物理设计

物理设计（共12篇）

物理设计 篇1

问题法又叫发现法, 就是让学生去发现, 回答他们自己的疑问, 解决他们自己的问题, 当然包括由教师提出的问题。采用这种教学方法的目的在于尽量地发展学生认识的可能性, 发展学生对知识的探讨, 从而发展他们的创新精神和创新能力。

一、建立民主和谐的课堂教学氛围

1. 关爱每一个学生

没有爱就没有教育, 对学生的爱既要表现在课上也要表现在课外。在课上教师不能当铁面包公, 一脸严肃认真, 也不是庭审法官, 满堂庄严肃穆, 而要像慈善家的表情, 微笑中透出亲切, 还要有艺术家的语言, 智慧中富含亲和。对学生提出的问题和回答的问题, 教师应多鼓励少责备, 多表扬少批评, 多点拨少作答。特别是当有学生提出看似简单幼稚的问题时, 千万不能表现出不屑, 更不能对学生进行挖苦和讽刺。课外应同样多关爱学生, 只有把功夫做在课外, 你的爱才能深入人心, 才能春风化雨。平时应常关心学生的“疾苦”, 常帮助学生排忧解难。有些学生对学习有抵触情绪时, 教师可采用迂回的战术, 从他们感兴趣的事情入手, 慢慢地与学生培养感情, 最后再回到学习上来, 这样学生就不会产生逆反心理。一句话, 只要你真心真意地把他们当成自己的子女或者弟妹去爱他们, 那么你和他们的“恋爱”关系一定会牢固地建立起来。

2. 充分了解学生心理发展的特点

高中生的能力有了进一步的发展, 这表现在他们观察事物时, 更富有目的性, 已能更加全面和深刻地观察事物, 能区分出主要的和次要的、必然的和偶然的现象等。但有些学生在观察事物时也会有粗心、马虎、不精确的现象, 教师要注意指导学生科学地观察, 组织他们开展独立观察活动, 培养他们观察事物的兴趣和能力。高中生的注意比初中生的注意更稳定, 更有目的性, 注意的范围也有扩大。他们能够比较集中持久的注意他们要学习和研究的问题, 不仅注意哪些具体的事物, 而且也注意一些理论方面的东西, 不仅注意与他们兴趣有关的东西, 还会注意他们兴趣以外的东西;教师要善于明确目标, 将他们的注意力引导到正确的方向上来。

二、充分利用各种教学手段创设问题活动情境

1. 以诗词巧带问题

诗词是中华名族文化的瑰宝, 它不仅凝练, 朗朗上口, 便于记忆, 而且创造的意境是其他语言形式所难以达到的。所以巧妙地以诗词作为开场白带出问题不失为一种创设问题情境的好方法。比如上“棱镜”这节课, 教师先念出大家熟悉的李白所作的《观庐山瀑布》:“日照青庐生紫烟, 遥看瀑布挂前川, 飞流直下三千尺, 疑是银河落九天。”然后围绕诗中“紫烟”设计问题, 是“紫烟”还是其他?为何会“生紫烟”?从而引出色散。

2. 讲故事引出问题

几乎所有人都爱听故事、爱讲故事, 以讲故事的形式巧妙设计问题情境, 很容易吸引学生的注意力和激发他们探究问题的兴趣。

比如教师在讲“电磁感应“这一节内容时, 可以用这样一个故事创设问题情境。在1820年丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应现象以后, 有很多的科学家投入到利用磁场产生电流的研究中去。有一位叫克拉顿的科学家差点获得成功, 这个故事发生在1825年, 他企图用一块磁铁插入螺旋线圈, 使线圈中产生感应电流。为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响, 他用很长的导线把接在螺旋线圈上的电流计放到另一个房间里。由于缺少助手, 克拉顿只好在一个房间里将磁铁插入螺旋线圈, 马上飞快地奔到放电流计的房间里, 去观察电流计指针是不是发生偏转。克拉顿的实验装置设计是完全正确的, 他已经跨进发现电磁感应规律的大门。但他却与电磁感应的产生及感应电流的产生条件这一伟大发现擦肩而过。那么, 他是怎么错失这一划时代的伟大发现的呢?产生感应电流的条件到底是什么呢?

3. 以实验“暴露”问题

物理学是一门实验科学, 实验在物理学中占有很重要的地位。在物理教学中, 实验的作用是不可替代的, 其中用物理实验设计问题活动的氛围就是其在物理教学中的应用之一。比如我在进行超重、失重这一节内容教学时, 就设计了这样一个实验。我首先讲了这样一句话:“你们见过一个容器下边有一个不小的孔, 里面的水不会从容器底部流出的现象吗?”学生们一听, 都来了精神, 两眼发光, 兴趣顿时被提了起来。然后, 我取出一个罐头盒, 底部开了一个小孔, 用手指堵住此孔, 向盒内注水, 放开手, 让盒子和水自由落下, 同学们会看到盒子下落过程中盒内的水并不流出。接着, 我启发学生分析其中的道理。这样既设计了问题, 又激发了兴趣, 并且在他们头脑中留下了记忆的烙印。

三、合理驾驭课堂活动, 做一个厚积薄发的教师

教师要上好一节有分量的好课, 对课堂活动能收放自如, 做到“运筹帷幄之中, 决胜千里之外“, 必须有渊博的知识, 能厚积而薄发。所以教师必须在备课上下气力。教师要: (1) 广泛阅读与本节课有关的材料, 筛选出要用的事例, 典型的物理事实、现象、实验、例题、练习题; (2) 评估学生有问题的地方, 设想好对策; (3) 深入思考、熟读和钻研教材: (1) 要熟记教材内容和有关材料, 使之呼之即来, 来之能用; (2) 透, 吃透两头, 对教学内容、目的、要求, 教学内容的深度、广度, 概念的内涵和外延, 规律的适用条件, 解决问题的思想方法, 都要理解透彻。这样, 教师在课堂上就能处变不惊, 对各种突发情况的处理就能游刃有余。

物理设计 篇2

一、教学目标

1.理解产生电流的条件;掌握电流强度的定义、公式，并应用于实际问题;了解直流电和恒定电流

2.熟练掌握欧姆定律及其表达式I=U/R，明确欧姆定律的适用条件。

3.知道电阻的定义及定义式R=U/I;

4.使学生正确理解伏安特性曲线的物理意义

二、教学重点、难点分析

1.重点：欧姆定律的理解

2.难点：电阻的伏安特性曲线

3.疑点：由电阻定义式R=U/I，少数学生会产生电阻由电压和电流决定的想法。

4.解决方法：对重点和难点的解决有

(1)有条件的学校采取通过学校分组实验→数据分析→结论，加强感性认识，有利于定律的理解。

(2)关于电阻伏安特性结合数学知识，并尽可能举实例加强对知识的深化。

(3)关于疑点的出现，这是正常的，教师应借此机会，巧妙为下节课电阻定律作铺垫。

三、教学方法：实验演示，启发式教学

四、教 具：小灯泡、干电池电线若干。伏特表(演示) 安培表(演示) 滑动变阻器学生电源

待测电阻(约10Ω～30Ω两只) 晶体二极管 导线若干 电键

五、教学过程：

(一)引入新课

前面我们已学习了电场，电场对放入其中的电荷有力的作用，促使电荷移动，知道电荷的定向移动形成电流。由于电流与我们生活很密切，所以我们有必要去认识它，这节课我们将在初中的基础上对电流作进一步了解。

(二)进行新课

1、电流

众所周知，人们对电路知识和规律的认识与研究，也如对其他科技知识的认识与研究一样，都经历了漫长的、曲折的过程。

18世纪末，意大利著名医生伽伐尼受偶然发现的启迪，经进一步研究后，已能利用两种不同的金属与青蛙腿相接触而引起肌肉痉挛，于是伽伐尼电池诞生了。但他对此并不理解，认为这是青蛙体内产生了动物电。

伽伐尼的发现引起了意大利著名物理学家伏打的极大兴趣。经过一番研究，伏打于1792年将不同的金属板浸入一种电解液中，组成了第一个直流电源伏打电池。后来，他利用几个容器盛了盐水，把插在盐水里的铜板、锌板连接起来，电流就产生了。

(1)电流

①什么是电流?

大量电荷的定向移动形成电流。

②电流形成的条件

导体有自由移动的电荷，可以定向移动。导体包括金属、电解液等;自由电荷有电子、离子等。

但是只有导体还是不行，因为通常情况下，导体中自由电荷没有做定向移动。还必须有一股力量促使自由电荷做定向移动，这如同水流的形成一样，有自由流动的水是形成水流的内因，还必须有促使水流动的动力即水流形成的外因水压差。而对于电流，自由电荷是它产生的内因，那么它的外因是什么呢?

[演示1]按图连接

投影电路图

小灯泡发光

有电流流过小灯泡

导体两端存在电势差外因

当导体与电源连接时，它的两端有了电压，导体中就有了电场，这样导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流。

③持续电流的条件导体两端有持续电压。

我们都知道要使灯泡一直亮着，即有持续电流通过，在灯泡两端须保持有持续电压。

导体中的电流有强有弱，在物理学中我们用电流强度来描述电荷定向移动快慢，进而描述电流强弱。

(2)电流强度(I)

①定义通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值，叫做电流强度。简称电流，用I表示

②表达式：

③单位：安培(A)

物理作业设计的优化 篇3

物理作业，作为加深学生对知识理解、巩固学生学习成果、促使学生掌握所需知识和技能的一种有效手段，在每个学生的学习生涯中都起着非常重要的作用，也是物理教师经常使用并能有效促进学生学习的重要教学内容.物理作业的重要性被很多人熟知，很多一线教师也积极反思物理作业中存在的问题，这些反思多是从物理作业的“类型”、“数量”和“批改方式”等方面进行的，对提高物理作业的有效性和适用性具有非常重要的意义.但“类型”、“数量”和“批改方式”这些只是物理作业的一些基本特征，而要设计出真正有效的物理作业，使物理作业设计得以优化，还要结合教学目标以及物理作业本身的要求，实现教学目标与作业的要求在知识与认知过程上的一致性，从而使学生真正能够利用作业学到需要掌握的知识和能力.

1 选择布卢姆认知目标分类学的原因

实现物理作业的优化就是要结合教学目标及作业本身的要求来设计作业，因此在此之前，我们要选择合适的理论对教学目标及物理作业要求进行分析和分类，从而使两者更好地结合在一起.

布卢姆认知目标分类学将教育目标分为知识和认知过程两个维度，其中知识维度包括事实性知识、概念性知识、程序性知识和反省性知识；认知过程维度包括记忆、理解、运用、分析、评价和创造，两个维度的每个类目又细分为两个或两个以上的亚类，细致的分类基本上可以涵盖所有的教学目标，因此也可以较为准确完整地分析出教学目标和物理作业要求所归属的分类.

另一方面，布卢姆认知目标分类学被引进中国是源于1986年经我国学者翻译并出版了《教育目标分类学：认知领域》一书，该书的出版在中国掀起了一股学习布氏理论的浪潮，后又经过一次修订，才最终形成了如今的认知目标分类学.该理论从被引进中国到现在30年间，无数的教育工作者对其进行了深入的学习和研究，并结合中国的实际情况进行解读和理解，也证明了该理论的正确性和权威性.

