论文部分内容阅读
【摘要】 本文针对士官学员的学习特点，结合多层次、探究式及活动教学理论，对士官物理实验课教学改革进行了研究和探索，提出了几项改进措施。
【关键词】 士官教育 物理实验 课程改革
物理作为现代军事技术发展的重要理论基础，在士官教育中也占据了越来越重要的地位。在这种新形势下，结合地方高校从目的性转变为过程化、从教师主导型转变为合作探究型的基础教育课程改革，我对士官物理教学，尤其是实验教学进行了相应改进和创新研究。
1.充分发挥实验辅助课堂的功能，采用启发式教学法。国外在课程引入中，通常会抛却定律内容和表达公式，而通过对一个实验进行大量的描述和讨论，自然地引入新的物理概念和定律，可以使学员对概念或定律的含义和运用有更加深刻的体会。我们可以结合国外这种归纳教学法，将实验引入课堂，通过动画模拟演示实验或实际操作演示，使学员不仅获得对物理概念的直观认识，通过讨论、归纳还可以提高学员学习物理的主动性和积极性；另外也对实验内容、流程、相关仪器有了一定的了解，在下一步开设的实验课中，就可以带着疑问、带着好奇、带着期待实际动手操作；并且通过将自己的实验与课堂上教员的实验相比较，可以对重要实验仪器、物理的实验及归纳方法有更加深刻的体会。
以自由落体运动一课为例，在课堂引入时演示两个小实验，同时释放一张纸片和一个硬币；再同时释放同样大小的两张纸片，其中一个被揉成一团。激发学员考虑这种运动的特点，引出著名的比萨斜塔实验。在课堂讲授自由落体运动是一种特殊的匀变速直线运动的特性时，一方面可以使用动画模拟频闪照相实验，引导学员对其进行探究：另一方面，也可以使用自由落体试验仪和数字毫秒计进行实际操作演示。两者结合可使学员对实验探究物理运动特点的过程留下深刻的印象，对自由落体运动的特点得到清晰的认识。
最后，在配套的实验课程中，通过学员的实际动手操作，从而对知识形成了全方位的认知。“观看一思考一操作”一一这一眼、脑、手并用的学习过程通过课堂实践证明可以使学员达到更好的学习效果。
2.有效地丰富实验内容，建设多层次实验课程。目前士官学员的物理实验课程主要因循旧式的验证式实验设计，学员缺乏新鲜感，态度多数以应付为主。导致物理实验课与学员的物理学习脱节，不能实现其价值。在课程改革的浪潮中，各高校提出了多层次实验课程设计。受其启发，结合军校实际情况，我认为可以将实验分为基础型实验、综合型实验和设计型实验三种。
基础型实验主要是基础理论的验证实验。其形式可分为计算机仿真实验和简单仪器实验。这一类实验可以部分作为演示实验，在理论课中进行。以牛顿第一定律为例，可以在理论课上将伽利略理想斜面实验做成flash课件进行演示，并邀请学员实际操作在玻璃杯上隔着纸板放置鸡蛋、迅速弹击硬纸板的实验，以增加物理授课的趣味性、直观性，增强教员和学员的互动性。
综合型实验主要包括对重要的实验仪器的介绍、分析和熟练操作，以及重要的原理、定理的验证。通常对实验仪器进行介绍时，往往只涉及应用到的部分功能。学员在使用时只知其然，而不知其所以然，使其养成照本宣科的学习习惯，缺乏物理的实验精神和探究精神。因此在进行仪器讲解时，如讲解气垫导轨，首先以“这部仪器由哪几部分组成”以及“可以猜出这部仪器的功能吗”这样的问题引入，吸引学员的注意力；继而结合计算机仿真软件(flash和3Dmaxs)制作的气垫导轨的构造图及功能演示动画，对该仪器进行形象的讲解；最后再分小组操作，并要求各小组在操作完成后进行总结并提出问题，以培养学员善于思考、勤于钻研的习惯。综合型实验中使用的仪器及依据的原理，大都涉及到多个物理知识的综合运用，在这类实验中，要着重锻炼学员对所学物理知识的综合应用能力。
设计型实验是给定仪器或给定实验目的，要求学员开动脑筋，自行设计实验方案进行实验。在既定的实验课程完成的情况下，剩余课堂时间内，教员可以利用现有的器材，也可以利用简单的日常用具，指定待验证原理，将学员划分为几组，要求其自行设计实验，并进行比赛，让学员互相讲评，以充分调动学员的积极性和创造性，并加深对物理理论及应用的理解和记忆。比如设计课题任务，如何利用一个直尺，测定人的反应时间。
