专业物理实验

专业物理实验（精选12篇）

专业物理实验 篇1

大学物理实验是高等学校的一门必修基础课, 它在培养学生严谨的科学态度和工作作风、提高学生的动手能力, 独立分析、 解决问题的能力以及加深对物理理论的理解等方面均起着十分重要的作用[1,2]。物理是一门以实验为基础的自然科学, 实验在物理学中占据及其重要的地位。 然而通过对一些高校的调研以及教学实践表明, 大学物理实验教学效果却有一定下滑趋势。学生学习兴趣下降、学习目的不明确、动手能力差, 教师教学方法单一、内容陈旧及考核模式落后等都是影响教学效果的主要因素, 这些在非物理专业大学物理实验教学中体现得更加明显。因此, 分析影响大学物理实验教学效果的原因, 提高大学物理实验教学质量, 使其更加有效发挥其教学价值, 一直是理工科院校进行大学物理实验教学改革过程中需要探索和思考的问题。

课堂教学活动是由教师的教和学生的学所组成的“双边”的“教”与“学”的活动。 实验教学过程中也是如此, 教师的“教”和学生的“学”均是实验教学活动中的主体, 教师是“教”的主体, 学生是“学”的主体, 因此任何一方出现问题均会影响到实验教学的效果。

1 大学物理实验教学中学生“学”的主要问题

大学物理实验教学一般流程是由实验指导教师先介绍和讲解实验目的、实验原理、实验内容等, 然后由学生独立动手操作, 完成实验报告。从学生“学”的角度而言, 目前主要存在的问题有如下几个方面。

1.1 实验预习态度不端正, 预习报告抄袭严重

目前很多高校为了使更多的学生在有限的时间内完成实验, 实验前一般都要求学生进行实验预习, 完成实验预习报告。 实验预习一方面可以提前使学生对实验有一定了解, 从而在有限的课堂实验中提高学习效率, 获得更好的实验效果;另一方面学生可以通过预习发现问题, 带着问题在课堂及实验操作过程中加以解决, 进而加深对实验的理解。 但是, 由于学生对实验预习的认识度不足, 重视程度不够, 缺乏主动学习的积极性, 预习报告基本上是草草了事。

实验原理是实验的重要组成部分, 也是物理实验中最重要、最基本的一环。它包括知识原理、装置原理及操作原理三方面内容。然而大多数学生在预习时抄袭课本中的实验原理, 甚至不加以理解原封不动的照搬书本上的文字, 忽略了重要的实验原理图及公式, 或者实验原理图上丢三落四, 对公式推导过程不理解。 说明学生在实验预习过程中态度不端正, 认识程度不够, 大多数学生认为只要会实验操作, 得出实验数据, 完成实验报告就算完成完成了本实验, 觉得实验预习没有必要。 学生这种错误认识不仅会养成敷衍了事的学习态度, 学习目的不够明确, 而且还会影响实验教学的效率和教学的质量。

1.2 实验主动性意识薄弱, 动手能力差

大学物理实验课程赋予了学生更多的自主学习的机会, 能够有效的提高学生动手能力的一门基础课程。 然而, 由于很多学生习惯了中学的被迫学习方式, 动手能力差, 在大学物理实验过程中就不知所措, 再加上没有养成良好的学习习惯和学习动力, 主动意识薄弱。 认为实验与所学专业关联不大, 在以后的工作中也不适用, 觉得做实验就等于在浪费时间, 容易产生“应付对待”、“依赖老师”及“消极应对”等错误认识。

1.3 实验数据处理重视程度不够, 随意性较大

实验数据的准确性及数据处理的好坏是实验考核需要考虑的重要因素, 因此其重要性不可忽视。但是, 目前许多高校由于实验基础设施落后、师资力量不足等原因, 无法达到一人一台实验设备或小班授课的要求, 这样教师对学生的实验操作及实验结果的考核比较困难。大部分学生认为只要得到了实验数据, 进行了简单的处理就万事大吉, 对实验数据的处理重视程度不够, 随意性较大。

2 大学物理实验教学中教师“教”的主要问题

2.1 教学方法单一, 缺乏灵活性

当前, 大学物理教学一般采用预习、实验、写报告三步来进行[3]。大学物理实验教师教学依旧采用传统的“填鸭式”、“注水式”教学模式:实验课前, 老师实现安排好实验内容, 准备好实验仪器;课上, 老师详细讲解实验原理和操作步骤及注意事项。教学过程中的实验项目运行每次都按部就班, 教师依然是课堂的主体, 学生的主体作用没有得到很好的体现, 只是被动的参与者。 这种灌输式教学方式不利于学生独立思考及创新能力的培养, 也不利于学生动手能力的提高, 违背了大学物理实验教学的目标。

2.2 教学内容陈旧, 缺乏针对性

实验教学内容绝大多数是经典物理的实验内容, 每年的实验内容变化不大, 并且主要以验证性、模拟性及纯测量性实验为主。实验没有充分体现出与现有科技的联系, 这样就降低了学生对物理实验课的兴趣及积极性。另外, 全校所有学生做的实验内容均一样, 缺乏专业与专业之间的区别, 降低了实验与专业的联系, 缺乏针对性。容易让某些专业学生觉得实验与本专业无关, 降低了对实验课的重视度。

2.3 考核模式落后, 缺乏创新性

现有的实验考核一般包括课前预习、 课上实验及数据处理三部分。 老师根据学生的预习报告、实验操作过程及实验结果进行评判给分。 但是, 这种落后的考核模式存在很大的弊端:实验预习过程中, 老师只能看到学生文字性的实验预习报告, 无法对每位学生预习程度进行评判, 仅仅根据字面上的完成情况来判断具有很大的片面性;实验过程中, 由于学生多, 师资力量不足, 往往采用大班或中班形式授课, 教师无法对每位学生的实际操作动手能力进行考核, 也存在较大的片面性;实验结果作为实验过程的最后考核之一, 有的老师过于强调了这一步, 往往忽略了学生实验动手能力的培养, 对实验教学的改革有一定的负面作用。

3 改善非物理专业大学物理实验教学的建议

针对以上非物理专业大学物理实验存在的实际问题, 提出以下改善实验教学模式、提高教学质量的建议。

3.1 提高学生对大学物理实验的认识, 激发学生的实验兴趣

提高教学质量, 加强实验教学, 首先要从观念上改变对实验教学的轻视;其次要建立结构合理的实验教学和实验管理队伍。 对于学生而言, 兴趣是实验教学最好的催化剂。 老师在实验教学中应从激发学生对实验的热情, 在教学中要结合物理学发展史有目的的讲解几个著名实验的设计思想、实验结果和历史沿革, 增强学生对大学物理实验的认识。另外, 让学生意识到生活质量的提高离不开科学技术的发展, 科学技术的进步离不开物理知识的应用, 增强学生对物理实验与科技、生活的联系, 激发学生学习物理实验的兴趣。例如, 在《测定不良导体导热系数》的实验教学中, 老师可以结合生活中的实际例子进行讲解:为什么北方家里的暖气片要使用金属材料, 盖大楼所使用的外墙保温材料为什么使用泡沫材料或多孔材料, 这些均与材料的导热系数有密切联系。

3.2 注重大学物理理论知识及专业与实验的相互关系及衔接

高校开设大学物理实验与大学物理课过程中, 应充分考虑物理理论知识与实验的衔接关系, 尽量不要出现“大学物理实验先行, 理论知识滞后”的现象。理论知识先行, 有利于提高非物理专业学生在物理实验过程中对实验原理的理解, 同时通过实验加深对理论知识的巩固, 避免大学物理与大学物理实验出现“两张皮”。

对于非物理专业学生开设的大学物理实验, 应充分结合各个专业的特征, 有选择的进行实验项目, 尽量做到学有所用, 用有所需的目的。一方面, 加强了专业与物理实验的联系, 另一方面也减轻了学生对非本专业知识的理解障碍, 提高了学生做实验的热情。例如, 电子专业主要是培养学生系统地掌握电子信息技术的基础理论和基本技能, 因此对于本专业学生, 可以压缩力热实验的比例, 适当加大电磁学实验的难度, 增加光纤传输技术实验、液晶电光效应、示波器的原理及使用等实验, 加强物理实验与电子信息技术的联系;对于化学专业及材料专业的学生, 可以选取物理实验中与化学、材料科学联系密切的一些领域, 如热力学实验 (不良导体的导热系数的测定, 固体、液体比热容的测定等) , 材料学实验 (磁滞回线的测量, 介电常数的测定等) [4]。

3.3 完善和加强对学生的实验能力及教师的实验教学考核制度

建立合理科学、准确有效、具有可操作行的考评办法及考核制度, 发挥考核对实验教学的推动作用, 调动学生的实验兴趣及教师的教学热情, 是提高物理实验质量的重要环节。

对于学生而言, 建立和完善的日常实验操作成绩考核及期末实验综合考试考核制度。 日常实验操作成绩包括实验预习、实验操作及实验报告三部分成绩。期末考试测评包括可以通过笔试和实际操作两部分。 通过这样的考核方式不仅可以考核学生的实际动手能力, 而且可以考核学生将所学的理论知识与实验结合的能力。

对于教师而言, 建立和完善学生测评及专家组考核的制度。 学生测评采用问卷调查的形式进行, 将学生对上课老师在课堂上的教学满意度进行测评, 可以在一定程度上评判教师的授课方式是否合适、授课效果是否达到预期;专家组考核采用听课形式进行测评, 通过专家组对授课老师的课堂教学的评价及反馈, 不仅可以起到考核授课教师的作用, 而且还可以让授课教授充分认识到实验教学的不足, 积极改进, 对后期的实验教学起到很好的推动作用。

4 结束语

大学物理实验是大学物理教学中的一个重要组成部分, 它在培养学生严谨的科学态度和工作作风、 提高学生的动手能力, 独立分析、解决问题的能力以及加深对物理理论的理解等方面均起着十分重要的作用。 目前的大学物理应在提高大学物理实验认识度、更新实验内容、改善教学方法、建立和完善教师与学生的考核制度上进行改革, 以适应目前的知识更新趋势, 充分激发学生的学习热情和学习兴趣, 提高教学质量。

摘要：大学物理实验作为理工科学生必修的一门基础实验课程, 在加强学生素质教育、培养创新能力及提高学生的动手能力上有着其他学科不可替代的作用。针对目前非物理专业大学物理实验教学中存在的问题, 结合学生“学”及教师“教”的角度进行分析, 对非物理专业大学物理实验教学进行了积极思考与探索。

关键词：非物理专业,大学物理实验,建议

参考文献

[1]吕斯骅, 等.新编基础物理实验[M].北京:高等教育出版社, 2006.

[2]於黄忠, 倪新蕾.大学物理实验教学中素质教育的思考[J].中山大学学报论丛, 2007, 27 (7) :16-18.

[3]沈璐.理工科高校大学物理实验运行现状及改革对策[J].科技视界, 2015, 32:65-66.

[4]曹猛.非物理专业大学物理实验课程改革的研究[J].中国电力教育, 2010, 9:132-133.

专业物理实验 篇2

物理化学实验在化学化工类专业中处于非常重要的位置，是本科层次化学化工类专业学生实验技能、实验综合能力和综合素质培养提高的重要部分。与其它化学实验课程不同的是，物理化学实验更侧重于定量地解释化学过程的规律，所采用的实验方法更加多种多样，涉及到热、电、光、声、磁等物理方面的内容较多。长期以来我校的物理化学实验教学存在突出的问题有：(1)由于受到传统教学观念、思想的束缚和教与学地位认识不清，实验教学始终摆在一个单纯配合验证理论教学的从属地位上，成了理论课的附庸课。(2)学生对实验课的重要性认识不够，积极性差，课前不预习，课上不思考，缺乏探究意识，认为实验课总归会过关的，有时候老师也没有把知识的学习、能力的培养、综合素质的提高放在实验教学的第一位。(3)实验内容过份侧重学科训练，实验功能单一，主要是验证性实验，缺少综合性、设计性实验，学生学习兴趣低，应付了事。(4)学生实验挫败的心理素质差，在实验中，若出现“异常”情况和实验失败时不能冷静地分析原因，寻求解决问题的办法。这些现状导致学生实验能力培养与训练的削弱以及抑制了学生主观能动作用和创新能力的培养，因此传统的物理化学实验教学模式很难适应社会对高级人才素质的要求，为了提高教学质量，培养探索精神和创新能力，提高学生学习的主动性，我们对化工专业物理化学实验教学进行了改革。

1调整实验课程结构，优化实验教学内容

由于长期以来在物理化学实验教学中，通常较多重视的是实验课程的显性功能，例如验证化学理论、训练化学实验操作、学习有关数据的处理方法等，而对训练学生的实验观察能力和创造能力重视不够，缺少培养学生创新精神和解决问题、分析问题的能力，因此，必须从物理化学实验课程结构、实验教学内容等方面进行改革与整合。

