物理实验论文集锦(15篇)
在学习和工作的日常里,大家对论文都再熟悉不过了吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,以下是小编整理的物理实验论文 ,欢迎大家分享。
物理实验论文 1
新课程标准中加强了物理学科实验教学这方面的要求,这也说明了物理实验在物理这门学科中的重要性。初中物理是学生们刚进入对物理这门学科的学习中,学生们对这门学科还处于懵懂状态,因此,此时他们是最具有可塑性的,加强他们的实验教学有助于他们对基础知识的巩固,同时也有助于开发他们的创造力。但是我国现阶段的物理实验教学还是存在很多问题,下面就来一起看看这些问题的具体情况和它们的应对措施。
一、传统实验教学通常以教师讲解为主,改进应该以学生讨论为主
在传统的物理实验教学中,上实验课的时候,教师都是根据实验讲义将实验内容讲解给学生听,然后将实验演示一遍给学生看,其实,根据这样的教学模式,我们可以看出这样的教学模式并不利于学生的学习,学生们太过于被动地接受实验知识,这也违背了实验课开设的初衷,并没有达到实验课的教学效果。
因此,在物理实验课改进过程中,应该以学生为主,让学生以小组的形式展开讨论。初中生都是十五六岁的年纪,正处于对什么事务都感到好奇的年龄段。对于新的知识也是非常容易接受的,教师可以把一些学生实验和演示类的实验改成是探索式的实验,可以将学生分成几个小组,每个小组分别进行讨论,进行教学实验步骤更高层次的探讨,教师将实验的课堂交给学生,学生在不断猜测探索中学习,开阔了他们的视野和思维空间,同时又锻炼了他们的创新能力,在动手的过程中,将课堂所学的知识成功运用,又巩固了所学的课堂知识,这对于刚开始进行物理学习的初中学生来说,这是很有利于他们日后的学习的。
例如:学生在做《探究平面镜的成像的特点》这一实验时,教师可以先向学生讲解实验的原理部分,剩下的在实验仪器的选取和操作、实验现象的观察、实验数据的.记录和处理等这些环节,教师可以采取指导的方式,让学生们自我探索,相对独立的完成实验,在探索中找出平面镜的成像具有什么样的特点,这样学生们开动脑筋进行操作得出的结论会让他们很有成就感,对于平面镜的成像知识他们会记得更牢固,这对于开阔学生的思维都是有很大帮助的。
二、传统的物理实验太拘泥于教材,改进应该敢于质疑敢于探索
实验中,有许多实验的操作比较繁琐,甚至现象不明显,在传统的物理实验教学中,教师根据教材进行实验,遇到这些实验现象不明显、操作比较复杂的实验时,教师通常选择自身演示,进而让学生进行观查。教师太拘泥于教材对于实验的讲述,从而不能让学生更明白的理解实验内容和实验原理,不利于学生的多方面发展。
在对于初中物理实验教学方式的改进中,教师应该鼓励学生敢于质疑教材,在不违实验原理的知识的情况下,敢于指出教材的不足之处,同时改进教材中的不足,提出合理的实验方案。这样是很有利于培养学生们的思考和创新能力的。
例如:在测试物体密度的实验过程中,教材会要求准确测量一杯果汁的密度,这时教材给出的实验操作是测出烧杯的重量,倒入果汁,再次称重,从而得到果汁的重量,然后将烧杯中的果汁全部倒入量筒中,测出果汁的体积,进而计算出果汁的密度。乍一看,这个实验是没有什么问题的,但是学生在做实验过程中就发现烧杯壁上会有残留的果汁,并不能全部倒入量筒中。这时,学生就想出了一个更加合理的方案:将果汁倒入烧杯中,然后进行称重操作,倒出一部分的果汁到量筒中,然后测出该部分果汁的体积,然后将烧杯中剩下的果汁和烧杯一起称重,两次称重之差就是测量出体积的果汁的重量,此时根据公式就可以计算出果汁的密度。这样学生开动了大脑,既完成了实验内容,又成功避开了教材中实验方案所带来的误差。
三、传统的物理实验教学中实验器材和教师的实验水平有限,改进充分利用有限资源
就我国现阶段的初中物理实验器材的确是有限的,因此,学生可以利用所学的知识自己制作实验仪器,例如,实验中的放大镜、天平、游标卡尺、气压计都可以自己进行制作。虽然,这些自制的实验仪器不能投入实验中,但就从外观结构来看,它们与实物都还是大致一致的。在一部分的演示类的实验中,学生可以用自己自制的仪器进行实验,同时用标准的仪器进行实验,把两者进行对比,在教师的指导下,找出自制仪器不能使用的根本原因以及与标准仪器的差距,并进行改进,在不断改进中进步,在一些精确度要求不高的实验中可以运用自制的实验仪器进行实验。这样可以调动起学生们的积极性,同时在使用他们自己制作的仪器会增加他们的自豪感,这样他们会对实验更加的热情,教学效果也会变得显著。
就目前我国的教育体制来说,教师仍然是课堂的主宰,因此物理实验教师应该具有丰富的专业知识和良好的实验素养,更何况物理本就是一门需要不断探索的学科,因此,教师的表现是整个课堂教学质量的关键。实验教师应该将实验的设计、实验原理、实验内容以及步骤等熟记于心,在进行上课之前,教师自己也应以身作则,做一遍实验,将实验原理弄清楚,以及实验过程中可能会出现的状况进行总结,对实验原始数据进行分析和处理,找出实验值和理论值的差距所在,并研究出现这种误差的原因是什么,只有教师自己对实验掌握的透彻了,才能更好的指导学生。同时,教师应该多去参加一些与其他学习教师的讨论,多去听一些专业物理实验的讲座,这样更有助于提升教师的实验素养,从而能够更好的去指导学生。
四、结论
通过以上的分析可知,在初中物理实验教学中,教师应该培养学生在实验中的学习和创新能力,在教学改进的过程中联系学生学习的情况,找到最适合学习的实验方法,为学生进一步学习物理知识打下坚实的基础。综合来说,是要提高学生的自主学习探索的能力,在教学中以学生为主体,让他们在兴趣中学习知识,这样,有助于学生对于知识的吸收,提高课堂教学的效率。
物理实验论文 2
摘要:在“大众创业、万众创新”的时代背景下,大学物理实验教学改革要仅仅围绕着“培养具有创新精神和创造能力的人才”这一宗旨展开,改变传统应试教育人才培养模式,为我国社会经济发展提供人力资源支撑。本文主要从教学目标,教学评价,教学模式、教学技能和教学组织形式等方面分析当前我国大学物理实验教学普遍存在的问题,并提出优化建议。
关键词:高等学校;双创;创新能力
一、重塑大学物理实验教育目标体系
当前我国大学物理实验创新能力教育目标主要存在阐述模糊,缺乏可操作性的问题。要明晰创新能力教育目标,首先要了解什么是创新能力。创新能力主要包含知识结构与认知能力、创新思维、创新人格等要素。其中,知识结构与认知能力是创新的基础。创新需要的是富有活力的知识,即在解决问题过程中,能被快速而有效提取,并创造性地使用高质量的知识。而创新思维是发现新问题、形成新想法的认知加工过程。创新人格是创新行为的动力系统,主要表现为:对新事物有强烈的好奇心,勇于探索;求知欲旺盛,知识面广;人格独立,不从众,不轻信;专注力强,不易受周围干扰。因此,大学物理实验教学目标体系中应从知识与认知能力,创新思维,创新人格这三个方面分层次具体阐述创新能力教育目标。
二、完善教学评价体系
教学评价本身不是目的,而是作为社会选拔优秀人才的手段,体现了社会对人才培养的要求。另外,教学评价还具有导向和激励作用,教师和学生会根据教学评价标准,调整自己的教学和学习活动的方向。传统大学物理实验教学评价体系,内容上以客观题为主,强调答案规范化、标准化,缺少主观试题,没有学生自由发挥的空间,不利于发散思维和批判思维的培养;方式上缺乏多样性,多以笔试为主,主要考察学生对基本实验原理和方法的掌握情况,忽视对学生实验操作能力的评价。传统评价方式多以卷面成绩来评价学生,忽视综合能力导向的教育目标设置,直接导致学生过分关注实验原理的理解和实验结论正确与否,整个实验过程只是机械地按照书上的步骤操作,缺少怀疑和探索精神,课堂参与度不高,阻碍了学生创新性的发展。“双创”社会背景下,大学物理实验教学评价,一要进行终结性评价,笔试要加大主观试题的比重,不完全以标准答案评价学生,同时还要增加“操作考试”,主要考察学生动手能力;二要进行过程性评价,把学生在平时实验课堂上的行为表现(例如是否提出新的实验方法,是否质疑实验理论或结论,是否设计实验改进方案,甚至是否爱护仪器,是否有良好的实验素养等)纳入大学物理实验教学评价体系,并进行细化,形成易于操作和把握的具体指导方案。
三、培养合格的教师队伍
教师作为教学活动的重要参与者,自身的素养对学生成长和发展有着深远的影响,直接决定了教学改革的贯彻实施和成效。因此,要培养学生创新性,首先要打造一支学术过硬又懂得教育的专业教师队伍。
(一)教师的知识储备要求
当前由于只有少数高校教师是师范院校毕业,大多数教师都没有系统学习过教育学方面的知识,而且高校对教师的评价过多地集中在学术水平上,往往把发多少SCI和EI文章作为评价教师的主要指标,导致高校教师只知“教书”,不知“育人”。“双创”时代作为一名合格的人民教师,只具有深厚的学术造诣还远远不够,还应该多学习教育学和心理学知识,提升教学能力,从学习“如何教”转变为“如何促进学生主动而有效地学习”,精通育人之术,促进学生身心全面健康发展。为此,相关职责部门除了要定期组织教师进行教学培训外,不妨把教学技能纳入教师评价系统,只有这样才能更有效地促使教师更新教育理念,掌握新的教学方法,提升教学技能。创新人才的教育目标才能真正落到实处,深深烙印在每一位高校教师的心中。
(二)教师的职业素养要求
“双创时代”对教师的职业素养提出新的要求:一是师德方面,要热爱教育事业,关心学生身心发展,建立良好的师生关系;二是学生培养方面,要尊重学生个性发展,给学生创造相对自由和宽松的学习环境,成为学生的良师益友。学会聆听学生的“奇思妙想”,发现其中闪烁的创新光芒,还要培养学生思维的独立性,鼓励学生对实验结果大胆猜想,勇于质疑实验理论的真伪,对书本上的知识,保持怀疑的批判继承态度,更要培养学生的自主性,给学生适当的独立思考时间和空间,提供科学研究的平台和帮助。
四、建立研究性教学模式
传统大学物理实验主要教学模式是,教师首先讲解实验原理和实验内容,实验仪器如何操作,实验有哪些注意事项,然后学生动手操作,同时教师答疑。此种教学模式,有利于学生掌握基本知识和基本技能,但阻碍了学生创新性的.发展。教学中,由于缺乏教师的有效引导和组织,学生只是机械地按照书本上的实验步骤操作,以完成实验任务为目的,缺少学习热情,课堂投入度不高,课堂气氛僵化。为了避免传统教学模式的弊端,教师不妨把整个教学任务分割成有内在逻辑联系的多个小目标,通过一个个小目标的实现,最终完成整个教学任务。每个教学阶段,教师根据任务的特点可以采用提问、小组合作、课堂讨论和实验论证等方式组织教学活动,调动学生积极性,激发学生兴趣和好奇心,引导学生积极思维。教学中,提问尤其重要,根据教学需要,教师的问题既可以是具有指向性的,引导思考的方向,帮助学生解决问题。也可以是给学生设置障碍的,加强思考的深度。还可以是开放性的,扩展思考的空间,培养学生发散思维。大学物理实验教学模式要以研究为基础,强调教学过程的探究性,建立充满活力的课堂氛围。在这一过程中,学生作为知识的探究者,在教师的引导下,通过发挥自己的聪明才智,“发现”知识,提升能力,不断积累方法与经验,获得成功与失败体验,形成创新意识,最终得到成长和发展。
五、注重小组分工合作的学习方式
分工合作的学习方式是在教师的监督与指导下,小组每位成员承担一定的工作量,经过所有人共同努力,最终共同完成教学任务。这种教学组织方式主要有两个特点:一是分工明确,根据能力给每位小组成员分配任务,使每个人通过自己努力能够完成任务,既尊重学生之间的个体差异,又保证每个学生都有发展空间,体现个性教育。由于小组之间存在激烈竞争,为了完成共同目标,强烈的使命感和荣誉心会促使他们积极投入到学习活动中,提高了学生的课堂参与度;二是合作交流,不同于教师的绝对权威,学生之间是平等关系,在友好融洽的课堂氛围中每个人都敢于发表自己想法,聆听他人见解,这一过程中学生的语言表达能力和主体性得到发展。通过与他人交往,学生之间相互学习,积累学习经验,互相促进、共同进步,人际交往能力得到提高。
小组分工合作学习在大学物理实验教学,特别是在研究性实验和开放性实验教学中尤为重要:一是有限的教学时间和复杂的实验任务之间矛盾,需要学生相互配合,共同完成。二是培养学生自主性,提高教学质量的要求。三是社会发展的需要。经济全球化背景下,社会需要具有良好沟通能力和团队合作精神的全面人才。四是创新的需要。创新的产生是一个非常复杂的过程,包括不同个体的分工合作,不同观点、想法相互碰撞。学生在交流中表达自己的观点和看法,是不同的思维相互碰撞,形成新想法的过程。综上所述,“双创”社会背景下,高等教育与社会经济发展之间的关系越来越紧密,要提高学生的批判性思维和创造力,大学物理实验教学要进一步转变教育目标,以培养学生创新能力为导向;教师要设计多样化的教学活动,提高学生参与度;要用开放式的问题引导学生思考,培养思维能力;要通过理论联系实际,提高学生解决实际问题的能力;要建立促进学生全面发展的,具有可操作性的评价体系;要改革教育管理体制,为学生创新能力培养提供制度保障。
参考文献:
[1]梅红.创新支持是否改变了在校大学生的创新行为[J].复旦教育论坛,20xx(6).
