時間:2023-04-10 15:30:45
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實驗教學本身就是一種思想的嘗試與探索,其主要目的是了解事物的本質和規律,并在此基礎上,進行不斷的創新。由此可見,大學物理實驗對提升學生的創新意識和能力具有重要意義。
(一)學生發散思維的培養
發散思維是創新思維的核心部分,解決問題的過程是發散——集合——發散的循環過程。大學物理實驗教學是一種基于創新思維框架下的由發散到集合,再由集合到發散的循環過程,通過培養學生的發散思維,從而達到培養學生創新能力的目的。例如:學生在進行固體密度的測量實驗時,就要考慮到該固體是否規則,在液體中的懸浮狀況,是否溶于液體等,因此,在多種可能的情況下,學生就要探索不同的實驗方法,調動發散思維,從而實現掌握知識,提升自身的創新思維能力。
(二)實驗過程是學生發散思維的訓練過程
物理實驗是圍繞一個既定的問題開展的,學生需要調動自身的多種思維能力,運用各種思維方法,例如:綜合、分析等,只有這樣,才能真正的實現實驗目的。在這個過程中,學生的邏輯思維得到了訓練。例如:在進行“偏振現象”研究實驗時,要求學生設計出各種光路,使之產生不同的偏振光,進而觀察不同條件下的實驗現象,并進行相互對比。實驗前,學生要根據自身掌握的知識,進行科學的假設,做好實驗設計;實驗過程中,一步步進行驗證。類似的實驗探究活動能夠幫助學生有效的將邏輯思維融入其中,并提升學生的科學探究能力和創新思維能力。
(三)學生在物理實驗中提出質疑,進而提升批判思維能力
傳統的“一言堂”很大程度上抹殺了學生的批判思維能力,新課改中明確提出,要積極培養學生的創新能力,而批判思維的形成,恰恰是創新能力培養的關鍵環節。因此,教師在實驗教學過程中,理應鼓勵學生提出質疑,并帶著質疑在實驗中加以批判、驗證。例如在進行鈉光燈波長測量時,有些學生發現測量值與理論值不相符,在深入研究后,發現鈉光是由雙黃線構成的,即兩種波長的混合值,并受到實驗環境的影響。學生在物理實驗中提出質疑,進而提升了批判思維能力。
(四)學生在物理現象分析過程中形成直覺思維能力
很多物理實驗現象需要認真觀察才能捕捉到,因此物理實驗不僅要求學生掌握好時間,具備邏輯推理能力,還要具備一定的分析預見能力。例如伽利略首先直覺地判斷“重物先落地”是錯誤的,然后通過一次次的實驗,得出物體的落地速度不因重量而改變的結論,了亞里士多德“重物先落地”的說法。
二、大學物理實驗教學存在的主要問題
(一)教學設備單一,實驗儀器高度集成,學生的動手能力受到制約
物理實驗儀器的技術含量越來越高,實驗儀器高度集成,很多實驗步驟都無需學生動手,這樣會使學生的動手機會越來越少,動手能力提升緩慢。機械的實驗操作,也很難讓學生對各種實驗原理和設計方法有所了解,更別說創新了。
(二)教學內容陳舊,內容較多
目前物理實驗教學內容多是以驗證性實驗為主,而培養學生創新思維的綜合性、設計性實驗相對較少,并且在實驗教材中,對實驗的原理、方法甚至實驗數據的處理方案都一一列出,學生做實驗的任務就是機械操作,并得出已經知道的實驗結果。這樣的實驗,對于學生鞏固所學知識有很大幫助,但對分析能力、設計能力、創新能力的培養卻是意義不大,甚至會使學生養成懶惰、不善于動腦的習慣。
(三)教學模式落后
一直以來,物理實驗的教學模式多是沿襲傳統教學模式。學生被動接受教師“無微不至”的講解,然后按部就班地順利完成實驗。看似一片“和諧景象”,但是真正的教學目的卻沒有達到。隨著教學改革的不斷推進,這種教學模式已經顯得落后。
(四)實驗教學過程限制頗多
由于實驗教科書的指導相當詳細,教師只要監督學生一步步完成實驗即可,因此在實驗教學過程中,教師僅起到了“監工”的作用,而教師的引導作用卻無從體現,學生也無法發揮創新能力,甚至還受到教師的諸多束縛,例如:當提出異議時,教師會認為學生不聽話(書中已經寫得清清楚楚,偏要提出不同意見),并認為是故意找茬。另外,由于實驗課時較少,教師力爭在有限的時間內完成大量的實驗教學工作,也有意壓縮學生探究、驗證質疑的時間,從而導致學生的實驗效果看似顯著,實則問題頗多。
(五)實驗室缺乏創新環境
高校的實驗室往往定時開放,并且很多實驗內容也未能面向全體學生(主要指本科生)。學生的很多創新思想不是因缺少實驗儀器,就是因儀器使用受限而被扼殺在搖籃里。另外,實驗室在師資力量上,也存在嚴重不足,很多教師多年都未獲得過繼續深造的機會,自身的專業知識和教學理念仍停留在多年前。這樣培養學生的創新能力便很難達到良好的效果。
三、大學物理實驗教學改革
(一)改革實驗課程體系,培養學生創新思維
能力根據物理實驗自身的研究方法和規律,建立從易到難、由單一到綜合,循序漸進、逐步提高的大學物理實驗課程教學體系。在大學物理實驗課程教學體系中,重視實驗選修課的設置,滿足人才培養的需要,給學生創設創新活動的空間。增加設計性、綜合性實驗的比例。鼓勵學生靈活運用分析、歸納、判斷等思維方法,在頭腦中形成直覺和想象,構思實驗方案,培養學生創新思維能力。
(二)開放物理教學實驗室,提高實驗經費投入
實驗室要面向全體學生開放,時間也不局限于上課期間。從設備的安全及使用效率考慮,可指定專門教師指導和管理,但不能扼殺學生實驗的積極性。學生如需動用貴重儀器,可征得管理教師同意后進行。隨著物理實驗要求的提高,高校應加大物理實驗經費的投入,并做到專款專用,同時還要預留出更新設備的資金。另外,高校還應該注意儀器設備的科學使用,提高設備的使用效率,尤其是一些大型儀器設備。
(三)更新理念,增強創新意識
創新不是一時的憑空捏造,而是要具備創新意識和相關的知識儲備。由于教師在培養學生的創新意識方面起著引領作用,因此作為教師,首先應具備創新教育的理念,并應用到教學中去,才能正確引導學生創新學習;其次應加強創新知識的學習,具備精深的專業知識和寬泛的綜合知識,掌握社會文化、科技發展的新動向,注重對新理論、新技術和新信息的了解,并將這些知識融入到大學物理實驗教學中去,才能引導學生把知識學活,有效地培養學生的創新能力。
(四)注重培養學生實驗方法,促進學生創新潛力的發揮
