改革物理实验课程,提高学生学习兴趣

2016-04-10 13:55
实验科学与技术 2016年5期
关键词:打印纸大学物理实验课

姚 勇

(西南石油大学 理学院,成都 610500)

改革物理实验课程,提高学生学习兴趣

姚 勇

(西南石油大学 理学院,成都 610500)

如何提高学生学习兴趣是每个教师在教学中需要考虑的重要问题。该文分析了学生学习物理实验的兴趣不高的原因,同时探讨了如何从多个方面在实验课程中添加生活元素,以提高学生学习兴趣。该文强调鼓励学生观察生活和用学过的知识来解决生活中的问题,融入生活,学以致用,从而让学生获得成就感,激发学习兴趣,改变物理实验课程的学习态度。文中从多个具体实验例子出发,紧密联系生活,进行了详细的探讨。

物理实验课程;生活元素;学习兴趣

目前很多理工科高校都开设了大学物理实验课。如何提高学生学习兴趣,是教师必须要考虑的一个重要话题。现在的学生学习物理实验的积极性并没有想象的那么高,究其原因,主要是学生对学习内容及学习形式不太感兴趣。例如,伏安法测量电阻,钢丝杨氏模量测量,分光计的调整与使用等。这些实验课内容其实是很基础的,但是与周边生活联系很少,在教学中缺乏生动性及趣味性。学生做实验时,感到仅仅为了做实验而做实验,缺乏激情,认为做物理实验就是重现物理现象。目前有很多文献都是在讨论如何提高教学质量[1-2],这里面很多内容值得借鉴,但是如何通过实验内容来提高学生学习兴趣,却探讨很少。笔者把物理实验和生活元素如何在教学中有机结合起来做些探讨。

1 实验中增加生活元素

在课堂教学中,为了使实验内容贴近生活,增加生活元素,增加趣味性[3-4]。笔者授课时,强调学生应仔细观察生活细节,学以致用。

1)在杨氏模量测量实验中,向学生展示一张打印纸,问学生如何测量打印纸的厚度。学生一般说可以用千分尺测量。再问学生测量杨氏模量的这套仪器能否测量打印纸的厚度,如果能的话,应该怎么测。它的测量结果和用千分尺的测量结果,哪个更精确,怎么证明。同时告诉学生,边做实验,边思考这个问题。这样的结果是实验课结束时,测量打印纸的设计方案也会被学生想出来了。

2)在光杠杆后两个支架垫打印纸,然后根据公式即可测量出来,可以这样类比,打印纸的厚度相当于钢丝的伸长。

3)很多学校都开设光的干涉这个实验,提问学生能否利用这个实验测量路灯(一般是钠光灯)发出光的波长,如何测量缝衣服针的小孔。

4)微波布拉格衍射实验是一个比较抽象的实验,学生对此类实验的反应一般是比较冷淡的。在授课中提到模拟晶体中的小珠子,相当于晶体中的原子。大家每天都要吃大米,让学生去采购很多大米,测量大米的含水率。课程结束前,向学生说明,可以把大米看成模拟晶体中的小珠子,大米吸水后,米粒会膨胀,改变了大米构成模拟晶体的晶面距,通过一定手段可以得出大米含水率跟温度的关系,同样也适用黄豆等豆类含水率。

2 延伸课堂内容,在课外进行相关实验研究

在实验课堂教学中,可以让学生进行很多生活内容的测量方案探讨,但是要具体实现测量则需要技巧及一定知识,可以让感兴趣的学生选择仪器和设计方案在课后测量。例如,上述大米含水率测量,学生可以自己选择温度计,烘干机,电子秤,装大米的容器,及微波测量等相关仪器,最后可能需要软件来处理得到经验公式。学生在做这个测量时可能需要教师的指导,但是通过此次实验,学生的能力提高是必然的,对物理实验的理解再也不会认为物理实验是对物理现象的重复操作,而是体会了物理实验课的乐趣,当然后面的学习兴趣会极大提高。这样的例子很多,需要教师去思考和合理引导学生去实现[5]。