[2]吴淑芳.大学教育与人的创新素养发展[D].华东师范大学博士学位论文,20xx.
[3]张庆林.创造性研究手册[M].四川教育出版社,20xx,12.
[4]郑清春.高校创新教育的内涵、问题及路径选择[J].黑龙江高教研究,20xx.
物理实验论文 3
[摘要]在初中物理教学中,实验教学的作用不容小觑,对物理教学整体教学效果的影响也是非常显著的,是提高物理教学水平的重要途径。通过开展物理实验教学,可以将物理理论知识与实际生活充分结合在一起,而且对于学生创新性思维能力的提升也是极有帮助的,促进学生的全面发展。本文主要以初中物理实验教学的创新与突破为论点,重点阐述几点针对性的建议。
[关键词]初中物理;实验教学;创新;建议
一、初中物理实验教学中存在的不足之处
1.缺少较为多样化的物理实验教学模式
在实验教学模式方面,学生的主体地位没有得到体现,仅仅通过看或听来理解物理知识。在分组实验中,学生按部就班地按照教师的实验步骤进行实验。在整个实验过程中,学生的操作比较机械化,不利于创新思维的培养。造成这种现象的原因,包括以下两点:其一,在课程安排上,物理课程安排的课时比较少,没有给予学生充裕的实验探究时间。其次,一些实验需要较长的时间来完成,实验现象并不显著,学生的学习热情并不高,比如在水的沸腾实验中。
2.缺少较为充足的教学资源
根据相关调查研究发现,现阶段,一些实验仪器和物理实验器材较为落后,与实验探究中的要求严重不符,这一现象在贫困地区更为严重,诸多学校并没有积极开设实验课,或者虽然开设了实验课,相关的教学仪器和设备也比较匮乏,不利于学生动手实践操作技能的培养。3.缺少多样化的实验教学评价方式现阶段,初中物理实验能力的测试仍然以传统中考前的实验考试为主,根据相关调查研究发现,大多数学生认为实验操作能力测试形同虚设,因此,实验教学的开展效果并不理想。同时,在实验教学考查内容中,没有对学生的实验动手操作能力进行考查,实验教学评价方式是比较单一、片面的,缺少考核学生实验操作能力和探究能力等方面的高度重视,学生实验素质的培养严重受阻。
二、初中物理实验教学的创新建议
1.采用科学的物理实验教学模式
在引入新课时,教师要选择能够吸引学生兴趣的演示实验,保持学生较高的探索求知欲望,在物理概念和规律的讲授过程中,教师要与学生共同参与到演示实验的制定方案中,学生可以提出一些自己的想法,为实验方案提供丰富的素材,进而保证学生较高的学习热情。例如:在“固体的熔化”的学习中,学生要对冰水混合物加热时冰的'溶解情况和温度变化情况等进行观察与分析,并将其准确记录下来,教师这时可以向学生提问:“在冰溶解过程中,试管中的温度有没有出现变化?”一些学生通过观察说:“冰在溶解后温度有所升高。”教师可以逐渐引出“固体的熔化特征就是在冰溶解时,吸引热量但是温度没有发生变化”这一原理,具体详见图2,这样可以便于学生加深对物理知识的理解和掌握。
2.积极整合物理实验资源
在初中物理实验教学中,要对实验课程资源进行积极整合,而且相关教育部门要加强对物理实验教学教育经费的投入。学校也要结合实验教学需求,对实验仪器和设备进行更换,提高对开展实验教学的重视程度,创建良好的完善教学设施环境。首先,要对原有的实验仪器和设备进行改造。要积极构建物理实验室,加强对实验室资源的高效利用,对旧有的实验器材进行改造与重组。比如可以将旧有的电压表拆除下来作为电阻,在拆除过程中,还要利用好电压表的内部结构,实现实验室器材和设备的多学多用目标。其次,在物理教学中,还要对自然资源进行合理利用。物理学科与实际生活之间有着紧密的联系,要加强物理知识在实际生活中的应用,避免资源过度浪费与流失现象的出现。例如:在“凸透镜对光的作用”的学习中,可以利用水、玻璃以及透镜等开展实验教学,实验效果非常显著。
3.采用多样化的实验教学评价方式
根据新课程标准,初中物理教学必须要积极构建完善的评价体系,挖掘学生全方面的潜能,满足学生实际所需。所以在实验操作考试之前,要对学生开展实验操作培训,注重考核学生的实验能力,培养学生的动手实践能力。现阶段,在物理实验教学的评价方式中,档案评价方式发挥着一定的作用,具体做法就是在学生开始进行物理实验之前,要引导学生积极创新,及时记录好学生的实验表现,以此来评价学生的实验能力水平,然而这种评价方式浪费了教师大量的时间,评价效果比较浅显,所以可以整合考试和档案评价方式的应用,有助于将物理实验教学的评价落实到位。
三、结束语
总之,加强初中物理实验教学的开展势在必行,可以不断提高学生的科学素养,激发学生的探究欲望,发挥出实验教学的积极作用,进而为初中物理教学的发展保驾护航。
物理实验论文 4
一、合理进行实验改造
首先,教师可以引导学生对于一些实验进行合理且有针对性的改造,这在很多实际教学过程中很有意义。由于实验条件的限制或者是学生实验能力的局限等,课本中的很多实验在实际操作中往往无法实现。对于这种情况教师要具备转换自己观念的能力,可以引导大家对实验展开探究,然后在可控及可操作的范畴内对实验进行合理的改造。这不仅是对学生思维能力的考查,并且可以很好地锻炼学生的实验创新,这也极大地弥补了实际实验条件中的各种局限。这才是新课程背景下应当有的实验教学模式,在这样的过程中学生的实验技能及知识掌握水平才能够得到大幅提升。比如,学习“自由落体运动”时,课本上通过“闪光照片”进行实验,但是学校不具备拍摄闪光照片的条件,讲授起来也缺少说服力。然而,在“运动的描述”中学生学习了“打点计时器”的使用,并且对使用方法、加速度计算都非常熟练。这是一个很好的教学契机,教师可以以此为参照巧妙地改装学生实验,利用“打点计时器”代替“闪光照片”,不但更具有说服力,还更具有操作性。学生亲自操作、分析、计算,成功的在实验中探索物理规律,深入揭示了科学本质。这样的实验过程才是新课程理念下更值得被推崇的。合理地进行实验改造不仅弥补了很多实验条件的局限,这也是对于学生思维的一种激发。这会让学生在今后的实验中碰到类似问题时更懂得可以如何处理,并且极大地提升了学生的实验操作技能。
二、激发学生实验创新
激发学生的实验创新能力在实验教学中也非常重要,这同样是学生实验水平的一种良好写照。不少学生在进行实验时思维都十分僵化,只懂得按照老师告知的或者是课本中规定的步骤进行,一旦没有明确的范本就不知道后续的实验过程应当如何展开。这种状况不仅十分普遍,也深刻说明了学生在实验创新能力上的局限。因此,教师在平时的实验教学中一定要逐渐引导大家克服这一障碍,要鼓励学生的.自主学习与独立探究,让大家在独立思考的过程中进行合理的创新实验的尝试。这不仅能够极大地拓宽学生的实验思路,也是对于学生思维能力的良好激发。这对于学生实验创新能力的培养将会起到很好的辅助作用。比如,学习“单摆”的实验时,笔者给学生们创设了如下问题情境:为什么小李从广州买回的摆钟到了北京就会相差几分钟,摆钟的质量绝对没有问题,那问题又出现在那里呢,影响摆钟周期性的因素有哪些?学生首先会对温度、地理位置、摆长、重力这些因素做一些猜想,随着思维的逐渐发散学生的头脑也会越来越活跃。教师可以由低切入点将学生领进探究的氛围,随后让学生进一步大胆的进行猜想和假设,并且适时的引导学生正确探究,分析单摆的震动周期与摆球的振幅、质量、摆长有什么关系?经过这样的思考过程后大家慢慢领会到影响单摆振幅的一些关键因素,对于为什么从一个地理位置移动到另一个地理位置后时钟会有偏差也慢慢找到了答案。这样的分析过程不仅极大的激发了学生的实验创新能力,这也促进了学生对于知识的理解与吸收,课堂教学效率也得到了很好的提升。
三、创设课外实验活动
教师还可以结合教学内容创设一些有意思的课外实验活动,这不仅是对课堂教学的一种有效延伸,也能够极大地锻炼学生的自主实验能力,是提升学生实验水平的很有效的教学方法。物理课本中的很多知识点都能够在生活实践中得到体现,这也使得不少课外实验活动有着很好的可操作性。教师要善于挖掘这些有价值的教学素材,并且创设趣味化的实验活动来引发学生参与。这将会为实验教学提供很好的促进。比如,学习“测定玻璃的折射率”时,可以引导学生在课外进行实验,教师可以引导学生改进实验方案,巧妙地利用三角板对实验进行改造。画出玻璃砖的边界和入射光线,将玻璃砖的另一边与三角板顶角接触,透过玻璃砖,通过移动三角板的方式来调整三角板的斜边与入射光线在同一条直线上,这时三角板的斜边就是折射光线的方向。实验的这种有效改进是的课外实验活动成为可能,学生的参与积极性也很高。大家都积极主动地投入到实验中来,制作的几组对比验证也很有代表性。通过这种有效的改进不仅打破了课本知识的局限,也很好地让课堂教学内容得到拓宽与延伸,这些都很好地体现了新课程背景下的实验教学理念。
四、结束语
总之,新课程背景下的高中物理实验教学应当积极做出有效的突破创新。首先,教师可以对课本实验进行一些合理的改造,并且在实验教学中要注重对学生实验创新能力的培养,这些对于提升学生的实验技能都会很有帮助。同时,教师还可以结合教学内容创设一些有意思的课外实验活动,这不仅是对课堂教学的一种延伸,这也能够极大地锻炼了学生的自主实验能力。
物理实验论文 5
摘要:高校物理实验是物理教学中的重要环节,旨在活跃大学生的物理实践,培养他们的创新思维与科研能力。传统的物理实验教学模式早已无法适应新形势下对物理人才的要求。因此,文章着重探讨了如何从教学模式、教学内容、教学方法、教学体系等方面进行改革,以促进教与学的互动,激发大学生的参与积极性,进一步提高他们的实验创新能力。
关键词:高校物理;实验教学;改革策略
物理是一门极具专业性与技能性的专业学科,其中,物理实验是高校物理教学中的重要组成部分[1]。通过物理实验教学能够培养大学生基本的实验素养,增强他们的物理意识。这对他们今后的动手实践能力与创新思维的开发都大有裨益。传统的物理实验教学往往由教师做主,学生只需按部就班完成实验操作即可。这种僵化的实验教学模式极大抑制了大学生的积极性,也不利于培养他们的动手实践能力。基于此,文章着重探讨了如何对高校物理实验教学进行改革,以期进一步提高物理实验教学质量。
一、高校物理实验教学实施改革的必要性
(一)社会对大学生的要求逐步提高
伴随着社会的高速发展,很多用人单位对高校毕业生的实践能力有更高的要求。可见,加强实验教学是大势所趋。高校是为国家培养有科研能力的创新型人才。但近年来随着高校的不断扩招,而高校教学质量、硬件设施、办学水平却未跟上扩招的要求。这集中表现为实验场所匮乏,仪器设备老化,实验教学条件与模式滞后明显。
(二)实验教学不被重视
受长期应试教育的影响,很多大学生仍用高中阶段的眼光来看待物理课程,重理论、轻实验的现象较为普遍。很多学生并未认识到物理实验课程的意义,根本不重视物理实验课。传统的实验教学模式是以教师为主体,学生被动开展实验。这种单一的实验教学模式难以激发学生学习的主动性,并抑制了学生的创造性思维[2]。此外,在考研与就业等重重压力下,物理实验往往被忽视。不少学生对待实验总是敷衍了事,甚至互相抄袭实验报告。
(三)教学方式有待改进
