大学物理实验教学设计

大学物理实验教学设计（通用12篇）

大学物理实验教学设计 篇1

时代在呼唤教育的改革, 提高学生的科学素质教育越来越受到世界各方的广泛关注。物理实验是揭示物理学奥秘的武器, 是探索物理现象与本质的重要途径, 物理实验在实验原理、方法和技能等方面具有很强的综合性, 在锻炼学生的实践操作能力、启发学生物理思维、培养严谨的科学探索精神、提高学生科学素质等方面发挥了不可或缺的作用。为了解当前大学物理实验教育在培养学生科学素质方面所发挥的教育功能, 笔者在某重点大学对该校13级本科学生开展问卷调查。本次调查虽然只在一所大学进行, 但是调查对象涉及该校大部分工科专业, 调查结果反映了很多工科大学的实验教学现状, 有一定的普遍意义和参考价值。

一、对某重点工科大学物理实验教学现状的调研

为了调查当前一些工科大学生的实验能力情况, 了解实验思想方法在物理实验教学中被师生重视与否的现状, 笔者设计了15个相关问题进行问卷调查, 每个题目都给出固定的选项, 让调查对象选择最符合自己实际情况的答案。

1. 调查对象。

随机抽取某工科大学2013级本科专业电子科学与技术、地质学、应用物理学、电子信息工程、信息安全、交通工程、能源与动力工程、电子信息工程、自动化等理工科9个专业共350名学生作为本次问卷调查的对象, 于2014年11月做了此次问卷调查。

2. 调查过程。

为了保证本次问卷调查的可行性和有效性, 笔者在大规模调查前进行了试验性调查, 在该工科大学12级本科学生中邀请10名学生参与问卷调查, 在预调查的过程中, 注意观察调查问卷的设置是否妥当, 如有不完善地方可以进行调整。参与调查的10名学生都在20分钟内按要求做完了问卷调查, 说明该问卷内容设置相对合理, 可以正式展开调查。

正式调查选在13级本科学生在大学物理实验课的课前展开, 在各实验教师和学生的配合和帮助下, 共计发放问卷360份 (加预调查的10份) , 回收352份, 经过问卷中测谎题的设置筛选出有效问卷高达348份, 符合高样本数, 可以进行相关的数据分析, 该次调查顺利完满地结束。

3. 调查结果与分析。

笔者对调查问卷的15个问题进行统计并输入excel表格中进行汇总分析。物理实验是物理知识的先驱, 物理实验的思想和方法、实验手段等是其他学科实验的基础。大学物理实验在培养创新型人才的科学素养、科学方法、科学思维和科学精神等科学素质方面具有不可替代的作用, 它本应该是工科生非常喜欢的一门课程, 然而在调查问卷中, 48.8%的学生并不是很喜欢实验课, 甚至有78.2%的学生反映当前的大学物理实验教学并不能满足他们的学习要求。值得欣慰的是, 50%以上的学生认为实验中的物理思想方法同物理知识一样重要, 问卷第6题中, 只有13.5%的教师会重点介绍实验设计思想, 12.3%的教师会重点介绍实验方法。究其原因不难发现在传统的教学观念中, 大学物理实验普遍被认为是一种实践课程, 在实验课上要求学生按实验教材给出的步骤测量出数据, 实验结束后完成实验报告, 让学生学会操作实验就算达到教学目标了。问卷调查结果显示, 只有将近54%的同学对做过实验中的仪器和实验操作进行简单的描述或图示, 在实验课上, 只有10.6%的同学肯定自己能理想地操作实验, 20.4%的同学比较善于做好实验记录并对结果进行分析, 在实验中遇到故障只有11.2%的学生能自己独立解决, 对实验中经常涉及的模拟法、补偿法等基本研究方法, 只有24%的同学比较熟悉, 能熟练使用列表法、作图法等基本的实验数据处理方法的同学只有6.6%。通过上述一系列的数据显示, 大学物理实验课程并没有切实达到培养学生的基本科学实验技能、培养学生的科学思维和创新能力等目标。结合此次调查结果, 笔者也查阅了大量文献资料, 得出以下结论:当前的物理实验教学在学生的科学素质培养方面重视不够, 在物理实验的课堂教学中, 大部分教师在讲解实验时, 都是对实验的操作步骤和数据处理进行着重介绍, 而忽视了实验中蕴含的科学精神、科学方法等宝贵的物理思想。学生关心的也仅仅是测量数据和撰写实验报告, 基本不去思考实验的思想和方法, 只知道按教材步骤做, 不理解也不去探究这样做的原因, 导致在做完一系列的大学物理实验课后, 学生不仅出现对基本的实验方法完全不知, 还有实验兴趣下降、个人动手操作能力也没有提高的尴尬现象。更别提让学生掌握物理实验的丰富内涵、培养创新思维和提高学生科学素质了。这种忽略物理实验思想方法的教学理念割裂了物理现象和物理知识之间的内在逻辑联系, 对培养学生的创新能力不仅没有促进作用反而会起到一定的阻碍作用, 因为思想才是每一个具体实验的灵魂, 只有掌握了灵魂才能真正地学以致用。笔者大量查阅资料几乎没有见到有大量涉及实验思想方法教学的物理实验教材, 足以证明当前教育界对实验思想方法教学的重视程度远远不够。

由此可见, 当前的大学物理实验教育改革应该重点考虑的问题之一应是如何加强实验思想方法教学, 引导学生注重实验研究方法, 在实验中培养学生的创新能力, 锻炼学生成才从而推动我国的科学技术创新步入一个新的辉煌。在大学物理实验教学中, 着重探讨实验思想方法的教学, 把握大学物理实验的精髓对于培养学生的创新能力和科研精神, 造就一批高素质的卓越工程人才有着重大的现实意义。

二、重视实验思想方法教学在大学物理实验教学改革中的必要性

重视实验物理思想方法在大学物理实验教学过程中的运用, 对培养大学生的创新精神有很大作用, 回顾物理学史, 从古代物理学、近代物理学到现代物理学, 它的产生和发展, 都是科学前辈们运用创造性思维的成果。纵观历史, 有哪一项重大的科学创新不是和科学思想的应用与发展有关?在物理学史上, 牛顿创立了万有引力定律得益于他造诣颇深的数学思维, 卢瑟福基于自己灵活的类比思维提出原子的“行星式模型”, 伦琴发现X射线的最大助力是她的直觉和灵感, 爱因斯坦创立相对论得益于理想化思维方法等。在物理学的发展长河中, 几乎每一个物理实验的诞生都有一定的历史渊源和时代背景, 尤其是历史上一些重大的物理实验所蕴含的丰富物理思想。在实验教学中向学生展示物理学家设计实验的思考过程以及物理学家所散发的科学精神, 物理学家们在团体合作、思维的发散基础上完满解决科学难题的事例给学生培养团队合作意识和创新意识树立榜样。物理实验的思想方法方法不但适用于自然科学的研究, 也适用于其他科研探究。在物理实验操作中经常会应用到分析、综合、抽象、概括、演绎等思维方法, 这些思维方法更是学生进行思维活动所不能缺少的。“授人鱼, 不如授人渔”, 素质教育的核心要求是创新教育, 是让学生知道为什么要这样去做。所以说学习实验的物理思想方法在培养学生的科学素质方面有更加长远的意义, 远比仅仅学习实验的操作步骤受益深远。例如, 实验方法中的控制变量法可以培养学生初步分析问题、研究问题的能力, 转换法有利于培养学生思维的灵活性, 替代法有利于培养学生思维的变通性, 模拟法有利于培养学生的科学想象力。对于学生来说, 科学思想、科学方法、科学精神和科学态度, 将会影响着他们未来的事业和生活, 不管他们将踏入什么样的工作岗位, 即便是忘记了具体的物理实验, 但掌握的物理思想方法可以指导他们作为社会人, 应用他们已经内化了的物理思想方法形成善于分析、归纳、分类、综合等的工作思维, 从而思考并解决问题。可以说实验思想方法的学习和掌握是他们在汲取科学研究中最高层次层、最有迁移价值的财富。对于教师来说, 重视实验思想方法的教学也有利于他们的创新发明, 在实验教学的过程中, 教师只有充分挖掘出实验中典型的科学思想和科学方法才能更好地教导学生学习, 同时教师可以对实验的程序和设备进行探究, 如果能有所突破并应用到教学中, 也有利于激发出学生的创新意识。

三、结束语

物理实验思想方法凝聚了物理学家们的巧妙构思, 是他们创新智慧的结晶。当前的物理实验教学改革可以在教材中突出物理实验思想方法的介绍及讨论, 教师要注意引导学生认真分析实验中所涉及到的实验思想方法, 尤其是一些典型的方法要着重讲授, 同时要求学生在实验报告中探讨该实验思想方法的合理性。比如测量金属材料杨氏模量的实验要让学生掌握光杠杆镜尺法;分光计实验中让学生掌握自准直法;电位差计实验中要让学生知道补偿法的应用等。教师还可以从实验的目的和现有条件出发, 指引学生探索实验思想方法, 从具体要求出发, 探究哪种方法最适用, 在“探究、实践、交流”的实验教学中彰显学生的主体地位, 提高学生的实验兴趣, 激发创造性思维, 培养出符合时代发展要求的创造型人才。

参考文献

[1]刘电芝.教育与心理研究方法[M].重庆:西南师范大学出版社, 2002.

[2]谢宜臣, 潘维济.普物实验物理思想浅析[J].大学物理, 1998, 17 (12) :20-21.

[3]兰燕.重视实验思想方法, 提高学生科学素质[J].大学物理, 2007, 26 (3) :46-48.

[4]毛全宁, 葛宇宏.重视实验思想方法教学意在创新思维能力培养[J].大学物理实验, 2010, 23 (5) :87-90.

