大学物理实验课程论文

2024-06-27

大学物理实验课程论文(共8篇)

大学物理实验课程论文 篇1

北方民族大学

大学物理实验(设计性实验)

实验报告

指导老师:王建明

姓名:张国生

学号:XX0233

学院:信息与计算科学学院

班级:05信计2班

重力加速度的测定

一、实验任务

精确测定银川地区的重力加速度

二、实验要求

测量结果的相对不确定度不超过5%

三、物理模型的建立及比较

初步确定有以下六种模型方案:

方法

一、用打点计时器测量

所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.方法

二、用滴水法测重力加速度

调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法

三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面

重力加速度的计算公式推导如下:

取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:

ncosα-mg=0(1)

nsinα=mω2x(2)

两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y..将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.方法

四、光电控制计时法

调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法

五、用圆锥摆测量

所用仪器为:米尺、秒表、单摆.使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t

摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得:

g=4π2n2h/t2.将所测的n、t、h代入即可求得g值.方法

六、单摆法测量重力加速度

在摆角很小时,摆动周期为:

通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。

四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度

摘要:

重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值,随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北两极,重力加速度的值越大,最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况,在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器,仔细测绘各地区重力加速度的分布情况,还可以对地下资源进行探测。

伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动,用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间,他发现连续摆动的圣灯,其每次摆动的时间间隔是相等的,与圣灯摆动的幅度无关,并进一步用实验证实了观察的结果,为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。

应用单摆来测量重力加速度简单方便,因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质,即决定于重力加速度g和摆长l,只需要量出摆长,并测定摆动的周期,就可以算出g值。

实验器材:

单摆装置(自由落体测定仪),钢卷尺,游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线

实验原理:

单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆锥质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。

f=psinθ

f

θ

t=pcosθ

p=mg

l

图2-1单摆原理图

摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力,f指向平衡位置。当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为l,小球位移为x,质量为m,则

sinθ=

f=psinθ=-mg=-mx(2-1)

由f=ma,可知a=-x

式中负号表示f与位移x方向相反。

单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a==-ω2x

可得ω=

于是得单摆运动周期为:

t=2π/ω=2π(2-2)

t2=l(2-3)

或g=4π2(2-4)

利用单摆实验测重力加速度时,一般采用某一个固定摆长l,在多次精密地测量出单摆的周期t后,代入(2-4)式,即可求得当地的重力加速度g。

由式(2-3)可知,t2和l之间具有线性关系,为其斜率,如对于各种不同的摆长测出各自对应的周期,则可利用t2—l图线的斜率求出重力加速度g。

试验条件及误差分析:

上述单摆测量g的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的,否则将使测量产生如下系统误差:

1.单摆的摆动周期与摆角的关系,可通过测量θ<5°时两次不同摆角θ

1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内,验证出单摆的t与θ无关。

实际上,单摆的周期t随摆角θ增加而增加。根据振动理论,周期不仅与摆长l有关,而且与摆动的角振幅有关,其公式为:

t=t0[1+()2sin2+()2sin2+……]

式中t0为θ接近于0o时的周期,即t0=2π

2.悬线质量m0应远小于摆锥的质量m,摆锥的半径r应远小于摆长l,实际上任何一个单摆都不是理想的,由理论可以证明,此时考虑上述因素的影响,其摆动周期为:

3.如果考虑空气的浮力,则周期应为:

式中t0是同一单摆在真空中的摆动周期,ρ空气是空气的密度,ρ摆锥是摆锥的密度,由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关,当摆锥密度很小时影响较大。

4.忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时,由于存在这些摩擦阻力,使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动,使周期增大。

上述四种因素带来的误差都是系统误差,均来自理论公式所要求的条件在实验中未能很好地满足,因此属于理论方法误差。此外,使用的仪器如千

大学物理实验课程论文 篇2

1.1 教学模式不合理使学生的理论知识与实验相脱节

许多高校大学物理与大学物理实验是两门独立的课程, 相互之间没有沟通, 更谈不上内容的衔接。这就使学生在实验时没有相应的理论知识作支撑, 作依据。学生预习时感觉难度大, 实验完成后对知识理解甚少, 仍是似懂非懂, 收效甚微。

1.2 传统的实验教学方法, 使学生收益甚微

传统的实验教学模式[2]一般是先由教师讲解实验目的、原理、仪器及注意事项, 学生再按教师的讲解乃至演示来重复实验、测量数据并验证结果。这样的实验教学中学生失去了作为学习主体的学习主动性, 只是照葫芦画瓢, 收益甚微。

1.3 教学手段单一, 缺少课下师生交流互动

课堂上的时间有限, 教师简单讲解提问后, 剩余时间学生完成实验, 课下进行数据的处理。物理实验课程只局限于课上, 如果学生在课下发现问题及处理数据有疑惑就无从下手。

1.4 成绩考核方式, 使学生忽略能力的培养

物理实验成绩考核一般由平时成绩和期末成绩共同组成。有的学生为了提高平时成绩、避免自己实验时得不到好数据, 没有实验结果, 而拷贝其他同学的数据。对于期末考试以笔试为主, 学生也只是为了应试而死记硬背, 达不到培养能力的作用。

2 大学物理实验的教学改革

2.1 教学模式的改革

我校的大学物理理论课与实验课采用“121”模式。即第一阶段—大一下学期只开设理论课, 让学生掌握一定的理论基础知识;第二阶段—大二上学期, 理论课与实验课同时开设, 让学生学会用理论知识指导实验, 用实践来检验理论知识;第三阶段—大二下学期, 只开设实验课, 多为综合性、设计性实验, 此时学生已经具备一定的理论知识和实验技能, 通过实验更好地提高学生运用现有知识解决实际问题的能力。理论教学与实践环节相互穿插, 能够更好的培养学生独立思维能力, 更好地将理论知识与实验内容相衔接。

2.2 教学方法的改革

将启发式教学方法、讨论式教学方法及“提出问题式”教学方法灵活运用于教学中, 不仅可以调动学生学习的积极性主动性, 还可以培养学生的独立思维能力和创新能力, 可以事半功倍收到更好的教学效果。

学习如果是去了主动性, 那也就失去了学习的意义, 被动学习没有兴趣, 同时收益少。所以在实验教学中也一定要充分调动学生学习的积极性, 让学生作为学习的主体, 积极主动的学习。学生预习时, 多半都只是写好预习报告, 真正能够理解了实验本身的较少, 这就需要教师在教学过程中启发学生, 引导学生了解实验的本质。

单一讲授给学生一些仪器的使用方法及注意事项等, 学生记忆不深刻。实验时可能会出现这样那样的问题。应用了讨论式教学方法后, 寓教于乐, 不仅学生积极主动思考, 而且师生互动, 会收到事半功倍的效果。

物理实验的目的不仅要培养学生的动手能力, 更重要的是培养学生的独立思维能力和创新能力。通过某个实验只能教会学生某种实验方法和技能, 学生若不能积极主动思考, 无法将思路拓展开来。学生思维有局限性, 这就需要教师及时指导, 在课上有针对性提出有较强启发性、探究性的问题, 才能激发学生的探究意识, 有利于学生掌握实验的思想方法, 能引发学生多方面的思考[3]。