要將科學發展史貫穿于大學物理實驗教學中,注重科學思想發展史的教育。例如:在電磁感應實驗中,介紹法拉第在仔細分析電流的磁效應基礎上,認為電流既然能產生磁場,反過來磁場也應該能產生電流,因此提出了磁能生電的假說。盡管在實驗中經歷了無數次的失敗,但他信念堅定,最終發現了電磁感應現象,讓學生感受科學探索的艱辛歷程,把學生融入到科學家的思維情境和發明創造的氛圍中,促使學生將自身的學習和人類社會的發展有機結合起來,更加積極主動地吸收人類社會的先進思想。同時科學家的創新思維方法又可以從方法論上指導學生的學習,使學生主動地從不同視角創造性地思考問題,從而有利于培養學生的創新意識,挖掘學生的創新潛力,提高學生的創新能力。
二、大學生的職業發展
職業,又叫歷程或生涯,它通常被用來說明一個人的生活歷程,或者由此涵義引申為個人的職業或行為。單個個體———社會個體一般都是通過職業這個載體才能融入整個社會,也是通過職業這個平臺來向社會展示自身才能或者才華,以此來實現自身的社會化。因此,職業發展是指隨著時間的逐步推移與社會的迅速發展,社會上任何一個單個個體的職業生涯的不斷向前發展或晉升,職業發展包括橫向和縱向兩個方面:從橫向上來說,職業發展是指職業的遷移轉換,從縱向上來說,職業發展是指職業的晉升變化;它的涵蓋面很寬廣,內容也相當寬泛,如社會個體的擇業觀與價值觀、社會個體對職業的期望和需求、社會個體從事職業的目的及態度、社會個體對自身職業的規劃和發展等等[3]。那么,大學生的職業發展也就指隨著時間的逐步推移與社會的迅速發展,大學生走出學校就業后的職業生涯向前發展或晉升,這既包括大學生畢業后的職業遷移轉換,也包括其職業的晉升變化。
三、大學生個人知識管理促進其職業發展
1.大學生普遍接受過良好的基礎教育,已經掌握了較為系統和完備的基礎知識。他們往往思維活躍,善于創新,對于新鮮事物抱有強烈的好奇心,是開展研究教學的不二人選。
2.研究性教學兼顧實踐性與前瞻性,與高校的課程設置有著較高的契合度。同時,高校內的各種教學設施為探究教學提供了良好的硬件基礎,圖書館和校園網絡等設備也為探究學習的實現提供了豐富的信息資源保障。
3.高校以“雙師型”教師居多,具備開展研究教學所必需的人才儲備。這些高校教師通常同時肩負著教學任務和科研任務,承擔著各類課題,有著豐富的科學研究理論和實踐經驗。因此,在親自向學生傳授研究方法的同時,也有利于他們積累自身的探究教學實踐經驗[3]。
二、霍爾實驗中的研究性教學
霍爾效應一直以來都是大學物理的傳統實驗課程,它得名于1879年在金屬中發現電壓的美國物理學家霍爾。以下將以霍爾效應為例,對研究性教學在大學物理實驗教學中的具體應用進行探究。
1.實驗中對霍爾元件的電路改進和保護。早前的霍爾元件由金屬制成,由于霍爾電壓過低而不具有使用價值。直到半導體技術的突飛猛進,才使霍爾元件在電池測量和自動控制等裝置中得到了廣泛應用。霍爾元件體積較小,其整體結構為一般為1.50mm×1.74mm。較為頻繁的使用次數和脆弱的自身構造,使霍爾元件極易損壞,因此,對霍爾元件的保護就顯得極為重要,這也是為傳統教學所忽略的。電路上的設計改進將會大大提升霍爾元件的耐用程度。其具體操作如下:選取霍爾元件工作電流輸入端中的一端,添加兩根帶金屬夾的導線,使兩個金屬夾分別夾住保險絲的兩腿。其中,保險絲采用直徑為0.32mm、額定電流為1.1A的常用電流保險絲即可。然后在霍爾元件的電壓輸出端也實施同樣的步驟,這樣就能有效地保護霍爾元件。當激勵電流誤接入霍爾元件時,保險絲會燒斷,霍爾元件就得以保存。經過本人對該霍爾效應實驗的改進和反復驗證,當0.1A的勵磁電流接入到該裝置時,保險絲會立即燒毀,從而確保了霍爾元件的完好無損,說明該設計是具有一定可行性的。其實驗原理圖如圖1所示。實驗結果證明,該設計確實起到了保護霍爾元件的作用,從而有效地維護了霍爾效應實驗器材,對霍爾效應的物理實驗教學起到了良好的示范。在進一步保證大學物理實驗教學順利進行的同時,也激發了學生創造的熱情,提高了他們靈活運用所學知識的能力。
2.霍爾效應在螺旋管軸線磁場測量中的運用。在研究長直螺線管軸線上的磁場分布時,常常需要利用霍爾效應。在工作電流和勵磁電流都得到固定的情況下,通過變換霍爾片在長直螺線管軸線上的位置,逐點獲取霍爾電壓,最后求得磁場大小。而在對這些數值進行分析時,為了實現模擬的數值在不同學科的實驗中具有廣泛適用性,需要借助一種多物理場模擬軟件。這時學生就可以小組為單位,利用軟件充分發揮主觀能動性,實現自主探究。這也是新時代下的科技優勢。如圖2顯示的就是理論計算、實驗測量和數值模擬3種不同方法在進行螺線管軸磁場測量實驗時得出的分布曲線。圖中可以明顯地看出,實驗結果與理論計算更加一致。雖然模擬計算偏差較大,但利用它可以更直觀簡便地得到整個磁力線的分布,這正是數值模擬的優勢所在。而這幾種方法結果間的差異,也為今后的物理實驗提出了新的研究課題。
錯誤演示法以認知沖突理論為基礎,認知沖突是指學生的原有認知結構與所學新知識之間無法包容的矛盾,最早由美國心理學家費斯汀格提出.教學中利用學生的認知沖突,既能激起學生激烈的思維振蕩,又會催生出樂于學習的積極情感.錯誤演示法就是在教學過程中通過外界的人為因素,利用錯誤演示,來激發學生的認知矛盾,意在引起學生的有意注意,調動學生的認知內驅力,促進學生積極、高效地優化物理實驗的認知結構.
1.2錯誤概念轉變的理論基礎
除上述之外,錯誤演示法還建立在概念轉變的理論基礎上,了解了學生的錯誤概念是實現概念轉變的前提.教師首先應該在態度上關注學生學習科學概念之前存在的錯誤概念,從而了解學生頭腦中存在的錯誤概念.然后提出錯誤概念,對錯誤概念進行轉換,創設“沖突情境”是一種非常有效的教學方式,能有效地優化學生的認知結構.創設“沖突情境”主要針對一些學生容易產生錯誤概念的教學內容展開.概念轉變教學就是一種立足于學生的已有認識,使學生的錯誤概念向科學概念轉變的教學,概念轉變教學過程就是認知沖突的引發及其解決的過程.本文運用錯誤演示法,就是希望利用學生的錯誤概念,創設沖突情境,然后進行概念轉變教學的過程.有別于其他的教學方法,它往往是從反面作為知識點的切入口,對學生有較高的能力要求.所以錯誤的設計往往是只服務于課堂上重點、難點的突破,切勿任意的展開、無限制的延伸.因此,在用錯誤演示法進行教學時,筆者是在實驗教學中較為關鍵、重點的地方設計,而非從頭到尾都是糾正演示,希望能在關鍵知識點教學中提高效果.