大学物理实验教学设计 篇2

(理工科类本科)

课程代码：3315009 总学时：48 学分：3 课程类别：必修

适用专业：理工科本科各专业 预修要求：高等数学、物理学

一、总则

1．本大纲的适用范围

全校理工类本科各专业 2．本大纲的实验目的和要求

物理实验课的目的：通过对物理实验现象的观察和分析，学习运用理论指导实验、分析和解决实验中问题的方法，从理论和实际的结合上加深对理论的理解。培养学生从事科学实验的初步能力，有：通过阅读教材或资料能概括出实验原理和方法的要点；正确使用基本实验仪器，掌握基本物理量的测量方法和实验操作技能；正确记录和处理数据，分析实验结果和择写实验报告。培养学生实事求是的科学态度、严谨踏实的工作作风，勇于探索、坚韧不拔的钻研精神以及遵守纪律、团结协作、爱护公物的优良品德。

物理实验课的要求：要求学生爱护仪器设备，培养良好的实验习惯和学风，遵守《学生实验守则》。通过实验前的预习和阅读仪器说明书，明确实验目的、原理、条件和步骤，能独立正确安装调整常用实验装置，并能掌握实验操作的基本技术，如零点校正、消除视差等。学习物理实验思想，如观察、思维、联想、推理、分析客观规律以及用实验手段解决问题的思路等。掌握基本实验方法和测量方法，如放大法、比较法、转换法、置零法等。了解误差的基本知识，能正确记录和处理实验数据，客观评价实验结果，写出合格的实验报告。3．本实验课程的重点和内容 1）测量误差与数据处理 2）拉伸法测弹性模量 3）扭摆法测定物体转动惯量 4）电学元件伏安特性的测量 5）直流电桥测电阻 6）电压补偿及电流补偿实验 7）示波器的原理和使用 8）分光计的调整和使用 9）用牛顿环测曲率半径

10)迈克耳孙干涉仪的调整和使用 11)音频信号光纤通信原理 12)光电效应测定普朗克常数 13）声速的测定 14）光栅衍射 4．本大纲的所需实验设备

游标卡尺、螺旋测微仪、钢直尺、物理天平、数字毫秒计、转动惯量测试仪、杨氏弹性模量测定仪、数字电压表、数字电流表、微安表、稳压电源、滑线变阻器、电阻箱、标准电阻、稳压二极管、单臂电桥、双臂电桥、平衡指示仪、电位差计、标准电源与待测低电势、函数信号发生器、双踪示波器、声速测定仪、分光计、精密光栅、三棱鏡、低压汞灯、低压钠灯、读数显微镜、牛顿环仪、多束光纤激光源、普朗克常数测定仪、微电流测试仪、迈克尔逊干涉仪、音频信号光纤传输技术实验仪、收音机、音箱、计算机、打印机等。

二、实验项目及学时安排

1．实验项目一 测量误差与数据处理 1）实验类型：综合性实验 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：5学时 4）实验目的

a、掌握测量误差理论知识和数据处理方法； b、掌握有效数字及其运算法则；

c、在实验中运用误差理论知识和数据处理方法，提高测量结果的精确度。5）实验要求

a、正确分析误差、消减系统误差到最低程度，合理测量、合理记录实验数据； b、正确处理测量数据，以便得到接近于真值的最佳结果； c、合理评价测量结果的误差，写出测量结果的最终表达式。掌握有效数字及其运算法则。2．实验项目二 拉伸法测弹性模量

1)实验类型：验证性 2）实验开设属性： 必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的

a．学习光杠杆镜尺法测量微小长度变化的原理和调节方法。b．用拉伸法测量金属丝的杨氏模量。c．学习逐差法处理数据的方法。5）实验要求

a．调节杨氏模量仪

（ⅰ）调节水平；（ⅱ）调节光杠杆的位置；（ⅲ）调节望远镜；

b．测量钢丝的原长L0及直径d、光杠杆镜面到望远镜标尺的距离D、光杠杆镜前后脚的距离b；

c．观察钢丝伸长变化；

分别用逐渐增加等质量砝码和逐渐减少等质量砝码的方法进行测量，数据处理采用逐差法处理。

3．实验项目三

扭摆法测定物体转动惯量 1）实验类型： 验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的 a．了解扭摆的构造、原理、使用方法以及转动惯量测试仪的使用方法；

b．用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数，并与理论值进行比较。

5）实验要求

a．熟悉扭摆的构造、使用方法以及转动惯量测试仪的使用方法； b．用塑料圆柱测定扭摆的仪器常数（弹簧的扭转常数）K；

c．测定塑料圆柱、金属圆筒、木球与金属细长杆的转动惯量，并与理论值比较。

4．实验项目四 电学元件伏安特性的测量――线性元件 1）实验类型：验证性 2）实验开设属性： 必开实验 3）学时数：2学时 4）实验目的

a、了解分压器电路的调节特性； b、验证欧姆定律；

c、掌握测量伏安特性基本方法，对电流表内、外接法的误差进行分析； d、测量线性元件的伏安特性，用作图法处理数据。5）实验要求

a.了解电磁学基本仪器的性能指标、基本原理和使用方法，遵守接线规则； b.定性观察分压电路的调节特性；

c.测一线性电阻的伏安特性，作出伏安特性曲线，并从图上求出电阻值，要求根据阻值大小确定采用内接法还是外接法。

5．实验项目五

电学元件伏安特性的测量――非线性元件 1）实验类型： 验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：2学时 4）实验目的

a.掌握分压器电路的调节特性； b.进一步掌握测量伏安特性基本方法；

c.测量非线性元件的伏安特性，用作图法处理数据。5）实验要求

a.掌握电磁学基本仪器的性能指标、基本原理和使用方法，遵守接线规则； b.掌握分压电路的调节特性；

c.测定稳压二极管（非线性元件）正向伏安特性，并作出伏安特性曲线。

6．实验项目六

直流电桥测电阻――单臂电桥测中值电阻 1）实验类型：验证性 2）实验开设属性： 必开实验 3）学时数：2学时 4）实验目的

a．掌握单臂电桥使用的基本规则；

b．掌握单臂电桥工作原理和测量中值电阻的方法； c．学习习近平衡测量比较法。5）实验要求 a．测三个已知标称值的中值电阻；

要求熟悉仪器各键及接线柱的功能，正确连接线路； b．掌握单臂电桥的灵敏度和测量不确定度的计算。7．实验项目七 直流电桥测电阻――双臂电桥测低值电阻 1）实验类型：验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：2学时 4）实验目的

a．掌握双臂电桥使用的基本规则；

b．掌握双臂电桥工作原理和测量低值电阻的方法，并与单臂电桥比较分析； c．进一步学习习近平衡测量比较法。5）实验要求

a．熟悉仪器各键及接线柱的功能，正确连接线路，并注意规范操作事项，避免误差太大；

b．测一个已知标称值的低值电阻； c．测量一根铜棒的电阻率。8．实验项目八

电压补偿及电流补偿实验 1）实验类型： 综合性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的

a．掌握补偿法测量的基本原理；

b．用UJ-31型低电势电位差计校验毫安表； c．了解电表精度等级的确定和估算校验装置的误差。5）实验要求

a.熟悉UJ-31型电位差计各旋钮的功能，掌握使用电位差计的基本要领；掌握电学仪器的正确接线；

b.学会校验毫安表。

9．实验项目九

示波器的原理和使用 1）实验类型：验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的

a．了解示波器的基本结构和工作原理，掌握使用示波器和信号发生器的基本方法； b．学会使用示波器观测电信号波形和电压幅值及频率； c．学会使用示波器观察李萨如图形并测量频率。5）实验要求

a.熟悉YB4320G型双踪示波器和YB1634型函数信号发生器的板面分布及各主要控制键的功能，学会校准示波器；

b.观察电信号波形并测量峰--峰电压值及频率； c.观察绘制李萨如图形并测量频率。10．实验项目十 分光计的调整和使用 1）实验类型： 验证性 2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的

a．了解分光计的结构，学会正确的调节和使用方法； b．掌握用自准直法调节望远镜的焦距至无穷远； c．学会用自准法测定三棱镜的顶角。5）实验要求

a．调整分光计

（ⅰ）平行光管能够发射平行光；（ⅱ）望远镜能够接收平行光（或调焦至无穷远处）；（ⅲ）望远镜的主光轴垂直于分光计的中心轴；（ⅳ）平行光管主光轴与望远镜主光轴同轴等高。

b.自准法测玻璃三棱镜的顶角。11．实验项目十一 用牛顿环测曲率半径

1）实验类型：验证性

2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的

a．观察光的等厚干涉现象，了解等厚干涉的特点；

b．学习用等厚干涉方法测量平凸透镜的曲率半径和微小厚度； c．练习用图解法、用逐差法处理数据。5）实验要求

a.熟悉读数显微镜的结构和使用方法； b.观察牛顿环的干涉图样；

c.测量牛顿环的直径并用图解法求得平凸透镜的曲率半径； d.测量牛顿环的弦长，并用逐差法求得平凸透镜的曲率半径。12．实验项目十二 迈克尔逊干涉实验

1）实验类型： 综合性

2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时

4）实验目的

a．了解迈克尔逊干涉仪的原理并掌握其调节方法； b．利用迈克尔逊干涉仪观察干涉现象；

c．利用迈克尔逊干涉仪测定He-Ne激光的波长。5）实验要求

a.掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法；

b.观察非定域干涉现象； c.测量He-Ne激光的波长。

13．实验项目十三 音频信号光纤通信原理

1）实验类型：综合性

2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的

a．了解音频信号光纤传输系统的结构及选配各主要部件的原则； b．熟悉半导体/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法； c．学习分析音频信号集成运放电路的基本方法； d．训练音频信号光纤传输系统的调试技术。5）实验要求

a.光信号的调制与发送；

（ⅰ）LED—传输光纤组件电光特性的测定；（ⅱ）偏置电流与无截止畸变最大调制幅度关系的测定。

b.光信号的接收

（ⅰ）硅光电二极管光电特性及响应度的测定；（ⅱ）光信号的检测；（ⅲ）接收器允许的最小光电信号幅值的测定。

c．音频信号的传输。14．实验项目十四 光电效应

1）实验类型：综合性

2）实验开设属性： 必开实验

3）学时数：3学时 4）实验目的

a．了解光电效应的基本规律，认识光的粒子性； b．验证爱因斯坦光电效应方程；

c．掌握用光电效应法测定普朗克常数。5）实验要求

a．正确连接仪器并调整仪器（汞灯和微电流计需预热20分钟）； b．测量光电管的暗电流特性曲线；

c．测量光电管的伏安特性曲线I—U，确定遏止电压Ua。作出遏止电压与照射光频率的关系曲线Ua—ν，求出普朗克常数h。15．实验项目十五 声速的测定

1）实验类型： 综合性

2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的

a．用相位比较法测量声速； b．了解压电陶瓷换能器的功能；

c．进一步熟悉示波器和信号发生器的使用方法。5）实验要求

a.正确连接各仪器并调整仪器； b.用相位比较法测量声速； c.用逐差法处理数据。

16．实验项目十六 光栅衍射

1）实验类型： 验证性

2）实验开设属性：必开实验 3）学时数：3学时 4）实验目的

a．了解光栅的主要特征，掌握光栅的衍射规律； b．观察光栅的衍射光谱；

c．用光栅衍射原理测定光栅常数； d．用光栅测定汞灯主要谱线的波长； e．进一步熟悉分光计的调整和使用方法。5）实验要求

a．调整分光计和光栅；

b．根据已知汞灯绿色光谱线的波长和其衍射角φ(K=1)计算光栅常数d；

c．再由d和衍射角φ(K=1)测定汞灯其它两条黄色光和一条紫色光谱线的波长； d．进行误差估计和结果讨论。

大学物理实验教学设计 篇3

一、试题分析

1. 试题再现

某同学利用图1（a）所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99 999.9 Ω），滑动变阻器R1（最大阻值50 Ω），滑动变阻器R2（最大阻值5 000Ω），直流电源E（电动势3 V），开关1个，导线若干。

