项目教学法在大学物理实验教学中的实践

在新课程标准下，高校物理实验课程的开展越来越受到重视，物理专业课程中实验探究占据一席之地，要求学生参与实验探究验证所学理论知识，加深对物理理论知识的印象。而实验课程的开展需要多方的协同合作，物理教师要革新教育理念，打破以往实验教学的局限，引入项目教学法，为物理实验课程注入生机，结合学生的学习情况划分呈现不同的实验项目，提供相关的实验器材，组织学生开展项目式探究，在沟通的基础上确定实验探究的方案，做好实验规划并开展实验操作，详细地记录实验现象，结合实验数据展开分析得出最终的结论，从中培养学生的科学思维，在物理实验探究中得到锻炼。

物理学科学习实验是不可或缺的，物理理论知识与实验有着密切的关联，高校要为物理实验室拨付更多的资金，配备先进的实验器材，为物理实验教学的开展做好铺垫。物理教师需要投入更多的精力，考量学生的物理学习进度以及动手能力，引入项目教学法调动学生的学习积极性，推陈出新带给学生新颖的学习体验，鼓励学生独立自主地思考问题，明确实验探究的目的和方向，精心设计实验的各个环节，在保障自身安全的基础上开展动手操作，保持充足的耐心认真完成每一项实验操作。在此基础上不断反思回顾，消除项目式学习中存在的问题，多角度思考强化学生的思维能力。

一、项目教学法在物理实验教学中的应用优势和原则

（一）优势

在以往的实验课程中，大学物理教师多通过演示实验来帮助学生理解抽象的物理概念，给予学生参与物理实验操作的机会寥寥无几，学生的动手实践能力无法得到锻炼，会限制学生物理核心素养的提升。部分物理教师在演示实验过后会组织学生开展实践操作，但是班级中学生众多，教师无法兼顾到每一位学生，多数学生的实验操作并不规范，错误的实验操作会影响最终的实验结果。而项目教学法在大学物理实验课程中的应用，能够弥补以往教学的不足，教师将物理实验进行拆解当作完整的项目，理论联系实际明确项目任务，激活学生的思维，循序渐进，在项目任务的引领下开展实践操作，能够激发学生的潜力，让学生在实践操作中得到锻炼。项目教学法的应用保障学生的主体地位，学生在教师的引领下参与实验探究，能够感知物理学科的魅力，对后续实验教学的开展产生积极的影响。

（二）原则

项目教学法在高校大学物理实验教学中的应用原则如下：项目教学法强调学生参与解决实际问题的过程。在大学物理实验教学中，可以选择一些与学生生活或实际应用相关的问题或挑战，让学生通过实验设计和实践来解决这些问题。项目教学法鼓励学生分成小组合作完成项目。在大学物理实验中，通过组队合作，可以促进学生之间的交流与合作，提高团队合作能力和解决问题的能力。项目教学法注重激发学生的学习兴趣和主动性，可以让学生自主选择实验主题、设计实验方案，并提供必要的指导和资源支持，鼓励学生自主探索和实践。项目教学法强调将理论知识应用到实际问题中，可以通过项目实践，让学生将所学的物理理论知识运用到实验设计、数据分析和问题解决中，深化对物理原理的理解。项目教学法重视学生的沟通能力和项目成果的展示，可以要求学生撰写实验报告或进行口头展示，分享他们的实验设计、实施过程和结果，培养表达和交流能力。项目教学法鼓励学生综合运用不同学科的知识解决问题。可以引入相关的数学、计算机科学等学科知识，培养学生的跨学科思维和能力。通过以上原则的应用，项目教学法可以促进学生的主动学习、探究精神和综合能力的培养，提高大学物理实验教学的效果和学生的学习体验。

二、项目教学法在物理实验教学中的应用路径

（一）项目任务规划，建立实验方案

新时期物理教师组织实验教学期间，要保障学生的主体地位，引入吸项目教学法优化课堂设计，明确实验探究的开展需要完备的方案，在设计实验方案时教师要扮演好引导者的角色，设计问题启发学生思考，引导学生分析实验的细节，提供其他的实验案例给学生以启发，让学生明晰实验操作的每一个步骤，以保障实验能够顺利开展。教师在提供实验器材的基础上，要发挥项目教学法的优势，启迪学生思考不断地完善实验方案，优化项目任务法，鼓励学生参与到实验探究中，在思考和分析中加深对物理知识的理解和掌握。以广西师范大学出版社新版教材《大学物理》为例，教师组织学生开展“塞曼效应”实验探究期间，以“塞曼效应”为切入点抛出问题，带领学生回顾相关的理论知识，明确开展实验探究的目的，借助高分辨率的分光器件馆观察546.1nm汞绿线在磁场中的分裂，测量分裂谱线的波数差等物理量。教师要介绍实验器材，让学生领受任务并开展集中讨论，适时地提出问题启发学生思考，带给学生学习启示，为后续实验操作奠定坚实的基础。若物理教师只为学生提供实验材料，引导学生结合所学知识自主设计实验，会带给学生沉重的学习压力，因此，教师要应用项目教学法加以点拨，在提醒中明确实验的注意事项，充分调动学生的主观能动性，结合实验设计任务开展构思，在师生协同合作下制定实验方案。