1.3問題的提出
在大學物理實驗課,關于實驗步驟與注意事項的講授中,如果按照實驗的操作步驟逐一講授,學生的錯誤概念轉化較少,認知沖突不明顯,如果通過錯誤演示,然后糾正的方法講授,增加了學生的認知沖突.然而這種錯誤演示的方法,相對過去的逐一按步驟講授,能否使學生對知識掌握得更明顯?能否使學生對知識掌握的情感更強烈?本文期望通過這兩種不同講授方式對比,得出初步的探索.
2研究對象的選定與處理
本文以華南師范大學物理與電信工程學院的大一新生作為研究對象,選取大一新生作為實驗研究對象,是因為大一新生都是第一次上大學物理實驗課,基本排除了因上大學實驗課后,導致的個體差異,從而提高實驗結果的可信度.本次實驗研究中,隨機選取了140人作為實驗對象,分為兩個組,每組70人.在進行教學實驗研究前,每組的男女比例、整體教學氛圍、任課教師等基本相同.盡最大的可能控制實驗前的無關變量,提高實驗的內部效度。實驗組在講授實驗步驟和注意問題時,采用錯誤演示的方法教學,對照組還是進行傳統實驗步驟的實驗教學方法.實驗組和對照組所接受的教學內容都是初次接觸,均為完全不知道的情況,并且在實驗過程中沒有對任何一組的學生進行實驗的強化處理,均為相同的實驗操作情境.教授的內容均為普通實驗的“物體密度的測量”,整體教案一致,只是在其中有關物理天平的使用方面,運用了兩種不同的教學方法.
3教學方法的實施與應用
筆者選取的課題是大學普通物理實驗“物體密度的測量”.在學生自主實驗前,我們常常需要簡要地介紹實驗的操作規范和操作方法.本實驗所需要用到的主要儀器是天平,首先調節好天平,才能進行液體或固體密度的測量,天平調節的細節體現了學生對實驗操作的規范程度.對于剛入學的大學生而言,中學階段大部分學生較少甚至沒有接觸過較為精密的物理天平,如何正確使用物理天平成為大學新生較為普遍的易錯點.筆者通過兩種教學方法來講解天平的使用,將學生分為對照組和實驗組,具體教學方法如下.對照組:筆者將物理天平放置在講臺上,按正確步驟為該組學生演示天平使用.首先,調節天平的底腳螺絲,讓水準儀氣泡到中央;其次,調節游碼,使得游碼到零刻度;再次,調節物理天平的平衡螺母,讓天平的指針豎直向下;演示完畢之后,課堂繼續進行,對有關測量密度的原理進行講解.實驗組:同樣,筆者將物理天平放置在講臺上,但演示步驟與對照組學生不同.首先,調節物理天平的平衡螺母,讓天平的指針豎直向下;其次,調節游碼,使得游碼到零刻度;再次,調節天平的底腳螺絲,讓水準儀氣泡到中央;最后,口頭告訴學生該操作步驟有誤,正確步驟應該是反過來的;之后,課堂繼續進行,對有關測量密度的原理進行講解.
4應用SPSS軟件進行實證研究
4.1實驗組與對照組學生知識掌握的自我認同的對比
本文通過命制問題,當堂測試,“關于天平使用的注意方面,您覺得自己得到了收獲嗎?”設置4個不同的選項。利用SPSS軟件,將選項中的“非常同意”、“比較同意”、“不同意”、“非常不同意”4種不同程度依次設置為“4”、“3”、“2”、“1”,其中,組別1為對照組,組別2為實驗組,錄入數據如表3.此類情況多采用秩和檢驗,即利用非參數檢驗,這里采用的是兩獨立樣本的非參數檢驗,繼續對兩個樣本進行Mann-WhitneyU檢驗,即判別兩個獨立樣本所屬的總體均值是否相同。其中,在表4中,組1為對照組,組2為實驗組,對照組的平均秩次為51.65,實驗組的平均秩次為72.74,Z值為-3.789,相伴概率為0.0,明顯小于顯著水平0.05,可以認為應該拒絕零假設,認為兩組之間的均值存在顯著差異.這說明錯誤演示法對學生的知識情感的認可程度產生了影響,兩種教學方法之間是有顯著性差異的.綜上數據,可以得出結論,在錯誤演示法講授天平使用時,對比傳統教學,更能提高學生對知識掌握的自我認同感,一定程度上提高了學生對學習的情感.
4.2實驗組與對照組學生知識點掌握的對比
關于學生知識點掌握的情況,為了避免設置無關題目降低對該研究的可靠性,針對性地就天平使用的操作步驟這個最相關的知識點,命制了有關操作步驟的測試題目,探索兩組學生通過兩種不同的方法教學后,對這個知識點的重視情況及掌握的程度,進行了當堂問卷測試,“在天平調節時,應最先調節哪個呢?”同樣,利用SPSS軟件,將本題選項中的正確答案設置為“1”,其他3個錯誤答案均設置為“0”,其中,組別1為對照組,組別2為實驗組,錄入數據如表6.利用非參數檢驗,這里繼續采用的是兩獨立樣本的非參數檢驗,對兩個樣本進行Mann-WhitneyU檢驗,即判別兩個獨立樣本所屬的總體均值是否相同。同樣的,在表7中,組1為對照組,組2為實驗組,對照組的平均秩次為55.66,實驗組的平均秩次為67.20,Z值為-2.317,相伴概率為0.021,小于顯著水平0.05,可以認為應該拒絕零假設,認為兩組之間的均值存在顯著差異.綜上數據,可以得出結論,在錯誤演示法講授天平使用時,對比傳統教學,更能提高學生對實驗操作步驟的記憶及對知識點的掌握,能較為有效地突出實驗的重點,并引起學生的注意.
4.3實驗組與對照組學生對實驗整體印象的對比
為了能夠進一步分析學生對實驗整體印象的情況,筆者還設置了一道開放題,“本實驗,您覺得天平調節應該注意哪些方面?”通過統計得到如表9所示結果.從表中可以明顯看出,雖然錯誤演示法的被測人數略小于傳統演示法,但涉及天平水平的答案卻超出傳統演示法,在錯誤演示法中回答天平水平的人數占59.6%,大于傳統演示法的36.9%,也進一步補充驗證了上述研究結果.將難點采用錯誤演示法教學時,學生的印象會深刻,能更好地把重點內容作為重點來記憶.
