發(fā)布時(shí)間：2023-03-14 15:09:18
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
[關(guān)鍵詞] 物理實(shí)驗(yàn) 探索性實(shí)驗(yàn) 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新
1、引言
物理是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，古往今來(lái)，物理學(xué)的發(fā)展與物理實(shí)驗(yàn)密切聯(lián)系。物理實(shí)驗(yàn)不僅應(yīng)讓學(xué)生收到嚴(yán)格、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技巧，還應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生敏銳的觀察力，獨(dú)立思考解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新精神[1,2]。但是，目前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一，大部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生只要按照實(shí)驗(yàn)步驟去做，就能順利的測(cè)到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)。這種方式在一定程度上限制了學(xué)生的積極主動(dòng)地去認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，難以激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣和獨(dú)立探索物理規(guī)律的意識(shí)[3]。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本人在物理實(shí)驗(yàn)中心做了相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革試點(diǎn)，在學(xué)生進(jìn)行基本的系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上，選拔優(yōu)秀學(xué)生，做探索性實(shí)驗(yàn)，目的是提高學(xué)生自主的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约芭囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，為獨(dú)立學(xué)院的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探索性嘗試。
2、教學(xué)基本過(guò)程
2.1基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)
目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基本上都是測(cè)量性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，稱為基本實(shí)驗(yàn)，其目的是讓學(xué)生掌握嚴(yán)格的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能，這樣的訓(xùn)練是必不可少的。基本實(shí)驗(yàn)，如基本物理量的測(cè)量，基本儀器的使用，基本測(cè)量方法以及誤差分析，試點(diǎn)學(xué)生按教學(xué)計(jì)劃完成基本實(shí)驗(yàn)操作，安排多余學(xué)時(shí)做探索性實(shí)驗(yàn)。
基本實(shí)驗(yàn)一般可分為力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理實(shí)驗(yàn)五部分，按照本校教學(xué)安排，一般工科學(xué)生做8個(gè)物理實(shí)驗(yàn)，總共24學(xué)時(shí)。學(xué)生提前根據(jù)個(gè)人興趣和專業(yè)特點(diǎn)自選實(shí)驗(yàn)，要求每個(gè)部分選1-2個(gè)實(shí)驗(yàn)，總共7個(gè)實(shí)驗(yàn)，最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)。
力學(xué)部分實(shí)驗(yàn)主要為：鋼絲的楊氏模量，落球法測(cè)定液體的粘度，扭轉(zhuǎn)法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，波爾共振儀研究受迫振動(dòng)，空氣的聲速等。
熱學(xué)實(shí)驗(yàn)包括：導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量，冷卻法測(cè)定金屬的比熱容，傳感器測(cè)定空氣的比熱容比，電阻溫度系數(shù)，溫差電偶的定標(biāo)與測(cè)溫，PN結(jié)溫度傳感器特性等。
電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)包括：電位差計(jì)，自組惠斯通電橋測(cè)電阻，電子比荷的測(cè)定，示波器的使用，鐵磁材料的磁滯回線，霍爾效應(yīng)及應(yīng)用。
光學(xué)實(shí)驗(yàn)包括：牛頓環(huán)與劈尖干涉，菲涅爾雙棱鏡，薄透鏡，偏振光的觀測(cè)，邁克爾遜干涉儀，光柵研究，測(cè)定玻璃的折射率等。
近代物理實(shí)驗(yàn)包括：光電效應(yīng)與普朗克常數(shù)，弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)，發(fā)射光譜吸收光譜，硅光電池，周期信號(hào)的傅里葉分析。
在教學(xué)方法上，只講解基本的實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)儀器使用方法，在限定的時(shí)間內(nèi)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，完成實(shí)驗(yàn)。這就要求學(xué)生在課前必須提前預(yù)習(xí)，勾畫(huà)初步實(shí)驗(yàn)方案，課上認(rèn)真思考，勤于動(dòng)手，理論聯(lián)系實(shí)際，遇到問(wèn)題隨時(shí)與學(xué)生老師探討，對(duì)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能、動(dòng)手能力、邏輯思維能力都有很大提高。
2.2 探索性實(shí)驗(yàn)
在做好基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選拔最物理實(shí)驗(yàn)感興趣的學(xué)生3-5人，做探索性實(shí)驗(yàn)。教師先安排幾個(gè)探索性實(shí)驗(yàn)課題，由學(xué)生自己選作實(shí)驗(yàn)。根據(jù)報(bào)名情況結(jié)成小組，每組選擇一個(gè)課題進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)中心根據(jù)情況開(kāi)設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以全天任意時(shí)間來(lái)網(wǎng)上查資料、做實(shí)驗(yàn)，課題規(guī)定三天內(nèi)完成，以實(shí)驗(yàn)報(bào)告或者小論文的形式結(jié)題。為激勵(lì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，探索性實(shí)驗(yàn)的分值為10+2分（2為提高分?jǐn)?shù)），總分將做為一次成績(jī)計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績(jī)。
探索性實(shí)驗(yàn)題目為：
(1) 測(cè)量小球碰撞過(guò)程中的能量損失
實(shí)驗(yàn)要求：自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量能量損失，分析誤差來(lái)源，計(jì)算能量損失的不確定度。
實(shí)驗(yàn)儀器：小球2個(gè)、支架兩個(gè)、米尺、細(xì)繩等。
(2) 制作磁懸浮小儀器
實(shí)驗(yàn)提示：掌握磁懸浮原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，自行制作。
制作材料：根據(jù)需要先自行購(gòu)買，憑發(fā)票報(bào)銷。
特別注意：因電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，需用較高電壓電流，一定注意自身安全！
(3) 波長(zhǎng)相對(duì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)要求：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，由已知鈉黃光的波長(zhǎng)測(cè)定另一未知波長(zhǎng)的方法。
