大学物理实验课程

大学物理实验课程（共12篇）

大学物理实验课程 篇1

一、对大学物理实验课程教学现状的分析与反思

大学物理实验课程是高等院校的一门重要的基础科学实践课程, 其开设目的在于培养学生的科学素养、实践动手能力、创新能力、理论联系实际并适应科技发展的综合应用能力。过去传统的物理实验教学模式, 在一定程度上对培养我国20世纪的工作者起了重要作用, 但进入21世纪后, 以数字化为核心的信息技术高速发展, 计算机技术广泛应用, 人们的思维方式和工作模式也发生了相应的变化, 然而我们的大学物理实验教学由于长期受到教学理念、教学条件和师资水平的限制, 没能审时度势对其加以调整, 严重制约了学生的创新能力及科学素养的养成。具体表现如下: (1) 传统的“模仿式”教学模式依然唱主角, 严重阻碍了对学生创新能力的培养。 (2) 某些实验设备陈旧, 内容落后, 与时代发展脱节。 (3) 实验教学环境和内容过于单一, 缺乏多元化。 (4) 实验成绩评价方案缺乏科学性, 学生的主体地位和创新能力难以体现。

二、对大学物理实验课程教学的探索

下面, 结合我校物理实验教学的实际情况, 谈几点成功的体会。

1. 与时俱进, 转变教师教学理念

虽然高校实验教学改革的呼声已过多年, 但传统的“模仿式”教学模式依然根深蒂固, 实验教师的教学理念并没有发生实质性的改变。教师苦口婆心地详细讲解实验原理、步骤、操作的方法和注意事项, 学生盲目效仿, 完全失去独立思维的真正支配权, 更无创新能力可谈。时代在发展, 科技在突飞猛进, 教师必须具有强烈的责任和使命感, 高瞻远瞩, 更新教学理念, 不仅要让学生受到严格的、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, 更要通过学生理论联系实际解决实际问题的过程, 培养学生的科学思维能力和创新能力, 也只有在富有时代性的理念导引下, 才能不断研究、探索、改革、创新实验的教学, 培养出社会需要的高素质人才, 否则理念不改变而大谈改革与创新, 那只是一场空话。为了转变教师理念, 我校先后派多名教师到实验教学改革成功的院校学习, 请教育部职业技术教育中心研究所研究员姜大源、中山大学生命科学院副院长王金法教授等到我校做报告培训, 对转变我校实验教师的教学理念起到了重要作用。

2. 加大新科技实验设备的投入, 更新陈旧实验内容

随着新技术的出现, 有些实验设备和实验内容明显与时代脱节, 不能满足时代对学生素质培养的需求, 此时教师必须果断决策, 用新技术设备替换陈旧设备仪器, 同时更新相应实验的内容。近几年, 结合我校实际, 与我院特色专业———电气与自动化专业教师合作, 将传感器成功应用到实验中, 取得了良好的效果。如通过开尔文双电桥电路, 将电阻应变式传感器应用到测量金属丝杨氏模量的实验中, 通过测量金属丝电阻的办法, 测量金属丝杨氏模量, 此方法不仅克服了传统光杠杆放大原理测量杨氏模量存在的系统误差, 还减少了测量的直接数据, 克服了传递误差, 提高了实验的精确度, 同时又把当前应用较广的传感器新技术应用于实验, 拉近了学生与社会应用新技术的距离, 有助于培养学生的良好科学素质。

3. 拓展实验环境和实验内容, 变单一为多元化

传统的物理实验教学往往是三个固定———固定的时间、固定的地点、固定的实验。显然, 这种过于单一的教学方式, 与信息化高速发展的时代不相匹配, 拓展实验环境、丰富实验内容、加大设计性和综合性实验的教学也就成为实验教学改革的大势所趋。对此, 我校做了以下主要工作:

(1) 针对不同层次的学生重新整合实验内容, 将其划分为三大类别, 第一类为基础性实验, 即普通物理力、热、电、光等各部分的基本实验, 旨在培养学生的基本实验能力。第二类为综合性实验, 实验的内容涉及本课程综合知识或与本课程相关课程知识, 主要对学生进行实验技能和方法的综合训练。第三类为设计性实验, 教师根据教学要求提出实验目的和实验要求, 并给出实验室所能够提供的实验仪器设备、器件等实验条件, 由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能, 讨论并提出实验的具体方案、拟定实验步骤、选定仪器设备、独立完成操作、记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等。这样, 实验选择的灵活性, 不仅突出了学生的主体性地位, 更调动了学生的实验积极性, 取得了良好的效果。

(2) 利用计算机网络拓展实验环境, 开放服务性实验室。通过校园网, 建立专门的实验网站, 学生做实验前, 必须通过网络提前预习实验, 完成预习思考题, 对设计性实验写出设计方案, 并通过网络提交, 待老师审阅合格后方可参加实验操作。这样, 不仅克服了传统实验教学受到课堂、课时的限制, 将教学内容在时空上得到很好的延伸, 还调动了学生的独立科学思维, 提高了具体实验操作的效率。

4. 完善实验成绩评价方案

对大多数学生来说, 科学的实验成绩评价方案是学生完成实验并取得良好效果的指挥棒, 我们在传统实验教学成绩评价基础上, 除了关心其出勤、上课和实验报告外, 为了体现学生的自主性和创新性, 增加了课前预习的创新性评价、实验操作中的创新性评价、设计性实验设计方案独创性的评价等等。另外, 还增加了最后的操作考核, 考查所做实验的重点仪器或重要测量的部分实验操作, 随机抽签, 现场操作, 教师对照评分标准现场打分, 采取这种方式后, 学生对待平时实验操作的重视程度明显加强, 也改变了以前个别学生做完实验后还不知仪器怎样使用的糟糕境地。

大学物理实验教学改革是一项长期性的工作, 我们仅是取得了一点成效, 同时问题重重。改革创新是时代的要求, 物理实验教学的改革必定没有回头路, 也只有这样, 才能进一步提供给学生更广阔的平台, 激发他们的创新意识, 培养他们互助合作、求真务实的科学精神, 更好地服务于社会, 体现这一课程的价值所在。

摘要：大学物理实验课程是对高校学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课程。从目前大学物理实验课程教学的现状进行分析反思, 结合多年的教学探索, 分别从教师理念的转变、教学模式的改进、实验内容的更新和实验成绩考核的优化等方面进行了探讨, 目的在于不断提高物理实验教学的质量, 培养学生的科学素养和创新能力。

关键词：大学物理实验,反思,探索,创新

大学物理实验课程 篇2

一．大学物理实验的基本要求为：

（1）两次实验误差理论课，完成课后作业。

（2）除误差理论课程外，非物机学院学生应选做5个实验项目（物机学院学生选做7个）。

二．为了进一步培养与提高学生独立实验操作的能力，本课程采用开放式实验选课系统进行选课。在实验前，应先登录选课系统进行实验预约，应注意：

（1）实验前应先预约，预约成功后才可在预约时间到预约的实验室做实验，预约步骤为：登录，按《大学物理开放系统——学生使用》教程进行选课。

（2）预约实验后，若要撤销实验，最晚应在预约时间一周之前登陆选课系统撤销；若要在预约时间前一周之内撤销，应与任课老师或者管理员联系，征得同意才可撤销。

（3）预约实验后应按预约时间到实验室做实验，若有事不能来，应通过选课系统撤销实验或者向任课老师请假，否则按旷课处理，此项实验成绩以0分输入系统。

三．实验之前，应按照《大学物理实验》书中关于课前预习的有关规定做好预习工作。在每次实验课前，应将实验报告册交给教师检查实验的预习情况。若没有按规定完成实验的预习工作，则不允许做实验。