史料一般分為三種:實物史料、文字史料和口述史料。隨著社會的進一步發展,史料的存在方式日益多樣化,利用網頁和視頻也成為收集史料的重要途徑。史料對于史學研究來說具有重要作用,只有收集了大量史料,才不致寫出空洞無物的文章。
首先,收集史料要做到詳細具體。隨著科學技術的發展以及人類保存歷史意識的提高,當代資料的收集工作可以通過多種途徑,比如可以通過廣泛閱讀及時積累史料,充分利用當前歷史學的各種網絡資源平臺,不斷豐富歷史知識,及時補充歷史史料。
其次,收集資料要有發現意識。對于眼前的史料,有人視而不見或者見而不識,那么蘊含其中的史料價值就無從發現。只有當史料中的歷史信息、歷史價值被充分發現,外顯的遺跡才能內化為史料證據。
最后,史料的收集要具有客觀性。研究者在收集史料時要秉持客觀性原則,廣泛收集資料,不能對不符合自己偏愛的資料不予采納,更不能為了證明自己的觀點去裁剪歷史資料,無視歷史史料的全面性和論文寫作的客觀性。
二、史料的選擇與運用
對于歷史論文的寫作而言,史料的選擇與運用具有重要意義。因此,在史料的搜集和選擇上要注重史料的典型性和可信度,并將史料與科學的分析方法和歷史觀點相結合。
首先,史料的選擇要具有典型性。歷史的遺跡不計其數,面對浩瀚龐雜的歷史史料,要善于有目的、有計劃地對史料進行比較與篩選,選擇最具典型性的史料去說明歷史問題,圍繞問題有的放矢地選取富有典型性的史料,增加歷史研究的真實性和說服力,使過去的歷史呈現時具有完整性與鮮活性。
其次,史料的選擇要具有可信度。在廣泛收集資料的工作完成之后,辨別史料的真偽就成為論文寫作的一大問題。史料的真偽直接決定著歷史論文的可信度,所以要選擇可信度高的史料作為論文寫作的材料加以運用。著名歷史學者戴逸曾說:“歷史研究必須以史料的收集、整理、排比、考證為基礎。”
最后,要注意將史料的運用與作者的歷史觀點相結合。論文的寫作不是歷史史料的簡單堆積,而是史料與觀點結合的成果。對于歷史論文的寫作而言,歷史史料縱然必不可少,但是如果沒有作者歷史觀點的解讀,那么整篇文章的價值就會大打折扣。唯有在深刻分析、研讀史料的基礎上,才能更好地發現歷史、認識歷史、反省歷史。
三、史料的解釋
歷史是一門具有解釋性的學科,歷史論文的寫作同樣離不開解釋。有時歷史解讀還必須借助合理的理論假設,這就決定了歷史解釋不可避免的會帶有主觀色彩。所以,對史料的解釋要做到以下幾點:
首先,在歷史史料的敘述和解釋過程中,研究者要做到努力排除自己內在的偏好和偏見,在歷史知識的呈現上努力做到全面、客觀,同時也要認識到自身存在的某些條件束縛,不讓其受到自身價值準則的影響,確保盡可能接近地反映歷史事實。
其次,歷史學家在研究過程中還要確立正確的歷史方向感。史料的收集與運用固然重要,但是歷史研究者也要意識到史料的作用在于提供一個臺階,以達到認識歷史的目的。對歷史的認識不僅在于認識歷史事實,還要在現有史料的基礎上不斷跨越,超越當前社會以及當前歷史所具有的局限性,將眼光投射到將來,因為歷史學家只有在將來才能找到歷史判斷的最后標準。
最后,要注意將歷史史料與史學理論相結合。日益豐富的歷史史料的發現需要科學的理論加以指導和分析,從史料本身出發,推導出新的歷史研究領域,同時,新的歷史史料的發現也促進了史學理論的創新,在史料分析與運用的過程中拓展出新的歷史問題與歷史領域,可以說歷史史料的擴充與歷史認識的深化是歷史研究中不可分割的兩個方面。二者相輔相成,共同推動了歷史學的發展。
總之,史料在歷史論文寫作中占有重要位置。史料的存在增加了還原歷史真實的可能性。但是,想要增加歷史事實的說服力,就必須增強史料的科學性及可信度,將史料的選擇、運用與科學的理論與分析相結合,使史料不斷得到發掘和充實,也使歷史認識得到不斷深化。
注釋:
[1]梁啟超,中國歷史研究法[M],長沙:湖南人民出版社,2010
[2]戴逸,中國近現代史的研究如何深入[N],人民日報,1987
【參考文獻】
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[3]李劍鳴.歷史學家的修養和技藝[M].上海:上海三聯書店,2000
2利用物理學史激發學生的興趣
光學是研究客觀世界中有關光現象規律的一門學科,通過大量歷史資料和出土文物的分析研究,充分證明我國古代光學在世界科學技術史中的重要貢獻。當時物理學領域內成就最大的是墨家,它是由魯國的墨翟(公元前480~39年)和他的弟子等所創立。《墨經》是墨家的集體創作成果,它比古希臘歐幾里得(公元前330~275年)“光學”還早百余年,不僅是中國光學的先驅,在世界光學史中也占領先的地位。《墨經》對光的直進律,做出了精辟的記載,認為從物體上發出來的光線,好像箭矢一樣(“光之人,照若射”),通過精細的觀察實驗發現,當兩個光源同時照一物,產生本影和半影,還給投影下了一個科學定義:光有所遮擋的地方就是影。墨家根據光的直進律,制成了世界上最早的針孔照相機。在十一、十二世紀間,我國科學家郭守敬根據光學原理制成了各種天文儀器,觀測天象,取得了豐碩成果[4]。
在教學中我們感到,上實驗課缺少足夠的時間,應該將實驗儀器的一些改進通過演示,使學生明了其實用與便捷。而我們只能見縫插針,簡單敘述。例如:在薄透鏡測焦距的實驗中,以前成像的像屏用的是一個噴漆薄鐵片。共軛法測焦距,要求同學們在觀察到大小兩個像,我們說這叫“大像追小像”,追的結果是看兩像的中心是否重合,這一步是用成像的方法(細調)驗證粗調是否調好了,是否“同軸等高”。為了對比,學生往往在屏上做記號(劃一橫線),時間長了,白色屏被畫得全是橫線,面目全非,很難辨別。新儀器做了巧妙的改進,在一小張硬紙板上,印了坐標,然后用塑料薄膜扎制,既美觀又實用。這一看似簡單的改進,給使用者帶來很大便利。讓同學們知道,實驗儀器的設計也不是完美的,需要不斷改進、更新,這首先就需要認真觀察,發現不足,提出建議或思路。