图1

实验步骤如下：

①按电路原理图1（a）连接线路；

②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图1（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；

③调节滑动变阻器，使电压表满偏；

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。

回答下列问题：

（1）实验中应选择滑动变阻器 （填“R1”或“R2”）。

（2）根据图1（a）所示电路将图1（b）中实物图连线。

（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω（结果保留到个位）。

（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________（填正确答案标号）。

A. 100 μA B. 250 μA C. 500 μA D. 1 mA

2. 试题特点

本题不是教材的实验，也不是考纲中明确要求的实验.该试题给出了实验电路图和实验步骤。要求考生从电路图和实验步骤出发，结合实验目的进行有效分析，从而找出实验原理、操作原理，进而发现实验设计原理，解决实际问题。从知识上看，本题在符合学生的认知水平和思维能力的基础上考查了学生实验品质的深刻性、灵活性。

实验设计中恰当地融入了典型物理科学方法的要素.实验整体构思具有一定的创新性，将探究过程和探究方法隐含在试题的分析和解答过程中，学生在遇到认知冲突时，运用“发现问题—提出假设—分析论证—得出结论”的思维探究过程解决问题，充分体现了实验在发展学生的实验探究能力和提高学生科学素养方面的重要价值。

3. 在实验过程中融入科学的方法

在实验设计与实施的过程中，融入了控制变量和误差分析的思想.此题从表面上看是串联分压的知识，没有误差分析，但是在实际实施过程中，对误差的认知程度对实验原理的理解起到了至关重要的作用。可见，任何一个实验的设计都离不开科学思想和方法，更离不开对误差的认知。这样的试题有利于检验学生是否真正理解了实验的要素和真谛；有利于检验学生是否真正掌握了科学探究的原则和方法；有利于检验学生是否真正具备了良好的科学品质和辩证的科学思维能力。

二、学生面临的困惑与暴露的问题

1. 原理分析上的困惑

试题采用的是半偏法，由于不是大纲明确要求的方法，很多考生没能很好地论证出隐藏的误差分析.题设步骤④中认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，很多考生不能很好地理解出：在滑动变阻器采用分压接法供电，并且其阻值比用电部分阻值小很多时，即使用电部分阻值发生一定的变化，供电电压却几乎不变。

2. 实物连线暴露的问题

实物连线是对实际操作的间接考查.考生暴露出的问题主要体现在两个方面：一是将分压供电连成了限流方式；二是没有将导线接在实物的接线柱上。

三、对中学电学实验教学的启示

细心的教师都会发现，这两年的高考物理实验试题不拘泥于教材和考纲，而是更加注重挖掘实验内隐的知识和方法。但从学生所面临的困惑与暴露的问题上看，我们平时的实验教学是存在着一定问题和不足的。如：按部就班地完成教材实验，不去体会知识和实验中所蕴含的思想和方法；不做完善的误差分析；不给学生自主的思维空间；不让学生进行实际操作等。这些做法既降低了学生学习实验的积极性，又难以提升学生的实验能力和探究能力，更不利于学生科学素养的全面发展。从这两年的实验试题来看，实验试题的考查点正是实验教学中应重视的点，因此物理教师在进行实验教学时，除做好常规实验之外，还应合理挖掘教材实验所包涵的方法和思维方式，帮助学生逐渐形成科学、合理的实验理念，逐步渗透物理实验思维。以下是几点建议：

1. 紧抓教材，深挖原理和思维方法

教材中明确要求的实验有：描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量金属丝的电阻率、测电源的电动势和内阻等。我们要利用这些实验让学生深刻理解实验原理、误差分析、优劣对比，让学生懂得合理取舍、明白实验的简洁性与合理性，让学生的思维灵活起来。

比如在电学实验中，确定电流表的内接外接，很多教师会直接给出结论：当R2

很多设计性电学实验都需要选择实验器材，这是学生的薄弱环节。而实验器材的选择就是要依据实验原理，抓住主要因素，忽略次要因素，对结果做出大概推断或估计的辩证过程。如果我们在教学中能够重视这些能力的培养，就会事半功倍，问题也就迎刃而解了。

教材中的实验内容蕴含相关的方法，也含有完成实验必须的条件以及影响实验结果的相关因素，教师应深层次开发这些，让学生明白一些条件和方法的必要性，让学生了解如何选择条件和方法，让学生体验方法和条件对完成实验的重要性。如此，学生才会在遇到问题的时候自然地关注条件和方法，并且会根据实验目的来确定适当的条件和方法，从而提高实验能力。以上所述内容，教材中给了足够的空间，因此我们必须紧抓教材，培养学生的基本实验素养。

2. 不囿于教材，让学生动起脑来

高考大纲中对实验能力的要求是：①能独立完成表中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据并得出结论，会对结论进行分析和评价；②能发现问题、提出问题并制订解决方案；③能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。

这几个方面的能力要求不是孤立的，着重对某一种能力进行考查的同时在不同程度上也考查了与之相关的其他能力。同时，在应用某种能力处理或解决具体问题的过程中也伴随着发现问题、提出问题的过程。因而高考对考生发现问题、提出问题等探究能力的考查渗透在对以上各种能力的考查中。

高中电学实验的核心可大致分为测量未知电阻的阻值，测量电流表、电压表的内阻等，为了提升学生的实验素养，我们可以发散的问题形式，放飞学生的思维。如提出设问：你有多少种测量未知电阻的阻值的方法，在什么条件下才能使用？让学生明白，同样的实验目的可以通过不同的实验原理来实现，实验原理不同，实验方案也就不同。教师在教学中不能只局限于课本上的实验原理，而应带领学生开阔思路、发散思维。只有教师在日常教学中坚持从实验原理入手，带领学生进行实事求是的分析，学生才能在遇到问题时处变不惊，应对自如，在提高实验能力的同时养成善于思考的好习惯。

3. 切忌纸上谈兵，让学生动起手来

由于受实际条件的制约，高考不能直接考查实验操作，导致教师在教学中产生懒惰心理，很多实验都靠讲授，多数实验都是纸上谈兵，进而导致学生只会死记硬背，脱离了物理学习的正常轨道。这不仅抑制了学生的动手能力，还增加了学生理解实验的困难。

如滑动变阻器的分压和限流两种接法：若滑动变阻器的总阻值小于用电部分的阻值，则通常选用分压接法.从理论上分析学生接受起来较为困难，但通过实验观察就十分直观。所有的实验方案可行与否，都可以以实验现象为依据，直观易懂、印象深刻。教师要提高的不仅仅是学生的成绩，更是学生的能力。

大学物理实验教学设计 篇4

一、当前大学物理实验教学的概况

在当前的大学物理实验教学中, 刚进入大学校园的新生表现的最差。原因是, 他们当中绝大多数的人在三年的高级中学物理教育中极少做实验, 教师把绝大多数的时间都放在对于学生的理论知识培养上了。所以固然有许多的人具有很强的物理理论知识, 但是动手实验的能力极其缺乏。比如:某个学校的教师在第一堂对于大一新生进行考核的电学实验中, 在没有任何提示的情况下有近一半的学生竟然忘记打开电源或者是使电源接触不严而导致操作失败, 同时在操作成功的学生中绝大多数的学生都是按照教材上的固有思路进行的, 缺乏自己对于这个问题的独到见解[1]。

二、当前大学物理实验教学中的问题

1. 大学物理教学中学生严重缺乏动手操作能力。

许多的大学新生由于以前在实验中就缺乏动手能力, 再加上他自己进入大学校园后也不认真的进行实验教学中的动手操作, 所以一些学生的实际动手能力极低。

2. 学校教师重视力度不够。

现在有许多的学校和教师虽然在日常的教学中也进行了一些实验, 但是仍然有许多的关键性实验无法开展, 究其根源是学校的教学经费不充足, 无法购买一些昂贵的物理实验器具和原材料[2]。

三、当前大学物理实验教学改进的方法

1.学校要加大师资质量的投入。没有强大资金作为保障, 是不可能进行新兴的教学实验方案的引入、新型实验器具的购买、大量的教学物理原料的引进、大量物理实验活动的展开。同时还要聘请一大批具有高素质的优秀人民教师来进行日常物理实验课程的教学活动, 提高学生全面的自主操作能力。

2.教师要开展层次式实验教学。在大学物理实验教学的具体操作上要进行层次式的实验教学活动, 也就是渐进式、由浅入深的进行实验步骤、方法的指导和应用。比如:我们可以把实验的层次分为基础实验层次、设计实验层次、物理工程综合实验层次、课外研究实验层次四个方面, 在每一个方面重点的讲述一个实验的内容, 这样可以使实验有条不紊的进行。如进行示波器实验教学时, 可以紧紧的围绕关于波的概念及示波器的使用来进行, 同时还可以把以前一些分散式的实验如声速测量、整流滤波电路、波形动态观测、RC充放电路等在这里进行一个集中的优化和整合[3]。