2 运用布卢姆认知目标分类学来分析物理教学目标及作业

2.1 物理教学目标的分析

教学目标是教师根据课程标准和学生的实际情况制定的，所以由于学生实际情况不同，每个教师制定的教学目标都会有一些差异，但其最根本的课程标准是一致的，因此我们对物理教学目标的分析就可以主要从物理课程标准着手.

物理课程标准的表述形式比较固定，一般为动词+名词，动词多对应布卢姆认知目标分类学中的认知过程维度，名词对应知识维度.

例1 描述固、液和气三种物态的基本特征.列举自然界和生活中不同状态的物质及其应用.

该课程要求中有两个动词“描述”、“列举”，其中“描述”是要求学生能够将三种物态的基本特征转换为自己的语言来进行表述，这就涉及到将信息从一种表征形式转化为另一种表征形式，对应的认知过程就是理解的亚类解释；“列举”要求学生根据物态基本特征这一概念举出相应的、未曾在教学中见到过的例子，因此该词语对应的认知过程为理解的亚类举例.而在整个表述中我们可以看到，该要求一直强调的知识是三种物态的基本特征，也就是将一类物质区别于另一类物质的基本特征，从而根据这一特征将物质分为不同的类目，因此该要求涉及到的知识类型应该为概念性知识.综上所述，该要求的最终目标应该是理解概念性知识.

初中物理课程标准分析是物理教学目标分析的基础，明确了物理作业设计的出发点和注意点，教师在明确这些基础之后，再根据学生实际学习情况进一步确定物理教学目标，从而为有效物理作业的设计奠定了基础.

2.2 物理作业的分析

教学目标的分析为作业设计奠定了基础，即明确了作业设计的出发点，但最终选择哪些题目，还需要对题目所考察的知识内容和认知过程有一个较为清晰的认识，从而选择合适的题目帮助学生巩固知识、加深理解.

物理作业相对于课程标准来说，在知识和认知过程两个维度的呈现并不那么明显，物理作业更多的是从实际出发提出的问题，很少会直接在题目中出现“回忆”、“理解”、“分析”、“比较”、“说明”等能较明显看出认知过程的词语，因此需要根据多方面信息来确定每道题目所对应的知识和认知过程.

2.2.1 根据题目中的词语进行判断

比如在物理题目中经常有“不能用……解释的是”、“属于……的是”、“不符合……的是”等表达方式，单单从表达上看“不能”、“不符合”、“属于”这些词语好像要求学习者进行的是一个正误的判断，因此涉及到的认知过程应该是评价.但其实不然，这类表达中有些暗含的是一种类属的关系，有些是一种分类，即从四个选项中选出与题干中概念相同的一项，或者是从四个选项中选出与其他三项不能用同一概念解释的一项，因此涉及的认知过程可能是理解中的亚类分类或者举例.

例2 下列现象中属于光的反射现象的是

A.夜晚墙上出现的影子

B.夏天树下有许多圆形光斑

C.湖中出现的山和树的倒影

D.人在中午的阳光下影子变短了

在上述题目中，与“光的反射现象”相关的知识是光的反射原理，即该题目的要求是学生能够用光的反射原理解释的现象就是光的反射现象，因此涉及到的知识类型是概念性知识；题目中“属于”一词，说明该题是要从四个例子中选出能够用光的反射原理解释的一个例子，因此该题涉及到的认知过程是理解中的亚类举例，由此可知该题的目标是理解概念性知识.

2.2.2 根据知识内容进行判断

公式和定律作为基础内容在物理作业中占有很大比例，但并不是每一道题只要用到公式和定律就一定涉及到运用这一认知过程：如果题目可根据某个定律内容直接推断出答案，不涉及计算，则该题目涉及的认知过程就是理解；如果题目不仅基于对概念的理解，还要利用公式进行进一步的计算，那么该题目涉及的认知过程就是运用.另外，有些题目虽然涉及到公式，但没有运用公式进行具体的运算，只是利用公式中各物理量的关系进行推断，则此时所涉及到的知识类型就不是程序性知识，而是概念性知识.

2.2.3 综合多种情况进行分析

比如综合题型及其考察的知识内容进行判断.

在很多题目尤其是填空题中，会出现几个空格要求学生进行补充填写，这些空格有些是关于概念的细节，则所涉及到的知识类型为概念性知识；有些是关于科学家、实验器材、器材结构等，涉及到的知识类型是事实性知识；物理作为一门注重操作和实践的学科，经常还会考察学生对于实验操作的掌握程度，即对于实验操作中的细节进行回忆，这样的填空题目涉及到的知识类型就是程序性知识.

物理作业中最大的题目一般是实验题，这类题型在初中阶段更多的是考察学习者的基础实验的分析能力，多是需要根据两组及以上实验数据得出初步结论的.实验结论的得出往往需要通过比较两组及以上数据之间一致性，并找出其中的重要信息才能得出最终的答案，因此这样的题目涉及到的认知过程多是分析中的亚类区分和组织.

例3 ……分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）的数据及相关条件，可得出初步结论是：.

这道题目的题干中出现了“分析”“比较”，但仔细阅读题目，首先学习者需要找出这些数据中的重要部分也就是说变量，然后找到这些变量之间的关系或者说一致性，再将这种一致性抽象出来，因此该题目涉及到的认知过程是分析中的亚类区分和组织；并且因为当进行分析和比对的过程中，学习者需要依托科学实验方法进行分析，在该题目中所利用的科学方法是控制变量法，因此该题目涉及到的知识类型为程序性知识，则该题目的目标为基于程序性知识分析.

总的来说，对于作业的分析，我们教师不仅仅要根据知识本身内容进行判断，还要结合多方面条件：学生认知水平、学生学习成绩、教师课堂教授情况、学生课后反馈情况等等.比如一个物理现象教师已经在课堂上讲过，但学生没有听或者没有记下来，那么当作业中出现类似的题目时，对于学生来说就需要根据自身对概念的理解来解释该现象，这时的认知过程就是理解；但如果学生上课认真听讲将该现象的原理记下来了，当遇到该题目时只需要从记忆中将原理提取出来就可以了，这时涉及到的认知过程就是记忆.所以，对作业的分析也要求教师对学生学习状况及自身授课情况有一个较为明确的把握.

3 结合教学目标与作业要求，实现物理作业优化设计

教学目标是作业设计的出发点和最终归宿，作业自身的要求是有效作业选择的标准，只有基于出发点选择合适的作业，才能实现真正的作业优化.

如例1课程标准的目标是理解概念性知识，这也就要求我们教师在教学以及在作业设计过程中，对物态的特征这一知识的要求不应该仅仅局限于让学生记忆或者说能够背下来，而是要让学生真正理解这一概念，并能够举出相应的例子.因此，在设计物理作业的时候，要减少重复性的记忆概念性知识类型的题目，相应的增加同样以理解概念性知识为目标的题目.这样的作业设计，将教学目标和作业自身要求结合起来，实现了两者统一，使作业真正服务于学生的学习，从而实现了物理作业设计的优化.

谈物理作业的优化设计 篇4

笔者认为, 教师要提高物理作业的质量, 应该做到以下四点: (1) 优化作业的设计; (2) 引导学生有效地完成作业; (3) 利用激励性评语及时有效地批改作业; (4) 有效反馈作业情况、及时纠正。其中作业的优化设计是保证作业质量的重要环节。

一、有效安排作业的内容

1. 坚持科学性原则

科学的作业有利于促进学生各方面能力的发展, 符合中学生身心健康成长的特点。教师不仅要严格控制作业数量与时间, 还应考虑作业的有效性。应多一些促使学生深入思考的问题, 少一些烦琐枯燥的问题, 应该多注重在作业中如何启发学生动脑思考。作业设计要从中学生的认知、情感、态度、价值观等原有基础出发, 能够使每一位学生在原有基础上得到最大限度的发挥而自由的发展。作业的设计如果仅从教师自身出发, 按照一个标准要求每一个学生, 势必会造成大部分学生的失落, 人为地加重学生的作业负担, 导致教学效率的低下。

2. 坚持趣味性原则

人活着就是为了生活得更快乐、更幸福, 而幸福的生活要靠自己的努力来争取。如果没有斗志、信心、毅力, 人就很难生存。同样单调乏味的学习生活容易使学生产生疲倦, 并逐渐失去斗志、信心和毅力。作业的趣味性就是为了让学生的学习生活更快乐、更幸福, 是学生主动学习, 主动获取知识的良师益友。因此, 教师要精心编制每一道作业, 提高作业的目的性、游戏性和趣味性, 做到适量适度, 少而精, 这就为学生独立完成作业创造了良好的条件。学生天性喜欢玩, 旧观念把学习和玩耍分成两个完全不同的事情, 认为学好了才有玩的资格, 学不好就没有玩的资格。长此以往, 学生就把学习当作一种任务, 而不是一种乐趣。做作业只是完成老师和家长布置的任务, 根本不会想到用所学的物理知识去解决生活中的实际问题。因此, 为了让学生体会物理与生活的密切联系, 体会学习的乐趣, 可把一些物理作业设计成趣味题, 让学生在玩耍中学习, 在学习中玩耍, 感觉学习和玩耍没有多大区别, 逐渐提高对学习的兴趣。

3. 坚持激励性原则

“激励”意味着什么?《韦氏新世界英语词典》说这个词的意思是“向别人提供积极性或以积极性影响别人”, 而“积极性”一词意思是“促使一个人做事或以某种方式行事的内心的动力、冲劲或意欲”。所以, 激励涉及如何激发一个人内心深处的东西即潜能。布置激励性作业能开发学生的潜能, 激发学生学习的动力。如在《浮力》教学后, 可设置这样一个作业:用同样的一张白纸做成船, 看哪位同学做的船能承载的货物最多, 并评选出“造船能手”。这样不仅巩固了有关浮力的知识, 还提高了学生动手、动脑的学习习惯, 激发了学生学习兴趣。在教学活动中适当竞赛可激发学生的学习积极性, 树立学好物理的信心。

二、有效安排作业的数量

作业布置数量要适中, 作业过少, 起不到应有的巩固效果, 作业太多, 让学生感到恐惧、枯燥、厌烦、反感。《关于规范中小学办学行为深入实施素质教育的意见》“五严”规定:小学一、二年级不得布置书面家庭作业, 小学中高年级、初中和高中学生每天书面家庭作业分别控制在1小时、1.5小时和2小时以内。所以物理学科每天的课后作业总量应该保证控制在20分钟以内, 包括书面作业、科学实验探究、小制作及社会调查等。教师在选择、设计作业的时候要坚持合理性, 要把具有代表性、典型性的作业选择出来, 而不是大量地、重复地、没有针对性地机械性练习, 同时要注意控制作业的抄题时间。为达到这一目的, 教师可采取现成练习册和自编习题相结合的方法。

三、有效安排作业的层次

每个学生都是独一无二的个体, 都存在个体的独立性, 发展也各不相同。因此作业不仅要适应时代对物理教学的要求, 而且要从学校、班级、学生的具体实际情况出发, 对基础较好的学生, 可以适当提高要求, 以适应学生更高层次的发展;对学习上有困难的学生, 可以适当降低目标, 使他们学有所获, 也体验到成功的喜悦。这样可以减轻学生学习负担和心理负担, 有利于充分调动学生的积极性, 激发学生主动参与, 使每位学生都有作业可做, 都能够学到有用的物理知识。通常作业的层次可分为基础型、普通型、提高型三类。对基础差的学生布置一些通过翻书、查笔记就能找到答案或类似题型的基础性习题。这样让他们感到作业不是十分困难而愿意完成, 并能让他们通过作业将最基本的知识熟记于心。而对优秀学生布置一些发散求异的习题, 要求他们一题多解。对于同一个题目可以从不同角度去启发引导, 进行一题多变、阶梯式递进。不论哪一类型的作业, 时间总量都应该控制在二十分钟以内。