2.3 教学手段的改革

计算机网络教学已成为一种新的教学手段。我校建立了网络化教学平台, 作为辅助教学手段。学生可以在完成物理实验后, 将疑难问题提出在网站上, 教师及时查阅并给予解答。通过课下的交流与互动, 不仅能解决某个问题, 更能发现一些共性问题。通过这种及时反馈, 在今后的教学中给予借鉴。

2.4 成绩考核的改革[4,5]

我校物理实验成绩考核中取消了期末考试环节, 在学期中每个学生共进行10个实验, 每个实验10分, 总分100分。每个实验的考核分预习和实验两部分。预习部分按照预习报告书写和预习程度给分, 通过提问及实验优劣来检查预习情况, 分值占40%;实验的考核中不论实验成功与否, 都要求学生在实验报告上如实记录实验过程和实验结果, 并对结果加以讨论, 对教材上的思考题认真思考并写出答案。教师根据实验报告给出合适分数, 分值占60%。这样学生对每个实验都能充分重视, 认真对待, 避免了应试教育的弊端, 一定程度减轻了学生的压力。

3 结束语

随着科学技术的发展, 人才的培养也应逐步更新改革, 应采用新的模式。大学物理实验作为理工科学校的第一门实验课, 更应顺应时代要求, 对教学中陈旧模式、方法、手段等进行改革创新, 才能更加适应新时代对人才培养的需要。

摘要:大学物理实验课程是高等学校理工科专业的必修课, 是一门对学生进行科学实验基础训练的重要课程。它不仅可以使学生掌握物理实验的基本知识、基本技能和实验方法, 而且可以加深对物理学重要现象、概念和规律的理解, 更重要的是培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力, 加强对学生动手能力、独立思维能力和创造能力的培养[1], 达到培养学生初步的工程素质的目的, 为今后继续学习和工作打下良好的科研基础。本文针对物理实验教学中的一些现状及问题, 做了一下简单的小结与讨论, 对物理实验的教学进行了改革和创新。

关键词:物理实验,教学改革,创新

参考文献

[1]吕斯骅, 段家怟.全面改革物理实验体系与内物理实验容, 培养有坚实基础的创新人才[J].大学物理, 2003, 22 (1) :34-36.

[2]谢秀红, 贾天钰.大学实验课程教学改革新探[J].航海教育研究, 2007, 24 (2) :74-76.

[3]王震, 丁永文, 杜木.普通物理实验教学中的“提出问题”[J].物理实验, 2010, 30 (4) :18-21.

[4]俞熹, 王煜.大学物理实验课程中的一些误区及改革[J].物理实验, 2009, 29 (1) :14-16.

大学物理实验课程的教学反思 篇3

关键词:大学物理实验 教学体系 教学评价

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)01(b)-0161-01

大学物理实验课程是高校理工科专业学生必修的一门公共基础课,在培养学生的实验能力、动手能力和科学素养方面有着不可替代的重要作用。但是,长期以来,大学物理实验课程在体制、教学内容和教学方法以及教学评价上存在着一些弊端,使得大学物理实验无法达到其应发挥的作用,无法适应新世纪培养高素质人才的需要。进入21世纪,科技的发展、知识的飞速扩充,学生的特点也发生了很大的变化,要想提高学生实验技能和培养学生科学素养,对传统的物理實验教学进行变化调整势在必行。

1 更新教育观念

物理实验课程是一门涉及领域广阔、时代性、社会性十分强的课程,它时刻面对着新时代、新科技的挑战。我们在对于大学物理实验的认识不能停留在教材上,物理学本身就是一门实验科学,他的发展离不开大量的实验,所以物理实验课程应随着社会的发展而变化。学生的进步和发展,取决于学生能否自主学习、合作学习和探究学习,而物理实验为此提供了一个广阔的舞台,它有助于学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面得到发展,有助于教师的提高。我们应在教育改革思路和实践上有重大突破。传统的物理实验教材与物理知识的发展之间的脱节,传统的课堂授课的局限,实验仪器的程式化,这样都很难调动激发学生的积极性和创新意识。

2 丰富实验教学体系

长期以来,大学物理实验是作为理论课程的一种延伸,学生只能按照理论课的知道机械的刻板的完成实验,这样大大的限制了学生的积极性,使原本充满乐趣的实践性课程变得很枯燥乏味。大学物理实验应该是一门培养学生综合能力的独立课程,大学物理的教学内容也不能仅仅限于普通物理的范围内,当前科技发展中的新方法、新技术、新手段的加入会使得基础实验又赋予了新内容,提升了实验档次。除了学生必须的基础性验证实验外,我们还要加强综合性实验和研究性实验、开放性实验,开辟一种分层次实验教学的模式。其中研究性实验和开放性实验要真正的开设起来,要求学生通过查阅资料,理解实验原理,设计实验方案、选择实验仪器、确定实验参数、拟订实验步骤,在实验过程中完善实验结果,然后撰写实验报告。另外,研究性实验和开放性实验还可以通过教师开设的科研课题小组的形式来完成,丰富学生的知识,培养学生动手搞科研的能力,培养其科学研究的思维和科学创新精神。在学校开设物理实验课的同时,还可以并行开设一些“物理实验系列讲座”,讲述各领域的背景、思想、方法、现代技术和应用,使学生能够深入理解物理实验的思想、方法和应用,提高物理实验课的层次和水平,激发他们的学习热情和积极性。

3 改进教学方法

首先确立以学生为中心的教学观念,在传统教学方式中往往是老师把实验仪器调整好,在学生做实验前详细的讲解,甚至做出实验演示。学生只要被动地按照老师演示的步骤机械的重复实验操作,就能成功的测到数据,完成实验。学生在思想上对大学物理实验课程不够重视,每次实验操作都是按部就班的应付了事。物理学是一门实验科学,实验是科学认识的基本方法。一个完整的实验过程,包含提出问题、设计操作、数据分析和理论解释4个阶段。教学也应遵循这种过程,教师应当采用各种手段引导学生按照这种规律进行实验。

例如:实验的引入应充分调动起学生的实验积极性,教师可以通过各种有趣的物理史实、物理现象引起学生的注意,然后适当的提出问题,激发学生的求职欲望。在传统的教学中,教师往往死板的采用教材上的事例引入,对于学生来说,这已早没有了新鲜感,这就需要教师自身积极学习,不断充实自己,要具有十分丰富的知识面和很强的科学实践能力,将枯燥的知识联系实际,形象化。另外,在不同类型的实验课上,教师应该根据实验课的特点调整不同的教学方法,灵活多变,以免使学生产生精神疲劳。在指导学生实验时,教师应当贯穿物理思想、物理方法的教育,而不是简单的解决学生当前的困难,而要让学生知其然而知其所以然,引导学生善于发现问题、解决问题,灵活应用实验设计思想和方法,独立排除故障。