1.1调整实验课程结构

打破物理化学实验教学隶属于相应理论课程开设的传统模式，实验独立设课，构建新的物理化学实验课程体系，新的课程体系是以物理化学的基本原理为基础，以学生的实验能力为核心，以训练学生的实验技能与操作为主线而建立。

1.2优化实验教学内容

物理化学实验内容分成四大部分：(1)实验基本理论与技术讲座;(2)基本试验的训练;(3)综合试验;(4)设计试验。并以先基础，再综合，后设计的实验课程设置模式，这样可以实现对学生循序渐进，灵活多样，因材施教的教学新模式，提高了学生的综合素质和实验技能，培养学生的科学思维能力和创新能力。

目前我校物理化学实验可开设的实验数目一共有13个，改革前，必做的实验为10个，改革后必做实验为10个，选做实验3个。选做实验由实验指导教师向学生提供实验题目、与实验内容有关的知识点、实验的目的意义和现有的实验条件、本实验方法和手段在未来科研开发中的一些具体应用等，激发学生的学习热情。然后学生根据实验指导教师提出的要求进行查阅文献，了解目前国内外相关实验的测试方法和手段以及研究进展。学生通过对收集到的文献进行科学分析对比，提出自己的见解。并且每位学生在此基础上制定一个较为完整的方案，虽然学生设计的实验方案不一定合理、科学，也不一定跟现有的实验条件相匹配等，但是教师可以把学生组织在若干小组内，进行讨论，公开收集到的相关信息，并根据现有的实验条件，探讨其方案的可行性，通过多方案的对比分析，选出大家认为较为合理的方案。在整个讨论过程中，教师的作用是给予适当的指导。这样可以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力和创新能力。

2改进教学方法，采用现代教学手段

长期以来，大部分物理化学实验教学采用灌输式教学方法，简单落后，教师对实验的各个细节完全交代清楚，因此学生不知不觉就产生了一些依赖老师的思想，很多学生在课前预习只是一种形式，为了完成老师布置的任务而将实验内容抄了一遍，葫芦画瓢来模仿，甚至根本就没有通过大脑思考，无法调动学生的主观能动性，学生感到枯燥无味，积极性和创造性得不到发挥，也满足不了实验教学对学生创新能力培养的要求，因此必须对传统的教学方法和手段进行改革。

2.1部分实验“先做后讲”

在实验课教学过程中，我们根据不同专业的学生特点和实验内容进行调整教学方法。对于那些实验原理、实验所用的仪器及实验内容较为简单时，可采用“先做后讲”的方法。即教师在实验前不先讲解实验内容，实验操作等，学生在做好实验预习的基础上直接进行实验，最后，教师根据实验的情况进行总结和解析。因此，如果学生没有做好预习，是很难按计划完成任务的。预习与否、预习态度和质量决定实验的成功与否。因此，该方法可以促使学生主动预习实验内容。由于实验是学生自己实施进行，且在相互讨论的基础上自己进行推断，从而大大激发了学生的学习兴趣。

2.2设计实验“开放式”

在传统的化学实验教学中，由于大多数实验以教科书按部就班地进行，学生按教材上所写的实验步骤做完一遍，交上实验结果，教师通过将学生的实验结果与标准结果比较进行实验成绩评定。这种教学方式在化学化工人才的实验知识和实验技能的培养过程中也发挥过重要作用。但这种教学模式很难做到因材施教，不利于培养学生学习的兴趣，难以激活创新思维。因此我们通过对设计实验开放式教学来解决这个问题，并在开放式实验教学课中，改变强调一次性获得准确结果的观念，允许出现误差或失败，让学生从失败中学习，通过重复实验达到实验教学的要求。对实验课时长，难以在课内重做，可在课余时间进入实验室训练。开放式实验，有利于对学生因材施教，有利于学生个性发展，也有利于培养学生对化学实验的兴趣。几年的实践证明，学生对开放式实验教学方式比较欢迎，普遍反映学习效果较好。

2.3教学手段“现代化”

尽管实验教学本身就是直观教学，但由于物理化学实验仪器水平较低，仪器数量不足;人力投入不够和教学效果不理想等原因，因此还是要重视现代化教学手段的运用，特别要重视计算机多媒体在物理化学实验教学的`作用，使学生学习和掌握更多的仪器使用和操作技术，更深刻地理解实验原理和数据处理方法。例如通过多媒体课件，向学生较系统的讲授数据处理和误差传递、真空技术、温标及测温技术、电工电子技术、常用仪器、实用电路及线路分析、常用配套电极的制备方法等，通过物理化学实验技术知识讲座的开设加强了学生对有关基础知识、基本技能的掌握。此外，实验数据处理能力也是物理化学实验非常重要的一部分，加强这一能力的培养，我们既要学生注意实验过程中数据记录与整理，更要注意实验后的数据分析与处理。随着计算机的普遍应用，可以使用计算机处理实验数据。物理化学实验中最常见的数据处理是实验数据作图或对实验数据计算后作图，然后线性拟合或非线性曲线拟合求得需要的参数，用Origin软件在计算机上很快完成。如“液体饱和蒸气压的测定”、“一级反应——蔗糖的转化”、“丙酮碘化反应速率常数的测定”、“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”、“氢超电势的测定”、“粘度法测大分子化合物的分子量”、“固体比表面的测定”等实验用线性拟合的方法。

2.4考试方式“多样化”

改变以往物理化学实验成绩主要根据实验报告成绩和期末笔试成绩来评定的方式，建立“注重平时、能力为主，兼顾理论，口笔结合”的综合考核办法，其中课前预习、实验操作、实验态度、独立工作能力、仪器保护及损坏情况、环境卫生及实验报告等内容，记入学生个人学习档案，作为平时成绩，占总成绩的40%;期末进行笔试、实际操作、口试三结合的考核办式，分别总成绩的20%。笔试主要注重于实验原理和实验数据处理方面的内容,实验操作和口试是在实验室当场抽签进行，把学生做过的实验事先做了一些改动后，然后制成卡片让学生随机抽取，抽到哪个实验，卡片上设有口试题，在学生实验操作过程中就口试题进行解答。通过严格的成绩考核，不只是为了给学生一个学习成绩，也是该课程最后一次实验技能进一步强化的巩固过程，有助于加强学生综合素质的培养。

3结语

专业物理实验 篇3

[摘 要]物理化学实验作为理论课教学的辅助手段，综合了化学领域中各分支所需要的基础研究工具和方法，是化学实验科学的重要组成部分。通过分析东北大学应用化学专业物理化学实验课程中存在的问题，对物理化学实验课程设置进行了改革，采取增加新的实验项目、改革实验方案、重组实验内容以及开设大型、综合性实验等措施。教学实践证明，重新设置后的物理化学实验课程有助于培养学生的科研素质，能提升学生的实践技能，对培养科研拔尖创新人才有重要意义。

[关键词]应用化学专业；物理化学实验；教学改革

[中图分类号] O64；G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）02-0145-03

物理化学是东北大学应用化学专业的学生在完成了无机化学、分析化学的学习之后，继续修学的又一门化学基础课程。[1]物理化学实验作为理论课教学的辅助手段，综合了化学领域中各分支所需要的基础研究工具和方法，是化学实验科学的重要组成部分。[2]学生能通过实验验证所学的理论，巩固和加深对物理化学原理的理解[3]，提高对物理化学知识的灵活运用能力，这有利于培养学生严谨的科学态度和创新精神[4]，为后续课程的学习打下坚实的基础。因此，科学合理地设置物理化学实验课程内容，对构建完整的化学基础课程体系、提高学生的培养质量至关重要。[5]

一、应用化学专业物理化学实验课程存在的问题

应用化学专业的特点决定了其对物理化学实验内容深度、广度和综合度的要求不同于材料、冶金、成型、环境、生物工程等其他专业。东北大学化学实验中心为辽宁省级实验教学示范中心，为使学生能系统学习并掌握各种物理化学基础实验研究方法，便于教师在教学过程中实时掌控实验进度和学习效果，实验中心为应用化学专业单独开设了两个学期的物理化学实验课程，而且取得了丰硕的教学成果。

然而，随着科学技术的发展以及社会对应用化学专门化人才素质要求的提高，过去曾经被师生们乐道的一些优秀的实验项目已经无法适应当前的需求。表1中分别列出了过去和现在为东北大学应用化学专业开设的物理化学实验项目。通过调查研究，我们发现过去制定的培养计划主要存在以下两个方面的问题。其一，由表1可以看出，大部分的物理化学实验为验证性实验，研究性、综合性实验较少。这显然不利于培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。其二，过去物理化学课程体系中理论课与实验课的课时比例为2∶1，即理论课课时是实验课的2倍。教学研究表明，虽然通过理论课的学习，学生可以掌握较多的理论知识，但由于实验课时较少，学生的动手能力较差，对实验室的各种基础仪器设备的使用方法不能完全掌握，因此学生很难将所学到的各种实验知识融会贯通，这对其以后的学习和工作是十分不利的。而且由于实验项目较少、内容不新颖等问题，学生对物化实验课的重要性认识不足，普遍存在重视理论课学习而轻视实验操作训练的现象，缺乏主动学习实验技能、掌握实验技术的积极性。因此，亟须对物理化学实验课程的设置进行改革。

二、应用化学专业物理化学实验课程设置改革

（一）增加新的实验项目

为培养学生的动手能力和提升学生的综合素质，在东北大学教务处的大力支持下，根据培养科研拔尖创新人才的需要，我们重新修订了应用化学专业的培养计划和物理化学实验教学大纲。大幅提高了实验课时在物理化学课程体系中的比例，将理论课和实验课的课时比由原来的2：1调整为1：1；实验项目也由原来的12个增加到了现在的22个，并允许学生选做其中的20个实验。原教学大纲中设置的实验项目中属于热力学模块的实验较多，而属于电化学和化学反应动力学知识模块的实验较少。在教学过程中我们发现，由于学生对后两个模块中的实验项目接触较少，缺少理论联系实际的机会，所以对相关知识掌握得不好。因此，在修订物理化学实验教学大纲时，除保留原有实验外，还增加了10个实验。其中包括热力学模块实验项目1个，电化学模块实验项目3个，化学反应动力学模块实验项目5个，界面与胶体化学模块实验项目1个。增加了新的实验项目后，物理化学实验教学内容在各个知识模块间的分布变得更加合理。通过物理化学实验课程的学习，学生不仅能加深对理论知识的理解，还能开拓视野，提升综合运用理论与实验知识的能力。

（二）改革实验方案

除了增加新的实验项目以外，我们还对原来的一些实验项目进行了重新设计，以使实验方案更加合理。例如“表面张力和接触角的测定”实验，原来的实验方案是通过测定毛细管的半径和水压计的压差值，再利用气泡最大压力法中表面张力的基本公式计算出水的表面张力。这种实验内容比较单一，学生做实验的兴趣不高。通过反复的测试和调整，我们将实验方案修改为测定一系列浓度不超过0.1mol·L-1的正丁醇水溶液的界面张力，再根据吉布斯吸附公式计算溶液表面的吸附量以及正丁醇的横截面积。实验内容调整后，学生普遍反映对界面张力的性质、表面自由能的意义以及界面张力和吸附的关系了解得更透彻了。再例如“冰点下降测分子量”实验，原来的实验方案是分别测定水和浓度为0.3%的尿素水溶液的凝固点，再计算出尿素的分子量。由于尿素溶液浓度比较小，虽然选择的溶液满足稀溶液的条件，但测出的水与尿素溶液的凝固点之差不明显。为了加深学生对溶液凝固点降低这一概念的理解，提高学生对这个物理化学现象对人们生产生活所产生影响的认识，经过多次对比实验，我们最终确定将实验中所用的尿素溶液浓度提高到1%，从而使测得的凝固点降低值达到0.3℃左右，实验现象明显，获得比较好的实验效果，达到了预期实验目的。

（三）重组实验内容

针对物理化学学科的特点和应用化学专业学生培养的需要，我们对一些物理化学实验内容进行了调整。保留并整合了一些基础性实验以培养学生的基本操作能力。同时也拓展了一些经典实验内容，将不同的知识点联系在一起，使学生在实验过程中能灵活运用所学的物理化学知识。例如在新增加的实验项目“临界胶束浓度的测定”中，除了用电导法测定不同浓度的十二烷基磺酸钠的电导率以确定其临界胶束浓度外，还增加了临界胶束浓度的另一种测定方法——界面张力法——的内容。在实验过程中，学生们采用两种不同的实验方法确定相同表面活性剂体系的临界胶束浓度，加深了对表面活性剂溶液性质的理解，同时还对两种不同的实验方法进行了实际操作和比较。再例如在“原电池电动势的测定”实验中，我们采用电位差综合测试仪取代了原来使用的电位差计和检流计，显著缩短了实验过程中仪器调试占用的时间，并增加了新的内容以充分利用这些节余下来的宝贵时间。经过对实验内容的重新设计和组合，学生在测定了以铜/硫酸铜为半电池构造成的原电池电动势后，还可以继续测定不同温度和不同浓度的硫酸铜水溶液对溶液电导率的影响，进而分析对原电池电动势产生的影响。因此，重组后的“原电池电动势的测定”实验已经成为一个综合性较强的实验，而不再是一个简单的验证性实验。通过对这个实验的训练，学生可以对理论课中学到的电化学热力学基础知识有比较全面且深入的理解。

