設計性物理實驗教學論文(實用13篇)

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設計性物理實驗教學論文(實用13篇)
時間:2023-12-06 12:06:04     小編:筆硯

對于學習和工作中的問題,我們需要通過反思和總結來找到解決的方法和改進的方向??偨Y應該有條理、有邏輯,遵循一定的結構和規(guī)范。這些范文不僅有很高的文學價值,更能讓我們從中得到一些有益的啟示和教訓。

設計性物理實驗教學論文篇一

一、引言。

新課程改革的深入推進,對學生技能素養(yǎng)的培養(yǎng)需要進一步提升,學生參與教學的積極性需要進一步加強,高中物理教學理論性強,學生對相關知識點的理解和認識存在一定困難,需要在教學過程中不斷突出物理實驗在教學中的作用和意義,實現(xiàn)教學模式的有效創(chuàng)新,培養(yǎng)學生對物理實驗的興趣,從而提高學生參與物理教學的積極性。

第一,學生參與物理實驗的興趣不高[1]。

高中物理的實驗需要突出學生的動手能力培養(yǎng),對相關的物理理論知識進行詮釋,需要學生具有膽大心細的學習特質。然而學生平時的動手能力習慣養(yǎng)成存在一定的問題,他們不喜歡參與物理實驗教學的實踐操作,有時就是一種心理暗示,對這些物理實驗從內心深處存在抵觸情緒。

第二,教師實驗能力有待提高。

由于在高中階段,物理教學內容相對比較多,同時需要參加高考,教師將有限的教學時間和精力運用在理論課程的講解,實驗教學環(huán)節(jié)相對比較薄弱,很多教師做實驗的能力也相對較弱,不能組織具有創(chuàng)新性、研究性的實驗教學。

第三,實驗設備更新不及時。

物理實驗過程中,燈泡、點打紙等基本實驗耗材需要及時更新,對出現(xiàn)問題的設備需要及時修理,防治出現(xiàn)安全事故。然而現(xiàn)實情況就是,很多學校的物理實驗室沒有專人管理,一些物理實驗室的設備損壞、耗材添補不及時,造成一些物理驗無法正常進行。

(一)運用研究性的教學方法。

在物理實驗教學的過程中,需要不斷實現(xiàn)教學方法的更新升級。傳統(tǒng)的教學方法很難實現(xiàn)高中物理實驗的抽象性、復雜性的突破。選擇一些可以調動學生主體地位的教學方法,實現(xiàn)他們參與物理實驗積極性的提升。例如,小組合作法,就是將學生分成若干小組,實現(xiàn)小組內學生之間的相互協(xié)作,可能一個學生不理解的地方,另一個學生會,另一個學生不知道的地方,這一學生知道,這樣可以實現(xiàn)相互的補充,實現(xiàn)學生更好的掌握相關的實驗操作要點。例如,在楞次定律的教學過程中,學生定律的理解存在一定的困難,因此需要使用實驗的方式激發(fā)學生對這一定律的有效認識。首先給學生相關的實驗設備(電磁鐵、磁圈、燈光等),讓學生分組進行研討性實驗,在學生完成相關實驗之后,教師在進行動畫模擬,實現(xiàn)動靜結合,在關鍵點的實驗動畫多次演示,加深學生對這一定律的認識。

(二)多種現(xiàn)代化教學手段融合。

隨著“互聯(lián)網+”時代的到來,越來越多的信息技術融入現(xiàn)代高中物理實驗教學之中,為教學氛圍的營造添加催化劑。現(xiàn)代化的教學手段有很多,例如:多媒體課件、微課教學、互動式白板教學等,這些教學手段夠使得物理實驗展示的更加具體、形象,幫助學生更好地理解相關的實驗現(xiàn)象。例如,微課教學可以錄制一些物理實驗的教學視頻,掛在網上,在物理實驗教學前,讓學生仔細觀看,帶著問題上這一堂物理實驗課。在實驗教學過程中,我們可以使用更多的多媒體課件,實現(xiàn)對相關的教學過程的微觀動畫演示。這種動畫演示可以幫助學生更好地理解相關的實驗內容。

目前有“實踐——理論——實踐”的教學模式,這是筆者認為更加科學的一種實踐教學模式,可以實現(xiàn)學生對相關的物理知識更加充分的理解和認識,在教學過程中學生的參與積極性也可以進一步提升。具體來說,首先就是開展相關教學內容的實驗教學,讓學生對理論知識有一個輪廓上的概念,為下一步學生參與理論教學的學習奠定一個思想基礎,同時對相關的教學內容有可以有一個形象化的認識。其次,開展理論教學,即實現(xiàn)相關教學內容,對其進行理論講解,這一步驟主要是為了進一步厘清學生的理論概念,不斷實現(xiàn)學生參與教學的積極性和有效性,不斷實現(xiàn)對相關知識的理論認識。最后,再進行相關的實驗教學,這一次的實踐是學生對相關的理論知識的再認識,實現(xiàn)對相關理論知識的認識升華,同時學生參與教學的積極性也進一步提升,他們可以更加積極主動地開展電工教學。

(四)評價的全面升級。

評價和考核機制對于學生的學習和教師的教學具有強烈的引導作用[2]。實踐性的教學傾向,需要不斷實現(xiàn)評價方式引導作用。過程評價方式是更加具有現(xiàn)代化的評價方式,可以實現(xiàn)實踐教學的有效評價,對學生在實踐過程中獨立思考、動手能力等方面可以進行準確評價。這種評價方式將學生在教學過程中的主要表現(xiàn)量化為相關的考核指標,例如學生對物理實驗課程的學習態(tài)度,相關的物理教學任務完成情況,教學參與的積極性,實踐過程中的獨立思考、動手能力、創(chuàng)新思維等元素都可以進一步融入教學之中,從評價方式上倒逼學生參與理論、實踐教學的積極性和主動性。

結語。

新課程改革更加注重高中生學習技能的培養(yǎng),實現(xiàn)學生一種良好的學習習慣,物理實驗教學是提升學生參與物理教學積極性的有效措施,拓展物理實驗教學有著十分重要的意義和作用。

參考文獻:

[1]施堅.實驗設計重問題,知識落實重遷移——淺談在高中物理實驗教學中開展“問題性”教學[a].第五屆中國教育技術裝備論壇獲獎論文集(中),20xx,11:179-180.

[2]成錦平.打造綜合性實驗教學平臺有效提升學生科學素養(yǎng)——以高中物理實驗課程基地建設為例[j].中國教育技術裝備,20xx,12(02):132-133.

設計性物理實驗教學論文篇二

新時期的初中物理實驗教學中開發(fā)學生的聯(lián)想能力很有必要,這既能夠實現(xiàn)學生對于知識學習的融會貫通,也是對于學生思維能力的一種很好的培養(yǎng),對于推進初中物理實驗課程的教學效率無疑可以發(fā)揮很好的作用。教師在平時的知識教學時要讓學生們意識到知識點間的相互關聯(lián),意識到在具體問題的解答時綜合的應用學過的知識可以發(fā)揮的良好功效。同時,在進行實驗教學時也要讓大家意識到合理的發(fā)揮自己的聯(lián)想與想象能力往往能夠拓寬自己的思路,能夠感受到從不同的角度與層面來理解與思考問題可以帶來的收獲。這些都是新時期的物理實驗教學中教師應當培養(yǎng)學生們具備的能力,這對于學生綜合初中物理素養(yǎng)的提升將會是很好的輔助。如講《阿基米德原理》一節(jié)時,在講到浮力的大小與哪些因素有關,可先讓學生猜想:可能與深度有關,也可能與物體的密度有關,還可能與物體的形狀有關等……讓學生能夠根據自己的思維進行假設,之后再通過實驗進行對比、驗證,這樣的教學模式能夠更好的激發(fā)學生的實踐熱情,培養(yǎng)他們的直覺思維能力,提升實驗教學的效率。在進行實驗教學時教師要鼓勵學生們大膽的發(fā)揮自己的聯(lián)想與想象,要勇于做出各種假設,并且要引導大家對于自己的各種假設進行有效驗證。這樣的教學過程能夠充分體現(xiàn)學生的學習自主性,有了這種有效的獨立探究后學生們對于知識的理解與體會也會更加深刻。

鼓勵學生在實驗教學中展開自主探究同樣是新時期的初中物理實驗教學中很值得采用的一種模式。教師可以引導大家針對相關的實驗主題自己進行實驗過程的驗證,可以讓學生在小組合作中來共同完成特定的學習任務。這個過程給學生的獨立思考與自主探究提供了很大的空間,學生能夠非常積極的參與到自主實驗中來,能夠和其他同學展開很多有意思的探討與對話。教師還可以創(chuàng)設一些實驗競賽來引發(fā)學生的'參與,讓學生們在自主實驗中來不斷加強自己的實驗探究能力。這些都是很好的實驗教學方式,對于學生實驗能力的培養(yǎng)與深化很有幫助。如講《蒸發(fā)》一節(jié)研究影響蒸發(fā)快慢的因素時,教師就可以讓學生進行自主探究實驗設計,有的學生就利用控制變量的方法設計三個小實驗:

(1)在手背上滴兩滴相等的水滴,把一滴涂開,看哪個干得快?