3. 教师要主题式主动教学。

在大学的物理实验教学中, 想要进行教学方法的改革, 可以采用主体式主动教学模式。所谓的主体式主动教学模式就是在大学的物理实验教学中, 从过去的以教师为主转变为以学生为主, 进行抓主旨求精干的实验教学。在具体的操作中就是紧紧抓住一个主题不放, 联系相关的内容整合到一起, 采用引导、思考、问题式的方式引起学生的实验学习兴趣和对于问题的深深思考[4]。

4. 教师要利用软件多媒体进行教学。

在大学的物理实验教学中要学会利用现代的科技辅助实验教学。比如:在进行物理实验时, 可以借助先进的计算机软件进行实验流程的模拟化操作, 以验证自己实验方案的准确性和实验的效率。

5. 物理实验教学制度的确立。

在大学的物理实验教学中想要保障实验教学的日常化和连贯化、保障学校的许多经费对于物理实验进行倾斜, 就必须建立起一整套严格的制度, 保证大学物理实验活动的完全展开[5]。

6. 实践化的实验教学。

在进行大学物理实验活动课程的全面展开时, 一定要非常的重视教学实验活动的社会化实践。因为物理实验的理论知识来源于实践, 并且在实践活动中不断的修正和完善。所以学校可以在每年的寒暑假都推荐出一大批的学生到全国的各个物理科研或者是验证物理实验知识的工厂企业去进行短期的实习工作, 这样不仅会锻炼了他们社会实践的能力, 更可以在这种真实的实践中验证在课堂上的实验理论知识;还可以在寒暑假的实践活动中增加一份收入。

7. 课外研究理论创新。

在大学的物理实验教学中, 教师要注重学生的课外研究和理论创新能力的培养。课外的研究可以帮助学生加深对于课堂上的实验知识了解, 而在深刻的了解下、再进行大量的社会实践活动就可以进行理论上的创新和再加工, 对很多的问题就可以有自己独到的见解和不同的处理方式[6]。

进行大学物理的实验活动改革, 可以很好的培养学生自主实验能力和进行理论知识的重新构建。

摘要：培养学生自主学习实验的能力, 是21世纪培养全面智能化素质化人才的重要目标。本文主要就当前大学物理的概况、存在的问题、解决的方法三个方面展开论述。

关键词：概况,问题,方法

参考文献

[1]徐志君, 魏高尧, 隋成华.改革大学物理实验教学培养自主实验能力[J].实验室研究与探索, 2011, 06:272-274+327.

[2]李青.培养学生创新能力深化大学物理实验教学改革[J].高等财经教育研究, 2014, 01:45-49+53.

[3]刘军山, 邢红宏, 苏学军, 张纪磊.以能力培养为导向改革大学物理实验教学[J].实验技术与管理, 2014, 04:189-191.

[4]谢莉莎.大学物理实验教学改革的研究[D].合肥工业大学, 2009.

[5]解光勇, 施卫, 屈光辉.面向学生能力培养的大学物理实验教学探索与实践[J].大学物理实验, 2012, 02:106-108.

大学物理实验教学设计 篇5

【摘要】大学物理实验课程不光培养学生科学实验的方法和技能，还应培养学生创新实验能力。基于大学物理实验教学的现状，探讨基于建构主义的教学模式在大学物理实验教学中的应用，以达到培养创新型人才的目的。

【关键词】建构主义；大学物理实验；教学设计

大学物理实验是理工科学生接触到的首门理论和实验相结合的课程，通过课程学习可以深入理解物理原理，学习科学实验的方法，培养科学实验的能力。但在传统的教学方式下，很难培养学生创新性实验能力，因此非常有必要引入新的教学模式对课程进行尝试性改革。

1.大学物理实验教学的现状

传统物理实验内容以验证性实验较多，而且教学方式上按照既定的模式进行。老师讲解实验目的、实验原理、实验步骤、数据记录及处理，学生则重复老师的演示应付了事。这种教学方式僵化，学习环境沉闷，而且教学评价机制单一，学生没有主动研究实验、解决实际问题的意识，创造性更无从谈起。

2.建构主义教学模式的理论基础

建构主义观点认为知识不是通过教师传授得到的，而是以学生为学习主体，教师为主导，采用创设情境、独立思考自我学习、分组讨论协作学习、充分发挥了学生学习主动性，最终达到意义建构。建构主义较为典型的教学模式主要有情境式教学模式、随机访取教学模式和支架式教学模式三种。

2.1 情境式教学。首先创设一定的情景作为基础，从情境中确定问题，教师向学生提供线索用于解决问题，学生通过自主学习、协作学习来建构知识，最后根据整个过程的表现进行效果评价。

2.2 随机访取教学模式目的为提高学生的理解能力和知识迁移能力。对同一教学内容在随机的情境中，从不同角度进入到知识的学习中，通过自主学习和协作学习，最后进行自我评价和小组评价。该学习方式内容比较复杂，应注意思维能力的培养。

2.3 支架式教学模式是利用概念框架帮学习者探索并理解特定知识，建构知识意义的教学模式。支架式教学过程为进入情境，搭建支架，独立探索，合作/协作学习，最终完成所学知识的意义建构。

3.基于建构主义的教学设计实例

建构主义教学模式下的教学设计都以学生为中心创设知识情境，通过自主学习和协作学习实现意义建构，最后进行适当的评价。下面通过“电流表的扩程”教学设计实例来展现建构主义理论在中的实际应用。

设计构想：学生在中学已经学过电流表的改装和电压表的改装，知道电流表扩程的基本原理是并联分流，具备了基本的设计能力，本实验将在以前的基础上将电流表的扩程的知识进行系统化，故本实验采用支架式教学模式。

3.1 进入情境，提供支架。问题支架：你了解表头吗？有几种方法了解表头？如何扩程电流表？怎么判断电流表已改装完成？如何评价你扩程的电流表？

3.2 独立探索。通过学生们各抒己见，知道扩程电流表的方法为在表头的两端并联一个合适的分流电阻。但中学直接告诉了表头参数，教师建议学生结合课本了解到表头最基本的参数为内阻和量程。表头的量程可以与所串联的串联标准电流表比较得到指针满偏时的电流即为表头的量程。电流表改装完成的标准是表头指针满偏的同时干路上的标准电流表示数为扩程后的量程。

3.3 协作学习。根据操作实际将问题细化，提出以下问题：表头的内阻可以有哪些方式呢？我们应并联多大的分流电阻呢？有什么方法可以粗略估计吗？分流电阻值不合适应该怎么调整？如何校准改装完毕的电流表？如何评定出它的准确度等级？

将学生按3～4人一组将班级分成若干小组，小组讨论后，再将讨论结果以小组的形式进行陈述，总结如下。

3.3.1 了解表头应了解内阻和量程。表头的内阻可以用万用表的电阻档、伏安法和替代法进行测量。较简单的方式是万用表和伏安法，替代法给我们提供了一种新的思路。表头的量程可通过对比标准电流表得到指针满偏时的电流即为表头的量程。

3.3.2 扩程电流表的基本方法是并联分流，分流电阻的阻值可以用式Rρ=ISI-IS估算。改装完成后Rp和表头G一起构成了新的电流表。

3.3.3 电流表改装完成的标准：首先让表头指针满偏，然后再看干路上的标准电流表示数是否为要求扩程的量程。如果分流电阻值不合适，在指针满偏时会出现小于或大于要求扩程的量程，调整方法如下：若小于扩程量程，说明Rp偏大，要调小；若大于扩程量程，说明Rp偏小，要调大。但要注意改变Rp后要再次让指针满偏以检验改装是否完成。

3.3.4 我们将改装的电流表进行校准，进一步求出表的准确度等级。但要注意表的准确度等级不能随意取值，要按国家标准进行取值。可以作出校准曲线图估计未测数据的误差，但是要注意校准曲线图是折线图。

3.4 效果评价。通过本次设计实验，学生了解到电流表实际产品设计的基本思路，对知识进行了系统化学习，在关键问题上通过讨论进行了深化。在支架式教学模式实践过程中，教师的引导作用尤为重要，必须为学生提供必要的问题支架来推动学生进行深入的探索，绕过学习障碍，敢于提出自己的见解疑问，鼓励他们自己去解决，培养他们解决问题的能力。但要注意用多样化的评价标准来适应学生的差异性，注重观察学生观点生成过程和问题解决过程。

4.总结

无论何种教学模式，在教学过程中都应以学生作为主体，教师作为引导者，创造各种条件在自我学习和协作学习过程中让学生结合已有知识进行意义构建。总之，将建构主义理论用于教学设计，改善了学生学习主动性，提高教学质量，培养创新型人才，对其他学科教学也具有重要的指导意义，值得推广泛的广和应用。

参考文献：

[1]麻瑞珍.建构主义教学模式下中学课堂教学管理研究[D].四川外语学院，2010

大学物理实验教学的改革 篇6

关键词：大学物理实验；教学改革；实验教改

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2014）08-0054-02

作者简介：王玉华，男，博士，副教授，研究方向为非线性光学、金属纳米材料；李祖睿，男，助教，研究方向为计算机网络。

基金项目：本文系武汉科技大学教学研究项目“材料物理前沿课程加强实践教学环节研究”（编号：2009029）的研究成果。

21世纪科技的发展要求高校更注重人才思维能力与创新能力的培养，而大学物理实验课程作为大学生进校后的第一门科学实验课程，对大学生实践能力、创新能力和思维能力的培养具有重要作用和意义。因此，加强物理实验教学是教育教学发展的必然举措。但目前的大学物理实验课程教学还存在很多问题，妨碍了对大学生实践能力、创新能力和思维能力的培养。

武汉科技大学（以下简称“我校”）下设15个学院，其中10个理工科学院的50个专业开设了大学物理实验课程，每年平均有约4000名学生学习大学物理实验课程，通过多年的大学物理实验课程教学经验和对学生在大学物理实验课程中表现出的学习兴趣、态度和实验效果来看，我校大学物理实验课程在教学方法、教学模式和实践教学环节等方面还存在一些需要改进和提高的地方。

一、大学物理实验教学的现状

大学物理实验是许多高校的一门公共基础课程，是高校学生进行一系列实验训练的开端，不仅让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更重要的是要培养学生严谨的科学思维方式和创新精神，培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，特别是掌握与科学技术的发展相适应的可持续发展的能力。[1]但是，以我校为例，在知识传授为背景的传统教学思想支配下，大学物理实验教学和新形势下人才培养的目标与目的还存在着很大的差异。