4 完善教学评价体系

目前,我们学校学生的大学物理实验成绩评定分为三部分:预习成绩+操作成绩+报告成绩。其中预习成绩我们一般是针对学生写的预习报告的情况打分,实际上大多数学生仅是将教材上的内容大抄一番,并没有对实验进行必要的预习,仅仅想通过课堂上的提问检查是解决不了问题的。进一步完善物理实验的教学评价体系是非常必要的。正确的教学评价是实施新课程改革的关键。它对教师的教学历程、学生的学习过程具有非常重要的指导和导向作用。对于不同的实验类型,教师可以采用不同的教学评价方式,关键看学生通过物理实验课程的学习能否提高动手能力、培养科学创新精神。传统的实验报告是千篇一律的格式,学生往往按照教师的要求计算结果并进行一定的分析,实验结论和小结也仅仅是将教材中的内容重新复述一遍,这样不利于学生科研论文的写作能力。对于研究开放性实验,教师可以鼓励学生撰写科研论文式的实验报告,自己收集查阅相关资料,设计实验步骤,写出报告。

大学物理实验课程教学改革和学生创新能力的培养是一项艰巨长期的工程,需要我们不断更新教育观念,丰富多层次的教学体系,改进教学方法,能够客观公正的进行教学评价,才能使物理实验课程成为培养学生思维能力和创新能力培养上成为一个较好的平台,成为更有利于创新能力培养的实验教学环境。

参考文献

[1] 许森东.冯元新.大学物理实验教学内容与方法改革探索[J].大学物理实验,2006,19(4):77~79.

[2]张宝林,朱莉.大学物理实验教学改革的新途径[J].长春大学学报,1999,9(5):15~16.

[3]杨建宋.对大学物理课程教学评价的思考[J].杭州师范学院学报,2006,5(3):196~197.

大学物理实验课程论文 篇4

理工科大学物理实验课程教学基本要求

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及其转化规律的自然科学。它的基本理论渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,是其他自然科学和工程技术的基础。

在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活,是人类文明的基石,在人才的科学素质培养中具有重要的地位。

物理学本质上是一门实验科学。物理实验是科学实验的先驱,体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。

一.课程的地位、作用和任务

物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。

物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。

本课程的具体任务是:

1.培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思

想和方法。培养学生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。

2.提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的优良品德。

二、教学内容基本要求

大学物理实验应包括普通物理实验(力学、热学、电磁学、光学实验)和近代物理实验,具体的教学内容基本要求如下:

1.掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。

(1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评

估。

(2)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机及其应用技

术的普及,应包括用计算机通用软件处理实验数据的基本方法。

2.掌握基本物理量的测量方法。

例如:长度、质量、时间、热量、温度、湿度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应

强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性参数的测量,注意加强数字化测量技术和计算技术在物理实验教学中的应用。

3.了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用。

例如:比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代

科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法。

4.掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。

例如:长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、常用电源和光源等常用仪器。

各校应根据条件,在物理实验课中逐步引进在当代科学研究与工程技术中广泛应用的现代

物理技术,例如,激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。

5.掌握常用的实验操作技术。

例如:零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据

给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除,以及在近代科学研究与工程技术中广泛应用的仪器的正确调节。

6.适当介绍物理实验史料和物理实验在现代科学技术中的应用知识。

三、能力培养基本要求

1.独立实验的能力——能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题,掌握实验原理及方法、做好实验前的准备;正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容、撰写合格的实验报告;培养学生独立实验的能力,逐步形成自主实验的基本能力。

2.分析与研究的能力——能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进

行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律研究的基本方法,具有初步的分析与研究的能力。

3.理论联系实际的能力——能够在实验中发现问题、分析问题并学习解决问题的科学方法,逐步提

高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。

4.创新能力——能够完成符合规范要求的设计性、综合性内容的实验,进行初步的具有研究性或创

意性内容的实验,激发学生的学习主动性,逐步培养学生的创新能力。

四、分层次教学基本要求

上述教学要求,应通过开设一定数量的基础性实验、综合性实验、设计性或研究性实验来实现。这三类实验教学层次的学时比例建议大致分别为:60%、30%、10%(各学校可根据本校的特点和需要,做适当调整,建议综合性实验、设计性或研究性实验的学时调整幅度分别不高于25%,并含有一定比例的近代物理实验)。

1.基础性实验:主要学习基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法、误差与不确定度及数据处理的理论与方法等,可涉及力学、热学、电磁学、光学、近代物理等各个领域的内容。此类实验为适应各专业的普及性实验。

2.综合性实验:指在同一个实验中涉及到力学、热学、电磁学、光学、近代物理等多个知识领域,综合应用多种方法和技术的实验。此类实验的目的是巩固学生在基础性实验阶段的学习成果、开阔学生的眼界和思路,提高学生对实验方法和实验技术的综合运用能力。各校应根据本校的实际情况设置该部分实验内容(综合的程度、综合的范围、实验仪器、教学要求)。

3.设计性实验:根据给定的实验题目、要求和实验条件,由学生自己设计方案并基本独立完成全过

程的实验。各校也应根据本校的实际情况设置该部分实验内容(实验选题、教学要求、实验条件、独立的程度等)。

4.研究性实验:组织若干个围绕基础物理实验的课题,由学生以个体或团队的形式,以科研方式进

行的实验。

设计性或研究性实验的目的是使学生了解科学实验的全过程、逐步掌握科学思想和科学方法,培养学生独立实验的能力和运用所学知识解决给定问题的能力。各校应根据本校的实际情况设置该类型的实验内容(选题的难、易,涉及的领域等)。

五、教学模式、教学方法和实验学时的基本要求

1.各学校应积极创造条件学校开放物理实验室,在教学时间、空间和内容上给学生较大的选择自由。

为一些实验基础较为薄弱的学生开设预备性实验以保证实验课教学质量;为学有余力的学生开设提高性实验,提供延伸课内实验内容的条件,以尽可能满足各层次学生求知的需要,适应学生的个性发展。

2.创造条件,充分利用包括网络技术、多媒体教学软件等在内的现代教育技术丰富教学资源,拓宽

教学的时间和空间。提供学生自主学习的平台和师生交流的平台,加强现代化教学信息管理,以满足学生个性化教育和全面提高学生科学实验素质的需要。

3.考核是实验教学中的重要环节,应该强化学生实验能力和实践技能的考核,鼓励建立能够反映学

生科学实验能力的多样化的考核方式。

4.物理实验课程一般不少于54学时;对于理科、师范类非物理专业和某些需要加强物理基础的工

科专业建议实验学时一般不少于64学时。

5.基础性实验分组实验一般每组1-2人为宜。

六、有关说明

1.本基本要求适用于各类高等院校工科专业和理科非物理专业的本科物理实验教学。

2.建议有条件的学校在必修实验课程之外开设1—2门物理实验选修课,其内容以近代物理、综合性、应用性实验为主,面可以宽一些,技术手段应先进一些,以满足各层次学生的需要。各校应积极创造条件,开辟学生创新实践的第二课堂,进一步加强对学生创新意识和创新能力的培养,鼓励和支持拔尖学生脱颖而出。