随着时代的发展,高校物理实验教学仪器设备虽在不断更新,但实验教学模式却毫无变化。实验老师一般在实验前确定实验内容并完成对相关设备器材的组装。在课堂上由老师讲解实验操作步骤,如何获得实验数据等方法。学生只需按部就班进行实验操作即可。这样的教学模式难以真正培养学生的动手实验能力。此外,实验课通常是由一个班的学生或部分学生在课堂上共同完成的,又是用同样的方法。因此,一些学生不用思考直接模仿他人实验即可。
二、高校物理实验教学改革措施
(一)对实验教学内容进行改革
科学选编实验教材是物理实验教学的前提。根据院校特点,按照基础实验、设计性实验、近代物理实验、引入计算机辅助教学的顺序合理编排各章节。对于误差以及数据处理的相关知识、物理实验基本仪器与基本测量方法等知识要求学生必须掌握,因此,教材中要分章节详细介绍,使学生掌握基本的实验技能。在实验内容选编方面,应结合学生的专业特点以及今后发展需要根据“循序渐进”原则,合理编排力、光、电、近代物理方面的内容。每学期规定若干必修内容,并补充一些选修内容,以满足不同层次学生的需要[3]。在课程设置与教学内容选择上,应结合我国国情,并参照国内外先进经验进行改革。其中,要注意四点:一是重视基本功的训练,不可忽视物理实验中的基本内容。二是不能轻视验证性实验,此类实验有助于学生更好的理解相关物理概念。三是教改必须遵循认知规律,从实际出发,比如,对于低年级学生不要过多开设独立设计实验,应以教师指导型实验为主。四是若条件允许可采用分层次、开放式的教学模式,既能满足不同层次学生的学习需求,还能实现教与学的有效互动。
(二)对实验教学方法进行改革
针对传统实验教学中的弊端,本校开始对实验教学内容进行试探性改革。在普通物理实验的基础上增加了设计性实验。由实验老师确定设计性实验题目与要求,并提供相关实验仪器。要求学生围绕实验目的自主查阅资料了解实验原理以及相关技术参数。筛选教材中一些简单的设计性实验,要求学生根据实验目的与要求,自己设计实验方案,写下实验主要步骤以及相关注意事项。这要求学生独立查阅资料,在分析理解资料与实验目的的基础上,完成预习报告。因此,设计性实验有利于提高学生分析问题与解决问题的能力[4]。比如,在“电阻的测量与伏安特性的研究”实验中,只给出了实验目的、原理及仪器使用方法,可让学生自行设计实验步骤。设计性实验对学生的综合素质要求较高,因此,对于某些有难度的实验可采用小组合作的方法,安排各小组独立完成实验项目。
(三)对实验教学手段进行改革
1.变废为宝,组建废旧仪器实验室
将实验室内的废旧仪器或相关配件放在废旧仪器实验室内,让学生动手实践,变废为宝。教师要给予相应的指导,提醒学生规范操作,培养他们良好的实验习惯。学生通过对废旧器材与配件的重新拆组完成自己的小实验,能让他们体会到实验的乐趣。同时,还能培养学生的创新思维与动手能力。
2.运用多媒体教学手段
在实验教学中教师可借助多媒体技术,将实验方法、原理、步骤等通过图片、动画、音频、视频等方式展现出来,使教学内容更加生动、形象,也增加了实验教学的趣味性。可利用网络技术建设物理网络教学平台,开展网络仿真实验。师生可在校园网上沟通交流,对学生进行指导。同时,教师还可在网络平台上公布每次实验结果,并给予点评,提出合理建议,以帮助学生发现自己的不足。
3.创新平台,组织物理实验竞赛活动
可由学院牵头,物理实验室负责,学生会组织,定期开展物理实验竞赛活动。首先确定好竞赛时间、实验选题,评选规则等,及时公布,鼓励学生报名参与。后期要选聘专家与学生代表评委,确保评选工作公开、公平、规范。这不仅能为学生搭建一个创新发明的平台,也能让师生在竞赛中实现学术交流,充分调动学生的'创造力。
(四)对实验考核办法进行改革
考核评价结果是为了反映学生真实的实验水平,为教师改进教学方式方法提供参考依据。当前,高校物理实验考核主要由预习成绩、操作成绩、数据处理成绩这三部分组成。其中,预习成绩占比过低,导致学生大多不重视预习环节。因此,建议应适当提高预习成绩的占比,以引起学生的重视。另外,除了考试评分外应重点加强对动手能力的考核。一是在日常实验过程中采用现场打分制,对每位学生的实验操作情况进行现场评定,作为平时成绩。二是期末考试时由老师确定几个实验项目,让学生抽签确定自己要完成的实验操作。要求学生进行独立操作,并由任课老师进行现场打分[5]。通过上述措施能极大改变学生只重视实验结果而忽视实验操作的学习态度,也能明显提高他们的动手操作能力。
三、结束语
总之,高校物理实验教学改革是一项艰巨而重大的系统工程,需要院校力度的高度重视与大力支持。通过对教材内容、教学方法、教学评价等诸多方面的改革后,充分调动学生的实验积极性与主动性,激发他们做物理实验的兴趣,让他们真正成为学习的主人。其中,要适当增加设计性实验与综合性实验的比例,合理安排教学进度,精心选择实验项目,更好地锻炼学生的动手实验能力,培养他们实事求是的科学态度,相互协作的团队精神。这对他们的专业课学习也大有裨益。
作者:刘甲 单位:山西农业大学信息学院
参考文献:
[1]康国栋.高校物理实验教学改革浅议[J].文理导航,20xx,45(7):34.
[2]董康军.新形势下大学物理实验教学改革的几点思考[J].价值工程,20xx,17(34):165-166.
[3]刘燕,周岚,胡经国.大学物理实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,20xx,28(11):171-172.
[4]张玲玲,王丹.大学物理实验教学的改革与实践探索[J].吉林省教育学院学报,20xx,5(26):135-136.
[5]常思亮.高师公共教育类课程体系改革与重构[J].现代教育研究,20xx,46(6):78-81.
物理实验论文 6
〔实验名称〕
平面镜成像
〔实验日期〕
20xx年7月31日
〔实验目的〕
验证平面镜成像的规律:物体在平面镜里成正立的虚像,像和物大小相等,它们的对应点的连线跟镜面垂直,像和物到镜面的距离相等。
〔实验仪器和药品〕
平板玻璃一块,两根相同的蜡烛,木板一条(约60×15×4厘米)。木板中央有窄槽,可将平板玻璃垂直地卡在木板中央,木板的侧面从中央向两边画有等距离的刻线。
〔实验步骤〕
1.按图2.5-1组装好仪器。使平板玻璃正对着全班同学,在玻璃后面放没有点燃的蜡烛甲,前面放点燃的蜡烛乙。移动没有点燃的蜡烛(或点燃的蜡烛)的位置,直到从玻璃前边的`各处看到玻璃后边的蜡烛甲好像也点燃为止。
2.将装置仪器的木板转过90°,让同学看到蜡烛甲并没有点燃,说明刚才看到蜡烛甲好像点燃的情形,实际是点燃的蜡烛乙在平板玻璃里成的虚像。虚像是正立的,和物体大小相等,虚像的位置和蜡烛甲完全重合。
3.观察蜡烛乙(物)和蜡烛甲(像)的位置,可以看到物和像的连线跟玻璃(镜面)垂直,借助于木板侧面的刻线,可得到物和像距镜面的距离相等。
〔实验现象〕
物体在平面镜里成正立的虚像,像和物大小相等
〔实验解释及结论〕
物体在平面镜里成正立的虚像,像和物大小相等,它们的对应点的连线跟镜面垂直,像和物到镜面的距离相等。
〔实验评价与讨论〕
1.选用薄一些的平板玻璃做实验,效果较好。因为玻璃厚了,会明显的看到由玻璃前后表面反射所成的两个虚像。
2.平板玻璃要垂直地卡在厚木板的中央,玻璃如果倾斜或晃动都会改变虚像的位置,影响实验效果。
3.实验时,玻璃后面的背景应暗一些。
物理实验论文 7
1实验成绩评定不能客观反映学生的实验能力
物理实验课程是一门实践性很强的基础课程,传统的实验成绩评定是根据学生完成实验的情况给予评定的,通常是教师根据学生实验课的表现与实验数据的处理来评定的,因此具有很大的主观性,不能完全客观地反映学生实验能力的差异,这也是部分学生对物理实验不感兴趣的主要原因之一。
2虚拟仿真实验教学的优势与不足
在引入虚拟仿真实验教学平台以后,我们开始尝试使用新的虚拟实验室,选取了部分学生参与虚拟实验的教学过程,让学生和老师共同参与虚拟实验的设计、调试和研究。经过几年的教学实践,我们取得了一些初步的经验和结论。
2.1虚拟仿真实验可以丰富实验教学的内容
作为传统物理实验内容的重要补充,虚拟仿真实验也是学生认识物理现象,掌握物理知识的,培养实验能力的一个重要的途径。我们通过教学实践发现,虚拟仿真实验具有很强的可设计性,既可以完成一些传统的验证性实验,也能开发成为具有创新性的设计性实验和综合性实验,特别是对于一些物理原理较复杂的、实验图像较明显的力学和光学实验,使用虚拟仿真教学,更能激发学生学习物理实验的兴趣,增强学生的求知欲望。因此,恰当地使用虚拟仿真的实验内容不仅可以丰富传统的实验教学内容,也可以提高学生学习物理实验的兴趣。
2.2虚拟仿真实验有助于转变单一的`教学方式
虚拟仿真实验的优势还在于可以转变单一的实验教学方式,学生通过计算机仿真软件,进入交互式的,友好的仿真界面,可以在无教师指导的情况下,自主地完成一些较为简单的仿真实验,得到相关的实验结论。因为所有的实验仪器都是虚拟的,因此学生可以进行多次尝试,也不会造成仪器的损坏,特别是对于一些复杂地,较危险的实验,虚拟仿真实验更是不可替代的。另外虚拟仿真实验还可以打破时间和空间的限制,仿真实验可以不用在实验室里完成,也可以在课后独立完成,这对于学生进一步学习和探索物理实验是非常重要,也可以极大锻炼学生的动手能力和创新能力。
2.3虚拟仿真实验有助于客观地反映学生的实验水平
除了让学生独立地完成普通的虚拟实验,我们还进一步鼓励学生参与虚拟仿真实验的设计和开发,让他们学习一些虚拟仿真软件(例如LAB-VIEW,MATLAB/SIMULINK)的基本知识,通过对实验原理的深入理解,抽象出物理模型,利用虚拟仿真环境,构建虚拟的实验仪器,最后调试仪器,得到正确的实验结论。这样既能客观地反映学生对实验目的、实验原理、实验步骤、实验图像和实验结论认知的全过程,也能全面反映学生完成实验的真实水平,也有利于对学生实验成绩客观评价,形成个体差异,提高学生学习物理实验的兴趣和成就感,从而提高物理实验课的教学质量。
2.4虚拟仿真实验在教学和管理上的不足
虚拟仿真实验不能完全取代传统的实验教学方式,它只是传统实验教学方式的重要的补充。在教学中我们也发现虚拟仿真实验的开设需要学生预先学习和掌握一些基本的计算机知识,需要学生对物理原理和物理模型有较深入的理解,另外学生参与虚拟仿真的信心和经验也是制约虚拟仿真实验教学成败的主要原因。此外,在虚拟仿真实验室的管理上也存在一些困难,特别是对虚拟仿真系统的开发和维护上更需要一些专业的管理人员,这也对实验室设备的管理上提出了更高的要求。
3结论
通过在大学物理实验教学中补充虚拟仿真实验内容,我们发现这样做不仅能丰富实验内容;还有助于转变单一的教学方式,另外学生学习物理实验、参与物理实验研究的兴趣也有了明显的提高,更有助于对学生实验能力的客观评价。此外,虚拟仿真实验在教学和管理上也存在着一些缺点和不足。
物理实验论文 8
传统教学中教师往往都重理论轻实验,只为了提高考试成绩而着重研究如何提高学生的理论知识,有些教师在实验课前提前帮助学生测好部分数据,让他们减少实验量,还有些教师甚至干脆用自己的示范实验来代替学生的动手实验,这些都是十分错误的行为.想要真正学好物理,不做实验是不可能的,所以教师要本着实践为先的精神开展实验教学,并且结合先进的教学方法来让学生高质量完成实验学习.
