课程信息化系统观下_大学物理_改革的实验研究
大学物理实验教学体系改革的实践与探索
物理实验 必须 与现代 科学 技术接 轨 ， 才能激 发学
生 的学 习积极 性 与热情 ， 也才能使 现代 科 技 进步 的成 果 渗透 到传 统 的经典 课 程 内容 之 中 ， 如将 计 算 机技 例 术 、 技术 、 光纤 光声 谱技术 、 磁共振 技 术 、 物 理技 术 、 ｘ射 线显微 技 术 、 核 软 光谱 技 术 、 真空 技 术 、 感 器 技术 传 等现代 科研成 果用 于学生 物理实 验之 中 。引入这些 新技术 含量高 的实验 项 目目的是 为 了从 物理实验 的设计
１１ 构建 新 的实验 教学体 系 ． 新 实验 课程 的组 成 部分 为 ： 本 实 验 、 合 性 实验 、 计 性实 验 、 基 综 设 科学 小 实验等 ， 成从 低 到高 、 基础 到前沿 、 接授 知识 到培 养综合 能力 ， 级提 高 的一 、 、 形 从 从 逐 二 三级基 础物理 实验课
第１ ６卷
第 ５期
Ｊｕ ａ ｏ ｉ ｇｈｕＵ ｉ ｒｉ ｏｒ ｌ琼州学院学报 ｅｓｙ ｎ ｆ ｏ ｚｏ ｎ Ｑ ｎ ｖ ｔ
２０ ０ ９年 ｌ Ｏ月 ２ ８日
Ｏ ｔ２ ． ０ ９ ｃ． ８ ２ ｏ
Ｖｏ．１ Ｎｏ． １ ６ ５
大 学物理实验教学体 系改革的实践 与探索
黄槐仁 ， 钟
程不可替代 的作用。为此 ， 大学物理实验中心应从物理实验教学现代化改革 的高度上重新设计物理实验， 使 物理实验的 目的、 内容、 方法更好地适应二十一世纪高等人才培育的需要 。让物理实验以崭新的面貌出现在 学 生 面前 ， 以激 发 学生 的学 习兴趣 。
１ 物理 实验教 学改革 的实践
思想 、 物理 实验方 法 、 仪器 的设计 原理 、 构 及其 应 用 等方 面 拓宽 学 生 的 知识 面 。培 养他 们 综合 实 验 能力 。 结
关于大学物理实验课教学改革的探究
ｃ． 合要 求 ： 综 对设 计 实验 、 作 实验 仪 器 、 制 制作 网 络 课 件 、 写 论 文 提 出具 体 明 确 要 撰
求。
（ ） 定 大 学物 理 实验 教 学 考核 办 法 ， 取定 量和 定 性 结合 的办法 对 大学 物理 实 验 教 ２制 采
学进 行考 核 。
验教 学 的改革 与研 究 ， 培 养 学 生 的科 学 实 验 能 力 和创 新 能 力 至关 重 要 。下 面 就我 校 的 对
教 改情况 ， 谈对 大 学 物 理 实验 工作 的一 些体 会 。 谈
１教 学 内 容 的 更 新
根据 当今 物 理学 发 展 的方 向和 应用 ， 时 更 新 教学 内容是 必 须 的。 在保 证现 有 的优 及 势 教学质 量 的情 况 下 ， 规模 和 内容 上 作 进 一 步 的 改革 和优 化 ， 在 调整 现 有 的实验 内容 、 学 时 以及套 数 ， 增加 综 合 性 、 计 性 和 能反 映 特 色 的新 实验 。努 力 实 现 基 础 性 与 先 进性 结 设
做 的基础 实 验 、 做 的综 合 性 实 验 、 做 的设计 性 实验三 部分 。学 生不 再 以班为单 位进行 选 选 管理 ， 个学 生 可在 实 验室 开 出的众 多 实验 中选择 自己感 兴趣 的实 验 ， 每 并且 自行决 定上课 的时 间 ， 且可 以有 事 提 前撤 消 ， 新预 约 。 而 重 ３ 采 用多媒 体 教学 手 段 一
关 于 大 学 物 理 实 验 课 教 学 改 革 的探 究
张 颖
（ 春 大 学 ， 春 ，３０２ 长 长 １０２ ）
摘
要
本 文 主 要 针 对 目前 大 学 物 理 实 验 教 学 中 存 在 的 问 题 ， 出 了 新 形 势 下 大 学 物 提
大学物理实验教学的改革与实践
要 完 成 的 内 容 ， 求 学 员 除 了 学 会 示 波 器 要 的使 用及基本测量 以外 ， 要求他 们 自己 还 设 计 并焊 接 出半 波 整 流 和 全 波 整 流 电路 ， 并 用 示 波 器 观 察 两 个 电路 经整 流 后 所 产 生 波 形 的 区 别 ， 及 如 何 改 善 整 流 后 波 形 的 以 质量 等 拓 展 内 容 。 就 促 使 参 加 实 验 的 学 这 生既 要有理论知 识 ， 义要 具 有 实 际 动 手 解 决 问题 的 能 力 ｝ 员在 了解 该 实 验 内 容后 ， 学 必须 先 预 习实 验 的 基 本 原 理 并 查 阅相 关 资 料 、 定 出实验方案后才能完成好实验 。 制 １ ２ 实验 室提 供 足够 的仪 器 和 元器 件 ． 实 验 中 ， 师 除 了提 供 该 实 验 必 须 使 教 用 的 示 波 器 和 信 号 源 以 外 ， 额 外 为 学 生 还 准 备 了 电烙 铁 、 锡 丝 、 能 电路 板 、 极 焊 万 二
课程信息化系统观下《大学物理》改革的实验研究
赣 南 师 范 学 院 学 报
Ｊｕ ａ ｆＧａ ｎ ｎ Ｎ ｒ ｌＵ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ｌｏ ｎ ａ ｏｍａ ｎｖ ｒｉ ｎ ｙ
№ ． ６
Ｄｅ ． Ｏ ９ ｃ２ Ｏ
第 六期
・