四、有效安排作业的形式

1. 作业方式的“单干”和“合作”

“单干”作业主要指客观性测试、观察报告、调查报告等书面作业, 另外还有口头作业、小实验、小制作等。“合作”就是把全班同学分成几个小组, 小组成员各司其职, 为完成同一个作业任务, 发挥各自的特长, 从而达到一种最佳的工作状态。学会合作已成为新型人才的必备条件。邵瑞珍教授认为:“合作能促进学生智力的发展, 能使能力差的学生学会如何学习, 改进学习方法;合作有助于学生发展良好的个性, 增强群体的凝聚力, 形成和谐的教育气氛;在解决新的复杂问题时, 学生间的合作显然要胜于个人的努力。”因此, 多布置合作性作业, 不但有利于培养学生的自主探究性, 而且有利于提高学生之间的合作交往能力。

2. 实践动手性作业

实际上所有的物理知识都来自于生活, 来自于实践, 通过人们的研究和优化再来服务于生活、服务于社会。知识只有在实践中才能体现它的实用价值, 智慧只有在实践活动中才能转化为实际的能力。学生通过实践活动, 能初步获得一些物理活动的经验, 了解物理在日常生活中的简单应用, 加深对所学物理知识和方法的理解, 初步学会与人合作交流, 获得积极的物理学习情感。实践性作业不仅让学生能在纸上做学问, 而且能让学生用所学知识去服务生活、服务社会。

总之, 物理作业通过优化设计, 不仅能让学生积极地掌握物理知识, 而且能让学生的创造性思维得到培养和发展。

赤橙黄绿青蓝紫, 正是因为有了七彩的光, 我们才看到绚丽的世界;千人千面, 万树万态, 正是因为有了差异, 才有人类多姿多彩的社会文化。因此, 学生个体间存在差异是普遍和正常的现象, 《技术课程标准》明确指出:“充分考虑高中学生起点水平及个性方面的差异, 鼓励个性化发展。”信息技术教学要尊重学生之间的差异, 深入探究造成差异的原因, 力争做到人人学有价值的信息技术;人人都获得必需的信息技术;不同的人在信息技术上应该有不同的发展。信息技术课, 很多教师对如下现象司空见惯, 甚至习以为常了:老师讲课的时候, 有的学生专心致志听讲, 跟着教师的思路, 才思敏捷, 一点即透;有的懵懵懂懂东张西望, 听得似是而非;有的打游戏、聊天各行其是, 对老师讲的内容置若罔闻, 布置完任务后, 有的学生完成得很顺利, 有的却什么也没做出来。同在一个教室听课, 为什么差异这么大呢?细细分析原因, 主要由以下几个方面造成。

(1) 个体先天素质的差异。包括学生的学习倾向、认知方法等, 一些学生适合集体教学模式, 而一些学生更喜欢一对一的教学环境。还有肌体控制能力的差异等, 心灵手巧的学生和动作笨拙的学生付出同样的努力, 得到的可能是截然不同的结果。

摘要:学生个体间存在差异是所有学校和课堂普遍存在的现象, 笔者在信息技术教学实践中探究它们形成的原因, 利用差异组织教学, 促进学生提高学习效率, 使每一位学生都能得到充分发展。

物理教学设计 篇5

1、教材的地位和作用：

本课时内容为八年级第一学期第二章《光》第二节内容，在初中物理教材中，光的折射是继光的反射后的又一个新的光现象。本节知识是光学中的重点知识、是理解透镜作用原因的基础，同时又是理解日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉，也比较感兴趣，通过对现象的分析，培养学生密切联系实际，运用科学知识来解释一些自然现象的习惯

和能力，更重要是激发学生学习兴趣，提高科学素质，让学生从小崇尚科学，立志献身科学。本节教材让学生认识光的折射现象和初步规律，为以后透镜及探究透镜成像规律学习活动进行充分准备。是本单元教学的重点知识之一。

2、教学目标

本节内容我们要达到的教学目标可以分为三个方面

教学目标：

1、知识目标：

1.通过实验认识光的折射规律;能从众多光的现象中辨别出属于折射的现象，能用光的折射规律解释生活和自然界中的一些现象。

2.了解光的折射在实际中的应用。

2、过程与方法目标：

通过对有关光的折射现象的观察、猜测、检验、联想等的活动，使学生领悟科学探究的方法。

3、情感、态度、价值观目标：

培养学生在学习中交流、团结和协作的精神。培养学生的学习热情，使学生在实验中积极思考，主动探究，乐于合作，渗透从生活到物理，从物理到社会的基本理念。

本节课的重点和难点是：

(1)让学生认识光的折射规律;

(2)让学生会作光折射的光路图。

二、教学设计思路：

本节课整体上采用对比、猜想、提问设疑、设计实验探究的模式，教学流程上采用以上方式：

第一步：观察光的折射现象，让学生对照光的反射定义自己分析得出光的折射定义。学生对定义总结很有可能不是很周密，但可以通过后面的观察实验和分析来逐步引导学生修正定义，让学生明白为何要用“斜射入、一般”这些词。

第二步：观察光的折射现象，对照光的反射定律，让学生猜想光的折射可能有哪些规律，然后按照猜想设计实验探究得出结论。当然整个实验主要是我来操作完成。在此我补说一点，因为在探讨光折射时光路是否可逆时，由于没有演示光从水射入空气中的器材，所以我采用的是用半圆形玻璃砖来做这个实验，也能达到很好的效果。

第三步：学生练习画光的折射光路图，为下一部分学习透镜的作用做好铺垫。

第四步：利用光的折射规律解释光的折射现象。在这一步我采用让学生做硬币“上浮”实验，让学生亲身体验一下光的折射带来的错觉，引起学生思考硬币为什么会“自动上浮”，启发学生画光路图来解释原因。同时也说出了盛水的碗变浅、放入水中的筷子变弯等现象的原因。

谈物理课堂教学设计 篇6

关键词：教学设计；物理课堂

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2007)8(S)-0007-3

物理新课程理念得到了物理教师的好评，也真正受到学生的欢迎。但理念要转变为教师的行为需要一个过程，这个过程中教师对物理教学设计的认识和理解与在物理教学中落实物理新课程的目的至关重要。

1 什么是教学设计

设计是指人们在进行某项活动之前，根据一定的思想（或理论）、目的和要求，预先对活动所进行的一种安排或策划。教学设计是指教师依据教育教学理论、教学艺术原理，为了达到某阶段教学目标，根据学生的认知结构，对教学目标、教学内容、教学组织形式、教学方法和需要使用的教学手段进行的策划。

传统的“教学设计”实际上一直在使用，但是它更多的是指教师上课前的具体准备工作，即教学计划，具体在实际教学中教学计划以“备课”的形式出现。但传统教学中的备课，往往只是教师一方面的准备工作，即凭着教师对教学内容的理解及教师的经验和主观意愿来制定教学方案。

尽管目前对教学设计还没有一个统一的定义，但是对于教学设计这一概念，却能够达成一些共识：

（1）教学设计是以系统方法和设计观为指导，探索解决教学设计的有效方案，目的是提高教学效率，促进学生的学习。

（2）教学设计是以关于教和学的物理理论为基础的，它综合考虑教学理论和学习心理的思想，目的是从学生的有效学习出发设计教学。

（3）教学设计是充分利用现代教育技术理论和实践，将学生的实践经验与课程内容相结合，进行有效教学的物理过程。

（4）教学设计是一个创造性的过程。每一个教学设计都适应不同的对象，每一个设计都是创造性的劳动。

2 物理课堂教学设计

中学物理教学设计的目的是通过优化教学过程，提高教学效率。

2.1 物理教学设计概述

物理教学设计是教师在一定的教学理念指导下，以物理教学理论为基础，运用系统的方法，为达成一定的教学目标，事先对教学活动进行的规划、安排与决策的过程。一般指物理课堂教学设计。

物理教学设计必须以先进的理念为指导，进而根据具体的教学内容确定教学目标。物理教学设计的出发点是课程标准，课程标准是教学设计的依据，学习课程标准不能只满足于表面上通读课程标准的字词语句，重要的是用心领会课程标准提出的课程理念。学习课程标准还要从课程的设计思路、课程标准提出的各项要求的内涵上下功夫，这样才能体会到课程标准对教学的指导作用。

物理教学设计还应该对具体的内容进行分析。教材是课程标准的具体体现，是教学内容的具体载体。分析与钻研教材是对每个教师最基本的要求，是教学设计的首要任务，是教师顺利完成教学任务的基本条件。

在新课程背景下，教材不再是唯一的教学资源。将教学资源的开发和利用纳入物理教学设计之中，可以为学生生动、活泼、主动地学习提供保证。

陶行知先生说过：“要想学生好学，必须先生好学，惟有学而不厌的先生，才能教出学而不厌的学生。”

教学设计是教学诸要素有目的、有计划、有序的安排，以达到最优结合。教学活动是由学生、教学目标、教学内容、方法、环境、反馈、教师等要素构成的复杂系统。教学设计只有将教学诸要素有目的、有计划、有序的安排，才能实现教学过程的最优化。教学设计仅是对教学系统的分析与决策，是一个制定教学方案的过程，而非教学实施，但它是教学的实施必不可少的依据。

教学设计并不排斥教学经验。教学设计是教师及富有创造性的工作，成功的教学方案凝聚着教师的个体理念、智慧、经验和风格。教师在长期的教学实践中积累起来的教学经验是宝贵的，是教师进行教学设计的依据之一。经验与理论的恰当结合，才能使教学设计既有共性，又富有个性，体现出教学的艺术性。

2.2 如何对物理课堂教学进行设计

2.2.1 教学目标分析

教学目标分析，就是教师要对学生通过本节课的教学应达到的行为状态作出具体、明确的说明。

（1）教学目标是期望学生在完成学习任务后达到的程度，是预期的教学成果，是组织、设计、实施和评价教学的基本出发点。

（2）教学目标可分为长期目标和近期目标。

长期目标被称为教育目标。如“培养学生学习科学的热情”等等，这些无法在具体教学中一次性实现，而是长期努力的方向。

近期目标被称为教学目标。这一目标，主要确定了一节课教什么内容，通过哪些活动方式来学习。

（3）教学目标尽可能用可观察和可测量的行为变化来作为教学结果的指标，并确定它们之间的层次关系。

正如加涅（Gagne,R.M.）在《教学设计原理》一书中所指出的那样，设计者开始任何教学设计以前必须能回答的问题是：“经过教学之后学习者将能做哪些他们以前不会做的事?”或者“教学之后学习者将会有何变化？”。

根据马杰和加涅的行为目标理论与技术，一般认为,一个完整、具体、明确的教学目标应该包括四个要素,即行为主体、行为活动、行为条件和行为标准。

例如，“力的图示”认知教学目标可陈述如下:

目标1:能说出力的三个要素。

目标2:对提供的实例，能用力的三个要素来分析力的作用效果。

目标3:对提供的实例，能用力的图示法做出正确的图示。

2.2.2 教学内容分析

教师对教学内容进行分析，就是要明确教师教什么、学生学什么。对教学内容进行分析主要包括以下几个方面：（1）背景分析。重点分析这部分知识发生、发展的过程，与其它知识之间的联系，以及它在社会生活、生产和科学技术中的应用。（2）功能分析。主要分析这部分内容在整个物理教学中的地位与作用，以及对于培养和提高学生的科学素养所具有的功能和价值。（3）结构分析。主要分析这部分内容知识与技能结构、过程与方法结构和情感态度与价值观结构，以及它们之间的关系和特点，从而确定教学的重点。（4）资源分析。主要对本节课可以利用的教学资源进行分析。如实验条件、课件、习题等进行分析，以确定能否满足当前的教学需要。

2.2.3 学习者分析

教学最终是为了学生的发展。从学生的实际出发是教师进行教学设计必须考虑的事情。对学生进行分析，大体包括以下内容：

（1）了解学生是否具有学习新内容所必需的知识和技能。

（2）了解学生的生活概念或前科学概念。

（3）了解学生对新内容的情感态度。哪些学生能够适应，哪些学生不能适应。

（4）了解学生对新内容的自我监控能力。即了解学生在学习过程中“应该做什么”、“能够做什么”和“怎样做”。

2.2.4 教学策略设计

教学策略设计是教学设计的中心环节。此阶段的设计必须建立在教学目标、教学内容、学生分析的基础之上。包括教学的组织形式、教学方法、学法指导、教学媒体设计。

（1）教学的组织形式：自主、合作、探究是符合新课程理念和教学目标要求的新的课堂教学组织形式，但无论怎样的教学组织形式，都要能让学生真正得到发展。我们反对形式上的探究设计。

(2）教学方法：教无定法，教学有法。面对多种多样的教学方法，哪些是教学设计优先考虑的教学方法？这些方法又该如何有机地结合在一起？这些都是制定教学策略的基本问题。

教学方法的选择应该根据教学目标、学生实际、教学内容、教师特点、教学资源、教学时间、教学技术条件等诸多因素来选择教学方法。

（3）学法指导：在学生的学习方式上，既要重视学生学习兴趣的培养和动机的激发，重视教学过程的情感化，还要考虑学生学习方式的养成，重视学生的学习能力和创造能力的培养。

2.2.5 教学过程设计

设计教学过程是教学设计的重要环节，是教师教学理念和教学思想的具体体现。首先要将教学内容分解成若干个组成部分，并明确各组成部分的意义与作用，然后安排恰当的顺序进行组织。一个完整的教学过程包括导入、新课和结尾三个环节。必须指出的是，教学策略的设计与教学过程的设计往往是同时进行的不可分割的两个环节。在教学过程设计中通常包含下表中的内容。

2.2.6 教学媒体设计

教学媒体设计：教学媒体设计包括怎样选择媒体，而如何运用教学媒体以及在什么情况下运用的问题是媒体设计的核心内容。选择和使用教学媒体的目的，是为了促进学生的学习，实现一定的教学目标，所选的媒体要能有效实现相应的教学事件和教学目标，否则媒体选择和使用只是“作秀”、“耍花枪”。

从历史发展的角度，可以将教学媒体分为传统教学媒体和现代教学媒体。

我国大众媒体系统特别关注教育教学信息的开发，这给师生提供了选择空间。如果能有意识地利用大众媒体的教育资源，可以弥补学校现代教学媒体的不足。

在综合考虑影响媒体选择的各种因素基础上，还需要一套具体的方法来选出合适的媒体，这里我们介绍一种教学媒体选择的流程图，见本文末。

2.2.7 教学方案的评价与反思

教学方案的形成，不是教学设计的结束。在教学设计的后期和实施后，都要对教学方案反思和评价，以便对设计方案进行修改，以使其不断完善。这一过程是为教师教学认识能力的进一步提高而提出的，能更好地反映教师自我认识教学，反思教学能力和提高教师对教学的评价能力，是教学设计中不可缺少的重要环节。

一般而言，教师在对教学方案反思和评价时，可以从以下几个问题入手： 

（1）你是否考虑过学生通过这一教学过程要获得哪些知识与技能？经历哪些过程和方法？在哪些地方受到情感、态度和价值观的教育？（2）你是否考虑过在这些要求中，哪些是教学的重点和关键？（3）你是否考虑通过这一教学过程应按怎样的教学顺序（或线索）进行？（4）你是否考虑过在这一教学过程中应采用哪些教学策略和教学方法？（5）通过这一教学过程，你认为知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三维目标哪些已达到，哪些尚未达到？（6）你是怎样知道学生已经学到这些内容和尚未学到那些内容的？其中的第(1)(2)题是确定教学目标的问题；第(3)题是安排教学过程的问题；第(4)题是选择恰当的教学策略和教学方法的问题；第(5)(6)题是考虑如何及时接收教学反馈信息的问题。

物理教学设计是在教学之前对教学活动的事先设计，他体现了教师的教学理念，而具体的教学则是教师教学理念的实施。卡耐基曾说过他成功的经验是人的思想，物理教学能否取得成功同样决定教师的教学理念。

初中物理新型作业设计探究 篇7

关键词：初中物理,新型作业,设计

虽然新课程改革业已实施多年,但是应试教育的教学方法仍然影响着一些教师,使初中物理教师所设计的作业形式还大都是应试型作业。事实上,对于应试型初中物理作业的设计来说,不仅初中生感觉到厌倦,教师也颇感厌烦。所以,在这样的大背景下,教师必须要继续探索新型作业的设计方式,设计出更多满足学生当前实际学习需求、易于激发学生学习兴趣的初中物理作业形式。

一、社会实践型作业的设计

“从生活走向物理,从物理走向社会”是新课程所倡导的重要理念。基于这样的教育理念,教师在设计初中物理作业的时候,可以适当考虑设计一些社会实践型作业,从而不断满足学生发展的需要。例如,执教“令人厌烦的声音”一课时,经过精心设计,我给同学们布置了这样一个社会实践型作业:要求同学们分小组调查我们周边有哪些令人厌烦的声音,然后再根据不同的令人厌烦的声音提出相应的解决对策,最终形成一份详细的调查报告。作业布置下去之后,同学们参与的热情空前高涨。通过调查,同学们寻找出了很多种令人厌烦的声音,比如汽车的鸣笛声。针对汽车的鸣笛声,同学们主要提出如下几种解决方案:(1) 交通管理部门应严禁汽车司机随意鸣笛;(2)汽车设计人员应该设计出更加悦耳的鸣笛声。又如,切割机切割的声音。针对切割机切割的声音,同学们提出如下解决对策:不允许在人多的地方实施切割机作业,相关的作业应远离人群;相关部门应该对实施切割机作业的企业、组织或个人进行严格的监管,尽量不让切割机的噪声影响人们的正常生活……具体的研究和实践结果表明:社会实践型作业是同学们所喜闻乐见的,他们对于这样的作业设计形式非常喜爱,参与的积极性也非常高。因此,初中物理教师应在合适的章节中,适当考虑设计社会实践型作业,让物理学习更加贴近我们的社会生活实际。

二、课外阅读型作业的设计

谈起课外阅读,很多人都会很自然地将其与英语、语文等学科联系在一起,且会想当然地认为物理学科是不需要进行任何阅读活动的,仅仅需要多增加相关习题练习就可以了。这样的观点,可谓是大错特错。苏霍姆林斯曾经说过这样一句话:“我们的学习需要阅读、阅读、再阅读。”事实上,对于初中物理学科来说是同样需要阅读的。基于此种情况,我还经常会设计一些阅读型作业供学生完成。诸如,执教“核能”的时候,我要求同学们利用课余时间上图书馆以及互联网查阅大量与核能相关的文章。为了提高阅读的效率,我还专门组织了一场阅读交流会,让同学们将阅读中所获取的观点在交流会中尽情地交流和探讨。 通过这样的交流和探讨,不仅可以激发同学们参与课外阅读的积极性,也可以让同学们更多地了解核能。除此之外,为了提高同学们课外阅读的效率,在每次课外阅读之前我还会设计多个问题,让同学们带着问题进行课外阅读。如此一来,我们的课外阅读型作业的设计就会显得更有成效。物理作业不仅仅只是练习,阅读也是一种很好的知识内化形式,它可以让学生更爱学物理,了解课本以外的相关物理知识,这对于提高初中生的物理学习兴趣来说无疑也是非常有帮助的。

三、网络自助型作业的设计

现在,网络已经在我们的社会生活中占据着重要位置。如今,很多家庭已经联上了网络,同学们上网也变得更加方便。基于此种现实便利条件的存在,我们也可以设计一些网络自助型作业让初中生完成。例如,执教“令人厌烦的声音”一课的时候, 我在自己的微博平台上发布了这样几道作业,让同学们选择性地自助完成。作业(1):人们为了抑制噪声,在公路两旁大面积地进行植树造林。这样的做法应该属于在什么环节控制噪声呢? 作业(2):小华正在家里的书房完成今天的作业,但是家人看电视的声音却一直吵得他不能安心做作业。为了不受电视声音的干扰,小华采取下列哪种措施最为合适呢?A.直接将电视关掉; B.打开书房内的收音机,减少电视声音的干扰;C.将电视的声音关小;D.关紧书房内的门窗。作业(3):大家知道,墙壁的传音性能要比空气的传音性能好得多。不过,为什么我们将门窗关闭之后,室外传入室内的声音却又会显著减弱呢?请大家分析其原因。作业布置下去之后,我要求同学们在自己的微博上完成作业,之后我再对大家的作业完成情况进行网络批阅。这样的网络自助型作业的设计,是基于网络平台而实施的,形式有别于传统的纸质作业。因此,同学们完成作业的积极性也较为令人满意。但如果能够单独开发一个专业网络平台供我们布置作业, 将会更加提高作业完成的效率。

四、结束语

住宅区域物理环境优化设计 篇8

关键词：住宅区域,物理环境,分析,优化设计

一、住宅区域内物理环境发展状况

(1) 住宅区域内热环境发展状况。随着经济的发展, 我国的城市化进程不断加快, 热环境的研究也伴随而生, 且发展迅速。 但是, 这也说明了我国对热环境的研究时间也不长, 在我国的气候研究会议中, 上世纪九十年代提及热环境的文章仅有寥寥几篇。二十一世纪以来, 我国对热环境研究重视度大大增加, 一系列的与热环境相关的资料书籍面世, 对影响热环境的影响因素如:水、风、温度、湿度、能见度、城市下垫面影响因素一一进行了叙述, 许多的热环境研究人员也一直在致力于热环境研究的工作中。在我国城市新区的开发过程中, 对住宅区域的热环境的影响也非常的大。主要是因新城区的开发对于主城区的依赖性太强, 因此为了使新城区在主城区的服务功能辐射范围以内, 一般二者之间的距离都比较近。因此, 在这个中间地带就变成了开发商开发的重点对象, 而新城区与主城区的距离虽然不远但基础设施和服务功能相比之下还是不能与之相提并论, 这就导致了住宅区域内的绿化达不到标准, 起不到绿化带减少城市热岛效应的作用, 使得住宅区域内的热环境发展不理想。