（四）开设物理化学大型综合性实验

为培养应用化学专业学生的综合素质和科研能力，从2003年开始，我们又将物理化学基础实验与教师科研成果相结合，面向应用化学专业本科学生开设了一套大型综合性实验——聚苯胺的制备、表征及性能测试。这个大型综合性实验总共包括6个子实验项目：聚苯胺的化学法制备、聚苯胺掺杂-反掺杂性能研究、聚苯胺的电化学法制备及电化学性能测试、聚苯胺电化学催化性能研究、聚苯胺气敏性研究、聚苯胺在不同pH值的酸溶液中的电化学响应。学生完成这个大型综合性实验需要24学时。在实验前，我们要求学生独立查阅相关文献资料并设计出完整的实验方案，经与指导教师讨论确认后，才能通过网上预约确定实验时间并进入实验室做实验。学生在独立完成全部子实验项目后，应按照通用的学术研究报告标准写出综述报告，并对实验过程中发现的现象及出现的问题开展分组讨论。数年的实践结果表明，这项综合实验的设置，不仅使学生熟悉了多种电化学实验仪器和设备（例如，四探针电导率测试仪、电化学工作站以及CHI软件）的使用方法，还对导电有机高分子材料有了一定的了解，有利于培养学生综合运用知识、独立解决实际问题的能力，并为学生将来从事科研工作打下了基础。

三、课程设置改革后的成效

近几年来，通过对物理化学实验课程不断研究和改革，不仅提升了学生的实验操作技能，提高了学生做实验的主动和积极性性，而且培养了学生严谨的科学态度和创新精神。实践证明，重新设置后的物理化学实验课程有助于培养学生的科研能力，对培养科研拔尖创新人才有重要意义。

[ 参 考 文 献 ]

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[5] 王军，杨冬梅，霍玉秋. 创新型人才培养模式下的物理化学教学研究与改革[J]. 大学教育，2015（5）：99-101.

专业物理实验 篇4

大学物理实验课是高等院校理工科专业的一门非常重要的专业基础课程, 同时也是对大学生进行全面素质教育过程中的一门重要课程。开设这门课的目的:一是培养和提高学生观察和分析实验现象及理论联系实际的工作能力;二是系统地培养和训练学生进行实验的基本方法和基本技能, 使学生学会正确使用基本物理仪器, 掌握基本物理量的测量原理和方法, 掌握用物理实验来验证理论的方法;三是学会正确处理实验数据和分析实验结果, 提高科学实验的能力。然而, 通过学生的实验报告和各种形式的教学讨论会所反馈的信息, 我们发现学生“学”的兴趣并没有随“教”的投入而成比的增加, 相反的, 学生对实验课的学习兴趣表现出明显的下滑趋势。为此我们进行了一次较全面的物理实验教学质量分析和实验兴趣调查。

1 高等院校学生对物理实验课兴趣的调查研究

1.1 调查的方法与范围

采用问卷调查的方式, 对我校2006、2007级非物理专业 (化学、数学、生物、计算机) 师范类本科学生348人进行了调查, 返回有效问卷324份, 占调查学生总数的93%, 调查结果基本反映出了客观情况。

1.2 调查研究的内容

为了能够更加详细地了解和分析非物理专业学生物理实验课兴趣的情况, 针对一系列的相关问题, 我们有针对性地对学生进行了问卷调查。

2 调查结果分析

对学生返回的问题答案, 我们进行了统计和分析, 从统计表中具体的数据和大量的反馈意见, 大致得到了以下的结论:

2.1 学生对视觉性较强的实验, 如“金属丝杨

氏模量的测定”、“利用气垫导轨验证弹性碰撞”、“用旋光仪测定液体浓度”、“利用示波器观察李萨如图形”等实验表现出非常浓厚的兴趣, 这也是多年来很多届学生所表现出的一个共性特点, 即学生对多感官参与性实验的学习兴趣非常浓厚。所以, 我们应该利用学生的这一特点, 在物理实验中使“看”、“听”、“动”等多种能力协调发展, 更好的提高学生的实验积极性。

2.2 有63%以上的学生希望多开设一些和他

们本专业相结合的跨专业综合性实验, 减少纯物理理论验证实验所占的比重。通过平时对学生的了解, 我们发现非物理专业学生对物理课程学习的兴趣之所以一直很低。这主要是因为大学物理课本身是一门理论性很强的课程。并且, 物理实验对课程理论知识、专业背景和数学计算能力都有一定的要求。这使得许多非物理专业的学生对物理实验课望而却步, 很难以饱满的精神来完成实验。从而导致实验课学习兴趣低下, 教学效果不佳的结果。那么, 如何引导和培养学生对基础物理实验学习的兴趣?

2.3 超过三分之二的学生对计算机仿真物理

实验表现出强烈的学习兴趣, 这使我们高兴的看到大学生对现代科学知识的渴望, 对高层次物理实验的兴趣是非常强烈的, 同时也是对实验设施加大投入的教学改革措施的肯定。但是, 另一方面也说明现代大学生计算机操作能力的加强, 也导致了他们实验技能水平的下降。

2.4 学生的学习兴趣与教师的指导方式有着

密切的关系。从调查结果中可以看到, 教师对学生的严格要求、耐心指导以及成绩认定标准的提高等等, 都会对学生的学习兴趣的增强起到积极的作用。

3 教学改革与实践

经过多年连续的大学物理实验教学改革与实践, 目前已基本对非物理专业本科学生科学实验能力的养成得到了一些很有价值的经验, 对学生实验积极性的培养起到了非常积极的作用。

3.1 改造传统实验, 尽可能的调动学生多感官的参与性与协调

对一些传统的以测量为主的实验进行改革, 大量引入定性与半定量因素, 省去一些枯燥的内容, 从而提高学生的实验积极性。例如, 用迈克尔逊干涉仪测量光波波长就是一个非常典型的以测量为主的实验题目, 要求学生读出移动至少500个连续条纹时反射镜的移动距离, 从而计算出光波的波长。虽然实验的精度较高 (结果可达四位有效数字) , 但是内容相当枯燥, 学生常常会读数读的头昏眼花, 因此学生的实验兴趣很低。现在对实验内容和要求稍作调整, 要求读数从500条减少到100条, 且只做一组, 利用节省下来的时间, 让学生仔细观察迈克尔逊干涉条纹和牛顿环条纹的异同;思考如何利用迈克尔逊干涉仪研究等厚干涉条纹等等。结果发现, 学生并没有因为实验要求的降低而轻视实验过程, 相反的恰恰因为只测量一组数据, 反而做得更加仔细。这样, 既学会了仪器的使用方法和操作规程, 还避免了因主观上的疲劳而引入的测量误差, 更重要的是还极大地丰富了实验内容, 使学生深层次地掌握了仪器的原理。非常有效的提高了学生实验的积极性。类似的实验还有很多, 如拉伸法测量金属丝的杨氏模量、拉脱法测量液体表面张力、落球法测量液体的粘滞系数等等。

3.2 素质教育先行, 改革传统教学项目, 大量开设跨专业物理实验

通过平时对学生的了解, 我们发现非物理专业学生对物理课程学习的兴趣一直很低。那么, 如何找到物理学和非物理专业的切合点?如何通过这些跨专业的边缘学科领域引导学生对物理学产生浓厚的兴趣?如何培养学生对基础物理实验学习兴趣?这许许多多的问题不仅是每一位物理教师当前必须思考的问题, 而且这也给我们提出了一个新的研究课题:基础物理实验学习兴趣培养的途径在哪里呢?答案是, 开设跨专业物理实验一定是一个好办法。

大量开设跨专业物理实验是一条提高学生学习兴趣和实现素质教育的较好途径。首先, 开设跨专业实验课程有利于实现素质教育。其次, 由于跨专业物理实验具有知识面广及多学科综合性优势, 而与一般的科普性教育相比又具有较深的专业知识和技术, 因此不但可以开阔学生的知识面, 也可以使学生受到较系统专业化的训练。

3.3 加大实验设施的投入, 更新实验设施

在普通物理实验中, 很多实验还在使用传统的, 几近淘汰的仪器, 学生对此类实验都表现出明显的兴趣不高。对于这种情况, 更新实验设备, 大量采用新型实验仪器, 通过学生对于新仪器强烈的驾驭心理, 可以有效地提高学生的实验积极性.

3.4 合理利用多媒体资源及广阔的网络空间

21世纪是信息化高度发达的知识经济时代, 如何合理利用丰富的多媒体及网络资源是任何一个学科都不可小视的大课题。在实验教学过程中, 我们必须思考如何有效的利用这些资源。例如:在传统实验中, 有两个环节是必不可少的。一是实验前的预习报告;二是实验后的数据处理和回答问题。虽然, 这两个环节对于掌握原理和完成实验的重要性学生都很清楚, 但是在实际操作中真正用心完成的少之又少, 大多数学生都是简单的抄袭教材和计算器加图纸。并没有真正起到预习和复习思考的作用和效果。现在我们把实验准备做了一些补充和改革, 充分利用物理仿真实验和网络实验课件。这样既促进了学生多感官参与性的协调发展, 又提高了学生计算机的操作能力, 可谓“一举多得”。

结束语

随着实验教学改革的深入和教学设施投入力度的不断加大, 实验教学制度、教学方法、评分标准和评价体系将会更趋完善。正如北京大学赵凯华教授所说的那样:“面对层出不穷的科技新花, 物理实验作为一门基础实验, 不可能, 也没必要亦步亦趋地跟踪和反映所有的科技新成果, 需要的是给学生驾驭这些新知识的信心和能力。”

摘要：通过对近几年我校非物理专业本科学生大学物理实验课学习兴趣的详细调查, 发现学生对传统物理实验的兴趣明显下滑, 而对半定量和定性实验、计算机仿真实验等表现出很高的学习积极性。对非物理专业物理实验课兴趣培养作了一些尝试, 提出了一些新的教学改革设想。

关键词：非物理专业,学习兴趣,物理实验,教学改革

参考文献

[1]孙彦清, 赵升频.大学物理实验[M].西安:陕西人教出版社, 2003, 8.

[2]杨述武.普通物理实验[M].北京:高等教育出版社, 2000, 5.

精彩的实验物理实验改进 篇5

改进初中物理实验，使之易于操作，突显实验所蕴涵的“思维”教育教学功能，既可以直观的展现、示范抽象的思维方式，又可以训练学生，避免思维“惰性知识”的形成，让思维的理论和实践循环往复，螺旋上升。

实验一：静摩擦力方向的判别是学生普遍感到的难点，其主要原因是学生日常生活中缺乏这方面的感性认识，难以想象两个相对静止而有又相对运动趋势的物体接触面间的情况。教学中，可以取两只鞋刷，使刷毛相对地叠放在粗糙的台面上，水平推上面的一只鞋刷，可以看到上、下物体间刷毛形变的方向相反，由此可推想出上、下物体所受静摩擦力的情况。这样，就给学生提供了一个表象思维的模型，化抽象为形象。学生对于静摩擦力的产生、方向等问题“茅塞顿开”。

实验二：为了形象、生动地做好热效应实验，在教学中只需用一段电阻丝绕成螺旋状，把一根火柴置放于螺旋导线之中，然后接通电路即可。在短时间内火柴就可以燃烧起来。说明电流具有热效应。此实验具有两大特点:其一，简单易做，效果显著，在很短时间内无须电阻丝发红便可看到火柴着火燃烧，不必用手靠近试触;其二，具体生动，直观明了。该实验全体学生均眼见为实，一睹为快，激发了兴趣，起到了事半功倍的效果。

实验三：为引证大气压强存在做“水杯-纸片”的实验，很多教师简单的把纸片盖在装满水的杯口再倒过来，实验做完即了事，让学生目睹了一个“理所当然的事实”，“没有什么好想的”。重新设计这个实验教学时，让学生在观察的过程中带着问题，对“纸片在什么条件下能掉下来”进行对比观察，分别演示水杯盛满水杯口向下和向侧面，盛少量水和不盛水，在盛满水的薄纸片和厚纸片，尾部开口的水杯与不开口的等多种条件下纸片变化的情形，进而引导学生对实验结果与条件关系的深层全面的对比分析，进而总结概括出现象的本质规律。

实验四：演示浮力的产生时，将矿泉水瓶底剪去并瓶口向下，从上面放入两个乒乓球。因为瓶身不大，两个乒乓球会一个在下堵住瓶颈，另一个在上。左手持瓶身，右手从上向里倒水，由于下面的乒乓球堵住瓶颈，水只能向下渗漏。随着瓶内水的上升，上面的乒乓球浮在水面上也随之上升。下面的乒乓球尽管在它的周围和上面都是水，却没有上浮。1