教材教学研究 ・
课程信 息化 系统观下 《 大学物理》 改革 的实验研究
谢
摘
康
（ 赣南 师范学院 物理与电子信息学院 ， 江西 赣州 ３ １０ ） ４ ００
要： 在课程信息化 系统观的理念框架下 ， 大学物理》 对《 课程进行 了课程改革的 实验 ， 通过 实验 的介 绍和 实
验数 据 的分 析 来诠 释课 程 信 息化 系统观 的操 作性 和 可 行 性 ．
关键词 ： 课程信 息化 ； 系统观 ； 大学物理 ； 实验 中 图分 类 号 ：４ ０７ Ｇ ０— ５ 文 献 标 识码 ： Ａ
文章 编 号 ：０４— ３ ２ ２ ０ ）６－ １３－ ５ １０ ８３ （０ ９ ０ ０２ ０
课 程信 息化是顺 应信息社 会 的要 求而 产生 的一种课程 变革 的形 式 和方法， 全面系统 的把 握 和理解它 ， 对 指导 和实践 信息技术 文化下 课程改革 和 变革有较深 远 的意义 ． 程信息 化最 终 的 目标 还 是课 程 ， 的 目标 、 课 它 内容和形式 都要体 现信息社 会 的文 化观 念 和取 向¨Ｊ课 程 信息 化所 涉 及 到 的学 科及 领域 是 非 常宽 广 的 ， ． 也
收 稿 日期 ：０ ９—０ ２０ ９—１ ０
作者简介 ： 谢康（ ９ １ ， ， １７ 一） 男 江西赣州人 ， 赣南师范学院物理与电子信息学院教授 ， 主要从事教育技 术学与课程论研究
１４ ２
大学物理实验教学的研究与改革
物 理 是 一 门重 视 实 验 实 证 的 科 学 ，物 理 学 本 身 及 相关 应 用 科 学 的发 展 和 创 新 无 不 与 物 理 实 验 密 切 联 系 ，物理 学 中 的 任 何创 新 成 果 都 必 须 经 过 实验 的检 验 。因此 ， 实验 教 学 在 物 理 教 学 中 占有 重 要 的地 位 ， 方 面 可 使 学 生 巩 固所 学 理 论 知 识 ． 一
１引 言 ．
因此 仪 器 精确 性 低 使 实 验 数 据 误 差 过 大 ，致 使 学 生 怀 疑 实 验 对 理 论 的验 证 功 能 ， 实 验 失 去 期 待 。另 外 ， 验 仪 器 套 数 不 对 实 足 ， 数 学 校 进 行 分段 分组 循环 实验 ， 致 实 验 教 学 设计 难 与 多 导 普 通 物理 课 堂 讲 授 进 度 配 合 ，学 生 对 于 部 份 实 验 项 目所 需 基 础 知 识或 仪 器 相 关 理 论 的 准备 知 识 不 足 ， 起 来 没 有积 极 性 。 做
加 深对 物 理 现 象 和 规 律 的 理 解 。 另 一 方 面 可 培养 动手 解 决 实 际 问题 的技 能 ， 以及 观 察 和 分 析 能 力 ， 培养 学生 创 造 性 思 维 是 的 重要 训 练 。正 是 由于 该 课 程 对 大 学 生 物 理 知识 和 实 验技 能 的 培养 有 着 至 关 重 要 的 作 用 ，大 学 物 理 实验 是很 多学 校 唯一 的一 门独 立 设 课 的 实 验课 程 。 而 ， 然 目前 的大 学 物 理 实 验课 在 教学观念 、 思想 、 容 、 法 等 方 面 仍 存 在 诸 多 问 题 ， 大学 物 内 方 使 理 实 验 课 的效 能 难 以 充分 发 挥 。 ２ 大学 物 理 实 验 教 学 的 现状 ． ２１ 生对 大学 物 理 实验 课 程 兴 趣 不 高 ．学 物 理 实 验 的 本 来 功能 ， 了 测 量 和 验 证 ． 除 还有 更 重 要 的功 能， 就是 发现 与探 究 。一 般 的普 通 物 理 实 验 教 学 的 模 式 ， 对 会 物 理 概 念 、 器 原 理 及 操 作示 范加 以说 明 。 于 刚 考上 大学 的 仪 对 新 生 ， 部 就 班 依 照 教 材 条 例 步 骤 操 作 ， 然 学 生 较 易 获 得 测 按 虽 量数据 ， 好验证性实验 ， 做 但若 教 师未 对 实验 设 计 的意 义 或 历
对大学物理实验课程改革的探讨
、
有 别 于 传 统 的实 验 教 学 模 式 ，建 立 开 放 式 实 验 教 学 是 大 学 物 理 实 验 改 革 的 一 个 重 要 课 题 。 开 放 式 实 验 教 学不 仅 指 时 间 和 空 间上 的 开 放 ， 且 是 思 想 观 念 、 学 内 容 、 学 方 法 的 而 教 教 开 放 。同传 统 的实 验 教 学 相 比 ， 更 能 调 动 学 生 的 积 极 性 和 主 它 动 性 。 统 的 实 验 教 学 注 重 的是 共 性 发 展 ， 有 的 学 生 做 的 实 传 所 验都是相同的 ， 这样 就 束 缚 了创 新 思 维 的 发 展 ， 重 抑 制 了 学 严 生 的 实验 兴趣 ；而 开 放 式 实 验 教 学 从 根 本 上 考 虑 学 生 的个 性 发 展 ， 利 于 培 养 学 生 独 立 思 考 问题 、 决 问题 的 能 力 ， 分 有 解 充 调 动学 生 的积 极 性 、 主动 性 和 参 与 性 ． 利 于 学 生 个 体 能力 的 有 提 高 发展 和创 新 精 神 的 培 养 。 利 用 虚 拟 实 验 软 件 ， 校 园 网 上 开 设 大 学 物理 虚 拟 实 验 ． 在 是 开 放 实 验 教 学 的 一 种 模 式 。学 生 可 以 不 受 时 间 和 空 间 的 限 制 ， 据 自 己的 时 间 自主 地 进 行 学 习 ． 能 满 足 不 同层 次 学 生 根 这