一、实验前做好充分准备
实验的过程中难免会出现很多异常问题,所以必须让学生做好实验的课前准备.教师需要学生自行预习实验,并且熟练掌握实验的原理和步骤,以免做实验时因为学生自身对于实验不熟练而产生差错.教师可以通过实现布置预习问题的方式来检验学生的预习效果.我们以教学“伏安法测小灯泡电阻”为例,这个实验中教师可以根据实验过程提出以下几个问题:本次实验的实验目的是什么?了解实验目的是对于实验最基本的预习,没有目的而茫然地进行实验相当于白做了一个实验,所以学生必须了解实验的实验目的;本次实验的原理是什么?一个实验的实验原理也是实验的关键部分,学生必须在明确实验原理的情况下去做实验,这样他们才能正确地将实验做完做好;在本次实验中需要的注意事项有哪些?由于伏安法测小灯泡电阻的实验中涉及精密的测量仪器电流表,如果学生操作不当很容易将仪表弄坏,所以为了避免实验中不必要的浪费,必须让学生了解实验中的注意事项以免损坏仪器;如果小灯泡不亮,可能的原因是什么?实验中小灯泡作为主要的实验目标,很有可能产生故障,其中既有可能是学生操作不当的原因,也有可能是小灯泡自身损坏,学生在遇到故障时也需要了解故障排除和修复的方法,这样才能在实验出现问题时及时解决以免实验难以完成.通过完成实验预习问题,学生能够在实验前做好充足准备,这样才有助于高效高质量地完成实验.
二、实验过程中教师要充分指导
正式开始实验课时,往往都是教师先做实验演示,再由学生自己动手完成整个实验,所以,教师的整个实验演示过程一定要生动而又清晰明确.我们以实验“探究凸透镜成像特点”为例,教师在进行此实验教学时可先将整个实验的光路图画在黑板上,然后讲解一遍整个光路图,让学生明白为什么最后的实验结果会是这样.讲解完光路图以后便可由教师亲身示范整个实验,让学生先看到正确的`实验过程和结论,中间教师可以结合之前为了实验预习而提出的预习问题进行具体解答,尽量让学生在亲自动手前彻底消除对于整个实验的一切未知变量.教师将光路图和实验过程演示完成后,其“身教”的部分暂时就告一段落,但是教师的任务并没完成,接下来学生的动手实验中也需要教师随时的教导和帮助,在举例的这个实验中就有可能发生学生对于光路图理解不到位而把透镜的位置放错的情况,这时就需要教师在一旁及时指出矫正,让其重新理解光路图的意义,避免一错再错而得出错误实验结论.而对于一些认真完成课前预习并且也认真参考教师演示的学生,可能很轻松便完成了本次实验,那教师就可以安排其他未完成的学生来参观他的实验装置,并且安排完成实验的学生帮助未完成实验的学生解决他们的问题,帮助他们完成实验,这样一方面可以解决教师自身精力不够的问题,还能让成功完成实验的学生再温习一下实验过程并且建立学习上的自信,可谓是一举多得.
三、实验结果充分吸收
实验教学也和理论教学一样,也需要学生充分理解吸收整个实验,所以也必须让学生复习整个实验的学习成果.这里以实验“流体压强和流速的关系”为例,这个实验通过模型来探究流体压强和流速的关系,得出流体流速越快压强越小的结论.根据这个实验结论教师可以给学生留一些课后小实践,比如自制纸飞机让其飞得尽量远,而教师可以根据实验的结论给学生一些提示,因为本次实验结论是流体流速越快压强越小,所以学生自制的纸飞机应该是机翼尽量折成流线型才会使机翼上方的空气流速快,让机翼产生方向向上的空气压力,这样纸飞机才能飞得远.教师还可以专门在课下组织学生进行一次成果展示大赛,让学生把自制的纸飞机拿出来比赛,看谁飞得远,而最后获胜的学生教师可以给予适当奖励,让学生吸收实验结论的同时还能锻炼自己的动手能力,一举两得.教师进行实验教学时一定要时刻记住以学生是主体,实验的目的就是为了让学生自己动手探索各种事物之间奇妙的原理,这也是物理学的乐趣所在.所以我们进行实验教学的目的不光是让学生做好实验,还要让学生爱上实验.
物理实验论文 9
实验既是研究物理常识的重要方法,也是检验理论假设的基本途径。实验能够培育学生的动手实践能力,提高学生的创新素养。[1]然而,现实中以考试成绩和理论知识为导向的教学和评价体系严重误导了教师和学生,使得物理实验课流于形式,教学效果不尽如人意。本文中,笔者总结多年来从事高中物理实验教学的经验,论述了目前物理实验教学中的问题,并针对高考中物理实验题的考查类型,提出了实验课程的改良方法。
一、高中物理实验教学的现状
虽然新的高中物理教学大纲把利用实验教学提高学生的实验技能、创新能力、独立思考能力、探索精神提高到了重要地位,但是在应试教育的大背景下,高中物理教学仍然重灌输、轻启发,重理论、轻实验。具体表现为以下几个方面。
(一)指导思想
由于教育观念严重固化,实验课程难以达到应有教学效果,实验结果成了应付考试的工具。[2]有些教师为了提高所谓的教学效率,促使学生快速把握实验知识要点,甚至放弃让学生做实验,进行“讲实验”,让学生“背实验”.有些教师即使让学生做了实验,也没能达到做实验的目的。在实验中学生只是被动接受者,科学探究能力不受重视。因为教师把主要精力用在了规范学生的实验操作技能上,根本不关心所用的实验方法,以及相关的其他科学技能,学生只掌握了基本的知识点却并未学会实验的思路与方法,而且大部分实验是以考试为导向,致使学生解决创新性实验的能力不足,教学效果事倍功半。
(二)教学模式
有些教师仅仅是为了完成教学任务才安排实验教学,仍采用填鸭式的教学方法,学生模仿教师完成实验,没有足够的动手时间与思考空间。教师采用如此的教学模式,不仅忽视了实验对学生建构知识、形成技能的重要作用,更忽视了学生在学习中的主体地位,最终导致大多数学生在做实验时重结果轻过程,既没有养成实事求是的科学态度,又没有学会解决问题的科学方法。
(三)教学条件
很多学校的实验仪器配置存在很多问题。比如,仪器配置种类较少,导致分组实验仪器配置套数不能满足分组实验要求;实验仪器配置过程存在缺陷,教学实际需求和配备计划不衔接;仪器维修不及时或者仪器闲置;教师开发实验教学资源的实验设备不良。以上问题的存在,既有资金缺乏的原因,又有管理疏忽的原因。
二、提高实验教学质量的策略
(一)改进教学方法
根据多年实验教学经验,笔者认为可以从以下方面进行实验教学方法的改进:第一,强调实验前预习的必要性。教师要求学生课前学习理论知识,阅读实验教材,提出实验方案。第二,实验的过程中,教师不要一步一步地指导。教师可以观察、巡视全班的实验过程,发现实验操作中存在的共性问题,对其进行统一讲解。在试验中鼓励学生开展讨论和交流,共同解决实验过程中遇到的诸如具体操作、数据采集、故障排除、误差分析等问题。第三,采用恰当的考核方法。教师可从多方面、多角度考查学生在实验中的表现,同时要严格要求学生的数据处理、结果分析和实验报告,不能为了实验而实验,更不能只做实验却不分析实验结果。
(二)改善演示实验 在验证性试验与探究性实验平衡的前提下,教师可适当地把探究价值较高的演示实验改编为探究性实验。探究性实验有助于提高学生的创新能力、自学能力及解决实际问题的能力。如“凸透镜成像规律”“牛顿第三定律”“机械能守恒定律”等,都可以改编成探究性实验,在探究性试验中可以使学生体验规律得出的过程,加深对知识的理解。[3]以“凸透镜成像规律”演示实验为例,教师大都在讲台上演示实验,学生在座位上观察并自行总结规律。由于实验效果不明显,学生难以亲自观察到现象,所获得的实验结果也只是人云亦云。教师可以将此实验改为学生分组实验,这样学生的观察效果将会大大改善,学生自己动手调整透镜、光屏的距离,直接观察变化的过程,学习效果较好。
教师可鼓励学生亲自参与实验,为学生的知识探究提供条件,使其掌握定量研究到定性研究的科学方法。同时,实验教师要使课堂合理有序,既要使演示实验具有趣味性,又要顺利完成教学内容。另外,对于某些不方便改编的验证性实验,教师可以采用师生协同演示的方式进行实验,即教师在示范的`同时由学生操作,并由学生自行归纳总结。
(三)运用现代教学手段
教师运用多媒体虚拟技术,可将抽象、枯燥的物理概念、复杂的动态变化过程、形态各异的运动形式直接展示在学生面前,引起学生的兴趣和注意,有效调动学生的视觉和听觉,帮助知识的理解与记忆。当出现某些实验需要展示装置的内部结构,某些实验反应快现象不清楚,某些实验根本无法在实验室中呈现,某些技术性实验难以清楚地表达技术要领等问题时,都可以用多媒体虚拟技术。例如,可以用多媒体来表达磁感线、电力线等抽象概念。有人认为课堂上利用多媒体虽然简单方便、呈现的内容多,但收效甚微。
笔者认为出现这种情况的主要原因是教学目的不够明确,教师应该把学生的兴趣点从多媒体多样的形式上转移到所要表达的教学内容上来,使学生结合教学内容明确观察目的,捕捉实验现象,得出正确的实验结论。所以,在物理实验教学中多媒体的合理使用不仅能减轻教师讲解的负担,还能带给学生不一样的实验体验,让学生带着目的去学习,正确地操作实验。
(四)强化科研方法的教育
在物理实验中进行科研方法教育的有效途径是重新改进和设计实验。传统实验是验证课本上的知识,学生只是在乎是否得到了和教师、课本一样的实验结果,这种教学方法,重结果而轻内容,不利于提高学生的科学素养。教师要制订一般的教学计划,更要制订培育学生科研究方法的计划,有步骤、有规划地把科研方法教育渗透到实验教学中,使学生得到全面、系统、科学的训练。
教师要努力创造条件,加强实验的探究性,组织学生全程参与,从材料准备、方法设计一直到观察结果、分析数据。同时,还应注意引导学生思考“如何设计实验”“为什么要这样设计实验”.[4]在实验教学中教师也可以改变实验条件或突出某因素的作用,降低其他因素的影响,训练学生把握事物的主要矛盾,认识事物的本质。在处理实验数据时,教师应有意对重要的数据处理方法进行强调,如比值归纳法、图像法、线性类比法等,让学生明白通过实验到底学到了什么,到底哪些知识能在实际中运用。例如,机械能守恒定律实验需要把实验数据转换成图像,以直线斜率为重力加速度;在测量白炽灯功率消耗时,要有意引导学生使用图像法,明白截距的物理意义,通过曲线外推获得结果。
(五)针对高考物理强化思维训练
物理实验一直是高考物理考查的重点,目前高考对实验能力的考查主要侧重以下几点:实验的原理、步骤,仪器的选择和正确使用,实验数据的分析处理。高考加强了对学生实验能力的考查,要求学生运用所学知识,利用手边现有仪器,解决某些新颖、灵活的实验问题。例如,利用浮力和杠杆原理测密度,根据所给器材测量电流表内阻,描绘平行金属板的等势线等。针对高考对物理实验的考查,笔者认为教师在实验教学上应针对近几年考查较多的设计实验题,应以高中基本物理知识为依托,有意培养学生理解实验设计的思想和方法,创新书本中的实验方法和实验原理,将实验进行分解、组合、更换代替。
