“微课式”评价在大学物理实验教学中的应用

孟庆国 孙民华 张明义( 哈尔滨师范大学物理与电子工程学院)

[摘要]“微课”是一种充分利用现代教学手段、教学技能,并具有很强针对性、灵活性的教学方式。在大学物理实验教学中采用这种教学方式对实验教学进行考核评价。包括实验原理、实验过程、实验数据分析、实验结果讨论,通过这种教学方法的实施,收到了良好的教学效果。

教育期刊网 http://www.hebhy.net.cn
关键词]微课式评价;物理实验;教学方法

[中图分类号]G42 [文献标志码]A [文章编号]1008-2549(2016) 04-0080-02

基金项目:黑龙江省高等学校教学改革项目“‘课题体验与微课评价式’的物理实验教学模式的建立与实施”,项目编号:JG2014010850。

大学物理实验课是培养学生动手能力、实验技能、科学研究能力不可或缺的平台,它也是大学物理教学中不可缺少的教学课程。传统的实验教学方式多以模仿式、验证式、独立式为主,也就是学生主要是通过模仿老师讲解、操作的实验去验证书本中已经给出结论或现象的实验[1]。而老师考核学生实验课效果的方式多以实验报告的方式进行。这种考核方式缺少针对性,不能科学的评价学生实验效果和存在的实际问题。

“微课”是伴随教育信息化发展到Web2.0 时代而出现的一种全新的资源类型与课程表现形式,具有主题突出、高度聚焦,资源类型多样、应用情景真实,交互性强、使用方便,短小精悍、应用面广,半结构化、动态生成等特点[2]。目前,“微课”教学方式以其灵活并具有针对性等特点在大学各学科的教学中得到很好的运用,并获得了良好的教学效果,我们将这种教学方法运用到物理实验教学考核与评价中同样收到了很好的教学效果。

一实验课前“微课式”评价

1 实验原理、目的的评价

我们知道一节实验课能否成功,前提是实验原理是否清晰,实验目的是否明确,为此我们采取这样的方式,让同学们录制好下周要上的实验课的原理部分的视频,以汇报的方式上传至实验课群中,由老师或者群里的负责同学进行集体讨论评价。将原理部分分为4~10 分,只有获得6 分以上的同学,才有资格进行实验,若没有达到要求分数,则需要重新上传视频,在获得有效分数后才可以上实验课。在进行这个环节时充分发挥微课短小便捷的功能,让学生相互间进行交流探讨,也就是针对学生们上交的视频,他们可以进行网上交流,不但要弄清楚这样做的实验原理、目的,还要弄明白他的优缺点在哪里,这样做的目的就是让同学们在全面掌握实验原理、目的的基础上,清楚要用什么原理来做什么实验。当然他们也可以自己设计新的实验,不一定要和书上实验原理相同,只要原理正确具有可操作性就可以到实验室进行实验。这样一来同学们都要仔细进行原理分析,为下一步更好地实验做了很好的铺垫。

2 实验仪器,实验设计的评价

学生在熟悉了实验原理之后就要进行实验设计,他们要根据自己对实验原理的理解进行实验设计,首先是实验仪器的选择,分析这些实验仪器可以进行哪些参量测量,他们的适用范围是否满足实验的要求,例如长度测量,我们都知道千分尺是测量长度的工具,但是它的适用范围是可直接测量,并且精度在千分之一毫米,如果我们要测量的物理量不能进行直接测量,或者所需测量的量值超过千分尺的精度就不能用它进行实验。例如伸长法测量杨氏模量的实验中,我们所需测量的细铁丝变化很小,不能进行直接测量,那么学生在选择实验仪器时就不能用千分尺进行实验。这个环节也是需要同学们将所选择的仪器及其在实验中所需进行测量的物理量进行阐述,同样要以视频的“微课”的方式进行上传汇报。在实验设计上主要是看他们的实验手段、原理分析是否正确,是否具有可操作性。同时学生们要在微课视频中给出实验设计图,其中包括实验仪器连接、实验步骤设计、实验原理分析。这一部分中实验步骤设计尤为重要,这不仅考察学生们对实验的了解情况同时也体现出他们针对这个实验选择什么样的实验手段,因此在微课汇报时这里是阐述的重点,也是展示的重点。以上这些展示都通过后学生方可进行实验操作。

二实验过程的“微课”评价

1 实验操作的评价

学生们在进行实验操作时,要上传关键仪器的使用、关键实验步骤操作的视频,以“微课”展示的方式在群里进行汇报。这其中主要是考察学生对仪器的使用是否合理,选择条件是否科学。例如利用迈克尔逊干涉仪进行激光波长测量的实验中。同学们在迈克尔逊干涉仪产生等倾干涉条纹的调节时微调旋钮使用是否合理,是否产生回程差,对实验都会产生很大的影响。这一部分主要考察同学对仪器的熟悉程度,包括他们的使用范围,精度是否合理、误差是否在允许范围之内等。