四．实验结束后，应按照《大学物理实验》书中关于实验报告书写的有关规定完成实验报告，并在一周之内交给该实验项目所在实验室的任课教师，逾期该实验报告视为作废（误差理论作业以班级为单位，交给误差理论的任课教师）。

五．《大学物理实验》总评成绩的构成比例如下：

总评成绩（100%）=误差理论作业（20%）+实验操作（50%）+实验报告（30%）。注意：若有两项或两项以上实验操作或实验报告未完成，则总评成绩视为不及格；若总评成绩不及格，则在下一年度进行跟下一年级重修。

大学物理教研室

大学物理实验课程 篇3

关键词：大学物理实验 教学改革 教学效果

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2012）12（a）-0080-01

《大学物理》这门课程包括两部分教学内容，即理论教学和实验教学，它是理工科院校的学生进入大学后所学的一门主要的专业基础课程，对后续专业课程的学习具有重要的铺垫作用。但是传统的教学模式存在很多问题，严重影响了《大学物理实验》的课程教学效果。作者结合在《大学物理实验》教学的体会，从考核方式、教学模式、理论与实验的教学顺序等方面对该课程实验教学环节进行了探索性改革，在一定程度上提高了该课程的教学效果。

1　传统物理实验教学中存在的问题

1.1　实验单组人数过多

由于本校实验教学资源有限，一般情况下，单个实验室内配置6套仪器供学生上课用，而理工专业的学生都要上大学物理实验课，因此，就存在仪器数量有限而選修学生人数过多的问题。加之前几年师资力量有限，因此，往往是一个组就有三十多个学生，平均一台仪器就要有五个学生，这样直接导致学生的动手能力得不到充分的锻炼，还有一些学生仅仅是记录一个实验数据后实验就草草结束。

1.2　理论与实验脱节现象严重

塔里木大学《大学物理》教学中一直沿用的模式是理论课开课两周后开实验课，即理论学习与实验同步进行，虽然实验课程的一些基本理论在高中已经学过，但是由于本校的生源主要是新疆地区，学生的物理功底相对较差，所以，实验课上往往是老师要用一半的时间去讲理论，留给学生动手的时间有限，在一定程度上影响了《大学物理实验》的教学效果。

1.3　考核方式过于单一

传统的大学物理实验的考核主要体现在实验报告的书写上。为了保证实验的效果往往要求实验报告中有实验预习部分，并且还对预习有着严格的要求，这虽然保证了教学的顺利进行，但是效果并不理想，主要是因为学生所谓的预习主要是抄写书本上的理论，对于仪器学生并没有提前进入实验室参观，所以还是一无所知。况且实验课程的考核以实验报告为主，因此，存在部分学生投机取巧的心理，实验不认真做，迟到早退现象较为严重，但由于实验报告书写认真，因此得到的分数并不低，而其实际动手能力却很差。

1.4　实验教学内容过于陈旧

大学物理实验的主要教学内容是验证性的实验，部分实验甚至是学生在中学做过的，并且是非常熟悉的实验，而到大学以后仍然要重新作一次。这样不利于培养学生的创新思维能力。由于学校教学资源有限，导致每学期教学内容基本不变。

1.5　教学方式过于单一

传统的物理实验教学主要是学生提前预习，上课的时候老师先讲基本理论，然后介绍实验操作，并且会手把手教学生每个实验步骤，学生仅仅是模仿或重复老师的动作罢了，根本就没有发挥其主观能动性。并且传统的教学方式是学生在上实验课以前没有见到仪器等实物，因此，对实验仪器的使用方法了解甚少，仅仅是通过老师上课时的介绍就做实验，难免会损坏仪器。

2　《大学物理实验》教学改革与实践

针对以上《大学物理实验》教学中存在的问题，结合作者多年的教学经验，对《大学物理实验》进行了以下几个方面的改革，并且取得了一定了效果。

2.1　单班多组制

单班多组制即把单班学生分成很多组，每组最多16人，平均2～3个学生一套仪器。这样既使学生的动手能力得到充分的锻炼，还有利于培养学生的团结协作能力。比如，在做拉脱法测液体表面张力系数的过程中，拉膜这一步的实验过程要求三个同学合作，一个同学旋动螺杆上面的螺钉使焦利氏秤上升，一个同学旋载物台下面的螺钉使载物台下降，另一个同学时刻看着三线对齐，如果三个同学配合不好，实验误差就非常大。其实很多的实验都要求协作，因此，单台仪器的人数不能少于三人，但也不能过多，否则学生的动手能力得不到锻炼，实验教学效果也不好。

2.2　先学习理论后进行实验教学

针对理论与实验教学脱节的问题，调整了理论与实验教学的顺序，即在教学周的第1～10周进行理论教学工作，第11周开始进行实验教学，大学物理实验内容以已经学过的理论知识为基础进行开设。这样实验课上老师就可以简单的介绍一下实验基本理论后直接进行实验操作，而不必花费大量的时间去介绍基本原理，大量的时间都留给学生自己动手；同时，进行该项改革后，学生在做预习工作时也能够得心应手，因此，实验课上就能有目的的去听老师的讲解。进行该项改革后，实验教学效果得到极大的提高。

2.3　科研与实验教学相结合

由于传统的实验教学内容单一，因此，老师的实验教案基本没有什么变化，学生的创新能力也得不到很好的培养，鉴于此，物理实验室将科研引入到日常的物理实验教学工作中，极大地提高了学生的学习积极性和主动性，同时科研能力也得到一定的锻炼。比如，用拉脱法测液体表面张力系数的实验中，传统的仅仅是测完室温下水的表面张力系数后实验就结束了，这种实验属于验证性实验。改革后，学生要研究温度、液体浓度及不同的添加剂对表面张力系数的影响，同时还鼓励学生就该实验的结果设想其可能的应用。这样一方面增加了该门课程的新颖性；另一方面充分锻炼了学生的科学思维能力和创新能力。

2.4　考核方式的改革

实验教学中学生处于主体地位，老师扮演指导者的角色，实验考核方式进行改革后，增加了根据学生的出勤情况的考勤分，实验操作过程中的实际动手操作分及最终对实验进行综合评定的实验操作考试分。考勤部分的增加减少了学生的迟到早退的现象；实验操作分促使学生重视大学物理实验的实践操作，人人都动起来，而不是部分学生做实验，部分学生在那里闲着没事干；实验考试部分由于主要是考核学生的动手能力，如果平时不动手自己做，实验考试时可能连相关的实验仪器都找不到，增加该部分内容后，促使学生更加重视大学物理实验，更加注重自身动手能力的培养。而对于平时实验认真，并且在平时的大学物理实验上课过程中表现非常突出，并且是有一技之长的学生则实行免考，这促使学生更加积极主动地去完成实验。

2.5　引入虚拟实验教学内容

大学物理虚拟实验要求在电脑上安装相应的软件就可进行相应的实验。该方法设备简单，对场所的要求也不高。进行改革后，要求学生在写预习报告时结合虚拟实验提前熟悉仪器及基本的操作规程和注意事项，这样学生在上实验前就能够做到心中有数，减少了仪器的损坏数量和程度，同时还提高了学生的实验能技能。