另外,还可以指导学生利用课本中无实验要求的知识点,自行设计或改编实验,培养学生将试验方法和实验思维运用到新的实验中的能力。例如,伏安法测电阻实验,教师可根据相关习题将测量方法拓展为“电压表或电流表加电阻箱测电阻”“双电流表或电压表测电阻”,启发学生领悟测量的原理,让学生自行连接电路,处理分析实验数据。
物理实验论文 10
【摘要】物理演示实验教学作为物理实验教学中的重要一环,通过对具体物理现象的展示,不仅有助于学生理解和掌握物理理论知识,而且还对于激发学生学习兴趣,培养学生观察能力、思维能力、创新能力、探索精神起着重要作用。本文介绍了华北理工大学物理实验中心大学物理演示实验课程建设过程中开展的工作,包括演示实验进课堂、开展探究性学习的教学模式、构建大学生科技创新实验室等,籍此全面培养学生创新精神和综合实践能力。
【关键词】演示实验;物理实验;实验室建设
物理学是一门实验科学。所有物理定律的形成和发展都是建立在对客观自然现象的观察和研究的基础上,物理演示实验可以使学生加深对物理教学内容的理解、巩固记忆、激发兴趣、诱导思考、纠正错误观念,能使学生真实感地看到支配物理现象的规律如何起作用,通过对实验现象的观察分析,学习物理实验知识,从理论和实践的结合上加深对物理学原理的理解,进一步提高学生综合素质与创新能力与科学素养。华北理工大学物理实验中心作为河北省省级实验教学示范中心,一直在努力探索建立以工科为主、适用于各类别学生、具备创新和开拓特色的人才综合培养新体系。20xx年12月,物理实验中心顺利通过省级实验教学示范中心验收。在此期间,物理实验中心通过一系列理论研究与实践探索,在大学物理实验课程在现有的三大平台:基础实验、综合实验、设计性实验基础上,将大学物理实验课程进行模块化。将“基础实验”作为“通用模块”,全体学生必修;将综合实验、设计性实验针对不同专业培养计划,细化成相应的“专业模块”,不同专业的学生可在相应的“专业模块”内根据自己的学习兴趣自主决定选修内容。初步形成了“大学物理模块化”的课程体系。同时为配合开放式实验教学模式,依托校园网建立了物理实验中心网站,可实现网上选课、网上预约、浏览电子教案及典型教学案例、在线预习及模拟实验。在省级实验教学示范中心建设过程中,在学校的重视以及教务处等各部门的大力支持下,物理实验教学中心成功建设了3间演示物理实验室,教学内容涉及力学、热学、电学、光学、近代物理各个物理学分支的,开设60多项演示实验项目。在为大学物理课程提供教学辅助的同时,每学年面向全校理、工、文、法学院各专业学生开设物理实验欣赏公共选修课程供学生选修。近年来,从大学物理演示实验教学的培养目标出发,结合我校教学实际对如何培养学生的创新思维、探索精神和实践能力等方面对大学物理演示实验教学体系进行了如下探索性改革工作。
1演示实验课程紧密结合理论课程教学
物理课程教学是离不开实验课程教学的,而演示实验做为实验教学中的重要一环,既能增强学生对物理知识、物理现象的感性认识,又能培养学生的观察能力、思维能力和逻辑分析能力,因此,物理演示实验的教学在物理学课程的教学中有着非常重要的作用。首先,通过物理演示实验的教学方式,原本枯燥、抽象的物理概念和公式,经过一个动态的物理过程,变得生动、具体。其次,我们尝试改变传统的由教师演示、学生观看的课堂教学模式,在教学过程中引入启发式教学模式,增强与学生的互动,不仅可以大大调动了学生参与课程的积极性,而且还可让学生在思考的过程中领略物理学思维方法的魅力,培养严谨求实的科学态度与精神。最后,在课堂演示教学后,我们往往将相关知识点进行拓展,广泛与生活与实际应用相联系,启发学生思考相关物理现象对科学技术以及人类社会进步的影响与作用,从而起到良好的教书育人效果。在课堂教学过程中,我们将一些比较便携的实验设备直接带入课堂,直观的演示给学生们观看,如我们针对角动量守恒这一知识点,将角动量守恒演示仪带入课堂演示给学生观看;针对单缝、光栅衍射等比较抽象的知识点,直接将半导体激光器以及单缝、双逢、光栅片代入课堂,在课堂讲授相关知识点的同时,直观演示给学生观看。对于体积较大,结构比较复杂,不便于运输的实验项目,我们采取了录像给学生观看的方式,如针对波动中驻波的气体火焰柱演示,针对磁学中超导的超导小火车演示,我们在课堂教学中都在讲授相关知识点的同时,同步播放视频录像给学生观看,使得知识点更加形象具体,学生学习兴趣浓厚,教学效果良好。此外,为了给学生自学提供方便,打破课堂教学时间、空间的限制,我们将演示实验项目的视频开放提供在物理实验中心网站上,全校学生可自由观看,随时随地对自己感兴趣的内容进行自学。
2开展演示实验探究性学习
我们将大学物理演示实验分为验证性实验和探究性实验两大类。验证性实验是对一些物理定律的直观展示,而探究性实验则包含更广泛的物理原理与更多值得讨论的物理内涵。相对与验证性实验,其更能使学生通过演示物理实验课程的学习而得到思维方法与创新能力层面的锻炼,也更有利于培养学生的科研能力,为学生向更高层次迈进打下良好基础。在每学期我们安排有兴趣的学生走进演示实验室,观看相关理论课程的实验演示。此外,在演示实验课程教学中,教师精心地为每个实验设计了探究性思考题,鼓励学生参与动手实践,引导学生通过查阅资料、理论探究、实验探究、改进性探究、拓展性探究和应用性探究等多方面开展实验的科学探究。实验室全天开放,相关实验室均配备专职实验教师,可以对学生感兴趣的实验的提供深入的指导。在开展探究性学习的过程中,我们广泛鼓励学生自由结组,以校级、省级大学生创新实验项目为依托,对自己感兴趣的问题,自主选题,在有教师指导下自由申报创新项目,开展相关课题研究工作。如针对电磁感应现象,学生在观看了相关演示实验后,提出能不能将电磁感应的原理用于为鼠标提供电能,在教师的鼓励下,几名学生组成研究团队,申报了校级创新实验项目,并成功获得资助,此后通过查阅资料,设计方案,反复试验等环节,成功设计完成了自供电鼠标原型,相关项目也顺利通过验收结题。学生们在完成研究工作后,反映通过对课题的系统研究,全面锻炼了自己的动手能力、创新能力,为自己进一步发展,向更高层次迈进打下了基础。再如,学生观看了傅科摆的演示后,提出能不能将太阳能供电与傅科摆演示相结合,做成太阳能驱动的环保演示实验,在教师的帮助支持下,相关几个学生组成的研究团队也成功申报了校级创新实验项目。
3构建大学生科技创新实验室
在教学改革中,我们构建大学生科技创新实验室,在整合物理实验室现有多余的实验仪器或旧仪器,收集旧设备、旧散件、旧材料的基础上,添置多功能温控焊台、教学实践用组合电动工具等,结合学校每年举办的创新设计大赛,建设创新实践基地,面向全校学生开展创新竞赛,对富有创新性的项目给予软硬件支持。学生可以自行安排时间到创新实验室进行创新实践并有实验室教师给予针对性的指导,好的获奖作品针对性的予以陈列展示,启发学生的思维,结合我校现有3个演示实验室和现有实验室,逐步建立科技演示室、创新实验室、作品展示陈列室等。最大限度发挥基地为学生提供充分发挥潜力和创造力的平台的作用。促进学生学习的积极性,也培养学生的科研能力和合作精神。学生参与创新活动,推动和促进基地的建设和发展。实施过程中师生合作共同参与项目研究的全过程,创建“项目探究式学习”模式。同时采用“学生负责制”的方式进行“,学生负责制”是指学生自己负责提出项目的研究内容与实施方案,然后由教师组织学生讨论,论证实验项目的可行性。如项目可行,学生及自己组成的研究团队将主导整个研究过程。在实践过程中,我们的指导教师在学生的创新项目中择优进行推荐,成功申报立项全国大学生创新创业训练计划项目一项、河北省大学生创新创业训练计划项目一项、校级大学生创新创业训练计划项目十余项。
4引入启发式教学模式
面对不同专业、不同学科层次组成的学生,物理实验欣赏课程中我们引入了启发式教学模式。传统的演示实验课程往往是通过教师机械的`操作实验仪器,讲解实验原理,学生被动接受知识的过程来完成的。而我们所采取的启发式教学模式,首先由教师带领学生观察实验仪器,分析仪器设备构造,这使得对于机器设备没有相关操作经验和基础的文科类学生也能了解一些基本的仪器设备知识,为进一步自己动手操作演示实验设备打下基础,在此基础上由教师提出问题,学生们动手操作演示实验仪器观察实验现象,在师生互动讨论过程中总结实验现象,分析其中物理机制。通过演示实验课的教学实践与不断改进,不仅提高了学生的动手能力,培养了学生的参与意识,增强主观能动性,而且让学生能自主发挥想象力,不受实验教材中条条框框的限制,真正实现了理论联系实际。开课以来,学生兴趣浓厚,经常是下课后还在实验室流连忘返,不是在观看实验演示,就是在探讨实验中的现象,或者思考在实践中的应用。他们普遍反映,演示实验仪器种类多、内容新,既有古老的经典演示实验,又有新的融合多种现代科学技术的演示实验,通过演示实验课的学习,大学物理的理论知识不再那么抽象、枯燥、平淡难懂了,变得直观、生动、有趣,对培养学生的创新能力有很大的帮助,且与现实生活联系紧密。
5结语
总之,通过演示实验进课堂,开放大学物理演示实验室,构建创新实验室的手段,实现理论与实验课程的精确衔接,我们探索构建了一套具有工科院校学科特色的课程体系。籍此培养学生主动学习精神,分析问题、解决问题能力,加强学生创新思维能力,锻炼学生社会实践能力,提高学生的社会核心竞争力。对通识教育体系下创新应用型人才的培养具有重要意义,并可为其他基础学科与专业课程教学改革提供相关经验与参考,探索出一条适合工科为基础的综合性大学基础课程体系改革之路。
作者:薄惠丰 魏 环 张占新 王凤鸣 胡鸿奎 单位:华北理工大学理学院
【参考文献】
[1]兰明乾.大学物理演示实验教学研究[J].陕西师范大学学报(自然科学版),20xx,S2:190-192.
[2]汪文明.大学物理演示实验教学研究[D].华中师范大学,20xx.
[3]钟晓燕,刘文军.大学物理演示实验教学改革的实践和探索[J].中国科技信息,20xx,04:238-239+247.
[4]李凡生,余小英.自制大学物理演示实验教具的研究与实践[J].广西民族师范学院学报,20xx,03:27-29.
[5]卢荣德,程福臻,孙腊珍,叶邦角,周幸祥,陶小平,黄环.大学物理演示实验动感创新教学平台的探索与实践[J].物理通报,20xx,01:42-45.