實(shí)驗(yàn)儀器：牛頓環(huán)、劈尖、顯微鏡、邁克爾孫干涉儀、雙棱鏡
(4) 薄膜厚度測(cè)量
實(shí)驗(yàn)要求：分別給出薄、厚、透光、不透光薄膜，最少選用3―4種設(shè)計(jì)方案，測(cè)定薄膜厚度。
實(shí)驗(yàn)儀器：顯微鏡、牛頓環(huán)、劈尖、邁克爾孫干涉儀、雙棱鏡、螺旋測(cè)微器等。
(5) 學(xué)生興趣制作儀器
研究?jī)?nèi)容：進(jìn)行相關(guān)的理論研究，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行實(shí)物制作與調(diào)試。
實(shí)驗(yàn)要求：制作儀器應(yīng)體現(xiàn)物理思想，有一定的應(yīng)用價(jià)值。
以上五個(gè)課題為學(xué)生自選題目，根據(jù)選題結(jié)果結(jié)成小組后，由小組共同完成實(shí)驗(yàn)課題。學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館閱讀國(guó)內(nèi)外論文等渠道、篩選收集信息，這是一個(gè)完全自主的過(guò)程，學(xué)生根據(jù)需要自發(fā)學(xué)習(xí)，鍛煉了學(xué)生自學(xué)能力，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的興趣。
開(kāi)設(shè)開(kāi)發(fā)性實(shí)驗(yàn)室，規(guī)定學(xué)生在一定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)課題，相關(guān)實(shí)驗(yàn)室全天開(kāi)放，學(xué)生隨時(shí)可以來(lái)做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)小組研究討論制定實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)課題。在這個(gè)過(guò)程中，鍛煉了學(xué)生自學(xué)能力，團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，邏輯思維能力以及創(chuàng)新精神，這種素質(zhì)的培養(yǎng)對(duì)以后學(xué)習(xí)和工作生活都是受益終身的。
3、結(jié)論
我校作為工科類型的獨(dú)立學(xué)院，一直注重應(yīng)用性人才的培養(yǎng)。大學(xué)物理作為基礎(chǔ)性學(xué)科，也應(yīng)立足學(xué)生于自主學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，物理實(shí)驗(yàn)中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革上做了大膽嘗試。一方面注重學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的培養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上選拔優(yōu)秀學(xué)生因材施教，做探索性實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施探索性實(shí)驗(yàn)，教師要有全新的教學(xué)理念。教師要從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的促進(jìn)者、組織者和指導(dǎo)者。教學(xué)行為必須發(fā)生轉(zhuǎn)變，教師要學(xué)習(xí)用研究性學(xué)習(xí)的態(tài)度對(duì)待教與學(xué)，要加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)，從“更好地教”轉(zhuǎn)到“為學(xué)生更好地學(xué)”，從單純的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)到關(guān)心學(xué)生的終身發(fā)展。
探索性實(shí)驗(yàn)還存在一些問(wèn)題和矛盾，需要我們深思。如何更好利用現(xiàn)代教育技術(shù)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源；如何科學(xué)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)選課、預(yù)習(xí)、答疑；如何更好解決師資配置問(wèn)題；如何引導(dǎo)學(xué)生在有效的時(shí)間內(nèi)高效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)；如何公正、合理的評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)小論文，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理、做物理實(shí)驗(yàn)的積極性，這些問(wèn)題都亟待解決。教師在教學(xué)中起著關(guān)鍵的作用，教師應(yīng)引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生在自主、合作與探究的學(xué)習(xí)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的教育目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1] 陸申龍. 開(kāi)放教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,提高學(xué)生創(chuàng)造能力[J]，實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 1999(6):8-10.
我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室2008年獲評(píng)自治區(qū)級(jí)物理實(shí)驗(yàn)示范中心，2009年以來(lái)，學(xué)校先后投入300萬(wàn)余元，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目總數(shù)由最初的16個(gè)增加到目前的40個(gè)，同時(shí)投入近50萬(wàn)元對(duì)已淘汰的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行改造。實(shí)驗(yàn)室每學(xué)期承擔(dān)著學(xué)校約4000名本科生的教學(xué)任務(wù)。每名學(xué)生需修完16個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(春學(xué)期8個(gè)+秋學(xué)期8個(gè))。針對(duì)這樣龐大的教學(xué)工作量，如何為學(xué)生合理地安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?為避免與學(xué)生其他課程上課時(shí)間沖突，一直以來(lái)都采取傳統(tǒng)的手工排課方式。每學(xué)期第一周，教師為每名學(xué)生手工安排一學(xué)期每個(gè)實(shí)驗(yàn)的上課時(shí)間和地點(diǎn)，并制作成績(jī)記錄卡片。近年來(lái)，隨著學(xué)生數(shù)量的增長(zhǎng)和可開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的增加，手工排課的弊病也不斷暴露:(1)很難針對(duì)學(xué)生專業(yè)背景的不同以及學(xué)生的個(gè)人興趣安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;(2)部分學(xué)生周一至周五沒(méi)有合適的上課時(shí)間，只能將實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)到周六或周日;(3)教師排課任務(wù)繁重;(4)學(xué)期末手工計(jì)算實(shí)驗(yàn)成績(jī)工作量大，且容易出錯(cuò)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)放式管理已是必然趨勢(shì)。2012年開(kāi)始著手建設(shè)物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)與管理平臺(tái)。經(jīng)過(guò)近二年的努力，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選課和成績(jī)管理系統(tǒng)的平臺(tái)已基本搭建成功。然而，在運(yùn)行期間也暴露出了一系列亟待解決的問(wèn)題:(1)由于學(xué)生實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的自主選擇，上課時(shí)間的自由選擇，每次上課的學(xué)生專業(yè)背景互不相同，知識(shí)層次參差不齊。