如果用右手堵住瓶口，渗漏的水很快充满了瓶口和瓶颈之间，下面的乒乓球的底部也会浸没在水中，它会立即“卟”地上升到水面。至此学生对浮力产生的认识会“水到渠成”。

实验五：分别在两块木块的两侧装上弹簧测力计，放置到粗糙的水平桌面上对拉，以此演示拔河胜负的决定因素。学生读取示数，不难发现，中间一对弹簧测力计示数相等。可见拔河胜负的决定因素不是彼此给予对方的作用力，学生很快会改变思考角度，对每块木块进行受力分析，对两块木块的整体做受力分析，从而明确木块整体移动的物理本质。教师再适时的提出问题，拔河中动力从哪儿来呢？学生就会彻底地弄清楚拔河胜负的决定因素，也会有根据地去指导自己增加取胜的把握。

实验六：鸡蛋在浓盐水中的悬浮实验，就可以反其道而行之，先配置足以让鸡蛋漂浮的浓盐水，演示悬浮时只需缓缓加入清水即可。这是因为鸡蛋的重力和浮力绝对的相等是很难做到的。靠每隔2-3秒钟向液体内添加少许浓盐水去调节液体的浓度很难实现和维持悬浮，而配置了浓盐水后可先使鸡蛋漂浮，再缓缓加入清水，这样稀释的是上层盐水，鸡蛋所受浮力随即减小，于是下沉。但是鸡蛋在没入下层更浓的盐水过程中，容易得到一个平衡点，实践证明这种方法简单易行效果好。

实验七，在做凸透镜成像的实验中，在基本完成规定的实验要求后，可以提出这样一个问题：如果透镜被遮挡一部分，其成像有何变化呢？要求学生不要急于动手，而是先进行推测或猜想。学生的兴趣就会油然而生，有的认为“不成像”，有的认为“只有半个像”，有的认为“不变化”，等等。学生通过对问题的推测，在动手实验前后，不管自觉还是不自觉、或多还是或少，都会经历观察、思考、分析、对比、检验、归纳等一系列思维活动，此时教师恰到好处的点拨，引导学生对问题进行系统的思考，而结果一旦受到实验的检验，知识间的联系得到增强和固化，形成相应的知识组块及其可感可知的物理模型，思维的力量与作用不言而喻，收到“意想不到”的教学效果。

实验八：“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验，在矿泉水瓶中装半瓶水，盖上盖，先把底部朝下放在沙上，再把瓶倒转过来放在沙上，探讨“压力的作用效果跟受力面积的关系”。在矿泉水瓶中装满水盖上盖正放或倒放在沙上，与前一次实验比较，探讨“压力的作用效果与力大小的关系”，实验简单易行，效果明显。

以上就是我在实验教学过程中几个曾经改进过的实验，介绍给大家，希望得到大家的批

几个初中物理实验的改进、意图及其效果

成武县汶上集镇初级中学 袁邵坤 2010年8月10日 11:00 王凤娟于10-8-10 13:29推荐静电演示实验值得借鉴。

物理教学要重视实验教学，这样可以帮助我们对知识的理解，在平时授课时，我发现一些更适合自己实际教学的改进实验：

1、视眼与远视眼的矫正演示

在做凸透镜成像实验时，学生有一些剩余的时间，为了利用这一点时间，为下节课做准备，我要求学生在成像清晰的时候，将光屏前移一点，然后用凹透镜放在凸透镜前观察看到的现象.接着又将光屏后移，要求他们用桌上器材不移动光屏来得到清晰的像。在此基础上，下一节讲近视眼与远视眼的矫正，教师做一演示实验就能很好解决这一难点。

2、探究物体的浮沉条件的实验

用身边熟悉的器材完成一个小实验.一个小铁钉在水中下沉,而大木块在水中上浮,大木块比小铁钉重的多,这样就克服了学生头脑中重的物体下沉,轻的物体上浮的观念.有的学生认为铁钉的密度大才下沉,木块的密度小才上浮,可引导学生利用一个废牙膏皮做实验, 废牙膏皮的密度没有变,空心时能浮在水面上,揉成一团后,在水中下沉,说明密度不是决定浮沉的条件

3、静电演示实验：

让实验者站立在一块较厚的（最好在5厘米以上）干净干燥的泡沫塑料上；用一只手与放在桌子上干净干燥的泡沫塑料块摩擦数下，人体就带了电（人体与泡沫塑料摩擦起电的效果很好。只要人不与其他导体接触，人体上的电荷就不会跑掉，人就成了一个带电体）；用带电的手去接近放在桌面上的乒乓球，球就向手滚过来，并能追随着手运动。这说明带电体不但可以吸引轻小物体，也能吸引像乒乓球这样较大的物体，实验的可见度大，效果极为明显。

其中在讲大气压时，我是这样做的：用一个矿泉水瓶在它侧面对应的位置各扎一个小孔，然后装满水，上面用盖子盖好。演示时将盖子打开，学生会看到水从两侧流出，当把盖子盖上时，水又不流了。还可以将瓶子侧倒，会看到水往外流，但用手堵住上端的小孔，水又不流了（反复演示几次）。

这样做的意图：这样的改进一下就把学生的兴趣调动起来了，明明瓶上有小孔为什么盖上盖子或用手堵上小孔，水就不流了？跟他们生活的经验不相符，马上就想弄清为什么？要比我们直接告诉他们：我们周围有大气压更能调动他们的学习积极性。

收到的效果：这个实验效果是很明显的，也很有趣，一开始就能把学生的学习兴趣调动起来。而且制作也很简单，真正是低成本的实验器材。

自制小实验 惊奇天天见

-----邹城市第五中学 周焕斌

在新课标下，教师要注重培养学生的观察和实验能力、实事求是的科学态度、激发学生学习的兴趣，在教学中要大力加强物理实验教学。

根据我们学校和学生的实际，在教学中增加了一些教师或学生亲自制作的小实验，有的侧重于操作、有的侧重于设计、有的侧重于对物理知识的理解和用应，各有特点和作用。这些小实验是课堂教学的延伸和补充，是搞好物理实验教学不可忽视的重要组成部分。

一、激发学生的兴趣，模仿自制小实验器材

根据教学的需要制作一些简单的仪器，如：“自制量筒”、“自制天平”、“自制电铃”、“水平器”、“简单弹簧称”、“ 简易喷雾器”、“惯性小球”、“单摆小球”、“滚摆”等，另外还增加了一些观察物理现象的小实验，如“液体的蒸发现象”。这类实验在于通过简单的制作，培养学生的动手能力和创造能力。

二、充分利用身边的器材，自制小实验

1、用饮料瓶

水中的振动

用细线系好三把旧钥匙，放入盛水的大饮料瓶内并上下抖动细绳，你听到了什么？

听自己的心跳

剪下饮料瓶上半部并在瓶盖上打孔后插入一段塑料软管后，将做好的漏斗部分靠近胸部，软管另一端靠近右耳。移动漏斗的位置，一定要仔细听听，可以找到心跳最强的位置处于胸部左侧。

2、用铅笔

探究声音的传播

将铅笔一端放在口中，轻轻敲笔杆几下，再用牙齿咬住笔杆轻敲笔杆几下。发现后者的声音比前者大得多。因为前者声音是经过空气传到耳膜的，后者声音是经过牙齿、骨骼传到耳膜的。

探究光的直线传播

将铅笔对着光源后面会出现铅笔的影子，说明光在均匀介质中是沿直线传播的。

探究光的折射现象

用玻璃杯、水和铅笔做光的折射实验，在玻璃杯中装入半杯水，再将铅笔插入水中，发现铅笔的水中部分看起来变折了，这是由于光的折射的现象。

探究重力的存在和方向

将铅笔从高处自由丢下，铅笔将竖直向下落，说明铅笔受到重力的作用，竖直下落说明重力的方向是竖直向下的。

探究惯性实验

只用铅笔即可，将铅笔扔出，铅笔离开手之后仍向前运动，说明物体具有惯性。

探究力可以改变物体的运动状态

只用铅笔，将铅笔扔出，铅笔将由静止运动起来，说明力可以改变物体的运动状态。

探究滑动摩擦力和滚动摩擦力

用弹簧测力计拉着一铁块在水平桌面上匀速直线前进时，这时弹簧测力计的示数即为铁块所受滑动摩擦力，若将铁块放在多只铅笔上重做上述实验发现弹簧测力计示数变小，说明压力相同时滚动摩擦力小于滑动摩擦力。

探究压强的大小因素

用一端削好的铅笔，用大拇指和食指顶住铅笔的两端时，发现削好一端的手指比较疼，这说明压力相同时接触面积越小，压强越大；用较大的力时手指更疼，又说明接触面积相同时，压力越大压强越大。

探究利用积累法测细铜丝的直径

所用器材有细铜丝，刻度尺和铅笔，将细铜丝紧密地排绕在铅笔上，用刻度尺测出总长度L，数出铜丝匝数N。然后根据D＝L／N算出细铜丝的直径。

探究区分导体和绝缘体

将铅笔两端都削好，若将铅笔芯和灯泡连入电路，灯泡发光，说明铅笔芯是导体；若将外部木材和灯泡连入电路时，灯泡不亮，说明木材是绝缘体。

探究滑动变阻器的原理

将铅笔的木材劈开露出铅笔芯，将铅笔芯的两端连入电路，这时灯泡发光，调节其中一端线头在铅笔芯上的位置，即减小铅笔芯接入电路的长度时灯泡变亮；若再增加铅笔 6

芯接入电路中的长度时，灯泡变暗。说明滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的。

探究物体的沉浮条件

把铅笔的下端绕上几圈铁丝，按入水中，使其竖直地浸没在盛水的烧杯中，放手后，铅笔上浮，最后竖直地浮在水中；若取出再增加铁丝匝数后，可使其下沉，以此来验证物体的沉浮条件。

探究导体和绝缘体

把电池、小灯泡、开关、导线组成的一个简单电路，将铅笔木质部分或铅笔芯串联在电路中，看灯泡是否发光，从而可演示导体与绝缘体的区别。

3、用小布条

烧不着的布条

找一块棉布条，用水淋湿，在中间部分滴上酒精，然后用手拿着布条的两端，把布条张开，用蜡烛的火焰烧有酒精的部分。有趣的现象出现了：在棉布条正对火焰的上方升起了火焰，好像火焰穿过了布条。将湿面条离开酒精灯的火焰，过一小会，当面条的火熄灭时，却发现棉布条完好无损。（当然做这个实验要在老师的指导下，要强调注意操作安全。）

4、用乒乓球

吹不落的乒乓球

拿一个玻璃漏斗让口朝下，把一个乒乓球放到宽口处。然后迅速从细口处猛力吹气。有趣的情景出现了：在学生猜测中本应掉下的乒乓球却一直在宽口处旋转着不落下。

水流冲不走的乒乓球

实验器材：一只乒乓球、一个干净的玻璃漏斗、一根橡皮管。

实验方法：将玻璃漏斗喇叭口向下放置，用一根橡皮管将漏斗的颈部与水龙头相连。打开水龙头，让一股细水流从漏斗的喇叭口流出。取一只乒乓球放进漏斗的喇叭口中。感觉上乒乓球应从漏斗中被水冲出来，而事实上我们能够观察的却是：乒乓球被牢牢地“吸”在

漏斗的喇叭口内。

水流之所以冲不走乒乓球，是因为水流经漏斗的颈部流入喇叭口时，横截面积迅速增大导致流速立刻变小。流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。所以乒乓球下方水流压强远大于其上方水流的压强；这就给乒乓球一个向上的压力，由于这个压力大于乒乓球的重力，因此乒乓球停留在喇叭口的底部而不会被水流冲走。

三、把看似不可能的实验，大胆地让学生去尝试

在教学中，为了让学生理解大气压的测量道理、对大气压的值很大有一个感性的认识，明白托里拆利为何选用了贵重而有毒的水银却不用水做实验，教师可以安排学生在一次物理兴趣小组的探究活动中，将托里拆利实验中的水银换成水来测大气压，实施之前，老师只是在学生遇到技术性的问题时做了必要的指导。当几个学生配合着让灌满水的10几米长透明塑料管从教学楼四楼阳台垂下，„„当最终管内剩余大约10米高的水柱不再向下流动时，学生欢呼了。我想在场的无论是学过还是没有学过这部分知识的学生，都深刻地记住了这个实验所说明的问题。

在教学实践中体会到，重视这些小实验的教学，既有利于巩固知识，提高能力、激发学生的兴趣，又有利于培养学生的动手动脑习惯和实验技能，有利于进一步挖掘学生中的创造潜力、培养学生的分析问题和解决问题的能力、有利于培养学生的科学创新能力，对全面提高物理教学质量具有重要意义。

教师在教学过程中多激励、帮助、提倡、学生做课外小实验，学生经过自己动手，日积月累，就可以独立研制出一系列属于自己的基本仪器和设备。这些小实验，完全可利用课外活动时间进行。既可解决某些器材不足的问题，又可以解决课堂时间紧的问题。让学生体验“玩中学”，“做中学”的乐趣，使小实验有充裕的时间顺利完成，也让学生有更多的发现新问题的机会，有利于创新思维的培养，同时还有利于培养学生合作交流的意识。