(2)在桌子上和手背上涂上大小面積相同的水漬,看哪個干得快?

(3)在桌面上涂上大小面積相同的水漬,對其中一片吹風,看哪片干得快?雖然教材中未出現(xiàn)該實驗,但實驗的設計完全能夠體現(xiàn)這個實驗的基本理念。透過這個有效的自主探究實驗的展開不僅使學生很好的認識到影響蒸發(fā)快慢的因素,在學生獨立探究的過程中大家也很好的掌握了初中物理研究的基本方法,這對于學生的邏輯思維能力與實踐探究能力的掌握都有極大的促進意義。

設計性物理實驗教學論文篇三

筆者建議上級教育裝備部門頂層設計、出臺政策,確保實驗教學經費投入足額到位;指導地方引進先進的教育裝備,明確規(guī)定將實驗教學作為考核學校的依據,將學生實驗考試成績計入升學成績,明確規(guī)定學校實驗教師名稱、編制、工作量標準,明確規(guī)定實驗教師單列評聘職稱與定期培訓學習和考試;明確規(guī)定實驗室的使用和實驗課的開設,將實驗考試納入升學考核范疇。

2、轉變觀念,突出管理,加強實驗教師隊伍建設。

一是要加強對定編的專業(yè)實驗教師定期培訓,將實驗教師隊伍的培訓工作提高到“國家創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程”的層面上來認識,有計劃地讓實驗教師參觀學習,進行長期或短期培訓,組織學習實驗室建設以及管理方面的好經驗。對實驗教師之間的內部交流學習加以重視,在教學中發(fā)現(xiàn)問題的`所在,對實驗教學方法進行持續(xù)更新,在教學過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題,不斷提升自身業(yè)務素質。二是要有效建立激勵機制。保證工作量評價以及保證相關的職稱評聘,對在實驗教學中表現(xiàn)突出、有創(chuàng)新精神的人員要及時給予獎勵表彰,對于實驗室管理教師的工作也要給予合理評價和充分肯定。三是要有效建立督促機制。對實驗教學的監(jiān)督工作要加強,同時加強實驗教學以及實驗室工作的常規(guī)檢查評比,全面科學地評價實驗教師的工作情況。對于實驗教師隊伍要優(yōu)勝劣汰,促進實驗教師隊伍建設。

3、優(yōu)化實驗教學模式,培養(yǎng)學生的實驗操作能力和創(chuàng)新精神。

現(xiàn)在多數(shù)學校實驗教學使用模仿式,也就是簡單對知識進行鞏固以及學習技能,該學習方式不利于培養(yǎng)學生的獨立性和主體性以及創(chuàng)造性。我們必須改革、完善現(xiàn)有的實驗教學模式,實現(xiàn)以下方面的轉變。一是使學生積極參與到實驗中來,發(fā)揮學生在教學中的主體作用。讓學生參與實驗的準備、計劃的制定,加深學生對實驗過程的了解、實驗現(xiàn)象和結果的理解,使學生變“要我做實驗”為“我要做實驗”,其能力得到充分發(fā)展。二是不應只重實驗結果,更應看重實驗過程。在實驗過程中,手、腦的結合可使學生在掌握知識、方法、技能的同時,得到態(tài)度、意識、能力的培養(yǎng),使學生獲得綜合性、協(xié)調性的發(fā)展。三是教師應從監(jiān)管者變?yōu)橐龑д?。教師應指導學生實驗,解答學生在實驗中遇到的困惑,而不是只監(jiān)督學生是否講話、是否按規(guī)定的步驟操作、是否損壞了東西等。四是用先進技術裝備來完善實驗教學和拓寬學生視野,培養(yǎng)學生適應信息化時代的要求。

總之,隨著教學改革的深入發(fā)展,只要認真落實物理實驗教學改革的措施,通過各級學校領導、教育研究工作者和廣大物理教師的共同努力,中學物理實驗教學改革一定會大步向前邁進,實驗教學的現(xiàn)狀將會大為改觀,實驗教學將會實現(xiàn)新的飛躍。

設計性物理實驗教學論文篇四

摘要:《全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)》(以下簡稱《標準》)將義務教育階段的物理課程培養(yǎng)目標定位為:提高全體學生的科學素質。由此,提出了義務教育階段物理課程的基本理念和課程目標。內容標準由科學探究和科學內容組成。

科學探究包含提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等要素。科學內容含有三個主題:物質、運動和相互作用、能量。作為是一門以實驗為基礎的學科,實驗是奠定物理學和發(fā)展物理學的基礎,中學物理實驗包括教師演示實驗和學生分組實驗。通過物理實驗的教學,讓學生在掌握知識的同時,掌握探求知識的能力和方法,并且使其受到正確的思想教育??梢?,要達到物理教學要求,就得在物理教學中重視實驗。本文筆者就物理學中的實驗教學作一些探討。

一、用簡易實驗器材代替標準的實驗器材。

中學生對事物的推理和判斷必須建立在自己已有的知識和實踐的基礎上。對于使用他們認識程度以外的知識得出的結論,總會使他們懷疑,認識過程較長,因此在實驗時我們教師必須盡量選學生熟悉的、簡易的、隨手可得的材料進行實驗才能引發(fā)學生的興趣,加快學生的認知過程。

如在電荷間的相互作用的實驗教學過程中,我們發(fā)現(xiàn)用橡膠棒或玻璃棒做實驗有一定的難度,就設計了一個簡易實驗,即叫學生課前準備一根包裝帶(長20厘米左右),學生感到很神秘。一到上課,教師在講述電荷的知識以后,由學生人人動手做下述實驗:把手邊的包裝帶撕成兩根(甲、乙),用左手執(zhí)包裝帶甲,右手自上往上勒,結果奇跡出現(xiàn)了,下端被撕開的包裝帶”怒發(fā)沖冠”(同種電荷互相排斥),用右手的拇指或食指去靠近會出現(xiàn)吸引現(xiàn)象(異種電荷互相吸引),用同樣的方法可以使包裝帶乙?guī)щ?,然后把甲乙兩根包裝帶的下端靠近會出現(xiàn)相互排斥現(xiàn)象。實驗完畢后學生很快地認識到電荷間的相互作用”同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引”的規(guī)律。實驗后回味無窮,甚至課后有的學生仍在做上述實驗。這樣加快了對物理知識的認知過程,激發(fā)了學生學習物理的興趣,影響極深、記得牢。

二、補充實驗誘導思維提高學生的分析能力。

中學生的分析和推理一般都是建立在數(shù)學原理和淺顯直觀認識上面的。對于較復雜沒有實驗輔助的抽象思維,他們是很難完成的。在現(xiàn)行的課本中有些原理沒有具體的實驗,只是講了前人的實驗經過。這些得出的結論學生很難理解,且知識很易回生;所以只能死記硬背給學生的學習帶來障礙。若補充一些類似前人的實驗,即能活躍課堂氣氛,又能給學生創(chuàng)造了認識問題的便利條件。如”馬德堡半球”實驗學生看到圖中那種宏大規(guī)模的實驗感到可望而不可及。如果我們把這一實驗用一段膠管連接兩支針管來替代,用兩個人向著兩個方向拉針管的活塞,只要針管不損壞無論如何是無法拉出任何一支針管的活塞的。在實驗時還可以把其中的一支針管活塞與頂端留部分空隙,移動一支針管的活塞則另一支針管的活塞也相應移動,表明了大氣壓的作用,證實了大氣壓的真實存在。