由于同班級(jí)的學(xué)生不在同一時(shí)間和同一實(shí)驗(yàn)室上課，不能相互提醒，經(jīng)常出現(xiàn)遲到、記錯(cuò)實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的現(xiàn)象。(2)出現(xiàn)扎堆兒選課現(xiàn)象，例如，臨近節(jié)假日和期末考試的時(shí)間選課的學(xué)生較少;少部分選課晚的學(xué)生由于可選擇的上課時(shí)間較少且與其他課程沖突，不能成功選課，上述種種現(xiàn)象造成實(shí)驗(yàn)室資源的不合理利用。(3)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單的管理比較混亂，由于部分實(shí)驗(yàn)學(xué)生不能在課堂上完成數(shù)據(jù)處理，課后學(xué)生不能及時(shí)將紙質(zhì)報(bào)告提交到任課教師處，造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)不及格等現(xiàn)象。(4)學(xué)生替做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象增加。我們對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了理性的分析和思考。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)放式管理是新型的教學(xué)管理模式，豐富了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了多元化教學(xué)方式;充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的單一性;實(shí)現(xiàn)了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)放，為分專業(yè)、模塊化教學(xué)改革的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。但任何客觀事物都應(yīng)具有兩面性，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的完全開(kāi)放并不適應(yīng)我校的校情。因?yàn)?(1)我校學(xué)生多數(shù)畢業(yè)于縣級(jí)、盟市級(jí)高中，且大多來(lái)自農(nóng)村，區(qū)內(nèi)外生源比例接近1∶1，整體生源質(zhì)量處中等偏下水平。2013年的招錄分?jǐn)?shù)情況顯示，內(nèi)蒙古本科一批次第一志愿平均錄取分?jǐn)?shù):488.6;內(nèi)蒙古本科二批次第一志愿平均錄取分?jǐn)?shù):442.3。學(xué)生的整體層次較一、二線城市的985、211院校低很多，在進(jìn)入大學(xué)后的學(xué)習(xí)缺乏自主性。(2)由于實(shí)驗(yàn)條件限制，大部分學(xué)生對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)常用儀器的基本操作僅停留在“看”的階段，且沒(méi)有形成好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。(3)盡管現(xiàn)在可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已逾40個(gè)，但由于實(shí)驗(yàn)室擺放儀器面積的限制，每學(xué)期可擺放的儀器種類受到一定限制。因此，我校學(xué)生并不能適應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全開(kāi)放式管理。鑒于上述考慮，我們提出適合我校校情的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放教學(xué)對(duì)策。
2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放教學(xué)對(duì)策
2.1合理地選排課
合理的選排課環(huán)節(jié)是學(xué)生能否順利完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的前提，我們提出將手工排課和選課系統(tǒng)自主選課結(jié)合的辦法去克服目前出現(xiàn)的問(wèn)題。學(xué)期初，教師首先將不同專業(yè)的學(xué)生分組，盡量保證同一班級(jí)的學(xué)生在同一時(shí)間段上課。接著，要求學(xué)生按照分組情況進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)選課系統(tǒng)自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這樣的選課方法既統(tǒng)籌安排了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程，又體現(xiàn)了開(kāi)放教學(xué)的自主性，其優(yōu)點(diǎn)有:(1)學(xué)生上課時(shí)，可相互提醒，避免了因記錯(cuò)上課時(shí)間而延誤實(shí)驗(yàn);(2)可指派班長(zhǎng)或?qū)W習(xí)委員核查學(xué)生身份信息，有效遏制了學(xué)生替做實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;(3)實(shí)現(xiàn)了學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)特色和學(xué)習(xí)興趣自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo);(4)選課系統(tǒng)已包括了成績(jī)管理的功能，學(xué)期末可直接導(dǎo)出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)平均成績(jī)，克服了手工計(jì)算實(shí)驗(yàn)成績(jī)的冗繁過(guò)程。
2.2物理仿真實(shí)驗(yàn)與考試系統(tǒng)
我校地處國(guó)家中西部，盡管隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)和學(xué)校的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)條件已有很大改善、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目亦在陸續(xù)增加，但與清華、北京大學(xué)等一流院校相比較，可供學(xué)生操作的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目畢竟有限。仿真實(shí)驗(yàn)是擴(kuò)展課堂教學(xué)內(nèi)容、拓展學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效教學(xué)手段。我校已于去年購(gòu)買了中科大奧銳科技有限公司的大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和考試系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有界面友好、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)信息豐富，靈活選擇實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)針對(duì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前包含30個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:用單擺法測(cè)量重力加速度、交流諧振電路及介電常數(shù)的測(cè)量、熱敏電阻溫度特性研究實(shí)驗(yàn)、用凱特?cái)[測(cè)重力加速度、不良導(dǎo)體熱導(dǎo)率的測(cè)量、半導(dǎo)體溫度計(jì)的設(shè)計(jì)、雙臂電橋測(cè)低電阻實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)磁滯回線的測(cè)量、溫度傳感器溫度特性測(cè)試與研究、示波器實(shí)驗(yàn)、分光計(jì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)萬(wàn)用表實(shí)驗(yàn)、聲速的測(cè)量、三線擺法測(cè)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、測(cè)量銻化銦片的磁阻特性、偏振光的觀察與研究、干涉法測(cè)微小量(牛頓環(huán)和尖劈)、橢偏儀測(cè)折射率和薄膜厚度、邁克耳孫干涉儀、檢流計(jì)的特性研究、塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、密立根油滴實(shí)驗(yàn)、直流電橋測(cè)量電阻(自組式和箱式)、拉曼光譜實(shí)驗(yàn)、光電效應(yīng)和普朗克常量的測(cè)定、交流電橋、太陽(yáng)能電池的特性測(cè)量、拉伸法測(cè)金屬絲的楊氏模量、霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、光強(qiáng)調(diào)制法測(cè)光速。