我在演示流体压强时做的几个小实验

一、天女散花。

1.器材：彩色纸屑、洗衣机废旧排水管、透明饮料瓶、实物投影仪

2.使用：把彩色纸屑放在讲桌上，把饮料瓶从中间割开，水管的口插入饮料瓶的上半部，用饮料瓶罩住纸屑，另一端水管在空中以不同的速度甩动。

3.现象：水管甩动慢时，纸屑在饮料瓶内上下跳舞；随着速度的加快，纸屑从甩动一端飞出。

4.优点：用实物投影仪现场直播可以看到纸屑的受力运动情况；透明饮料瓶既控制了纸屑的位置又有可视性；彩色纸屑可视性强。

二、连通器的水面变化

1.器材：粗橡皮管、连通器模型、水、蓝墨水、实物投影仪

2.使用：把橡皮管接在连通器模型左起第三个开口处，甩动另一端，用实物投影仪显示液面的变化

3.现象：随着橡皮管运动的改变，液面的变化也改变。

4.优点：由于此管有弯折，液面升高或降低很小，在拐弯处也会变化很大，大大增加了实验效果，用实物投影仪转播增加了可视性。

三、两船相撞实验改进

1.器材：饮料瓶盖、棉线、注射器、水、容器

2.使用：把瓶盖分别用细线连接好放在水面上，用注射器改变中间水速。3.现象：注水时两瓶盖向中间靠拢，停止注射时瓶盖分开。

4.优点：有了线的牵引瓶盖不会被冲走，且停止注射时还能恢复原状。

四、乒乓球相吸实验改进

1.器材：乒乓球、细棉线、塑料管

2.使用：将两个乒乓球吊起，用塑料管向中间吹气 3.现象：两乒乓球向中间靠拢

4.优点：乒乓球被吊起，向中间靠拢时需要克服的阻力更小，增大了可视效果。

五、飞机的升力

1.器材：小不锈钢锅盖、吹风机、弹簧测力计、细棉线

2.使用：用弹簧测力计把小锅盖吊起，用吹风机吹风，观察弹簧测力计的示数 3.现象：弹簧测力计的示数在吹风时变小 4.优点：器材常见、可操作性强

专题九作业

只有想不到，没有做不到——看看我吧

我是小小矿泉水瓶，本着“鞠躬尽瘁，死而后已”的精神，当你喝光了水后，不要着急扔了我，相信我，只要你能想得到我能在的地方，我就能够如你所愿。要不信，看我提醒你一下，你看看是不是。

一、看力学中哪儿能够找到我的身影

1.来，捏捏我，看到了吧，我变形了，“力可以使物体发生形变”。

放我在桌上，推我吧，看，我由静止变的运动起来，“力可以改变物体的运动状态”呀。

2.用力捏我呀，用力捏；用力推我呀，用力推……怎么样？“力的大小影响力的作用效果” 吧，地球人都能看的出来。

朝前我，我向前动；向后推我我向后动；斜推、正推我动的不同，“力的方向影响力的作用效果”。

装上水，平放我在桌面上，推我中间，我就超前滚；推我一头的帽儿我就原地打转，得了，“力的作用点影响力的作用效果”也好理解了吧。

当然，如果你能够想到控制变量，我就由草民班子变成正规军了。

3.研究“牛顿第一定律”的推导时，我可以充当滚动的小球，质量绝对好控制。惯性实验中，我可以压在桌上，比一杯水好用。

等等、等等……

二、看热学中的我吧

1.大热天把我放到冰箱里凉快一会儿，取出后放桌上，我能从空气中帮你得到水，可惜出现在瓶外了，这叫什么？让我想想，对，就是“液化”。

2.少少装点水，盖上瓶盖，把我拧成麻花吧，拧啊拧啊，我肚中的水蒸气要做功了！”“砰”的一声，可怜的瓶盖飞了，水蒸气对瓶盖做功，内能减少，温度降低，白雾出现在我的瓶嘴便，怎么样？够意思吧，有声有色，知识丰富啊。

3.找个我的双胞胎，给我装上同样多的水，分别给我们保上白纸和黑纸，经常量量水的温度，你就可以了解白色与黑色的吸热能力了。

三、我谦虚，光学中稍稍展示一下。

1.我可以当个凸透镜，让你观察我当放大镜的成像情况。

2.我可以保上黑纸，蒙上底后打个孔，配上描红的半透明纸，观察小孔成像情况。3.当然，如果你有足够的耐心，可以剪下我瓶盖附近一片，贴上包 香烟的锡纸，做成一个凹面镜，用处很多。

四、你看，你看，电学中我捡几个说说吧。

1.如果你已经把我做成了凹面镜，就用我做自制手电筒的灯头吧。剪剩的部分可以做为手电筒的外壳，当然，开关可以粘在我身上，电池可以装在我肚中。联好电路，你拿着我就可以实现“让电灯发光”的愿望了。

2.当然，我也是“摩擦起电”的好器材，空瓶在头上擦几下，拿个气球我能吸住它半天。

3.在我身上缠上导线，我可以变成滑动变阻器；缠上线圈，我可以进出磁场学发电…… 在我肚中装些水，把磁化的缝衣针别到小块塑料泡沫上，放入我肚中的水中，好了，一个简易的指南针做成了，盖上盖，不管我站着、躺着，你都可以用，专对农村买不到指南针的小朋友所说。

哎呀呀，我的用处太多了，说也说不完，咱今天低调点，就说这些吧。还是那句话“只有想不到，没有做不到”如果你能想出更多用处，那是我们矿泉水瓶的功劳，如果你想不到，13

那是你太懒了，别光想着抄，需要自己动动脑。好了，今天就到这儿吧，我该下了，欢迎下次再聊。

材中给出的实验不见得适合所有地方的教学实际，许多老师都会根据实际情况对有些实验做出改进和创新。请你结合自己的教学实际，选择一个或几个曾经改进或创新的实验，尽量选用生活中常见的物品，并说明改进的措施、意图及效果。

实验在物理教学中起着非常重要的作用，但由于条件限制，很多学校没有成套的标准化的实验，教学因此受影响，若能选用生活中常见的物品做实验，定能起到良好效果！

实验

一、声音的音调、响度及骨传导的教学设计

用一根橡皮筋，一端咬在口里，一手拉，一手拨动；既能看得到振动状态，又能听到声音变化，从而很好解决音调与频率、响度与振幅的关系。同样的方法，也能证明骨传导。

实验

二、压强的引入实验设计

利用矿泉水瓶、气球、水；探究压力的作用效果简便明了：将气球吹入一定量气，将装满水的矿泉水瓶正放、倒放；观察压力相同，压力的作用效果同受力面积的关系。将水倒空，正放；观察受力面积相同，压力的作用效果同压力关系。

实验

三、验证大气压存在的实验

利用两支试管，大的刚好能套住小的；将大的装满水正立，将小的封闭端压入大的2cm左右，迅速倒置，小试管在大气压的作用下上升。（这与同学生经验不符、将引起极大兴趣）。

实验

四、流体压强与流速的关系

用一根直径约2厘米、长约1米的软蛇皮管，将一些碎纸屑放在桌上，一手拿管，使口对着纸屑，另一只手握住管中间甩动，使管在水平面作圆周运动，纸屑会被吸走。（出乎意料，将引起极大兴趣）

实验

五、小孔成像实验

将一鞋盒内正放一五瓦小灯泡，在鞋盒一侧扎一小孔，通电后使小孔对着墙壁，墙壁上会出现清晰的灯泡钨丝的倒像。

以上实验可在引入新课时用，如实验

三、实验四；可激发学生学习兴趣，效果很好。也可在探究时使用，如实验

一、实验

二、实验五；实验器材信手拈来，可全员参与！

只要我们用心观察、精心设计；物理课会变得更精彩！

摩擦力大小决定拔河比赛的成败——通过拔河比赛改进的实验 临沂市第三十三中学 陈国华 2010年8月10日 14:38 张步茂于10-8-10 15:39推荐简单的实验，有效解决了拔河比赛取胜的秘诀。

王会丽于10-8-10 17:04推荐陈老师寓教于乐,把复杂、抽象的物理知识置于轻松愉快的游戏活动之中，使学生在学习快乐，在快乐中学习。

摩擦力大小决定拔河比赛的成败

——通过拔河比赛改进的实验

临沂第三十三中学 陈国华

今年春天，在我校举行了一次拔河比赛，作为班主任的我教了我班一个取胜的秘诀：在降低重心增加稳度的同时，要穿鞋底花纹多的鞋，增大与地面之间的摩擦力。对于增加稳度，学生都理解。然而，对于增大摩擦力，很多学生并不理解，他们只是认为拉绳子的力越大，就越容易获胜，而我在给他们解释的过程当中发现，像这样在抽象意义上解释，学生很难理解，有的能是一知半解，而有的可能会是越讲越糊涂。

为此，我设计了两个小实验，来解决这个问题。

实验一：

实验器材：滑板车，绳子

操作：找两个学生，牵着绳子的两端，甲同学站在滑板车上，甲同学用力拉，此时，甲同学向乙方向运动。

分析：此时，甲乙同学作用在绳子上的力是一对平衡力，大小相等，方向相反；不相同的地方就在于他们与地面之间的摩擦力。

实验二：

实验器材：表面粗糙的木板，表面光滑的玻璃板，弹簧秤（2个），规格相同的木块（2个），细绳一根

操作：

1、根据图示放置实验器材；

2、将两木块拉开一定距离，保持静止，观察弹簧测力计示数；

3、将两木块由静止释放，观察木块运动情况。

分析：由步骤2可以得知绳子上拉力相等；由步骤3得知，并由此得出最终结论。

设计意图：通过实验，让学生直观看到实验现象，再通过实验一 和二的对比得出两者作用在绳子上的拉力相等，进而引导学生对 实验现象进行分析，则学生都可以很容易的找出拔河比赛中取胜

利用两支试管，大的刚好能套住小的；二个内径差不多的试管（内径稍大的长，内径小的试管口用胶带粘上一块红色的纸片，便于学生观察）。在大试管中倒满水（不满也行但不能太少）把空的小试管口朝上放入大试管中，然后把大试管倒置，水流出来，小试管不但没掉下来反而在大试管内上升至试管顶，实验效果明显。（这与同学生经验不符、将对潜

水艇工作过程模拟演示的改进及思考

——由刘谦魔术想到的 招远市大秦家初中 秦京杰

在讲授《浮力的利用》一节时，对潜水艇的工作过程要进行模拟演示，在传统的教学过程中，我们一般是采用以下演示方法：

器材准备：取一只试管，用一个钻了两个小孔的橡皮塞塞紧管口。在两个小孔中各插入一根短玻璃管，并在玻璃管端分别接上一根长度适当的软胶管，其中一根胶管与注射器相连，另一根胶管只要在试管水平浮在水面上时，管口能浸没在水面以下即可。为使试管能水平浮在水面，可在试管低端绕几圈铁丝作为配重，既可使它平衡，又可增加试管浮沉时的可见度。以上器材准备在课前完成。

演示过程：将试管放入大玻璃水槽中，使它水平浮在水面。用注射器从试管中抽气，会发现试管下沉，即潜水艇下潜；用注射器往试管里压气，会发现试管上浮，即潜水艇上浮；控制注射器抽气、压气的程度，即可演示潜水艇在水中的漂浮、下潜、悬浮和上浮。

原理解释：当用注射器从试管中抽气时，管内气压减少，在大气压的作用下，一部分水进入试管，试管重力增加，大于浮力，试管下沉。这一过程相当于潜水艇的水箱进水，使其重力大于浮力，潜水艇实现下潜。当用注射器往试管里压气时，管内气压增大，将管内水排出一部分，试管受到的浮力大于重力而上浮。这一过程相当于潜水艇用压缩空气排出水箱中的水，使其重力小于浮力，潜水艇实现上浮。

有一个星期天在家里看电视，偶然看到电视里刘谦老师表演的一个魔术，刘谦老师的表演让我灵机一动，对以上传统的模拟演示进行了大胆的改革和尝试，并应用于教学中，收到了意想不到的效果，改进方法如下：

器材准备：干净的矿泉水瓶一个（开口要稍大一点，我用的是营养快线空瓶）；能放人以上矿泉水瓶的小塑料瓶一个（我用的是眼药水瓶）。课前将矿泉水瓶装上矿泉水（不可过满）；将眼药水瓶的底部用缝衣针打一小眼，装入水，并调节瓶中的水量，使小瓶在水中能竖直漂浮并大部分体积浸没水中，然后将瓶盖盖紧。

