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教学动态

郑州科技学院优秀教学案例展示(五十):夯实基础、注重实践 创建物理实验课程432教学新模式


2018年12月28日 07:02  点击:[]


基础部 杨铁柱

物理实验课程是面向理工科学生开设的一门重要基础实践课,不仅能使学生在实验方法与实验技能上得到系统的训练,更重要的是培养了学生的观察、思考、动手、分析和解决问题的能力,在培养高级应用型人才的科学实验素质与素养方面有着十分重要的作用,而传统的实验教学明显不能满足当今经济社会对应用型人才培养的需求。因此,笔者创建了432的物理实验教学新模式。

一、432教学模式

432教学模式即四个教学层次,三个信息化的互动教学环节,两个动手体验。

1.四个教学层次

根据《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》,结合我校教学实际,将物理实验分为如下四个层次:第一个教学层次是引导性实验,主要培养学生学习物理实验的兴趣,介绍、演示贴近生活的实验,让学生觉得“实验真有趣”;第二个层次是基础性实验,这类实验主要是应用物理知识,培养学生掌握基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法、误差与不确定度及数据处理的理论与方法等,并养成良好的观察、思考和动手的良好实验习惯;第三个层次为综合性实验,即综合应用多种方法和技术的实验,目的在于提高学生综合运用实验方法和实验技术的能力;第四个层次是探究性实验,实验过程主要在“材料物理与仿真”创新实验室完成,在教师的指导下进行物理问题的探究,让学生了解科学实验的过程和方法,培养学生独立实验能力和创新能力。

2.三个互动化教学环节

首先,建设网络在线资源。将信息化的教学资源通过我校应用物理河南省实验教学示范中心网站进行共享(http://apec.zit.edu.cn/)。主要有教学视频、教学课件和虚拟仿真实验。

其次,建设支持鼠标屏幕交互的虚拟仿真实验教学平台,实验项目可以从http://lab.zit.edu.cn/zkyzzkf/中见到,方便学生学习。学生通过虚拟仿真实验预习、模拟操作和复习,并与真实实验相结合、互补,建立虚实结合的信息化教学机制。

第三,建立了“物理教学”微信公众号号(zitphys),推送教学图文信息、微视频和教学安排,目的在于创设“处处能学,时时可学”的学习环境。通过该微信平台,学生可以在课前、课中和课后进行学习,学生在学习中反映,将此类教学资源与虚拟仿真实验合理搭配,实现了更理想的学习效果。

3.两个动手体验

第一个动手体验是课堂上学生使用智能手机,自己录制实验视频,体现了学生是学习的主体,其目的是充分发挥学生学习的积极性和主动性。课后学生普遍反映喜欢这样的教学方式,通过录制自己的实验操作视频(有的学生还配有声音),虽然存在许多瑕疵,但是对自己尝试录制的处女作仍然很有获得感,更重要的是自己动手体验的实验课记忆牢固,难于忘记。课堂上教师发现,很多学生在与别人交流后发现自己缺点时会反复操作,以求达到更好,从而培养了学生精益求精的科学态度。

第二个动手体验是科技制作,主要在课后完成。科技制作在培养学生自主探究方面有着重要作用,通过引导学生自主提出问题、分析问题、解决问题,进而培养学生的创新能力。科技制作主要分为两个方面,一是让学生根据课堂上学习的实验原理和观察到的实验现象,进行课后制作。如学完非平衡电桥后,制作温度计;二是让学生参与到教师的科研中。如以授权发明专利为基础,让学生根据图纸,制作出3D数字模型和实物模型,在制作过程中针对细节,学生会不断完善,并提出意见和建议,学生和教师的深入交流,真正体现了“教学相长”。

、物理实验课程432教学新模式取得的教学效果

本课程的教学改革模式已在我校三届学生中试用,深受学生的喜爱和欢迎,收到良好的教学效果。主要表现在:学生上课积极性大为提高,上课出勤率在95%以上;由于越来越多的学生慢慢喜欢上了更多的课堂交流和体验,借助教师提供的多元化的学习资源,主动参与课前预习的学生达80%以上;课堂上学生之间的交流更加频繁,向老师提问的问题均为思考或讨论后还存疑问的问题;实验操作更加主动,由于教师鼓励学生通过实验仪器验证自己的想法,因此,课堂上常常可以看到许多新奇的实验现象;实验课后,学生会主动与教师交流心得和感想,其中较多的有“老师的新教学模式是提出问题,讲解理论后,让我们动手实验,这样同学们会更用心地去思考和完成实验”、“老师提出问题,讲明实验原理后直接让我们动手操作,开始觉得很简单,但真正操作时,多种问题接二连三发生,虽然最终用的时间比较长,不过还是完成了,老师的这种教学方式,不仅培养了我们的动手能力,还提高了我们的思考和创新能力”。


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