考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，也是教學(xué)過(guò)程和教學(xué)方法的重要組成部分。為此，我們購(gòu)買了物理實(shí)驗(yàn)考試評(píng)判系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了上述仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和試題庫(kù)，命題教師也可根據(jù)自己的教學(xué)情況自主命題。具體教學(xué)過(guò)程中，我們鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生在修完必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，有選擇地完成仿真實(shí)驗(yàn)。學(xué)期末，將根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)的完成情況和考試成績(jī)，給予加分鼓勵(lì)。針對(duì)重修的學(xué)生，可要求其完成仿真實(shí)驗(yàn)并進(jìn)入考試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。仿真實(shí)驗(yàn)和考試系統(tǒng)的引入極大地豐富了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容教學(xué)的靈活性。
2.3實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)閱
我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室對(duì)所有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告仍采取手工評(píng)閱方式。這種評(píng)閱方式造成報(bào)告評(píng)閱后不能及時(shí)、甚至無(wú)法返回到學(xué)生手中，以便學(xué)生查證自己實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題;同時(shí)也耗費(fèi)了教師大量的精力。我們正在嘗試學(xué)生的部分實(shí)驗(yàn)報(bào)告采用網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)評(píng)閱的方式進(jìn)行，學(xué)生既可以及時(shí)查看自己的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，也可以發(fā)現(xiàn)自己實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果中存在的問(wèn)題。目前，已購(gòu)買了中科大奧銳科技有限公司的實(shí)驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)評(píng)閱系統(tǒng)，但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與我們開(kāi)設(shè)的項(xiàng)目并不完全吻合，需進(jìn)一步合作完善。
2.4開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)選修課和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)放，可以在每學(xué)期開(kāi)設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選修課和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選修課的儀器臺(tái)套數(shù)可以少一些，但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)要盡量多，有助于開(kāi)拓有興趣學(xué)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)生的學(xué)術(shù)視野、加強(qiáng)動(dòng)手能力、形成良好的科研素養(yǎng)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)主要基于現(xiàn)有廢舊儀器，鼓勵(lì)學(xué)生去改造發(fā)掘新功能，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的主觀能動(dòng)性、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)；美國(guó)大學(xué)；教學(xué)模式
一、教學(xué)理念
美國(guó)大學(xué)十分重視教育觀念的更新，教師的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法很活。這與美國(guó)教育中鼓勵(lì)冒尖、創(chuàng)新、標(biāo)新立異是分不開(kāi)的。教師主要是提出問(wèn)題、啟發(fā)思路和引導(dǎo)爭(zhēng)論，絕不“抱”著學(xué)生走。物理實(shí)驗(yàn)的目的不只是教學(xué)生使用各種儀器設(shè)備，也不僅是讓學(xué)生學(xué)會(huì)一些實(shí)驗(yàn)的方法與手段，而是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中既動(dòng)手又動(dòng)腦，通過(guò)實(shí)踐真正掌握物理規(guī)律的真諦，學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法去檢驗(yàn)理論。美國(guó)大學(xué)為學(xué)生開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課的目的十分明確。在斯坦福大學(xué)，DouglasD，Osheroff教授特意在黑板上寫(xiě)下“GOAL：Learn how to do Physics，not specifictechnique，”意思是說(shuō)要通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)使學(xué)生懂得如何去研究物理問(wèn)題，而不是只局限在知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練范圍內(nèi)。這給了我們很大的啟示，我們應(yīng)該更加充分地認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用和性質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中樹(shù)立更高的目標(biāo)。在我國(guó)部分高校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，其實(shí)驗(yàn)儀器往往由實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員提前備好，實(shí)驗(yàn)時(shí)由學(xué)生被動(dòng)地按照規(guī)定好的步驟與方法進(jìn)行，然后計(jì)算結(jié)果。學(xué)生往往進(jìn)行的是美國(guó)人稱之為“COOK”實(shí)驗(yàn)，即像照著菜單煮飯一樣，學(xué)生按照老師安排好的程序和結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了使實(shí)驗(yàn)具有精確性，學(xué)生不能過(guò)于隨意，不能有創(chuàng)造性?？梢?jiàn)，我們對(duì)于學(xué)生獨(dú)立探索的訓(xùn)練有欠缺，學(xué)生只是簡(jiǎn)單模仿，真正自己動(dòng)腦動(dòng)手較少，這樣的教學(xué)理念與方法不利于學(xué)生創(chuàng)新性思維能力的培養(yǎng)。
二、教學(xué)模式