课堂演示：

以下是我的课堂演示过程：

老师：同学们，我昨天得一大师指点，获一特异功能，想表演给大家看，大家想不想看？

学生：想！（学生们一听老师要表演特异功能，很是兴奋，注意力开始高度集中）

老师：好，请大家欣赏。

同学们，这是一瓶矿泉水（老师打开瓶盖，并喝一大口验证），这是一个装有水的眼药水瓶，请大家看好（老师将小瓶放入大瓶中，并将瓶盖盖紧）

老师：同学们，你现在看到了什么现象？

学生：小瓶漂浮！（有的学生笑了：地球人都知道）

老师：对，你能做到吗？

学生：能！（好多学生大笑：这个谁不会！）

老师：好！让小瓶处于漂浮状态，地球人都能做到。请看我对其发功，瓶内的小瓶又会有何变化（老师左手握住瓶身，右手对着瓶子做发功状，维持三秒钟）

老师：同学们，见证奇迹的时刻到了，请看：下沉、下沉、下沉（老师边说“下沉”边将右手对着瓶身上下移动，同时左手指慢慢用力挤压瓶身。注意右手做发功状，以便吸引学生的注意力）。

老师：上升、上升、上升（待小瓶下沉至大瓶底前，老师边说“上升”，边将左手指慢慢松开）

（看到老师的表演后，大部分同学坐不住了，用惊奇而期待的目光看着老师，有的开始窃窃私语。）

老师：同学们，这就是老师刚刚学到的特异功能，能让瓶中的小瓶听我指挥。你们想不想学？

学生：想！（学生又开始激动了）

老师：好，先由我拿着大瓶，你只要对着瓶子发功，小瓶也会听你指挥的。来，请大家见证奇迹的发生。下沉、下沉、下沉；上升、上升、上升。

（这次表演，由学生发功，我故意用两手挤压瓶子，让大家看到破绽，看明白的同学开始哈哈大笑起来）

老师：同学们，由你拿着瓶子，你能发功表演吗？

学生：能！（好多看明白的同学已跃跃欲试）

（老师此时可以让一两个同学参入表演，让学生感受成功、体会愉悦）

老师：你能够表演了，但你能揭开其中的谜团吗？先告诉大家一个小秘密：在小瓶的底部已被我用针扎了个小眼。把小瓶看作潜水艇，刚才我们的表演就是潜水艇下潜、上浮的工作过程演示，下面请同学们参照课本及我们刚才的表演，小组讨论一下潜水艇的工作原理。

（小组讨论前老师要将小瓶底部有眼的秘密告知大家，由学生分析得出当然更好，但实践证明难度太大，若时间允许，可以在老师引导下得到这一秘密。小组讨论后，得出表演的秘密及潜水艇工作原理）

原理解释：开始，小瓶处于漂浮状态，受到的浮力等于重力。当用力慢慢挤压大瓶时，由于瓶子密封，大瓶中的一部分水会在压力作用下被挤进小瓶，小瓶重力增加，大于浮力，开始下沉，这一过程相当于潜水艇的水箱进水，重力大于浮力，潜水艇实现下潜。当手指松开时，大瓶内压力减少，小瓶内压力大于小瓶外，小瓶内的一部分水又会被挤出，小瓶重力减少，浮力大于重力，小瓶上浮。这一过程相当于潜水艇用压缩空气排出水箱中的水，使其重力减少，小于浮力，潜水艇实现上浮。通过控制手指对大瓶子的压力，即可使小瓶子的重力发生变化，使其在水中处于不同的状态：漂浮、下沉、悬浮、上浮，这就是潜水艇的工作原理。

老师：同学们，通过刚才的学习，你有哪些收获？

学生：我知道了潜水艇工作原理。我还知道了老师没有特异功能，老师的“特异功能”来自科学知识。

老师：很好。这节课告诉我们：魔术看似复杂、深奥，其实质却是虚幻、简单，只要你发现了其中蕴含的科学知识，便可打开奥秘之门，揭去其神秘的面纱。我相信：同学们只要在生活上细心观察，认真思考，放飞想象的翅膀，你也可以表演一个属于自己的魔术。

教后反思：与以往传统的演示相比，改进后的演示有以下优点：材料易得，废物利用；准备简单，省时高效；操作方便，明了省事；过程和谐，富有吸引力。最最重要的是学生在本节课不仅获得了知识，还感受到了快乐，快乐地学习比获得知识更重要。课后有的同学和我交流说要是每节课都这样快乐学习就好了，同学们的快乐和期待也深深地感染了我，激励我在今后的生活、工作中多观察、多思考，注意搜集课堂教学素材，改进课堂教学方法。同时，通过这节课也更好地激发了同学们爱科学、学科学的热情。当然，改进后的课堂，学生的兴趣、课堂的气氛上来了，但课堂上意想不到的突发因素也就多了，比如说有的同学知道了这一魔术的揭秘，便要急着当场点破。这就要求老师课前多角度思考课堂上可能出现的突发因素，这样才能够娴熟、成功地驾驭这类课堂气氛比较活跃的课堂（在一个班级，我让知道谜底的同学下来表演，效果也不错）。还有，若是瓶口再大一点，将眼药水瓶制成带有水舱的潜水艇模型，演示的直观效果会更好一些。

专业物理实验 篇6

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。

专业物理实验 篇7

关键词：物理化学实验,三组分液-液体系,相图,水杨酸甲酯

在医药类院校中,物理化学是一门理论性较强的专业基础课,是药剂学、药理学、药代动力学及药物化学等后续专业课程的基础。如何使学生学好这门课,除了认真进行理论课教学外,物理化学实验教学对学生积累感性认识、理论联系实践尤为重要。在物理化学实验中,三组分液-液体系平衡相图实验是具有典型性和代表性的实验之一。目前国内多数实验教材常用氯仿(或苯)-醋酸-水三元体系[1,2,3,4]或苯(或甲苯)-乙醇-水三元体系[5,6]来完成这一实验内容,其中所用苯、甲苯或氯仿都是具有挥发性的有毒有害物质,在实验操作过程中对环境和师生的健康极为不利。物理化学实验的“绿色化”改造是实验教学改革中的重要组成部分[7],本实验我们试图采用安全无毒或低毒的物质取代实验中有毒有害试剂,进而对这一实验内容实施“绿色化”改造。

水杨酸甲酯,俗称冬青油,具有特殊冬青叶气味,外用局部发赤剂,可通过穿透皮肤促进局部血液循环而对皮肤、肌肉、神经及关节风湿疼痛起消肿、消炎和镇痛作用,亦有止痒之效。经过反复实验研究发现,我们以具有较好生物相容性的水杨酸甲酯取代常用的有害物质苯或氯仿,设计了水杨酸甲酯-异丙醇-水三元液-液体系。在水杨酸甲酯-水体系中加入异丙醇时可促使水杨酸甲酯和水的互溶度,利用滴定实验观察在8个实验点中三元体系由单相区向多相区的转变情况绘制了水杨酸甲酯-异丙醇-水三元相图。

“绿色化”改造后的三元液-液体系既消除了有毒有害物质的污染,又保留了传统实验相图特征明显和易于测定的优点,同时结合了药学专业的学科特点选择具有较好生物相容性的水杨酸甲酯为原料,因此水杨酸甲酯-异丙醇-水三元体系比较适合作为医药院校三元相图的测绘实验。

1 实验目的

(1) 熟悉相律以及用等边三角形坐标表示三组分相图的方法;

(2) 掌握溶解度法绘制有一对共轭溶液的三组分相图。

2 实验原理

在三组分体系中,根据Gibbs相律f=k-ϕ+2=5-ϕ可知体系的最大自由度为4,相图难以绘制。若体系的温度和压力恒定,则最大自由度为2,可用平面图来表示体系的组成关系。三组分体系的相图常用等边三角形表示法标明三组分相图的组成,如图1所示。其中等边三角形的三个顶点分别代表纯组分,三条边上的点代表一个二组分的组成,等边三角形内任意一点表示三组分的组成。各组分含量用质量百分数表示,并沿逆时针方向增加,如图1等边三角形外箭头所示。

在水杨酸甲酯-异丙醇-水三组分系统中,水杨酸甲酯和水基本不互溶,而异丙醇和水杨酸甲酯及异丙醇和水完全互溶。在水杨酸甲酯-水系统中加入异丙醇时可促使水杨酸甲酯和水的互溶度。

设有一个组成点为D点的水杨酸甲酯-水二组分体系,向其中加入异丙醇,则体系的组成点将沿DC线向C点变化(水杨酸甲酯-水比例保持不变)。在达到E点以前,该三元体系存在互不混溶的两个共轭相,呈现浑浊状态。继续滴加异丙醇直至曲线的E点,体系将由两相区进入单相区,三组分液-液体系由浑浊转为清澈,继续滴加异丙醇体系都将呈现为清澈的单相区。如此反复不同的组成点,可获得一系列相转变的点,将这些转变点连接即得单相区与多相区分界的曲线(即溶解度曲线),如图1中曲线de。

在本实验中我们首先配制一定比例的水杨酸甲酯-异丙醇二组分体系,然后向该清澈的单相体系中加水,直至体系刚刚出现浑浊,即确定为滴定的终点。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

铁架台1只,酸式滴定管2只,2～25 mL吸量管1套,50 mL具塞锥形瓶;

水杨酸甲酯(C8H8O3) (AR) ,异丙醇(C3H7OH)(AR),去离子水。

2.2 实验步骤

取8个干燥的具塞锥形瓶,按表1所示的数值,分别精密吸取一定体积的水杨酸甲酯。然后将异丙醇和蒸馏水分别装入两只滴定管中并记下刻度,按表1中给定的配方(加重显示的数据)在水杨酸甲酯中加入相应体积的异丙醇。然后向该混合液体中小心滴加蒸馏水,每加一滴充分摇匀后,方可加入下一滴,滴至体系刚刚由清澈变浑浊时,记下蒸馏水的体积,结果如表1所示。

2.3 注意事项

(1)在实验的过程中,滴定管和移液管要清洗干净并贴上标签专用,具塞锥形瓶振荡后内壁不能挂液珠;

(2)在滴加蒸馏水时一定要一滴一滴地加入,每加一滴应充分摇匀并观察三元体系相态的变化,防止过量滴加影响实验结果;

(3)实验后的废液应倒入废液缸,以防水杨酸甲酯腐蚀下水道。

3 数据处理

根据三种物质的密度ρH2O=1.0 g/cm3,ρ异丙醇=0.79 g/cm3,ρ水杨酸甲酯=1.18 g/cm3,将滴定终点时各组分的体积换成质量,计算出终点时混合液中各组分的质量百分比,填入表1中。根据各物质的质量百分比,用Origin软件处理进行三组分相图绘制。将各点连成平滑曲线,即溶解度曲线(见图1),同时用虚线将曲线外延到三角形的两个顶点(因为水与水杨酸甲酯在室温下可以认为不互溶),得到一个近似帽形的曲线de。

1为单相区;2为多相区

4 结果与讨论

(1) 实验结果表明,水杨酸甲酯-异丙醇-水三元液-液体系的实验设计滴定终点清晰,现象明显,比较适合三组分相图的实验教学;

(2) 水杨酸甲酯-异丙醇-水三元体系所用原料既安全无毒,又结合了药学专业的学科内容。如在配置药用挥发油制剂时,根据三元相图(如图1所示)可对处方选择提供指导。对图1中A、B和C三点而言,A点处方中体系的水分含量少,易受水份的影响而导致制剂出现浑浊,不宜作为处方点;B点处方中体系的挥发油含量较高,体系均一,且不易受水份的影响,在实际应用中易于制备成稳定的药用挥发油制剂,比较适合作为处方点;而C点醇含量相对较高,载药量较低,不易用作处方。我们发现在物理化学教学过程中对专业课知识的拓展连接非常有利于培养学生对物理化学理论学习的兴趣。

在物理化学实验教学中将“绿色化”改造的理念告知学生,使他们从实验中接受绿色化学教育,增强环保意识,为当下的实验和将要从事的医药工作提供“绿色化”指导原则。目前水杨酸甲酯-异丙醇-水三元体系平衡相图实验已在我校2008级学生中试用,并取得了很好的实验效果,推荐将该体系作为医药院校三组分液-液相图测绘实验使用。

参考文献

[1]孙尔康,徐维清,邱金恒.物理化学实验[M].天津:南开大学出版社,1997:39-42.

[2]张师愚,杨惠森.物理化学实验[M].北京:科学出版社,2002:28-31.

[3]陈振江,刘幸平.物理化学实验[M].北京:中国中医药出版社,2009:24-27.

[4]郭子成,杨建一,罗青枝.物理化学实验[M].北京:北京理工大学出版社,2005:49-52.

[5]张春晔,赵谦.物理化学实验[M].南京:南京大学出版社,2003:47-50.

[6]罗澄源,物理化学实验[M].北京:高等教育出版社物理化学实验,2003:78-83.