3.积极开展物理实验课程的教学改革研究,在教学内容、课程体系、教学方法、教学手段等各方面

进行新的探索和尝试,并将成功的经验应用于教学实践中。

教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会

物理基础课程教学指导分委员会

新课程下高中实验物理教学论文 篇5

一、为建立交叉体系开展多种实验活动

所谓高中物理实验教学总的效果并非是各个要素效果的机械性总合。高中物理实验教学过程中的各个教学要素均分为由课内至课外,均由实验演示至学生自行准备实验器材等几个方面。通常情况下,在高中物理实验教学的过程中,要将这几个方面进行综合性的分析,物理课堂教学、同学们的实验、教学器材的制作、小发明、小创作专题讲座以及实验竞赛等几个要素所组成的教学实验系统的总共能不能是各个部门各自直接的、单独的体现出来的。因此,我们教师在课堂教学中提问的时候,要求学生使用自己自制的学习器材分别分成小组进行实验,并且回答教师所提出来的问题。当学生们通过自制的实验器材所得出来的结论,不仅能提升学习兴趣,还能增加薛生学习物理、进行实验的信心、积极性。接着,教师在此基础上还能反问学生一些:在日常生活、生产中,物理实验有什么样的运用呢?是否还有需要改进的地方呢等类似这样的问题。再要求学生通过对自己的生活仔细的观察或者是弓手操作的来回答这样的问题。通过这样课内课外的学习,实验演示就能有效的与自己动手操作回答问题进行联系,不仅促使学生学到了物理知识,还能将其灵活的运用于生活中,更重要的是培养学生利用物理知识、物理实验来解决学习中、生活中实际性问题的能力。

二、将兴趣融入物理实验教学中以便提升学生的积极性

学生的兴趣总是在他们自身的创造欲望得到充分的满足时候才能进入最佳的学习状态,因此,教师在进行实验教学的时候,要随着教学要求转变以往的教学模式,将创新理念引入教学,创设一些能激发学生学习兴趣的教学情境。

例如,在教学“静电屏蔽”这一章节内容的时候,首先教师可以创设一些比较有趣的教学实验进行演示,如:在一个金属的鸟笼子里面装上一直小鸟,在金属笼子的外壁使用静电感应器与之相接触,再摇动静电感应器的手柄,促使金属笼子与静电感应器之间不断的积累电荷击穿空气而放电,此时金属笼子外面课件火花飞溅,但是金属笼子里面的小鸟却是安然无恙。这一实验做了之后,在教学课堂上出现了一片哗然,无形之间就增加了兴趣,同学们开始议论纷纷:怎么会出现这样奇妙的现象呢?此时,学生们就会不断的产生各种各样的好奇心、疑问,同时也促使了学习气氛的高涨。通过这个实验充分的激发了学生的学习兴趣,并且还能取得较好的学习效果。其实,在我们的.日常生活中,类似这样的教学实验是很常见的,作为物理教师的我们要善于挖掘、发现、分析,这样在教学中才能有效的调动学生的积极性。

三、为引入新课程在课堂上创设教学实验情境

现代情感心理学告诉我们:要成功的进行课堂教学,必须是要在比较良好、平等、公平、和谐的教学环境下进行,一趟轻松的课堂氛围,就要求教师需要更进一步的激励学生的求知欲望,激发学生的思考思维,促使学生的学习思维始终处于兴奋的学习状态下,最终提升课堂的教学效率。然而,在高中物理教学过程中,利用其实验演示就能达到这种教学效果,还能促使学生具备迫切的求学心境投入到知识的接受过程中。

例如,在教学“频率”这一章节内容的时候,为了要引入这章节内容,教师在引入的时候创设了一个让学生使用秒表测量出该单位时间内自己脉搏跳动的次数(也就是自己心脏的跳动频率)的教学实验,由于该问题是与学生自身有着直接的联系,因此这样很容易引起学生的亲身感受,促使学生在学习的时候更加的热情。又如在教学动量定理这节内容之后,要求学生使用自己身边比较熟悉的材料来创设一个教学情境:一个鸡蛋从高空中安全着陆的物理实验;有的同学是采用是个气球将鸡蛋夹在中间;有的学生在铁架框内使用橡皮筋将鸡蛋绑在其中间;还有的同学是采用塑料吸管将其做成羽毛球的形状,再将其鸡蛋包裹在里面;还有一些同学是在西瓜中装入鸡蛋等等,通过这些创设,完全体现了高中实验的生活化。

高中物理课堂教学中通过创设各种各样的教学情境,活跃课堂的教学气氛,不断的拓展,激发学生的思考思维。于此同时,学生通过实验,当自己的思路被证实之后,其学习的情绪不断的高涨,这样不仅能促使思维的活动,还能不断的提升学生推理的能力以及创新能力。

浅析在改革中的大学物理实验课程 篇6

一、概述我校“歇山式”大学物理实验教学综合体系

“歇山式”物理实验教学综合体系包含科学能力培养体系、实验教学课程体系、实验教学服务体系和教学质量保证体系,其中科学能力培养体系是目标和脊梁,实验教学体系、实验教学服务体系和教学质量保证体系是支撑,就是把三大类物理实验分成0-6级的实验教学课程体系,与教学服务体系和质量保证体系和科学能力培养体系结合一起,并把能力培养体系捆绑在教学课程体系中,形成一个整体,这就成为了歇山式综合体系的基本结构。

二、在递进式的“歇山式”体系中逐步前进的实验教学

(一)教学课程体系是学生能力培养的支撑点和创新点,对学生的能力培养作用重大

“歇山式”的教学课程体系打破了力、热、光、点、普通和近代课程体系,在对学生能力培养上更加细致化和专业化,在基础性实验中,学生独立成组,经过老师的指导后独立完成实验内容,再对实验下结论;综合性实验和设计性实验中,学生能通过自己的思考和想法完成实验内容,并在老师的指导下设计、执行、调整实验,能更高程度地培养学生的实践能力和科学严谨性;而针对能力较强的专业学生,为了鼓励其进步,在一定程度上给予其参与科研课题的各类针对性实验项目,能进一步培养学生的科研精神,增长他们各方面的能力要素。

(二)基础性实验、开放综合性实验、设计性实验和实验科研课题全方位地考虑到培养学生的综合能力和素质

通过对实验内容的进一步分层,学校针对不同年级和不同基础的学生进行专业化的培训,这是歇山式教学体系中的核心部分。四个年级的学生分成四个不同教学层次,基础性实验内容针对一年级的学生,这些实验内容也属于必做的实验内容,主要是启迪思维,使学生掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能,养成良好的实验习惯,形成基本的科学素质;开放综合性实验主要针对二年级学生,着重扩展学生思维和应用思维培养,培养学生综合利用知识、处理信息、分析问题和解决问题的能力。这部分的实验内容难度要比基础性实验的高,对有一定实验基础的学生具有挑战性。设计性实验主要针对三年级的学生,主要培养学生对实验知识能展开独立思考,独立处理和解决问题的能力,教师在整个过程中只做辅助性的指导作用。研究课题主要针对四年级的学生,主要培养学生的创新思维能力,并提高学生处理复杂问题的能力和创新能力,学生在指导教师处得到实验课题后,从查阅资料、研读文献、钻研相关理论开始,而后提出自己的实验研究方案,经教师指导后,逐步研究,最后写出综合研究性报告。这样四个层次能把培养学生的思维能力进行难易程度的逐步递进,使得学生掌握知识更为扎实和透彻。教师也能在此过程中挖掘优秀的实验人才,因材施教地对其进行针对性培养,进一步巩固了实验教学在整个大学人才培养中的基础性作用。