美國(guó)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手意識(shí)和能力普遍較強(qiáng)。物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過(guò)程大體上分為三個(gè)階段：第一是基礎(chǔ)訓(xùn)練階段，學(xué)生主要進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)技能、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方法和基本實(shí)驗(yàn)儀器使用的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，該階段主要由助教和工程技術(shù)人員來(lái)指導(dǎo)；第二是教師指導(dǎo)性階段，主要由教師指導(dǎo)學(xué)生利用基礎(chǔ)階段已掌握的基本知識(shí)和技能，學(xué)習(xí)和掌握一些高一層次的物理思想、物理模型、物理方法和物理實(shí)驗(yàn)。教師的任務(wù)是引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生通過(guò)具體的物理實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)會(huì)如何剖析實(shí)驗(yàn)問(wèn)題、如何制定最佳實(shí)驗(yàn)方案，并給學(xué)生留下了很多啟發(fā)性和能夠開(kāi)闊視野的思路和問(wèn)題：第三是學(xué)生的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)階段。學(xué)生需要獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器的選配、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和對(duì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的進(jìn)一步研究。有些實(shí)驗(yàn)專題可以是個(gè)人獨(dú)立完成或是由幾個(gè)學(xué)生組成小組來(lái)完成的，整個(gè)實(shí)驗(yàn)階段學(xué)生是主角。
我國(guó)高校的物理教學(xué)已經(jīng)初步建立起從易到難、從簡(jiǎn)單到綜合、從注重傳授知識(shí)到注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)，循序漸進(jìn)、逐級(jí)提高的物理實(shí)驗(yàn)三級(jí)教學(xué)課程體系。一級(jí)實(shí)驗(yàn)為基本物理量的測(cè)量和基本儀器的使用，主要為預(yù)備性、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。二級(jí)實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法和常用物理量的測(cè)量，主要內(nèi)容為提高性實(shí)驗(yàn)。三級(jí)實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的學(xué)習(xí)，主要內(nèi)容為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。盡管在體系建立方面我國(guó)高校已經(jīng)初現(xiàn)規(guī)模，但教師在指導(dǎo)過(guò)程中仍然過(guò)分重視實(shí)驗(yàn)認(rèn)知性結(jié)果的正確性，常常忽略學(xué)生的過(guò)程性體驗(yàn)，而這正是美國(guó)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)所推崇的。我們要善于將這些所謂的“正確方法”用“為什么”、“怎么做”、“做什么”等進(jìn)行設(shè)問(wèn)，從中創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)方法的問(wèn)題情景，啟發(fā)探究欲望。甚至教師可以有意識(shí)地在教學(xué)過(guò)程中設(shè)置問(wèn)題、制造錯(cuò)誤，讓學(xué)生在師生共同探索過(guò)程中培養(yǎng)和發(fā)展自己的個(gè)性和創(chuàng)新能力。
三、教學(xué)內(nèi)容
針對(duì)一、二年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，美國(guó)大學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比國(guó)內(nèi)綜合性大學(xué)的普通物理實(shí)驗(yàn)要少。哈佛大學(xué)將這部分實(shí)驗(yàn)中的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為學(xué)生的家庭作業(yè)，帶回家去完成。他們發(fā)給學(xué)生一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱，里面裝有各類工具及一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)部件，如萬(wàn)用電表、電阻、電感、電容、米尺、激光筆等，還有一張附有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)資料的CD盤，學(xué)生可在家中完成一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。針對(duì)三、四年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，每個(gè)學(xué)校各有特色，這與學(xué)校的科研方向密切相關(guān)。如麻省理工學(xué)院的高級(jí)實(shí)驗(yàn)課程中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，一個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生要做2～3周，每周6小時(shí)。對(duì)于這些較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求也很嚴(yán)格。斯坦福大學(xué)三年級(jí)學(xué)生做的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生按的格式寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比國(guó)內(nèi)高校的近代物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要深，有很多反映學(xué)科前沿的實(shí)驗(yàn)。美國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)選修內(nèi)容十分豐富，類型變化較多，涉及面較寬，為學(xué)生提供了許多可選擇的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。學(xué)生可根據(jù)專業(yè)需要和個(gè)人興趣來(lái)選修物理實(shí)驗(yàn)。在美國(guó)，學(xué)校與教師都十分重視把最新的實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)試技術(shù)和儀器設(shè)備引進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，讓學(xué)生及時(shí)地了解、接觸和掌握新事物，并從低年級(jí)就開(kāi)始接觸到先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，使學(xué)生體會(huì)到科技的進(jìn)步和競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及訓(xùn)練奠定了較高的起點(diǎn)和寬厚的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除了基本的力、光、電實(shí)驗(yàn)外，還有與專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，例如：霍耳效應(yīng)：麥克爾遜干涉儀；塞曼效應(yīng)：光電效應(yīng)；偏振光；衍射光柵；氣體中的聲速：帶電耦合裝置；介電常數(shù)：粘滯度測(cè)量；串聯(lián)和并聯(lián)諧振電路：Meade望遠(yuǎn)鏡的組裝和使用；類星體的發(fā)現(xiàn)；人造變星的光度測(cè)定；利用Starlink軟件的CCD圖像數(shù)字壓縮技術(shù)：利用Starlink包對(duì)簡(jiǎn)單光譜進(jìn)行分析等。這些設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使我們強(qiáng)烈感受到了科技發(fā)展跳動(dòng)的脈搏。在麻省理工學(xué)院的“量子信息處理”實(shí)驗(yàn)， 斯坦福大學(xué)的“超流”實(shí)驗(yàn)，哥倫比亞大學(xué)的“混沌實(shí)驗(yàn)”、“鑷子”實(shí)驗(yàn)和UCLA的一系列核物理實(shí)驗(yàn)對(duì)比之下，我們真正根據(jù)自己的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)的還比較少，因而各校的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大同小異，缺乏特色，不夠新穎。這些內(nèi)容可以啟示我們要進(jìn)一步推進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的近物化和科研化進(jìn)程。
