大学物理实验分析 大学物理实验教学模式分析

大学物理实验教学模式分析

关键词STS理念；
大学物理实验；
教学模式 大学物理实验是理工科院校大学生最早接触到的基础 类实验课程。通过对物理实验课程的学习，学生不仅会受到 系统的实验技能训练，掌握开展科学实验的基本知识、方法、 技巧，而且还能培养出观察事物和解决问题的能力，特别是 与社会科学技术发展相适应的创新精神。为了达到良好的教 学效果，目前我国高校开设的物理实验项目采用的实验方法 独特，实验设备设计精巧。但这也同时意味着对学生的要求 有所提高，需要学生融入物理学史的背景知识之中，模拟当 时科学家开展相应物理实验时所处的环境，跨越时间阻隔与 前辈先贤实现思想上的沟通，从而体会到物理实验的精髓 [1]。但是在实际开展物理实验教学时，选用的实验题目和 采用的实验方法过于固定，以至于学生把大部分时间花在熟 悉实验设备操作上，不能有效地调动学生自身的能动性，最 终导致物理实验的教学功能大打折扣。

1在大学物理实验教学中融入STS理念的意义随着教学改革的不断推进，国内各高校在大学物理实验 课程教学改革上都取得了不错的成果。基于互联网技术的实 验教学系统、分层教学体系、虚拟仿真实验系统的设计等各 类教学改革成果已经进行了多年实践。这些全新的教学体系 在教学方法、教学内容、教学手段等不同环节都实现了突破。

但是现有的实验教学改革大都针对教学方法、手段、模式、 内容，却忽视了对教学改革成功与否起着至关重要作用的教 学理念。教学理念引领教改的方向、决定教改的效果，成功 的教学改革必须以科学的教学理念为基础。STS（Science， TechnologyandSociety）是研究“科学―――技术―――社 会”相互关系的交叉学科。STS的基本观点是“科学解决理 论问题，技术解决实际问题”，从而让人类的生活得到进一 步的改善和提高[2]。基于STS理念的教育观认为科学提供解 决问题的知识，技术提供实际应用的手段和方法，社会以一 定的价值导向使学生能够正确对待科学和技术。这种教育理 念具有人文、互动、前瞻、综合等特性。STS教育理念非常 重视科学知识与生产生活实际的联系，强调基本科学理论必 须能够在实践中应用，具备实际的社会价值。在教学过程中 强调教学内容与现存问题相联系，让学生从实际问题出发， 认识到科学技术的两面性。但是目前我国的大学教育对STS 教育不够重视，对如何在具体课程中渗透STS教育的研究也 不多。大学物理实验的教学目的就是要通过丰富多彩的物理 实验现象使学生理解、掌握其中包含的物理知识，并激起学生探究物理学在整个科学技术和社会发展过程中所起到的 作用。因此，不论是从教学内容，还是教学功能上看，物理 实验都具有与科学、技术、社会密切相关的学科特性。通过 物理实验的课程教学，可以使学生建立起STS教学理念所倡 导的科学技术与社会可持续发展的人生观、价值观和世界观。

在大学物理实验教学中融入STS理念不仅可以顺应新技术革 命对实验教学提出的新要求，而且有利于激发学生学习热情， 使物理实验课程的教育影响最大化。构建融入STS理念的大 学物理实验教学模式，可以把学生从知识的被动接受者，变 成问题的主动解决者。在整个教学活动中，学生需要从STS 的视角去分析问题，需要在STS情境下去研究问题。物理实 验将成为学生进行自主式学习的平台。而以学生中心的STS 教育教学方法，如调查法、探究法、专题讨论法、实践法、 科技制作法等[3]，可有效地实现这种学习方式的转变。融 入STS理念的大学物理实验教学模式，可以使学生更加有效 地掌握科学知识和实验技能，培养出具备科学素养的学生， 能够服务社会的学生。

2构建融入STS理念的大学物理实验教学模式的具体方 法 2.1创建STS教育的实验教学模式 构建融入STS理念的大学物理实验教学模式，要求教师 在大学物理实验的教学过程中，除了学科知识、技能的培养 与训练外，通过师生之间的对话与交流，加强实验与其他相邻学科知识之间的联系，训练学生的横向思维能力。也就是 说大学物理实验教师需要转变现有的教学方式。在大学物理 实验教学过程中渗入STS教育理念，应包含几个环节：创造 出与实际相联系的问题情境、引导学生探究问题产生过程、 指导学生展开分析论证并指导其进行总结归纳、帮助理解掌 握、鼓励在实践中运用。这种新型的物理实验教学模式要求 实验教师不能仅仅停留在熟悉教材及大纲要求，顺利开展课 堂教学的层面上，还要时刻关注实际生活，发掘出物理实验 与实际生活的交汇点，从中提炼出可做STS研究性学习的专 题。专题应排除物理学难题，尽量选择社会热点问题，选择 社会需求的科学技术问题。