(三)对每个阶段的学生进行逐层分类培养的同时,并通过多媒体和网络教学系统增加教学生动性和创造性

在实验教学的每一个阶段中,除了利用不同的实验仪器进行接触式教学,同时将多媒体教学引入实验室,在教学改革中也显得意义重大。本校通过多媒体,集图文声像于一体的形象、生动的特点,进一步激发学生的学习积极性。通过多媒体课件对教学内容的分层引入,学生利用课前通过对这些课件中形象生动的提纲演示,并结合书本对实验进行初步预习,同时通过网络中的多媒体教学系统,对每个具体的实验内容的辅助知识材料进行阅读和学习,增加其对物理实验的兴趣。教师在教学中也可通过多媒体的作用,结合各种教学软件在课堂上进行仿真实验演示,调动学生学习的主动性和积极性。利用多媒体的便利资源进行教学,这对物理的各种题型实验教学有着积极的作用,对提高物理课程的素质教育教学有着不可或缺的意义。

三、如何改良实验教学内容改革中问题是现今重任

一直以来,我们着力对具体的实验内容进行了一定的改革和调整,但在具体传授课程的教学方法上,我们仍保留了传统的实验教学模式。传统的模式是老师不仅告诉学生本次实验目的是什么,还详细地讲解每个实验的实验原理、方法、步骤、仪器使用等等;而在实验分级内容中,除了综合性实验、设计性实验和探索性研究实验内容能避免学生不预习实验,不思考实验的相关问题外,照猫画虎,对实验敷衍了事的现象仍然不能完全避免,而这一部分的学生,占了培养对象中的大部分比例。因此,在基础性实验的教学中,在考虑非专业学生对实验的掌握上,我们还很难完全避免学生不重视实验课程内容,对每次实验要求草草了事的现象。

要从根本上激发学生的实验兴趣,提高学生的动手能力和创新能力,我们仍需对实验教学方法进行不断地改革,通过不断地试探性试验和改进,优化学生对基础性实验的掌握程度,从而更好地开展其他的基础实验教学模式。

(一)让学生参与教学,在课堂上给予学生机会讲解实验

一般一个完整的实验过程,包括提出问题、根据原理设计操作、数据分析和理论解释四个方面,教师一般会在学生做实验前进行详细地讲解,然后对具体的实验内容进行操作演示,这样在这过程中,学生仅需要在实验时对具体内容按方配药,重复操作步骤就能完成实验要求,他们很少对实验的内容和方法进行实质性的思考与衡量,这样下来,就很难达到学生可以自主思考和深刻预习与操作的教学效果,因此,就会导致学生在思想上、行动上对大学物理实验课程的不重视。针对这一现象,我们可通过改良教学方式,利用学生参与讲解的教学模式来调动学生的学习积极性,在课堂上,传统的教学模式是教师对实验内容和原理进行讲授,为了调动课堂气氛和增加学生学习积极性,我们可以打破这一常规,增设学生讲演部分,让学生一并参与教学,通过课前学生对实验内容的预习和了解,在课堂上给予他们机会,向师生讲解和演示实验原理和内容,每个实验都可增设这样的一个互动环节,按照不同实验的分组情况给学生进行演讲分组,在每节课中利用10-15分钟完成,在讲解完毕后老师对当中不够明白或不全面的地方进行提问和完善,也可让其他同学参与提问与回答,通过这样的方式,让所有参与实验的同学都活跃起来。而在此过程中,老师可对讲演优秀或表现突出的学生给予一定的考核加分奖励。

(二)在基础实验内容中增加一定的设计性元素,激发学生的学习兴趣

如今,在基础性实验中,教学内容都是一些对具体理论验证性的实验,同时,在学生所使用到的实验仪器当中,大部分仪器都是对原理进行一定整合后的密闭实验仪,这样就会在一定程度上阻碍了学生理解和掌握实验原理和方法,如果学生在预习时是一知半解或是只对实验进行了简单的阅读,就有可能在教师快速讲解完毕后仍不能完全明白当中的知识原理,又加之实验时不再需要对原理部分进行线路的设计和整合,学生带着这样的疑问进行实验,对实验理解和掌握得不透彻,自然也就很难对实验产生兴趣和积极性了。因此,在今后的基础性实验中,可参考综合性和设计性实验的教学模式,在实验中增加设计元素,或是在原理设计部分增加线路连接设计部分,不使用密闭的实验仪器,使学生积极动手动脑,激发学生学习的主动性与创造性。

(三)增加一定的学分奖惩措施,鼓励高分学生调动其他学生的学习积极性的方式提高教学效果

目前,我们学生的大学物理实验成绩评定分为三个部分:预习成绩+操作成绩+书写报告成绩,一般我们都是按照这个标准给学生的平时成绩进行评定,而通过这样的形式很难真正拉开学生间的成绩和等级,这样学生感觉不到成绩优良中差的等级划分,就不利于学生的学习积极性,同时也不利于对实验用浓厚兴趣的学生学习发展,针对这样的问题,我们可对实验的学分设置进行一定的改革和调整,对于成绩优异或是在整个学期中表现优秀突出的学生,考虑设置学分奖励措施,鼓励学生通过各类的科研论文式的实验报告来提高自己的实验成绩。

四、结语

在“歇山式”的教学体系下,近几年来,本校在实验型的人才培养中取得了一定的成果和经验,但在现今倡导知识经济多元化的时代下,要实现多元化的人才培养目标,仍需在实验教学的各个方面全力进行全面地改良,以实现人才综合性素质培养的最大化。

参考文献

[1]程丹.大学物理实验教学改革的探讨[J].高教研究, 2011, (5) .

[2]杜明辉, 杜伟胜, 刘虎.大学物理实验教学改革的研究与实践[J].中国电力教育, 2011, (8) .

[3]李登峰, 周平.大学物理实验教学的整体改革[J].重庆与世界, 2011, (28-5) .

新课程物理实验探究教学初探 篇7

关键词:中学物理;实验探究式教学;创新精神;实践能力

实验探究式教学是教师在教学过程中帮助学生进行知识构建,引导学生去认识和发现问题,激励学生积极地动手、动脑,通过自主的探究学习获得知识的一种教学模式。美国教育学家布鲁纳在借鉴了杜威的学习程序理论的基础上首先提出了实验探究式教学,主要可分为两类:(1)引导发现式:创设情境—观察探究—推理证明—总结练习;(2)探究训练式:遇到问题—搜集资料和建立假说—用事实和逻辑论证—形成探究能力。我国的许多教育工作者经过实践发现,“引导—实验探究式”教学比较符合国内的实用型教学模式,它以解决问题为中心,注重学生的独立钻研,着眼于培养学生的思维和创造能力。

从学生方面来看,实验探究式教学必须在学生掌握了一定的知识,储备了相当的经验,具备了一定的思想方法和相当的解决问题的能力,积累了一定的探索策略的前提下方可实施。整个教学过程实际上是一个“从教到学”的转化过程,即教师的教的作用逐渐地转化成学生的学的能力,这个转化的过程实际是“接受学习”向“独立探索”逐步过渡的过程。在教师的“教”的影响下,学生的探究水平逐渐提高,从而不断提升完成探究任务的效率。从教师方面来看,教师应该是课堂的组织者、引导者,学生发展的指导者、合作者、促进者。知识的规范性、系统性,重、难点的突破,学生适当物理学习方法的形成,良好物理学习习惯的养成,正确探索策略的产生,反思和自我评价能力的培养等都离不开教师的指导,所以教师应具有很强的驾驭学生、驾驭教材的能力。从课程方面来看,课堂的时间是有限的,不可能也不必要让学生时时处处都进行探究,可选择学生有可能、也有必要探究的内容,有利于提高学生的动手操作能力、思维能力、解决问题能力和探索能力,有利于学生认知策略、情感态度的完善的内容。