這種補充實驗使學生的思維有了依托,有了推理阿題的依據,就會根據這種實驗提出和抽象出更多的問韙,無形的推動了教學的進展,提高了素質教育。

三、增加實驗的趣味性,激發(fā)學生的興趣。

“興趣是最好的老師”,學生的興趣一旦被激發(fā),教學的發(fā)展速度將大大提高。而實驗課上能引起學生學習興趣的方法很多,只要我們執(zhí)教者時刻想到要引導學生的興趣這一點是很容易做到的。如”水不善于傳導熱”的實驗可在試管內水的底部放一尾小魚,加熱試管上部的水沸騰了而試管下面的魚還在自由自在的游動。在講不善于導熱的物體時可以將一張新的紙幣沾上汽油點燃,當學生看到一團火焰迅速燃燒時,把這一團火焰迅速夾在書中,火焰熄滅后,打開書紙和幣安然無損,用手觸摸紙幣溫度很低,說明紙是熱的不良導體。在講”熱傳遞”時,把棉線繞在鐵棒上,演示燒不斷的棉線的實驗,通過經常保持做以上類似的實”驗,增強了學生學習物理知識的興趣。自然而然教學質量得到了提高。

四、盡量增加演示實驗和學生分組實驗。

物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學,許多物理知識是通過觀察和實驗加以總結和思索得出的。所以學習物理的一個重要方法就是重視觀察和實驗。我在實際教學中,盡可能的讓學生多動手、多觀察,而且實驗中所用的器材盡量從日常生活中選取,目的就是為了體現(xiàn)”從生活走向物理,從物理走向社會”這一思想。比如:在學習光的反射這一課時,我利用了常見的泡沫塑料和竹簽來分組模擬演示光的反射現(xiàn)象;在學習浮力的利用這一課時,利用橡皮泥來分組尋找使密度大于水的物質浮于水面上的方法;利用蘿h來演示”空心法”增大可利用的浮力。通過這樣的一些實驗,不僅傳授給了學生知識,還培養(yǎng)了學生的觀察能力、實驗操作能力以及嚴謹、求實的科學態(tài)度,更重要的是讓學生親身經歷獲得知識的過程,體會到了成功的樂趣,激發(fā)起學生濃厚的學習興趣,對學生的發(fā)展有著非常積極的作用。

總之,加強物理實驗教學,是提高物理質量的十分有效的途徑,對提高學生抽象邏輯思維能力很有幫助,能為將來學習物理知識打下堅實基礎。因此,初中物理教學中,應大力推廣加強和優(yōu)化物理實驗教學,從而進一步提高物理教學質量。

設計性物理實驗教學論文篇五

論文摘要:物理實驗教學過程中,仿真實驗可以起到緩解實驗室硬件資源不足、提高實驗教學效果的作用,并營造多元化教學模式;盡管仿真實驗在實驗教學過程中起到了一定的積極作用,但同時也存在一定的弊端。通過實際教學的探索和實踐,討論了物理仿真實驗在教學中的積極作用和不足之處。

物理實驗是物理學和科學實驗的重要部分,在物理學的創(chuàng)立和發(fā)展中物理實驗占有十分重要的地位,同時在推動其他科學、工程技術的發(fā)展中也起到重要的作用。

大學物理實驗是學生進入大學后接收系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端,是理工類各專業(yè)學生進行科學試驗訓練的重要基礎。它的目的是:(1)培養(yǎng)學生的以下幾方面的科學實驗工作能力:即正確使用儀器、進行測量、出來數(shù)據、分析結果以及撰寫實驗報告等,使學生初步掌握實驗科學的思想和方法;(2)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科學思維,使學生掌握實驗研究的基本方法,提高學生的創(chuàng)新能力和分析能力;(3)提高學生的科學素養(yǎng),培養(yǎng)學生嚴格、細致、實事求是、認真嚴肅、一絲不茍的科學態(tài)度,培養(yǎng)學生積極主動的探索精神以及團結合作、愛護國家財產的道德品質;(4)培養(yǎng)學生善于動腦、樂于動手、講究科學方法、遵守操作規(guī)程、注意安全等科學習慣??傊?,是為學生今后的學習和工作奠定一個良好的實驗基礎。

(一)由于學校擴招及多很實驗設備耗資太大、實驗室不能購買等原因,很多高校實驗室存在儀器設備落后、實驗項目單一等問題。嚴重制約了實驗教學質量的提高及實驗室的建設和發(fā)展,不利于培養(yǎng)與時俱進的人才。

(二)每個實驗開始之前,都要求學生進行預習,但是學生在寫預習實驗報告時,往往是照抄照搬教材上的內容,對于實驗原理、設備、操作步驟和操作過程中的注意事項根本沒有用心去閱讀并體會,這樣的應付性勞動,極大的限制了學生的思維。

(一)提高教學質量和效率。

物理仿真實驗是虛擬環(huán)境下進行的實驗,實驗儀器主要是虛擬儀器,只需購置計算機等少量的硬件資源和軟件《大學物理仿真實驗》即可開設實驗。《大學物理仿真實驗》分為三部分,包含了凱特擺測重力加速度、核磁共振、螺線管磁場及其測量、檢流計的特性、單透鏡物理實驗、分光計實驗、空氣比熱容比測定、電子荷質比的測定、楊氏模量、邁克耳遜干涉儀、牛頓環(huán)測量曲率半徑、介電常數(shù)的測量等豐富的實驗內容,只要將仿真軟件安裝到計算機上,就可以進行軟件里面的任何實驗,這就解決了實驗室儀器設備落后、實驗項目單一的問題,而且由于有豐富的資源,更有利于學生自主開發(fā)實驗,故更利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新思維。有些實驗儀器比較昂貴,易于損耗,普通高校一般難以開出。而仿真實驗能營造一個虛擬的實驗環(huán)境使無法開設的實驗得以開設,學生只要在裝有《大學物理仿真實驗》軟件的電腦上就能進行整個實驗的操作,并且能看到測量結果完成實驗。由于是在虛擬環(huán)境下進行的實驗,所以不存在儀器設備的損壞,操作者的心理壓力小,更樂于去動手,在操作過程中遇到問題解決問題。仿真實驗是一種新的實驗方式,它利用計算機把實驗目的、實驗儀器、實驗內容、教師指導和學生操作有機地融為一體。如果學生在做實驗之前沒接觸過該實驗儀器,很多學生就會拿著書與儀器的部件一一進行對照,甚至在不清楚儀器正確使用方法和操作注意事項的情況下而進行了錯誤的操作,導致實驗中斷、儀器損壞。仿真實驗中實驗儀器的關鍵部位能夠拆卸,增強學生對儀器功能的熟悉和使用方法的訓練。而如果課前學生通過仿真實驗進行預習,對實驗所用儀器的整體結構建立起直觀的認識后,那么上面損壞儀器的情況出現(xiàn)的幾率就會大大降低。比如分光計的調整與使用實驗,每臺儀器近乎萬元,讓學生在對儀器毫不熟悉的情況下直接接觸實驗儀器會增加儀器受損的風險。所以我們首先進行分光計的仿真實驗教學,學生通過仿真實驗的學習,對儀器的結構和調試技術有了整體認識,而通過計算機操作,也掌握了一定的操作技巧,然后我們再讓學生去做相關實物實驗。而對于實驗難度較高的實驗,也是先進行仿真實驗教學,再進行實物實驗,如此就縮短了做實驗的時間。通過仿真實驗的學習后,學生對實驗有一個整體的認識,然后在進行實物實驗時會感到心中有數(shù),操作起來更輕松,這樣就大大提高了實驗教學的效率和質量。

(二)營造多樣化教學環(huán)境。我們學院專門拿出一間計算機機房作為物理仿真實驗室,每周周一至周五開放,學生可以隨時去進行實驗操作。如果學生自己擁有計算機,便可在課外繼續(xù)實驗亦可以通過網絡進行自學,為學生對實驗的課前預習和課后復習帶來了方便。計算機仿真實驗使實驗教學走出實驗室,克服了實驗教學長期受到場地、課時限制的困擾,使實驗教學內容在時間和空間上得到延伸,學生能夠充分的學習和掌握實驗教學內容,這也利于學生根據自己的興趣選擇實驗,可滿足不同層次學生的需求,極大的調動了學生學習的積極性。

(三)對于實物實驗,實際操作中由于儀器的缺陷、實驗環(huán)境以及人為不當操作等因素的影響,致使結果誤差較大,從而影響學生對實驗的興趣。仿真實驗采用虛擬的實驗環(huán)境,最大限度地避免了實際中存在的各種不利因素,實驗結果較準確,所以通過仿真實驗可以極大地增強學生科學實驗的信心,有利于培養(yǎng)學生實事求是的科學實驗態(tài)度,是對傳統(tǒng)實驗一個有益的必要的補充。