3 发动学生改造实验室现有仪器

实验室的仪器不仅可以用于教学,还是比较好的用来改造升级成其他仪器的半成品。笔者这里开设了水的表面张力系数测量实验,利用力敏传感器和拉脱法来测量。在授课时,讲到力敏传感器电压和拉力成正比。试问学生,利用这套力敏传感器能否自制简易电子秤并测出金项链的质量呢?问题提出后,让学生在实验课结束前给出答案,同时鼓励部分学生改造这套力敏传感器,自制简易电子秤,并与市场上的电子秤对比测量结果。学生在自制简易电子秤过程中,必然会分析并选择合适灵敏度的力敏传感器及输出接口,及相关器件,完成设计。这个小制作可能需要几个人的合作,学生可以邀请别人参与,团队精神也有了,当然重要的是体会到实验乐趣,动手能力提高了[6]。

4 开展课外开发实验

学校经常发动学生参加课外开放实验,学生可以自己设计方案。有些学生反映在上课时碰到下雨天无法收回晾在外面的衣服,有学生根据这个情况,利用湿度传感器,设计和实现了自动收衣服装置,并获得专利。然后他们发现图书馆窗户需要打开通风,但是碰到有风的下雨天,雨水会打湿靠近窗户的书本。他们把自动收衣服装置稍加改进,就变成了可以自动关窗户装置。有的学生喜欢在黑暗的环境睡觉,又不想睡觉过点影响上课。又有学生根据这个情况,设计并实现了带闹铃功能的眼罩。这些设计都是和生活相关的,但是体现了学生的智慧和创新能力,也提升了学生以后的学习乐趣[7]。

5 改革教学形式和内容

学校开设了选作实验:非金属超声波探伤实验。笔者鼓励学生走出实验室,拿着仪器去户外测量桥墩,房屋支柱等。这样更能熟悉仪器使用,获取更多测量数据。在放射性研究实验中,鼓励学生携带手持式辐射仪去户外测量周边辐射情况,绘制学校周边辐射强弱分布图。在电磁实验中,也鼓励学生携带手持式电磁辐射检测仪去测量手机电子辐射情况,关心自己所处环境生活环境,写出电子辐射测量分布报告及防范电子辐射措施,然后在校内进行如何防范及远离电子辐射的宣传。

6 开展物理实验设计竞赛

为了调动学生创新及设计能力,我院每年举行设计实验竞赛。出几个简单且和生活联系紧密的题目,例如,如何精确测量洗衣液的表面张力系数等。

7 结束语

学习兴趣是学生爱学习的动力。在教学中经常把生活元素加入实验课,让学生感觉物理实验离生活很近,引导学生积极动手、动脑,学以致用,体现学生个性化[8-9],取得了非常好的效果。明显感觉到学生听课注意力更集中,思考的积极性明显提高,而且勇于和教师沟通,畅谈实验方案,积极参与课外开放实验,取得不错的效果。

[1]李永涛.提高大学物理实验教学质量的思考[J].大学物理实验,2013,26(1):117-119.

[2]饶黄云.探讨实验物理思想,提高物理实验教学质量[J].华东理工学院报,2005,24(2):170-173.

[3]胡世月.巧用身边的生活物品,开发趣味物理实验[J].物理教学,2014(6):38-40.

[4]福建省德化教师进修学校.巧用身边物质打造高效课堂——利用“生活物品”服务化学教学的尝试[J].课程教学研究,2013(1):51-53.

[5]刘玉红.培养学生在生活中进行物理实验的良好习惯[J].教学仪器与实验,2014(1):17-18.

[6]李如琦,贺秋丽,王辑祥,等.自制实验教学仪器设备促进实验教学改革[J].高等理科教育,2009(1): 71-74.

[7]戴朝卿,赵丽华,储修祥.农林院校大学物理实验第二课堂建设初探[J].物理与工程,2009(3):48-50.

[8]陈汉军.个性化大学物理实验教学的探索与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(2):113-116.

[9]赵丽华.大学物理实验个性化教学的探索[J].当代教育实践与教学研究,2015(10):124-116.

Adding Life Elements into Physics Experiments to Enhance Students’Interest in Learning

YAO Yong
(School of Sciences,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)

How to improve students’interests is important issue that every teacher needs to consider.This paper analyzes the causes that students do have enough interests in learning physics experiments,and discusses how to add life elements of physics experiments from many aspects in order to improve students’learning interests.We encourage students to observe life and solve the problems using learned knowledge.Students can integrate into life and study for the sake of application.Then,we can inspire students’learning interests and change the attitude of studying physics experiments.This paper,from a few of concrete experiment cases,contacts with life and carries out a detailed discussion.

physics experiment course;life elements;learning interests

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.05.048

2015-03-10;修改日期:2016-09-09

姚勇(1977-)男,硕士,讲师,主要从事物理实验教学和凝聚态理论研究。

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