美國(guó)大學(xué)的教學(xué)內(nèi)容是通過(guò)自編教材實(shí)驗(yàn)來(lái)體現(xiàn)的。內(nèi)容中的實(shí)驗(yàn)操作步驟被有意識(shí)地粗略化，但是留給學(xué)生許多結(jié)合實(shí)驗(yàn)的思考題，目的是促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中和實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行思考與創(chuàng)造。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有不清楚之處時(shí)，可以隨時(shí)查閱實(shí)驗(yàn)室中儀器資料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備說(shuō)明書(shū)等參考文獻(xiàn)。實(shí)驗(yàn)教材基本是自編的講義，這與我國(guó)目前實(shí)驗(yàn)教材大多采用正式出版的書(shū)籍大不相同。究其原因， 是因?yàn)樗麄兊慕虒W(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容年年都改，因而不必要也不可能用正式出版的書(shū)籍。他們追求的是新穎、現(xiàn)代、有特色， 而不追求完整、系統(tǒng)、規(guī)范化。這種教學(xué)思想與我們有較大的差異。許多學(xué)校都強(qiáng)調(diào)教材不應(yīng)像烹調(diào)書(shū)那樣一步一步寫(xiě)得很清楚， 讓學(xué)生按部就班去做， 這種培養(yǎng)操作工式的教學(xué)方法不利于人才的成長(zhǎng)。我國(guó)傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，傳統(tǒng)、經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)多，體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)少；內(nèi)容單一的實(shí)驗(yàn)多，
設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)少，且多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。并且教材改革滯后于當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步，諸如以信息技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、遙感技術(shù)等高端科技已廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域而且進(jìn)入家庭，但有些高校的物理實(shí)驗(yàn)課程仍然開(kāi)設(shè)黑白影像、電子管晶體管電路等。古老的傳統(tǒng)教育要培養(yǎng)能適應(yīng)自主創(chuàng)新形式下的創(chuàng)新型人才，必須更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，既要關(guān)注科技發(fā)展的前沿，又要考慮學(xué)生的專業(yè)實(shí)際，充實(shí)一些與現(xiàn)代生產(chǎn)聯(lián)系密切的實(shí)用性實(shí)驗(yàn)，并且有一定比例的設(shè)計(jì)性和綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。即使學(xué)生開(kāi)闊眼界，又能將物理理論與現(xiàn)代技術(shù)和生活融合起來(lái)，因此能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新精神。
四、現(xiàn)代化教學(xué)手段
計(jì)算機(jī)在美國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用十分廣泛。美國(guó)大學(xué)的近代物理實(shí)驗(yàn)中幾乎100％都用計(jì)算機(jī)，而普通物理實(shí)驗(yàn)中約1/3使用計(jì)算機(jī)。有的學(xué)校寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、批閱報(bào)告也都用計(jì)算機(jī)。大學(xué)中有許多為教學(xué)服務(wù)的CAI軟件，質(zhì)量很高，學(xué)生可以隨時(shí)通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)，提前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)；學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的控制、數(shù)據(jù)采集和處理等工作。實(shí)驗(yàn)報(bào)告也基本上是在計(jì)算機(jī)上完成的，并通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)傳遞給教師；利用計(jì)算機(jī)模擬，開(kāi)發(fā)高新科技相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開(kāi)闊學(xué)生的眼界：用CAI介紹和模擬更新的實(shí)驗(yàn)方法、技能和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用等。從美國(guó)高校中可以體會(huì)到計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中的普及和應(yīng)用程度之高，已成為高等工程教育中不可缺少的重要工具。顯然，我國(guó)高校物理實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)使用比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏低，這不能滿足學(xué)生適應(yīng)今后在信息社會(huì)的工作要求?？上驳氖俏覀?cè)谶@方面已經(jīng)做出了有益的嘗試，例如建立了仿真物理實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教師指導(dǎo)和學(xué)生的操作有機(jī)地融合為一體，形成了一部活的、可操作的物理實(shí)驗(yàn)教科書(shū)；將多媒體、CCD和錄像等手段引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)：建立物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站，實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。例如同濟(jì)大學(xué)物理CAI中心就是網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學(xué)的結(jié)合產(chǎn)物，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，中心以網(wǎng)絡(luò)為載體，積極開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)資源，使得網(wǎng)絡(luò)這一現(xiàn)代化的教育資源在實(shí)驗(yàn)室的管理、實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放式教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性提高和能力素質(zhì)的培養(yǎng)等方面發(fā)揮了很好的作用。但計(jì)算機(jī)并非越多越好，因?yàn)樵S多基本的物理思想的掌握、物理現(xiàn)象的觀察、操作能力的培養(yǎng)以及基本的數(shù)據(jù)處理的思路與能力等，都不能也不應(yīng)由計(jì)算機(jī)來(lái)完全代替。美國(guó)各實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)使用十分方便，但他們也認(rèn)為只有用了計(jì)算機(jī)能加深對(duì)物理原理的理解、對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握和對(duì)測(cè)量精度的提高時(shí)才用計(jì)算機(jī)，而讓學(xué)生實(shí)際動(dòng)手去觀察真實(shí)的現(xiàn)象，學(xué)會(huì)基本的操作，仍然是十分必要的手段。
五、結(jié)語(yǔ)