物理实验论文 11
一、在大学物理实验教学改进中引入创新理念的重要意义
大学物理实验教学离不开创新理念,实验是一个探索未知的过程,将创新理念引入大学物理实验教学改进之中,可以激发学生的创新意识,促使学生自主探索新知识、自主探索解决问题的办法,从而使其自身的探索意识及实践能力实现全面的提升,更好地服务于国家的建设与发展。
二、大学物理实验教学改进中创新理念的运用
(一)通过实验创新增强大学生的学习兴趣
随着新课程改革的不断推进,大学物理课程教学模式得到了不断的改变,以往单调的物理教学也实现了全面的转变,学生可以自主开展物理实验,老师也可以自主创新物理课程的教学内容,以激发学生的创新思维。譬如,在开展《速度和加速度》这一章节的课程教学时,老师可以采取物理实验教学的方式,并在实验教学中充分融入创新理念。例如,老师可以引导学生以多种不同的速度行走,一部分学生以加速度行走,另一部学生则以等速行走。之后老师再让学生利用遥控四驱车和轨道进行实验,让学生通过实验项目更加真切地认识到四驱车的速度改变情况,同时要求学生利用自身所掌握的知识来对实验后的结果加以说明。接着,老师再要求比较并观察实验结果,通过物理实验更加真实地了解到加速度和速度之间的关联以及不同之处。最后,老师再要求学生对实验加以总结,并将实验与课程内容结合起来。通过将创新理念引入大学物理实验教学改进之中,可以使物理实验教学变得更加丰富、多样化,能够有效激发学生的学习兴趣,促使他们自主、积极地投入到物理实验教学之中,激发学生学习物理知识的热情,从而达到提升物理实验教学的目的。
(二)通过提问创新激发大学生的学习思路
学生的思维是无限的,通过指导与启示,可以使他们的思维得到全面的扩展。在开展物理知识课程教学的过程中,更加需要在物理实验教学中给予学生指引与帮助。物理实验教学中一个主要的环节就是提问,老师应当在这一过程中充分融入创新理念,采取独特的方式,向学生提出比较新奇的问题,引发学生自主思索,同时引导学生根据社会的实际发展状况合理地进行推断与遐想,从而探寻出科学的学习思路。
(三)通过协作创新改进学生的学习方式
教学中较为常见的一种教学方式就是协作学习,老师在培育大学生协作学习能力的过程中,可以通过设计多种实验来促进学生之间的协作,使学生在更换协作伙伴的过程中,探寻到更加适合自我的学习方式,培养学生优良的学习习惯和正确的逻辑思维能力。在分组时,老师可以将学习成绩类似的学生分成一组,或者可以将爱好相同的学生分成一组,又或者也可以将座位相邻的'学生分成一组。譬如,在开展《能量守恒》这一课程教学时,老师可先依据学生的爱好,把学生分为若干个小组,组织学生开展拎水桶爬楼梯比赛,使学生体会到想爬得更高,则必须拎较轻的水桶。在取得一定的成果之后,老师再依据学生的座位号重新对学生进行分组,引导学生开展其他实验,通过不断地更换协作伙伴,使学生体会到不同的人给自己带来的灵感也是各不相同的,促使学生不断探寻更加适合自身的学习方式。通过协作创新的教学方式,不仅可以达到传授学生技能与知识的目的,而且促使学生意识到自身在学习中存在的不足之处,不断改进自身,正视自我的学习态度,同时可以培养学生针对不同的协作对象采取不同的学习方式的能力,从而使其找到最佳的学习方式。
三、结语
传统的教学模式已经无法适应时代发展的需求,随着教学改革的不断深入,要求老师也必须紧跟时代发展的步伐,将创新理念充分地融入教学之中,这样方能使学生充分体会到课堂教学的刺激感与新鲜感,激发学生的学习兴趣与积极性,尤其是大学物理实验教学,其是学生探索新知识的一个重要渠道。唯有将创新理念充分运用于大学物理实验教学改进之中,方能更好地激发学生探索未知的热情,提升学生的学习成绩和教学效果,使学生成为更能适应时代发展的创新型人才。
参考文献:
[1]赵进学.创新理念在大学物理实验教学改进中的运用[J].科教文汇(下旬刊),2014(3).
[2]王帆,杨丽娟,崔磊.创新能力培养理念下的大学物理实验教学改革[J].物理通报,2013(10).
物理实验论文 12
摘要:
文章着重分析了大学物理实验教学中翻转课堂教学模式的内涵、优势和存在的问题,指出学生课前通过观看教学视频,自主学习教学内容,课堂上边操作实验,边相互讨论,寻找解决问题的途径,可以培养学生学习的主动性,提高学生分析和解决问题的能力,形成开放性知识体系。
关键词:
高等学校;物理实验;翻转课堂
翻转课堂颠覆了传统教学模式,利用网络把教师的授课部分以视频的方式展示给学生,让他们在课外自主学习,而把学生练习和分析讨论部分放到课堂上[1]。它是学与教的革命[2]。
一、大学物理实验教学中的翻转课堂教学模式内涵及其优势
(一)大学物理实验教学中的翻转课堂含义
大学物理实验教学中的翻转课堂教学模式,是让学生在课前自主学习教学视频,通过查找相关材料,补充相关知识,课堂上操作实验,提出并讨论问题,师生相互交流,共同寻找解决方案。此种教学模式可以培养学生学习的主动性,提高学生分析和解决问题的能力,使物理实验教学不再是学生完全被动的、机械的操作仪器的过程,而是让学生像科学家一样边思考边实验,相互讨论交流,最终得出科学结论的过程。
(二)大学物理实验教学中翻转课堂优势
第一,增加了学生主动学习的时间。传统教学模式中,学生被动接受知识后,机械的操作实验,以获得学分为目的,即便提问,也只是针对操作中遇到的问题,是完全被动的学习。而在翻转课堂教学模式中,教师只是教学活动的设计者和组织者,课堂时间全部用来引导学生思考,发现和提出问题,分析讨论和相互交流,寻求解决问题的途径,充分调动了学生的学习主动性。整个课堂教学过程不再是知识的传递过程,而是知识的生成过程。学生从知识的接受者转变为知识的探索者。第二,重视知识的内化过程。与传统教学相比,翻转课堂教学模式把教师讲授部分放到课外,而把原本放在课外的发现和提出问题,分析讨论,总结和练习等学生个人的知识消化和理解过程放在课堂上进行。教师主要通过营造自由探究氛围,组织学生讨论交流,边讨论边实验,把理论和实验结合起来,帮助学生顺利完成知识内化的过程。第三,尊重学生个体之间的差异,满足学生个性化发展的需要。传统大学物理实验教学模式是教师先讲解实验原理,实验仪器的使用方法和注意事项,然后由学生独立操作。这种教学模式的弊端在于,它是在有限的、相同的时间内,向所有学生灌输大量的“陌生”信息,忽视了学生之间的个性差异。由于有的学生缺乏相应的知识基础,无法在短时间内完全消化这些信息,导致教学效果不好。而在翻转课堂教学模式中,学生可以根据自身的情况,自主选择学习时间,管理学习进度,可以反复听课,随时查阅资料,补充相关基础知识,在线与教师互动,答疑解惑,实现个性化学习。课堂上,教师不再是知识的传递者,而是教学活动的组织者和引导者,甚至是参与者。教师积极参与到探究活动中,与学生一起探索解决问题的方法,对学生提出的方案给予及时的、有针对性的评价和个性化的指导,促进学生个性化的发展。第四,更注重学生学习能力的培养。与知识相比,翻转课堂教学模式更注重对学生获得知识能力的培养。课堂上学生在教师的引导下,通过参与问题讨论、协作交流和实验操作等探索活动,亲自体验知识的获得过程,提高学习能力和实验操作技能,而且学生的语言表达能力和合作交流能力也得到培养。翻转课堂教学模式下,师生交流互动变得更频繁,课堂外线上交流,课堂上面对面的交流,学生学会了知识获得的新方式-合作与交流。有了这些技能,学生的知识体系不再是闭合的、僵化的,只局限课本上的结论,而是开放和活化的,通过与周围信息交流,能随时得到补充和发展,应用到现实生活中,解决实际问题的。
二、大学物理实验教学中的翻转课堂教学模式设计
大学物理实验教学中翻转课堂教学模式主要分为课前知识传递,课堂上实验探究,课后综合性评价三个阶段。
(一)课前知识传递教学设计
该阶段教师要明确教学目标,设计教学方案,录制教学视频,布置学习任务。教学视频可以录制成三个,分别为讲解实验原理,介绍实验设备与仪器的使用方法,讲解实验数据处理方法。视频中,教师要提出思考问题和学习任务,用来激发学生学习兴趣,促进小组交流与合作,使学生带着问题进入课堂。根据具体的实验内容,通常教师提出的学习任务可以是设计性的,例如让学生设计某物理量的测量方法;可以是操作性的,例如让学生利用日常生活中常用物品,自制仪器;还可以是书面性质的,例如让学生通过查阅资料了解实验的历史背景和相关人物。
(二)课堂实验探究教学设计
1.学生自主学习情况信息反馈
课堂上,要求各小组组长汇报学习情况。主要包括课前进行了哪些活动,如何分工的,取得了哪些成果,存在哪些问题,有哪些体会等,便于教师及时了解和掌握学生的自学情况,同时对学生的课前学习活动起到一定的监管作用。
2.探究性实验
项目驱动教学法是20世纪80年代在德国推行的教学方法。教学中,以项目为载体,以小组为学习单位,推动学生通过运用已有知识,在分析和解决实际问题过程中,理解抽象的理论知识,激发学习兴趣,培养学习的主动性和团队合作精神[3]。大学物理实验翻转课堂教学模式,可以仿照德国的项目驱动教学法,教师将整个实验任务融入到一个现实性问题中,按探究阶段把整个实验任务分成几个小任务,围绕着这些小探究任务,结合各小组课前遇到的问题,师生团结合作,讨论与交流,实验操作,共同探究,利用实验来验证自己的想法,或通过对实验现象和过程的观察,发现"新"的理论和方法。随着课堂教学活动的深入,通过一个个小目标的实现,逐步完成整个实验。课堂上,教师不要直接给出实验操作的具体步骤,而是让学生在探究中,通过不断的尝试,自己探索出正确的操作流程,得出实验结果。实验结束后,教师要组织学生进行误差分析,找出误差产生的原因,并鼓励学生提出减小误差的方法,改进实验方案。
3.鼓励性的点评
教师的点评贯彻在整个课堂教学活动中。教师要善于发现学生的.闪光点,对他们的有效行为表现给予及时的、鼓励性的点评,不但能对学生的活动提供信息反馈,强化有效行为,还能激发探究动机,促进探究活动的顺利进行。
(三)课后对学生进行全面的评价
与传统教学模式相比,翻转课堂不但注重学生获得知识的数量,更重视学生获得知识的"质量",即知识建构能力和创新能力的培养。因此,对翻转课堂教学模式中学生的评价,不能单一的只进行单一性的评价,考察学生获得多少知识,成绩提高多少,还要对学生获得能力和在活动中的情感表现等进行多元性评价,使翻转课堂教学目标在教学评价体系中充分得到体现。
三、翻转课堂在大学物理实验教学中应用遇到的问题
(一)资金投入问题
翻转课堂教学模式的顺利实施离不开网络信息技术的支持。为了保证视频质量,微课视频的录制,需要配备专业的摄影和录音设备,专业的录制和剪辑人员,还要建立专门网络平台等,这些需要大量的资金投入。大学物理实验翻转课堂需要建设具有多种功能的综合性的网络平台,能流畅和清晰的播放教学视频,方便学生自主学习教学内容;还要提供开放性的学习资源,方便学生随时查阅相关文献,补充和扩展自己的知识结构;更要能在线交流,方便学生解决疑难问题;要有在线测试,方便学生检查自己的学习成果;还要能在线提交作业,虚拟实验等功能,为学生打造个性化的自主学习环境。
(二)课堂教学活动的设计问题
翻转课堂的教学成效主要取决于课堂上学习活动的设计。教师在课堂上设计的教学活动,要能充分的调动学生的主动性,让学生相互交流,积极主动的发现,提出问题,并努力的寻找解决的方案,避免教学活动形式化。而这对于习惯以讲授为主的教师是个不小的挑战。需要有专门的翻转课堂研究人员对教师进行培训,讲解相应的教学理论和方法,对教师设计的课堂活动进行指导。
(三)学生的自主学习能力
翻转课堂中教师的教授部分是以视频的方式,放到课外进行的,这就涉及到学生的自主学习能力问题。学生能否在没有人监督的情况下,自觉利用课外时间有效的观看视频,查阅相关资料,独立自主的学习新知识。要知道,如果学生课前没有观看视频,或者只是敷衍的学习视频内容,那么接下来的课堂上的学习活动,无法顺利的进行。可以说,学生课前的学习效果,直接决定了翻转课堂的成败。
(四)师生转变教育理念
翻转课堂的顺利实施,需要师生共同转变教育观念。教师不再是单纯的知识的传递者,而是课堂教学活动的组织者和引导者,把课堂时间完全留给学生,通过组织学生讨论和交流,引导学生实验探究,顺利实现知识内化。学生也不再是完全被动的知识接收者,实验仪器的机械操作者,而是知识的主动建构者。学生要积极的参与课堂讨论,大胆的表达自己的观点,与他人交流,要有良好的交流和表达能力。而受传统教育影响多年的师生,能否适应和接受自己的新角色,成为翻转课堂能否成功的关键。翻转课堂教学模式在我国高校的贯彻实施,只靠专家学者的努力,是远远不够的。它需要建立网络化的教学环境,建设优秀的教师队伍,提高学生的自主学习能力等。总之,翻转课堂教学模式在高校教学中的贯彻实施任重而道远。
参考文献.