对 大 学 物 理 实 验 课 程 改 革 的 探 讨
张 晴 袁晓梅 杨 桂 考
（ 州 空 军 学 院 航 空 弹 药 系 物 理 教 研 室 ， 苏 徐 州 ２ １ ０ ） 徐 江 ２ ０ ０ 摘 要 ： 了 更好 地 配 合 大 学 物 理 教 学 的 理 论 和 机 制 的 为 改革 ． 更好 地适 应创 新 能 力 培 养 的要 求 ， 大 学 物 理 实验 课 的 对 改 革 势 在 必 行 。 文 主 要 对 大 学物 理 实验 现 状 、 本 实验 改 革 内容 和 方 法 等 问 题 进 行探 讨 ， 以进 一 步推 动 教 学 改 革 。 关键 词 ： 学物 理 实验教 学 改 革模 式 开放 式 实验 教 学 大 大学 物 理 是 一 门 独 立 的学 科 ． 同 时 也 是 大 学 理 工 科 的 必 修 课 ，其 科 学 性 和应 用 性 在 当今 的科 学 技 术 中 占有 很 高 的 基 础 地位 。 别 是 为 了适 应 当 代 人 才 培 养 的需 要 ， 便 更 好 地 培 特 以 养 学 生 严 谨 的科 学 思 维 能 力 和 创 新 精 神 ，培 养 学 生 理 论 联 系 实 际 的 能力 、 决 问 题 的能 力 和创 新 能 力 ， 物 理 教 学 和实 验 解 对 的 改革 也 正 在 相 应 地 进 行 。 大 学 物 理 实 验 教 学 的 现 状 及 存 在 问题 目前 ， 分 高 校 对 物 理 实 验 课 不 够 重 视 ． 为 物 理 实 验 课 部 认 已经 发 展得 相 对 完 善 …； 时 受 应 试 教 育 的 影 响 ， 现 了 重 理 同 出 论 、 实 验 的 思 想 。物 理 实 验 课 的模 式 千 篇 一 律 — — 教 师 中 轻 心 地 位 ， 生 客 体地 位 。 师 只 是 一 味 地 把 实 验 以理 论 的形 式 学 教 讲 授 出 来 ， 没 有 让 学 生 亲 自去 做 ， 思 考 “ 什 么 这 样 做 ” 并 去 为 ， 也 就 没 有 充 分 调 动 学 生 的 积极 性 和 主 动 性 。 即使 学 生 参 与 到 实 验 中来 ， 是 在 教 师 的 主 导 下 完 成 的 ， 生 只 是 被 动 、 械 也 学 机 地 重 复 着 实 验 步 骤 ， 录 实 验 现 象 和数 据 ， 至 根 本 不 明 白为 记 甚 什么做这个 实验 ， 什么要 这样做 ， 这个实 验能干 什么 ， 为 做 这 就 扼 杀 了学 生 的 创 造 性 思 维 。 同 时 ， 些 实 验 仪 器 、 备 相 对 陈 旧 ． 现 现 代 科 学 技 术 一 设 体 的 模 拟 实验 设 备 相 对 缺 乏 ， 验 内 容 单 一 ， 新 性 实 验 、 放 实 创 开 性 实 验 、 计 性 实 验 、 合 性 实 验 相 对 较 少 ， 学 生 没 有 足 够 设 综 对 的 吸 引 力 ［。 二 、 学 物 理 实 验 教 学改 革 模 式 大 １改 革 实验 在 物理 教 学 中辅 助地 位 的 思 想 。 ． 物 理 学 的 发 展 史 其 实 是 各 种 学 说 相 互 斗 争 、各 种 理 论 不 断 完 善 的 过 程 ．某 些 理 论 的得 出是 建 立 在 大 量 的实 验 基 础 上 的 。 实 验 课 的 开 展 ， 仅 能 帮 助 学 生 巩 固 已 学 内 容 ， 且 能 提 不 而 高他 们 的 动手 能力 。 此 ， 理 教 师 应 使 实验 课 程 成 为 学 生 获 因 物 取学 位 的 必修 课 ， 好 实 验 课 与 理 论 课 的统 筹 安 排 ， 实验 课 ． 做 使 与理 论课 的关 系既 密切 配 合 ， 相 互 独 立 。 又 此 外 ， 师 要 改 变 实 验 中教 师 主 体 、 生 客 体 的 地 位 ． 教 学 要 充分 调 动 学 生 的 主 观 能 动性 ， 励学 生 多 观察 、 鼓 多思 考 ， 时要 同 把所 学 理 论 学 以 致 用 ， 计 实 验 ， 加 学 习 物 理 的浓 厚 兴 趣 。 设 增 仪 器 和 设 备 ，多 开 些 与 近 代 物 理 知 识 相 关 的实 验 项 目 ，让 他 们 在 实 验 中体 会 科 技 的 飞 速 发 展 和物 理 学 的奇 妙 。 师 还 可 以 有 层 次 地 把 他 们 分 组 ， 别 进 行 基 础 性 教 分 实验 、 综合 性 实 验 、 计 性 实 验 和 开 放 性 实 验 。因 为 实 验 的 目 设 的 本 身 在 于 培 养 锻 炼 学生 的 动 手 实 践 能力 ， 养 他 们 的创 新 、 培 发 散 思 维 ． 以 应 该 以基 础 性 实验 为 主 ． 而 向 外 扩 展 其 他 实 所 继 验 。 样 ． 能 使 物 理 实 验 具 有 知 识 性 、 代性 ， 时又 不 乏 趣 这 既 时 同 味 性 ， 高 学 生 的 实 验 兴 趣 ， 强 大 学 物 理 实 验课 对 学 生 的 吸 提 增
