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摘要：近代物理實驗是普通高校開設的一門完整和系統的綜合性、前沿性學科，主要培養學生的科學素養和物理思想。在對近代物理探究型實驗的作用進行介紹和近代物理實驗教學的層次進行分析的基礎上，對探究型實驗類型的教學進行了探討。

關鍵詞：近代物理實驗；探究型；實驗教學;教學體系；教學模式

近代物理實驗教學指學生利用先進儀器設備在人為控制條件下引起實驗對象或現象的變化，主要通過觀察、測定、分析、設計等獲得知識、發展能力、養成素質的教學活動［1］。普通地方本科院校的近代物理實驗的主要特點在于種類繁多、實驗室分布較廣、實驗儀器精密，這給近代物理實驗教學帶來相當大的難度。目前，實驗教學的歷程已經由起始階段過渡到發展階段，起始階段的特征表現為，教師指導學生通過基本操作訓練來掌握物理知識、基本方法和實驗技能；實驗教學的發展階段的特征可以概括為“三個自主”，即自主實驗、自主操控實驗過程、自主分析實驗結果。其目的是培養學生自主創新能力。發展階段充溢著國內物理實驗教學老前輩們的睿智和敬業精神，今天的物理實驗教學水平均是基于前人打下的良好基礎，我們更應該穩步發展，與時俱進［2］。

一、近代物理探究型實驗的作用

近代物理實驗教學是大學物理教學的重要組成部分，同樣是教學建設的重要內容以及教學創新的重要領域。普通高校開展的近代物理實驗大多是以物理學發展歷史上最具代表性并對物理學發展起著重要貢獻的著名實驗為原型開展起來的。近代物理實驗在實驗技術和實驗方法上均具有顯著的時代性、兼容性、前瞻性和擴展性等特點［3］。近代物理實驗綜合了大學物理中力、熱、電、光等基礎知識，涉及近現代物理前沿課題，它是物理學中的樞紐，是學生鞏固物理學基本知識的基本前提和保障，也是探索物理學新興世界的關鍵所在。值得一提的是：學生掌握物理學中各種基本技巧和實驗思想，對學生創新意識及物理現象的觀察能力和分析能力的培養均大有裨益［4］。近代物理探究型實驗教學是對整體本科大學物理課程理論教學的深化和拓展，它不僅系統地整合學科知識體系，而且還延伸到物理學前沿，讓近代物理前衛思想和古典物理學基礎知識有機結合，打造出一個學生自主學習、自我探尋的新型實驗教學模式，其重要性和意義更加突顯。近代物理實驗中的探究型實驗是實驗教學模式的創新舉措，也是本課程進一步拓展和延伸的重要體現。近代物理探究型實驗教學過程更加注重科研成果與實驗教學的關聯，提高探究型實驗教學效率是轉化科研成果的有效途徑［5］。總之，近代物理中的探究型實驗教學促進了高校物理實驗室健康、全面和深層次地發展。

二、近代物理實驗教學的層次

不同的實驗類型能夠鍛煉和培養本科學生不同的實驗能力，包括基本技能、綜合能力、創新能力。在近代物理實驗教學實踐中,通常設置的實驗類型或者是實驗層次略有不同。基礎練習型主要是培養學生對物理概念和原理、基本方法、實驗技術的能力。綜合型則是運用物理學中的原理及規范的實驗操作來完成實驗鍛煉。探索研究型是所有實驗類型中層次較高的，不僅要求全面理解實驗原理的基礎，而且更加注重探索新知識和新技能。由于高校之間實驗條件和師資力量的差異，開設近代物理實驗的項目和類型也大相徑庭。在發達地區的重點高校，基礎練習型的實驗較少，所以又把實驗類型分為設計型、研究型、開放型。這種分層次的實驗教學是在面向本科學生的物理實驗教學中實施以學生為主體，教師為主導的教學的有效途徑［6］。針對物理實驗教學的實際情況，包括學生物理實驗基礎能力、教師運用的教學方法、教材的選用等因素，為了解決實驗教學中存在的各種弊端，在大學物理實驗教學中采用層次性教學模式是解決問題的關鍵，層次性教學模式把物理實驗分為基礎層實驗、提高層實驗、設計層實驗，層次性教學更符合學生的學習規律和有利于提高學生的學習效果，增強學生的科學素養與能力培養［7］。由于教師科研的偏向性及近代物理實驗特色，部分高校在上述類型的基礎上開設了仿真實驗。概言之，仿真實驗是通過網絡技術把實驗設備、教學內容、教師指導和學生操作有機結合形成一部活的、可操作的實驗教科書，擴大了實驗教學的空間，打破了教與學、理論與實踐、課內與課外的界限［8］。加強對基礎型、綜合型、探究型實驗內涵和特征的研究，尤其是提高探究型實驗在近代物理實驗中的比率，既能培養學生綜合實踐能力又能提高學生創新意識。