在以上对教师和学生分析的基础上,笔者结合物理教学实际,就如何开展实验探究式教学提出以下想法:

一、钻研教材,抓住教材的重点和难点

教学方法是依据教学目的而定的,离开了教材的要求,虽然也可以提一些问题,讨论起来看上去也热闹,但对于系统地掌握知识,达到教学目的是无益的。即使有些收获,往往也是零星半点,片面割裂。所以,在备课过程中,教师必须十分重视钻研教材,对每个章节的目的和要求、系统性和重点内容做到心中有数,然后进行系统的教学设计。

比如压力,可以借助于复习力的示意图的画法,并通过对比、归纳法,建立压力的概念。在教学中,教师可采用小组讨论后画出力的示意图的方法进行,引导学生在教材一开始的三幅图中画出三个力的示意图,并讨论三个示意图中力的共同点:(1)压力是由于物体形变产生的;(2)压力的方向都是垂直于物体的表面,作用点都在接触面上,从而建立压力的概念。学生通过前一章力的学习,知道了力的作用效果:可以使物体发生形变,也可以使物体的运动状态发生改变。于是,可以通过先让学生回忆力的作用效果,然后自然引入问题:“压力的作用效果是什么呢?”可以让学生亲自体验,做铅笔和气球的随堂小实验,之后展开讨论:“压力的作用效果与哪些因素有关?”学生可能提出与压力、受力面积的大小以外的其他因素有关,如物体的密度、材料的软硬程度等,要注意:对于其他的猜想不要轻易否定,而应鼓励学生自己设计实验进行研究。这里应引导学生学会:对于多因素影响的问题用“控制变量法”进行研究。本活动给出的器材较多,可设计多个实验进行研究。除用给出的器材设计实验进行研究外,如果学生提出其他实验方案,要给予充分的鼓励和表扬。由于可设计的实验较多,可采用复式教学法——“各组同学先分别做自己设计的实验,然后上讲台汇报”的方式进行教学,但必须归纳出正确的结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果就越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果就越明显。教师总结:由此可知,影响压力作用效果的因素有两个:压力大小和受力面积,并且知道了保持其中一個不变,另一个对压力的作用效果产生的影响。随后提出问题:“但当两个因素都变化时,压力的作用效果该怎样比较呢?”可引导学生类比前面已经学过的速度、密度的含义,反映压力作用效果的物理量是什么呢?通过类比,再结合之前探究得到:影响压力作用效果的两个因素:压力大小和受力面积,学生自然说出这个物理量应该是物体单位面积上受到的压力,由此引入压强,这样压强的概念就建立了。到此本节的重、难点都突破了。

二、营造合适的探究氛围

以往的课堂教学主要特征是传授、灌输知识,教师全盘讲、学生被动听的局面。要彻底改变这一状况,在课堂教学中教师就要彻底转变教学观念,真正把学生当作学习的主人、学习的主体。学生是一个感情主体,需要外部的信任、关心、理解和帮助,有极大的可塑性,隐藏着无限的创新能力,教师要善于用亲切的眼神、细微的动作、和蔼的态度、热情的赞许,为学生营造最佳的课堂学习氛围。只有营造宽松、和谐、充满信任的氛围,才能为探究性学习提供合适的环境。只有这样,学生才能视你为朋友,对你不存在畏惧心理,进而感受到自己是学习的主人,在学习中保持愉快的心情,并使之转化为探究热情。

三、激发学生的好奇心

好奇心是探究学习中最首要的心理因素。在教学中教师要善于利用学生的好奇心,充分挖掘教材中的新奇因素,把看似枯燥、抽象的问题通过创设情境、变换形式,使之具有趣味性、思考性。情境不但可以激发兴趣、引发问题、引导思考,在现代课堂教学中,还具有诱导与调节探究活动方向与水平的功能。下面以研究大气压强这一节课的引入所创设的两个情境为例来说明:

用多媒体先向学生展示这样一幅画面:把两个直径35.5 cm的空心铜半球紧贴在一起,抽出球内的空气,然后用两队马(每队各八匹马)向相反的方向拉两个半球。当这16匹马竭尽全力终于把两个半球拉开时,竟然像放炮一样发出了巨大的响声,这就是著名的马德堡半球实验。

然后展示另一幅画面:如果把紧贴在一起、抽出气的铜半球上的阀门拧开,让空气经阀门流入球内,那么,只需用手一拉,就能把两个半球分开。

通过第一幅图,让学生形成大气压真“大”的印象。再通过第二幅图,自然激发起学生探究性学习的内驱力。

四、问题要切合学生的实际

问题既不能太难,使学生不知从何思考;也不能太简单,让学生不屑一想,即要让学生认真思考之后,才能答得出。只有这样的问题,才能调动学生的好奇心和求知欲,使课堂出现议论纷纷、各执一说的热烈气氛,收到启发与讨论相结合的效果。

在《探究声音的音调》的教学中,通过列举、演示大量的声音实例,引导学生识别哪个声音音调高,哪个声音音调低,知道音调高的声音就是生活中常说的“尖、细”的声音,音调低的声音就是生活中常说的“低沉”的声音,使学生对声音高、低有足够的感性认识。在此基础上,再让学生进行“拨动锯条发声”实验,提出问题进行猜想,探究决定音调高、低的因素。在《探究平面镜成像》教学中,教师应让学生反复观察物体在平面镜中的成像情况,既观察同一物体在不同位置的像,又观察不同物体在同一位置的像,还可观察不同情况下,像和物的关系,对事物的感性认识越多,提出的问题也就越多,学生的求知欲望也就越强。这样,才能使学生的思维更开放,想象更丰富,从而培养学生科学探究的能力和敢于创新的探索精神。

五、问题要有探究性

探究离不开问题,课堂探究活动是由“问题”引起的。所以,问题一定要能引起全体学生的积极思考、研究交流,具有探究价值。在课堂教学中,我们可以抓住新旧知识的联系、区别或新知识的新奇点或难点创设问题情境,引导学生运用观察、联想、推理、猜测等方法来发现问题、提出问题、分析问题,进而想出解决问题的办法。

比如,在摩擦力一节教学中,教师首先创设这样的情境:将A、B两本课本的书页依次交叠在一起。压一下两书后,提起B书,A书没有从B书中滑落。请一位男生尽其力拉两本书背,也不能将B书从A书中拉出。学生对于摩擦力已有一定的感性体验,但这样的情景使学生感到吃惊:这么两本小书真能产生那么大的摩擦力吗?教师紧接着呈现出讨论主题:“摩擦力的大小究竟取决于哪些因素?”问题的挑战性唤起了学生强烈的探求心理,使其主动地投入到探究活动中。