新工科背景下大学物理实验教学与研究
新工科背景下大学物理实验教学与研究发布时间：2021-09-03T05:43:45.190Z 来源：《教学与研究》2021年7月上作者：徐瑛* 王思涵李海军陈长波刘俊杰魏志鹏[导读] 对新工科建设下的大学物理教学改革进行研究是非常必要的，由于社会上对于应用型的人才需求非常大，因此我国在培育这一类人才上也是花费了很大的功夫。
物理科目作为一个应用型非常强的必修基础课，在培育高校学生的创新能力与科学素养方面有着重要的作用。
在大学物理实验教学中实施创新性的教学方法，适当结合问题的教学，有助于在新工科背景之下增强高校大学物理实验的教学效果，有利于创新性人才的培育。
长春理工大学徐瑛* 王思涵李海军陈长波刘俊杰魏志鹏吉林长春 130000摘要：对新工科建设下的大学物理教学改革进行研究是非常必要的，由于社会上对于应用型的人才需求非常大，因此我国在培育这一类人才上也是花费了很大的功夫。
物理科目作为一个应用型非常强的必修基础课，在培育高校学生的创新能力与科学素养方面有着重要的作用。
在大学物理实验教学中实施创新性的教学方法，适当结合问题的教学，有助于在新工科背景之下增强高校大学物理实验的教学效果，有利于创新性人才的培育。
关键词：新工科背景；大学物理实验；教学与研究引言：近年来，由于经济社会的快速发展，因此我国急需具有创新思维能力、具备数字化认知的新型人才，以此来保证我国工业的发展和国际竞争力的提升。
正是在这种背景下，新工科的建设油然而生。
在新工科的背景之下，我国急需改革大学物理课程，培养适应国家发展战略需要以及满足新工科专业的学生，并且将这些学生培养成为全面的、有进取心的、符合科学要求的人才。
一、采用分层次模块化教学教育方法的一个重要方法就是进行分组分层教育，这是在教育教学中的一个基础的内容，可以有效地提高大学物理实验教学教育的充分性。
因材施教与分层教学的手段能够更好的开展教学的活动，让学习者们对大学物理实验的知识掌握有信心，以此体会其魅力。
大学物理实验教学创新改革研究
，
般 的物理实验课 时为 ２ ３个学 时 ， ～ 要求学 生在 ２～ ３个学时内必须 完成 一个实 验 ，
学 生 在 实 验 过 程 中遇 到 问题 时 ， 般 会 立 刻 向 老 师求 援 而 不 是 去 主动 思 考 解 决 ， 多 教 师 一 很 往 往 也 不 是 去 启 发 、 导 学 生 自己 解 决 实 验 中 的 问 题 ， 是 简 单 地 替 学 生 排 除 问 题 了 事 ， 引 而
容、 实验 仪器和实验方法 ， 甚至要达 到 的实验 结论 ， 有选择 性且缺 乏层 次性 。此 种 上课 没
方式从一开 始就限制 了学生探 索未知 、 于创 新 的精 神 ， 勇 很难激 起学 生的学 习兴 趣 ， 也很
难保证教学 质量 。 ２ １３ 课 堂 教 学 为 学 生 预 留 的独 立 思 考 时 间 不 足 ．．
大 学 物 理 实 验 教 学 创 新 改 革 研 究
梅 孝安 苏卡 林 周 菊林 李 蓓 周华 林
（ 湖南 理工 学 院 ， 阳 ，１ｏ ０ 岳 ４４ｏ ）
摘
要
本 文 介绍 了 湖南 理 工学 院 大 学物 理 实验 室 在 大 学 物 理 实 验 教 学 中 对 实 验 体
系、 实验 内 容 、 实验 方法 、 验 手段 及实 验 考核 等方 面 进行 的创 新性 改革 研 究及 其 成果 实 关键 词 物 理 实验 ； 新能 力 ； 创 教学 体 系 ： 教学 改革
第２ ２卷 第 ３ 期
２０ ０９年 ｏ ９月 出版
大
学
物
理
实
验
Ｖ０ ２ Ｎ０． ｌ２ ３ Ｓ ｐ． ２ ９ ｅ ００
Ｐ ＨＹＳ ＣＡＬ ＥＸＰ Ｉ ＥＲＩ ＭＥＮ ＯＦ ＣＯＬ ＧＥ Ｔ ＬＥ
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教材教学研究课程信息化系统观下 大学物理 改革的实验研究*谢!康(赣南师范学院物理与电子信息学院,江西赣州!341000)摘!要:在课程信息化系统观的理念框架下,对 大学物理 课程进行了课程改革的实验,通过实验的介绍和实验数据的分析来诠释课程信息化系统观的操作性和可行性.关键词:课程信息化;系统观;大学物理;实验中图分类号:G 40-057!!!文献标识码:A !!!文章编号:1004-8332(2009)06-0123-05课程信息化是顺应信息社会的要求而产生的一种课程变革的形式和方法.全面系统的把握和理解它,对指导和实践信息技术文化下课程改革和变革有较深远的意义.课程信息化最终的目标还是课程,它的目标、内容和形式都要体现信息社会的文化观念和取向[1].课程信息化所涉及到的学科及领域是非常宽广的,也是非常复杂和相互交融的.课程信息化系统观主要从人才需求规格、课程目标、课程知识和信息技术观四个纬度来构造[2].课程信息化系统的诠释要把握以下几点:信息社会的信息技术文化特性明显,以致于人才需求规格更加重视学会认知、做事、共同生活和生存;课程目标有新的定位和设计,更加重视目标的动态性、人本性和个体性;课程知识在一定程度上有灵活性、非客观性和个体性;信息技术在课程信息化中已不是一个手段与工具,更应关注蕴含在信息技术中的新理念和新思想.