三、探究型實驗類型的教學探討

驗證型實驗主要針對學生基本實驗技能的訓練，側重對理論的驗證；設計型實驗則是由學生根據實驗基本前提自主設計完成實驗；而探究型實驗是對學生發現問題、分析問題、解決問題的全面訓練。在近代物理實驗教學過程中，為了激發學生主動學習物理實驗的興趣，提高其自主學習的能力，培養學生在今后工作中獨立科研的習慣，高校應該有針對性地引入探究型實驗教學。第一，在近代物理實驗中，少開設驗證型實驗，多開設探究型實驗。多數高校在低年級已為本科生開設的普通物理實驗（力、熱、電、光）大部分為驗證或者設計型實驗，完全可以滿足基本的實驗技能方面的鍛煉。第二，在普通物理實驗教學中，教師主導多，學生基本按照規定程序完成實驗。由于學生自主空間太小，所以應該為高年級（大三或者大四）多開設探究型的近代物理實驗類型。第三，轉變實驗教學模式，引導學生養成自主學習的習慣。讓學生自主體驗以問題為切入點，以實驗過程作為解決問題的具體途徑，自主構建知識體系、增長技能、發展能力。教師在實驗教學過程中應引導學生自主提出問題、自主設計、自主解決問題，引導學生掌握促進自我發展的學習方法，促進自我發展。根據近代物理實驗條件，結合學生自身的科學素養，依附于教師科研項目，高校應該科學地設置探究型實驗課程。在近代物理實驗教學中，多鼓勵學生積極思考、大膽探索和認真完成實驗，使學生積累物理現象并有正確的思考，能在掌握知識的同時，逐漸形成嚴謹的科學態度和實事求是的品質。最近五年，考慮到儀器的使用情況、大型儀器的價格以及師資的配備，貴州師范學院物理與電子科學學院開設的近代物理實驗有氫光譜及光譜分析、富蘭克－赫茲實驗、微波測試系統的調試與微波基本測量、鎖相放大器的使用、等離子體氣體放電、激光全息實驗、塞曼效應、密立根油滴實驗、核磁共振、電子自旋共振、光速測定共11個實驗，詳見表1。每個實驗都分配4學時，主要涉及的實驗類型為驗證型、綜合型、探究型，開設比例大致為1∶1∶2，其中探究型實驗占約一半。

四、結語

總體而論，近代物理探究型實驗教學有利于突出學生主體地位，能自主構建物理學知識體系和突出探索研究，能培養學生的實踐能力和創新意識。在近代物理實驗教學過程中，不但要強化學生專業基礎，處理好學科發展與基礎實驗的關系，綜合力、熱、電、光等課程的訓練，協調經典與創新的關系，還要在條件有限的前提下精選近代物理實驗內容，不斷充實新的物理前沿內容及開設與科研相結合的實驗項目，突出學生探究能力的培養、注重銜接科研、鍛煉獨立自主的科學探究精神以加強學生的學科思想。總之，在近代物理實驗教學中，結合學生科研訓練計劃、學科競賽等，以培養基本技能為主的基礎性實驗課與以培養學生創新意識為主的探究性實驗有機結合，盡可能體現“探究”理念。追求卓越，為培養創新型人才打下基礎。務必做到做好突出設計，銜接科研，綜合培養，強化創新意識和學科思維。建設具有地域特點和高校特色的近代物理實驗教學體系，形成一個從低級到高級、從基礎到前沿、從單一接受知識到綜合能力培養的實驗課程。

參考文獻:

［1］周筑文,陳德良,楊佚沿.新編近代物理實驗［M］.吉林:吉林大學出版社,2017:1-2.

［2］馬世紅,汪人甫.國內高等學校物理實驗教學研討會歷史回顧［J］.大學物理,2014（33）:35-41.

［3］麻煥鋒,董若穎.拓展近代物理實驗提高本科生創新意識［J］.大學物理實驗,2013（26）:120-122.

［4］劉富池,孔文婕,覃以威,等.近代物理實驗培養學生創新能力探討［J］.實驗科學與技術,2011（09）:114-116.

［5］印莉萍,祁曉廷,劉祥林,等.堅持科研成果向實驗教學轉化提高探究型實驗教學的效率［J］.實驗技術與管理,2005（22）:4-6.

［6］霍劍青,王曉蒲,湯家駿,等.分層次的物理實驗教學研究［J］.實驗室研究與探索,2009（28）:232-235.

［7］屠華.大學物理實驗層次性教學與學生能力培養的研究［J］.實驗室科學,2015（18）:117-119.

［8］劉向陽.近代物理實驗教學改革研究［J］.實驗科學與技術,2009（04）:65-68.

作者：楊佚沿；吳旭普單位：貴州師范學院