韩瑞功

物理是一门以实验为基础的自然科学，其理论来源于科学实践，其发展有赖于科学实验，实验在物理学科教学中起着举足轻重的作用。高等职业院校的物理教学应加强和重视实验教学、优化实验教学，通过实验，加深学生对知识内容的理解、掌握和运用，培养学生良好的逻辑思维、创造性思维、发展性思维等多种思维能力，培养学生的实验操作能力、观察能力、分析能力、推理能力、表达能力、应用知识能力、自我组织能力、创新能力、研究发明创造能力等诸多方面的能力，培养学生科学研究的精神、方法和科学的态度，从而全面提高高职学生的综合素质。

转变教育观念，确立正确的育人观

教师教育观念的转变、认识的提高，是实施高职物理教学综合素质教育的前提。只有教师转变教育思想，才能带动教育内容、教育方法和育人模式的变革。教师的教育思想不转变，即使有先进的教学内容、设备和手段，仍然不能在教育实践中发挥其应有的作用。

目前，仍有不少教师对高职综合素质教育缺乏比较深刻的理性认识，无论是教育思想、教育观念，还是教学方法和教学手段，都缺乏一种全方位的、新的、带有前沿变革性的认识，应试教育的负面影响并没有完全从高职教师的思想观念中消失，“用什么就教什么”的现象仍然存在。对实验教学，有的教师很不重视，甚至嫌麻烦而直接不做实验，采取“黑板上实验”“讲实验”“背实验”“课件放实验”“电视欣赏实验”等方式来教学实验内容，更谈不上实验教学的优化了。教学的实践使人深深体会到：只有转变高职教育教学观念，树立正确的育人观，牢固树立“为生产、建设、服务、流通等一线培养合格的中、高级应用性技术人才”这一培养目标，充分认识到高职物理实验教学的重要性，才能通过教学实践改革，探索出适合高职物理教学及至整个高职基础、专业学科实验教学的创新模式。

学生学习观念的转变，也是优化高职物理实验教学的关键所在。学生是学习的主体，学生不重视实验，不注重能力、素质的自我培养，优化高职物理实验教学就不可能落到实处。在高职实验教学过程中，常常可见到有的学生对实验抱着一种“玩”的态度，不按实验要求，不听教师讲解，不练习操作技能，只顾摆弄仪器，乱加药品；有的学生不动手操作，只当观众；有的学生只是为完成实验而实验，为追求实验数据而实验，缺乏必要的研究和创新。这些归根到底就是学生的学习观念问题。为了转变学生的学习观念，笔者和同事定期举行学生技能自我培养的专题讲座；组织学生参观工厂、车间、操作流程和学院的综合实训基础；组织学生结合高职物理课堂教学开展实验能力、学习研究方法大讨论；积极协同学院设备处，实施开放实验室课外活动。除此之外，还组织实验操作技能阶段和分阶段考试，并把它制度化，定期举行，纳入学生高职物理综合成绩评定，以促使学生重视实验技能的学习。

钻研教材，设计适合高职学生学习实际的探索性实验

教学信息论指出：教学过程是一个信息交换的过程。教学信息的交换过程包括对教学信息的输入、储存、变换处理、输出、反馈和控制的过程。其中，信息的变换处理是整个信息交换过程中的最关键环节。信息论认为：“输入的信息并不是外界的全部信息，而输出的信息也不会与输入的信息完全相同。外界信息都不是不折不扣地取得的，它要通过仪器内部的变换能力来取得，然后，信息才能转换成可用于以后各个阶段演绎的新形式。这种演绎在动物和机器中都是有效于外界的。”可见，在信息过程中的信息“变换”是决定信息在以后各个阶段中“有用”或“有效”与否的关键环节，即学生能力、素质的形成环节。因此，教学质量能否优化，在于能否强化教学信息过程中“变换”这一中心环节。

传统的实验教学方法，大多属于验证性实验教学。验证性实验教学，虽有其长处，但它淡化了学生接受知识过程中的“变换”环节，对学生能力、素质培养的不足显而易见；它注重于对已学知识的验证，削弱根据实验现象去探索、发现科学规律这一方面素质的培养；它会造成学生带着思维定势去观察实验现象，把实验现象的观察变成是预定结果的寻找，使学生不注意细致、全面、实事求是地去观察实验现象的每一变化，不能很好地培养观察能力。同时，这种教学方法也没有充分利用学生的年龄特点和知识认知规律，忽视学生的好奇心理和参与意识，不能很好地体现学生的主体地位，不能充分激发学生的求知欲望和学习兴趣。为了更好地进行高职物理实验教学，加强学生素质的培养，笔者认真钻研高职物理教材，分析学生的年龄特征和个性品质，根据知识的认知规律和学生已有的知识技能，结合学院现有的教学设施、实训基地，分阶段进行探索性实验的实践。

探索性实验教学就是把教材中的知识内容，根据教学目的，设计成探索性程式，让学生做实验，通过对实验现象的观察、分析、推理，探求知识的本质，从而培养实验操作技能、观察能力、分析推理能力、创新能力，培养逻辑思维、创造性思维和发展性思维，培养探索精神、严谨的科学态度和社会责任感，加深学生对知识的应用理解。它挖掘静态信息交换过程中“活”的信息去强化教学过程中的“变换”，达到教学效果的进一步优化。