單擺測重力加速度實驗,這是經典的物理實驗。單擺不僅是準確測定時間的儀器,也可用來測量重力加速度的變化。第一個發現擺的振動等時性的科學家伽利略,他用實驗求得單擺的周期隨長度的二次方根而變化。惠更斯制成了第一個擺鐘,而且第一次記錄到一個耦合的振蕩器觀察。“惠更斯的同時代人天文學家J.里希爾曾將擺鐘從巴黎帶到南美洲法屬圭亞那,發現每天慢2.5min,經過校準,回巴黎時又快2.5min。惠更斯就斷定這是由于地球自轉引起的重力減弱。英國科學家羅伯特•胡克發明了圓錐擺,是在兩個方向上自由擺動的鐘擺。通過分析擺錘圓周運動,他用它來分析行星的軌道運動。19世紀中葉傅科在巴黎的先賢祠證明了地球的自轉。牛頓則用單擺證明物體的重量總是和質量成正比的。實驗教師本身應該對所做實驗從實驗內容、歷史背景、儀器結構、儀器調節、儀器維護各環節了如指掌,這樣才能及時解決和解答實驗中出現的種種難點、問題,并迅速應急處理。更重要的是要教會學生遇到問題應該如何面對、怎樣解決。當然教師的知識也不是全方位的,在科學技術不斷進步的過程中,有些問題也可能會出現瞬間“卡殼”的尷尬現象,這就敦促教師應大量查詢資料,不斷更新知識,在教學中學習,提高自己認知能力,從而保障教學質量。
3存在的問題
(1)對物理學史融入大學物理實驗重視不夠,且不重視學生的邏輯思維及動手能力的培養,形成單純知識灌輸。
(2)沒有特定時間進行物理學史、物理思想的教學,從而導致在實驗課中不系統、不全面,缺乏完整性。
(3)需進一步加強教師對教學的嚴謹態度、拓寬知識面、提升自身素質、提高實驗教學水平。
目前,我國高校學生具有較強的權利意識,并且對于個性張揚和獨立聲音的表達也非常重視。因此,在實際的觀察過程中,我們發現當代大學生對個人利益的保護也相當重視,他們自身作為教育的消費者,對這個身份有著非常清晰的認識,在一定程度上會主動地思考思想教育和消費方面的問題,例如學校的收費是否合理,對于學校的相關規章制度,學生也會發表自己的看法,采用適當的途徑解決。
1.2積極表達權利訴求
當代大學生不僅僅是停留在權利的自我意識階段,他們還希望自身的權利受到關注,比如他們更多關注的問題是如何將自己的權利意識更合理地表達出來,通過表達來改變目前的狀況。他們希望管理人員能夠重視他們表達的權利,進而改變學校的制度,從而實現自身權利。
1.3學生對權利意識依然比較模糊
由于當代大學生社會資歷尚淺,知識面在一定程度上還比較狹窄,因此他們對于自身的權利認識依然比較模糊,而且年輕人比較沖動,因此對于權利的夸大屢見不鮮,甚至很多學生只一味抱怨學校的問題,而對學校管理層做出的努力視而不見。對于學校學生權利,我們不僅僅是需要遵守法律,賦予學生相應的權利,還需要防止學生出現過于極端的舉止。
2高校學生管理工作的必要性和內容
2.1高校學生管理工作的必要性
目前,中國的很多學生都在家中嬌生慣養,個人意識較強,而集體觀念和分享意識較差,且容易產生激動等過激情緒,而現階段國家的高考模式難以對學生的受壓能力和受挫能力進行檢驗。雖然高效擴招逐漸普遍化,但重點大學的數量卻沒有明顯變多,因此學生面臨的升學和就業壓力不斷增加,這就給學生在大學里的正常生活帶來了隱患,也給學生的管理帶來了更大的難度。同時,由于目前高等教育學校學生管理暫時沒有相應的理論體系,也缺乏模塊化的管理系統,在解決具體問題中,往往采用“頭疼醫頭,腳疼醫腳”的消極處理方式,缺乏系統的管理理念和管理措施。
2.2高等教育學校學生管理的內容
在高等教育學校學生管理工作中,應以中國國情和國際發展趨勢為依據,以科技創新和發展經濟為目標,深入貫徹科學的主旨思想,在具體工作中,以學生為本,以發展的眼光和創新的思維開展工作,不斷增強學生的主觀能動性和內在潛力,以提高學生綜合能力和綜合素質為目的,全面建設現代化和系統化的學生管理體系。
3學生管理工作新思路
3.1正確認識學校與學生之間的法律關系
首先,我國教育和傳統的計劃經濟教育有本質的區別,計劃經濟時代,學生進入了高校意味著拿到了“鐵飯碗”。在這種模式的教育下,學生與高校之間的管制是一種單項的“予”與“取”的關系,是管理和被管理之間的關系。隨著我國高校教育體制的改革,學生和學校之間的關系也出現了新的變化,特別是大學生和市場進行雙向選擇的到來,學生不僅僅需要接受教育,還需要在高校教育中“獲益”,因此,需要尊重和維護學生的權利。
3.2正確認識和對待高校學生的權利意識
出色和高效的管理對于我國高校的發展具有非常重要的作用,對于高校管理工作而言,應該站在服務角度,在對學生進行管理的過程中,尊重和維護學生的權利意識,因為高校是否能夠尊重和維護學生的權利意識是整個管理成敗的關鍵。同時,制訂相應的制度,通過與學校多交流,掌握學生的動態,學生通過正當的途徑表達自身的權利需求,相關的管理人員需要引起足夠的重視,使雙方處于互相信任的基礎上。
3.3積極引導學生的權利意識觀念
對于學生的權利意識,校方要進行正確的引導。教師在引導學生權利意識時,需要注意引導的方式和合法性。對于高校教育而言,權利意識教育是高校素質教育中的一個分支,能夠培養大學生的主題意識,維護大學生的尊嚴,而且對于學生素質和社會責任感的培養也有一定的幫助。從這個層面來講,我們需要意識到大學生權利意識的變化帶來的積極作用,鼓勵大學生向學校管理人員提供意見。高校教育要不斷提高管理水平,從而積極引導學生更多地接受權利意識教育。
1.教學模式單一。處于當代教育發展環境下,新課程改革進一步深入,高校的教育理念也要進行相應的創新:轉變以往單純的對學生進行知識機械灌輸的教學模式,把精力投入到提升學生知識能力的教育過程中。就大學物理實驗教學而言,科學創新精神和實踐動手能力是其不可或缺的內容。但是在以往的物理實驗教學過程中,單純機械的驗證相關理論知識成為高校物理實驗中的主要教學內容,大學物理實驗教學模式過于機械和單調,學生的創新能力和實踐動手能力難以得到有效提高。并且在實踐教學過程中,往往是學生被動接受教師的實驗安排,制定實驗步驟、組織儀器設備等內容都是由教師來準備,實驗方法和實驗數據的記錄也通常是由老師來完成,而學生只是對教師實驗過程的一個機械模仿。這樣機械化的教學模式嚴重阻礙了學生動手能力的培養,束縛了學生的創造性思維,不利于學生的科學素養的建立,基于此,改革現有的大學物理實驗教學模式,提高學生的實踐創新能力成為物理教學中的一項迫切任務。2.教學方法和教學內容落后。傳統的物理實驗教學方法是“教師統領實驗過程,學生機械模仿”,在此過程中,學生只是被動的接受知識,沒有充分發揮自身的主觀能動性。久而久之,學生會對教師形成一種依賴心理,在具體的實驗過程中“會看不會做”,并其怠于思考,使得學生形成一種模仿的思維定式,難以有所突破。學生學習的自覺性受挫,難以主動去發現問題并解決問題,不利于實踐創新能力的提高。另外,物理實驗教學內容比較落后,沒有很好的體現學科之間的共融性。大學物理實驗內容也基本是驗證性和測量的,利用學生的創新思維,出于學生自己的創造能力來設定的帶有研究性的內容相對匱乏。正是在此基礎上,與國外培養的物理實驗人才相比,中國物理知識方面的人才理論知識可以很豐富,但是具體到實踐操作中,卻難以有效的將理論知識與實踐相結合,而創新精神和獨立思考的能力更是缺乏。