2 实验现象的展示

在完成实验过程后实验现象的展示也是非常的重要,以往一些同学抄袭别人的实验数据,他们并没有观察到实验现象。而通过实验现象“微课”展示可以避免抄袭实验现象的情况。每个同学都得根据自己的实验操作与现象进行分析,各组的实验变量值可能不一样,那么在出现实验现象的对应值也是不一样的,因此,同学们都会认真对待实验现象的问题,并且在汇报展示时,本组的同学都要参与汇报,避免一个人做实验大家都完成的现象发生。例如,利用示波器进行李萨茹图形的展示实验。因为产生李萨茹图像时每组的参考频率是不一样的,那么你产生图像时对应的频率也不可能一样,但只要他们满足各图像的比例即可。另外在实验现象的展示中还要有现象对比与分析,这主要是由于实验参量变化,实验条件改变时引起的实验现象变化。这一部分充分展示你的实验设计是否合理、实验步骤是否正确、实验理论是否完善。其实每一个实验在改变参量时都会产生实验现象的变化,这其中往往包括了一些我们在进行实验理论分析时所不能预见的现象。而这些现象的分析才是同学们认清实验本质的关键。因此这一部分也是微课评价物理实验展示的重点。

三实验结果的“微课”评价

1 实验数据的“微课”汇报

学生完成实验过程后的实验数据是反映实验效果的一种有效手段,数据是否科学合理往往预示着实验是否成功。在这一步的“微课”汇报中要求同学不仅要上传实验数据,还要有相应的实验图像、表格、曲线等数据分析。尤其是对于一些产生偏差的数据学生们要给出产生的原因,并提出改进意见,这对学生们真正掌握实验有很大的帮助。另外,实验图表也是反应同学思路是否清晰的一种方式,你在设计表格时要看考虑各变量与实验数据的对应关系,以及对实验结果的影响。所以一份合格的实验数据是反映学生们是否清晰地知道各变量对实验的影响。同时同学们在“微课”汇报时还要给出这些实验数据是在什么实验条件下得到的。

2 实验数据分析的“微课”汇报

[本文来自于www.hebhy.net.cn]实验数据分析在实验评价体系中占有重要的地位,因为在数据中可以反映出实验设计的合理性、试验方法是否正确,产生的误差是否在实验要求范围内等信息,所以实验数据分析是非常重要的。在学生进行“微课式”数据分析时不仅要给出数据所反映的规律,还要结合图、表给出他们的关系,分析产生误差的原因,以及因实验设计、实验仪器所产生的不确定度[3]。对于一些无法得出真实关系的实验数据我们还要让学生通过数值模拟等手段例如MATLAB 软件,它不仅可以模拟实验数据,还能得出一些无法在实验室中得出的场图,这些都要求同学们在微课汇报时予以展示。同时在汇报时要有教师点评,实验数据是否真实科学,根据学所设计的实验能否测量出科学数据,要针对学生的具体实验提出有针对性的问题,帮助学生更好的分析实验,分析实验数据,得出科学、合理的实验结果。对于一些实验中产生的实验误差数据也要做重点分析,分析他们产生的原因。这些都要包括在实验数据分析的“微课”汇报中。

四微课式评价的结构分析

通过以上分析我们不难发现,微课式评价各个环节之间是相互关联,相互合作的一个整体。我们总结出如下关系图:

从图中我们可以看出微课式评价的实验课课前评价、课中评价、课后评价是相互联系的,只有完成课前的微课评价才能开展课中的实验,在完成了课中实验评价后才能完成课后的实验评价,缺一不可。通过这种实验评价方式我们可以将一个同学整个实验过程以视频资料的形式保存起来,同学们也可以微课共享的方式在网上进行互相交流学习。

总之,通过“微课式”评价的应用,学生们在上实验课时的积极性提高了,主动参与实验的意识也有了很大的增强。“微课式”评价的应用使得他们在实验原理、实验过程、实验数据分析等环节越来越科学规范,总之,采用微课评价式的实验教学手段,大大提高了学生们对实验课的认识,也得到了他们的重视,目前一些学生所撰写的小论文已经在省级刊物发表,使大学物理实验课真正成为提高学生们科学实验技能的平台。

教育期刊网 http://www.hebhy.net.cn
参考文献

[1]吴婵.关于微课对优化高校教学效果的思考[J].科教导刊旬刊,2013(10):17-18.

[2]陈心中.关于微课设计的几点思考[J].教育研究与评论,2013(11):11-13.

[3]谈潘攀.将微课应用于高校计算机教学中的几点思考[J].科教文汇旬刊,2014(16):75-76.

浏览次数:  更新时间:2016-09-23 13:40:15
上一篇:浅谈山区初中物理的实验教学
下一篇:大学物理教学培养学生科学素质探讨
网友评论《“微课式”评价在大学物理实验教学中的应用》
相关论文
Top