2.2在实验教学内容中浸透STS教育思想 学生在兴趣爱好、理解能力、分析能力等方面有较大的 个体差异性。因此，在将STS教育内容融入物理实验时要充 分重视学生对学习的选择性。教师应设计尽可能丰富的实验 选题供学生选择。提高学生参与学习的积极性是STS教学内 容选择时应考虑的最主要因素。在注意学生参与学习的过程 性和差异性的同时，还要注意学生参与学习的实效性和目的 性，保证学生有足够的参与机会和时间。教师在引入社会现 象时应注意寻求新视角和新切入点，启发学生进行科学思维， 促使学生形成揭示现象的本质。因此，融入STS教育理念的 教学的内容应包含以下几个方面：与生活实际相关有广泛应 用的物理知识；
现代物理学科技前沿；
与个人或社会生活密切相关的知识；
与物理学知识相关的重大社会问题；
与物理 学相关的热点问题。

2.3在实验教学过程中倡导STS教育理念 杨振宁教授曾指出：“在科学研究中，如果没有与别人 的合作与交流，只是埋头钻研，视野不开阔，在科学研究的 道路上就难免有局限性，还容易发生偏差。”作为一种社会 文化活动，大学物理实验教学要注重培养学生的合作能力。

通过合作完成实验，建立学生的任务意识、责任感及团队合 作精神，强化学生的社会交往能力。另外，由于物理学的定 律、定理常以物理学家个人的名字命名，很容易被学生误解 为该发现仅是某一个人的研究成果，因此，教师应向学生介 绍物理定律、原理的历史渊源，将STS教育思想自然地渗透 到教学过程中去，让学生明白，每一次新突破都是一个团队 甚至几个团队相互支持、帮助，经历多次失败后发现的[4]。

进而明白，在科学研究中交流与合作相当重要，以培养学生 的团队合作精神。

3拓展教学时间和空间将STS理念指导下的物理实验与 实践相结合 演示实验可以让学生身临其境地感受物理世界的神奇， 虚拟仿真实验则使学生有机会接触日常生活中不常见的大 型物理仪器设备，观察有危险的物理反应。充分利用这些资 源，加大演示实验室开放力度，提高网络虚拟实验的访问率， 就可以打破时间和空间对物理实验课程的限制，拓展实验教学的覆盖面。让学生对物理的认识不再只是抽象的定理、定 律和概念，而有深刻具体的形象去观察、理解和体会，从而 激发其学习兴趣。同时还可以结合大学生研究训练计划，以 基础性实验、设计性实验为依托，针对不同年级的学生开展 课外的科研创新性实验，将物理实验教学延展成为适应学生 不同学习阶段的训练、创新性课程。而且在物理实验的教学 过程中，有条件的学校可以进一步创新教学形式，组织学生 开展一些社会实践活动。在活动中，让学生通过现场调研， 把已有的物理知识与现场遇到的问题联系起来。这样不但可 以提高学生理论知识的应用能力，而且可以增强其社会责任 感[5]。另外，教师可以利用物理实验室的有利条件指导学 生进行科技制作和发明创新，参加大学生研究训练计划和各 类科技创新大赛。通过这些活动充分拓展大学物理实验教学 的时间和空间，将融入STS理念的大学物理实验与现实生活 相结合，充分调动学生独立思考的兴趣，锻炼其观察社会、 提出问题并解决问题的能力，最终达到培养社会责任感强烈 的实践创新型人才的教学目标。

4结语 STS教育是一种先进的教学思想和教育理念。要想构建 出融入STS理念的大学物理实验教学模式，不能简单地依靠 改变教学的外在形式，如在课程讲授中加入几则理论联系实 际的材料、开展几个课外调研课题等。大学物理实验教学应 顺应时代的发展，从教学观念、实验内容、实验方式等各个方面都做出相应的改革，将STS教育理念真正贯穿于整个大 学物理实验教学过程中，让物理实验回归到真正的生活中去， 体现出其最本质的东西。通过培养学生解决问题、探索研究 的创新意识，实事求是、不畏艰难的实验态度和辩证唯物、 现代科学的思维方法，最终建立其用科技造福人类的社会责 任感。

参考文献 [1]何永凡,周红,周晓兵.基于STS理念的大学物理实验 教学改革[J].实验科学与技术,2011,9(5):78-81. [2]孙可平.STS教育论[M].上海:上海教育出版 社,2001. [3]唐亚明,葛松华,王泽华.工科物理实验课程改革与 实践[J].大学物理实验,2006,19(1):86-88. [4]谢开,高晓量.大学物理实验改革的几点思路与实践 [J].大学物理实验,2006,19(1):86-88. [5]方丽梅,祖小涛,封小超,等.关于“STS教育”渗透到 大学物理教育中的思考[J].实验技术与管 理,2007,24(2):113,116.