課程銜接是課程組織的重要部分，也是課程設(shè)計(jì)的重要過(guò)程。課程銜接是連接各種不同課程內(nèi)容或?qū)W習(xí)經(jīng)驗(yàn)，使它們之間相互發(fā)揮累積的最大效果以達(dá)成課程目標(biāo)。課程銜接(curriculum articulation)是課程組織[1-3](curriculum organization)的重要環(huán)節(jié)與要素。國(guó)外很多研究人員都對(duì)之進(jìn)行了研究。例如Oliva提及垂直銜接（vertical articulation）、水平銜接（horizontal articulation）和個(gè)人銜接（personal articulation）[4]；Ornstein & Hunkins認(rèn)為銜接是指課程的不同部分之間的關(guān)系[5]。國(guó)內(nèi)外很多研究者從課程銜接的問(wèn)題、解決方案和策略等方面開(kāi)展了較為系統(tǒng)的研究，并提出了相應(yīng)的銜接方案和策略方法等，為課程銜接問(wèn)題提供了指導(dǎo)。
高等師范院校是教師教育的搖籃，我國(guó)的新教師主要來(lái)源于高師院校。但由于我們?nèi)狈εc高中聯(lián)系的傳統(tǒng)，高中與高師物理教育專業(yè)之間的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)缺乏聯(lián)系，無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)人才的目標(biāo)，極易形成“脫節(jié)”現(xiàn)象。高中畢業(yè)生在進(jìn)入高師物理教育專業(yè)后表現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差、難以適應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)課程的情況。同時(shí)，高師的物理畢業(yè)生在工作的過(guò)程中，也不能順利地適應(yīng)高中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，很多新入職教師需要進(jìn)一步培訓(xùn)或?qū)W習(xí)。開(kāi)展課程銜接研究，旨在解決高中畢業(yè)生進(jìn)入高師物理教育專業(yè)后對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程的不適應(yīng)狀況，以及高師師范生就業(yè)后難以迅速適應(yīng)高中物理實(shí)驗(yàn)課程等問(wèn)題，提高物理師范生的實(shí)驗(yàn)技能，提高物理師范教育的水平，促進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)課程的改革，促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)課程的有效組織。
二高中與高師物理實(shí)驗(yàn)課程銜接研究的意義
1促進(jìn)高中與高師物理教育的聯(lián)系，加強(qiáng)兩者的互動(dòng)
高師物理教育專業(yè)的宗旨主要是培養(yǎng)合格的物理教師，向中學(xué)階段輸送人才，高師物理教育是培養(yǎng)師范生的主要階段。但隨著時(shí)代與科技的不斷發(fā)展，高中和高師的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方式都發(fā)生了很大變化，由于高師教育與高中之間缺乏聯(lián)系，缺乏一貫性和連續(xù)性，因而形成割離或斷層現(xiàn)象，矛盾凸顯。由于社會(huì)發(fā)展、課程改革等影響，高中階段的很多教育內(nèi)容已經(jīng)發(fā)生了很大變化，而在高師物理教育專業(yè)的課程設(shè)置等方面并沒(méi)有相應(yīng)地作出調(diào)整。近些年經(jīng)常出現(xiàn)高中學(xué)校對(duì)新畢業(yè)的師范生的專業(yè)技能提出質(zhì)疑的情況，為此，加強(qiáng)高中與高師的課程銜接就顯得必要而有意義。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)課程的銜接，提高物理教育專業(yè)學(xué)生的從教技能，緊密聯(lián)系中學(xué)物理教育實(shí)際，為準(zhǔn)教師順利過(guò)渡奠定基礎(chǔ)，達(dá)到合理銜接之目的。
通過(guò)高中與高師物理教育專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)課程的銜接，可以有效加強(qiáng)高中與高師兩個(gè)教育階段的聯(lián)系，為兩者之間建立連接的橋梁，加強(qiáng)兩者之間的互動(dòng)。當(dāng)然互動(dòng)只是方式，最終的目的是促進(jìn)不同教育階段的有效銜接，為師范生教育和培養(yǎng)提供較為合理的模式，促進(jìn)課程組織的生態(tài)化、合理化、有效化。
2引發(fā)研究者對(duì)課程銜接問(wèn)題的重視，樹(shù)立課程銜接的理念
課程銜接是課程組織的重要環(huán)節(jié)，是聯(lián)系不同學(xué)科的重要手段。任何課程在起初階段都會(huì)涉及到適應(yīng)問(wèn)題，高中階段的畢業(yè)生升入到高師物理教育專業(yè)亦是如此。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)適應(yīng)性的訪談和初步調(diào)查過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)很多大學(xué)新生不能很快適應(yīng)高師的物理實(shí)驗(yàn)課程，很多剛畢業(yè)的教師也無(wú)法適應(yīng)中學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)課程，有的需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才能完成這個(gè)過(guò)渡。加強(qiáng)高中與高師物理實(shí)驗(yàn)課程的改革和策略分析，可以為兩者的改進(jìn)提出合理化的方案，為高中和高師物理課實(shí)驗(yàn)課程之間建立有效銜接。
物理實(shí)驗(yàn)課程的銜接不僅僅是內(nèi)容方面的，更有理念、經(jīng)驗(yàn)、能力等更深層次的內(nèi)涵。傳統(tǒng)上，我們對(duì)某一學(xué)科的研究相對(duì)較多，而對(duì)不同階段之間的聯(lián)系或銜接研究則相對(duì)較少，目前我國(guó)課程銜接問(wèn)題已經(jīng)凸顯。通過(guò)立足于物理實(shí)驗(yàn)課程，結(jié)合高中與高師之間的實(shí)際情況開(kāi)展銜接方面的相關(guān)研究，讓更多的研究者樹(shù)立課程銜接研究的理念和意識(shí)，引發(fā)研究者針對(duì)具體學(xué)科問(wèn)題開(kāi)展相關(guān)研究，為高中以及高等教育之間課程的有效組織獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
三高中與高師物理教育專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)課程銜接的方式與內(nèi)容
1實(shí)驗(yàn)理念的銜接
不論高中物理實(shí)驗(yàn)還是高師物理實(shí)驗(yàn)，理念是支撐實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展和提高學(xué)生能力的關(guān)鍵所在。尤其高師物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具有特殊性，它是高中物理教師實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)的重要方式，因此，高師物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念必須與高中階段相一致。時(shí)代的發(fā)展賦予了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同的理念和目標(biāo)，從1950年的《物理精簡(jiǎn)綱要》到1956年的《中學(xué)物理教學(xué)大綱》，物理教學(xué)目標(biāo)已經(jīng)從“重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，把實(shí)驗(yàn)插在講授中間，便于學(xué)習(xí)和理解”[6]，轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生實(shí)驗(yàn)不僅使學(xué)生明確而鞏固地掌握物理知識(shí)的重要方式，而且是使學(xué)生獲得使用量具儀器和工具的實(shí)際手段?！盵7]隨著新課程改革開(kāi)展，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，養(yǎng)成交流與合作的良好習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力等已經(jīng)成為新時(shí)期中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的理想和追求。
因此，為了更好地將高中與高師的實(shí)驗(yàn)課程銜接起來(lái)，首先要從理念上達(dá)成一致，高師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須與高中的理念有效銜接，讓高師的師范生在就業(yè)的過(guò)程中順利適應(yīng)高中的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的銜接
