物理實驗探究式教學模式

(重慶大學 物理實驗教學中心)

物理實驗探究式教學模式

(重慶大學 物理實驗教學中心)

1 主要內(nèi)容

探究式實驗教學模式是重慶大學物理實驗中心從2011年起開始探索建立的一種教學模式,其目的是充分發(fā)揮物理實驗課程對學生知識、能力和素質(zhì)培養(yǎng)的平臺和載體作用，真正達到培養(yǎng)本科生基本實驗技能、創(chuàng)新實踐能力和科學探究精神的目的.

探究式實驗教學模式采取“以學生為中心，以問題為驅(qū)動”的教學方式，讓學生在對問題的主動求解過程中鍛煉主動學習能力、創(chuàng)新實踐能力和科學探究精神，其具體教學過程如圖1所示.

圖1 探究式實驗教學過程

以設計制作電子秤實驗為例. 該實驗的目的是以學生設計制作電子秤為載體，使學生掌握應變片的原理、非平衡測量電橋的特點，鍛煉設計實驗能力和對實驗現(xiàn)象進行分析的能力. 考慮到學生來自大一和大二，學習任務繁重，知識體系不完備，因此教師事先圍繞實驗任務給出了部分背景材料，并提出了一些問題，如應變片和非平衡電橋的原理、非平衡電橋的特點、電橋的平衡補償方法、差動放大器的基本使用方法等. 學生在課下通過查閱資料把這些問題弄懂后，基本上就可以設計出初步的實驗方案. 在課堂上，通過教師的

適當引導、隨機提問以及學生相互討論，形成最終的實驗方案，然后由學生獨立或分組搭建系統(tǒng)并完成實驗，如果實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題，學生可以在教師幫助下分析、 討論并完善實驗方案. 最后由學生對實驗進行分析總結，給出實驗報告.

與傳統(tǒng)的“講解—示范—模仿”實驗教學模式相比較，探究式實驗教學模式中，每個實驗項目沒有現(xiàn)成的實驗方案和實驗步驟，所有的方案和步驟均需要學生自主完成. 整個教學過程充分體現(xiàn)了“以學生為中心，以問題為驅(qū)動” 的思想，學生和教師的角色定位清晰，既能充分發(fā)揮學生的學習主動性，教師的實時引導，又確保了正確的探究方向.

探究式教學模式對學生的自覺性要求較高，為了督促少部分學習意愿不強的學生投入學習，確保教學質(zhì)量，我們引入了形成性評價內(nèi)容：課堂上教師隨機抽查提問，關注學生的學習和操作情況，并給出相應的評價，這部分評價在總成績中的比例占10%.

2 創(chuàng)新點

1)探究式實驗教學模式“以學生為中心，以問題為驅(qū)動”，注重發(fā)揮學生的主動性，有助于提高學生的學習興趣.

2)探究式教學模式不僅注重知識的傳授，更注重學生能力的培養(yǎng). 在對問題的探究式解決過程中，可以鍛煉學生的主動學習能力、創(chuàng)新實踐能力和科學探究精神，在交流互動中鍛煉溝通表達能力.

3 主要成效

1)探究式實驗教學使學生的主動學習、創(chuàng)新實踐等能力得到了切實提高. 圖2是針對 2012-2013學年第一學期大學物理實驗筆試試卷中設計性實驗題的對比統(tǒng)計情況. 該題目滿分10分，測試學生對知識的靈活掌握和知識遷移能力. 圖中建筑電氣1班采用探究式教學模式，其他2個班采用傳統(tǒng)的“講解—示范—模仿”實驗教學模式. 從統(tǒng)計結果可見，教改班中60%以上的學生得分在8分以上，而普通班中只有30%左右.

圖2 對比效果圖

2)建設了包含30個實驗項目的探究式實驗項目資源庫，為正在建立的物理實驗分類分層教學體系奠定了基礎.

3)鍛煉了一批能夠勝任探究式實驗教學的教師.

當前，探究式實驗教學模式已經(jīng)在物理學院各門專業(yè)實驗課程中全面開展，大學物理實驗課程中每學期有20多個教學班也采用這種模式.

(執(zhí)筆：何光宏)