三、仿真實驗在教學中的不足之處。

盡管仿真實驗在實驗教學過程中有一定的積極作用,但它仍具有有一定的局限性。一方面,仿真實驗中的儀器相對比較精確,使學生不能通過數(shù)據處理、誤差分析等環(huán)節(jié)訓練來體驗和分析產生誤差的主要原因。另一方面,在使用仿真軟件的過程中,對儀器的操作主要是通過鼠標點擊來實現(xiàn),缺乏真實感,并且缺少實際動手的機會,從而減少了學生在實驗中遇到實驗故障并排除故障的機會。

四、結論。

綜上所述,我們清楚的知道,仿真實驗不能完全取代實物實驗,為了更好的教學質量,最好的辦法是在教學過程中將仿真實驗與實物實驗相結合,正確處理好仿真實驗與實物實驗之間的關系,開創(chuàng)物理實驗教學的新模式,使仿真實驗在教學中起到應有的作用。

設計性物理實驗教學論文篇六

摘要:為適應新時期人才培養(yǎng)需要,在我校教學項目的支持下,對大四專業(yè)實驗課程半導體物理實驗進行一系列的教學改革,旨在側重于學生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質的培養(yǎng)和提高。通過兩年的實踐,教師和學生普遍感覺到新實驗教學體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高,教學內容和教學方式的調整,使學生理論聯(lián)系實際的能力得到增強,大大提高了學生的積極性和主動性。

實驗教學作為高校教學環(huán)節(jié)中的一個重要組成部分,不僅因為其是課堂教學的延伸,更由于通過實驗教學,可以加深學生對理論知識的理解,培養(yǎng)學生的動手能力,拓展學生的創(chuàng)造思維[1,2]。實驗教學分為基礎實驗和專業(yè)實驗兩部分[3,4]:基礎實驗面向全校學生,如大學物理實驗、普通化學實驗等,其主要任務是鞏固學生對所學基礎知識和規(guī)律的理解,旨在提高學生的觀察、分析及解決問題的能力,提供知識儲備[5,6];與基礎實驗不同,專業(yè)實驗僅面向某一專業(yè),是針對專業(yè)理論課程的具體學習要求設計的實驗教學內容,對于學生專業(yè)方向能力的提高具有極強的促進作用[7~8]。通過專業(yè)實驗教學使學生能夠更好的理解、掌握和應用基礎知識和專業(yè)知識,提高分析問題的能力并解決生活中涉及專業(yè)的實際問題,為學生開展專業(yè)創(chuàng)新實踐活動打下堅實的基礎[9~11]。

1半導體物理實驗課程存在的問題與困難。

半導體物理實驗是物理學專業(yè)電子材料與器件工程方向必修的一門專業(yè)實驗課,旨在培養(yǎng)學生對半導體材料和器件的制備及測試方法的實踐操作能力,其教學效果直接影響著后續(xù)研究生階段的學習和畢業(yè)工作實踐。通過對前幾年本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析,發(fā)現(xiàn)該專業(yè)畢業(yè)生缺乏對領域內前沿技術的理解和掌握。由于沒有經過相關知識的實驗訓練,不少畢業(yè)生就業(yè)后再學習過程較長,融入企事業(yè)單位較慢,因此提升空間受到限制。1.1教學內容簡單陳舊。目前,國內高校在半導體物理實驗課程教學內容的設置上大同小異,基礎性實驗居多,對于新能源、新型電子器件等領域的相關實驗內容完全沒有或涉及較少。某些高校還利用虛擬實驗來進行實驗教學,其實驗效果遠不如學生實際動手操作。我校的半導體物理實驗原有教學內容主要參照上個世紀七、八十年代國家對半導體產業(yè)人才培養(yǎng)的要求所設置,受技術、條件所限,主要以傳統(tǒng)半導體物理的基礎類實驗為主,實驗內容陳舊。但是在實驗內容中添加新能源、新型電子器件等領域的技術方法,對于增加學生對所學領域內最新前沿技術的了解,掌握現(xiàn)代技術中半導體材料特性相關的實驗手段和測試技術是極為重要的。1.2儀器設備嚴重匱乏。半導體物理實驗的教學目標是使學生熟練掌握半導體材料和器件的制備、基本物理參數(shù)以及物理性質的測試原理和表征方法,為半導體材料與器件的開發(fā)設計與研制奠定基礎。隨著科學技術的不斷發(fā)展,專業(yè)實驗的教學內容應隨著專業(yè)知識的更新及行業(yè)的發(fā)展及時調整,從而能更好的完成課程教學目標的要求,培養(yǎng)新時代的人才。實驗內容的調整和更新需要有新型的實驗儀器設備做保障,但我校原有實驗教學儀器設備絕大部分生產于上個世紀六七十年代,在長期實驗教學過程中,不少儀器因無法修復的故障而處于待報廢狀態(tài)。由于儀器設備不能及時更新,致使個別實驗內容無法正常進行,可運行的儀器設備也因為年代久遠,實驗誤差大、重復性低,有時甚至會得到錯誤的實驗結果,只能作學生“按部就班”的基礎實驗,難以進行實驗內容的調整,將新技術新方法應用于教學中。因此,在改革之前半導體物理實驗的實驗設計以基礎類實驗為主,設計性、應用性、綜合性等提高類實驗較少,且無法開展創(chuàng)新類實驗。缺少自主設計、創(chuàng)新、協(xié)作等實踐能力的訓練,不僅極大地降低學生對專業(yè)實驗的興趣,且不利于學生實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),半導體物理實驗課程的改革勢在必行。

2半導體物理實驗課程改革的內容與舉措。

半導體物理實驗開設時間為本科大四秋季學期,該實驗課與專業(yè)理論課半導體物理學、半導體器件、薄膜物理學在同一學期進行。隨著半導體技術日新月異發(fā)展的今天,對半導體物理實驗的教學內容也提出了新的要求,因此,要求這門實驗課程不僅能夠通過對半導體材料某些重要參數(shù)和特性的觀測,使學生掌握半導體材料和器件的制備及基本物理參數(shù)與物理性質的測試方法,而且可以在鋪墊必備基礎和實際操作技能的同時,拓展學生在電子材料與器件工程領域的科學前沿知識,為將來獨立開展產品的研制和科學研究打下堅實的基礎。

2.1實驗基礎設施的建設。20xx年年底,基于我校本科教學項目的資金支持,半導體物理實驗教學團隊通過調研國內外高?,F(xiàn)行半導體物理實驗教學資料,結合我校實驗教學的自身特點,按照創(chuàng)新教育的要求重新設計了半導體物理實驗內容,并根據所開設實驗教學內容合理配置相應的實驗儀器設備,新配置儀器設備具有一定的前瞻性,品質優(yōu)良,數(shù)量合理,保證實驗教學質量。由于作為一門專業(yè)實驗課,每學年只有一個學期承擔教學任務,為了提高儀器設備的利用率,做到實驗設備資源的不浪費,計劃成立一間半導體物理實驗專屬的實驗室,用于陳放新購置的實驗設備,在沒有教學任務的學期,該實驗室做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用。通過近三年的建設,半導體物理實驗專屬實驗室———新能源材料與電子器件工程創(chuàng)新實驗室建成并投入使用,該實驗室為電子材料與器件工程方向的本科生畢業(yè)論文設計以及全院本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗設計提供了基本保障,更為重要的是該實驗室的建成極大地改善了半導體物理實驗的原有教學條件,解決了實際困難,使得半導體物理實驗教學效果顯著提升。不僅加強了學生對專業(yè)核心知識理解和掌握,而且啟發(fā)學生綜合運用所學知識創(chuàng)造性地解決實際問題,有效提高學生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質。