1.经典、验证性实验较多，学生创新能力弱。目前的物理实验实践环节多来源于课本讲义，很多学生在实验之前都已经将实验结果烂熟于心，只是将实验步骤和结果验证一遍，这种情况直接导致物理实验的意义缺失。另一个重要的问题是，现在的物理实验内容与社会需求相脱节，社会需要实践性人才，而大学实验却跟不上社会步伐，创新能力得不到提高。

2.教学模式单一，学生实验能力不足。现阶段，我校大学物理实验课程一次课为90分钟，普遍采用学生课前预习、课上操作、课后处理实验数据的教学模式来完成。在短短的90分钟课堂时间里，学生需要掌握实验原理、仪器原理、仪器操作和实验测量并完成实验数据处理存在很大难度，而学生一旦课前预习效果不佳，课堂实验测量的效果就更是大打折扣了。课堂上教师一般还对实验原理、步骤、仪器操作方法等一一交代清楚，学生只需按照实验指导书上的内容和教师讲解规范来做就可以完成，缺少了独立的思考机会，容易使学生产生厌倦情绪和敷衍了事的心态，实验能力得不到锻炼。

3.师资力量薄弱、考核方式单一、实验仪器陈旧。我校理学院物理系教师40名，每个学期需要承担约4000名本科生的大学物理实验教学工作，教学工作量大，内容单一重复，教师易产生疲劳感。我校大学物理实验成绩考核一般是由平时成绩和期末成绩按比例组成。平时成绩包括学生上课情况和课堂表现，期末成绩一般参照学生实验报告结果。由于学生实验报告结果是课后完成，易出现雷同、抄袭等现象，难以达到检验学生实验能力和培养目的的效果。此外，我校大学物理实验室设备自2005年之后就没有进行过大的更新换代，实验设施和仪器部分出现老化情况，现代化的实验设备较少，这也是国内高校普遍存在的现状。

二、大学物理实验教学改革的思考

1.改革实验教学观念。在大学物理实验课程中，应逐步建立起以学生为主体，教师为主导的新的教学理念。通过对教学目标的修订，敦促教师在教学实践中将手把手、扶着走的教学方式，转变为积极引导、启发，放手让学生去大胆实践。[2]逐步调整教学内容，在原有教学内容的基础之上，结合现代科技发展的需要，注重实用性，培养创新性。有针对性地提高设计性实验的比例，有效提高思维活跃、动手能力强的学生的实验能力。

2.实践开放式教学理念。开放式教学理念不光是对实验设计、实验过程的重新考量，对实验教师、学生和实验室也有新的要求。实践开放式教学，要求实验教师为学生创造宽松自由的实验环境，引导和帮助学生独立进行物理实验；要求实验学生不局限于课本和教材，自己发现问题并努力去解决问题，充分发挥学生的创造力和动手能力，提高学生的综合素质；要求实验室具备水平较高的实验设施，在时间和空间上能够保证教师和学生的科研需要。

3.构建网络交互式教学平台。虽然目前我校实验设备的投资力度大大增强，实验教学环境得到了改善，但仍然存在经费比较紧张，实验条件不够完善，以及人机矛盾等方面的问题。为此，利用现代教育技术就成为实验教学中极为重要的手段之一，近年来数字化网络教学开始走进了高校的校园，这是一种以网络教学资源建设为核心的多媒体辅助教学模式。因此，我们可以建立数字化教学资源库和网络教学平台，平台内容包括网络课程、作业提交系统、考试系统，答疑系统、课件发布系统、精品课程、网络课件、网络教学、网络教案、网络课堂、智能化远程教学与技术等，这种网络交互式教学模式，具有灵活性、开放性、多层面性等特点。我院大学物理课程为省级精品课程，大学物理实验课程为校级精品课程，这些都为大学物理实验提供了很好的理论指导和数字化资源，网络教学平台上可以包括以下一系列内容：文本、图形图像、音频、视频、动画、课件等。[3]教师也可以结合自己的科研实验，将一些相关的成果（包括论文、专利及制作发明等）通过这个平台进行资源共享。

4.改革实验考核方式方法。目前国内各高校常见的实验考核方式为：笔试考核、实验操作考核和课堂实验考核，等等，但这几种考核方式在—定程度上依然存在不足，需要继续改进。借鉴国内部分高校的实验教学考核改革措施，实行多元化、分层次的考核模式是当前物理实验教学考核改革的有效方法。

（1）多元化考核。根据学生对实验的理解、科学作风、分析解决问题能力和探索精神等为基础，主要根据平时成绩和期末考试成绩进行综合评定。例如，总成绩=平时成绩×50%+期末考试成绩×50%，其中平时成绩由课前预习（20%）、课堂操作考核部分（40%）和实验报告（40%）三部分组成。另外，针对不同专业，结合专业学科特点，期末也可采取不同的实验考核办法。

（2）分层次考核。目前我校一本、二本和专科均开设了大学物理实验课程，针对不同层次的学生，实验考核的重点也不同。在考核中对一、二本学生的考查倾向于应用创新、探索实践、团队协作等，对专科学生则为基础知识、应用能力等方面的考查。

根据我校大学物理实验教学的现状，结合当前国内高校对这一领域的研究情况，改变传统物理实验教学理念、改革传统教学方法、改善教学环境是大学物理实验教学改革发展的必由之路，以此才能适应新形势下高校人才教育的发展需要。

参考文献：

[1]徐斌.大学物理实验教学改革研究[J].科教导刊，2013，（7）.

[2]凌向虎.大学物理实验课教学改革与评议[J].科教导刊，2013，（7）.

[3]邓小青，杨昌虎.创新人才培养模式下大学物理实验教学的改革[J].中国电力教育，2013，（19）.

大学物理实验探究教学设计探讨 篇7

一、大学物理实验探究教学模式

探究教学模式的主要过程是:首先,学生根据老师提出的主题进行探究,并根据主题收集可以解释问题的相关资料与依据;然后,根据自己收集到的资料与依据分析解答问题,同时在和同学相互交流后,对比其他回答;最后,对自己的解答进行评价和反思。

在这种教学模式中,老师的任务只是给出一些事例和问题,其研究学习的主体是学生自己。一般,老师会设定合适的研究主题,然后让学生在一种类似科学研究的环境中,通过自主观察、收集、整理、思考、分析去探究问题,经过同学间的相互交流与合作,自行发觉、掌握相应的知识原理。这种教学模式不是让学生被动地接受,而是主动去探索,大大提高了学生的合作精神和创新能力,同时也培养了学生科学研究的兴趣。

二、大学物理实验探究教学设计

(一)探究教学目标的设计

在进行具体目标设计之前,首先要明确大学物理实验探究教学的总目标。结合大学物理实验课程的特点和探究教学的理念,我们可以知道培养学生的创新精神、提高学生的科学素养和实践能力是主要目的。因此,具体的探究教学目标设计都应基于此。

在此基础上,大学物理实验探究教学目标可以细化为三个部分。其一,掌握实验知识与技能,具体表现为掌握基本物理量的测量与误差检测、物理实验的基本技能与实验器材用具的使用、物理知识在新科技中的应用等;其二,实现探究能力目标,即探究的七个构成要素为提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、相互交流;其三,获得大学物理实验态度、情感与价值观的升华。

(二)探究教学内容的设计

在对大学物理实验探究教学内容进行选择时,我们会发现不是所有的大学物理实验学科体系的内容都适合进行探究性教学,只有从中选择合适的研究对象进行探究性学习才能达到探究教学的目的。那大学物理实验探究教学的内容设计就要从如下两个方面来分析。

1.内容选择时要遵守适度性原则、可操作性原则,同时还要满足兴趣性原则。2.基于这三个基本原则,探究教学内容的选择途径可有多种方式,包括重新组合教学内容,发现新的课题;重复经典实验,亲身体验其过程;与实际相结合,提高课题应用性;将新科技注入传统课程中,寻求新课题;直接开设实验项目,从生活中发现问题等。

(三)探究教学过程的设计

大学物理实验探究教学过程的设计还要遵从义务教育阶段物理实验课程的教学过程。如上文所提,提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、相互交流这七个要素。

(四)探究教学评价的设计

传统的教学评价存在不少弊端。例如:在功能上,过分强调甄别,忽视了评价还具有的改进与激励作用;在主体上,将学生置于被动地位,是被评价对象;在内容上,重视结果,不管是纸质的考试还是实际操作。这些目标取向评价都与探究教学格格不入。

在探究教学中,一般采取过程评价。探究教学的主要目的就是为了提高学生的科学思维能力及创新精神,如果只关注实验报告和实验结果而最后评价为不合格,这就容易使学生产生很大的挫败感从而对本学科丧失信心和兴趣。知识学习是一个过程,所以只对结果进行测评是有失偏颇的。在整个大学物理实验探究教学过程中,学生对问题的发现和解决能力以及自身的评价总结能力,老师应该关注并纳入测评体系中。

综上所述,探究教学模式就是要引导学生与老师互动的自主合作进行学习,是非常值得借鉴与推广的一种教学模式。但大学物理实验探究教学设计只是一个开端,起着宏观调控作用,探究教学毕竟是一个开放性的活动,在实践过程中总会不时地出现“小插曲”。这时,就需要老师充分调动智慧,遵循探究教学模式的根本目的进行微观调控,一切以学生为主,培养符合时代要求的新型人才。

参考文献

[1]何光宏,韩忠,汪涛,等.大学物理实验探究式教学模式的探索实践[J].大学物理实验,2015(3):117-119.

[2]杨昌虎.探究教学在大学物理实验教学中的实践[J].高校实验室工作研究,2015(2):91-92.