基于课程信息化系统观的思想,我们对 大学物理 课程进行了课程改革的实验,实验的目的在于验证课程信息化理论的操作性,四阶段学习过程模式的可行性.在实践过程中补充、修正和完善理论.1!实验实施的基本情况与准备物理学科独特的学科特点要求在学习过程中重现众多的物理现象,完成大量的实验设计、操作和验证,在实验基础上,进行抽象、推理、分析、探索物理规律,掌握物理概念,建立理论体系.然而,受到众多因素的限制大量的实验现象和物理规律很难甚至无法在课堂或真实实验室中得到体现,凭借传统的课堂讲授形式,教师只能为学生演示、讲解丰富多彩的实验现象和物理规律,这无疑限制了学生的发展和创新意识的培养,扼杀了物理学科的特点.本研究选取 大学物理 课程为研究对象,一方面它是高等师范院校理工科的基础课程,有普遍性.另一方面它可利用的数字化学习软件比较多.1.1!研究样本的选择本实验选择电子信息工程专业一个班作为试验班级,全班76位同学作为试验对象,进行分组实验,其中学号为单号同学为一组(记为A 组),学号为双号的学生为另一组(记为B 组).试验对象为大学本科一年级新生, 计算机应用基础 课程刚刚开设,普遍学生计算机应用能力不太高,但非常有兴趣,选取他们为实验样本更能体现试验的有效性;另外,该专业计算机网络实验室等基础实施已经建成,具有实验实施条件;在实验内容上, 大学物理 课程具有物理学科的独特的学科特点,是物理学专业及理工类专业的基础课,它在师范院校中有代表性.我们分别选择其中的电磁感应、暂态过程以及机械振动作为实验的第一、二阶段进行学习实验研究.1.2!研究的方法与设计根据课程信息化中课程实施研究的实际特点,在试验过程中主要采取了行动研究、问卷调查、对比测验等研究方法.依据行动研究的步骤与程序,本试验研究主要分了两个阶段:第一阶段(三周)为试验探索阶段,依据∀数字化课程环境中的体验、课程信息资源的分析和选择、在课程各种学习方式的体验中建构知识、现象解释或知识迁移#四阶段学习过程模式,让学生采用四维一体的学2009年!!!!!!!!!!!!!!赣南师范学院学报!!!!!!!!!!!!!!!∃.6第六期!!!!!!!!!!!!Journa l o fGannan Nor m alUn iversity !!!!!!!!!!!!Dec .2009*收稿日期:2009-09-10!作者简介:谢康(1971-),男,江西赣州人,赣南师范学院物理与电子信息学院教授,主要从事教育技术学与课程论研究.124赣南师范学院学报!!!!!!!!!!!!!!!!2009年习方式,开展学习实验.本阶段的主要任务是验证课程信息化理论的操作性,四阶段学习过程模式的可行性,发现影响课程实施的问题.第二阶段(二周)为重点突破阶段,对第一阶段学习中出现的问题与不足进行修正与完善,再次设计、实施,形成初步结论.1.3!实验的准备活动为了保证实验顺利进行,在实验前和实验中展开了一系列活动和工作:熟悉数字化实验学习平台.本实验第一阶段利用电子工作平台E W B,第二阶段利用金华科仿真物理实验室来构建数字化学习环境,通过2课时教师讲授和上机实践掌握软件使用和熟悉提供的网络信息资源.通过20分钟的讲座活动,为准备参加教学实验的学生介绍本实验所要求的过程和要完成的任务,以及学习过程模式的基本的学习要领.使实验学生对实验过程和学习要求有充分的了解,保证实验的顺利开展.教师按课程信息资源的要求选择和开发大量有助于学生体验和探究的交互性参考实验和学习材料,实验是基于数字化学习平台的,组织、分类了网站信息资源,对计算机预先安装实验所要用到的软件与装配有关学习资源.2!实验实施的模式和方法2.1!实验研究第一阶段计划:本阶段主要目的是在课程实施过程中让学生明确自己在学习过程中的主体地位,逐步熟悉基于数字化学习环境的四阶段学习过程模式,在这种学习方式引导下不断寻找适合于自己个性的学习方法;同时,在此实施过程中,教师根据学生学习的过程和学习结果总结经验,深入探究每一个学习阶段的效果、影响因素.发现存在的问题,思考这些问题产生的原因.调整课程目标的表述,提出课程实施中遇到问题的修正方案.行动:在本次研究过程中,分别对A、B两组选择相同的教学内容同时采用不同的课程实施模式实施教学,其中A组采用基于数字化学习环境中的四阶段学习过程模式,学生依个人特性选择学习方法,B组采用传统课堂模式的讲授教学法.我们主要跟踪A组的学习过程.根据课程信息化的要求对所选择单元知识内容进行分析、制定课程单元目标和计划.本单元课程内容为: 普通物理学中13-4涡电流,13-5自感和互感,13-6电感和电容电路的暂态过程三节内容:2.1.1!单元课程目标基础性课程目标:掌握课程基本知识:理解自感的定义,理解自感系数的物理意义,并能计算回路的自感系数;了解RL电路和RC电路的暂态过程;了解互感现象及互感系数的定义,会计算简单回路之间的互感系数;了解涡电流产生的原因及其应用;培养合理利用信息资源的能力,学会利用网络以及图书文献检索、分析、处理学科资料;培养自主钻研和协作讨论的学习能力和实验研究能力,并利用资料获取知识,解决问题;学生认识到自己在学习过程中的主体地位,有强烈的自主探索的学习意识,充分发挥合作精神.