3　结语

大学物理实验课程 篇4

关键词：大学物理实验,评价方式,平时成绩

作为一门独立的必修基础课, 大学物理实验课程不但可以培养理工科学生的科学素养、探究探索能力, 提高理工科学生必备的动手操作和创新能力, 还可以潜移默化的培养大学生应具备的严谨、细致、好学等基本人格品质。所以, 大学物理实验课的成绩是很多企业招聘人才的一个重要衡量标准, 甚至是很多大学招收研究生的一个重要参考指标[1]。在教学实践中, 通过对实验过程的学习, 培养学生对物理原理以及现实生活中物理现象的思考和探索一直是大学物理实验教学的努力方向, 一种好的考核评价方法, 可以提高学生学习这门课程的兴趣, 所以说, 建立一套公平合理、客观准确的考核评价方法, 对大学物理实验课程来说, 显得尤为重要。

九江学院大学物理实验课程在全校近2000名理工类本科学生学完大学物理的下一个学期开设, 共48个学时, 上课时间为1-16周。根据学生以及课程的特点, 九江学院数理实验中心选取了力、热、电、光四个方向共16个实验项目作为本课程的学习内容。为了提高学生参与实验的积极主动性, 我们采取了大学物理实验课程成绩的多方面考核评价方法。

1 考核评价方法的构成

学生最终的大学物理实验成绩由两大部分构成:平时成绩 (50%) 和考试成绩 (50%) [2], 如图1所示:

大学物理实验首先上3个课时的误差分析相关理论, 在这节课中老师把实验中涉及到的误差相关知识, 以及实验结果处理方法, 评价方法, 不确定度的计算方法等都介绍给学生, 以便学生在做实验用到时有理可依。然后学生才可进实验室, 做不同的实验项目。老师在理论课上就把此考核方法及相关要求、纪律告诉学生, 以激发学生的学习积极性, 提高对实验学习的重视。

2 平时成绩的评价方法

平时成绩是学生完成16个实验项目的成绩平均值, 每个实验项目成绩按百分计, 包括考勤成绩10%, 预习成绩20%, 操作成绩50%, 数据处理20%, 学生保质保量的完成实验并且很好完成实验报告, 老师根据教学记录和实验报告打出每个实验项目的分数, 并把成绩录入到九江学院数理实验中心实验教学管理系统, 因每个实验教师带一个或两个实验项目, 而学生成绩最终只能出现一个成绩, 所以期末时, 老师要把系统里的各个项目成绩平均值导出录入学校教务系统, 最终给学生上传一个实验成绩。

(1) 考勤成绩

每个实验项目老师都会对应上课学生进行考勤, 任何学生不得以任何理由不上实验课, 如因特殊情况不能在应上课的时间上课, 要求这个学生必须找时间到实验室补课, 保证每位同学都要亲自操作, 有效做出实验。如有同学缺做16个项目中的任何一个, 即使交了实验报告也没有平时成绩, 更不能参加期末考试。

(2) 预习成绩

每个实验的预习都是非常重要的环节, 预习过程中学生要搞懂此实验的实验原理, 熟悉实验仪器, 了解实验步骤, 这能才能让学生在短短的3个课时中有效做出实验数据, 清楚实验原理, 思考生活中的现象和此实验的可能应用。所以实验预习分数占了比较高的比重20%[3], 并且要求学生一定要写出实验预习报告, 实验教师会在实验进行之前检查每位同学的实验预习报告, 做简单提问, 并评出等级。

(3) 操作成绩

实验课上, 教师简单讲解后, 学生单人单组进行实验。学生做实验的过程中, 教师在实验室里巡视指导, 并记录学生的操作情况, 主要考察学生实验的规范性, 调整仪器的方法, 做实验的步骤是否得当, 读数和记录数据是否科学合理等, 从操作过程中教师可以看出学生是否清楚实验原理;可看出学生探究态度是否严谨认真, 动手能力是强还是弱, 每个学生的实验数据都需教师签字确认并评出等级后方可离开实验室。

(4) 数据处理成绩

学生做完实验得到原始数据以后, 根据每个实验项目的不同要求处理数据, 因为数据处理计算过程比较繁杂, 学生可以当堂处理数据, 也可以带走实验数据课下处理, 但要求学生必须在一周内交上实验报告。老师批改实验报告时, 根据学生有效数字的取舍、计算结果中不确定度的表达[4], 相对误差的计算, 学生得出的实验结论和分析创新等信息给出数据处理成绩等级。

3 考试成绩

实验考试在学期末, 由数理实验中心办公室组织进行, 考试方式为办公室提前为每个学生从16个实验项目中随机抽取一个实验项目, 学生根据抽取的实验项目进相应实验室, 学生在实验室做完一个完整的实验, 当堂写出本此实验的实验报告。

3.1 理论成绩

采取闭卷考试形式, 要求学生写出随机抽取的实验名称, 仪器, 实验原理, 实验步骤, 方法, 实验数据处理过程, 实验结果的表达以及每个实验里面设置的问题延伸等, 这是仅仅操作考试难以达到和实现的。在理论考试内容中, 实验原理, 实验步骤、实验数据处理等属于基础分数, 不能很好区别学生的能力, 所以针对不同实验给出不同的延伸问题[5], 比如说, 在用拉脱法测量液体表面张力项目考试中, 我们就可以设定以下几个问题:

(1) 液体表面张力的方向为?

(2) 力敏传感器的工作原理是什么?

(3) 为什么金属环拉起的水柱表面张力为?

(4) 在金属环上拉的过程中, 数字电压表的示数如何变化?我们为什么不把数字电压表示数的最大值作为液体表面张力的最大值?

再如, 用绝热膨胀法测量空气的比热容比实验项目考试中, 我们可以设定以下几个问题:

(1) 如何检查系统是否漏气?如有漏气对实验结果有何影响?

(2) 绝热膨胀过程结束时如果关闭阀门过早或者过晚都会造成误差, 分别会使结果偏大还是偏小?并说明原因。

(3) 对该实验提出改进意见, 设计出一套新的实验方案。不同的实验项目考试中设定的这些问题分别都有难有易, 由此可以区别学生的不同程度, 使学生的成绩更加合理公平。

3.2 操作考试成绩

操作考试是考查学生实验素质和动手能力的最好方法, 学生在进行理论考试的同时, 因为要得到一个实验的实验数据, 所以要独立完成对此实验的操作。考试主要考查学生对仪器的熟悉情况, 是否很熟悉仪器的连接、安装、使用、调整和原始数据记录等, 监考老师都是由非常熟悉此实验项目的老师担任, 所以老师在监考的过程中即可以对学生的操作巡视打分。

4 考核评价方法的实践结果分析

平时成绩+考试成绩 (包括理论和操作两大部分) 这种评价考核方法, 是近年来我校数理实验中心对大学物理实验课程的评价考核方法。这种方式既考查了学生的理论知识又考查了学生的实验操作技能, 既有对学生每次实验的考查, 又有对学生期末的综合考评, 通过几年的实践证明, 这种考核方法极大的提高了学生学习物理实验课的积极主动性和自觉性, 改变了以往学生对物理实验课程不足够重视的情况, 使每位同学都能认真做实验, 认真考试, 成绩也有了较大的提高。最重要的是学生在学习的过程中真切的感受了到了学习的乐趣, 激发了他们探索的欲望, 从而提高了学生的观察能力, 动手能力和创新能力。

参考文献

[1]余雪里, 李端勇, 等.大学物理实验课的综合成绩评定[J].物理通报, 2010 (11) .

[2]朱红, 王伟.大学物理实验课程考核方式的探索和实践[J].实验科学与技术, 2011 (8) .

[3]储怡, 王艳丽.大学物理实验考核方法初探[J]牡丹江大学学报, 2011 (7) .

[4]张锐波.培养学生创新能力的物理实验考试模式[J]实验室研究与探索, 2012 (2) .

