突出思維訓(xùn)練 優(yōu)化物理實驗教學(xué)內(nèi)容

謝波

摘要：如何優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，突出思維訓(xùn)練，通過優(yōu)化物理實驗教學(xué)的目標(biāo)，設(shè)計好物理實驗教學(xué)內(nèi)容原則的基礎(chǔ)上，提出了實驗教學(xué)內(nèi)容改革的構(gòu)想和實際操作中應(yīng)注意把握的幾個關(guān)鍵問題。

關(guān)鍵詞：士官教學(xué);物理實驗;教學(xué)改革;內(nèi)容優(yōu)化

隨著對士官能力素質(zhì)定位和要求的發(fā)展變化，士官教育的內(nèi)容和形式也隨之發(fā)生了很大變化，逐漸從補充基礎(chǔ)知識，升級為對士官能力素質(zhì)的拓展上。物理實驗是我校士官開設(shè)的一門基礎(chǔ)實驗課，它最初開設(shè)的目的對于養(yǎng)成學(xué)員良好的實驗習(xí)慣、培養(yǎng)學(xué)員的動手技能和科學(xué)素質(zhì)具有重要作用。因此，立足士官教育發(fā)展的變化，優(yōu)化物理實驗教學(xué)內(nèi)容是當(dāng)前面臨的一頂重要課題。

一、根據(jù)能力訓(xùn)練要求，重新定位物理實驗的教學(xué)目標(biāo)任務(wù)

能力訓(xùn)練是一項系統(tǒng)工程。實驗教學(xué)是這個系統(tǒng)工程的重要組成部分。探尋物理實驗教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化設(shè)計問題，應(yīng)從思維訓(xùn)練的內(nèi)在規(guī)律出發(fā)，對物理實驗教學(xué)的目標(biāo)進行科學(xué)定位。

1. 士官教育的職業(yè)化特點要求物理實驗教學(xué)要以培養(yǎng)學(xué)員基本技能為目標(biāo)。軍事職業(yè)技術(shù)教育有兩個突出特點：一是要為專業(yè)技能培養(yǎng)服務(wù)、為形成部隊?wèi)?zhàn)斗力服務(wù);二是學(xué)員在校培訓(xùn)時間短。由此決定了物理實驗教學(xué)的內(nèi)容不能照抄其他高校的形式即追求高深的理論驗證和高精度的觀察設(shè)計，而應(yīng)在強化學(xué)員的基本技能訓(xùn)練和思維訓(xùn)練。

2. 物理實驗的固有特點要求實驗教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)員的基本技能、動手能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)。傳統(tǒng)的在實驗過程中學(xué)員要正確認(rèn)識實驗?zāi)康?，認(rèn)真思考實驗原理，獨立操作實驗設(shè)備，認(rèn)真觀察實驗結(jié)果，按時寫出實驗報告，這些工作有助于加深學(xué)員理解基本理論，培養(yǎng)學(xué)員基本技能，但也有其短板就是思維能力訓(xùn)練不足，驗證性的實驗內(nèi)容很難開拓學(xué)員的思維，而探究性和設(shè)計性的實驗內(nèi)容可以很好地彌補這一短板。

3. 實驗過程即實驗手段的優(yōu)化，它在加深學(xué)員理解理論知識、激發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)興趣、發(fā)揮學(xué)員個性特長的同時，也對培養(yǎng)學(xué)員觀察能力、分析能力、科學(xué)的思維方法、激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新意識和一定的科學(xué)素質(zhì)，進而促進其全面發(fā)展具有直接作用。

二、優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容須遵循的幾條原則

立足士官教育特點，從思維訓(xùn)練能力訓(xùn)練的要求出發(fā)，優(yōu)化設(shè)置士官物理實驗教學(xué)內(nèi)容應(yīng)遵循下列三條原則：

1. 突出士官技能養(yǎng)成的規(guī)律。實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置既不能跟從重復(fù)教材上的知識點，也不能脫離實際天馬行空，它要從學(xué)員認(rèn)識實際和能力養(yǎng)成的目標(biāo)出發(fā)，突出實驗內(nèi)容的針對性。為此實驗內(nèi)容的重點，應(yīng)放在知識的自學(xué)能力培養(yǎng)，現(xiàn)象的自我探究，結(jié)論的自我提煉上。這樣做既能提高有限課時的利用率，又能加強學(xué)員的基本技能訓(xùn)練，思維訓(xùn)練，能力訓(xùn)練才有具體抓手，不淪為口號。