伴随性课程目标:了解自感、涡电流研究的发展、进程及有关的网站;学会利用电子电路设计与仿真软件虚拟∀电子工作台#(E WB)模拟、分析和设计简单电路;表现性课程目标:掌握自感、涡电流在实际中某一方面的应用情况;能设计电路解决实际的问题.2.1.2!单元课程实验计划学习按数字化课程环境中的体验、课程信息资源的分析和选择、在课程各种学习方式的体验中建构知识、现象解释或知识迁移四阶段进行,具体如下:体验阶段:在数字化课程学习环境中学习者通过数字化实验平台自主的体验实验现象、物理规律.本阶段学生主要任务是熟悉E W B实验环境,在E W B实验平台上进行自感电路、互感电路、RC电路和RL电路的实验模拟,感受实验现象,通过信息资源的浏览,了解涡电流的产生原因及其应用,确定探究主题.信息处理阶段:对学习任务所需要的知识进行辨别确定,分析、选择课程信息资源,搜集、分析、积累和组织信息资料,并交流想法.根据上阶段的实验感知所确定的探究主题,进一步筛选、分类信息资料.知识构建阶段:利用已筛选、分类的信息资料进一步分析、处理,达到理解自感、互感现象和RL电路、RC 电路的暂态过程,掌握相关物理量的物理意义和计算.对实验现象或知识表述提出怀疑,并设计实验进行验证.这是多种学习方式参与的过程,在各种学习方式的体验中建构知识体系.加深对电和磁之间关系的全面理解,掌握电容电路和电感电路的特性.知识迁移阶段:对前面学习结果的反思、解释实验现象、灵活运用知识解决环境提出的实际问题或迁移到其他领域并与他人共享学习成果,达到课程知识的升华.在这个过程中,学生在上阶段知识学习的基础上,利用E W B仿真软件设计电路,分析RLC电路的暂态过程.在教师的引导下对上阶段的学习进行反思,通过协作讨论和实验模拟发现问题和分析解决问题,从而达到对知识的理解和能力的提升.2.1.3!单元课程实验计划实施的结果在本阶段实验中,通过单元课程学习任务表、目标测验等形式掌握学生在各个学习阶段的学习情况,跟踪学生学习进度,对教学效果和学生反映进行了深入了解,并通过调查问卷与思想交流的方式了解学生在学习过程中的感受和遇到的困难和问题.在本阶段学习中,学生对这种数字化学习环境的课程实施模式热情很高.通过单元课程学习任务表、问卷调查、目标测验等形式掌握学生在各个学习阶段的学习情况,总体来说可得出以下几个方面:绝大部分学生对我们选用的数字化物理实验教学平台很感兴趣,积极的摸索实验软件的功能,并在实验平台上进行实验模拟.能够充分利用教师提供的信息资源,并对信息资源作分析、处理,获取知识.根据学习任务表的记录情况可看出,几乎所有的学生能利用实验软件模拟物理实验,并得出实验现象,发生体验,画出实验波形图,90%的学生对课程知识的掌握良好,75%的学生能自选主题进行探索性学习.由于缺少信息检索的经验,很难根据自己学习的需要有效的搜集学习资源,同时也可以看出在学习过程中,一些学生较难控制自己的学习进度,协作意识也不强.在学习过程中,学生利用虚拟实验环境轻松快捷的模拟物理实验,摆脱了传统课堂教学的束缚,通过对展现的不同现象,促进了学生对知识体验的发生,让学生真正理解和掌握了基本理论、定律.采用的四阶段的学习过程模式,对规划学习的过程非常有效,学生学习的目的性,阶段性表现的比较明显.提倡的的学习方式在实际中得到较好地实施.从学习任务表的记录中及现场的观察,我们发现在知识构建阶段,近80%的学生在对前一阶段的体验和整理的资料的基础上进行有目的验证性实验设计,自选主题开展探究学习,对获得的知识进行系统构建,这是学生高级思维能力发展的表现.在课程数字化环境中提供的大量不同层次的课程信息资源能基本满足学生学习的各种需要,没有出现学生忙于网上寻找信息和简单地粘贴、组合资料,不进行深入思考的情况.由于在学习过程中学生大部分时间是处在自主体验、探索和讨论的状态,并且有学习任务表的驱动,学生一直觉得有东西可学,有事可做,学生学习的积极性较高.2.1.4!实验计划实施存在的问题及进一步修改的建议此阶段的课程顺利实施的保证条件有四:一是教案的指导,二是学习任务表的驱动,三是教师的帮助,四是课前对教学实验的讲解.但我们发现起主要作用的是学习任务表,但学习任务表没有充分体现学生学习主体的地位,由于学生的个性差异、学习基础与学习环境不同,应制定多层次的学习任务表.在资料搜集的过程中,由于网络硬件的限制,网速较慢,影响学习进度和采集的信息量,也在一定程度上影响学生学习的积极性.因而在教学准备阶段中,教师应当尽可能让学生做本地访问,减少学生学习过程中学习资料采集的时间,提高学生搜集信息资料的目的性,对一些资源也可采用离线浏览器脱机浏览,以加快信息传输速度.当然,随着设备的逐步完善,这一问题也将迎刃而解.此种学习过程模式在很大程度上体现了学生学习的自主性,但由于学生对这种实施方式比较陌生,在学习过程中,有些学生学习效率不高.相信随着学生的逐步认可,学习效率会越来越高.2.2!实验研究第二阶段计划:在第二阶段的研究中,主要针对第一阶段存在的问题和建议,对学习任务表及它反映的课程目标进行分层和细化,利用软件解决网络硬件的限制,采用离线浏览器脱机浏览,以加快信息传输速度.继续开展课程四阶段过程模式试验,进一步发现其中的问题,使其可操作性更强,更加完善.