总之,通过教师设计实验、创设问题情境等一系列方法,可以使学生学习主动、兴趣倍增,使他们能够主动地以主人的身份投入到学习活动中。并且,探究需要有一定的时间作保证,教师必须把探究时间让给学生,充分发挥学生的主体作用,让学生有较多的时间自主学习、主动探究。同时,要注意两点:(1)重视课前指导。要让学生明确课前他们要做什么,尽量缩短课上熟悉教材、准备探究的时间,甚至可以要求學生就所要探究的问题去搜集资料,预先思考。(2)放手让学生探究。教师经常低估了学生的经验和潜能,总以为学生面对研究素材会一无所知,因此,喜欢一步一步扶着学生去认识,却不知这种“扶”实际上是在束缚学生的手脚、妨碍学生的发展。应该用探究性学习的精神去处理有关教学内容,让学生在没有受教师“先入为主”观念制约的情况下思考,这样,才能让学生真正自主学习,在探究性学习的过程中闪现出智慧的火花。

新课程改革强调发现学习、研究性学习、探究学习。这些学习方式充分体现了学生学习的自主性,即规律让学生自主发现、方法让学生自主寻找、思路让学生自主探究、问题让学生自主解决。通过研究性、探究学习,让学生在自主学习中探究、在质疑问难中探究、在观察比较中探究、在矛盾冲突中探究、在问题解决中探究、在实践活动中探究。

今天我们强调实验探究式教学,重视学生的自主学习,并不意味着否定我们课堂中的讲授式教学,而是对教师的教学提出了更高的要求,即我们的“教”必须有利于学生的学习方式向主动学习、科学学习、合作学习的方向转变;必须有利于学生创造力的发展;必须有利于学生学习能力的可持续发展。

大学物理实验课程论文 篇8

(2008-1-14修订)课程名称:Physical Chemistry Experiments & Techniques A 课程类型:学科基础课 学

时:50 学

分:2.5 适用对象:适用于普通高等院校化学及应用化学专业本科生。

一、实验目的

物理化学包括理论教学及实验教学。物理化学实验是继无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验之后一门独立的基础实验课程。该课程的教学目的是使学生掌握物理化学实验的基本方法和技能,培养和提高从事实际工作的能力;加深对物理化学基本原理和概念的理解,培养理论与实际相结合的良好学风;培养学生细致观察实验现象,准确测定实验数据的能力,掌握正确记录处理分析实验数据和结果的方法。

通过本门课程的学习, 学生应比较牢固地掌握物理化学的基本概念、基本理论。应使学生得到一般科学方法的进一步训练, 培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。使学生进一步熟悉从实验结果出发进行归纳、演绎及由假设和模型上升为理论, 并结合具体条件应用理论解决具体问题的一般的科学方法。为进一步学习其它课程打下良好的理论与实验基础。

二、实验基本要求

实验内容上验证性实验与设计性实验相结合,验证性实验重点训练学生的基本操作技能,学生要熟练掌握实验中涉及到的常规物理化学实验技术和常用仪器设备的原理与操作方法,并进一步巩固和加深物理化学基础理论知识;设计性实验重点培养学生运用知识的能力,分析问题、解决问题的能力以及创新能力。

在实验教学中要注重培养学生严谨的学习态度和科学的思维方法,良好的操作习惯和事实求是的工作作风,鼓励学生独立、积极思考问题,大胆创新。

三、实验内容及学时分配 1.绪论(2学时)

误差与数据处理知识,实验室安全知识,预习报告﹑实验报告的书写要求。2.实验一:恒温槽的调节及液体粘度的测定(4学时)

恒温槽的构造,控温原理以及安装和使用,恒温槽灵敏度的测定;测量液体粘度原理,实验测定乙醇黏度。

3.实验二:溶解热的测定(4学时)

溶解热测定原理,用简单量热计测定硝酸钾在水中的溶解热。学习贝克曼温度计的调节与使用。4.实验三:液体饱和蒸汽压的测定(4学时)

测定饱和蒸汽压原理、方法,真空设备的使用。用静态法测定四氯化碳在不同温度下的饱和蒸汽压,求出其平均摩尔汽化焓。

5.实验四:二元液系相图(4学时)

学习用阿贝折光仪测定二元系统的组成。学习巩固二元系统气液平衡知识,用回流冷凝法测定常压下环己烷—乙丙醇的气液平衡数据,绘制二元液系的T—x图,确定系统恒沸组成及恒沸温度。6.实验五:金属相图(4学时)

学习热分析法测绘金属相图的原理和方法。掌握热电偶测温技术及自动平衡记录仪的使用。作不同组成的二组分金属系统的步冷曲线,作出二组分系统金属相图。7.实验六:氨基甲酸胺分解反应标准平衡常数的测定(4学时)

学习等压法测平衡常数原理,测定不同温度下氨基甲酸胺的分解压力,计算相应温度下该分解反应的标准平衡常数,计算分解反应的标准摩尔反应焓变、标准摩尔反应吉布斯函数变和标准摩尔反应熵变。8.实验七:原电池电动势的测定和应用(4学时)

学习对消法测定电池电动势原理,掌握简易电池的构成,标准电池,电位差计。测定三个电池的电动势,测定一个溶液的pH值。

9.实验八:蔗糖水解反应速率常数的测定(4学时)

学习旋光仪的使用,学习测定反应级数、反应速率常数的方法。测定蔗糖水解反应的速率常数。10.实验九:过氧化氢催化分解反应速率常数的测定(4学时)

学会用皂膜流量计确定生成气体的体积。学习巩固化学动力学知识,过氧化氢催化分解反应,反应物质体积和浓度的关系,动力学方程,数据处理新模型。用新模型确定过氧化氢催化分解反应的速率常数。

11.实验十:乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定(4学时)

乙酸乙酯皂化反应,电导率与反应物质浓度,动力学方程,阿累尼乌斯方程,电导率仪。测量某一温度下反应系统在不同时刻的电导率。由动力学方程确定速率常数。由阿累尼乌斯方程计算反应的活化能。

12.实验十一:差热分析(4学时)

学习差热分析基本原理,了解差热分析仪器基本构造,学会操作技术。用简易差热分析仪测定CuSO4•5H2O的差热分析曲线。

13.实验十二:溶液表面张力的测定(4学时)

学习表面张力的测定方法。用气泡最大压力法测定表面张力。由吉布斯等温式求不同浓度下溶液表面的吸附量。以兰格缪尔公式为依据求饱和吸附量。求每个分子在液体表面所占的面积。

四、考核方法及成绩评定

本课程的成绩评定为12个实验的平时成绩加和而成,加和后按分数高低区分为优秀、良好、中等、及格与不及格。

评定实验成绩应从以下几方面来考察:对实验的重视程度,对实验原理和实验知识的理解,仪器能否正确使用,实验操作技能,实验结果的正确度和精密度,实验报告的书写和实验结果的讨论。并随时注意在实践中对学生能力的考评。

成绩评定细则:

每个实验满分10分,根据预习、操作、实验报告三个方面的情况给分。

1.预习满分为1.5分

写出预习报告给1分;能基本理解实验要求达到预习目的再给0.5分。2.实验操作4.5分

按实验要求正确操作,按时完成并经老师签字确认后给3分。实验认真,肯动脑思考给1分。完成实验后搞好卫生,实验台面及仪器设备清洁整齐的给0.5分。

能发现实验现象,排除实验故障或解决其它实验问题者,加0.5分或1分。

无特殊情况迟到15分钟以内扣1分,迟到超过15分钟扣2分,超过30分钟取消本次实验资格。未经教师同意早退者扣1~2分;纪律不好者扣1~2分;违反操作规程,造成实验事故者扣1~5分。