大学物理实验课程教学改革的研究 篇5

大学物理实验课程教学改革的研究

通过对传统物理实验教学不足的分析,结合大学物理实验教学实践,提出物理实验教学在教材、教学内容、方法和手段等方面的改革方案,以期提高物理实验教学效果.

作 者：沙金巧 范君柳 朱爱敏 作者单位：苏州科技学院,数理学院,江苏,苏州,215009刊 名：硅谷英文刊名：SILICON VALLEY年，卷(期)：“”(24)分类号：G64关键词：物理实验 教学改革 创新研究 素质教育

大学物理实验课程 篇6

关键词：物理实验；教学改革；创新能力

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）24-0076-02

物理实验课教学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。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。[1，2]郑州轻工业学院十分重视大学物理实验课程的教学和建设，物理实验中心为河南省实验教学示范中心。为提高物理实验教学质量，对课程的教学内容、教学体系进行调整和改革，将基础物理实验分为基础实验、提高性实验、综合性实验和课题型应用性研究实验，建立了新的教学模式，提高了学生的动手能力和实验素质。

一、实验教学定位与规划

大学物理实验是全校理工科院系各专业学生的一门重要的必修基础课。物理实验课程不仅为提高学生的实验基本技能打下了良好的基础，而且可以培养学生的思维方法、研究能力和创新精神。[3，4]更新教学观念，是深化教学改革的前提和保证；转变人才培养模式，是全面推进素质教育和深化教学改革的核心问题。根据高等学校人才培养目标要求，实验中心确立了实验教学理念和实验教学定位。

1.理念定位

将实验教学与理论教学相结合，通过物理实验更深入地了解和掌握物理学基本规律与原理；能力培养与素质提高相结合，强调严谨的科学态度，实验操作和实验报告都要一丝不苟。课程实验与工程训练、创新设计、科学研究有机结合，建立创新素质培养课题型物理实验。以学生为本，知识、能力、素质协调发展，培养具有实验创新能力的应用型人才。

2.地位定位

把实验教学作为提高教学质量、培养创新型应用人才的基础性工作，把实验室作为校内理工科专业学生基本实践能力和创新能力培养的主要基地。

3.目标定位

以省级实验教学示范中心为契机，面向应用、注重实践、强化能力、培育创新型应用人才；建设一支观念新、素质高、能力强的教师队伍；深化课程体系、教学模式、教学内容、教学方法改革。

二、实验教学改革

传统的物理实验教学，教学内容陈旧，教学方法和手段较落后，已不能适应新时期人才培养的要求。近年来，郑州轻工业学院物理实验课程教学改革一直在不间断进行，结合学院实际情况制定了适合自身特点的物理实验教学方案，并分步实施。

1.课程体系改革

郑州轻工业学院是以工科为主的学校，绝大部分专业为工科，涉及电气、自动化、机电工程、化工、计算机、食品工程、电子科技、材料等方向；学生的基础实验能力培养十分重要，对物理实验教学要求较高。物理实验课程结构必须以基础为核心，确保基础实验教学任务的落实和完成。在此基础上开出一定数量的综合应用性、设计性实验和研究探索性实验，以拓宽学生的知识面，激发学生的学习兴趣，启迪学生的创新思维，为基础和专业实验架起桥梁。主干课程结构的设置分为四个台阶：[5]第一台阶——基础实验部分。主要包括基础实验理论（实验误差和数据处理，占课程比例的10%左右）和基础实验（占课程比例的30%左右）。基础实验主要包括基本测量方法及基本仪器操作，多数实验项目以技能性实验内容为主，例如转动惯量的测量实验、分光计的调整使用实验等。第二台阶——提高性实验部分。占课程比例的20%左右。实验项目无论是内容还是涉及的仪器操作都高于基础实验，内容更为丰富，仪器种类增加，复杂程度有所提高，例如声速测量综合实验、霍尔效应实验等。第三台阶——综合应用性实验部分。占课程比例的20%左右。该部分实验为系列实验，内容以物理原理为基础，向近现代科学技术领域延伸。实验内容由浅入深，逐步渐进，涵盖了3～4个实验内容，进行系统训练，学时为10～12个，例如电光声光磁光效应实验、多用电表设计改装实验等。第四台阶——设计性实验部分。占课程比例的20%左右。在完成上述三个台阶层次的实验教学基础上，根据学生的知识水平和操作能力，选出4～6项设计性实验内容，学生可以根据自身专业特点和兴趣选取一项学习，从实验方案、资料收集、仪器选择、线路设计与制作到测试与数据处理全过程独立完成，每项实验学时为10～12个左右，例如热力学综合实验、电学综合实验、光学综合实验。在实验教学实施过程中，基础实验、提高性实验必做，综合性、设计性实验选做，形成基本实验分层次、综合设计性实验分专业、分系列的项目体系和教学模式。

除主干课程外，另设置有辅助性教学手段，主要包括：一是引入网络环境支持的计算机仿真物理实验远程教学系统。该系统有丰富的实验项目资源和良好的操作界面，是一种新型实验环境和教学手段。学生在任何时间和任一地点均可上线学习，全面开放，任意选择，是主干实验课程的有效扩展和补充，它可以帮助学生预习实验课程，深化教学内容。二是全面开放“物理演示与探索实验室”。学生可以随时进入实验室观察丰富多彩的实验现象，操作演示实验仪器，研究实验原理，提出演示实验仪器设计新思路、新方案等。三是开出部分近代与综合应用物理实验供学生自选。

2.教学方法与手段改革

转变传统实验教学观念：改变以教师为主体、系统讲解、全程指导、学生被动接受的教学模式，形成以学生为主体、全面开放实验室和实验项目、由学生自主选择、教师讲解、指导结合课堂讨论、发表见解等多形式的引导启发式教学模式。实施多元化实验教学方案：实验教学全面推行多媒体课件授课，增加信息量，丰富实验项目内涵。引入网络化仿真实验，提高实验预习效果及观察探索研究性实验，多方位、多角度提高学生的实验能力。全面推行网络选课：改变传统实验教学由教师统一分组、统一安排实验内容和时间的做法，在完成教学大纲规定学时的前提下，凡选做实验将全部实验由学生根据个人专业特点、兴趣自主选择，充分调动学生的学习兴趣和实验操作积极性。在实验教学中，充分利用各种工具软件进行自主实验设计，如MATLAB、Pspice、Labview等，这些工具软件是工程应用中的常用工具，使学生更好地理解设计参数对实验结果及设计结果的影响，加强学生对实验的理解，培养学生的工程设计能力。推行实验教学多元化考试方法：根据新的课程体系要求，制定科学合理的实验考试细则、每个阶段采取不同的考核方式和要求。第一、二台阶实验教学：实施实验基本理论和操作测试；第三台阶研究性物理实验教学：要求学生在完成系列实验后提交專题实验论文；第四台阶：要求学生提交设计性实验报告书（统一模板）及相关设计成果。

三、实验教学与应用实践相结合，提高学生创新能力

实验中心始终重视实验教学、科研和工程实践的紧密结合。积极组织优秀高年级学生和广大青年教师联合申报校内各种创新素质培养项目，并免费开放实验室各种仪器设备，激励学生和教师参与自主性实验的开发，充分调动学生学习的积极性，提高青年教师的业务水平。为了培养学生的工程应用能力和创新意识，让学生贴近工程实践，实验中心成立了“电子工坊”科技小组。由指导教师提出课题，例如“飞思卡尔”智能车制作、太阳能充电装置的研究等，让学生运用在实验教学中获得的基础理论和各项技能提出设计思路并亲自动手实现，激发了学生强烈的实践求知欲和主动思考、勇于创新的能力。

四、结束语

物理实验教学改革体现了以学生为中心，以专业为指引，因材施教，使学生的求知欲望得到了满足；利用基础实验提高了学生的基本实验理论和技术水平，利用高阶实验夯实了学生的专业实验基础，学生学有兴趣、术有专攻，最大限度地调动了学生的学习积极性和主动性，大幅度提高了物理实验的教学质量和学生的创新能力。这些有益尝试在省级实验示范中心申请过程中得到专家一致好评，并顺利获得立项。

参考文献：

[1]任洪梅.在物理实验教学中培养学生的创新思维能力[J].中国电力教育，2008，（2）：97-98.