物理教学呼唤物理实验 篇8

由于学生的知识结构和能力结构与学生参与的活动密切相关, 所以这种缺失的教学模式将导致学生畸形的智能结构, 毋庸置疑, 这会严重影响物理教学的质量。例如:在讲解《分子间作用力》时, 如果不采用实验教学, 那么比较抽象的这部分知识就会枯燥无味。相反, 在教学中采用一些演示实验:“酒精与水混合体积变小”和“两个表面光滑的软铅块可以相互黏合”的实验;再采用几个学生分组的小实验:“拉压橡皮”“将玻璃片拉离水面”等实验。这样, 通过演示实验, 将作用力加以放大, 使学生对“分子间存在空隙并且存在作用力”得以形象理解;同时物理实验教学也可以培养学生的科学精神、科学态度、科学习惯、科学思想、科学方法以及严谨学风、协作精神、健全的人格、激发学生学习物理的兴趣, 形成持久的学习内驱力, 从根本上解决学生学习负担过重的问题, 更重要的是充分发挥实验教学的作用, 可以把握课程改革的正确方向。

因此物理教学呼唤物理实验, 学生渴望物理实验。这也是由物理感知的特点、学生学习物理的特点和物理教学的本身特点共同决定的。

一、物理感知的特点

物理表象是感知过但又不在眼前的物理客体形象的一种影像。物理表象如果进一步概括和抽象就向物理概念过渡。因此, 物理表象是从物理感知到物理概念和物理思维的必要的心理活动。要使学生通过自己的认识活动和教师的定向诱导在物理实验基础上去发现和总结物理规律, 第一步应该建立准确而生动的物理表象。

物理现象与物理过程主要以光、声、电、气等为媒介而作用在观察者的感觉器官上, 通过这些器官的神经通道进一步与观察者的大脑相互作用。在学生的实际学习过程中, 无论是物理现象、物理过程, 还是教学信息, 都通过几种媒介先与学生的多种感官发生作用, 然后是学生的感官与大脑相互作用。物理学是建立在物理现象、物理事实、物理过程的感知基础上的。在物理教学过程中我们也要在物理现象的观察中和物理实验中总结、建立、检验物理规律。

在物理教学中加强实验教学, 是扩大学生物理感知量的重要途径, 也是最有效的手段。这包括演示实验和学生分组实验。在实验中, 声、光、电的刺激给学生展示出了一幅物理现象的奇特景象。学生的感官同时得到刺激, 印象往往非常深刻。尤其是出乎意料的物理现象, 更让他们兴奋不已。例如:在讲《机械能守恒定律》时, 先将一个铅球系于绳子的一端, 再将绳子的另一端悬于天花板上。让两名学生背对背站在距铅球平衡位置等距离的两侧, 并且使两名学生和铅球的平衡位置在一条直线上。教师先将铅球拉离平衡位置, 让铅球贴于一名学生头的后部, 然后释放, 当铅球在两名学生之间来回摆动时, 学生都担心铅球会碰到两名学生的头部, 心里非常紧张, 当他们看到铅球并没有伤害到学生时, 在有惊无险的状态中产生了疑问和兴趣。学生分组实验也是扩大学生物理感知量的很好途径。在实验中, 学生亲自观察、分辨、操作、记录、分析。不仅学生的视觉和听觉获得物理信息, 同时学生的触觉也有了锻炼和获得物理信息的机会。

二、学生学习物理的特点

高中学生学习物理的兴趣特点主要表现在学习的兴趣与思维的特征上。在实验中, 高中学生的观察能力已大大提高, 注意力能持久而稳定地依靠意志习惯的努力而聚集, 对于实验的理解也较深刻, 因而利于从实验中总结规律、推导公式、运算习题。高中学生的思维处于过渡期, 即从具体运算向形式运算过渡。

研究学生学习物理的认知机制发现, 直观教学和直接的体验也是符合人们认识规律的。如超重和失重的演示实验 (如图1所示) , 在悬挂的木板上放一块砖, 在砖和木板之间放一条纸带。首先, 用很大的力拉动纸条而使纸条断裂。接下来, 设置悬念, 问:“哪位同学能在不接触砖和木板的情况下抽出纸条?”并让他们到讲台上去演示, 当学生找不出办法时, 再由教师演示剪断悬绳的情况下可以抽出纸条。物理现象很直观, 但是这时学生却非常想知道原因。在此基础上进行新课教学。再如在学过力的分解部分知识后, 为了便于理解重力产生的作用效果, 设计了如图2所示的装置让学生亲身体会重物对木杆和绳产生的力的方向。 (用一端带尖的铅笔代替木杆, 用钥匙链代替绳子, 用钥匙代替重物) 这样做既激发了学生学习的兴趣, 也丰富了学生的感性经验。

因此, 在教学中就必须给学生提供足够的感性经验和活动机会, 而物理实验恰恰是最好的手段。

三、物理教学的本身特点

现阶段的高中新课程改革要求物理教学要坚持以创设问题情境为切入点, 以观察实验为基础, 以培养学生的能力为核心, 以提升学生探究能力为重点的基本特征。

物理学本身是一门实验科学。物理从实验中诞生、发展, 又在实验中得到检验、验证, 并向更高的层次进展。因而物理学的实验特点是直观性原则的主要依据和基础。一个物理现象, 语言的描述不能代替对现象和事实的直接感知。物理学习中, 学生可以凭借教师的语言、教材的阐述以及自己的物理语言表述, 更准确、更快地感知具体的物理现象和物理过程, 从而更精细地、有方向性地感知物理客体的结构和细节。

因此实验是物理教学的重要基础, 是物理教学的重要内容, 是物理教学的重要方法, 是物理教学的重要手段, 是认知的重要工具, 是进行探究的重要手段, 是创设情境的有效方法, 是获得直接经验的重要途径, 是培养科学态度、感悟科学方法、形成科学观念的重要过程, 是检验理论的重要标准, 是培养合作意识、合作能力的重要途径, 是培养创新精神和实践能力的重要基础。物理教学的直观性原则要求给学生提供尽可能多的建立在直接感知基础上的具体形象。物理实验应充分地、恰到好处地运用。

为突破人教版选修部分“静电场”概念抽象的教学特点, 结合教学要求和学生特点设计了一系列实验, 在教学中收到了很好的效果, 现从中选取几个与大家分享。

1. 有魔力的棒——摩擦起电、带电体吸引轻小物体

用洁净干燥的毛皮与洁净干燥的有机玻璃棒用力按压快速摩擦后去靠近干燥洁净的碎纸屑、干燥洁净是的乒乓球、干燥洁净的毛发等, 观察现象总结结论:用洁净干燥的毛皮与洁净干燥的有机玻璃棒用力按压快速摩擦后, 让棒与易拉罐壳的轴线平行靠近易拉罐壳的上侧面并向前移动, 会观察到易拉罐跟着向前滚动。

也可以让学生利用给定器材进行比赛, 看谁用棒吸起的乒乓球多。器材:有机玻璃棒、铝棒、洁净干燥的毛皮、附有灰尘的毛皮、干燥洁净的乒乓球。

2. 银盘散花—感应起电、电荷间相互作用

器材:干燥洁净的有机玻璃板一块、干燥洁净的毛皮一块、一个带绝缘柄的金属盘, 适当数量的轻薄纸屑。

操作:将轻薄纸屑散放在带绝缘柄的金属盘中, 用洁净干燥的毛皮与洁净干燥的有机玻璃用力按压快速摩擦, 右手持绝缘柄将金属盘置于有机玻璃板上方, 左手手指接触金属盘表面, 移开接触金属盘表面的手指, 右手持绝缘柄将金属盘提起, 会惊奇地发现金属盘中的小纸屑向上和四周飞散开来, 犹如天女散花一样。

3. 有感觉的氖管——静电平衡状态导体的电荷分布特点

器材:氖管一个 (一般发光电压为50～90V, 发光时红光璀璨明亮, 电压越高, 发光越明亮) 、大头针一枚、502黏合剂、带绝缘底座的锥开导体、洁净干燥的毛皮、洁净干燥的有机玻璃棒。

操作:用502黏合剂将大头针的底部黏合在氖管的一个电极上, 使用时将另一电极用手指直接拿住。用氖管的尖端去接触用洁净干燥的毛皮用力按压快速摩擦过的洁净干燥的有机玻璃棒, 针尖发生尖端放电氖管发红可检验有机玻璃棒带电。用洁净干燥的毛皮用力按压快速摩擦过的洁净干燥的有机玻璃棒给带绝缘底座的锥形导体带电, 用氖管的尖端移近导体的不同表面并保持距离相等, 观察氖管发光亮度的不同, 说明静电平衡状态导体的电荷分布特点。

4. 颤抖的乒乓球——尖端放电

器材:相同的带绝缘柄的圆形平面铝板两块、带铁夹的铁架台、感应起电机、均匀涂有2B铅笔铅的乒乓球两个、硬铜丝两段、导线。

操作:将两段硬铜丝做成相同的稳定的螺旋形底座, 上方竖直, 在最上方磨成尖端, 将两个乒乓球穿在上方的竖直铜线上, 其中A乒乓球穿透而B乒乓球不穿透。将两块带绝缘柄的圆形平面铝板用铁夹水平地平行固定在铁架台上, 用导线将感应起电机的两电极分别与两铝板相连, 将B放在下方的铝板上, 摇动感应起电机的手柄使两铝板带电, 调整两铝板之间的距离, 直到能出现B与上方铝板放电 (看到火花, 听到声音) , 同时看到B在颤抖;取下B, 在同样的位置放上A, 摇动感应起电机的手柄, 看不到火花, 听不到声音更看不到颤抖;同时放上A和B, 摇动感应起电机的手柄看不到火花, 听不到声音也看不到球颤抖。

5. 快乐盒——静电植绒

器材:适当大小的透明塑料密封盒, 与盒上下表面等大的锡箔纸两张及稍大一点的白纸一张, 金属线两小段, 适量烧成灰烬的纸灰粉末, 感应起电机, 细一些的固体胶、导线。

操作:将两锡箔纸分别平铺在盒的内侧上下表面上, 两小段金属线穿透上下表面与锡箔纸连接好, 盒外留适当长度用导线与起电机的两电极相连, 将纸灰粉末置于盒底部平铺均匀。用固体胶在白纸上写上“快乐”“加油”等词语或句子, 写字的一面向下, 放在盒盖的内侧, 将盖子盖好。摇动感应起电机的手柄看到纸灰在快乐舞蹈, 经适当时间, 将电荷放掉, 打开盒子, 取下白纸, 纸灰已清晰地在白纸上写出“快乐”“加油”等词语或句子。

参考文献

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[2]苾子宏.物理教育学[M].浙江:浙江教育与出版社, 1999

[3]乔继平, 邢红军.物理教育心理学[M].广西:广西教育出版社, 2002

[4]陈琦, 刘儒德.当代教育心理学[M].北京:北京师范大学出版社, 2000

专业物理实验 篇9

1.1 理论教学和实验教学的内容在时间上不同步。

大多数学生反映在做实验预习报告时有力不从心之感, 主要表现在对实验设计思想的理解不足, 对实验数据的物理意义不清, 导致对实验数据建立分析模型存在困难, 缺乏对实验过程的反思, 长久以往, 必然导致学生学习兴趣的降低。

1.2 实验预习是整个学习过程的起点, 但它也是实验教学的瓶颈。

学生做预习报告时, 往往面对的是条条框框的书本, 枯燥的文字描述导致学生产生畏难情绪。多数学生在做预习报告时, 长篇累续地抄袭实验教学指导书上的文字, 对实验原理、设备、过程没有用心去阅读和体会, 这种缺乏主动感性认识的应付性劳动, 严重束缚了学生的思维空间。

1.3 现有的实验种类和规模与学生规模的扩大和课程要求的升

级难以同步, 现场指导教师资源缺乏, 不利于大学物理实验课程个别化教学特性的要求, 往往使实验教学流于形式。

2 未来大学物理实验教学的发展趋势

大学物理实验教学的主要目的是通过实验使学生对于物理学有更深刻的认识以及培养他们从事实验物理学研究的能力和所需的科学素质。单一传统的实物实验教学已无法满足人才培养的需求, 我们需要打破模式型的实验教学, 让学生有更多的思考空间, 同时我们也要提供给学生一定的知识基础, 和实践条件。那么仿真实验与实物实验相结合的实验教学模式, 是实验教学的改革趋势。

物理仿真实验即通过计算机及相关软件来模拟 (仿真) 物理实验环境。仿真实验系统能营造一个虚拟的实验环境, 可以真地模拟出学生进行实验操作的整个过程, 可以实时显示测量结果, 提供多种实验方法, 可以实现更灵活的操作。物理仿真实验在对实验现象模拟的直观性、全面性, 操作的直接性、简易性、形象性, 实验中各种难点及问题的预设置, 实验步骤的容错性及综合纠错提示等各方面的开发都做到了系统完善。并在实验原理及实验步骤的动态演示, 实验参数的可设计性, 教与学的交互性, 练习及实验总结的等方面都有着一般课堂讲解难以达到的效果。

3 物理仿真实验教学应用现状

物理实验仿真软件应用最多的是中国科技大学研制的大学物理仿真软件系列, 该软件相对比较完善, 模拟环境较贴近实物实验, 仪器实现了模块化, 具有实验教学解剖过程以及误差模拟功能等。大部分高校主要把其用于辅助教学, 即作为实物实验前预习的工具, 或是教师讲解实验时的课件。南京邮电大学葛智勇, 毛巍威两位教师在《仿真技术在大学物理实验教学中的应用》一文中提到, 他们开发的FLASH软件制作的仿真实验软件可以提供学生预习和教师教学之用。渤海大学董海宽, 费英两位教师在《大学物理仿真实验教学探讨》一文中提到实物实验要结合仿真实验教学, 学生通过仿真软件来预习实验, 对实物实验教学有着事半功倍的效果。当然还有个别学校把仿真实验教学作为了一门课程, 并取得了较好的教学效果。泰山医学院张东升在《应用“大学物理仿真实验”系统创新物理实验教学模式》文中提到仿真实验已作为一门课程在一、二年级1000学生中进行了教学, 并取得了一定的教学效果。

4 物理仿真实验是否可以与实物实验并行

我们知道大学物理实验课时在不断的压缩, 那就意味着老师讲学生做的传统实验教学只能使学生接触到有限的几个实验;另外加上仪器设备投入限制, 学生无法一人一机操作, 使一些自控能力较差的学生鱼目混珠。要解决这些问题, 物理仿真实验给我们带来了教学改革的阳光, 然而物理仿真实验能否与实物实验并进, 成为一门课程呢?