2.2實驗教學內容的更新。半導體物理實驗是一門72學時的實驗課,在專屬實驗室建成后,按照重視基礎、突出綜合、強調創(chuàng)新、提升能力的要求,逐步培養(yǎng)與提高學生的科學實驗素質和創(chuàng)新能力,構建了“九—八—五”新的實驗內容體系,包括如下三個層次(表1)。第一層次為“九”個基礎型實驗,涵蓋對半導體材料的物理性質(結構、電學、光學)的測定,通過對物理量的測量驗證物理規(guī)律,訓練學生觀察、分析和研究半導體物理實驗現(xiàn)象的能力,掌握常用基本半導體物理實驗儀器的原理、性能和測量方法等。第二層次為“八”個提高型實驗(綜合、應用性實驗),學生通過第一層次的實驗訓練后,已掌握了基本的實驗方法和技能,在此基礎上,開展綜合性實驗,可以培養(yǎng)學生綜合運用所學知識以及分析和解決問題的能力。通過應用性實驗培養(yǎng)學生將來利用設備原理從事生產或者技術服務的能力。第三層次為“五”個設計創(chuàng)新型實驗,學生需運用多學科知識、綜合多學科內容,結合教師的科研項目進行創(chuàng)新研究,通過設計型實驗可以鍛煉學生組織和自主實驗的能力,著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力和基本的科研素質。每個基礎型實驗4學時,提高型實驗8學時,創(chuàng)新型實驗12學時,規(guī)定基礎型為必修實驗,提高型、創(chuàng)新型為選作實驗。九個基礎型實驗全部完成后,學生可根據興趣和畢業(yè)設計要求在提高型、創(chuàng)新型實驗中各分別選做一定數(shù)量的實驗,在開課學期結束時完成至少72個學時的實驗并獲得成績方為合格。

2.3實驗教學方式的優(yōu)化。在教學方式上,建立以學生為中心、學生自我訓練為主的教學模式,充分調動學生的主觀能動性。將之前老師實驗前的講解轉變?yōu)閷W生代表講解實驗內容,然后老師提問并補充完善,在整個實驗安排過程中,實驗內容由淺入深、由簡單到綜合、逐步過渡至設計和研究創(chuàng)新型實驗。三個層次的實驗內容形成連貫的實驗梯度教學體系,在充分激發(fā)學生學習興趣的同時,培養(yǎng)學生自主學習、自發(fā)解決問題的能力。

2.4實驗考核機制的改革。目前大部分實驗課的成績由每次實驗后的“實驗報告”的平均成績決定,然而單獨一份實驗報告并不能夠完整反應學生的實際動手操作能力和對實驗內容的熟悉程度。因此,本課程將此改革為總成績由每次“實驗”的平均成績決定。每次實驗成績包括實驗預習、實驗操作和實驗報告三部分,實驗開始前通過問答以及學生講解實驗內容來給出實驗預習成績;實驗操作成績是個團隊成績反映每組實驗學生在實驗過程中的動手能力以及組員之間的相互協(xié)助情況;針對提高型和創(chuàng)新性實驗,特別是創(chuàng)新性實驗,要求以科技論文的形式來撰寫實驗報告,以此來鍛煉本科生的科技論文寫作能力。通過三部分綜合來給出的實驗成績更注重對知識的掌握、能力的提高和綜合素質的培養(yǎng)等方面的考核。

3半導體物理實驗課程改革后的成效。

半導體物理實驗在我校本科教學項目的支持下,購置并更新了實驗設備建立了專屬實驗室,構建了“九—八—五”新實驗內容體系,并采用新的教學方式和考核機制,教師和學生普遍感覺到新實驗教學體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高。教學內容和教學方式的調整,使學生理論聯(lián)系實際的能力得到增強,提高了學生的積極性和主動性。實驗中學生實際動手的機會增多,對知識的渴求程度明顯加強,為了更好地完成創(chuàng)新設計實驗,部分本科生還會主動去查閱研中英文科技文獻,真正做到了自主自覺的學習。通過實驗課程的教學,學生掌握了科技論文的基本格式,數(shù)據處理的圖表制作,了解了科學研究的過程,具備了基本的科研能力,也為學生的畢業(yè)設計打下了良好的基礎。與此同時,利用新購置的實驗設備建立的實驗室,在做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用時,也取得了優(yōu)異的成績。依托本實驗室,20xx年“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”立項3項,20xx年“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”立項4項。

4結語。

專業(yè)實驗作為學生繼續(xù)攻讀研究生和進入社會就業(yè)前的重要實踐和創(chuàng)新能力訓練,對提高學生的創(chuàng)新、實踐能力有著非常重要的作用,因此專業(yè)實驗的教學內容應隨著專業(yè)知識的更新及行業(yè)的發(fā)展及時調整,做到與科研緊密銜接,為學生研究生階段的學習打下堅實的基礎;做到與企業(yè)零距離接軌,提高畢業(yè)生的實踐能力。

設計性物理實驗教學論文篇七

摘要:信息技術在物理實驗教學中發(fā)揮著越來越重要的作用。通過多媒體cai進行演示實驗,不僅增強了學生的感性認識而且提高了實驗的精度。借助于通用軟件如excel和數(shù)字信息系統(tǒng)實驗室對物理數(shù)據進行分析和研究,還有助于培養(yǎng)學生的化學推理和歸納總結能力。

關鍵詞:實驗教學數(shù)字化信息技術整合。

信息技術與物理實驗教學整合,實現(xiàn)了實驗手段多樣化和現(xiàn)代化,能夠創(chuàng)建有利于引導學生主動學習的課程實施環(huán)境,提高學生自主學習、合作交流以及分析和解決問題的能力。

一、有利于學生獲得直觀體驗。

傳統(tǒng)的物理實驗教學以學生掌握和鞏固知識為目的,對實驗在知識、能力、方法、情感態(tài)度與價值觀等綜合科學素質教育中的重要作用認識不足。實驗教學基本上是以教師為中心演示實驗,教師操作,學生觀察,教師引導學生總結物理規(guī)律。由于課堂的時間和空間的限制,以及實驗儀器、實驗設備的性能制約,多數(shù)演示實驗的操作過程以及物理現(xiàn)象可見度較低,無法讓全體學生同時獲得有效的刺激,難以形成直觀的感性認識。

新課程理念重視學生對物理實驗的理解。演示實驗,不僅要求學生關注所觀察的實驗現(xiàn)象,同時要求引導學生理解該物理現(xiàn)象是用來說明什么問題和怎樣說明問題的、了解實驗裝置的工作原理。學生分組實驗,要求學生明確實驗目的、理解實驗原理,設計實驗,獨立操作,重視學生實驗技能的提高,使學生能正確使用高中物理實驗中的儀器和工具,獲得準確的實驗信息,避免刻板的技能訓練,以適應對技能要求的不斷變化。實驗是了解、研究自然規(guī)律的重要方法,是信息獲取、信息演繹、歸納的過程。演示實驗鼓勵學生參與其中,獲得直接觀察經驗,體驗物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程;學生分組實驗采用探究式教學,根據探究活動的需要,增加學生在實驗室的活動,練習使用各種實驗儀器、實驗設備,嘗試實驗設計,收集實驗數(shù)據并歸納、總結實驗規(guī)律。

二、有利于學生探究物理本質。

1.動畫模擬與真實實驗相結合。

在傳統(tǒng)實驗的基礎上,可利用實驗模擬動畫,展示實驗現(xiàn)象發(fā)生的全過程,利用交互功能控制過程的進行,強化觀察主體,引導對物理現(xiàn)象的分析,增強實驗效果;可應用信息技術疊加分析性信息,搭建形象思維與抽象思維的“橋梁”,使學習者更深刻地理解客觀物理規(guī)律及其應用。在“平拋運動”的教學中,利用實驗演示平拋運動的物體和做自由落體運動的物體同時開始運動、同時落地,得出平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動的結論,現(xiàn)象不明顯,結論的得出略顯牽強。而利用flash動畫模擬、重現(xiàn)運動過程,過兩個小球連一條直線,使直線隨小球一起下落,放慢動畫速度,發(fā)現(xiàn)直線始終保持水平,學生自然、合理地接受了實驗結論。2.利用動畫技術模擬無法用傳統(tǒng)實驗演示的物理現(xiàn)象、物理過程,創(chuàng)設生動形象的物理情境。在“波的形成和傳播”的教學中,僅利用繩波的演示,學生很難發(fā)現(xiàn)質點的運動與波的傳播的關系。而flash動畫演示,繩子被形象地分解為一個個質點,動畫模擬波的形成和傳播、質點的運動,清楚、直觀地演示質點的運動與波的傳播的關系,在教學中起到事半功倍的效果。

3.模擬實驗規(guī)則不允許操作或進行的技能訓練。模擬物理實驗不受實驗一般規(guī)則的限制,學生可自由地進行模擬實驗的“操作”。在虛擬物理實驗室中利用相關課件,可讓學生在網絡環(huán)境中去獨立“操作”。例如觀察課件所模擬的電流表或電壓表的接線柱接反、測量值超過了量程、電源短路等誤操作情況下發(fā)生的'現(xiàn)象,既保護了儀器又規(guī)范了學生的操作習慣。虛擬實驗室為學生提供了全方位的、開放性的操作環(huán)境,如學生在虛擬場景中拆解游標卡尺,練習測量(如測量圓柱的直徑、圓桶的深度和內徑等),根據得到的反饋信息(測量方法和讀數(shù))進行針對性訓練,完成了對游標卡尺的結構、測量方法及讀數(shù)的意義建構。