浅谈大学物理实验教学设计 篇8

关键词：大学物理实验,创新能力,教学模式

物理学是一门实验科学,是物理学的基础。凡是物理学的概念、规律及公式都是以客观实验为基础的,即物理理论绝不能脱离物理实验的验证。大学物理实验作为大学生进校后的第一门科学实验课程,不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练掌握科学实验的基本原理、方法和技巧,更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神,培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力,特别是与科学技术发展相适应的综合能力。因而实验教学应该面对时代的发展、科技进步的新趋势和新挑战不断有所改变和创新。只有这样才能适应社会对人才知识和科学素质越来越高的要求[1]。为了搞好大学物理实验教学,教师必须重视和研究实验教学。首先,要进行完善的实验教学设计,确定明确的实验目标;其次,要提供开放的实验环境和及时的辅导,让学生不断自主地进行实验探索并获得成就感;再次,要充分利用现代教育媒体和信息技术手段,提高实验教学效率加强教师与学生的互动,激发学生对实验的探索兴趣和重视[2,3]。本文对如何完善实验教学设计结合我院大学物理实验的教学模式进行研究和探讨。

大学物理实验教学是消化理论知识验证知识的过程它有助于锻炼和提高学生的实验方法和技能。随着科学技术的不断进步和发展物理实验将在学生的知识、能力和素质的培养方面发挥越来越重要的作用。

1 以素质教育为目的,建立物理实验课程新体系

课程体系重新设置的重点是:加强基础,重视应用,培养能力,提高素质,把“知识、能力、素质”三要素贯穿整个实验教学改革过程。实验课程体系的设计必须让学生系统掌握物理实验的基本知识、基本方法和基本技能,打好基础;同时还必须与现代科学技术接轨,现代科技成果与经典课程内容相互渗透,是在对实验课程体系改革时应充分给以关注的问题。

2 授课对象起点分析

《大学物理实验》课程是针对全体工科专业开设,开设时间在大学第二、三学期。学生为地方高考青年学生,已经具备了比较扎实的科学文化基础。经过大学第一学期物理课程的学习,学生掌握了大学物理的一般规律和一般物理实验的基本原理,对常见物理现象具有感性认识和一般的理性理解。本科学生总体知识水平较好,但动手能力一般,实操经验不强,对《大学物理实验》课程的学习大多具有较浓厚兴趣。开设本实验的教学目的是让学生把所学到的知识和技能运用到解决实际问题的工作中去,培养学生分析与解决问题的能力以及综合应用理论知识和实验技术的能力,引导学生将定性分析和定量计算结合起来,让学生了解科学实验的程序和实施方法,养成工程技术实施意识。为今后参加工程实践、进行科学实验奠定基础。

3 课程内容的选取及课程结构优化

按学院《大学物理实验》课程标准(本科)要求,从学生的认知规律出发,将本课程实验项目分为四个层次。

第一层次:基础性实验。本层次是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端。学生在高中物理实验的基础上,按照循序渐进和因材施教的原则,学习大学物理实验的基本知识、基本技能和基本方法,学会实验数据处理、实验结果分析和实验报告撰写,学会正确使用常用的仪器、仪表。本层次包括实验基础理论、物理演示实验、基础物理实验、基本物理实验和物理虚拟实验5个实验专题———实验基础理论(实验绪论)、物理演示实验(至少100个演示实验项目)、基础物理实验(8选5个实验项目)、基本物理实验(20选10个实验项目)、物理虚拟实验。

第二层次:综合性实验。对于已经掌握了一定的实验方法和实验操作技能的学生,安排其进行对物理理论知识、实验动手能力和实验设备要求更高的综合性物理实验项目训练。学生可以根据自己的专业特点和兴趣爱好自由选择某一实验专题。综合性实验项目可以进一步加深学生对大学物理基本理论的理解和把握,提高学生的物理实验技能,培养学生从事科学研究的基本能力。本层次包括10个实验项目。每位学生选做4个实验项目,记录实验成绩。学生应在完成第一层次实验的基础上,根据自己的专业特点和兴趣自主选择上述实验项目,实验前学生要预先给出实验方案,经教员审核批准后进行实验。

第三层次:设计与自主性实验。本层次实验的内容涉及当代物理学研究及工程技术前沿,实验方法和设备反映了当前科学研究的较新成果,学生利用先进的测试手段对一些物理现象进行观察、测量、研究和分析,提高驾驭现代测试技术手段从事科学研究的基本能力。本层次包括2个实验专题:设计性实验(10个实验项目)和自主性实验(10个实验项目)。

第四层次:创新实践活动。学生对一些物理现象进行自主研究,培养和提高学生的科学思维、创新意识和独立解决问题的能力。学生从项目提出、资料搜集、方案设计、实验操作、数据处理、结果分析各个环节独立完成所提出的实验项目。目的是使学生在实验方法设计、仪器选配、测量条件确定等方面受到严格的训练。

4 结语

《大学物理实验》开设可以提高理工科学生对大学物理实验的学习兴趣教学过程变成学生发现信息、捕捉信息、加工信息、研究问题、增长知识的过程培养学生的独立工作能力、实践能力和创新能力。运用教学辅助手段多媒体课件、演示实验、虚拟实验以及必要的电子作业提高学生对计算机的操作能力、信息检索和信息处理能力提倡学生利用实验软件进行数据处理及分析。S

参考文献

[1]王栋大学物理实验教学改革的思考[J].长春理工大学学报,20105(12):173-174.

[2]邓于刘宏.大学物理实验教学探讨[J].渝西学院学报:自然科学版,20054(4):74-76.

[3]付喜,钟锋.大学物理实验中探究性实验教学模式研究[J].湖南科技学院学报,2010,31(12):20-22.

大学物理实验教学设计 篇9

大学物理实验是人们根据研究和学习的目的, 利用物理仪器和设备, 人为地控制或模拟物理现象, 排除各种偶然、次要因素的干扰, 突出主要因素, 在有利的条件下重复地研究物理现象及其规律。物理实验是建立和检验物理理论的基础, 是物理学工作者的一种重要研究方法, 同时也是学生学习物理的一种基本方法和途径。

一、工科大学物理实验课程的教学目的、教学环节和教学要求

开设大学物理实验课程的目的在于:培养学生掌握物理实验的基本方法和技能, 即掌握物理实验的选题、实验的构思设计、实验具体实施方法、实验结果的分析和研究等, 使学生学会通过物理实验对外在的物理现象进行观察思考、测量分析和研究, 从而完成对内在物质运动规律的认识和把握。掌握这种由感性到理性的科学思维方法, 逐步培养学生运用自己所掌握的物理知识、物理实验方法和技能进行科学研究的创新能力。

大学物理实验课程的教学主要由三个环节组成即:

(一) 实验预习; (二) 实验操作; (三) 实验总结。

大学物理实验是基础教学的重要组成部分, 其教学改革的指导思想应是“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”, 通过改革, 期望大学物理实验课的教学实践应达到以下三点基本要求:

1、知识方面:使学生掌握基本的实验方法、基本技能及实验的基本理论, 了解现代物理实验新技术与新知识的发展概况。

2、能力方面:培养学生综合实验设计能力和运用物理理论判断结果准确性与研究物理规律的能力。

3、素质方面:培养学生创新意识、科学思维方式、实事求是的科学态度、严谨的工作作风和刻苦钻研的探索精神, 以及物理现象的语言表达能力。

二、大学物理实验方法

根据测量方法和测量技术的不同, 可以分为比较法、放大法、平衡法、转换法、模拟法、干涉法、示踪法等。

(一) 比较法

比较法就是将被测量与标准量进行比较而得到测量值的方法, 它是最普遍、最基本、最常用的实验方法, 又分直接比较法和间接比较法。直接比较法是将被测量与同类物理量的标准量具直接进行比较, 直接读数直接得到测量数据。例如, 用游标卡尺和千分尺测量长度, 用钟表测量时间。间接比较法是借助于一些中间量或将被测量进行某种变换, 来间接实现比较测量的方法。例如, 温度计测温度, 电流表测电流, 电位差计测电压, 示波器上用李莎如图形测量未知信号频率等。

(二) 放大法

由于被测量过小, 用给定的某种仪器进行测量会造成很大的误差, 甚至小到无法被实验者或仪器直接感觉和反应。此时可以先通过某种途径将被测量放大, 然后再进行测量。放大被测量所用的原理和方法称为放大法。放大法分累计放大法、机械放大法、电磁放大法和光学放大法等。

1、累计放大法

在被测物理量能够简单重叠的条件下, 将它展延若干倍再进行测量的方法称为累计放大法。例如, 在转动惯量的测量中用秒表测量三线摆的周期。

2、机械放大法

利用机械部件之间的几何关系, 使标准单位量在测量过程中得到放大的方法称为机械放大法。例如, 螺旋测微器和读数显微镜的测量原理。

3、电磁放大法

在电磁类实验中, 微小的电流或电压常需要用电子仪器将被测信号放大后再测量, 这种方法称为电磁放大法。如光电效应法测普朗克常数实验中, 就是将十分微弱的光电流通过微电流测量放大器放大后进行测量的;又如示波器将电信号放大, 不仅显示直观, 还可进行定量测量。

4、光学放大法

光学放大法有两种, 一种是被测物通过光学仪器形成放大的像, 便于观察判断, 例如常用的测微目镜、读数显微镜等, 这些仪器在观察中只起放大视角作用, 并非使实际物体尺度发生变化, 所以并不增加误差。另一种是通过测量放大后的物理量, 间接测得本身极小的物理量。光杠杆就是一种常见的采用光学放大法的放大系统, 它不仅可测长度的微小变化, 如拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量实验, 还可测量角度的微小变化, 如直流复射式检流计原理。

(三) 平衡法

平衡态是物理学中一个重要概念, 因为在平衡态下, 许多复杂的物理现象可以比较简单地进行描述, 实验会保持原始条件, 观察会有较高的分辨率和灵敏度, 从而容易实现定性和定量的物理分析。利平衡态测量被测物理量的方法称为平衡法。例如, 天平称质量, 惠斯登电桥测电阻, 机械式电表测电流或电压等。

(四) 转换法

许多物理量, 由于属性关系无法用仪器直接测量, 或者即使能够测量, 测量起来很不方便, 且准确性差。为此, 将这些物理量转换成其它便于准确测量的物理量来进行测量, 再反求待测量, 这种方法称为转换法。曹冲称象就包含有转换法思想。转换法测量最关键的器件是传感器。传感器的种类很多, 从原则上讲所有物理量都能找到与之相应的传感器, 从而将这些物理量转换为其它信号进行测量。例如, 声速测量仪中压电陶瓷换能器、霍尔效应测磁场实验中的霍尔元件、光电效应实验中的光电管、光电门、光敏电阻、热敏电阻等等。