二、大學物理實驗教學模式改革的優化策略
(一)改革物理實驗教學方法
傳統的物理實驗教學方法中,采取的是教師灌輸,學生被動接受的方式。實驗操作過程中,教師預先告知學生這次的實驗目的,并且在此基礎上,教師還會詳細的為學生講解實驗原理、實驗方法、實驗步驟、實驗過程中需要用到的儀器及其使用方法,并且還有相關的數據記錄、數據處理等信息。更甚者,有的教師為了使學生更加明白本次實驗的過程和步驟,在實驗開始之前把整個實驗過程在學生面前演示一遍。在此基礎上,教師在進行物理實驗教學之前就沒有必要讓學生對將要傳授的內容進行預習,學生也不需思考,這樣就對學生的學習造成了一定的負面影響。學生對教師的實驗過程也產生一種依賴性,在教師做完相關的實驗后,很多學生沉溺于教師的實驗過程中,卻難以理解其中涉及到的科學原理。也正是因為此,學生缺乏實踐操作的機會,沒有一定的實驗操作經驗,難以促進動手能力和創新能力的提升。即使是在具體的物理實驗過程中,教師也是為學生準備好一切,學生也不需要深入思考,只要按照教師給定的步驟加以演示就可以了。這種機械的實驗過程嚴重違背了學生的認知特點和認知發展規律,限制了學生學習的主動性和積極性,不利于提高學生的思維創新能力和實踐應用能力。鑒于此,在具體的物理實驗教學過程中,教師要充分尊重學生學習的主觀能動性,適應現代課程改革的要求,把課堂還給學生。在此基礎上,教師要改革物理實驗教學方法,可以從以下三方面做起:1.打破傳統的教學方式,以“學生預習,自主學習”為主,“教師引導”為輔。教師在物理實驗過程中,需要對實驗儀器和原理細致的介紹,牽涉到具體的實驗步驟和測量方法,教師要利用學生的自主創新能力,激發學生的創新思維,讓學生自行設計完;2.將物理實驗課以選課的形式出現。物理實驗課中會有學生必做的實驗,除此之外,教師還可以以學生對實驗課的實際需求為依據,結合學校對物理實驗課程的安排,在實踐發展的基礎上為學生開設選做實驗項目。既然是選作項目,那么學生就可以根據自身的實際學習情況和實驗能力來自主安排,在自己動手的過程在提升動手能力和實踐操作能力。教師通過這樣的教學安排,一方面可以鍛煉學生的基本實驗技能,另一方面又可以最大限度的調動學生學習的主觀能動性,同時,學生自覺發現和處理相關問題的能力也可以得到進一步提升。3.隨著時代的進步,計算機信息技術的應用范圍越來越廣泛,緊跟時代腳步,高校物理實驗教學中也應擴展計算機的應用范圍。計算機在高校物理實驗中有很高的應用價值,例如利用計算機來操控實驗的過程,收集相關的物理量,快速的將實驗數據記錄下來等,另外,利用計算機實施擬合分析,制作圖標等內容也是其應用表現。除此之外,教師利用計算機進行輔助教學,進行計算機管理,也屬于計算機在物理實驗教學過程中的應用范圍。當然,計算機在物理實驗中只是一種輔手段,它的應用可以方便物理實驗的進行,促使學生加深對物理原理的理解以及對實驗方法的掌握,在物理實踐中的應用仍是十分必要的。
(二)創新物理實驗教學內容
就現在很多大學開設的物理實驗課程而言,驗證性實驗是其最主要的表現內容。而相對應的,以學生的實際發展需要為基礎,集科學性和設計性為一體的實驗內容則比較少。基于現代的經濟發展環境,這樣的設置體系會妨礙高校對實踐應用型人才的培養,學生進行實踐創新的發展空間也被縮小,而學生通過實驗也難以提高自己分析問題和解決問題的能力。在一些高校中,受到學校生源條件的限制,在具體的物理實驗過程中,學生和實驗儀器一對一的現象并不少見。在此發展條件下,教師通過引導,使學生自己動手做實驗,來進一步提高學生的動手能力和實踐操作能力,同時也間接的加強了學生分析和解決實際問題的能力。但是在有些高校中,受到學生人數的限制,物理實驗課基本上是兩到三個學生共同做一個實驗,這樣的分配會在一定程度上激發少數學生的惰性思維。因此,他們在物理實驗中只是機械的記錄相關數據,而沒有主動動手和主動思考的習慣,這樣的話,這些學生就難以在具體的物理實驗過程中得到鍛煉,有些學生甚至對此感到厭煩。另外,如果高校設置的實驗項目有限,而其中的學生人數卻過多,那么物理實驗就難以適應學生的發展需求,也不能有效做到與物理理論知識課的同步。鑒于此,高校在開設物理實驗課的時候,要充分結合院校學生的實際水平和發展需要,以現有的物理實驗儀器為載體,調動學院教師的力量,以本院校中的物理實驗教學為基礎,科學編寫相關知識的物理實驗講義,其中涉及到的內容要充分體現物理實驗的實用性,并且在其中詳細闡明某項實驗在某些專業中的應用。以此物理講義為標準,學生在做某項實驗時,就不會產生這項實驗與所學專業有何關系的疑問。另外,為了適應社會對人才的需求,迎合現代科技發展的需要,同時也為了適應社會對實踐應用型人才的需求,高校的物理實驗課程中可適當融入一些富于實踐操作性的實驗項目,例如自行車及鐘表的拆裝等內容。社會在不斷發展,高校中的物理實驗也要與時俱進,為了進一步與社會科技發展接軌,高校要根據自身的實際發展情況和學生對自身能力的需求,適時改革物理實驗講義,使得物理實驗講義為學生提供實驗參考的同時,也能跟上時展的步伐。高校為了加強物理實驗教學的影響力,也可以迎合學生的對物理實驗的興趣,舉辦物理實驗設計大賽,使得高校學生更好地適應現代科技的發展。
(三)定量考核與定性考核相結合