[2]刘荣.翻转课堂:学与教的革命[J].基础教育课程,20xx(12):28.
[3]刘长青,孔丽丹.以项目驱动的双主体教育模式在本科生导师制中的实施[J].黑龙江高教研究,20xx(7):70-71.
物理实验论文 13
摘要:随着新课程教育改革的实施, 老师们越来越重视物理实验活动, 作为学生的我们也要积极改变学习态度, 跟上老师的思路, 打破传统物理实验的枷锁, 对物理实验进行改进和创新, 增强自己的理性思考能力和逻辑思维能力。基于此背景, 通过对高中物理实验的必要性和开展现状加以分析, 提出构建合理的实验方案以及实验的改进从器材开始的改进与创新经验, 希望能为其他同学的物理学习提供理论帮助。
关键词:高中物理; 物理实验; 改进与创新;
物理是一门自然学科, 揭示了世界上物质运动、作用的规律, 物理学的发展推动了世界进步, 彰显一个国家的科学技术含量和科研成果。物理是高中阶段的重要学科, 对理科生尤甚, 不过作为一门理科知识, 高中物理学涵盖大量公式和基础概念, 相对难度比较大, 学习起来倍感困难, 同时物理除了教材上的知识还有大量的实验, 需要我们具备动手能力和实践能力。这也充分说明了高中物理实验的重要性。
1 物理实验的必要性
物理知识虽然抽象, 但是并不陌生, 因为它分布在我们生活的方方面面, 比如当我们走进厨房会发现大量物理学知识制造的厨具, 比如微波炉、电磁炉;学者们常说物理就是一门以物为基础说理的学科, 它来源于生活的细节和自然现象, 经过科学家的研究和开发将自然力量和人为物理力量为人所用, 造福于民。所以这整个过程离不开大量的实验, 通过多次实验的论证, 在无数次失败中总结经验才能获得物理的真谛。高中阶段想学好物理, 将知识融会贯通, 也离不开物理学知识, 从教材中要求的实验延伸到小实验, 乐趣无穷。通过物理实验我们能更充分地理解课本上抽象的知识, 在试验过程中充分感受经典物理学的运作, 让我们身临其境般感悟知识, 然后诱发学习物理的兴趣, 从而进一步在老师的指导下对实验进行总结和归纳, 将实验的表象上升到科学范畴, 最终回归教材知识, 让教材知识变得通俗易懂。不过实验需要我们主动动手操作, 是脑力与动手能力的结合, 以前我们总是看着老师示范, 自己却不敢动手, 使原本有丰富趣味的实验课变得枯燥单一, 同时我们自己做实验时在实验方法、实验器具选择和实验效果上存在不同程度的不足, 教师的指导是一方面的, 我们还需要强化自己的动手能力和探究能力, 对高中物理实验进行改进和创新, 展现现代中学生的理性本色。笔者结合自己的学习经验, 就这一问题从以下几个方面分析。
2 高中物理实验开展现状
2.1 学生对物理实验的学习重视度不够
通过上面的论述, 我们对物理实验的重要性有所了解。它作为物理学习中的重要环节, 是必须掌握的内容。不过我们的传统学习意识总认为课本知识才是重要的, 物理实验并不一定非要真的进行实验, 从课本上了解实验过程, 明白实验结果就可以了。也就是说这部分同学的学习重点在于知识的学习, 对实验的操作并不重视。这就像填鸭式的学习一般, 将课本上的物理知识和公式死记硬背根本不通晓其义。我们常言道语文学习是‘好记性不如烂笔头’, 而物理学习是死记硬背不如动手实践, 长此以往, 不仅会对物理学习倍感枯燥, 还会引起学生的反感, 因为太无趣了, 只是为了学而学, 并且也不利于我们创新思维和动手能力的发展。
2.2 学校物理实验设备不健全
从宏观角度上说, 学校引进了不少先进的实验设备, 同时筹建了实验室, 在某些实验上我们能做到人手一副仪器, 不过从微观角度上看, 仪器齐全的实验设备只在几个典型实验中出现, 其他的实验器具并不满足人手一副的条件, 我们只能看着老师操作, 这样很容易分神, 不亲手实验一番不理解实验的真谛, 也感受不到实验的乐趣。并且笔者发现有的实验仪器存在损坏和老化现象, 比如电学中有的电仪表、单刀开关、小灯泡有不少毁坏的, 学校没有及时更新检查, 毁坏老化的'仪器不仅让学生倍感扫兴, 也妨碍了个人对物理的学习进程, 影响了我们学习物理的积极性。
2.3 学习方式单一
一直以来我们都是被动接受老师的教育, 物理实验课上看老师示范后就按部就班地跟着操作一遍, 实验成功就不再做他想, 实验失败也不总结失败原因, 只是机械性地进行实验。其实, 实验的目的是为了让我们在实验中发现问题、思考问题、解决问题、总结问题, 仅一味地操作不动脑子实验根本起不到作用。并且很多同学一进入实验室就开始兴奋, 不遵守实验室操作规范, 不听从老师指导, 自己乱操作, 实验失败后就垂头丧气, 怨天怨地, 这完全妨碍了正常的物理实验。高效的物理实验需要课前预习掌握基本知识和基本操作仪器, 在实验中听从老师指挥, 仔细观摩老师的操作, 然后自己动手操作实验, 对实验出现的细节和问题进行记录, 多方面论证自己的所思所想, 总结实验经验才能真正得到提高。但是能真正做到这些的同学太少了, 大部分人只是跟着老师的操作而操作, 学习方式很单一。
3 高中物理实验改进与创新的策略
3.1 构建合理的实验方案
一般进行实验之前, 老师会通知学生提前预习, 了解一下实验的内容和经过, 便于实际操作中的实验效率。当我们接到老师的预习指令后就要明确自己的实验目的, 然后找出教材介绍中自己的不懂得地方和好奇的地方, 进行记录, 然后自己给自己提出问题并制定目标, 形成一份简单合理的实验方案。举个简单的例子, 在力学中有一节关于‘力的合成’, 从教材中我们发现实验器具包括天平、砝码、单股细绳、双股细绳, 既然要探究力的合成, 那么先给自己设置一个问题, 比如若要提起这些砝码该怎么组合这些细绳?然后考虑两根细绳的作用有什么不一样呢?这两根细绳能将多大的砝码提起, 又在什么情况下会断裂呢?带着这些疑问走进教室, 观摩教室操作后自己分析实验注意事项, 与同学合作完成实验, 解决问题, 随着实验的进行我们发祥双股细绳的提重程度不如单股细绳, 那么这又是为什么呢?为了满足自己的疑惑, 必须对这个问题展开深入探究, 向教师询问, 然后不自觉地就被物理学知识感染了, 继而我们对互成角度两个力的分力与合力的关系就有了初步了解, 为后面力的学习奠定了基础。所以在实验前构建合理的实验方案能在实验中快速进入角色, 激活自己的思路, 便于物理学习。
3.2 实验的改进从器材开始
器材是完成实验的重要载体, 一般实验的教育与仪器的复杂性成反比, 我们自己改良仪器就算出现问题也比仅是操作有意义的多。所以笔者认为对实验器材的改进从自己动手做开始。首先自己动手改良实验器材需要全方面了解该实验的知识;其次, 器材的改进必然是要进行反复实验的, 在不断失败的过程中总结经验, 对物理实验本身的了解就更充足;再次, 学生动手改进器材是思维和实践的结合, 体现了现代教育目标下的学习要求。器材的改良可从两个方面进行。
首先, 对教材的把握要比较熟悉, 充分考虑以前用过的实验器材的作用和它的局限性, 然后想办弥补这种局限性, 提高实验实施的效果和直观性。器材的改进必须依赖教材, 在老师的帮助下寻找实验中的局限性, 对成功率不高的实验进行改进, 从而提高实验的教育价值和效率。以‘自由落体运动’这一节内容为例, 该节课的实验需要用到牛顿管实验演示器牛顿管实验演示器是一个长约1 m的玻璃管, 一端封闭, 一端接抽气阀门, 管内有羽毛、小球、小金属片、小铜钱等, 用抽气机抽成真空后, 可以演示物体下落快慢与重力大小、物体形状无关。该节课使用牛顿管来演示羽毛和铁片在空气和真空中自由落体的情况, 不过笔者经过实验后认为牛顿管的颜色与实验中铁片的颜色相近, 有时候容易干扰学生的观察, 在玻璃器皿中有反光的问题, 让人一时难以分辨哪个是铁片, 哪个是牛顿管, 所以为了改善这一问题带来的影响, 可以将铁片进行染色处理, 可以利用铁粉在牛顿管抽气口的另一端增加一个电磁铁, 这样不仅缓解了基本问题, 还能增加实验的科学性, 让同学们更清晰的观察该实验。
4 结语
综上, 我们不难发现高中物理实验对物理学习的重要性, 作为高中生的我们必须以主动严谨的态度对待物理, 亲身实践物理实践, 并总结经验, 从身边的小事获得启发改进和创新物理实验, 只有这样才能增强自身的物理素养。
参考文献
[1]赵晋昌.改进高中物理实验教学之我见[N].发展导报, 20xx-12-02 (027) .
[2]马纯兵.刍议高中物理实验教学的优化与创新[A].北京中外软信息技术研究院.20xx第一届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院, 20xx:1.
[3]汪端红.高中物理实验探究教学的探索和实践[D].武汉:华中师范大学, 20xx.