探索性程式的设计是探索性实验教学的关键。教学信息论指出：教师根据教学的目的要求、教材内容的处理和学生认识特点、心理特点、思维特点对教材做主观设计，并以语言和逻辑顺序做改造，是对知识信息体系的重新组合。在这确定性知识信息的组合形式的变换过程中，直接关系到这变换了的信息能否成为“可用于以后各个阶段演绎的新形式”。探索性程式的设计关系到能否在教学过程中实施综合素质教育，培养学生的各种能力。为更好地优化实验教学，探索性程式的设计必须体现出目的性、科学性、层次性、探索性。

例如：对《磁场磁感应强度》的教学，实验内容可以如此设计：

1）先让学生做阴极射线偏转的实验（此实验教材中没有。因学生熟知电场对带电粒子有偏转作用，能很好地说明问题）。

2）从带电粒子的偏转实验现象中可得出电场对带电粒子的作用以及与作用程度大小的因素（不要求写具体的物理过程分析）。

3）分析阴极射线有组成特性（计算机模拟显示），得出带电粒子发生偏转的原因；分析磁场的基本特征（计算机模拟显示），得出磁场的本质特性。

4）设疑：磁场为什么会对带电粒子有力的作用？其作用的本质是什么？

5）让学生做显示运动电荷在磁场中运动情况的实验（变动教材中实验的前后顺序。因学生得到实验结果的操作很简单，很容易成功，且现象与前一个实验基本一样），指出实验要观察的要点、要分析的本质、产生这种现象的根源。

6）分析实验现象，得出教材上的3个结论。写出电荷电场力与磁场力相等的方程式。

7）学生讨论、归纳，得出结论。

在教学过程中，教师的作用是启发、引导、点拨，必须突出学生的主体作用。采用探索性实验教学，能充分利用学生的好奇心理和参与意识，强调学生的主体作用，激发学生的求知欲望。通过学生动手做实验、观察不同的实验现象、开动脑筋思考、分析实验结果、与其他同学交流等，促使学生各方面的素质得到锻炼和提高，为研究性学习、探索性实验教学改革打下坚实的实践基础。

积极应用CAI组织实验教学

把计算机多媒体辅助教学（CAI）等先进教学手段应用于实验教学过程中，也是优化实验教学的一条重要途径。在高职物理实验教学过程中，促使学生知识内化，培养学生的自组织能力，是一个重要环节。采用现代教学手段，把微观问题宏观化，抽象问题具体化，变被动为主动，变生硬的课堂听讲为动手实际操作，大大增强教学的直观性，能有效地帮助学生分析实验现象，理解物质运动变化的本质原因，把感性认识上升到理性认识，达到实验教学的优化。例如：在《带电粒子在电场和磁场中的运动》的教学中，把带电粒子在磁场中的运动、电子偶、螺旋运动、磁聚焦的原理应用计算机模拟显示出来，教学效果会很好。

对于实验时间太长、安全隐患大、设备昂贵等不可能让学生做的实验，采用现代教学手段进行组织教学，能带动学生的思考与创新，特别是对学生科学研究思维的形成、良好的个性意志品质培养、人与自然的和谐都具有良好的作用。例如：在电磁学的教学中，除了让学生做好毕奥－萨伐尔定律和带电粒子在磁场中偏转实验外，还可以播放电子比荷（е/m）的测定、质谱仪、回旋加速器、霍耳效应等高科技实验原理和实验设备以及实验结论、应用的录像。当学生接触到这些高科技实验时，会感到科学的东西并不是多么奇妙，对它的研究都得需要人们付出艰辛的代价，在感到惊奇之余，会倍感学习的重要性，倍感学习方法的重要，也会被科学家的奉献精神所感动。这些实验录像会给学生留下深刻的印象，甚至会影响到学生的一生。

高职物理实验复习课的教学，重点在于帮助学生重现实验知识，把学生的思维升华到更高层次，特别是创造性思维和研究性策略是教学的重点。采用现代教学手段，能大大增加教学密度，培养学生应用实验知识解决实际问题的能力，培养学生的创造性思维，为实际操作水平的提高打下坚实的基础。例如：实验复习课《力学实验》的教学，首先把力学各实验仪器及装置做成影片，再把它们的功能分别加以介绍。课堂上，把它们打乱顺序放影出来，并提出实验设计题目，让学生边看图边思考。然后，让学生借助放映片段把这些装置按实验仪器需求设计出针对性实验装置，开展课堂讨论活动。学生热情高涨，积极参与讨论，在大量的思维交流过程中互相启迪，很好地培养了创造性思维，提高设计实验的能力，奠定探索性实验深化改革的基础，为未来的实验教学打下基础。

计算机多媒体辅助教学（CAI）等先进教学手段，在优化课堂教学，实施高职综合素质教育中起着不可估量的作用。但事物都是一分为二的，计算机多媒体辅助教学（CAI）等先进教学手段也有其不足，它不可能代替学生实验。在实验教学中，学生实验是根本，现代教学手段是辅助。学生的实验技能只有在实验过程中才能得到真正的提高。

高职教育的最大特点是操作实践能力的培养。发展学生的思维，创新学生思维，拓展学生思维是高职教学优化永恒的主题。

（作者单位：山东潍坊科技职业学院）