高中物理實(shí)驗(yàn)沒(méi)有獨(dú)立的教材，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫(xiě)在教材之中，高中物理知識(shí)體系雖然包括力、熱、電、光、原等五部分知識(shí)，但由于條件和教學(xué)時(shí)間的限制，多以演示實(shí)驗(yàn)為主。高師的物理實(shí)驗(yàn)有獨(dú)立的教材、獨(dú)立的課程體系，主要分為基礎(chǔ)性物理實(shí)驗(yàn)、測(cè)量性物理實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)、研究性物理實(shí)驗(yàn)等。高師的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)基于高中又高于高中，為了促進(jìn)兩者的銜接，應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇和編排上著手，選擇一些高師與高中物理實(shí)驗(yàn)中都具有的內(nèi)容做切入點(diǎn)，從而使得學(xué)生在學(xué)習(xí)和聯(lián)系的過(guò)程中不致無(wú)所適從。
一般來(lái)說(shuō)，高師的課程內(nèi)容選擇性較大，我們可以根據(jù)新課程改革后的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置情況，做相應(yīng)的調(diào)整。首先，根據(jù)物理新課程標(biāo)準(zhǔn)，刪除相對(duì)陳舊的、在現(xiàn)行物理課程標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有的實(shí)驗(yàn)題目。其次，適當(dāng)增加與物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中要求相近和相同的題目，例如熱敏電阻、傳感器、光敏電阻、邏輯電路、光電效應(yīng)演示、數(shù)字萬(wàn)用表的使用等。第三，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，將部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了修改，例如牛頓第一定律、第二定律和第三定律實(shí)驗(yàn)全部用PASCO傳感器來(lái)完成，既加強(qiáng)了高師階段與高中階段的聯(lián)系，同時(shí)也加強(qiáng)了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與傳感器的整合，體現(xiàn)了新課程改革的基本理念。
3教學(xué)方法的銜接
教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量和促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。新課程在教學(xué)方法中提到了自主、合作和探究相結(jié)合的教學(xué)方法，但是在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師基本上是通過(guò)講解原理、擬定方案、演示操作，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、收集數(shù)據(jù)、填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等的過(guò)程來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)[4]，嚴(yán)重扼殺了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新精神，更無(wú)法適應(yīng)新課程理念下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。
首先，要改變傳統(tǒng)的教師全程講解、先演示后操作的教學(xué)方式。其次，要求學(xué)生在完成物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體驗(yàn)教師角色，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的講解和演示。其他學(xué)生和教師擔(dān)當(dāng)“學(xué)生”和“評(píng)委”。其三，增加實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容。
4實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ你暯?/p>
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、物理規(guī)律的探索、物理定律的驗(yàn)證，都離不開(kāi)必要的物理實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，了解物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，對(duì)學(xué)生今后研究科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)革新有重要的基礎(chǔ)作用。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、提高學(xué)習(xí)物理的興趣、陶冶嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ俏锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目標(biāo)，是科學(xué)素養(yǎng)的基本要素，物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ琼樌M(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膫€(gè)性心理特征，是學(xué)生各種基本能力在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的綜合體現(xiàn)[7]。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ饕ㄎ锢韺?shí)驗(yàn)的觀察能力、設(shè)計(jì)能力、分析能力、操作能力、創(chuàng)新能力等。提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ俏锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要目的，對(duì)物理學(xué)其他知識(shí)的學(xué)習(xí)都具有十分重要的遷移作用。高師學(xué)生只有真正提高了自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，才能在工作過(guò)程中更好地理解和把握住實(shí)驗(yàn)教學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣呤羌訌?qiáng)高師物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程銜接的保障。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和提高還可以通過(guò)微型物理實(shí)驗(yàn)、非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)、課外物理實(shí)驗(yàn)等手段和方式來(lái)進(jìn)行。
總之，由于高師與高中學(xué)校間有著特殊的關(guān)系，即高中為高師提供生源，高師為高中輸送教師，兩者存在著雙向的課程銜接關(guān)系，加強(qiáng)兩者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的銜接非常有必要。同時(shí)，我們認(rèn)為促進(jìn)高中與高師物理教育實(shí)驗(yàn)課程銜接的主要內(nèi)容包括改革實(shí)驗(yàn)理念、內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ确矫?，?shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)素養(yǎng)的提高是兩者有效銜接的保障和目標(biāo)。課程銜接是促進(jìn)不同學(xué)程之間順利過(guò)渡的重要的理念，是促進(jìn)人才培養(yǎng)和能力養(yǎng)成的重要方式。由于高師教育階段的重要性和特殊性，強(qiáng)調(diào)高師與高中的聯(lián)系不僅僅是必要的，而且需要教師的精心設(shè)計(jì)和安排，唯有此，高師和高中階段的教育才能順利銜接起來(lái)。
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