3.创造性改进实验器材，构造开放型实验课程。物理来源于对实际生活中自然现象的发现、分析及总结，再将得到的结论拿到现实生活中进行验证。对于经典物理理论，我们用很多生活用品就可以进行有趣又简单的实验。仍以牛顿第一定律为例，汽车刹车、在木板及玻璃表面滑小球、惯性炮吹灭蜡烛等等都可以作为有趣的实验，激发学员的兴趣。物理源自生活，可以布置设计性实验作业，鼓励学员开动脑筋，使用身边常用的器材用品或利用生活中的例子，进行原理验证实验。
另外，可以适时地自由开放实验室，将以前淘汰的老旧实验用具拿出来，供有兴趣的学员进行操作、研究、分析，锻炼动手能力，增长实验经验。
还有，在将来可能的条件下，可以建立网络型物理实验教学系统。使用计算机仿真软件将实验仪器构造、实验过程做成可交互式软件系统，使学员可以使用计算机，通过鼠标和键盘，挪动、连接仪器，进行模拟物理实验，以克服缺少新型实验仪器或是实验仪器易损等现实情况。该软件系统内可集成各类有趣物理实验视频，用以直观地演示实验，总结出物理经典理论。
4.联系军事实际，完善实用性物理课程。针对士官学员的特点和培养目的，士官学校的物理实验教学也应该拥有其独特性。在实际教学中，士官学员多对基础课教学重视不够，缺乏学习动力，认为在实际中应用不到。因此物理课程教学应当一方面紧密结合所教授学员的专业基础，与其所学的专业课程加强联系，加强互动。比如对于测地专业学员，在讲述长度的测量及各类测量仪器的应用这一实验课程时，可以将其测地所用的经纬仪及三角高程测量方法等结合在物理实验课程中，通过简单讲解这些物理理论在专业中的应用，增强学员对物理学科的了解，激发其学习动力。
另一方面，可以通过介绍一些先进的物理理论及其应用，尤其是与军事科技结合紧密的知识，比如各类枪械的弹道轨迹特点、新型装甲的动力系统结构、神舟七号的发射等等，扩展学员的知识面，促进其全面素质的发展。
物理实验课程在士官基础教学中占有重要地位，与物理理论教学相辅相成。建设多层次、探究性物理实验课程，可以最大化地调动学员的积极性、创造性，切实提高士官学员的物理学习效果，帮助士官学员打下坚实的理论基础。
【关键词】 士官教育 物理实验 课程改革
物理作为现代军事技术发展的重要理论基础，在士官教育中也占据了越来越重要的地位。在这种新形势下，结合地方高校从目的性转变为过程化、从教师主导型转变为合作探究型的基础教育课程改革，我对士官物理教学，尤其是实验教学进行了相应改进和创新研究。
1.充分发挥实验辅助课堂的功能，采用启发式教学法。国外在课程引入中，通常会抛却定律内容和表达公式，而通过对一个实验进行大量的描述和讨论，自然地引入新的物理概念和定律，可以使学员对概念或定律的含义和运用有更加深刻的体会。我们可以结合国外这种归纳教学法，将实验引入课堂，通过动画模拟演示实验或实际操作演示，使学员不仅获得对物理概念的直观认识，通过讨论、归纳还可以提高学员学习物理的主动性和积极性；另外也对实验内容、流程、相关仪器有了一定的了解，在下一步开设的实验课中，就可以带着疑问、带着好奇、带着期待实际动手操作；并且通过将自己的实验与课堂上教员的实验相比较，可以对重要实验仪器、物理的实验及归纳方法有更加深刻的体会。
以自由落体运动一课为例，在课堂引入时演示两个小实验，同时释放一张纸片和一个硬币；再同时释放同样大小的两张纸片，其中一个被揉成一团。激发学员考虑这种运动的特点，引出著名的比萨斜塔实验。在课堂讲授自由落体运动是一种特殊的匀变速直线运动的特性时，一方面可以使用动画模拟频闪照相实验，引导学员对其进行探究：另一方面，也可以使用自由落体试验仪和数字毫秒计进行实际操作演示。两者结合可使学员对实验探究物理运动特点的过程留下深刻的印象，对自由落体运动的特点得到清晰的认识。
最后，在配套的实验课程中，通过学员的实际动手操作，从而对知识形成了全方位的认知。“观看一思考一操作”一一这一眼、脑、手并用的学习过程通过课堂实践证明可以使学员达到更好的学习效果。