2. 要遵循“因材施教”的原則，在頂層設(shè)計上要考慮到學(xué)員的接受能力和教學(xué)條件的局限性等因素，實驗教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度要與學(xué)員的認(rèn)識水平相適應(yīng)，物理實驗教學(xué)應(yīng)注重為鍛煉思維能力服務(wù)，為培養(yǎng)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)求實的求學(xué)精神服務(wù)。

3. 要根據(jù)專業(yè)特點，區(qū)分能力要求不能“一而統(tǒng)之”。能力的培養(yǎng)與形成不是一蹴而就的，需要有一個由簡單到復(fù)雜、使認(rèn)識轉(zhuǎn)化的過程和技能形成的過程。不同專業(yè)的學(xué)員對能力素質(zhì)的要求也不一樣，那么訓(xùn)練就需要有針對性，針對不同專業(yè)實驗內(nèi)容的甄選也重要起來。但思維訓(xùn)練也有共性的東西就好比從物理學(xué)科和實驗技能形成的邏輯關(guān)系出發(fā)，一些思維邏輯是大家都需要培養(yǎng)起來的，那么這些就需要在實踐過程中總結(jié)出來，把它加強。

4. 實驗內(nèi)容的前瞻性也尤為重要。在設(shè)置實驗教學(xué)內(nèi)容時，要適當(dāng)考慮物理學(xué)的發(fā)展趨勢和現(xiàn)代實驗手段發(fā)展與更新步伐，及時更新或引進新的實驗方法和現(xiàn)代化實驗設(shè)備，使學(xué)員在“新舊設(shè)備”結(jié)合中，充分感知科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度和水平，以便學(xué)員適應(yīng)后續(xù)專業(yè)內(nèi)容學(xué)習(xí)。

三、對大專士官物理實驗內(nèi)容優(yōu)化設(shè)置的思考

以往的驗證性實驗，譬如動量守恒定律的驗證、牛頓第二定律的驗證、機械能守恒定律的驗證、用惠斯登電橋測電阻、等厚干涉現(xiàn)象的研究。主要是為了加深理論知識的印象，而實驗教學(xué)內(nèi)容改革的驅(qū)動力主要是為強化學(xué)員的思維習(xí)慣、思考問題、解決問題的能力，一些探究性的實驗內(nèi)容譬如靜電場模擬、磁場大小的測量等就可以提高學(xué)員知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力需要，很多內(nèi)容和實驗步驟都是由學(xué)員獨立設(shè)計或提出質(zhì)疑而進行的實驗。

根據(jù)士官群體的特點，結(jié)合實驗內(nèi)容優(yōu)化的幾條原則，在實驗教學(xué)課堂實施中應(yīng)注意把握下列問題：

1. 加強對實驗本身的分析和研究。實驗原理和方法是實驗的靈魂和實驗的根本指導(dǎo)，也是實驗與理論交叉融合的地方。因此，在實驗教學(xué)實施中，要加強實驗原理和方法的分析和研究，發(fā)掘每一個原理中所蘊涵的物理思想，研究設(shè)計者的巧妙構(gòu)思，認(rèn)真分析實驗中怎樣把握把復(fù)雜的物理過程或現(xiàn)象，抓住其主要矛盾，忽略次要矛盾的物化過程，達到實驗充分培養(yǎng)員的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。

2. 將豐富的實驗手段和實驗方法融入實驗教學(xué)中。每一個實驗的設(shè)計從元器件的選擇、到方法手段的使用要因地制宜，驗證類實驗、探究類實驗以及設(shè)計類實驗不能簡單粗暴地認(rèn)為驗證性實驗就是不合時宜的，針對每個實驗的特點，一定要加強對實驗內(nèi)涵和外延的分析和研究，重點研究分析如何通過實驗訓(xùn)練學(xué)員某一方面的能力、實驗內(nèi)容和環(huán)節(jié)的設(shè)計能不能達到思維訓(xùn)練的要求，幫助學(xué)員真正理解和掌握實驗原理、方法、技巧，掌握實驗的實質(zhì)，達到舉一反三、觸類旁通的遷移效果。

3. 加強實驗經(jīng)驗的總結(jié)和交流。每次實驗，學(xué)員都會得到新的啟示和收獲，讓其進行交流和討論，讓他們把各自的體會和收獲講出來，可以達到取長補短，溝通思想、共同提高的效果，因此，加強對實驗經(jīng)驗的總結(jié)和交流，既要交流其在實驗過程中的成功之處，實驗中遇到的問題，以及采取的相應(yīng)對策，又要交流其對實驗的認(rèn)識，做好實驗應(yīng)注意的有關(guān)問題。教員要及時根據(jù)學(xué)員的交流情況做出總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)員合作精神和科學(xué)探索精神。