗技巧有很熟練的掌握、對教學方法也有很多具體的經驗。對每個學生來說，他們雖然與每個老師未必能建立很親密的關系，但這些老師對所做的實驗都是“專家級”的，因而學到的真本事是比較扎實的。但對每個老師來說，他們的知識面比較狹窄，觸類旁通、舉一反三的能力相對薄弱，對自己所帶的實驗在整個學生培養(yǎng)過程中的地位不太明確，也不利于創(chuàng)新意識的激發(fā)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。這些缺點，從長遠看，是有礙教學質量的提高的。為此，建議借此東風，把我校的物理實驗青年教師的培養(yǎng)提升到一個新的臺階。具體做法可以是組織青年教師所帶實驗的相互輪換和經驗交流。使每一位青年教師在保留對原有實驗深入鉆研的基礎上，對其他實驗都能帶一兩遍(例如，實驗中心可以每周舉行一次實驗教學的交流，由一位教師主講一個實驗，把自己多年來所積累的有關實驗原理的補充及自己的體會、實驗教學中的常見問題及解決方法、數(shù)據(jù)處理與誤差分析的要點、在實驗中如何培養(yǎng)和鼓勵學生的創(chuàng)新精神等等，都盡量講明白；其他教師則通過提問增進自己對該實驗的了解、為自己去帶這些實驗打好基礎)，從而使每一位教師對所有的教學實驗都有較廣泛的了解。這樣，從長遠看，必然會提高實驗教學的整體質量。

總之，這樣的比賽是很好的，必將促進我國物理實驗教學水平的提高；比賽的某些規(guī)則有待進一步完善和改進，以期更好地達到提高教學質量、培養(yǎng)創(chuàng)新精神的目的；本市和本校都可以此為契機，把我們的物理實驗教學提升上一個新的臺階。以上這些意見和建議，只是我個人的感想。由于本人退休已久，對當前的實際教學情況并不清楚了解，因而很可能不正確。只是提供給大家作參考而已。

THEONLOOKER’SIMPRESSIONSOFNATIONALTEACHINGCOMPETITIONOFCOLLEGEPHYSICSLABORATORYCOURSEFORYOUNGTEACHERS(PRELIMINARYCOMPETITIONINSHANGHAI)

SHENYuanhua

(Department of physics, Fudan University, Shanghai 200433)

In order to encourage young teachers to be involved in the teaching of general physics, exchanging teaching experiences, promoting teaching reform, improving teaching quality, the University Physics Curriculum Instruction Committee and Physics Discipline Teaching Steering Committee of Ministry of Education as well as the Education Committee of Chinese Physical Society decided to hold the national lecturing competition of college physics curriculum (including laboratory courses) for young teachers . Based on the experience of the two times of competitions on classroom lecturing, this year, completion on laboratory teaching is held. The author observed the whole process of the preliminary completion in Shanghai division held at Fudan University. The author’s thoughts, reflections and suggestions are discussed here.

physics laboratory teaching; teaching quality; teaching contest; academic research

2017-07-17

沈元華，男，教授，主要從事物理教學科研工作,研究方向為薄膜光學，yshen@fudan.edu.cn。

沈元華. 首屆全國高校物理實驗教學青年教師講課比賽(上海賽區(qū)初賽)觀摩有感[J]. 物理與工程，2017，27(6)：20-22,26.

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