信息技術能使實驗信息處理高速化和智能化,一些通用軟件(如excel)的數(shù)據處理界面非常接近實驗數(shù)據的分析方式,數(shù)據以圖表的形式顯示,有利于分析實驗數(shù)據。如測定電源電動勢和內阻的實驗,用記錄表中的數(shù)據創(chuàng)建excel數(shù)據表,生成點線圖,有助于學生發(fā)現(xiàn)相關物理量之間的關系。

dis可以替代打點計時器、彈簧秤、溫度計、壓強計等儀表,可以測量傳統(tǒng)儀表無法測量的物理量,如測量瞬時速度(光電門)、磁感應強度(霍爾傳感器)、微電流(微電流傳感器)等。替代不是簡單的功能重復,而是測量范圍的擴展,是測量精度、速度的提高,是對電磁學實驗中暫態(tài)現(xiàn)象的觀察與記錄。

信息技術與實驗教學整合,發(fā)揮傳統(tǒng)實驗與信息技術各自的優(yōu)勢,優(yōu)化實驗教學過程,促進學生學習并應用信息技術解決實際問題,能夠突出學生主體地位,有效培養(yǎng)學生的學習能力和綜合素質。

參考文獻。

1.吳朝勁以信息技術促進物理實驗教學的探索與開放.《教育信息技術》,,第9期。

2.李明淺談物理實驗中多媒體的運用.《江西教育學院學報》,20,第3期。

設計性物理實驗教學論文篇八

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》指出:“要把育人為本作為教育工作的根本要求,把促進學生成長成才作為學校一切工作的落腳點和出發(fā)點,尊重教育規(guī)律和學生身心發(fā)展規(guī)律,為每個學生提供適合的教育”,基于此我們依據招生類別、專業(yè)設置特點、學生認識水平和學習能力等實際情況,提出了對大學物理實施分層次教學的構想,并對級學生進行了實踐。

3.1教學主體分層次原則。

不同招生類別的學生在物理基礎、學習能力、接受能力、學習積極性等方面均存在差異。為此,我們首先將全體學生進行了第一次劃分,一本和二本學生劃為第一類別,二本c學生劃為第二類別,民族預科生劃為第三類別。其次,我們按照專業(yè)相近的原則進行了第二次劃分,我校大學物理課程按不同專業(yè)已經分為《大學物理a》、《大學物理b》和《大學物理c》三個類別,在此基礎上,我們盡可能將相近專業(yè)的學生排到同一授課班級,比如電子與通信、軟件與網絡、生物與制藥等。相近專業(yè)對物理知識的需求比較接近,這樣有利于授課教師在保證物理學知識完整體系的基礎上能兼顧到專業(yè)特色,針對不同的專業(yè),教學側重點可以有所不同,充分體現(xiàn)以人為本,因材施教的原則。

3.2授課教師的選派。

各個教師的學術水平、知識結構、授課特點、授課質量以及講授方法等各有不同。理工科一本、二本學生素質較好,一般選派學術水平較高、授課質量較高、教學經驗豐富、講課節(jié)奏稍快的教師,除了在內容方面有所拓寬和加深以外,還可以將物理學的教學內容與高新技術、科學前沿適度聯(lián)系起來,有助于學生開闊眼界與思維。二本c學生基礎知識較差,我們選派的教師往往教學經驗豐富、耐心細致、認真負責、善于運用啟發(fā)式教學、善于與學生聯(lián)系和溝通,這樣的教師可以充分調動學生的積極性和主動性,有利于基礎較差學生的思維啟迪、智力開發(fā)和潛能挖掘。文科類學生我們選派知識面較寬、教學水平較高、在科學史和物理學史方面有所研究的教師,可以進一步拓展學生的知識面,激發(fā)他們的學習興趣。民族預科班的學生我們一般選派蒙古族教師,他們可以和學生有良好的溝通,從而拉近與學生之間的距離,有利于教學過程的組織以及對學生的管理。

3.3教學大綱的制定。

教學大綱的制定對規(guī)范教學內容、保證課程的基本教學質量以及進行教學質量檢查和評估等方面起到了積極的指導作用。我們經過充分調研,全面了解了學生的'知識基礎和專業(yè)培養(yǎng)目標,然后指定相關教師制定了不同層次學生的教學目標、教學要求、教學內容、教學進度和教學方法。(1)對理工科一本和二本學生,參照全國高等院校大學物理教學大綱的標準,需達到教學大綱所規(guī)定的全部要求,基礎內容以理論教學為主,另外根據學生所學專業(yè)進行知識拓展,并且適當引入物理學前沿與高新技術,盡可能滿足這部分學生對知識的需求。(2)二本c學生基礎很差,在制定培養(yǎng)目標時必須降低標準,要求能基本完成教學大綱所規(guī)定的教學任務,達到教學大綱所規(guī)定的大部分要求,基本滿足后續(xù)課程學習的需要即可,教學過程中需適當加強課堂練習。(3)民族預科生要求能完成大學物理教學大綱所規(guī)定的全部教學任務,基本達到教學大綱所規(guī)定的要求,在教學過程中適當減少難度較大的理論推導,以實際應用為主。(4)文科類學生主要從人文和歷史的角度出發(fā),要求他們對物理基本概念、基本原理、基本定理能夠基本理解,同時了解這些物理知識的實際應用以及對社會變革產生的重大作用。

3.4課后作業(yè)的分層。

課后作業(yè)是檢查學生知識掌握程度的有效途徑,不同層次的學生由于基礎知識和接受能力不同,對課堂教學內容的掌握及應用差異很大,所以我們對學生的課后作業(yè)也進行了有針對性的設計。我們大學物理課程組依據教學大綱和教學目標自編了與授課內容相配套的習題冊。每一章對應一份習題,每份習題都包括選擇題、填空題和計算題三種題型。對理工科一本和二本的學生,基礎部分約占70%左右,提高部分約占20%左右,綜合應用部分約占10%左右;對二本c及民族預科班學生,基礎部分約占90%左右,提高部分約占10%左右;對文科類學生,沒有復雜的推理和計算,以基本內容的理解為主。課后作業(yè)分層次布置充分考慮到學生的個體差異,使得每個層次的學生經過努力都能達到要求,既具有一定的挑戰(zhàn)性又不覺得太困難,可以充分調動學生學習的積極性與主動性。3.5考核評定辦法考試改革也是教學改革的重要組成部分,是衡量和檢驗教學質量和教學水平的主要手段。我們打破了過去采用同一標準、同一試卷進行考核的傳統(tǒng)做法,首先加強了對學生學習過程的評價,教師在教學過程中對學生的學習態(tài)度、課堂表現(xiàn)、課堂提問、作業(yè)成績等進行評分,稱為平時成績,并按照一定的比例納入到學生的綜合考評中去,尤其對二本c學生平時成績的比例更大一些,這樣可以有效地把他們留在課堂上,避免學生逃課、曠課現(xiàn)象的發(fā)生;其次對不同層次的學生,按照不同教學要求實行不同標準、不同內容的試卷進行考核,優(yōu)等生主要考察他們對物理基本內容、基本原理的掌握及應用,而差生著重考察他們對基礎理論知識的理解,所以試卷題型的分配比例也有所不同。

4結論。

分層次教學法的實施,使各層次的學生都能各得其所、學有所獲,都能體驗到學習的樂趣,體驗到進步的喜悅,從而增強了學習的積極性和主動性,真正實現(xiàn)了因材施教的原則;分層次教學的實踐,消除了以往考試成績兩極分化的現(xiàn)象,提高了學生的及格率;分層次教學更具有針對性,教師在備課時能夠針對本層次學生的特點,做好充分的準備,教學過程目標明確,教學效果會大大提升;分層次教學的實施對教師提出了更高的要求,授課教師必須研究針對本層次學生的教學方法、教學手段,激發(fā)教師進行教學研究的熱情;分層次教學促使教師更加主動地去學習和掌握新的知識和其他相關學科知識,有助于教師能力的全面提升,從而更好地服務于教學。

【參考文獻】。

[1]毛強,彭振生.大學物理課程分層次教學改革初探[j].巢湖學院學報,第11卷第6期.