2.有效地丰富实验内容，建设多层次实验课程。目前士官学员的物理实验课程主要因循旧式的验证式实验设计，学员缺乏新鲜感，态度多数以应付为主。导致物理实验课与学员的物理学习脱节，不能实现其价值。在课程改革的浪潮中，各高校提出了多层次实验课程设计。受其启发，结合军校实际情况，我认为可以将实验分为基础型实验、综合型实验和设计型实验三种。
基础型实验主要是基础理论的验证实验。其形式可分为计算机仿真实验和简单仪器实验。这一类实验可以部分作为演示实验，在理论课中进行。以牛顿第一定律为例，可以在理论课上将伽利略理想斜面实验做成flash课件进行演示，并邀请学员实际操作在玻璃杯上隔着纸板放置鸡蛋、迅速弹击硬纸板的实验，以增加物理授课的趣味性、直观性，增强教员和学员的互动性。
综合型实验主要包括对重要的实验仪器的介绍、分析和熟练操作，以及重要的原理、定理的验证。通常对实验仪器进行介绍时，往往只涉及应用到的部分功能。学员在使用时只知其然，而不知其所以然，使其养成照本宣科的学习习惯，缺乏物理的实验精神和探究精神。因此在进行仪器讲解时，如讲解气垫导轨，首先以“这部仪器由哪几部分组成”以及“可以猜出这部仪器的功能吗”这样的问题引入，吸引学员的注意力；继而结合计算机仿真软件(flash和3Dmaxs)制作的气垫导轨的构造图及功能演示动画，对该仪器进行形象的讲解；最后再分小组操作，并要求各小组在操作完成后进行总结并提出问题，以培养学员善于思考、勤于钻研的习惯。综合型实验中使用的仪器及依据的原理，大都涉及到多个物理知识的综合运用，在这类实验中，要着重锻炼学员对所学物理知识的综合应用能力。
设计型实验是给定仪器或给定实验目的，要求学员开动脑筋，自行设计实验方案进行实验。在既定的实验课程完成的情况下，剩余课堂时间内，教员可以利用现有的器材，也可以利用简单的日常用具，指定待验证原理，将学员划分为几组，要求其自行设计实验，并进行比赛，让学员互相讲评，以充分调动学员的积极性和创造性，并加深对物理理论及应用的理解和记忆。比如设计课题任务，如何利用一个直尺，测定人的反应时间。
3.创造性改进实验器材，构造开放型实验课程。物理来源于对实际生活中自然现象的发现、分析及总结，再将得到的结论拿到现实生活中进行验证。对于经典物理理论，我们用很多生活用品就可以进行有趣又简单的实验。仍以牛顿第一定律为例，汽车刹车、在木板及玻璃表面滑小球、惯性炮吹灭蜡烛等等都可以作为有趣的实验，激发学员的兴趣。物理源自生活，可以布置设计性实验作业，鼓励学员开动脑筋，使用身边常用的器材用品或利用生活中的例子，进行原理验证实验。
另外，可以适时地自由开放实验室，将以前淘汰的老旧实验用具拿出来，供有兴趣的学员进行操作、研究、分析，锻炼动手能力，增长实验经验。
还有，在将来可能的条件下，可以建立网络型物理实验教学系统。使用计算机仿真软件将实验仪器构造、实验过程做成可交互式软件系统，使学员可以使用计算机，通过鼠标和键盘，挪动、连接仪器，进行模拟物理实验，以克服缺少新型实验仪器或是实验仪器易损等现实情况。该软件系统内可集成各类有趣物理实验视频，用以直观地演示实验，总结出物理经典理论。
4.联系军事实际，完善实用性物理课程。针对士官学员的特点和培养目的，士官学校的物理实验教学也应该拥有其独特性。在实际教学中，士官学员多对基础课教学重视不够，缺乏学习动力，认为在实际中应用不到。因此物理课程教学应当一方面紧密结合所教授学员的专业基础，与其所学的专业课程加强联系，加强互动。比如对于测地专业学员，在讲述长度的测量及各类测量仪器的应用这一实验课程时，可以将其测地所用的经纬仪及三角高程测量方法等结合在物理实验课程中，通过简单讲解这些物理理论在专业中的应用，增强学员对物理学科的了解，激发其学习动力。
另一方面，可以通过介绍一些先进的物理理论及其应用，尤其是与军事科技结合紧密的知识，比如各类枪械的弹道轨迹特点、新型装甲的动力系统结构、神舟七号的发射等等，扩展学员的知识面，促进其全面素质的发展。
物理实验课程在士官基础教学中占有重要地位，与物理理论教学相辅相成。建设多层次、探究性物理实验课程，可以最大化地调动学员的积极性、创造性，切实提高士官学员的物理学习效果，帮助士官学员打下坚实的理论基础。