(2) 区域住宅内声环境发展状况。中国的工业化起步晚, 在新中国成立时期, 工业化发展是极度落后的, 为了发展工业, 大批的工厂相继开设, 而国外声环境由于发展较早, 对其认识较深, 工业制造向正在进行工业发展的中国转移, 直到1960年后, 人们才渐渐意识到噪音对于人们所造成的影响是巨大的。为了从大环境里控制噪音污染, 我国出台了一系列有关于防治噪音的法案和条例, 如规定白天噪音的最高限值, 夜间噪音的最高限值。随着私家车的增加, 又增加了禁止鸣喇叭区域。随着这些法案和条例的出台, 住宅区域的建筑布局、道路、构筑物的划分也日渐趋于合理, 保障了生活环境的舒适和安静。

(3) 住宅居住区域内日照及光环境状况。在新中国成立前, 由于经济的落后, 城市建设迟缓, 建筑物普遍分散且低矮, 因此, 在建筑光环境的这一方面研究甚少。1949年以后, 全国开始大范围、大规模地建设城市。中苏结盟后, 我国建筑行业受其影响颇大, 规划和布局逐渐走入正轨, 在建设时开始考虑日照、隔声此类问题。1953年中国建筑科学研究所成立了, 在1957年的时候, 建筑科学研究院又成立了建筑物理研究所, 建筑物理研究所的成立, 标志着光环境的研究从此进入了专业化阶段。90年代后期, 中国逐渐把光环境的研究系统化, 因此, 国家相关部门对住宅区域内, 建筑物随着高度的增加, 为了保证充足的采光, 对其建筑物的间隔做出了相关规定。之后国内的地许多高校都慢慢的把目光投向了光环境的课题, 并且开设了相关的专业课程。在这一段时期, 国内众多专家汇聚一堂, 召开了建筑物理大会, 大会的内容对住宅区域物理环境的日照还有光环境状况所存在的问题提出了探讨。而《建筑光环境》这本书的出版对于住宅区的光环境状况则进行了详细的阐述, 如天然光环境设计标准的计算方法等等, 都做了非常详尽的叙述。

二、物理环境的优化设计

对于住宅区域物理环境所产生问题的原因, 主要表现在以下几点:在面对住宅区域开发的时候, 缺乏清晰且长远的认识, 因为经济利益的因素, 对住宅区域进行盲目地开发, 导致住宅区域的数量急剧增加, 恶性竞争的发展导致了质量的低下。还有就是新的住宅区或者是主城周边的卫星城市由于经济发展并不突出, 所以相关的基础配套设施不完全, 从而导致了吸引力不足, 为了获得利益最大化, 就会对一些功能进行舍弃。对于土地的管理模式比较单一, 再加上法规制度的不完善, 许多开发商投机取巧, 也是导致住宅区域物理环境问题得不到优化的原因。对于物理住宅区域物理环境的优化设计, 需要从以下几个方面来进行:

(1) 住宅区热环境的优化。下垫面是影响区域热环境的主要因素, 在下垫面区域, 草地的区域温度又为最低, 区域温度最高的下垫面区域是水泥地, 所以说, 如果想要改变住宅区域热环境差的现状, 就要从改造下垫面着手, 其常用且效果最为显著的就是透水性好的地面的铺设。这是因为利用了其可渗透性原理, 将存留于地面上的水通过下垫面的可透性铺装渗透到里面的土壤层中去。而作为改变区域热环境的首要功臣透水性铺装, 则有两种构造形式。一种是由多个透水孔的地砖, 地砖饿透水孔能够引导地面水的渗入, 而地砖铺设是形成的连接缝, 也有导入地面水的作用, 二者优点结合形成了强透水的能力。另一种就是用相互连通的孔状结构的材料做透水面层, 以此让雨水渗入地下。因为通过增加水的蒸发量, 可以改变住宅区域的热环境, 而增加蓄水的有效方式是铺设透水性地砖, 因此, 铺设透水性地砖是改变住宅区域热环境的重要途径。

(2) 住宅区域绿化对热环境的影响。热带雨林是地球的肺, 它能够调节气温, 平衡二氧化碳和氧气, 增加空气的湿度, 由此可以看出来, 绿化对改善住宅区域的热环境的作用是毋庸置疑的。住宅区域增加绿化植物可以降低噪声的干扰, 净化空气, 增加空气湿度。在夏季, 建筑物密集的地方明显会感觉比绿化植物多的地方更加闷热, 根据研究数据可以看出树木可以阻隔大部分辐射热。 现今为止, 我国的住宅区域的绿化, 大多数采用的是种植草坪的方法, 而与草坪相比较而言, 树木的改善热环境的效果更为突出, 因为草坪主要起的是蒸腾作用, 但树木则在起到蒸腾作用的同时, 可以直接阻隔住太阳的辐射热。因此, 住宅区域阿紫种植草坪的时候, 应该适当增加树木的种植, 以达到更好的改善热环境。

(3) 规划布局对住宅区域热环境的影响。住宅区域建筑的不同风格, 对住宅区域的热环境影响是不同的, 通风条件好的建筑格局能让自然风带走大部分热气。与此同时, 它所存在的缺点也暴露了出来, 夏季通风就意味着冬季不防风, 二者之间的矛盾难以调和, 在无法避免的情况下, 设计师只能在二者矛盾中进行调和, 找到共同点, 做出较为适合的布局方案。

(4) 住宅区域声环境的优化。住宅区域声环境的优化主要可以从两个方面入手, 意识内部, 二为外部。内部从住宅房屋的构件进行改造, 如增加墙体的隔音效果, 墙体质量越大, 隔音效果就越好。门窗的隔声也很重要, 因为门窗的缝隙相对墙而言是比较大的, 所以隔音较差, 可以增加门的密封性, 如在门上增加塑料泡沫和垫圈等。建筑物的所有构建中, 窗子是隔声效果最差的, 若住宅里的窗子是可以开启的, 则可以在该窗户上加上密封条, 以此增加窗子的隔音效果。还有一种方法是装双层玻璃, 因为在双层玻璃之间会充满空气, 空气又是固、液、气三种状态下传声能力最弱的, 可以达到隔音效果。若住宅区域临街, 则设计师在设计建筑物的时候, 就应该尽量避免临街面开窗设计, 把卧室书房灯需要相对安静的使用功能间放到不临街的一面, 把厨房厕所等设计在临街的一面。

三、进行优化设计的意义

住宅区域的健康发展问题极度需要进行讨论, 通过对物理环境相应的设计方法提出, 改善住宅区域环境空间, 提高住宅区域内的质量, 是提高住宅区域内物理环境的主要目标。因为从住宅区域内的环境的生态和系统的需要里面来说, 物理环境是其不可分割的主体。然而通过国内的研究以及国外的研究可以看出, 关于住宅区域的物理环境优化设计的研究还处于起步和探索的阶段。而对于住宅区域的研究大多都是有关于住宅区域的经济和有关于住宅区域的政策层面的方面上, 物理环境已经得到的成果非常有限, 其成果研究已经不能满足现在对住宅区域的物理环境的要求了。因此, 在很大程度上来说, 进行住宅区域物理环境的优化设计需要进行理论的提出、方法的实践、技术上的提升来提高对住宅区域物理环境优化设计的水平。

结语:物理环境对生活的影响是无处不在的, 通过改善住宅区域的下垫面设计、规划区域布局、增加住宅区域绿化、建筑物内部构件的改造和建筑物使用区间的布局, 在一定程度上能够起到使物理环境得到优化的作用。

参考文献

[1]蔡姝平, 张彬彬.东营某小区室外风环境CFD模拟分析[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013, (31) .

[2]王元.沈阳住区室外风环境模拟研究[D].沈阳建筑大学, 2012

[3]吴晨旭.住宅小区风环境、光环境综合影响分析研究[D].天津商业大学, 2014.

物理设计 篇9

那么什么样的课堂才是高效课堂呢? 笔者认为课堂高效与否应该从以下几方面考虑。

第一,高效的课堂教学应当“心中有人”。由于学生的先天条件和后天的兴趣及爱好的差异, 在课堂教学中要尽量避免统一的要求,按照分层次、多方位的教学理念。如果在平时教学中过多关心学生的学业,而忽视了爱的教育,那么何谈构建充满生命力的高效课堂?

第二,高效的物理课堂教学应符合新课程的三维目标,体现新课程的理念,注意培养学生的自主、合作、探究能力,注意从生活走向物理,从物理走向生活,以此提高学生的学习能力和科学素养。

第三,高效的物理课堂教学应逐步教给学生科学的、正确的思维方式,获取解决问题的捷径,培养学生实事求是的科学态度,挖掘学生的创新潜能,开拓学生的创新思维,形成思维的深刻性、广阔性、逻辑性、灵活性、独创性和敏捷性等优秀品质。

第四,高效的物理课堂教学关注学生的进步或发展,关注教学效益。它不仅强调“效”,还强调“益”,学生有收获,有发展,课堂教学效率自然高。

第五, 高效的物理课堂教学是一种积极的学习过程———“学生去做的事,而不是为他们做好的事。”换句话说 ,就是让学生自己思考怎么做甚至做什么, 而不是让学生接受教师思考好的现成的结论。

第六,高效的物理课堂教学应能够唤醒沉睡的潜能,激活封存的记忆,开启幽静的心智,放飞囚禁的情愫。应能发现人的价值,发掘人的潜能,发展人的个性,发挥人的力量。

在平时教学中如何才能抓住课堂这一中心环节, 做到时间减少,质量不降呢? 相信这对每一位教育工作者来说都是一个挑战,可见,构建高效课堂将是物理教师的燃眉之急。我校在考虑学生的实际情况下,解放思想,开动脑筋,并借鉴杜郎口中学、兖州一中等课改先进校的经验, 自行开发创立了“4276成长课堂”教学模式。该模式在使用过程中取得了较好效果。下面我结合高中物理学科特点,对高效课堂模式的探究及操作简介如下:

一、课前准备阶段

本模式的起始环节是要求教师能够编写一份质量较高的“导学案”,以便指导学生进行知识链接、预习新知识、指导学生简单的自学和探究,逐步培养学生良好的学习习惯,使物理知识系统化,掌握科学的学习方法。

编写“导学案”的几个环节(步骤):

1.学习目标。教师根据 《教学大纲》和《考纲》等制定学习目标,让学生明确在新课学习过程中学什么,学到什么层次,明确重点和难点,做到有的放矢。

2.学法指导。老师告诉学生如何学 ,在学习过程中使用什么学习方法,如何提高效率,启发学生自己探究学习良策,学会学习,如:在学习磁场的过程中,提醒学生用磁场类比前面学过的电场,磁感应强度类比电场强度,磁感线类比电场线。这样学生在学习过程中不仅对新学内容———磁场的理解接受得快,对电场的知识也能加深印象,并能使电场、磁场的知识系统化。

3.知识链接。新旧章节之间常有密切联系 ,在“导学案”中利用其中的“联系”,在“知识链接”中为学生提供几个适当的复习题(以简单的填空题或问答题形式给出)引导学生为新课做好必要准备,达到自然过渡,如:学习“变压器”时,让学生回顾感应电动势产生的条件和法拉第电磁感应定律的表达式,这样,学生能很容易地理解变压器改变电压的工作原理。