本研究阶段拟在以下方面有所突破:对基础性课程目标中的课程基础知识要区分不同层次要求;分层和细化学习任务表,充分考虑到学生的个体差异,让每个学生都充满信心的自主学习;先将要学生访问的网络资源下载到本地服务器上,使用离线浏览器,加快信息传输速度,使学生在学习过程中方便、快捷、准确的查找信息资料;进一步优化基于数字化环境中的四阶段的学习过程模式,真正实现自主、体验、探究、合作四维学习方式的整合,实现最优化的学习效果.行动:在本阶段实验过程中,同样分别对A 、B 两组选择相同的教学内容同时采用不同的课程实施方式实施教学,为了反映四阶段学习过程模式效果的可靠性,该实验阶段选择B 组采用试验学习过程模式,A 组采用传统课堂实施模式进行对比研究.根据第一阶段的课程实施试验的经验和修改意见,制定多层次课程基本知识目标.使用离线浏览器在本地服务器上游览提供的网络资源.本单元教学内容为: 普通物理学 第十五章15-1简谐振动,15-2阻尼振动,15-3受迫振动共振三节内容.单元课程实验计划实施的结果!根据课程实施实验过程中的观察以及课后与同学的思想交流,主要有以下几方面的提高:教师提供了更加系统丰富的学习资源,并且教师进行了初步分类,学生在学习过程中信息检索效率得到了提高;通过对课程知识目标的分层及学习任务表的细化,学生在学习中比以前更有条理,目标与任务非常明确,同时也能适合不同学生的要求.使用了离线浏览器后浏览网页更加方便、快捷,提高了学生的学习积极性和主动性.125第6期!!!!!!!谢!康!课程信息化系统观下 大学物理 课程改革的实验研究教师对实验的反思:由于采用了分层的课程知识目标及对应的学习任务表,学生学习的目的性更强,兴趣更高,每一个学生都充满信心的投入学习过程.也因此教师的课堂记录更加全面、细微,这有助于教师深刻的了解学生学习过程与学习中出现的问题;利用离线浏览器(Teleport Pro)后,学生的学习进度和效率有了较大提高,能更快捷地获得学习资源;利用网络提供的协商、交流工具没有真正发挥作用,很多学生都直接用言语交谈.3!实验实施的评价为了综合评价课程信息化系统观下 大学物理 课程改革的实验效果,本文在教学实践的基础上,采用单元目标测试的调查方式对试验班级进行全面的调查,并将调查研究的结果总结如下:3.1!课程单元测验的对比分析本次单元测验全班总计73人参加,其中参与第一阶段教学试验的32人,有效试卷73份.本试卷共五题,由于实验课程单元的内容有限,并没有对信息社会要求的所有能力反映出来,对比选取了五方面的能力,现将试卷批改结果统计见表1.表1!第一阶段实验组与普通组对照表!!!!统计数字题号!!!!参与第一阶段教学试验学生(共32人)试验组等级A 人数!比例!!等级B 人数!比例!!等级C 人数!比例未参与第一阶段教学试验学生(共41人)普通组等级A 人数!比例!!等级B 人数!比例!!等级C 人数!比例12681.3%618.8%00.0%3687.8%49.8%12.4%23093.8%26.3%00.0%2561.0%1639.0%00.0%32371.9%928.1%00.0%2663.4%1536.6%00.0%41031.3%1340.6%928.1%49.8%1946.3%1843.9%52165.6%825.0%39.4%2048.8%1126.8%1024.4%!!试题第1题是对学生对课程基本知识的掌握程度的考查.已知长直螺线管的长度,l 总匝数N,磁介质的磁导率 ,横截面积S,求解长直螺线管的自感系数L ,可以用自感系数的定义式求解,是对课程内容的基本概念和定义以及简单运算的考查.结论:参加基于四阶段学习过程模式的学生与传统的课程实施模式在对于课程基本知识的掌握程度这个层面上并没有太大的相差,并且都很高.四阶段学习过程模式对这类知识有效,但完全掌握这部分知识的同学人数略底于参加有意义学习的人数,这也说明我们在倡导四维一体学习方式时,也不排除有意义接受学习对一些知识的高效性.试题第2题是对学生对知识的应用及对实验现象解释的能力的考查.对纯电阻支路和电感支路的并联电路中,当总电键开关闭合和断开时两支路中的灯泡发亮情况的现象描述并解释.这要求学生对物理实验的现象进行描述并用所学知识解释实验现象.结论:基于数字化环境中学生在学习过程中通过实验模拟对实验内容及物理量得到了充分的理解,并能很好运用所学知识解释实验现象.这说明四阶段学习过程模式和四维一体的学习方式能让学生更充分体验物理实验现象以及领悟所观察的现象与所学知识之间的联系.试题第3题是对学生表现性课程目标获得情况的考查.举例说明涡电流的各种效应的应用,并指出是利用涡电流的哪种效应.这题能考察出学生在学习过程中是否对书本以外的课程信息资源进行了采集、分析和处理.一方面,从表的评判数据可看出,试验组学生获A 的比例明显高于普通组,另一方面,从试题的答案情况来分析,普通组的信息来源单一,基本上是来自于教材,答案也非常相似,都是关于冶金、加热、电磁阻尼,试验组的来源并非单一的教材,比如有些同学举了关于医学、机械部件制造等方面应用的例子.从以上两方面的分析来看,传统课程实施的缺陷就很明显了,学生不仅对所接受的信息不能加以理解和领悟,而且信息资源单一,接受的信息量非常有限,很多院校和我们一样所采用的教材是90年代出版的,这样陈旧的信息怎么能满足学生的学习要求呢,学生又怎么能适应信息时代科学技术高速发展的高要求呢?