物理實驗過程中,物理實驗的考核體系對科學判斷學生的實驗能力和評價學生的實驗成績具有重要的影響。物理實驗不同于理論知識學科,在它的評定過程中,物理實驗成績占據重要地位。正是鑒于這種學科的特殊性,其考核體系才更加需要完備。對物理實驗成績進行評定的過程中,教師往往以實驗報告的形式來加強對學生的考察,但是在具體的操作過程中,這種考察形式具有一定的弊端,實驗報告是以紙質的形式出現的,教師看到的只是學生實驗的結果,而難以看到學生實驗的整個過程。并且在這種考察形式中,即使學生不做實驗,也可以提交一份完整的實驗報告,因為學生可以抄襲其他學生的實驗數據實驗記錄。鑒于實驗的準確性和科學性,教師又很難發現實驗報告中的這些弊端。因此,教師在實際的物理實驗評定過程中,一定要創新實驗考核機制。在此,筆者建議利用定量考核與定性考核相結合的方式。在具體的考核過程中,教師要充分考慮到學生各方面的能力,考察的內容不能過于單一化,學生對實驗方法和技能的掌握,學生對待實驗和相關實驗問題的態度等內容都要納入考核體系,教師都要加以科學化的考察。從一定程度上說,這種全方位的考察,也是對學生學習積極性和學習主觀能動性的一種激發,讓學生充分重視物理實驗的過程,也讓他們明白物理實驗考察不只是一種簡單的成績判定,更是一種實踐能力和動手能力的考察。同時,也充分體現了評定的科學性和公正性。此外,口試、筆試以及現場操作等方式也可以被應用到成績考核中,為學生營造良好的實驗考核氛圍,加強學生對物理實驗的興趣,力爭考核標準更加科學,能全方位、公正地對學生進行實驗考核。
綜合來說,高校物理實驗不僅能提高學生的實踐應用能力,考察學生對理論知識的運用能力,還能培養學生獨立分析和解決問題的能力,強化學生創新思維能力。結合現代的經濟發展環境,社會對人才的培養也提出了更高的要求,實踐應用型人才受到社會的普遍關注。而高校中的物理實驗則著重培養學生的動手能力和觀察能力,迎合了社會對人才的需求趨勢。在此基礎上,高校要進一步適應現代經濟社會的發展,明確大學物理實驗教學中存在的問題,從物理實驗教學方法、物理實驗教學內容和物理成績考核體系三方面來改革大學的物理實驗教學模式,在此基礎上有效促進大學物理實驗教學效率的提高。
作者:薛禹 單位:北華大學物理學院
參考文獻:
二、大學生寢室文化的結構和功能
(一)大學生寢室文化的結構
從寢室文化的表現形式來理解,大學生寢室文化具有兩種表現形式:表層文化和深層文化。所謂表層文化是指大學生寢室里的具有表現性的生活現象,如寢室的公共設施、布置、消費行為、交際方法、娛樂行為、興趣愛好等等。而深層文化則是指大學生在寢室生活中所反映出來的觀念,如思想觀念、心理心態、思維方式、人為行為等。其中深層文化是大學寢室文化的實質內容,表層文化則是深層文化的外在表現。此外,大學生寢室文化不僅蘊含理性的成分,也包括人的情感、意志以及以非邏輯形式出現的幻想、想象、直覺、靈感等非理性因素。作為一個特殊的文化載體,經過長期的相處,每個寢室都會慢慢形成自己的風格,寢室之間各有特色,這也使寢室文化更加的多元化和網絡化。
(二)大學生寢室文化的功能
大學生寢室文化因為結構取向的不同而體現出正負功能。
1、寢室文化作為校園文化的一個子系統,相對一般校園文化而言,大學生寢室文化不僅具有教育思想、陶冶情操、啟迪智慧、交往人際、娛樂身心等基本功能之外,還具有養成和諧意識、培育人文情懷、提升國家理念等獨特的育人作用。為此,我們須正視大學生寢室非理性因素的文化事實,把大學生的思想和行為引導到正確的方向上來。
2、其負功能主要表現為在一些落后的寢室文化對寢室成員健康成長和整個寢室以后的發展形成的負面作用,也隱性存在大量的灰色潛流,弱化了寢室文化的教育的功能。
三、大學生寢室文化中常見的問題
寢室文化雖然受到大學生自身素質及宿舍管理者的約束,但主流文化、社會文化、校園文化、家庭文化等各種其他文化也會對寢室文化產生影響和沖擊。
1、大學生寢室文化結構的深刻變革但其組織功能滯后
隨著社會主義市場經濟的深入和高教改革的深化,高等教育也開始進行了轉型。高校教學也變得更加多樣性,具有完全學分制、彈性學制、流動教室制等多種學制。傳統班級的概念逐漸淡化,而相對比較固定的寢室取代教室成為大學生一天中停留時間最長的地方。據統計,我國高校學生每人每天平均在寢室停留的時間大約14個小時,除去睡眠時間,每天約有6個小時在寢室度過,占整個課余時間的80%以上。2004年,教育部頒布的《關于切實加強高校學生住宿管理的通知》中規定:“為進一步加強學生住宿管理,原則上不允許學生自行在校外租房居住”。根據這項通知寢室就成為絕大多數大學生休息、學習、生活的最重要、最基本的場所。大學生在寢室的生活時間增多,對寢室的依賴性也增強。寢室作為高校一個相對穩定的環境,其獨立性隨之凸現出來。
2、寢室文化負功能膨脹,削弱了寢室文化的育人功能
主要表現為一些落后的寢室文化對寢室成員的成長和整個寢室的文化養成產生負面作用。物質文化方面———缺乏人性化設計的寢室設計理念;制度文化方面———“以管為主”的傳統教育模式與“服務育人”的現代教育理念互相矛盾;行為文化方面———以網絡化背景的行為規范邊界模糊;精神文化方面———大學精神的淡化、人際關系的冷漠與負面情緒的滋生。許多高校的寢室文化建設僅僅停留在對作息制度和衛生的管理等表面文化,只關注到了文化建設的表層和中層,而忽視了對大學生內心的建設,沒有進行深層次的建設。
3、大學生“禁婚令”被解除,管理機制等不能適應寢室文化建設的要求
高校公寓管理人員低質、低效的服務以及不盡人意的公寓文化設施,導致學生的合法權益不時受到侵害,由此引發學生對學校工作的強烈不滿,給大學生寢室文化建設的效果產生了極大的抵消作用和副作用,使得大學生寢室文化建設的效果大打折扣。
4、網絡文化的負面影響對寢室文化建設的沖擊
部分學生沉溺于電腦游戲、網絡,與其他人交流減少、影響著其他學生的寢室的作息規律和正常秩序。因上網造成的寢室人際關系淡漠、學習成績下降等現象也是必須予以關注和解決的重點問題。
5、社會環境的變革對寢室文化的負面影響及人際交往矛盾凸顯
改革開放以來,我國的經濟和社會結構出現了深刻的變動,在這種思想大活躍、觀念大碰撞、文化大交融的社會條件下,隨著我國第一代獨生子女進入高校,“以自我為中心”的觀念和行為開始在高校中滋長和蔓延,由這種觀念導致的不良后果就是寢室成員間沖突頻繁。近年來發生的暴力現象、施虐現象、群毆現象、自殺現象、精神疾病現象、心理健康指數下滑現象等諸多現象反映出非理性因素的重視不夠,而這已經影響和制約了寢室文化育人功能的發揮,偏離了大學生寢室文化建設的本質。因而,須從人學的理論視野對大學生寢室文化進行新的解讀和構建。
四、構建大學生寢室文化的方法
1、建立“學習型寢室”奠定了良好基礎
寢室作為高校學生中活動的最小單元,每個寢室一般住4~8個人,剛好能夠形成“學習型組織”建設中的一個小組織,而且學生課余時間大都待在寢室,因此寢室是高校學風建設的重要陣地。當代大學生的主流是積極的、正面的,有實現自我價值的目標,有奮發向上的渴望,這些都為應用“學習型組織”建立“學習型寢室”奠定了良好的理論基礎。