4.自主学习。教师要根据学生的实际水平 ,为学生精心编制新课知识的“自主学习”部分。很多学生没有预习的习惯,不知道怎么预习,预习什么,“自主学习”部分是以填空题的形式或是问题串的形式引导学生从书本中找出要掌握的知识,久而久之,学生养成了课前预习的习惯,达到了自主学习的目的。

二、学习小组的划分

近几年,农村高中生源减少,每班人数在40人左右,自然形成小班。对于小班化教学,我们采取分成若干个学习小组,每组8人,座位编排实行捆绑式在一个小区域,学生面对面便于讨论。

每个小组的成员按自愿原则精心编排, 但在成绩上要好中差都有, 达到学习过程中互帮互助, 每个小组选出一个组长,组织本组学生的阅读、探究、讨论、总结等活动,充分发挥小组内各成员的特长,使所有学生都融入集体,互帮互助,共同提高。

三、课堂教学过程

1.小组讨论 ,合作探究。这一阶段是一堂新课的开始 ,要求学生对照“导学案”中的“自主学习”部分和课前预习情况再回顾,仔细梳理一遍,哪些目标没有实现,自己解决不了的和同组同学合作,进一步讨论、研究,如果仍然解决不了,就要求学生及时向正在巡视的教师反映(此时,教师在教室内巡回点拨,鼓励学生自主探究、合作讨论)。这阶段,教师要注意保护学生的个性,不可挫伤学生的积极性,培养学生积极思考、敢于提问的学习习惯。

2.小组展示 ,深入探讨。各小组讨论结束后 ,把教学内容分成几部分安排给各组, 各组就在黑板上板演本组负责的任务(前后黑板均可用),并依次在讲台上讲解自己展示的内容,其他同学认真听讲,一边听一边思考,发现有错误的地方或是不完整的地方,等这位学生讲完再发表意见,纠正错误,并补充完善。

3.疑难汇总 ,教师点拨解疑。疑难汇总即各小组报告没有解决或有分歧的题目。这些题目要在课堂上重点讲解。问易答难即不提出问题就回答问题。 为照顾到大多数学生,教师可就学生已解决的问题进行提问,也可由学生互相发问。答难即已解决问题的小组回答其他小组提出的问题。原则是不提出问题就回答问题。这个环节可引入小组竞赛,培养学生的集体荣誉感。

4.达标检测 ,巩固练习。目的以巩固本节学习内容为主 ,设计时,首先,要体现其层次性,由易到难,针对不同学生的基础,让每个学生都能得到训练。其次,要适当设计一些能提高他们分析、计算能力的习题。最后,设计一至两题选做题,让有能力的同学完成。

5.课堂小结。课堂小结可以是讨论式、问答式 、复述式、网络式等,针对不同的内容采取适当的小结方式,目的是使学生对整节课有系统、整体的清晰印象。课程结束时要发放下一节的“导学案”。

四、高效物理课堂模式应注意的问题

1.学习小组的构成要形成“优势互补 ”, 并做好每个成员的思想工作,培养学生团结友爱、互帮互助的学习习惯,要求成绩好的同学能够积极帮助学习有困难的学生, 形成资源共享,鼓励胆小的学生敢说敢做,共同进步。

2.教师讲得少 ,学生活动多。学生能够解决的问题一定让学生自己说出来,课上,要求全体学生手脑并用,充分激发学习兴趣,积极参与,主动探究,切忌以教师自我为中心,不调动学生的积极性和主动性。

3.小组展示过程中 , 往往每个组形成固定的几个学习积极的学生上台展示,其他学生充当看客,产生依赖感。为了解决这个问题,教师在教学过程中,首先要发现这部分学生,并鼓励他们多参与教学活动, 有时可以以提问的方式让这部分学生参与,这样就能使绝大多数学生主动思考问题。

4.基本教学环节不可缺 ,教师不能忘记课堂小结。心理学研究表明:记忆是一个不断巩固的过程,学习新知识后,必须及时进行总结和复习才能增强记忆。恰到好处的课尾小结能起到画龙点睛、承上启下的作用,便于学生抓住教学内容的重点,将所学的知识系统化,并能在学生头脑中构建出一幅知识结构图。

5.在教学过程中 ,教师要多给学生鼓励 ,可以多用“很好”“非常好”“进步很大 ”“准备很充分”等激励性语言 , 也可发动学生以掌声鼓励。每个学生都有进取心,都希望得到表扬,应多发现学生的优点,不放过任何可以表扬学生的机会。若学生确实回答错了,则可以委婉地、幽默地提个建议,这样维护学生的自尊心,激发学生的自信心,让学生体会到成功的喜悦。

6.“导学案” 是对学生的学习起引导作用 , 要在上一节课结束时就发给学生,教师要督促学生提前预习,至少参照课本完成“知识链接”和“自主学习部分”,这样,在导学案的引导下,就达到了先学后教的目的。

物理设计 篇10

1. 物理实验设计大赛题目简单分析

物理实验设计大赛旨在培养学生对物理的兴趣, 提高学生的创新意识、综合运用知识和实践动手能力。大学生物理实验设计大赛分为基础型题和应用型题, 从近三届物理实验设计大赛来看基础题是对基本物理量的测量。近三届分别是微小位移、微小质量、时间 (精确度高) 这三种物理量的测量。而应用型的题目是利用物理原理制作装置, 更着重的是在生活、社会、科技生产中的商用性, 实用性和创新性。例如:第七届的题目是“超声波安防装置”, 第九届的题目是“无线电灯的制作”。其中“超声波安防装置”涉及到物理原理在“大学物理”下册中就有介绍超声波的多普勒效应原理, 通过检测移动物体引起的超声波多普勒拍频信号, 并由此监控移动物体。而“无线电灯”的制作要求要实现电磁能的无线传输这和法拉第的电磁感应定律, 电磁振荡, 电磁波的产生和传播等内容有关。以上涉及到的原理在大学物理课程中都有介绍。要制作相应的装置除了对物理原理的深刻理解和正确运用外还要有广泛的电子制作方面的知识和技能, 比如电路板的设计与制作, 焊接工艺等等。并且还要熟悉单片机最小系统、传感器等。大赛要求学生必需撰写设计方案, 这又考察了参赛学生对物理和其他相关课程理论知识的掌握程度, 团队合作能力, 数据处理能力和论文方案的写作能力等。

2. 大学物理实验教学内容与物理实验设计大赛题目的联系

由物理实验设计大赛联系到现在独立学院物理实验教学, 比如同是微小物理量的测量, 我们可以结合大学物理实验课杨氏弹性模量的测量利用光杠杆放大原理测量钢丝长度的微小形变量的变化, 还可以结合我们实验教学中通过观察光的衍射现象条纹的数量的变化来测量产生衍射现象的狭缝宽度变化, “光的衍射法测杨氏弹性模量”实验[1], 其测量方法和经典的光杠杆法不同, 而是让学生根据光的衍射理论, 通过测量衍射条纹间距离的变化量 (是在金属丝下端安装一个狭缝, 用激光照射狭缝, 狭缝变化时衍射条纹间距离发生变化) , 从而测定金属丝的伸长量, 这样就大大提高了测量精度。如果我们能转变传统的物理实验教学观念, 同样是杨氏弹性模量的测量我们可以鼓励学生利用学过的物理实验方法设计出不同的测量方案, 通过设计性的物理实验教学很好的培养了学生的创新意识和综合运用知识动手能力。但是, 和目前传统的物理实验教学相比我们会感到目前物理实验教学的不足之处。

二、目前独立学院物理实验教学存在问题和改进措施

1. 独立学院物理实验教学沿袭传统实验教学的模式

目前物理实验课堂教学还是有比较完备的教学程序, 要求学生课前预习, 实验课开始后前30分钟由老师先讲解该节课的实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤和实验仪器构造和使用仪器时注意问题最后布置实验课后思考题, 然后学生在老师的指导下完成实验内容, 学生完成实验后由老师检查实验数据签字认可了方可收拾仪器离开。在这过程中如果老师只是按部就班的完成物理实验教学活动的话就会使课堂呆板、沉闷, 学生缺少主动学习的积极性, 被动地按照老师介绍的实验步骤完成操作, 对于实验过程中出现的问题不积极思考解决问题的办法, 对于实验数据和结果只是囫囵吞枣的接受。传统的实验教学让全班学生按规定的内容, 在限定的时间内, 齐步走, 必然使一部分学生苦于敷衍, 一部分学生受到压抑, 大部分学生被动模仿。甚至是依赖实验老师的帮助下完成实验。解决这种学生只会模仿实验的方法是:需要实验老师突破传统的教学框架, 转变传统的实验教学角色。课堂上教学就是要努力创造一个适宜的学习环境, 使学习者能积极主动地建构他们自己的知识[2]。教师的职责是促使学生在“学”的过程中, 实现新旧知识的有机结合。学习者必须通过自己主动的、互动的方式学习新的知识, 教师不再是以自己的看法及课本现有的知识来直接教给学生, 而是根植于学生的先前经验的教学。在这种建构主义的教学活动中, 知识建构的过程在教师身上同时发生着, 教师必须随着情景的变化, 改变自己的知识和教学方式以适应学生的学习。在这个过程中, 师生之间是一种平等、互动的合作关系。因此, 教师不再是知识的灌输者, 应该是实验教学环境的设计者, 学生学习的组织者和指导者, 学会让他们自己发现实验中存在问题并引导学生思考解决问题的方法。这时教师是学生的学术顾问, 要从前台退到幕后, 要从“演员”转变为“导演”。

2. 综合性实验和设计性实验开出率不高

大学物理实验分为基础性实验、综合性实验和设计性实验。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、热、电、光、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, 目标是让学生了解基本实验理论、数据处理知识、实验规范、实验方法, 学会常规实验仪器 (包括计算机) 与装置的使用, 编写实验报告, 熟悉典范实验的原理、方法及实验过程。主要是进行严格的“三基” (基本理论、基本方法、基本技能) 系统训练, 培养良好的科学实验素质。基础性实验项目在传统的物理实验教学中占的比列比较大。由于设备原因, 目前学院开出的实验中缺少的是综合性、设计性和研究性实验。综合性实验是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。而设计性实验则是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。研究性实验是指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和创新能力[3]。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。解决设计性和研究性实验开出不够的问题可以通过物理实验大赛的契机, 在全校范围开展校内物理实验设计大赛选拔赛, 公开比赛实验题目, 做好选拔赛的宣传报名工作, 鼓励全校学生以小组为单位, 积极报名参加, 每个队伍配备一个实验指导老师。在开放实验室固定时间内, 遵守实验室管理制度的前提下, 实验室提供必要的仪器设备给参赛学生完成实验作品。由校内选拔出来的优秀作品再送省的物理实验设计大赛参赛。这种以赛代练的方法, 既可以选拔出优秀的实验作品又可以在全校范围内开展了物理研究性和设计性的实验教学。