这是所有教育工作者不得不三思的问题,我们只有通过实现课程信息化,建设课程信息资源,打破教材是课程知识的唯一来源的状况.图1!创造性实验能力对比图2!相关信息资源的了解情况对比126赣南师范学院学报!!!!!!!!!!!!!!!!2009年试题第4题是设计一个RLC 电路,观察放电过程的电流的变化情况,这不仅要求学生全面掌握RL 电路和RC 电路暂态过程的知识和实验过程,还要求学生能用所学知识设计创新实验并预测实验现象,这在传统的课程要求上来讲是属于超纲要求,这里用来评价学生对所学知识的灵活运用程度和创造性实验能力.图1显示试验组的学生能完全设计实验电路并预测实验现象的学生比例是普通组的学生比例的三倍之多,能设计出实验的也明显高于普通组,达到71.9%.此外,从试题的答案可以看出,试验组的学生的设计电路更合理、更符合实际实验的要求,可操作性更强.例如合理的应用示波器观察电路中的某点的电位变化,从而反映电路中的电流变化情况.这足以说明四阶段学习过程模式和四维一体的学习方式加深了学生对知识的掌握,并且加强了学生进行实验假设、实验设计、实验验证和实验操作的综合实验能力.与课程知识相关的要求之外的信息资源的了解情况试题第5题假设要根据所学内容中的某个知识点进行探索研究,写出打算研究的知识点,研究哪方面,研究方法,研究工具,研究步骤以及预计的研究结果.这主要是考查学生对与课程知识相关的要求之外的信息资源的了解情况以及初步的科学研究能力,也反映了对课程知识理解的深度.图2显示出试验组的能提出完整、合理的研究设想的并作初步的研究计划的学生占65.6%,高出普通组16.8%,能提出初步设想的达到90.6%,也明显高于普通组.同时,对学生的答案情况进行分析也可以得出鲜明的对比,普通组中的学生大部分只限于对课程知识的深化或总结研究,而试验组中的学生提出的研究设想比较多样化,例如部分学生提出对涡电流在实践中的各方面的应用作调查研究,等等;此外在研究方法和研究工具方面具有同样的差别,试验组中的许多学生设想采用计算机仿真、实验研究等研究方法,这些在普通组是比较少见的.这说明四阶段学习过程模式和四维一体的学习方式扩宽了学生的知识面,培养了学生的信息意识和信息素养,也提高了学生进行科学研究的意识和能力.3.2!实验实施的评价的分析总结通过以上分析可以看出,基于课程信息化系统观的理论在实验中得到比较好的操作,在这个层面上它是可行的,四阶段学习过程模式和四维一体的学习方式是合理的、可操作性比较强,学习效果明显优于传统课堂教学,能够加强学生的知识运用能力、实验研究和科学研究能力、自学能力、信息素养和信息能力等各方面的综合能力的培养.4!关于课程信息化系统观下 大学物理 课程改革实施与结果的反思通过两个阶段的实验,不仅对课程信息化系统观的理论进行了实践检验,也对四阶段学习过程模式和四维一体的学习方式的可行性、操作性、实用性进行了检验和贴近教学实际的充实与修正,主要表现在以下方面;学习过程模式可以成为一个参考样式,有比较好的可行性、操作性和实际效果.虽然选择的实验内容和实验样本有待扩大,但我们认为它有代表性,能起到参考价值.课程实施能很好的完成基础性课程目标、伴随性课程目标、表现性课程目标的要求.提出的充分的自主学习,积极的体验学习、适当的探究学习,有效的合作学习四维整合的学习方式能获得教师、学生的认可和接受.本实验研究还处于初探阶段,还存在不足之处:由于实验的时间较短,实验样本比较小.很难更全面的评价课程信息化的整体效果,有待于进一步在各种课程中进行实践研究.参考文献:[1]!谢康,陈丽.论信息技术文化下的课程改革[J].中国远程教育,2005(6上):25-28.[2]!孙弘安.论课程信息化的系统观[J].中国远程教育,2009(7上):36-39.The Experi m entalResearch for College Physicson the Couse I nfor mati onizi ng TheoryX I E K ang(S chool of Phy sics and E lectron ic Infor m ation ,Gannan N ormal University,Ganzhou 341000,Ch i na)Abstrac t :The essay carries out t he st udy and reasea rch on the experi m ent operati on of co llege physics under the course i nfor m a ti onizi ng t heory .T he essay l ooks i nto the re l a ted feasibility and app licab ilit y o f the course inf o r m ati on i zing t heory i n acerdance w ith ex peri m ent data .K ey word s :t he course i nfor m ation izi ng theo ry ;syste m atic theo ry ;college physics ;exper i m ent 127第6期!!!!!!!谢!康!课程信息化系统观下 大学物理 课程改革的实验研究。