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

[3]徐志君.面向21世纪物理课程改革和发展的思考[J].实验室研究与探索，1997，（5）：1-3.

[4]凌银海.自主物理实验的运行和作用[J].实验室研究与探索，2002，21（5）：26-28.

[5]吕斯骅.基础物理实验选题问题[J].大学物理，2006，25（5）：1-3.

大学物理实验课程 篇7

本文结合理工类普通本科院校的特点, 以我校为例探讨大学物理实验课程的一种考核办法。

一、课程安排特点

作为普通理工类本科院校, 我校的特点是实验室规模不大、学生数量较少, 学校所设实验数目多为与学校专业群相关的基础性实验, 课程为《大学物理实验 (上) 》、《大学物理实验 (下) 》, 分两学期开出, 每学期学时占总课时的一半。《大学物理实验 (上) 》课程设置主要为了培养学生的学习兴趣, 给《大学物理实验 (下) 》及后序课程打好基础而开设的基本操作实验及误差基本理论以及部分综合性实验;《大学物理实验 (下) 》主要为提高学生的知识综合运用能力而开设综合性、设计性、演示性及近代物理性实验。

二、考核方式探讨

根据学校教学特点和课程教学要求, 我校规定学生成绩一般由平时成绩和期末成绩两部分组成, 经过多轮尝试, 确定了平时成绩和期末成绩各占总成绩的50%的比例。平时成绩的50%包括考勤10%, 操作20%, 数据处理20%;期末50%根据《大学物理实验 (上) 》和《大学物理实验 (下) 》的课程内容设计不同的期末考核办法。这样的设计既可以督促学生在课堂上根据教师的指导认真动手实践、操作, 又可考查学生的实际独立动手能力以及知识的灵活运用能力。

1.《大学物理实验 (上) 》考核办法探讨。

针对第一学期的《大学物理实验 (上) 》课程内容和教学目的, 这学期末的考核办法是采用笔试+操作的闭卷考核方式, 要求学生在规定时间内同时完成笔试和操作部分, 其成绩由笔试 (50%) 和操作 (50%) 组成。笔试部分题型为问答、计算方式, 内容主要侧重于实验中常见仪器、实验原理、操作过程出现各种问题的处理、实验结果的不确定度计算等。如光杠杆的放大原理、直流单臂电桥检流计偏转问题的处理、长度、密度、体积等直接或间接测量物理量的不确定度表示。这样考核的目的主要是为加强学生课堂对于常见原理的回顾, 以及常见问题的故障的处理, 同时考查其测量结果的不确定度正确表示的相关计算, 这些都是《基本要求》内容的重要体现。操作考试主要侧重选取学生上课过程中能体现动手能力且操作易犯错误的实验做为考试内容, 这些内容通常为今后专业课学习和工作中联系非常紧密的实验。考试内容为课堂教学内容的一部分或稍作改动。考核方式采用不同的操作内容对应不同的实验台号, 考前让学生随机抽取实验台号, 进入实验室后在的规定时间内按照要求完成笔试和操作, 并作简单实验数据记录与处理;学生操作成绩由教师根据操作情况当场给出。教师评分标准分为:操作过程 (20%) 、实验现象 (15%) 、数据记录和处理 (10%) 、仪器的布局和仪器的整理 (5%) 组成。此外, 为提高复习效率, 采用提前一周公布操作考核实验名称, 并采用现场临时抽签决定考试内容的办法。这样可以让学生在有效的复习时间内有的放矢, 同时又避免了侧重一点而忽略其他教学内容的缺陷。这样设计的考核方法结合了《基本要求》规定和课程培养目标, 培养了学生实际动手能力和故障处理能力, 以及数据记录和有效数字的处理问题的能力。同时也考查了学生对于实验仪器的布局, 以及爱护实验仪器的道德品质。比如考查用三线摆测量刚体转动惯量, 学生既要掌握物理天平、秒表、游标卡尺的使用和水平调整的方法, 又要了解三线摆的工作原理, 掌握减小测量误差的方法, 同时练习掌握实验过程数据记录、以及有效数字记录和运算等问题。此外, 采用这种考核方法既兼顾学生平时表现和知识的最终应用, 又为《大学物理实验 (下) 》打下坚实的基础。此外, 还有示波器, 读数显微镜的使用等。《大学物理实验 (上) 》采用这种期末考核办法不仅可反映学生对知识的掌握程度和学习态度问题, 还能暴露出教师日常教学过程中的不足, 也能衡量教师的教学效果。通过抽样调查问卷显示学生满意度如下表:

2.《大学物理实验 (下) 》考核办法探讨。

针对第二学期的《大学物理实验 (下) 》课程内容, 这时期末考核办法是采用笔试加设计的开卷考核方式, 其成绩由笔试 (70%) 和实验设计 (30%) 组成。笔试 (70%) 主要考查学生的知识综合运用能力。题型涉及到问答、计算, 内容为学生知识的综合运用、实验过程中遇到的问题及数据处理等, 如声速测量过程中各种方法优缺点的对比, 等厚干涉实验中如果测量为牛顿环的弦长而不是直径对于测量结果的影响, 以及分光计的读数问题和有效数字的处理等, 这样的考查设计, 让学生在物理实验课上不只停留在学会怎样用仪器, 而且还要知道仪器的使用原理以及测量原理, 分析常见误操纵对结果的影响以及数据的处理方法, 等等。设计考查 (30%) 主要考查设计方案, 由于实际动手操作时间较长, 在有限的时间内完成实物的设计制作困难显然较大, 而且并不现实。但是在完成一个实验或制作的时候, 理论设计一个方案或制作过程是切实可行的。这通常考查会到学生的原理综合运用、设计思路、仪器及参数选择以及产品的制作过程等, 是一种综合性极强的考核办法, 充分体现了《基本要求》里面的设计要求。比如利用一个表头设计一个数字温度计, 要求学生设计电路测量表头内阻, 改装电压表, 温差电效应掌握, 此外还包括信号采集、放大, 以及温度计校正, 等等。考查出学生综合知识应用的能力、电路的设计能力、仪器仪表制作的一般过程, 一举多得。下表为调查抽样问卷学生满意度调查结果:

三、结论

本文通过实践探索出一种理工类普通高校大学物理实验课程成绩的考核办法。这种办法是采用平时和期末成绩相结合的考核方式, 兼顾不同阶段的课程内容, 设计不同方式的期末考核办法。该方法体现《基本要求》对于课程的要求, 兼顾到学生的平时表现, 能考查出学生的真实水平, 可以作为衡量教学效果一项有效措施。不足之处在于操作考试的实验室的准备、设备的维护、教师监考的工作量大, 考试周期长;适宜中等规模学生人数的学校采用。

参考文献

[1]教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会.理工科类大学物理实验课程教学基本要求[M].北京:高等教育出版社, 2011.

浅析在改革中的大学物理实验课程 篇8

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) .