3. 学生不了解物理实验教学意义

记得在上土木工程专业实验课的时候有个学生问:我是学土木工程专业的, 现在做的光学、电学实验和我专业方面的学习没有很大的联系?其实这是学生对物理实验课在高校教学中地位和意义不理解导致。教师在物理实验绪论课时就要让学生清楚物理实验课的意义绝非只是简单的完成实验和计算数据, 更重要的是在这个过程中自己的动手能力, 发现问题解决问题的的能力, 对待实验科学严谨的科学素养会有很大的提高。特别是设计性实验是培养学生创新能力的有效手段。在“3+1”教学模式下培养出来的学生就业方向应该是未来企业的工程技术人员。大部分毕业生毕业后是从事技术工作的, 要进行工程、产品、工艺等设计, 未来的职业要求他们能较好运用已有的知识和技能结合新要求完成工作。设计性实验不是机械记忆已有的实验原理内容和操作方法, 它在诸多方面要求学生要大胆地探索和尝试。在解决问题的过程中, 学生要积极探索记忆中的信息, 进行严密有序的逻辑推理和判断, 创造性地提出解决问题的途径和方法。实际上, 构思设计物理实验的过程就是一种以发散思维为核心, 聚合思维为支持的两种思维有机结合的方式, 即思维不断地“发散—聚合—发散—聚合”的过程。在设计性实验中, 充分体现了学生思维的创造性。在实验设计过程中, 有的设计性实验要求学生制作实验器材或改造组合己有的实验设备, 这又给学生提供了一个技术创新的最佳机会。

三、构建物理实验的开放性教学方法

1. 首先是实验室教学管理的开放

实验室在课余时间对学生开放, 学生可遵照实验室的管理规定, 在这些实验室里自由地进行实验和研究。让学生既可在实验课内完成实验任务, 也可在实验课外利用实验室开放时间完成实验任务, 还可在学校所安排的实验自习课内完成实验任务[3]。学生可以随时进入实验室, 进行实验构想、设计和调试, 充分利用课内外时间来进行实验, 给学生提供一个充分开放和自由选择的实验环境, 使学生对实验课程产生浓厚兴趣, 积极主动地进行科学探索。

2. 实验教学内容的合理开设

大学物理实验开放性教学不仅要求时间上向学生开放, 而且教学内容、教学方法、教学手段上也要向学生开放。更新实验内容, 主要是指对实验项目内容的筛选、取优, 注意从现实应用中提取素材, 从创新应用成果中汲取题材, 替代过于陈旧落后的实验内容。例如, 电桥实验强调在工业检测中对高、中、低值电阻测定的条件, 尤其是桥式电路在智能仪器仪表、传感仪器中的广泛使用等内容。拓展那些既能验证重要物理原理, 又能培养解决实际问题能力的实验, 如霍尔效应。在实验中我们只是利用霍尔效应测量长直螺线管的磁感强度, 但在实际当中根据霍尔效应做成的霍尔器件, 就是以磁场为工作媒体, 将物体的运动参量转变为数字电压的形式输出, 使之具备测量、传感和开关的功能。还可以开发与日常生活中有关, 又能培养学生兴趣和观察力的实验, 如全息防伪、磁电传感器实验等。通过应用范围的拓展使学生领悟到物理学原理在工程技术中的应用价值, 看到或意识到当前做的物理实验, 其思想、原理、方法、手段, 肯定对今后的工作、创新带来自助的启发和帮助, 乃至拓宽自己创新的思维空间。

3. 教学手段上的开放

遵循注重因材施教、兼顾专业的原则。来自不同地区、不同学校的学生, 他们的实验能力相差悬殊, 有的学生以前接触的实验很少, 有的在高考中的X选的是化学或者生物科, 这些学生对实验仪器还不熟悉, 所以必须因材施教, 开放实验室, 让这些学生首先熟悉各种实验仪器, 了解仪器的构造、性能、用途、用法及测量范围等。例如, 测量长度的基本测量仪器游标卡尺、螺旋测微计等, 要熟悉其使用方法、测量范围、精确度等;又如多用表, 要熟悉其工作原理、各个部份的结构、使用步骤、测量范围、最大量程。有时还需要指导教师的讲解和示范。工科院校不同的专业对物理实验教学的要求差异较大, 不同的专业可以选择不同的实验内容, 有些内容可以作为选修内容或扩大知识面给学生。这样做既缓解了内容多和学时少的矛盾, 又使学生全面地学习了物理内容, 同时又做到了有的放矢。实验室依据学科方向、制定不同专业的培养目标和教学大纲, 开设不同专业的实验项目, 学生可根据自己的专业特点、确定必做和选做的实验项目。先开设一些准备性实验, 为实验技能较差的学生提供学习机会, 实验技能较好的学生通过准备性实验训练, 实验技能进一步加强, 同时为下面的综合性实验和设计性实验打好基础[4]。例如在开放性实验中可以安排相当数量重复中学的实验, 如长度密度测量、电阻测量、示波器的使用等, 还可以安排些天平、千分尺、游标卡尺、万用表使用的实验, 以提高实验能力较差的同学的兴趣。同时也要安排些难度较大的, 使用仪器较多的以及某些综合物理实验, 供基础好、能力强的同学在开放实验中选用。

注意实验资源环境制约的原则。一个优秀的实验课程教学内容体系离不开实验硬件环境条件的支持, 硬件条件建设与学校的领导重视、学校发展的投资方向等因素有关, 公办大学的大学物理实验室建设由于学校重视或国家扶持, 硬件环境条件优越, 在实验开放性教学的硬件资源上是有保障的。但是, 一些独立学院的实验室建设得不到重视, 硬件条件比较差, 因此在实验内容的选择上要考虑实验资源环境的制约因素, 应尽量开发一些低成本、高效能的实验。

4. 增加实验设备的使用率

目前实验室普遍存在着实验教学经费不足, 但另一方面实验室资源浪费、效益不高的矛盾, 造成这种现象的原因主要是实验室的管理上往往重投资、轻效益, 重购置、轻管理。要实施开放性实验教学, 就必须转变这种落后的管理观念[4]。因为实验室不应仅仅是仪器设备的存放地, 而应该是学校的重要教学资源;实验室管理的重点不应是对物的管理, 而应该是如何进一步提高实验教学质量;实验室建设和管理的目的不是把物管住, 而是在于充分发挥它的作用和功能, 使教学活动更有效率。不言而喻, 提高实验室使用效益的最佳途径就是开放实验室。实施开放性实验教学后, 随着实验人时数, 所有学生的实验总时数的累加的增加, 实验设备的使用率大大提高。同时, 实验仪器设备的损坏率也相应增加, 元器件和各种材料的消耗率也相应增加, 为了保证开放性实验教学的正常进行, 损坏的实验设备需及时维修, 消耗的元器件和实验材料需及时补充, 实验室必须有充足的、稳定的经费保证。因此, 必须制定合理、完善的经费保障制度。

四、学生完成物理实验课程后的评价

学生完成物理实验课程后的评价即如何实行物理实验期末考试。平时实验报告成绩以A+, A-, B+, B-, C+, C-, D+, D-等划分等级, 换算成百分制以后就是95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60等。期末考组织一场实验操作考试, 考试的试卷题型以实验操作为主重点考查学生的仪器与设备的使用;能否准确地有条理地进行操作;完成实验操作所需要的时间;能否正确地记录实验中观察到的现象;能否根据现象得出正确的结论;能否正确地绘制出原理图。考试过程中学生按照两人一组, 当场随机抽取自己考试的实验题目, 开始考试后合理准确的运用实验仪器按照实验题目要求完成实验。在此过程中由实验老师按操作步骤给分或扣分。最后根据得出的实验数据计算结果和进行误差的处理。实验考试的试卷有三大部分组成分别是:实验操作、数据处理和计算、思考题。分值分别是60分, 20分, 20分。最后学生的总评成绩由平时的实验报告的平均成绩和期末的实验考试成绩按一定比例计算评定。为突出实验过程中对学生多元智能评价, 总评成绩 (x) 可由实验考试成绩B的权重为0.6, 期末考试成绩的A权重为0.4共同决定, 即为x=A*40%+B*60%。这是一种比较完整对的学生物理实验成绩评价方法, 即突出了学生平时实验的重要性又考查了每个学生的一个学年以来经过物理实验课程后的对实验技能, 数据一般计算和处理和物理实验能力的掌握程度。这样的好处在于实验考试还是通过实验操作去评价学生的掌握程度, 避免了只凭一张试卷决定学生物理实验成绩的传统考试方法。很好的体现了开设物理实验这门课程的初衷[5]。

五、结束语

笔者通过指导学生完成物理实验设计大赛过程中, 结合在独立学院从事物理实验教学的一点经验, 同时也听取了范修道和丁天然两位老师在物理实验教学改革上的意见, 在学院实施“工学结合, 校企合作”培养应用型人才的办学模式背景下提出了独立学院大学物理实验的教学改革的几点看法[6]。论文中提出了增加设计性研究性实验项目, 构建开放性的物理实验教学, 但不是简单的实验室开放, 而是从教学内容、教学手段等方面的开放。

但是具体的实行需要实验老师坚决贯彻, 和学校对物理实验教学改革重视和设备仪器上的支持。我决心在现代教育教学理论的指导下, 在实验教学工作中不断深入研究, 为进一步发挥开放性教学的优势做更深入的研究, 充分发挥大学物理实验教学的工科专业人才培养中的重要作用, 为自己所喜爱的物理实验教学工作开创更美好的明天!

摘要：大学物理实验是工科大学生进行科学实验基本训练的一门完整和系统的实践性基础课程。从“工学结合, 校企合作”的办学模式来考虑, 物理实验教学的改革必须建立一种适合当代科技发展、有利于培养具有扎实基础知识和创新能力的高素质人才的教学新体系, 通过分析物理实验设计大赛的题目结合独立学院的办学模式, 探讨了独立学院开放性物理实验教学模式。

关键词：独立学院,大学物理实验,创新意识,设计性实验,开放性教学

参考文献

[1]韩彩芹.工科大学物理实验开放性教学的探索与实践[D].南京师范大学硕士学位论文, 2006

[2]王其和.改革实验教学手段提高实验教学水平[J].高教研究与探索, 2000, 3

[3]黄柳宾.物理实验开放式教学改革及实验室建设[J].实验技术与管理, 2003, 4

[4]霍剑青, 王晓蒲, 杨旭, 等.大学物理实验课程的建设思想与教学实践[J].物理与工程, 2004, 5

[5]霍剑青.大学物理实验[M].北京:高等教育出版社, 2002

高中物理家庭作业设计研究 篇11

1 高中家庭作业设计现状

1.1 以获取高分为目的

通过对多所学校的物理家庭作业的分类汇总分析可以看出，目前高中物理家庭作业设计的主要目的在于通过大量的练习来让学生取得高分，大多是围绕课堂教学中的练习题进行进一步的延伸，以熟练掌握掌握上课所学知识点为设计目标，对于隐性知识的学习并没有进行落实.例如《弹力》部分的家庭作业设计，多数教师主要将设计重点放在经常考试的平衡

力上.

1.2 知识点之间观念模糊

通过对多所学校的物理家庭作业的分类汇总分析可以看出，存在着知识点之间观念模糊的现象.例如，在《力学》章节中，力的概念主要包括了力的特性、力的分类和力的作用效果等部分，因此在进行这一部分家庭作业的设计时，要突出力本身的内涵，帮助学生理解力的相关概念，为接下来摩擦力和弹力的学习打下基础.另一方面，很多家庭作业问题的设计缺乏一定的针对性，同样是在《力学》章节家庭作业的设计中，我们发现多数问题仅仅是围绕教学内容设计，并且有将重力作为重点的设计趋势，与摩擦力和弹力相关的问题设计较少.