物理实验论文 14
1教具设计
1.1实验演示
首先将一枚硬币放入一个平底盘中,再往盘中加入一定量的自来水,要求淹没纽扣,然后再往盘中滴入红墨水少许(为使实验现象更明显,可以稍微多加一些),接下来用小刀截取一小段蜡烛,将其放入准备好的玻璃杯中,并用蜡油固定在玻璃杯底,再点燃它。待蜡烛燃烧至杯壁稍微发烫时(位使实验效果明显,可以稍微烫一点儿),迅速将其倒扣入盘中,要求玻璃杯口边缘压着纽扣。可以发现,在倒扣入盘中的瞬间,蜡烛熄灭,慢慢地杯外盘中的液面下降,盘中的水越来越少,而玻璃杯中的液面却慢慢地上升,最后会发现盘中的水几乎全部被吸入到玻璃杯中。
1.2实验分析
通过实验我们可以了解到,当蜡烛在玻璃杯中不断燃烧时,杯中空气受热膨胀,当玻璃杯被倒扣入盘中后,空气的缺少导致蜡烛熄灭,此时空气温度也会慢慢降低,在杯中空气体积不变、重力加速度也不变的情况下,空气密度降低,由初中物理计算液体压强的.公式P=ρgv可知,杯内大气压强会逐渐减小,由于大气压平衡,要维持杯内杯外压强相等,所以杯内液面上升以达到杯内空气体积减小,空气密度上升,增加杯内压强的目的,所以盘中水被吸收到玻璃杯中,会产生这样的现象都是大气压强存在的表现。
2总结
物理实验既是一种教与学的方式,又是学生必须掌握的学习内容和科学方法;物理实验促进学生正确地理解物理概念、规律和方法,激发学生对自然科学的热爱有着独特的魅力和力量。通过大气压强的实验设计及实现,可以得出中学有些物理实验并不是都需要昂贵精密的设备和器材才能去完成,在我们身边的一些废弃回收物也可以组装完成许多重要且有趣的物理实验,这样不仅将生活中的废弃物变废为宝,达到环保的目的,而且可以帮助学生理解知识,更方便容易地接触实验,亲手做实验。不再为昂贵的实验器材而担忧(针对小型物理实验)。
创新型物理实验对学生来说不仅实验器材收集容易,而且方便学生理解,更能增加学生对知识的兴趣,加深对知识的印象,学生通过自己动手,自己总结出来的结果是最深刻的,所以,理论与实践的结合往往会达到事半功倍的效果。学生在动手做实验的过程中难免会遇到很多困难,这样的教学方式也能激发学生发现问题,解决问题,提高学生自主学习能力,这也是当代教学的发展趋势,只有适应这种趋势,才能更好的发挥学生的潜力,提高学生学习的灵活度,提高学生的创新意识。简单的实验模型不仅老师讲解起来方便,学生也容易理解,也容易去做,所以,简化是我们继续研究的对象,希望通过简单的实验器材达到更深刻理解知识的效果。
物理实验论文 15
物理课堂中的探究实验是学生主动获取物理科学知识、体验科学过程、领悟科学方法的重要学习活动,其作用主要是能让学生的学习方式实现从被动接受(验证公式、规律,使学生信服)到主动获取知识(建立概念、规律,主动建构)的转化,而要达到这一目的很大程度上取决于实验的科学探究质量和教师的教学效率。在我们的教学实践中,不难发现存在不少的低效、无效甚至负效的探究实验。那么,如何衡量和评价课堂实验的探究质量高低就值得我们做深入的思考。
一、理论基础及架构
物理实验是既是科学家科学研究过程的浓缩和再现,也是学生重演科学发展历程体验科学发现过程的重要手段,更是学生科学思维发展的有效途径。
早在20世纪初美国教育心理学家杜威就提出:“教学法的要素和思维的要素是相同的。这些要素是:
第一,学生要有一个真实的经验情境——要有一个对活动本身感兴趣的连续的活动;
第二,在这个情境内部产生一个真实的问题,作为思维的刺激物;
第三,他占有知识资料,从事必要的观文秘站:察,对付这个问题;
第四,他必须有条不紊地展开他所想提出的解决问题的方法;
第五,他要有机会和需要通过应用检验他的观念,使这些观念意义明确,并且让他自己发现它们是否有效。”
评价课堂实验的探究质量要抓住几个重要的要素,诸如情境、问题、方法、操作、检验等等。这些要素之间是环环相扣的,有趣的情境激发产生有价值的问题,必要的知识储备引导得出有效的方法,有质量的操作会检验自己的观点的真伪,理性的评估会促进知识、技能、思想、情感的同步提高。
二、评价标准的研制
笔者根据以上理论对物理课堂实验的探究质量的评价体系的若干维度的构建做了初步的思考:情境的营造和设计;问题的产生和形成;方案的提出和完善;操作的有效性和科学性;数据的记录和处理;实验的总结和改进。
1.情境的营造和设计
教育心理学认为,学习应该发生(或被置于)在真实场景。强调通过拟真的问题情境创设有利于学生理解和掌握知识及技能的“实习场”,以避除以往从学校获得的往往是无法迁移和应用的“呆滞”知识的弊病。
(1)新奇性。通过一些“新”“趣”“奇”“巧”的小故事、小实验、图片、视频等等,达到“意想不到”的效果。例如:在自感现象的实验中,教师要求学生注意观察合上电键和打开电键时小灯泡的亮度变化情况。可以讲,这样的实验对学生不具有新鲜感,难以激起探究的兴趣。笔者是这样创设情境的:让几个学生手牵手与自感线圈并联再与3~4节1.5V的干电池并联,当电键闭合后再断开时,学生的手明显感到被电麻。问题自然生成:为什么小小的几节电池(远比36V安全电压低)会产生如此神奇的威力?小小的实验向大家呈现了一个令人困惑或意料之外的情境,由此兴趣和欲望被激发,探究动力也就被提起。
(2)真实性。实际的教学中,我们有时是把物理实验搞成了纯科学内容的抽象讲解或探究,远离了学生的生活实际,不能激起强烈的情绪和探究欲望。我们要利用课堂实验注意情境的创设和背景的有效铺垫,缩短教材和学生之间的距离,从学生感兴趣甚至有争议的内容出发。使学生对教材由“近”感到“真”,由“真”感到“亲”,从而可亲、可近、可信。
(3)实效性。课堂实验要起到动机激发并满足学生需要的水平层次。在弹性碰撞教学中,我们设计用双线摆,摆球由两个质量相同的玻璃球制成。先是把右边的球拉开,另一球静止于平衡位置。放下球后,两球相碰,右球静止,左球弹起,当左球返回碰撞后,右球又弹起,如此反复,动、静交替多次。此时我们放上一段丁俊晖打球的视频,丁挥杆用白球打过去,靶球被撞向前后,白球停在那儿……面对这一有趣的情景.课堂气氛立即活跃起来,学生跃跃欲试,迫不及待地希望通过数学分析来破解其中的秘密。
2.问题的产生和形成
探究源于困惑。美国心理学家斯滕伯格将发现问题的能力作为创造性智力的根本,认为它是成功智力中的关键要素。
(1)自主性。问题或任务大多是由教师指定的,但最好是由教师和学生共同选定或学生自主确定。
(2)生成性。在探究学习过程中,新的问题和困惑也会不时出现。问题除了事先预定的外,还有的是在研究过程中即时产生的,因为问题的目标、初始条件或可能的转换往往是不确定的。
(3)阶梯性。实际上是对探究任务的明确,也是对相关任务的分解,问题的难易、主次、先后等等的思考能够对实施方案的提出有较强的基础和充足的准备。
(4)有效性。对所有问题的梳理和筛选,真问题、有效问题的形成(剔除无用信息或从中梳理出有效因素)。
在研究《电阻定律》时,教师引导学生根据已经学过的物理知识和生活经验大胆猜测导体电阻的`各种可能相关量,学生的思维过程一定要得到充分的发挥和自由地展示。教师在带领学生构建民主开放的物理课堂的同时,不轻易放过某个看似荒诞、离奇的想法,对于其中存在的或多或少的漏洞、偏差,教师要不失时机的加以纠正,引导反思与感悟。在这一节课中,我们引导学生把各种猜测加以概括、总结,剔除干扰因素,提炼出真问题(也即有效问题)即:电阻的三个独立的主要参量(如颜色、密度、硬度、质地等都与材料有关,质量与材料、长度、横截面积有关……),并由日常的感性认识进一步猜测了R与三者的关系。
3.方案的提出和完善
所谓实验方案,其实就是通过抓本质属性和典型特征,体现设计思想、实验手段和显示方法,来建立恰当的实验模型。提出实验方案并使之完善,是实验教学中最能培养想象力和探究能力的环节之一。
(1)方案提出过程中的自主性、合作性。实验教学的最终目的是培养学生自主探究的能力,所以在实验方案提出的过程中要尽可能地发挥学生自主、合作的意识,而不是包办代替。
(2)方案的多向性。方案的提出不仅是学生自主提出,更要是多维的、发散的,要引导学生排除思维的单一性和思维定势的影响,善于找出实验中需要解决的重点、难点和所能解决的问题,尝试各种可能的思维方法和解决的过程。例如,要测定重力加速度的大小,学生们提出了自由落体法、单摆法、圆锥摆法、机械能守恒法、滴水法等等。
(3)方案的优选性。对所有的实验方案要有全面的认识,引导学生对其优劣进行比较并使之完善。优选的过程其实也是理性思维上升的过程,是对方案的修正和完善的过程。在这一过程中,要考虑是否服从教学目标、教学要求,仪器装置是否易于搭配或制作。现象是否清晰、明了,尤其是要考虑学生的认知心理的可接受程度、建构水平的同化顺应的适应度。
4.操作的有效性和科学性
(1)器材应该能够满足多样化选择性的需求,而不是由教师事前已经安排好了的菜单式的提供。学生自主学习和小组合作后制定了实验方案,教师要尽可能提供他们所需要的实验器材满足其探究的需求。在器材的选择中,要引导学生不要一味追求所谓的高档仪器(那种全自动、傻瓜式的器材只要读读数据就行,使学生偏离了基本的实验技能的训练,相当有害。)我们可以用生活中的日常用品甚至包括儿童玩具等来做科学实验,达到简单、明了、直观的效果。麦克斯韦也说过,“一项演示实验使用的材料越简单,学生就越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果,这种实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比”。在探究牛顿第二定律规律的实验中,不少老师采用了先进的DIS技术,几组数据下来,图线就出来了,学生还摸不着头脑。如果我们用传统的小车、纸带、打点计时器来做,学生就会对实验步骤、数据处理、图像分析等作较为深入的思考。
(2)操作步骤的合理性、科学性要求。无论是技巧性实验还是一般性实验,操作在很大程度上影响着实验的结果。实验操作时实验实施的过程,每一步都要能说出其道理,了解其作用以及所产生的后果。操作程序的环环相扣、规范和科学,会有助于相关概念、规律自然地得出。
(3)实验操作步骤的逐步完善中对实验能力的培养,诸如仪器的性能和作用、器材的装配和要领、操作的规范和熟练、如何简化、方便地操作、如何把隐性现象呈现出来等等。
在研究自感的实验中,我们就是引导学生不断在实验的“失败”(预想结论的得不出)中完善操作和设计,在探究的层次推进中培养实验的能力。
①引入性实验:磁铁插入线圈过程中闭合回路中产生了感应电流(图1)。
②产生问题:在图2中,改变线圈中电流也会引起线圈中磁通量变化,是否产生感应电动势?实验如何显示出来?
③初步分析并验证:在图3中,分析可知K闭合时,小灯泡应该滞后发光。实验发现合上开关,灯泡立即发光。(原因是人的眼睛分辨不出来)。
④深度分析并修正:引导学生采取参比、补偿的办法(通过两个灯泡来比较发光的先后;调节变阻器使两灯泡亮度相同),设计出图4,实验操作结果表明:比延迟发光。
⑤拓展分析并验证:在图4中,如果断开S,灯泡应该延迟熄灭。实验发现两灯泡一起立即熄灭。
⑥深度分析并修正:分析可能是回路电阻太大的原因。修正设计为图5,实验证明:当S断开,灯闪烁一下再熄灭。
⑦其实在实验中还会遇到很多问题(诸如线圈自感系数大小、电阻阻值大小、灯泡大小等相互的关系),我们要把这些问题抑或困惑转变成探究的课题(而不是直接告诉学生如何做或者结论),从而可以更好地帮助学生理解相关的知识。
(4)小组合作的情况。为使实验探究有序进行,相关任务的分工要有预案。例如在运用频闪照相研究“落体运动加速度”中,学生必须完成以下任务:方案设计(直接测量的物理量是什么?如何测量?);器材的安装和调试(如何达到简便、精准?);标尺的制作;实际拍摄(如果用数码相机,如何达到多次曝光在一张底片上?);照片的分析(建立怎样的数学模型?);实验报告。尤其在操作中要做好细致的分工,在每一时段谁干什么、达到什么要求都要很明确,这样才不至于实验前茫然无绪,实验时手忙脚乱,实验后遗三忘四。
5.数据的记录和处理
(1)数据记录表格的设计要让学生自己完成,应该体现实验设计的思想,要引导关注实验目标、研究的对象、收集数据的时段、有关现象的特征以及可能相关的物理量等。在记录实验数据的同时还要注意把有些非量化的数据(诸如现象)也要记录下来。
(2)记录的忠实性、原始性、重复性。数据记录要及时、完整,注意有效数字和单位的要求。对于看似不合理数据,可以通过实验来补测,但不要轻易放弃这些数据(要好好分析其原因,有时需要修正实验步骤,有时也蕴含着新的现象或规律值得探究),切不可修改数据或编造数据以达到所谓的“准确结果”。
(3)数据处理手段科学、合理。要引导学生对实验数据要进行理性分析,对相关物理量的关系要做出猜想,尝试建立起相关的模型和关系,并进一步来验证。一是可以通过计算法来处理,二是可以通过图像法来处理数据,图像法处理数据很直观,也是常用手段,但往往不太为学生所熟知,教师可以做出示范。
6.实验的总结和改进
(1)实验目标实现的达成度。对整个实验进行评估,预期探究的目标的达成度如何?学生的主动性学习如何?不仅仅是看是否得出了“预期的数据和结果”。
(2)亮点和创新。实验所体现的原理方法、仪器装置、步骤流程、数据处理等环节有些什么创新和突破,教师如何利用差异性结果引导学生认知,激发学生探究的欲望。
(3)体现的思想和方法。要引导学生反思实验所体现的物理思想方法都有哪些(比如常用到的控制变量法、参比对照的方法等等),物理思想方法是比知识和技能更为重要的东西,是物理教育的核心。
(4)不足和改进。引导学生从原理、器材、步骤、处理来分析实验的不足(包括是否给学生留下足够的时间和空间等),尽可能提出改进的方法和措施。
(5)延伸性问题的产生。可以通过实验进一步拓展研究的问题,比如相关联或可牵连的问题的联想、可以作为一个类别来处理的问题的实验方法的迁移等,例如理解了卡文迪许扭秤实验的精妙,从而对库仑定律扭秤实验方法的迁移。
【物理实验论文】相关文章:
物理实验论文11-03
物理实验论文05-15
当前初中物理实验的论文11-25
物理实验教学论文02-16
(精华)物理实验论文05-15
教育技术物理实验研究论文11-20
物理实验论文 15篇11-03
【合集】物理实验教学论文07-20
物理实验小论文(通用13篇)08-01
现代教学物理实验论文分享12-09