新课程物理探究实验教学初探 篇9

一、实验探究要注重学生猜想能力的培养

牛顿说过:“没有大胆的猜想, 就做不出伟大的发现。”在探究活动中, 给学生创造机会, 鼓励和引导学生大胆猜测, 不管他们的猜想是否准确合理, 教师都要持肯定态度。培养学生的猜想要从最容易的入手。比如在探究串并联电路中电流的关系时, 猜想串并联电路中各点的电流有什么关系比较容易, 就让学生分组猜想, 然后探究实验相互讨论, 得出结论。又比如在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关时, 教师引导学生进行猜想, 学生猜想可能与压力大小有关, 可能与速度大小有关, 可能与摩擦面的粗糙程度有关, 可能与接触面的面积有关, 还猜想到了可能与质量大小有关, 可能与材料有关, 与密度有关, 与形状有关等。学生的猜想放得开, 通过实验探究进行验证得出结论。既培养了学生的学习兴趣, 也提高了他们的猜想能力和创造力。

二、变验证性实验为探究实验, 是培养学生主动获取知识、提高探究能力的重要方法

物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点, 能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景, 使学生感受颇深。但是很多实验学生根本看不清楚, 不同程度的限制和阻碍了学生智力和潜能的发展, 直接影响学生实验心理素质的提高, 也不利于培养学生主动探索物理规律的能力。而探究性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独特的作用。爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵”。因此, 在教学中把一些验证性实验变为探究实验更有助于学生综合能力的培养。在实验教学中, 要尽可能再现实验的设计过程, 多让学生思, 多让学生想:“为什么要这样做?”“换种方法行不行?”以此渗透物理思想, 启迪学生思路。

如八年级学“惯性”时, 按照教材, 教师采用传统的方法, 由教师设计教学过程:讲述———演示———讲述, 最后归纳小结。这种“独角戏”式的教学, 学生只是机械地接受, 兴趣和能力得不到培养, 以至于在今后教学中教师还要反复强调。利用现有的器材———钢笔、纸条、铅笔、橡皮等, 让每个学生直接参与教学, 亲自设计实验, 提出问题并加以实验, 让学生体会物体的惯性。这样的教学, 不再是死板的灌输, 而是自身的直接参与, 有效地激发了学生

营造充满人文关怀的物理课堂

张志平

(临城县教育文化体育局教研室, 河北邢台054300)

摘要:利用和开发各种课程资源, 营造灵活、开放、富有活力、智慧和情趣的学习氛围, 使学生在净化心灵、陶冶情操的同时, 高效掌握物理知识和技能, 在充满人文关怀的物理课堂中体验、成长。

关键词:创设情景;灵活开放;生成与发展;人文关怀;物理课堂中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1009-010X (2008) 01-0052-02

随着教学改革的不断深入, 新课标所要求的“让课堂充满生命活力, 让学生成为学习主人”这一思想已逐步深入人心。如何把思想观念的变革同模式与方法的变革结合起来, 如何处理好传授知识与培养科学素养、人文素养的关系, 是每一位课程实施者必需探索解决的问题。本文就努力营造富有活力、智慧和情趣的学习氛围, 使学生在净化心灵、陶冶情操的同时, 高效地掌握物理知识与技能

学习物理的兴趣, 学生的探究能力也得到了提高。

三、在探究实验中做好失败实验的原因分析, 培养学生分析问题处理问题的能力

在传统的教学中, 如果演示实验失败, 教学效果便会大打折扣。事实上, 众多的演示实验, 即使都由经验丰富的教师来操作也难免会有失败的时候。“失败是成功之母”, 教师应引导学生分析失败的原因, 帮助学生总结从失败走向成功的经验教训。例如:八年级物理中“探究固体熔化时温度的变化规律”, 这个实验失败率较高, 学生在几次失败后, 教师应及时引导他们分析失败的原因, 帮助学生探究出实验成功的条件与原来的不足。这对学生思想方法的促进比起教师只做成功试验要大得多, 教师从中培养了学生分析和处理问题的能力, 培养了学生从失败中进一步探究的能力。

四、开放实验室提高学生自主合作学习的兴趣

开放实验室就是在规定时间内将有关实验器材摆放在实验室, 供学生有选择地进行操作、探究。开放的内容一般包括:一些学生未能参与的课堂演示实验, 一些课内学生没有做好或做后有不同见解及有疑虑的学生分组实等方面略述拙见。

一、创设情境、融入经验、奠定基础

开学第一天, 拿到散发着油墨香的新书, 刚打开, 几乎所有的人都惊异于它鲜明亮丽的颜色、新颖活泼的版面、丰富有趣的图片。心理学的大量实验证明:色彩能通过视觉感知而影响人们的心理, 鲜艳的色彩会令人兴奋, 令人愉快, 加上充满情趣的漫画、照片等等, 教材本身就已对学

验或边学边实验, 一些配合课堂教学的系列实验或补充实验, 教材中安排的一些小制作、小试验, 小研究, 由教师命题、学生设计的实验及学生自行命题、设计的实验。由学生独立寻找和操作, 易于发挥学生的主观能动性。开放实验室可以让不同层次、不同需要的学生各得其所, 便于学生在宽松、自由的氛围中积极自主地动手和动脑, 提高学生的自主合作探究兴趣。

英国科学家阿姆斯特朗说:“实验总是以发现、以探究作为追求目标的, 实验在学校里是教授学生去发现的方法。”虽然物理实验中的现象和规律通常都是前人已经发现的, 但对学生来说却依然是未知的。因此, 在物理实验教学中, 教师应为学生提供良好的素材, 多角度地创造条件, 改进教学方法, 指导学生自主探究, 努力把发现的任务交给学生, 再让学生成为发现的主人, 让他们充分体验到智力劳动的艰辛以及科学发现的喜悦, 从而激发起强烈的探索精神, 有利于培养学生的探究能力。

摘要：新课程物理的显著特点在于变验证实验为学生探究实验。其宗旨是让学生通过探究活动, 积极主动最大程度地获取知识、训练技能、学到科学的研究方法、形成科学的态度和观念。能否让学生在参与探究活动中, 科学探究能力、合作能力、实验能力、信息搜集处理能力、实践创新能力得到发展和提高, 是当前新课程物理教学的关键所在。教师采取科学的态度和方法, 才是解决这一关键问题的重要途径, 才能事半功倍, 取得更佳效果。

新课程高中物理实验教学初探 篇10

关键词：新课程,高中物理,实验教学

实验教学是物理教学的重要组成部分。新课程要求重视学生的全面发展, 而物理实验教学能够提高学生的自主能力, 让学生亲自参与实验当中, 利于学生亲身体会、深入了解物理原理知识, 既让学生最大化的获取知识, 又培养了学生的观察能力、分析能力、动手能力、操作能力, 有利于学生素质的提高, 促进了学生全面发展。因此, 作为高中物理教师, 有必要也有义务在新课程背景下, 积极改进实验教学, 提高实验教学有效性。

一、重视教师自身素质的提高

正所谓“言传身教。”要想提高学生的素质, 首先要提高教师自身的素质。作为高中物理教师, 首先要提高自己的物理知识水平, 并着力培养自己的科学素养。在教学过程、尤其是实验教学中, 要亲力亲为, 不能敷衍了事。由于知识水平和实验技能的局限, 学生对一堂实验课的理解与创新是有限的。作为教师, 不但要做好每个实验, 还要研究实验与理论之间的联系, 并结合实际, 积极对实验加以改进, 努力引领学生进行“创造性学习”。与此同时, 教师不能眼高手低, 要有脚踏实地的精神, 从每一堂实验课开始, 从每一个实验开始, 把新课程背景下新的物理理念贯彻到实验当中。条件允许的情况下, 还应当对所做实验积极开展专题性研究, 培养教师对学术的钻研能力, 提高自身素质, 进而带动学生钻研能力、分析能力的提高。“教学相长。”在实验教学中提高教师素质, 更促进学生科学素养的培养, 促进学生全面发展。