（二）项目任务实施，启动实验程序

在确定实验方案后，物理教师要将实验的过程进行分解，启动实验程序之前做好规划，观察学生的表现，及时调整，不断优化项目任务，保障实验教学顺利开展。教师要及时地为学生答疑解惑，解读实验目标、实验原理，结合实验器材讲授使用方法，引导学生进行演练，提高学生的动手能力，为后续执行项目任务做好充足的准备。教师要将学生当作教学的主体，在提出实验探究任务之后，借助多媒体呈现实验步骤，分解实验步骤，明确操作的注意事项，引起学生的重视，提高学生操作的准确性，保障学生的人身安全。物理实验种类众多，教师组织实践操作之前，可以播放演示实验，引导学生观察实验操作，接着依据实验方案组织开展多种实验探究，为学生提供实践操作的机会。以广西师范大学出版社新版教材《大学物理》中的“双棱镜实验”为例，实验开展的目的在于通过观察双棱镜产生的双束干涉现象，帮助学生进一步理解产生干涉的条件，学会用双棱镜测定光波波长。实验探究中需要运用到双棱镜、可调狭缝、测微目镜等器材，学生对于实验器材比较陌生，教师要加强指导，通过延伸操作帮助学生掌握使用方法，依据实验方案的引领组合实验装置，在理解实验方案的基础上动手操作，教师要关注学生的表现及时地加以指导。

（三）项目任务改进，优化教学组织

项目教学法在高校物理实验教学中的应用，能够带给学生耳目一新之感，学生依据实验方案开展实践探究期间，物理教师要注重观察和指导，不断改进项目任务，以保障实验顺利开展，优化实验细节引起学生的重视，规范学生的实验操作，以达到预期的目标。学生参与到实验探究中，经过磨炼，其思想观念会发生转变，认识到物理实验的复杂性。教师要加强与学生的互动沟通，对实验进展做出客观评价，指出学生在实验操作中存在的问题，改进项目任务，演示错误实验操作会带来的消极影响，引起学生重视。在前期设计项目任务时，教师大多站在整体的角度思考，忽视了学生的实践操作能力、学生间存在个体差异，教师需结合学生的实践操作情况做出调整，不断优化改进项目任务，提高学生操作的准确性，以保障实验结果准确无误。仍以“双棱镜实验”为例，班级中多数学生是初次接触测微目镜，在操作中存在疏漏，且操作方式多种多样不统一，针对这一问题，教师要先暂停实验，通过演示正确操作和错误的实验操作，让学生对比实验结果，引起学生的重视，知晓错误实验操作对实验结果产生的消极影响。教师要从调节共轴、调节干涉条纹着手，演示正确的实验操作，提醒学生注意测微目镜的使用，在开展实验操作时，首先要确定目镜的准确度及鼓轮转动读数增大的方向，并选取合适的初始点，在一次测量中鼓轮只能单向移动，严令禁止中途倒转，在调整实验器材位置时要注意干涉条纹应与竖直双线平行无视差，当测微目镜的数值到达刻度线零点后，应立即返回，以免损坏测微目镜，在教师的点拨和指导下，学生的实验操作会更加规范，能够有效地减少实验误差，同时帮助学生掌握多种实验器材的使用方法。

（四）项目任务展示，创新教学评价

在实验操作结束后，教师要做好后续的工作，结合项目学习任务鼓励学生展示自己的实验成果，结合实验得出的数据开展深入分析，总结经验教训，从中得到启发。在教师的组织和引导下，学生通过互动沟通能够互相学习借鉴，认识到自己操作中的不足，在后续的实验操作中避免此类问题再次出现。以广西师范大学出版社新版教材《大学物理》中“动态法测杨氏模量”这一实验为例，实验开展的目的在于应用动态悬挂法测定金属材料的杨氏模量，让学生学习使用图示法表达实验结果。在学生完成实验探究后，教师要鼓励学生分组展示学习成果，学生所使用的实验器材、实验材料并无差异，而最终得出的试验数据却并不一致，针对这一问题，教师要鼓励学生反思实验过程，梳理实验步骤，在反思中找出问题出现的原因，提醒学生在实验中需保持每次左右两个悬点位置对称、两根悬线保持平行和竖直；实验中实测的为样品的共振频率，其与样品的固有频率是不同的概念，需注意两者的区别；悬挂金属棒时要轻拿轻放，不能用力拉扯起振器和拾振器的挂钩；在实验前可先通过估算出铜棒和钢棒的共振频率，便于找到两者的共振频率。学生对于实验结果的呈现方式不一，教师要提出统一的标准，即采用图示法表示，并给予学生整改的时间，结合最终的效果给予学生正向的评价。

综上所述，高校物理教师在实验教学中应用项目教学法能够为课堂教学注入生机，给予学生实践操作的空间，教师要做好教学设计，制定项目任务启发学生思考，提供实验器材引导学生制定实验步骤，精心设计实验教学，在实施物理实验期间提醒学生安全操作，并记录实验现象，汇总实验数据，在项目式学习中帮助学生积累经验，锻炼学生的动手能力。物理实验与项目学习的融合，教师要结合课程内容提出实验探究的方向，激活学生的思维，共同制定实验方案，鼓励学生自主探究，让学生在实践操作中得到锻炼，在实验探究的基础上反思，展示实验成果，认识到其中存在的问题，在教师的指引下不断地优化，为后续实验的开展奠定基础。