(五) 模拟法

模拟法是一种综合研究被测对象物理属性或规律的实验方法, 它以相似理论为基础, 设计与被测原型有物理或数学相似的模型, 然后通过对模型的测量间接测得原型数据或研究原型的性质及规律, 使我们对诸如过分庞大、十分危险、或变化缓慢而难以直接进行测量的研究对象能够通过模拟法进行测量研究。模拟法可分为物理模拟法、数学模拟法、计算机模拟法。

1、物理模拟法

保持同一物理本质的模拟方法称为物理模拟法。首先, 要求模型的几何尺寸与原型的几何尺寸成比例地缩小或放大, 即在形状上模型与原型完全相似, 称为几何相似条件;其次, 要求模型与原型遵从同样的物理规律, 只有这样才能用模型代替原型进行物理规律范围内的测试, 称为物理相似条件。物理模拟法必须具备这两个相似条件。

2、数学模拟法

两个完全不同性质的物理现象或过程, 依赖于它们的数学方程形式的相似而进行模拟的方法。例如, 用稳恒电流场来模拟静电场、用电学振动系统来模拟力学振动系统等。

(六) 干涉法

应用相干波干涉时所遵循的物理规律进行有关物理量测量的方法称为干涉法。利用干涉法可进行物体的长度、薄膜的厚度、微小位移与角度、光波波长、透镜的曲率半径、气体或液体的折射率等物理量的精确测量, 并可检验某些光学元件的质量等。

(七) 示踪法

示踪法能形象、直观、及时地显示出物理过程。它可以是实物示踪, 也可以是模拟示踪。示踪法常配合其它实验方法共同使用。例如, 观察红墨水分子的扩散现象、布朗运动的观察、在粒子物理研究中用的云室、气泡室、照相底片等。

当然, 大学物理实验方法还不限于上述几种。

参考文献

[1]李平.大学物理实验教程[M].北京:机械工业出版社, 2006.1:133-140.

[2]胡成华, 周平, 兰明乾.大学物理实验[M].成都:电子科技大学出版社, 2006.1.

[3]熊永红.工科物理实验教学改革的实验与探索[J].物理实验, 2005 (2) :28-29.

[4]陈彦, 姚列明, 霍中生.全方位改革大学物理实验课[J].实验技术与管理, 2005, 22 (2) :114-117.

大学物理实验教学设计 篇10

一、做好课堂演示实验, 丰富学生的感性认识

学生在物理学习中学习难点的形成原因之一, 往往是由于学生缺乏相应的感性材料, 物理表象很单薄, 因而学生不能建立起准确、清晰的物理图景.缺少了生动直观的物理图景, 也就缺少了抽象思维的基础, 学生也就很难再认识物理规律上有质的飞跃.

比如, 对力的合成和分解的学习中, 学生对合力和分力的关系缺少体验, 教师在课堂上可以让学生演示“四俩拨千斤”的实验, 也可以把生活中的千斤顶拿进课堂, 让学生体会合力与分力的关系, 引导帮助学生用合力与分力关系的物理规律分析生活生产中遇到的问题.在讲到摩擦力时, 教师在课堂上可以设计这样的实验, 让学生体验摩擦.让学生拿两本书, 将纸张一页一页对插在另一本书页中, 让两个男生各自拿着对插的书对拉, 学生发现很难把书从对方的书页中拉出来, 这一现象让课堂上的学生很惊奇, 学生没有想象到会出现这样的情况.教师顺势引导学生分析出现这种情况的原因.通过这样的演示实验学生对摩擦力产生的条件有了更深的认识和体会.以后在练习中出现类似的问题, 学生也就能顺利地解决.在安培力的教学中, 学生对磁场对电流的作用 (安培力) 缺少感性认识, 针对这样的情况课堂上可以演示“旋转的液体”实验 (选修3-1) , 也可以做“跳动的弹簧”实验 (选修3-1) .通过这种方式丰富了学生的感性认识, 为学生深刻理解物理规律, 应用物理规律打下了坚实的基础.

教师在设计和演示课堂演示实验同时要注意以下的问题:课堂演示实验不求过程有多复杂, 不求实验有多么的精确, 但课堂演示实验的取材应该尽量贴近生活, 充分利用身边的器材, 完成演示.让学生体会到生活中处处有物理, 从而引导学生对日常生活的现象重新认识, 也为学生思维从对常见现象的表面感性认识过渡到物理规律的理性思考作好准备.

二、实验和思考同步, 促进学生能力的有效生成

在实验过程中教师要指导学生观察和思考同步, 操作与思考同步.在实验过程中教师注重给学生提供更多的思维机会和展开广阔的思维空间, 激发学生求异创新的愿望.

比如, 在探究加速度与力、质量之间关系的实验中, 通过讨论实验原理、展示实验器材后, 让学生动手来研究, 很多学生能独立用纸带测出小车的加速度, 同时很多学生认为砂桶的重力就是小车受到的合力.教师以学生错误认识为起点, 要求学生仔细观察和画图分析砂桶的重力是否就是小车受到的合力.给学生一定时间, 学生边操作边分析边思考, 最终有部分学生提出了不同的观点:砂桶的重力不等于绳子的拉力;绳子的拉力不等于小车受到的合力.然后教师和全体学生一起讨论, 最终学生形成了一致的认识.但随着学生认识的深入, 学生又遇到了新的问题, 怎么样才能使小车受到的拉力等于小车的合力?怎么样才能使砂桶的重力等于绳子的拉力?学生思考问题的积极性被充分调动起来, 学生的思维活跃, 学生能很快提出了自己的看法, 尽管这些想法不完善的, 甚至不正确的, 但学生确确实实在主动思考, 这时教师的恰当点拨将会让学生思考实现质的的飞跃, 给学生留下深刻的印象.从此以后, 学生对“平衡摩擦力法”以及特殊条件 (沙桶质量远远小于小车的质量) 留下不可磨灭的印象.

三、重视基本实验, 帮助学生形成清晰的物理图景

在高中物理教学中有很多基本实验, 在物理教学中要充分发挥基本实验的作用.教师在教学中帮助学生对基本实验有个清晰的、准确的认识.只有学生掌握了原来实验的原理、方法和过程, 才能在各种变式中发现和原来实验的联系和区别, 用已经掌握的实验方法研究新问题, 解决新问题.从某中意义上讲, 物理实验教学的一个重要目的是要求学生能把握基本实验原理、方法和技术, 对基本实验形成一个清晰的图景, 并能移值应用到新的图景中, 设计新方案, 处理新的实验数据, 解决新的实验应用问题.

要提高学生的实验能力, 必须要让学生熟悉基本实验, 对基本实验有一个清晰的物理图景.在物理实验的教学中, 教师在完成基本实验教学的过程中, 不仅要对基本实验进行分析、总结, 而且要对实验进行恰当的延伸和拓展, 尽可能的扩展实验的功能, 通过创设问题情景来借题发挥, 从不同角度进行变式实验, 加深对基本实验的理解, 形成清晰图景.物理实验教学中, 学生有了这样一个学习过程后, 即使当学生遇到新的实验情景, 学生也能克服思维定势, 顺利地实现知识的迁移和应用.

物理实验教学 篇11

【关键词】物理实验 激发兴趣 发展思维 提高能力 课外小实验 画图 识图

物理是一门以实验为基础的学科，实验在物理教学中具有十分重要的作用。

心理学研究表明，人的思维活动是在感性材料的基础上产生的，感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验，具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程，为学生的学习提供了丰富的感性材料，强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉，从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力、培养能力的目的。

可是，当前由于升学考试的压力，不少教师在主观或客观上并不十分重视物理实验教学。笔者认为，初中物理教学应很好地注重实验教学、切实加强实验教学，以培养学生能力。

一、引导学生观察物理现象，激发学生的学习兴趣

众所周知，兴趣是影响学习积极性的最直接的因素。那些新奇的、对生活有意义的知识和问题，能引起学生强烈的兴趣。在观察这些物理现象时，教师要引导学生注意整个现象的产生条件、发生过程和特征等。如在观察“摩擦起电”现象时，要提示注意：①手帕摩擦過的塑料膜对碎纸屑有什么作用？②手帕摩擦过的两块塑料膜，在相互接近时，会发生什么现象？③把用手帕和毛皮分别摩擦过的两块塑料膜靠近些，它们之间会产生什么现象？……通过观察，学生自己得出了“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥，异种电荷相吸”的结论。通过对上述物理现象的观察，成功地诱发了学生的学习兴趣，满足了学生的求知欲望。

二、养成物理实验习惯，培养学生创造性思维能力

物理作为一门实验科学，在教学中，必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力，使学生养成良好的实验习惯。每次做物理实验时，教师要指导学生弄懂实验原理，学会正确使用物理仪器，掌握计数、读数和处理实验结果的技巧，能够通过分析、推理得出正确结论。比如在电学实验中，教师要反复强调电流表、安培表的连接特点及“＋”、“一”接线柱的接线位置，让学生学会用欧姆定律正确估算量程，避免量程过大使测量值的误差大，又避免量程过小使电流烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能，就能独立动手操作，打好实验的基础，学到课本上没有的或者是一带而过的知识。通过实验，不仅有效地帮助学生领会物理知识，更重要的是通过观察实验现象，分析和解决实验中的问题，能够培养学生的创造性思维能力。

三、物理实验分组归类，提高学生的综合、分析能力

教材中有关实验的内容，是根据课文知识的章节安排的，各章节的实验内容，基本上无必然的联系。学生所掌握的有关物理实验方面的知识，往往既多又乱。而根据心理学的研究，人的思维的敏捷性和知识的迁移能力，是以思维的条理性为前提的，只有系统性、条理性强的知识，才便于掌握和迁移。因此，在总复习中，可以将原教材中实验内容的章节次序打乱，重新归类为如下几部分：观察物理现象、基本仪器的使用、基本物理量的测量、验证物理规律等。

实验分组归类，是在学生掌握系统的知识基础上，进一步用实验的方法，由浅入深，由现象到本质配合学生的学习的。打破教材中实验内容的章节，重新分组，目的是避免学生套用一种方法和方式学习物理知识，使学生灵活地运用各种仪器、各种方法，从不同的角度解决实际问题，从而使学生获得新知识、新技能。