二、要深入理解实验教学理念

要深入理解新课程中的理论观念, 贯彻落实新课程目标, 就要努力了解实验教学概念, 积极投身实验教学改革, 在实验教学中充分发挥主观能动性与创造性。所谓实验教学, 不仅仅指简单的示范和操作, 更不能片面追求短期成绩。实验教学以课堂演示实验为载体, 可以最大限度地克服原实验的操作的危险性、复杂性, 让学生们在有限的课堂时间里学到最多的知识与技能。同时, 具体的实验操作, 更是促进实验教学大力发展, 培养学生多项能力必不可少的重要途径。

三、要突破传统的教学模式禁锢

(一) 勇于探索、敢于质疑。

解决问题时只是对原有知识技能的简单应用, 只是朝着待解决的目标努力。而提出问题时则几乎完全没有参照, 是自己探索得到的, 体现的是创新性思维探索、扩展的能力。作为教师, 一方面要在课堂教学、实验教学中多创设情景、提出问题, 引导学生思考、锻炼学生思维;另一方面, 教师应当鼓励学生大胆创新、勇于质疑, 多提问、多思考。通过这种形式, 延展学生的思维深度, 锻炼学生的实验能力, 提高学生的科学素质, 促进学生的全面发展。

(二) 以往的实验演示课程教学形式过于单一, 往往局限于教师示范, 学生学习。

这种传统的教学模式在一定程度上禁锢了学生自我创新、动手能力的发挥。因此, 在新课程背景下, 在高中物理实验教学改革中, 教师应当更多的鼓励学生自我实践, 引导学生积极参与。例如在一堂实验课中, 教师可以仅仅只是创设一些简单的情景, 做一些简明的点拨示范, 而把更多的时间留给学生, 让学生对既定情景加以完善总结, 对实验过程进行科学合理的设计。只有这样, 把才能课堂交给学生、把主动权交给学生, 才能充分发挥学生的积极性、创造性。而当学生有疑问或出现实验问题是, 教师应当娴熟规范、标准科学地帮助、引导学生解决问题, 从而是一堂课的教学效果最大化, 不使学生出现知识盲点。

(三) 研究表明, 高中生求知欲强, 并且开始具有质疑的思想;

想象力较丰富, 而且具有有独立思考的能力;抽象逻辑思维开始发展, 有一定的发散思维的能力, 因此, 在高中物理实验教学中, 要想增加课堂教学有效性, 有效途径之一最大限度地激发学生的兴趣。在实验设计中, 要多选取跟学生的生活常识相矛盾、旧有认知相悖的物理实验。通过学生切身参与、激发学生好奇心理, 引起学生的兴趣, 从而激起学生探索的欲望。

(四) 以往的实验课程教学, 由于教师课前的充分准备,

知识理论、实验技巧的娴熟, 往往会轻易把各项实验在很短时间内做好。这本身是教师科学文化素质高的表现。但长此以往, 容易让学生形成迷信权威的思想, 凡事依赖教师, 而独立思考、自我动手能力会减弱。在新课程背景下, 贯彻落实高中物理实验教学改革, 就是要意识到就有教学模式的不足之处, 并积极予以改进。作为高中教师, 应当与学生共同探究, 共同改进实验, 在共同研究中融入到科学试验当中, 充分创新、发扬“合作探究”的教学模式, 有序高效地践行新课程实验教学改革。

四、要开展多种形式的实验教学

小组合作是充分发挥学生的主动性、创造性, 激发学生参与能力和探究能力的重要方式。对于一些物理实验的常规模式, 可以适度地进行一些改变, 以探究小组的形式, 来培养学生主动探索、积极发现物理原理、物理规律的能力。具体来说, 在高中物理教学过程中, 可以把一些探索性的试验进行分组, 让学生们进行分组实验, 各组通过不同的实验条件, 记录下自己的实验结果, 最后将结果加以分析比较。通过小组合作的形式, 一方面可以锻炼学生的动手动脑、观察分析、探索思考的能力, 另一方面, 也可以锻炼学生的合作能力, 增加学生的团体意识、合作意识、分工意识、奉献意识, 从而不但提高学生的科学文化素质, 还能增进思想道德素质水平, 一次有效促进学生的全面发展。

总而言之, 在新课程的背景下, 要肯定并了解实验教学的重要性, 积极领会其精髓, 努力激发学生的兴趣和积极性, 着力培养学生的观察力、动手力、创造力, 提高学生的探究能力与参与意识。要争取在高中物理实验教学中提高学生的科学素养, 促进学生的全面发展, 提高物理实验教学的有效性, 贯彻落实新课程的理念。

参考文献

[1]尤永清, 邵国庆.新课程典型课案例与点评[M].东北师范出版社

大学物理实验课程 篇11

【关键词】微课程；高中物理；演示实验；运用

物理学科以自然界中的各种物质结构、物理现象及规律为研究对象，其重要基础就是物理实验，但是现阶段高中物理的演示实验难以激发学生兴趣，没有充分发挥作用，导致教学效果不理想。“微课程”的引入弥补了课堂演示实验的种种缺陷，使实验现象清晰、明显地呈现在学生眼前，教学效果理想，使教学有效性大大提高。

1.运用微课程丰富学习资源，激发学生兴趣

微课资源主要是短时频与配套的辅助资源，通常仅占大约几十兆容量，而且可通过网络在线播放微课视频，教师与学生借助网络媒体即可在线学习，学生还能下载微课资源并将其保存至mp4、手机、平板、笔记本电脑等终端设备上，进行移动学习。物理基础、学习能力不同的学生均可根据个人需要在课余时间学习和复习知识，选择性强，在查漏补缺的同时也能巩固已学知识。比如，教师采用微课程放大磁感线、万用电表、量筒、天平等演示实验的演示过程，运用特写镜头向学生展示仪器的关键部位与重要的操作步骤，方便学生学习和掌握规范的操作方法，以及通过课后观看巩固知识、一些演示实验比较复杂、抽象，只观看一次学生很难捕捉到所有关键点，掌握程度不足，而学生下载微课后，就能在按照自身需求多次观看、深入学习，达到全面理解和掌握的目的。学生在以往的课堂教学中，主要的学习资源就是物理教材，在学习时以教师为主要知识来源。但微课程则可以为学生提供十分开放、丰富的学习资源，突破时间和空间的限制，学生能各取所需，有效学习。磁场、电流、声波电磁波等物理知识点比较抽象，学生无法观察或感觉到，教师的口头讲述也难以激发学生兴趣。微课程的引入可以形象化展示相关的信息资料，促进学生思维发散，并且可以向学生展示一些现象不明显或难以演示的物理实验，丰富学生的感性认识。

