Advances in Education
Vol. 09  No. 02 ( 2019 ), Article ID: 29170 , 6 pages
10.12677/AE.2019.92026

Experimental Teaching Design of Electronic Motion Law in Electromagnetic Field Based on Seminar Teaching

Cunhai Liu, Ye Liu, Jilei Zhang, Mingyu Zhou

School of Basic Sciences for Aviation, Naval Aviation University, Yantai Shandong

Received: Feb. 16th, 2019; accepted: Mar. 1st, 2019; published: Mar. 8th, 2019

ABSTRACT

In this paper, the experiment of research on electronic motion law in electromagnetic field in college physics experiment course is designed by means of Seminar teaching mode, and the teaching link is divided into three parts: before class, during class and after class. The implementation process is organized in the form of discussion, reporting and summary of the issues in the group as the basic unit. This conforms to the advanced teaching concept, greatly exerts the subjective initiative of the students, and has achieved good teaching results.

Keywords:Seminar Teaching, Teaching Objectives, Study Situation Analysis, Scientific Literacy

基于研讨式教学的《电子在电磁场中的运动规律研究》实验教学设计

刘存海,柳叶,张纪磊,周鸣宇

海军航空大学航空基础学院,山东 烟台

收稿日期:2019年2月16日;录用日期:2019年3月1日;发布日期:2019年3月8日

摘 要

本文以研讨式的教学模式,对大学物理实验课程中的电子在电磁场中的运动规律研究实验进行了教学设计,将教学环节分课前、课中和课后三部分,以小组为基本单位进行问题讨论、汇报和总结的形式组织实施过程,这符合先进的教学理念,极大的发挥了学生的主观能动性,取得了较好的教学效果。

关键词 :研讨式教学,教学目标,学情分析,科学素养

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1. 引言

《大学物理实验》课程是我校本科各专业科学文化基础模块中一门必修的自然科学基础实践课程,在培养学生动手能力、缜密思维能力和自主创新能力等方面具有不可替代的作用。但长期以来,教师在教学中多采用传统的“讲授–接受”的教学方法,内容仅局限于教材,教师往往对照课件“独霸”课堂,主导一切,只注重单向的知识传授,学生只是机械的按照教师要求去做,而不能积极主动去思考问题,教师与学生之间的互动也只是简单的问题问答,这种传统落后的教育方式致使培养出来的学生不能满足现阶段岗位的需要 [1] [2] [3] ,学生在遇到难题时不是积极思考如何去解决问题,而是等着别人告诉自己如何去做,这既造成了教育资源的浪费,也影响了部队所需人才整体能力的提升,致使课堂教学与部队需要脱节。研讨式教学是以解决问题为中心的教学方式,通过由教师创设问题情境,然后师生共同查找资料,研究、讨论、时间、探索,提出解决问题办法的方式,使学生掌握知识和技能 [4] [5] [6] 。

2. 教学任务分析

2.1. 学情分析

本次课的授课对象是我院直通车学生。在此之前,学生已完成了涉及力学、热学、电学和光学等内容的9个基本实验项目的学习,对常用物理量的测量方法、误差和不确定度分析及数据处理都有了较清楚的认识,并且学生通过《大学物理》理论课的学习对电场和磁场对电子影响相关知识也有了初步了解。但从实验的角度来说,学生对电子产生途径、示波管灵敏度概念、电子荷质比测量、电聚焦和磁聚焦等问题还不清楚。此外,这个阶段的学生思维活跃,实验学习热情高,且对实验规律有了一定的了解,具备了独立开展实验研究所需的能力,迫切希望利用自己所掌握的知识来解决实际问题,不再希望教师进行满堂灌式的教学方式。

2.2. 教学内容的定位和特点分析

按我院《大学物理实验课程标准》规定,《电子在电磁场中的运动规律研究》实验是我院《大学物理实验》课程中的一个综合实验项目。通过本实验的学习,意在使学生从实验的角度来定性研究电子在电场和磁场中的一些运动规律,进而了解电子束的电偏转、电聚焦、磁偏转和磁聚焦的基本过程,并对示波管的电偏转灵敏度、磁偏转灵敏度和电子荷质比进行测量。这次授课选用研讨式教学方法,意在通过分组研讨的方式增强学生团结协作解决实验问题的能力,为后期学生独立开展设计研究性实验打下坚实的基础。教材选用张勇主编、国防工业出版社出版的《大学物理实验》,授课学时4个学时,授课时间120分钟。

3. 教学目标

3.1. 知识目标

在问题研讨和实验实做的基础上使学生对电场和磁场对电子的影响有直观的认识,对电子产生方式、灵敏度等基本概念、荷质比测量方法和电子束聚焦等问题有所了解,并在实验中完成灵敏度和电子荷质比的测量。