1.3 缺乏规范性

通过对多所学校的物理家庭作业的分类汇总分析可以看出，目前多数的物理家庭作业主要是以选择题和计算题的形式出现，并且选择题占有大量的篇幅且具有较强的随意性.计算题设计难度偏大，具有较强的局限性，阻碍了学生想象力的发挥和知识的迁移.例如，在《摩擦力》章节教学中，如何认识摩擦力家庭作业的设计要紧扣接触、挤压和运动三大主线，以规范的形式让学生认识摩擦力产生的条件.

2 高中物理家庭作业设计依据

2.1 高中物理课程标准

高中物理课程标准是进行一切高中物理教学的依据，它规定了教学的内容、教学的目标和教学的性质，是物理家庭作业设计的重要参考依据.要根据本校的实际情况因地制宜的设计家庭作业，其中要重点体现出作业的时代性、趣味性，要重点突出学生学习的自主性和探究性，紧紧围绕三维课程目标和要求，学生能够通过设计的多样化的家庭作业提高自身的科学素养.

2.2 高中学生特点和学科特点

首先，高中生从思维上来看，开始由感性思维占主导向由理性思维占主导过渡，但是感性思维仍然占有较大的地位，他们对于事物的认识仍然较为肤浅，具有一定的片面性.其次，高中生的记忆能力达到的一定水平，有意义记忆开始占据主导.高中物理知识以表象记忆为基础，逻辑记忆为核心，它要求高中生理解相关知识后以表象的形式储存在大脑中.第三，高中物理知识不仅要求学生具备相应的抽象思维，还要求学生具备一定的想象力，这是学好物理的有利条件.

2.3 物理教师设计能力

物理教师对家庭作业的设计能力是高中物理家庭作业设计的基础和关键，这种能力主要表现在物理学科知识的素养和家庭作业设计的态度等方面.家庭作业的设计不能够脱离物理学科知识，因此，教师对于学科知识的理解和把握直接关系着家庭作业设计的有效性.另一方面，教师通过自身的理解，结合不同的学生特点，设计合适的家庭作业能够有效地提高物理教学效果，提高学生物理学习的积极性.

3 高中物理家庭作业创新设计分析

高中物理家庭作业是培养学生自主学习能力的重要途径，是学生总结经验，掌握解题策略的重要措施.因此，高中物理家庭作业的设计要建立在学生自我学习的基础上，这样才能够充分发挥学生学习的主动性，从而提高教学效果.

3.1 方法型作业

高中物理和初中物理学习难度最大区别在于方法的掌握上，初中阶段物理知识较为简单并没有具体的解题方法可言，而升入高中以后，物理知识深度有了显著提升，多数问题的解决都离不开相应的解题方法.很多学生曾经表示，如果能够掌握正确的解题方法，他们就会在解题中受益匪浅.所以，方法型家庭作业的灵活多样的设计就显的非常重要.以力学部分的物体受力分析为例，在课堂教学中虽然对隔离法和整体法进行了简要的讲解，但是还需要一定的练习来加以巩固，因此，在家庭作业的设计上要先区分两种方法的不同之处，然后再进行综合应用.例如，在斜面上的物体的受力分析的例子就是一个由一般到特殊转化的过程，学会分析这个例子是掌握好解题方法的重要方法.

3.2 阅读型作业

阅读型作业是利用相关的历史人物和历史事件作为背景，提高物理学习兴趣和培养科学精神的重要手段.通过阅读型作业，能够提高学生的阅读水平和自主学习能力.例如，引入法拉第的事迹，让学生了解电磁理论，了解科学家的光辉事迹和科学探索需要的必要条件.

3.3 主题型作业

主题型作业是将某一知识点作为重点，利用相关的问题来充实，从而为学生更好的理解这一知识做铺垫.通过主题型的作业设计，能够帮助教师更好的教授学生课堂内容，充实学生的知识体系.例如，在《匀变速直线运动》章节家庭作业的设计中，首先可以将位移、时间、加速度等知识的概念通过主题型家庭作业的形式帮助学生掌握.同时，利用一些课外实验和观察生活场景等一些方法，以论文撰写的方式来完成学习.其次，位移公式定理是高中物理教学的难点，通过主题型家庭作业的形式帮助学生完成相关理论的推理，加强物理量和数学方程之间的联系，从而加深对对原有公式定理的理解.最后，通过主题型家庭作业的形式可以帮助学生逐步了解匀变速直线运动规律的中相关知识点之间的区别和联系.例如，当物体以一定速度运动时，当加速度大于零时，物体就做匀加速直线运动；当加速度等于零时，物体就做匀速直线运动；当加速度小于零时，物体就做匀减速直线运动.另外，也要讲匀速直线运动图象作为重点问题来进行设计.

3.4 开放型作业

对于开放型作业的设计需要教师具有较高的专业素质，要做到物理条件、结论和方法策略都具有开放性.多数学生也对开放型问题持肯定态度，他们认为开放型问题没有固定的答案和解题方法，可以充分发挥自己解决问题的能力和探索能力.例如：有一辆小车在公路上做匀加速直线运动，连续经过两个村庄，且两个村庄的位移为s，它所用的时间分别为t1和t2，求这辆小车的加速度是多少？解法一，可以根据：做匀变速直线运动的物体，已知位移和时间来求加速度就可以根据时间和位移公式列出方程来求解.解法二，可以根据匀变速直线运动的规律：这辆小车的中间时刻的瞬时速度等于这段位移内的平均速度.解法三，可以对方法一中的方程进行分割，将第一段和第二段路程分别列出方程，组成方程组来进行求解.

3.5 实验型作业

高中物理都是以实验为基础，对相关现象进行研究的学科，它不能够抛开实验独立存在，开展实验型作业设计，能够有效提高学生的动手能力和思维能力.长期以来，学生之所以缺乏物理素养，与对物理实验的重视程度不够密切相关.在实验型家庭作业设计中可以适当引入实验意识，将游标卡尺等测量仪器、等势线和等势面及电路故障等方面的内容引入其中.

数据中心物理设施布局设计 篇12

在设计一个数据中心时, 了解每种类型数据中心的最佳布局以及利弊是至关重要的。TIA 942数据中心标准的指标是非常具体的, 即水平和垂直布线可以适应未来的增长, 使这些区域不须停机重新安装布线。除非是由制造商特别要求, 否则设备之间不作直接连接, 这也是TIA 942标准中明确的, 同时也符合其他的标准文件, 例如为开放式系统建筑设计的ANSI/TIA/EIA 568B。所以, 对于构建一个支持10Gbps环境, 什么是最好的方式?

除了电缆和连接器数目之外还需考虑:可用性、可扩展性、成本及实现移动、添加和变更 (简称MAC) 的能力。此外, 基于不同类别的布线系统也存在着一些局限性, 铜缆和光纤所能支持的距离随着布线系统类型的不同选择而有所变动, 我们将讨论一些这样的参数及其对数据中心设计的潜在影响。

6A类双绞线布线的铜缆距离限为信道不超过100m。运行于6类/E级布线的10GBase-T, 只能支持37m, 这取决于对外来串扰的潜在缓解控制措施的能力。应当指出TSB 155的目的是为已安装的Cat.6/Class E布线提供支持10GBase-T应用的合格控制参数, TSB 155不应用于新系统的安装设计。如果使用的是10GBase-CX4或Infiniband, 最大距离限为15m。

光纤信道的长度随着不同的光纤级别和类型以及接口不同而有所不同, 了解这些局限将有助于数据中心空间的设计和布局, 表1总结了所有10Gbps应用和相关布线系统的距离。

2 布局如何连接

当设计一个布线基础设施时, 成本往往是信道选择的决定性因素。然而, 一旦考虑到所有要素, 一个具有较高初期成本的设计, 可能会使很多MAC行为的公司拥有更低的总体成本。最令人关注的是, 设计师熟悉不同配置的所有方面, 以作出最佳的可能选择, 表2列出了成本、灵活性和性能。

3 空间规划方案

MDA (主配线区) 被认为是数据中心的核心。通过连接支持HDA (水平配线区) 。根据TIA 942的建议并结合EDA (设备配线区) 和ZDA (区域配线区) , 我们提出四种设计选择。

3.1 备选方案一

备选方案一是把所有的光缆和铜缆从中心水平配线区和设备配线区连接到一个集中配线区, 这为所有信道的跳接提供一个中心区域。

这样的设计有几个好处。首先, 所有的机柜可以保持锁定。因为跳接是在集中配线区进行, 任何时候都没有必要去打开一个设备机柜, 除非有硬件的变化。对于有标准流程控制和与安全相关的产业来说, 这将通过减少物理访问来提供更大的利益。智能布线可以被添加到集中配线区, 通过自动监测、跟踪移动、添加和变更来提高安全性。

另一个好处是, 所有有源设备的端口都可以被利用。因为具有使用VLAN的功能, 网络可根据需要被分割。

在其他情况下, 整个交换机刀片有可能专门为服务器的一个机柜服务。不过, 如果没有数量匹配的服务器网卡去利用所有端口, 闲置的端口将成为昂贵和效率不高。举例来说, 如果一个48端口的刀片在某12位置, 专注服务于一个机柜, 但这个机柜只有6个服务器, 每个服务器只有两个连接, 这样36个端口就会被闲置。如果通过利用一个中央接线区, 这额外的36个端口可根据需要被用在网络的其他地方, 从而减少设备并降低比布线信道贵的维修费用 (如图1所示) 。

3.2 备选方案二

备选方案二是在服务器机柜里安装配线架, 并在交换机机柜内安装对应数量的端口连接。在这种情况下, 指定交换机刀片/端口将专属为某服务器机柜服务。从网络的角度看, 这可能是简单的, 但却无法提供所有有源设备端口的最佳作用。额外的端口被用来作为备件或只是为应对未来的增长。可是, 如果企业正在规划实施刀片技术升级, 则每个机柜的服务器密度可能会减少, 这将是一个不符合成本效益的选择。

对于交换机机柜来说, 为了支持10GBaseT可能需要增加UTP的电缆直径, 铜缆布线类型的选择将是一个重要的因素。在现实中, 机柜和布线 (铜缆和光纤) 的改变远不及有源的电子产品频繁。新的6A类UTP线缆的最大直径达9mm, 机柜里的线槽可能无法为布线路由提供足够的空间, 并保证必要的结构稳定性。我们建议, 填充率的百分比计算应与机柜制造商协商, 将配线架移动到毗邻的地点或设置较低的交换机密度可能是必要的。将交换机移动到配有配线架的开放机架, 这也是一个解决方案, 但实施这个建议时必须存在合适的安全流程, 并且使用智能布线的某些形式或其他监控系统, 使得任何试图进入交换机端口的行为可以立即通知给网络管理员 (如图2所示) 。

3.3 备选方案三

备选方案三为连接提供集合点, 这些可以是卡接式或快接式配线架。这个方案允许区域布线, 但也会导致更高的移动、添加和变化的成本。使用区域分布时, 4连接器信道性能的保证也是困难的。

转接点模型的另一个缺点是, 一旦线对数发生变化, 其改变比其他方案交换一个快接跳线需要更多时间。依据转接点的位置, 如果需要掀起活动地板, 则可能会存在额外的风险使静压失衡。还有可能会导致在一个信道中的端接超过4个连接, 或者在改变时影响现有的信道 (如图3所示) 。

3.4 备选方案四