在物理归类分组实验中，还可以及时补充对比性或综合性强的实验，以提高学生的综合、分析能力。

四、做好物理课外小实验，促进学生对教学内容的学习

各种物理实验，从某种意义上说，都是一种特殊的、直观的实践，学生在动手完成各种小实验、小制作过程中，思维异常活跃，学习欲望高涨，参与意识增强，迫切希望进一步探索问题。通过实验，学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如课本中“纸盒烧开水”、“日光灯启辉器中双金属片的自动控制作用”、“楼梯开关”等小实验、小制作，有很强的趣味性和知识性，十分贴近学生的生活，符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作，并有意识地在教学中加以讲评。

课堂讲评小实验、小制作，可以创设活跃的课堂学习气氛，给学生提供参与学习的机会，并使班级中不同认知水平的学生的求知欲都能得到满足。同时，教师可以根据教材的要求，引导学生把对物理教学内容的学习和对小实验、小制作的学习结合起来，从而使两者达到某种程度的互补。这佯，促进了学生对教师所讲授内容的学习，加深了对所学内容的理解和记忆。

五、画图、识图，发展学生的想象能力

结合动手操作的物理实验，课本中各种各样的电路图、滑轮组装配图、物态变化图像等等，也是物理实验教学的很好的辅助。因为这些都是从画图、识图及图像与实物转化的角度，训练学生对物理规律掌握的程度的。换句话说，也就是靠想象来认识物理规律，然后靠作图来进行分析、判断的。如“电磁感应现象”这一节，在学习“导体做切割磁力线的运动”这一内容时，可启发学生联想“右手拿镰刀割麦子”的情形。根据“右手定则”，磁力线方向（麦子）、导体运动方向（镰刀）、导体中感生电流方向（四指）的关系就十分明确了。从上述例子中可以看出，想象使学生头脑中出现一些超乎他们自己经验的形象。由于想象的材料来源于实践并与感知、记忆密切相关，因此教师应引导学生运用画图、识图、观察图表和模型等，来帮助学生对没有直接感知过的，或根本不能直接感知的事物，产生清晰的表象，以开拓学生的思路，扩大知识范围，促进学生想象能力的发展。

综上所述，观察物理现象和模型，进行各种物理实验，应用画图、识图的训练等，都是发展学生思维，提高学生能力的有效方法。

教学有法，教无定法。教学内容的确定受教材内容、学生基础、教师水平等方面因素的影响，不可能有一个简单的模式。教师应该把精力从单纯传授物理知识转到对学生综合能力的全面训练和培养上来，切实加强物理实验教学，充分发挥物理实验教学作为学生物理学习能力提升的抓手的作用。

参考文献：

[1]施良方，崔永郭主编.《课堂教学的原理、策略与研究》.华东师范大学出版社.

大学物理实验教学探讨 篇12

关键词：大学物理实验教学,创新能力,培养方法

《大学物理实验》是理工科大学生的重要基础理论课程, 为其学习专业基础课程和专业实验课程奠定了不可缺少的理论基础。《大学物理实验》以基本物理理论为指导, 同时通过典型的物理实验或设计性实验验证《大学物理》的理论知识的正确性。学生通过理论知识去理解实验原理、指导实验仪器的调试、解释实验现象;用理论知识去分析实验过程中的问题及处理实验数据, 同时实验现象及其结果也能加深学生对理论知识的理解, 为进行专业基础实验课程奠定基础, 对提高学生的综合素质、培养学生发现问题—分析问题—解决问题的能力、培养学生的创新精神与实践能力具有不可或缺的作用。大学物理实验教学不能只满足于让学生掌握基本的系统的实验技能, 掌握实验的基本知识和方法, 更重要的是培养学生严谨的科学思维能力、培养学生发现问题—分析问题—解决实际问题的能力、培养学生利用基本理论知识进行创新的能力。为了让学生在实验过程中锻炼以上能力, 我在此阐述了自己在实验教学中的点滴体会, 与大家探讨。

一、转变教学观念, 课堂以研讨为主

教师教学也应与时俱进, 转变传统教育观念中阻碍学生创造力发展的观点。学生的学习过程并非机械式的学习模式, 美国著名认知教育心理学家奥苏伯尔认为学生的学习主要是有意义的接受学习[1]。因此, 在教学过程中, 教师应以学生为中心, 变传授知识为主要目标为增长经验、发展能力, 调动学生研讨兴趣, 让课堂气氛变得生动活泼。课堂要做到研讨为主, 还要有学生与教师、学生与学生之间的互动, 互动应围绕课前预习遇到的问题、实验过程中遇到的常见的问题进行探讨, 问题最好是由学生提出, 或教师提出以往学生所碰到过的常见的问题, 并给予学生一个适当的思考时间, 不必急于解答。在学生思考问题的过程中应鼓励学生发挥主观能动性, 大胆推测与发表见解, 引导学生大胆想象, 积极思考, 主动探索。尊重学生的个性, 使每一个学生都能发挥自身的最大潜能。建立新型师生关系, 鼓励大胆质疑与创新。在传统的教育观念中, 教师不仅是知识的传授者, 而且是行为的楷模, 师生关系是命令与服从的关系。这种关系势必影

二、注重培养学生观察与分析问题的能力

学生在实验具体操作过程中常常会遇到各种问题。教师应鼓励学生大胆调试实验仪器, 并让学生在调试过程中仔细观察实验现象发生的变化, 根据实验现象的变化判断下一步操作, 并引导学生给予调试过程中实验现象的理论解释或形象的类比, 加深对实验理论及实验现象的认识, 逐步实现整个问题的解决。例如:大学物理实验中的示波器的原来与使用, 学生在示波器的调试过程中, 常常会碰到在示波器屏幕上调不出波形的情况。此时, 教师应该鼓励学生去调试示波器上的按钮, 并要求学生认真观察示波器屏幕上的相应参数的变化, 让学生根据示波器显示的参数, 分析问题的根源在哪里。譬如, 示波器屏幕左上角的时间分度极小, 左下角的电压分度也极小, 此时看不到波形信号, 则很有可能就是这两个分度值设置不合理。这一现象可以如此解释, 因为示波管中的电子枪单位时间内发出的电子数不变, 当时间分度与电压分度很小时, 相当于示波器屏幕上电子的线密度极小, 在波形的亮度太弱, 难以分辨, 还有一种可能就是被拉宽、拉高的波形没有曲线段落在示波器屏幕上。

三、立足于过程分析, 培养学生解决问题的逻辑思维能力

美国著名心理学家马斯洛认为人的需求层次由低到高分为5级, 其中最高级别的自我实现的需求中包含了人对创造力及问题解决能力的需求。学生在大学物理实验的过程本身就是一个解决问题的过程, 伴随着学生对科学方法的掌握和知识的建构而获得的快乐的情感体验。为了让学生得到这一解决问题的快乐情感体验, 教师在为学生解决问题的过程中应避免短时间内迅速膨胀式地传授知识, 应立足于过程性评价[3]。譬如, 示波器的原来与使用实验中, 学生费了很大工夫都未能将某一特定频率及振幅的波形调试到示波器屏幕上。此时, 教师可以与学生一起按照一定的逻辑顺序逐步分析和排除问题所在。可先分析问题是出在信号发生器还是示波器上, 并遵循从源头顺沿而下的顺序逐步排除, 如排除源头的信号发生器所发出的信号没有问题, 再来排除连接信号源与示波器的数据线是否存在问题, 分析示波器的设置, 在看不到波形的时候可以引导学生找到波形的中心对称线。至于怎样找到波形的中心对称线可让学生思考, 通常基础好的同学都能迅速地想到接地后输入信号被屏蔽在示波器上应该是一条直线。当学生想到这一点时, 教师可以及时肯定其观点并要求其调试垂直移动和水平移动键直至水平接地信号显示在屏幕中央, 继续有序地逐步分析排除, 直至问题完全解决。在解决问题的过程中, 学生得到了快乐的情感体验, 学到的不只是刻板的知识本身, 而是锻炼、强化了解决问题的思维能力, 更重要的是快乐的情感体验可以增强学生解决问题能力的信心。

四、加强学生对事物本质的认识, 培养学生的创新能力

大学物理实验的目的就是让学生通过具体的实验认识到物质的本质及物质之间联系的基本规律。教师通过大学物理实验, 有目的地加强学生对物质的本质认识, 有利于培养学生的创新能力。在光的干涉与衍射实验中, 让学生清晰地认识到光具有波粒二象性, 同时可以引导学生分析人眼日常所到的物体不同颜色是怎么产生的, 如果学生能够认识到颜色是反射的未被物体表面吸收的一定波段范围光波在人眼的视觉效果, 则说明学生对光的认识有了较深刻的理解。教师可以继续引导学生光的薄膜干涉现象, 并可引入一些具体的薄膜干涉的高科技应用实例, 提高学生认知结构可辨别性[4], 提高学生的兴趣。开拓学生的创新思维。譬如, 教师用光学变色油墨的具体应用为例, 将随身携带壹佰元人民币拿出来让学生观察纸币正面左下角的数字100, 让学生用不同的视角去观察该数字的颜色变化, 学生会发现正面看时颜色为绿色, 但倾斜一定角度就会发现颜色变为紫色, 让学生领悟到科技创新是对基本原理深入理解与巧妙应用。这样对开启学生的创新能力的天窗十分有用, 激励之余再要求学生深入查找光变色油墨的原理, 让学生更详细地理解这一原理的应用, 养成学生刻苦务实的钻研精神, 磨炼学生创新能力的心智。

五、结语

大学物理实验不仅可以让学生受到严格的、系统的实验技能训练, 掌握具体的实验技能和方法, 而且可以培养学生发现问题—分析问题—解决问题的具体实际应用能力, 培养学生的科学技术发展相适应的创新能力。

参考文献

[1]罗伯特·斯莱文著.姚梅林译.教育心理学理论与实践[M].人民邮电出版社, 2004.

[2]康丽华.高教研究.创造性思维在大学物理实验教学中的应用[J].西南科技大学, 2005, (3) , 30-32.

[3]张进福, 项华, 胡金江.双目的大学物理实验教学模式的探讨[J].教育与职业, 2011, 02, (5) :165-166.