物理仿真实验也有一些弊端, 虽然物理仿真实验操作简单, 但终是虚拟的环境, 印象不深刻, 另外实验的结果也是人为设定的, 无法给学生留下思考的空间。但是对于一些基础性、验证性的实验, 主要是要学生熟悉实验仪器, 了解实验过程, 而不需要学生设计, 其实验结果也是一定的, 同时, 这些实验一般是在前期开设, 也就是学生在大学刚接触实验时, 是从这些实验开始的。由于地区教学差异, 一些学生在中学很少接触实验, 进入大学刚接触实验时, 头脑中没有一定的概念, 不明白实验课程到底要做些什么, 实验仪器应如何操作, 往往忙的焦头烂额, 结果收获不多, 可能还会损坏仪器, 而实验教师面对的是几十个学生, 无法做到一一指点。面对这样的教学现状, 我们要解决的是让学生明确实验学习要做到哪几步, 一些基本的实验设备应如何操作。而层次差异以及时间有限, 我们无法一步一步带领学生进行, 我们要留给学生足够独立的学习空间, 同时为了杜绝鱼目混珠的现象, 最理想的是学生一人一机。那么前期的实验教学可以采用物理仿真实验, 物理仿真实验软件设置了一个虚拟的实验环境, 有一套规范的系统, 学生可按其步骤一步一步的做下去, 这样即让学生明白了如何进行实验, 包括预习、实验操作、数据记录、数据处理以及实验报告形成, 同时也让学生在不破坏仪器的情况下熟悉了实验仪器, 另外软件安装成本较低, 可以满足学生一人一机。因此, 物理仿真实验可以作为一门课程开展教学, 但前提是作为实物实验的先修课程, 让学生漫漫熟悉实验课程教学, 为后期实物实验教学做准备。在后期的实物实验教学, 教师不必再详细的讲解整个实验的规范, 只要从旁指导就可以了, 从而节省了师资力量, 为培养学生独立思考能力和动手能力做准备。

5 物理仿真实验在我校的应用

宁波大红鹰学院是一所应用性本科院校, 现有2届本科生, 在09级本科生中开设了仿真实验课程, 采用的是科技大学物理仿真软件, 开设的实验项目是基础性实验。就课程教学情况对学生进行了访谈, 主要总结如下。

物理仿真软件依托计算机, 只要有计算机, 学生可以随时随地进行实验操作, 为学生对实验的预习和复习带来了方便, 同时也不再怕课前虽努力复习原理, 然在操作时还是困难重重, 理论与时间衔接有差距。物理仿真软件对实验的步骤有提示, 对刚接触大学物理实验的学生来说, 可以自己研究学习, 不再做无头苍蝇, 同时可以写出系统、完整的实验报告, 这这点上, 我校学生体现比较明显。

当然, 它的不足之处也有体现。例如仪器的调节, 我们只能通过鼠标点击来进行, 缺乏真实感。另外同一个实验的实验结果是相同的, 容易使学生抄袭数据。

这些问题, 笔者认为可通过对仿真软件的再研究来进行改善, 毕竟计算机模拟仿真技术的发展从二战期间冯·诺依曼和乌拉姆模拟裂变物质中子随机扩散, 从事与原子弹研制有关的探索;到战后美国麻省理工学院利用其研制的电子数字计算机Whirlwind模拟飞行器, 解决导弹轨迹的优化。这些实例不难看出计算机模拟仿真技术的发展将成为人类研究、学习的重要手段, 而物理仿真也既是计算机模拟仿真技术的一个分支, 它将是物理实验教学中必不可少的一部分。

参考文献

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[4]赵英, 陈小林, 何仁生.大学物理仿真实验教学刍议.大学教育科学, 2004 (4) .

专业物理实验 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

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重视物理实验 改进物理教学 篇11

关键词：重视；物理实验；改进；物理教学

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）23-115-01

一、演示实验要创新

比如，在学习光的色散知识时，可以用玻璃杯、水来做实验；在研究压强时，可以用笔或者小刀等日常用品做实验；在研究电路知识的时候，可以用家用的开关、手电筒、小灯泡等材料做演示实验；在学习浮力知识的时候，可以利用可乐瓶、乒乓球、玻璃球等材料来做实验。将生活中的物品，搬到讲台上，首先给学生耳目一新的感觉，从而让学生感知物理源于生活，又服务于生活，大大促进了教学效率的提高。当然，利用生活用品做演示实验，同样可以用多媒体展台进行放大，假如在布置预习的时候，让学生带上下节课实验时需要用到的生活用品，那么，在具体上课的时候，可以让学生跟着老师一起做实验了，它能有效的解决学校实验室里器材不能满足人人一套的问题，而且能最大限度的调动学生的学习积极性，能更好的培养学生的探究能力。

二、在探究中创新

学生的创新能力落实在实验中，因此，新课改重视探究式教学的开展。但实际情况是初中生的探究能力远远低于老师的预期，因此，不少老师不能真正的开展探究式教学，所以容易走形式主义。有人听课的时候，开展探究式教学，没有人听课的时候继续采用灌输式教学，即使某些老师利用探究式教学，也是空有其形，本质还是灌输式教学。比如，当一个问题揭示出来后，老师总是代替学生进行实验的设计，然后再反复的提示实验中的步骤，学生按照老师的提升“终于探究”出来了！这样的教学模式是无法真正培养学生的创新能力的。

在新课程教学中，我们不仅要重视探究式教学的开展，还应该赋予它新的内涵，要实现创新的探究式教学，使学生的创新能力得到更好的培养。比如，在学习电路知识的时候，可以直接向学生分发电池组、开关、导线、小灯泡等等的器材，然后向学生提出这样的问题：请你用课桌上的器材，使小灯泡亮起来，又有多少种办法让小灯泡不亮？让小灯泡亮起来是比较容易的事，也没有多少种不一样的办法，但让亮着的小灯泡熄灭，却引起了学生的兴趣，他们想出了很多办法，投入实验的积极性是空前的。有的学生断开了开关；有的学生拔出了电池；有的学生拆除了导线；有的学生弄松了灯泡等等，此时，老师可以再抛出一个小小的要求：不做上面任何一件“破坏性”的事，能不能再增加一根导线，使电灯熄灭？学生是没有什么电学知识的，但对于这样感兴趣的问题是有积极性研究的，它们在摸索着如何增加一根导线使小灯泡不亮的办法。不少学生终于找到一个办法———电学上称为的短路。由上可见，探究式教学的本身不是一成不变的，老师可以根据学生的学习情况实施必要的创新，让学生更好的体验研究物理问题的过程，像一个小小的科学家那样潜心的研究科学，在探索中不断的前进。当然，初中学生毕竟无法探究出惊世之举，只要能将他们的科学作风以及创新的思维能力培养起来就已经很好了。

三、小制作，大作用

重视物理实验,优化物理教学 篇12

一、注意演示实验的精确性和可观性

在初中物理实验中,演示实验占据着相当大的比例。演示实验,可以让学生直观地观察到一些物理现象、规律,帮助学生形成物理概念,理解物理现象和规律,可以说,演示实验是物理教学中化抽象为直观、化枯燥为生动的有效手段。不仅如此,在演示实验中,教师通过实验操作的演示,还能够传授给学生一些基本的实验操作规范和技巧,为学生自己参与物理实验活动打下基础。为了保证演示实验的有效性,教师在开展演示实验时需要把握两个问题,一是操作的精确性,二是实验的可观性。物理实验是一门极其严谨的科学活动,任何一个微小的失误都可能造成实验结果的失真,因此,精确严谨是实验成功的前提条件。在演示实验中,教师的每一个动作都会成为学生的模仿对象,因此,教师在进行演示操作的时候,一定要力图做到每一个步骤、每一个动作都精确严谨,这样既能够有效保障实验的成功,又能够让学生有一个好的学习榜样,养成良好的实验习惯。除了精确性之外,演示实验对于可观性也有着很高的要求。在演示实验中,观察活动是一个重要的环节,学生能否清楚地观察到要想的实验现象会直接影响演示实验的效果。因此,教师在进行演示实验的时候一定要考虑到实验的可观性。一方面,要注意实验仪器的摆放位置,另一方面,对于一些实验现象不明显的演示实验要进行适当的改进或者放大处理,以保证每个学生都能够清楚地观察到实验现象。

二、努力提高学生实验的有效性

无论是平时的考试还是中考,学生实验都是重点考察对象,然而,大多数的考察结果都不尽如人意。由此可见,在物理实验中,学生实验是一个相当薄弱的环节。与演示实验相比,学生实验往往对教学时间、实验条件及教师的组织调控能力都提出了更高的要求,因此,一些教师在物理教学中,很少开展学生实验。由于缺乏足够的实践操作机会,很多学生的动手能力往往非常差。因此,努力提高学生实验的比例,提高学生实验的有效性是物理实验教学中需要重点关注的问题。为了保证学生实验的有效性,教师要在组织学生实验时注意以下几个问题:第一,要做好充分的实验前准备。教师要在开展学生实验之前对实验仪器进行检测,制订详细的实验教学计划,这样才能够保证实验教学过程的有序性。第二,在实验过程中要注意适当指导。一些教师在开展学生实验的时候,往往把实验课堂完全交给学生,让学生自由发挥。然而,由于初中生在知识、经验、自我控制能力等方面的不足,缺少了教师的指导,很容易使实验过程变得流于形式或者偏离主题。因此,在学生进行实验的过程中,在充分发挥学生主体作用的同时,教师从旁进行适当指导也是非常必要的。第三,要注意实验结束后的总结工作。一些教师在开展学生实验的时候,往往以是否得到实验结果作为实验成功与否的标志,而不会对实验的过程进行总结。这种重结果轻过程的实验评价方式,使得一些学生在实验过程中存在的问题无法得到及时解决,甚至一些学生为了完成实验任务,而采取了凑实验结果的方式,这样就使得学生实验大打折扣。因此,当学生的实验操作结束以后,教师一定要引导学生对之前的实验活动进行总结,总结成功实验的经验,分析实验失败的原因。通过实验后的总结工作,对之前的实验活动效果进行有效巩固。

三、充分重视小实验

新教材中穿插了很多小实验,这些小实验往往较为简单,有助于学生理解相关知识。正是因为这些小实验比较简单,一些教师对这些小实验缺乏足够的重视,很多教师都想当然地认为,这些小实验学生一看就懂,不需要花时间来做。长此以往,这些重要的小实验就会逐渐为学生所忽视,而这些看似简单的小实验学生也无法完全掌握,从而影响了学习的效果。因此,在物理教学中,教师一定要充分重视这些小实验,无论实验多简单,在条件具备的情况下都要亲自动手做一做,这样,学生才会在实验的过程中获得应有的收获。例如,笔者在给学生讲到“凝华”的现象时,就在课堂上让学生亲自动手制霜。经过学生亲自动手实验,不但有效激发起了学生的学习兴趣,还让学生清楚地了解到了霜的成因,深刻理解了“凝华”的概念,从而顺利地实现了教学目标。由此可见,在物理实验教学中,无论实验大小,其作用都是不容忽视的,教师一定要在实验教学中充分重视小实验的大作用。

与理论课相比,实验课对教师的要求往往更高,因为在理论教学中,教学内容相对比较固定,教师比较容易把控,而在实验教学中,影响实验教学过程和结果的因素非常多,尤其是在学生实验中,实验中出现的变数会更多,这就给教师的教学活动带来了极大的挑战。因此,教师一方面要在平时注意提升自己的实验教学能力,培养自己多方面的素养,另一方面,在开展实验教学之前要做足功课,认真做好实验前的各项准备工作,这样才能够做到有备无患,保证实验教学的效果。

参考文献

[1]郑桂容,孟桂菊.新课标下中学生物理实验能力的培养[J].高等函授学报(自然科学版),2006(02).

[2]卢旭东.关于优化物理实验教学的几点思考[J].科教文汇(下半月),2007(03).