2、對寢室成員施以學風正相關影響
“學習型組織”理論應用于高校最基本單元———寢室,通過建立“學習型寢室”改善目前寢室學風建設中存在的不良風氣,同時以通過各類特色寢室的引導,在激發興趣的基礎上,建設學習型寢室,逐步形成從個體—寢室—公寓—院區—學校的整體化學風建設體系。
3、建立“學習型寢室”需要有堅實的基礎
“學習型寢室”是加強學風建設的內在要求和有力抓手。要通過加強和改進學生的思想政治教育,喚醒學生與強化學生的主體意識,健全和完善學生的主體人格,幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,以此來達到改善學生素質的目的。要走進學生的精神世界和心理世界,增強思想引導和心理疏導,通過理想和信念教育,幫助學生建立正確的人生目標,從而使學生達到思想政治教育的目標和要求,通過自覺學習、修養、反省、總結、批評、改造等方式,使學生的學習能力和個人素養不斷增強。
4、組建寢室團隊學習共享機制
心智模式是根深蒂固于心中,影響我們認知、了解這個世界的思維。我們通常不易察覺自己的心智模式,以及它對行為的影響。通過成員的改善心智模式達到團隊建立共同改變,創造出一個更有利于人性發展的氛圍。在促進寢室團隊學習的過程中,要充分發揮交相互交流互相討論的作用,使每個成員都能說出心中的設想,然后共同思考,在探討和對話中促進團隊的合作和增進團隊學習,建立學習互動及學習共享機制,使成員能獲得更多的知識信息,從而體會到學習樂趣,進一步激發隊員的學習能力和創造力。
②演示實驗儀器最適合做開放性實驗項目。儀器種類多,相較于其他的實驗室,它在管理方上比較靈活,同學可以利用課余時間等等來使用這些儀器。再者,這樣的實驗教學方式十分機動,教學形式較其它方式自由,學生可依照自己的選擇來挑選儀器,激發了學生的學習興趣。
③對創造能力的發揮有推動作用。通過這樣的方式有利于學生將其知識向能力轉變,學生的實踐活動的范圍經由他們對儀器的組裝而擴大。學生可以發揮自己的穿鑿能力,也為其科研能力的培養奠定了基礎。
④發達水平較低的地區更適用于使用這種教學方式。還可用于對文科大學物理的實踐性教學。這種辦學思想見效快,且對儀器的投資較少,適合在發展水平不高的地區進行推廣。
⑤設計性實驗用于學生選做實驗階段,主要以對學生綜合素質和綜合能力的培養為主,答辯式、研究式的教學法被這樣的試驗方式所采用。在該階段,經由教師提供實驗的項目,學生依據自身的興趣愛好,進行選擇,通過對資料的查閱以及調研,對理論進行推理驗證,以確定實驗的方法,從而自行對實驗的裝備進行選擇,并獨立地完成實驗。并且在結束試驗之后進行相關經驗的總結和進行論文的撰寫。綜合設計性實驗項目在教育模式方面的主體是教育者,學生的主題活動形式更加具有了實踐和創造性,教育的內容充分考慮到學生和受教育者的需求,學生和教師從課程教學計劃的實施者向設計者轉變,以前的制度化的課程(經由事先確定)也向學生在一定的框架之下進行自主選擇的持續變化的活動內容發生轉化,學生的個體需求在這樣動態化的課堂當中得到了饜足,學生作為主體的活動也得到了積極調動,很多方面都相對于之前的實驗室有了很大的不同。以自我為主體在活動中得到了充分展現。學生對活動的積極參與也將自身的能動作用進行了積極調動,學生實現了自主學習,實現了創造的機會,充分展示了他們的獨特之處,他們獨立發現和思考并解決遇到的問題的能力在暢游于儀器的“海洋”中得到了體現,對課堂教學要創新這一要求在“從任務到觀察到行動到問題到反思到解決”的模式中得到了彰顯。所以,這樣的演示實驗室可以滿足創新教育的需求。對這樣的實驗室的合理科學的利用來建設設計性和綜合性的實驗項目有利于特色化創新教育的進展,這也為以后的實驗室建設發展提供了優良的空間。
2演示實驗室分層次開放的思路與方法
利用現有的儀器設備,分層次對不同專業學生分層次實施不同的實驗項目,加以輔助材料設計一些物理實驗。分為4個層次的實驗專區。
①物理基礎演示實驗,主要針對文科專業學生進行開放。旨在培養文科大學生的自然科學素養。實驗從物理基礎知識為出發點,其內容簡單,應用廣泛。主要以定性研究為主。這類實驗有:能量穿梭機———主要利用機械能守恒,動能與勢能之間的相互轉化,有蒸汽機的模型,還有有趣的光學趣味實驗等。
②對大學理科專業的學生開設的一些與大學物理相關定性實驗,如:李薩如圖像變換、海市蜃樓的模擬原理、電磁加速器的現象及原理等。
③綜合性及自主設計性的實驗,主要針對物理專業大三、大四的學生,在對物理實驗基礎上開設一些綜合性的實驗。例如:激光調腔實驗的研究、多普勒效應的演示、激光竊聽等。根據學生的理論及實驗基礎的特點,由學生自行設計,在實驗老師的協助指導下完成課題的研究。
④培養師資教學技能。利用一些常用儀器演示實驗,如:靜電屏蔽與高壓尖端放電實驗研究,進而研發多種演示小實驗:靜電噴水現象“、電風”吹滅蠟燭等實驗。為以后開展基礎實驗教學示范基地,培養欠發達地區師資力量做好硬件資源的儲備工作。還可以開設一些與中學物理和大學物理實驗均有關聯的實驗,構建實驗預備區,為中學物理與大學物理知識銜接做好準備工作。
3理論價值與應用前景
物理設計性實驗室的開設要建立在學院的實驗能力的基礎之上,需要學員在解決或者實際測量的問題當中將物理的知識還有實驗的技能加以運用。以后的專業課程和科學的訓練還有學術研究的進行要經由學員通過分析和解決問題將自己的理論知識轉變為自己對實際的問題的解決來進行訓練。考驗學員的物理實驗基本功的把握程度的有效途徑就是設計性實驗室。設計性實驗室同時也是可以使學生發現和解決問題的個人能力得到提高的有效方法。在這個過程當中,學員的學習樂趣將會通過自己對材料的查閱和對方案的比較,自己設計切合原理的實驗操作步驟得以充分體會。該實驗室的開始有利于學員結合自身的相關知識,達到學習和發展能力的有機統一,實驗教師也由此更加便于了解其情況,并為其找到適合的教學方向和制定合適的教學方法。演示實驗室的開放對不同層次的學習者有著深遠的影響,及早地開展物理演示實驗室分層次開放實驗并及時實施有著重要的實踐價值及深遠的意義。
①可以激發實驗人員的創新能力,提高技術能力,促進他們之間的技術交流;
②可以節省或暫時緩解資金問題,進一步提高了該校設備的可利用價值和利用率。