2.运用微课程呈现演示实验，提高教学效率

微课程的时间大约为10分钟，内容精悍，能够将演示实验高效、完整、成功地展示给学生，使教学有效性提高。比如，进行实验“光沿直线传播”时，要用激光灯对着充满烟雾的瓶子照射，从而将光沿直线传播的现象展示给学生。然而在课堂上教室已经存在较强的光线，学生在观察时现象比较不明显、不清晰，导致效果不理想。因此教师可提前选择光线适合的方向完成该实验，用摄像机、手机等装备录制实验过程，将其制作为微课，播放给学生，这样实验现象就变得十分清晰，便于学生观察。又如，在物理实验“测量电阻阻值”中，学生除了要能正确连接电路，还要准确读出电压表、电流表的读数，然而实验器材等因素会限制实验的进行，特别是后排学生会感到视角小，无法准确读数，所以实验之后难以掌握电压表及电流表的连接方法。为解决该问题，教师可通过微课程的方式呈现该实验，拉近镜头放大电压表和电流表的读数，采用慢镜头演示如何连接电压表和电流表，方便学生学习。这样学生在课堂上可以直接观看一次性成功的实验，而且可以清楚观察到关键部分，节约了无用时间，使教学效率大大提高。

3.运用微课程优化实验教学，实现交互学习

一些演示实验的现象虽然清晰，但产生实验现象的过程却很短暂或不明显，导致学生在完成实验后始终不明白為何能产生该现象，不清楚各物理量在实验中的关系。通过微课程教师可以将物理量的关系与变化细节通过动画、图片等形式展现出来，帮助学生深入理解实验原理、过程与结论。微课程还能使演示实验的可见度提高。决定演示实验能否成功的重要因素就是实验现象是否直观、明显，有时我们要定量分析实验结果，所以其精度必须满足一定的要求，然而实验操作、器材等因素都可能影响实验过程，降低结果的可见度，微课程则能在向学生呈现干扰最小时的实验过程，避免出现较大误差。同时，微课程还能用于展示和原子物理、分子动力理论等有关的演示实验，采用图片、视频等形象化原本抽象的物体，加深学生的理解与记忆。一些演示实验的物理变化或速度太快，其现象也转瞬即逝，学生难以捕捉。所以教师可利用微课程加以演示，并且适当调节实验进程，反复播放，方便学生观察。除此之外，微课程可以提高教学的交互性，增进师生、生生之间的交流和互动，当学生在学习中产生疑问时，既可以向教师求助，寻求指导和解答，也可以和其他学生共同讨论，攻克难题。而教师也能全面了解学生的学习情况，根据反馈信息调整教学进度，改进不足之处。

总之，在高中物理演示实验中灵活应用“微课程”，能够突破实验材料、条件以及环境等因素的限制，避免出现实验现象不明显、实验失败等情况，使实验教学的有效性提高，为演示实验注入源源不断的活力与生命力。而且通过“微课程”开展演示实验，能够提高教学的实效性与针对性，促进学生个性发展，提高学习效率。

大学物理实验课程 篇12

随着数值计算软件的不断发展, 利用数值模拟的方法对大学物理与实验课程中的物理模型进行数值模拟引起了物理工作者的关注[3,4]。其主要过程为从物理问题抽象出数学模型并结合相应的数值方法, 便可以得到可视化的结果。Matlab作为一款功能强大的数值计算软件, 具有操作简单、语言自然、数值模拟和可视化功能强大等特点[5], 深受广大教学和科研工作者得喜爱。

本文将以杨氏双缝干涉课程内容为例, 利用Matlab软件对杨氏双缝干涉进行数值模拟, 并讨论不同物理参数对干涉条纹的影响, 从而建立了大学物理与大学物理实验课程之间的桥梁。

1 杨氏双缝干涉规律及光强计算

1.1 杨氏双缝干涉规律

如图1所示, 1S和S2是两个相干光源, CO是S1 S 2的垂直平分线与x轴相交于坐标原点O, S1和S2距P点的距离分别为1r和2r, 其中S1 S 2=d, CO=D (D>>d) 。

从图中可以看出, 两列相干光的光程差δ为:

其中, 1r和2r分别为:

在θ角很小时, 光程差近似为:

根据干涉加强或减弱的条件可求得明暗条纹的位置以及明暗条纹的间距Δx

1.2 光强计算

若两列相干光在空间某点合成, 其合成光强I可以表示为[6]:

其中, I1和I2分别为两列相干光的强度, 为两列相干光的光程差。若I1=I2=I0, 则

2 模拟结果

本节将根据上节中的杨氏双缝干涉规律和光强计算公式对杨氏双缝干涉实验进行数值模拟。其中光强进行了归一化处理。

图2给出了不同波长时干涉条纹的比较, 其中屏与双缝的距离D=1.0m, 双缝的宽度为d=2mm, 图2 (a) 和图2 (b) 中波长分别为λ=589.3nm和λ=689.3nm。从图中可以看出, 两幅图中的干涉亮纹和干涉暗纹均是等间距的, 并且图2 (b) 中的干涉亮纹 (干涉暗纹) 宽度比图2 (a) 中的干涉亮纹 (干涉暗纹) 宽度要大一些, 这是由于图2 (b) 中的波长大于图2 (a) 中波长的缘故;此外, 从图2中还可以看出, 光强的最大值和最小值分别出现在干涉亮纹的中心位置和干涉暗纹的中心位置。

图3给出了不同缝宽时干涉条纹的比较, 其中屏与双缝的距离D=1.0m, 波长λ=600nm, 图3 (a) 和图3 (b) 中缝宽分别为d=1.5mm和d=1.8mm。从图中可以看出, 图3 (a) 中干涉条纹宽度要大一些, 而图3 (b) 干涉条纹的宽度要小一些, 这说明狭缝宽度越小, 干涉现象越明显。

图4给出了不同屏与双缝间距离对干涉条纹的影响对比图, 其中波长λ=589.3nm, 双缝的宽度d=2mm, 图4 (a) 和图4 (b) 中屏与双缝间距离D=1.5m和D=3m。从图中可以看出, 屏与双缝间距离越大, 干涉条纹宽度越宽, 干涉现象越明显。

图5给出了其中一条狭缝S2被一厚度为6.6×10-6m, 图5 (a) 和图5 (b) 中折射率分别为1.38和1.58的玻璃片覆盖后的干涉条纹, 其中波长λ=589.3nm, 双缝的宽度d=2mm, 屏与双缝间距离D=3m。从图中可以看出, 中央明纹的位置发生改变, 图5 (a) 中干涉条纹位置不再关于x=0对称, 而发生了相对移动, 因而其光强也不再是对称分布;而在图5 (b) 中中央明文恰好变成了暗条纹, 因而光强在x=0处恰好为零。

3 总结

笔者通过大学物理与大学物理实验课堂教学, 发现两者在课程教学方面存在着脱节的现象, 学生也将大学物理和大学物理实验当成“两门”课程来学习。针对工科高校学生普遍具有较强的工程能力以及较好的计算机基础, 基于现行简单、易学的Matlab软件, 对大学物理中的杨氏双缝干涉实验进行了数值模拟, 讨论了波长、缝宽以及屏与双缝间距离对干涉条纹的影响, 此外, 还以课程中的难点为例, 分析了狭缝被不同折射率的玻璃片覆盖时的干涉条纹。通过以上结果发现, 数值模拟的手段不但可以建立大学物理与大学物理实验课程之间的桥梁, 而且可以激发学生的学习兴趣、丰富课堂教学手段, 使复杂的物理概念和模型变得直观、形象、易于理解。

参考文献

[1]税正伟.通过实践延伸教学强化工科大学生的物理素养[J].西南石油大学学报 (社会科学版) , 2011, 13 (5) :122-126.

[2]任学藻.大学物理现代化教学研究与实践[J].西南科技大学高教研究, 2007, 1:61-62.

[3]陈怀琛.Matlab及其在理工课程中的应用指南[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2007.

[4]郭立新, 李江挺, 韩旭彪.计算物理学[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2009.

[5]张志涌.精通MATLAB6.5版教程[M].北京:北京航天航空大学出版社, 2003.