3.2. 能力目标

提高学生的语言表达能力、团队协作能力、问题研讨能力、实践动手能力和总结归纳能力,使学生能够利用所掌握的知识解决实验中遇到的实际问题。

3.3. 态度目标

使学生感受物理与科技结合的魅力,增强学生的学习兴趣,提高学生的科学素养,培养学生团结协作意识、竞争参与意识、扎实严谨的学习作风和研究探索的精神,提升学生解决复杂问题的思维深度和广度,体会物理要素对科学素养的影响和沉淀功效,感知创新思维和创新能力对解决复杂问题的作用。

4. 教学方法

实验采用研讨式教学方法,教学过程中采用以教师为主导、学生为主体的教学策略,充分发挥学生的主动性、积极性和创造性。

根据学生能力高低,在课前由教师将20人的实验教学班细分成5个小组,每个小组中有能力强和能力较差学生,每组指派一名组长负责小组成员间任务分配和组织管理。通过合理的分组可以使基础差和基础好的学生之间相互协作,共同进步。课上教师首先明确本次实验的目的,让学生在具体任务的驱动下进行学习,然后围绕本次课的实验目的,由教师将教学内容分成五个研讨主题,由组长负责组织小组成员对教师提供的问题进行研讨,研讨完成后各小组选出代表对本实验小组的研讨结论进行发言汇报,最后由教师进行点评。

5. 教学过程

表1,教学过程分课前、课中和课后三部分。课中环节分为7个小环节,其中在“提出研讨主题”环节,将本次实验任务的完成归结到对5个教学研讨内容的探究,在教师提出相应的探究主题后,各个实验小组进行分组讨论和研究,每个小组选出一名代表进行发言,汇报本小组的讨论结果,各小组汇报完成后,最后由教师对各小组汇报情况进行总结,对研讨的主题给出明确的结论。

Table 1. Teaching process

表1. 教学过程

6. 教学评价

图1所示,教学评价采用课上评价和课后评价相结合的综合评定方式。课上评价又分为小组内评价、小组间评价和教师评价三种,其中小组内评价是各小组组长的对组员课堂表现进行评价;小组间评价是各组组长对各小组的课上交流情况、问题探究情况进行评价;教师评价是由教师根据各小组整体课堂表现进行评定。课后评价主要是教师根据各小组提交的实验报告的格式的规范性、内容的准确性和分析的严谨性等内容进行评价。最后,由教师根据个人各环节得分情况计算出每个人的本实验得分。各实验小组打分表见表2

Figure 1. Teaching evaluation methods

图1. 教学评价方式

Table 2. Scoring table for evaluation of experimental group

表2. 实验小组评价打分表

7. 小结

本文将研讨式教学方法运用到实验教学中,极大调动了学生学习的积极性。在课堂组织过程中采用研讨式教学法组织学生对相关问题进行集中研讨,让学生敢于发表自己的见解,并进行组员之间、组与组之间的相互交流,增强了学生之间相互协作、相互交流的能力;实验评价采用课上评价和课后评价相结合的综合评定方式,极大增强了对学生综合能力的考量,充分调动了学生在每个教学环节的学习积极性;实验报告的撰写采用小论文的形式,这极大增强了实验结果总结的规范性,促使学生养成一个良好的初步科研成果总结的能力。

文章引用

刘存海,柳 叶,张纪磊,周鸣宇. 基于研讨式教学的《电子在电磁场中的运动规律研究》实验教学设计
Experimental Teaching Design of Electronic Motion Law in Electromagnetic Field Based on Seminar Teaching[J]. 教育进展, 2019, 09(02): 127-132. https://doi.org/10.12677/AE.2019.92026

参考文献

  1. 1. 孙宇航, 邹志纯, 孙建. 大学物理实验教学模式之探索[J]. 西安邮电学院学报, 2011, 16(S2): 163-165.

  2. 2. 马艳梅. 大学物理实验教学体系的改革与探索[J]. 中国电力教育, 2011, 206(19): 138-139.

  3. 3. 胡训美. 大学物理实验教学改革[J]. 科技信息, 2008(11): 37-38.

  4. 4. 郑毓康. 探究式教学的实践与反思[J]. 宁德师专学报(自然科学版), 2009, 21(1): 92-94, 105.

  5. 5. 刘家学. 高等数学教学中的探究式教学模式探讨[J]. 职业时空, 2011, 8(2): 87-88.

  6. 6. 何光宏, 韩忠. 大学物理实验探究式教学的思考[J]. 实验室研究与探索, 2011, 30(7): 292-294.

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