有事请假,凭辅导员签字的假条给予补做的机会。无假条,按旷课处理,不再安排补做。3.实验报告4分

按要求正确写出实验报告给3分;分析实验误差,解答思考题,提出改进实验意见给1分。实验报告有错误,酌情扣分;抄袭实验报告一旦查实,4分全部扣除。

五、教材及参考文献

材:郭子成,杨建一,罗青枝等编《物理化学实验》,北京理工大学出版社。参考文献:复旦大学等编《物理化学实验》,(第二版),高等教育出版社。罗澄源《物理化学实验》,(第三版),高等教育出版社。

大纲制订:郭子成 大纲审订:郝彦忠

2008年1月14日

《物理化学实验》B课程教学大纲

(2008-1-14修订)课程名称:Physical Chemistry Experiments & Techniques B 课程类型:学科基础课 学

时:40 学

分:2 适用对象:适用于高等工科院校化工、环工、轻工、材料及染整等各类专业本科生。

一、实验目的

物理化学包括理论教学及实验教学。物理化学实验是继无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验之后一门独立的基础实验课程。该课程的教学目的是使学生掌握物理化学实验的基本方法和技能,培养和提高从事实际工作的能力;加深对物理化学基本原理和概念的理解,培养理论与实际相结合的良好学风;培养学生细致观察实验现象,准确测定实验数据的能力,掌握正确记录处理分析实验数据和结果的方法。

通过本门课程的学习, 学生应比较牢固地掌握物理化学的基本概念、基本理论。应使学生得到一般科学方法的进一步训练, 培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。使学生进一步熟悉从实验结果出发进行归纳、演绎及由假设和模型上升为理论, 并结合具体条件应用理论解决具体问题的一般的科学方法。为进一步学习其它课程打下良好的理论与实验基础。

二、实验基本要求

实验内容上验证性实验与设计性实验相结合,验证性实验重点训练学生的基本操作技能,学生要熟练掌握实验中涉及到的常规物理化学实验技术和常用仪器设备的原理与操作方法,并进一步巩固和加深物理化学基础理论知识;设计性实验重点培养学生运用知识的能力,分析问题、解决问题的能力以及创新能力。

在实验教学中要注重培养学生严谨的学习态度和科学的思维方法,良好的操作习惯和事实求是的工作作风,鼓励学生独立、积极思考问题,大胆创新。

三、实验内容及学时分配 1.绪论(自学)

误差与数据处理知识,实验室安全知识,预习报告﹑实验报告的书写要求。2.实验一:恒温槽的调节及液体粘度的测定(4学时)

恒温槽的构造,控温原理以及安装和使用,恒温槽灵敏度的测定;测量液体粘度原理,实验测定乙醇黏度。

3.实验二:溶解热的测定(4学时)

溶解热测定原理,用简单量热计测定硝酸钾在水中的溶解热。学习贝克曼温度计的调节与使用。4.实验三:液体饱和蒸汽压的测定(4学时)

测定饱和蒸汽压原理、方法,真空设备的使用。用静态法测定四氯化碳在不同温度下的饱和蒸汽压,求出其平均摩尔汽化焓。

5.实验四:二元液系相图(4学时)

学习用阿贝折光仪测定二元系统的组成。学习巩固二元系统气液平衡知识,用回流冷凝法测定常压下环己烷—乙丙醇的气液平衡数据,绘制二元液系的T—x图,确定系统恒沸组成及恒沸温度。6.实验五:金属相图(4学时)

学习热分析法测绘金属相图的原理和方法。掌握热电偶测温技术及自动平衡记录仪的使用。作不同组成的二组分金属系统的步冷曲线,作出二组分系统金属相图。7.实验六:氨基甲酸胺分解反应标准平衡常数的测定(4学时)

学习等压法测平衡常数原理,测定不同温度下氨基甲酸胺的分解压力,计算相应温度下该分解反应的标准平衡常数,计算分解反应的标准摩尔反应焓变、标准摩尔反应吉布斯函数变和标准摩尔反应熵变。8.实验七:原电池电动势的测定和应用(4学时)

学习对消法测定电池电动势原理,掌握简易电池的构成,标准电池,电位差计。测定三个电池的电动势,测定一个溶液的pH值。

9.实验八:蔗糖水解反应速率常数的测定(4学时)

学习旋光仪的使用,学习测定反应级数、反应速率常数的方法。测定蔗糖水解反应的速率常数。10.实验九:过氧化氢催化分解反应速率常数的测定(4学时)

学会用皂膜流量计确定生成气体的体积。学习巩固化学动力学知识,过氧化氢催化分解反应,反应物质体积和浓度的关系,动力学方程,数据处理新模型。用新模型确定过氧化氢催化分解反应的速率常数。

11.实验十:乙酸乙酯皂化反应速率常数及活化能的测定(4学时)

乙酸乙酯皂化反应,电导率与反应物质浓度,动力学方程,阿累尼乌斯方程,电导率仪。测量某一温度下反应系统在不同时刻的电导率。由动力学方程确定速率常数。由阿累尼乌斯方程计算反应的活化能。

四、考核方法及成绩评定

本课程的成绩评定为10个实验的平时成绩加和而成,加和后按分数高低区分为优秀、良好、中等、及格与不及格。

评定实验成绩应从以下几方面来考察:对实验的重视程度,对实验原理和实验知识的理解,仪器能否正确使用,实验操作技能,实验结果的正确度和精密度,实验报告的书写和实验结果的讨论。并随时注意在实践中对学生能力的考评。

成绩评定细则:

每个实验满分10分,根据预习、操作、实验报告三个方面的情况给分。1.预习满分为1.5分

写出预习报告给1分;能基本理解实验要求达到预习目的再给0.5分。2.实验操作4.5分

按实验要求正确操作,按时完成并经老师签字确认后给3分。实验认真,肯动脑思考给1分。完成实验后搞好卫生,实验台面及仪器设备清洁整齐的给0.5分。

能发现实验现象,排除实验故障或解决其它实验问题者,加0.5分或1分。

无特殊情况迟到15分钟以内扣1分,迟到超过15分钟扣2分,超过30分钟取消本次实验资格。未经教师同意早退者扣1~2分;纪律不好者扣1~2分;违反操作规程,造成实验事故者扣1~5分。

有事请假,凭辅导员签字的假条给予补做的机会。无假条,按旷课处理,不再安排补做。3.实验报告4分

按要求正确写出实验报告给3分;分析实验误差,解答思考题,提出改进实验意见给1分。实验报告有错误,酌情扣分;抄袭实验报告一旦查实,4分全部扣除。

五、教材及参考文献

材:郭子成,杨建一,罗青枝等编《物理化学实验》,北京理工大学出版社。参考文献:复旦大学等编《物理化学实验》,(第二版),高等教育出版社。

罗澄源《物理化学实验》,(第三版),高等教育出版社。

大纲制订:郭子成 大纲审订:郝彦忠

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