[2]楊梅.淺談分層次教學[j].科技信息,,(9):475.。

[3]葉琳,劉文霞.國內分層次教學歷史發(fā)展概述[j].寧波大學學報,,32(3):5-6.

[4]張華.課程教學論[m].上海:上海教育出版社,:326.

[6]于慧,許麗萍.大學物理分層次教學探索與實踐[j].山西農業(yè)大學學報(社會科學版)第12卷(第4期).

設計性物理實驗教學論文篇九

大學物理是高等院校理工科專業(yè)學生必修的一門公共基礎課,它不僅能增強學生分析問題和解決問題的能力,而且還能夠培養(yǎng)學生的科學探索精神和創(chuàng)新意識,它有著其他學科無法比擬的作用和優(yōu)勢。同時大學物理也是一門理論性、抽象性極強的課程,而且還要求學生有很強的數(shù)學基礎。自以來,隨著社會快速發(fā)展經濟的需求,我國的高等教育逐步轉型,它已從昔日的“精英教育”轉化為“大眾化教育”,各高校招生人數(shù)不斷增加。然而隨著招生量的不斷擴大,普通高等院校學生入學成績差距增大,學生的基礎知識、能力、情感各方面參差不齊,按傳統(tǒng)教學模式進行教學必然導致一部分學生覺得教學內容太簡單,沒有挑戰(zhàn)性,而另一部分學生覺得太難,從而制約了學生學習的積極性。為了應對由于教學對象的變化所帶來的問題,更好地貫徹實施因材施教的基本原則,國內一些高校于20世紀90年代開始在大學物理課程中實行分層次教學,既取得了一定成效也發(fā)現(xiàn)了一些難以解決的問題。

1.1目前國內高校大學物理分層次教學采用的第一種模式是將全校同一年級各專業(yè)學生按入學成績和數(shù)學基礎的不同,分為a、b、c三個層次實施分層次教學,根據不同層次學生的知識基礎及認知狀況,設計不同的教學目標、教學要求、課堂教學過程以及不同的考核要求,這樣有助于教師更好地針對本層次學生的特點進行教學,使得教學過程目標更加明確、針對性更強。但是將全校同一年級各專業(yè)學生打亂原來班級重新分班,擾亂了正常的教學秩序,必定給正常的教學管理帶來了很多的麻煩。同時可能會使處于較低層次的學生產生自卑心理,導致厭學情緒。

1.2國內大學物理分層次教學的第二種模式是將同一班級的學生按照知識基礎和對于物理知識的理解能力,分成不同的層次,教師在備課時要合理設計出各個層次學生應掌握的難易程度及知識要點,在講解過程中將教學內容分為不同層次進行講授,由學生根據自己對知識的掌握程度和理解能力有選擇性地吸收和接納,從而滿足不同層次學生的需求。這種模式似乎可以克服第一種模式的弊端,但是在一定程度上將增加任課教師備課和授課的難度,課堂時間是有限的,不同層次教學內容、教學方法、教學手段很難兼顧,而且不同層次學生成績的評定也很難制定。

1.3國內大學物理分層次教學的第三種模式是按照專業(yè)進行分層,采用“平臺+模塊”的方式。不同的專業(yè)對物理知識的需求程度是不同的,為使物理知識有助于學生本專業(yè)學習的開展,按照專業(yè)設計“模塊”。這種模式的優(yōu)點是教師在教學過程中可以做到有的放矢,在遵循教學大綱的前提下,可以在專業(yè)方面有所延伸和拓展。既保持物理學體系的完整性同時又突出了專業(yè)特色。當然這種模式也不是十全十美,比如不能兼顧到同一班級不同學生的個體差異,但可操作性比前兩種方式要強。

內蒙古工業(yè)大學是一所理、工、文、管相結合的研究型綜合大學,我校面向全國31個省、市、自治區(qū)招生,每年招收近5000名本科生,招生類別包括一本、二本、二本c以及民族預科生,生源質量參差不齊。大學物理課程涵蓋全校絕大部分專業(yè)方向,根據專業(yè)需求的不同,分為《大學物理a》(96學時),《大學物理b》(72學時),《大學物理ma》(96學時),《大學物理mb》(72學時)以及《大學物理c》(54學時)?!洞髮W物理a》適用于電力學院、信息學院、理學院等專業(yè)性較強,對大學物理基礎要求較高的專業(yè);《大學物理b》適用于輕紡學院、礦業(yè)學院等,這些專業(yè)對大學物理基礎要求相對不太高;《大學物理c》主要面對偏文科類專業(yè)的學生;《大學物理ma》和《大學物理mb》是針對民族預科班學生開設的。一直以來,我校大學物理都是按照傳統(tǒng)的“一刀切”的教學方式,只要學時數(shù)相同,便使用同一本教材,同樣的教學計劃、教學大綱、教學內容,采用同一張試卷進行評價。然而隨著招生規(guī)模的擴大,一些問題也越來越突出,其中主要有以下兩點。

2.1學生知識基礎參差不齊。

學生入學成績相差較大,整體層次比較復雜,加上高考制度的改革,部分內容如熱學和光學有些學生在中學時一點都沒有接觸到,這給大學物理課堂教學帶來很大難度,教學內容深度和進度難以把握,若采用過去傳統(tǒng)的模式進行教學和考核,課堂教學效果不會理想,而且不及格率也偏高,導致部分學生對物理課程失去興趣,影響后續(xù)課程的學習。

2.2大班授課存在很多弊端。

隨著我國高等教育的快速發(fā)展,高等院校辦學規(guī)模不斷擴大,學校在基礎課的教學中多采取大班授課的形式,我校除民族預科班外,大學物理課基本上是4個自然班合班,這導致課堂秩序不容易控制,教師不能兼顧到每一位同學,課內師生交流少,一部分學生聽課注意力不集中,不能很好地接受知識,甚至在課堂上睡覺、玩手機,嚴重影響了大學物理的教學質量。

設計性物理實驗教學論文篇十

實驗課程是對理論內容的深化,高等院校開設實驗課程有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的創(chuàng)新型人才?!段锢砘瘜W實驗》是化工相關專業(yè)本科生必須掌握的綜合性基礎實驗課,它不僅在化學專業(yè)的課程體系中具有承前啟后的地位和作用,而且實驗中涉及到許多基本理論和儀器工作原理,更能體現(xiàn)實驗與理論的緊密聯(lián)系,也是學生進行畢業(yè)設計與后續(xù)學習科研工作的必要鋪墊和基礎訓練[1]。然而,在長期的教學實踐中,物理化學實驗課程沿襲的傳統(tǒng)教學模式缺少靈活性,僵硬固化,造成諸多問題,導致學生出現(xiàn)學習熱情低、綜合能力弱、動手能力差等現(xiàn)象,說明傳統(tǒng)教學模式已經無法適應新世紀高等教育的發(fā)展要求,必須對既有教學模式進行改革和創(chuàng)新。合作性學習是上世紀70年代在美國興起的一種新的富有創(chuàng)意和實效的教學理論與策略體系,由羅伯特斯萊文首先提出[2]。合作性學習是一種以學習小組為基本單位,以小組成員之間的良性互動為基礎,共同完成學習任務,以小組總體表現(xiàn)為評價依據的學習過程。目的是讓學生在學習中通過互相幫助、資源共享、分工合作來體驗學習樂趣,并對其情感、態(tài)度和價值觀等產生積極影響。合作性學習有利于學生“多元智能[3]”的充分和諧發(fā)展,學生間相互取長補短,發(fā)揮自身優(yōu)勢,從而形成整體優(yōu)勢,獲得最好的學習效果。

1.實驗內容與理論教學不同步。理論是實驗的基礎,實驗是對理論的驗證,特別對于物理化學實驗,要求學生必須具備一定的相關理論知識,才能保證實驗的順利進行。但物理化學教學中普遍存在理論教學落后于實驗內容的情況[4],導致指導教師在實驗教學中需耗費更多的時間和精力講授實驗原理和數(shù)據處理方法。在有限的實驗教學時間內,這種“填鴨式”的方法很難讓學生完全理解相關理論內容,結果就是學生一頭霧水,無法達到實驗教學的目的。

2.學生參與實驗的積極性不高。雖然反復強調實驗課程的重要性,但仍有學生思想不重視,認為實驗教學只是理論教學的輔助部分,單純?yōu)榱送瓿蓪嶒灦鲆晫嶒灢僮鳎瑓⑴c實驗的積極性不高,主要表現(xiàn)在四個方面:

(1)學生應付預習報告,要么寥寥幾句,要么囫圇吞棗的抄襲教材;

(2)指導教師在進行原理和實驗內容講授時,部分學生走神,處于游離狀態(tài);

(4)實驗過程中,一些小組的個別學生甚至根本沒有親自動手操作過,完全靠他人完成實驗。這樣很難激發(fā)學生的學習熱情,教學效果很差。

3.綜合性實驗項目少。目前很多高校的物理化學實驗課以基礎性實驗為主,綜合設計型實驗項目相對較少?;A性實驗的任務是幫助學生掌握基礎知識、基本實驗技能和基本測量方法,這對學生動手能力的鍛煉和綜合素質的提高顯然是不利的。根據物理化學實驗課程的教學要求和目標,在完成基礎性實驗的前提下必須開設一定的綜合性實驗。然而,綜合性實驗需要學生具備較高的分析問題和解決問題的能力,在現(xiàn)有的實驗教學模式下難以取得良好的效果。

大學生處于成年階段,具有更好的獨立思考能力、社會交往與協(xié)調能力以及自主學習能力,具備開展合作性學習的優(yōu)勢。

1.合作性學習有利于提高學生的積極性,并協(xié)調實驗與理論教學的不同步。為了共同的實驗任務,學生的個人潛能得到充分的發(fā)展,學生的集體意識得到強化,學生在實驗中互動、資源共享、分工合作。一方面理論能力強的學生能夠自學實驗理論并幫助其他同學理解,克服了實驗內容與教學理論不同步造成的問題;另一方面在相互交流的過程中,每個學生既能獲取知識又能幫助影響他人[5],既滿足了歸屬感,又提升了自信心,提高了對物理化學實驗的興趣??梢哉f,合作性學習法賦予學生更多的學習自主性,使他們把每一個物理化學實驗當作自己的課題來完成,這就顯著提升了學生參與實驗的積極性,有效地提高教學效果。

2.合作性學習有利于開展綜合性實驗。物理化學綜合性實驗要求高、難度大,在傳統(tǒng)教學模式下,指導老師需耗費大量時間講解理論基礎和數(shù)據處理方法,導致教學過程控制困難,效果不好。引入合作性學習法,各學習小組可在課下查閱資料、討論實驗方案,不僅綜合運用了所學知識,增強了獨立思考和創(chuàng)造性思維的能力,而且減小了教師的工作量,僅在學生需要時予以指導,充分發(fā)揮學生的主動性和教師的指導性[6]?;ハ鄥f(xié)作的學習方式也使每個學生都能充分理解和掌握綜合性實驗課程,同時培養(yǎng)學生合作學習的習慣,這對于學生今后開展科學研究具有重要意義。

1.合理分組。合作性學習是以小組為基礎的學習,科學地組織學習小組是成功開展合作性學習的前提。建議采取自主原則進行分組,小組成員為4~6人,由學生自由組合形成穩(wěn)定的學習小組并民主推選一名組長,這有助于培養(yǎng)學生間信任、責任和互助等心理特征。同時,教師對分組也要進行適當?shù)母深A,在綜合考慮學生的物理化學基礎、學習能力、學習態(tài)度、學習興趣以及性別、性格、技能等不同情況的前提下,對小組成員進行微調,使組員間能夠相互影響,相互幫助,取長補短。需要注意的是,單純組成學習小組并非真正意義上的合作性學習,只有發(fā)展成為合作性的關系,才能形成有效學習。具體表現(xiàn)為組員對解決實驗問題提出自己的有益建議,協(xié)調處理不同的意見沖突,并對各種解決問題的途徑進行分析和選擇,最終實現(xiàn)問題的有效解決。

2.實驗的問題設計。設計實驗問題就是設計物理化學實驗中小組的學習任務,這對于開展合作性學習是至關重要的。首先要保證問題具有適當?shù)碾y度,這樣既能激發(fā)學生的學習興趣,又不會挫傷他們的自信心;其次要設計一些需要學生進行發(fā)散性思維并能夠提供自己觀點的問題,這有利于小組討論等合作性學習方式的展開。例如,在反應熱測定實驗中,我們鼓勵學生采用多種方法,包括量熱法、電動勢法和平衡濃度法進行測定,討論并分析各種方法的優(yōu)缺點,不但激發(fā)了學生對物理化學實驗的興趣,更使學生熟練掌握了相關的物理化學知識。

3.開放實驗室。在無實驗課時,實驗室要向學生開放。指導教師需設計一些難度較大、完成時間較長、綜合能力要求更高的實驗問題,以供學有余力、愛好鉆研的合作學習小組利用開放時間選做。鼓勵引導這些學習小組自己查閱資料、尋找試驗方法、設計實驗方案、討論實驗結果、分析實驗誤差。這不但有利于學生對物理化學知識的綜合應用,更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和全面的科研能力。

4.建立合理的實驗考核辦法。學習評價對學生的學習進步具有反饋作用和激勵作用[7]。評價考核是合作性學習中的重要環(huán)節(jié),是檢查教學效果、評價學生成績的手段。傳統(tǒng)的物理化學實驗教學都是通過實驗報告來評價學生的實驗成績,造成很多學生只注重實驗結果而忽視實驗能力的訓練,未能充分發(fā)揮實驗教學的優(yōu)勢。因此,需要建立適用于合作性學習的實驗考核辦法。考核可分為實驗過程考核和實驗報告考核,其中過程考核占60%,報告考核占40%,這種分配比例能夠引導學生注重平時的實驗過程,更客觀地反映實驗中合作性學習的實際情況。過程考核從實驗預習(20%)、實驗小組的分工合作表現(xiàn)(40%)和實驗操作技能(40%)三方面考核,這就要求指導教師對整個實驗過程全程跟蹤,綜合考慮學生小組在整個實驗過程中的表現(xiàn)并予以評定;實驗報告考核要求學生以小組為單位撰寫和提交實驗報告,由指導教師結合基本理論與分析能力、實驗方案設計、實驗結果討論、實驗報告質量等對學生的報告成績進行綜合評分,對學生的不足和優(yōu)秀之處要給出明確的批改意見。新的考核辦法把傳統(tǒng)的結果質量控制轉變?yōu)檫^程質量控制,加大平時實驗過程中合作性學習和操作部分所占的比重;同時對實驗報告的要求也未放松,確保學生建立合作性關系,形成有效學習,以及對基礎理論知識和基本操作技能的掌握。

四、結語。

物理化學實驗是化工和材料類相關專業(yè)重要的基礎實驗課程。針對其理論性、綜合性強的特點,在教學中引入“合作性學習”,能克服現(xiàn)有物理化學實驗教學中存在的問題,充分體現(xiàn)以學生為本的教學理念,調動學生的積極性,提高學生的觀察能力、設計能力和動手能力,同時培養(yǎng)他們與人合作、與人溝通的人際交往能力,這不僅有效地提高了實驗教學效果,而且符合21世紀素質教育的根本要求。

設計性物理實驗教學論文篇十一

摘要:先分析mooc教學的優(yōu)勢與不足,再分析大學物理實驗的現(xiàn)狀及問題,后探討在實驗教學的環(huán)節(jié)中融入mooc的教學,完善大學物理實驗教學,提高人才培養(yǎng)質量。

一、mooc教學的優(yōu)勢與不足。

mooc是大規(guī)模開放在線課程的簡稱,mooc是一個完整的教學模式,有學習者的參與,有反饋,有作業(yè),有討論和評價,有考試與證書,教學流程上并不比傳統(tǒng)教學少。作為一種新型的學習和教學方法,mooc教學具有的優(yōu)勢是:易于使用,覆蓋的人群廣,自主學習,學習資源豐富。傳統(tǒng)教學的開展要求師生時空上聚在一起,需要時間成本和空間成本,而mooc作為遠程教學的一種形式,師生時空分離是它的一個特點,成本低廉的同時有利于個別化學習,再加上其豐富開放的學習資源,作為學習者無疑會樂于接受,并投身其中。mooc與傳統(tǒng)教育模式相比也有它的不足:(1)學校作為一種特殊的組織機構,有自己獨特的文化特性,并以物質的、制度的、精神的形態(tài)表現(xiàn)出來。校園文化能在潛移默化間給予學生文化浸潤、文化陶冶及人文關懷,這是mooc無法比擬的。(2)傳統(tǒng)課堂教學中老師語言表述、肢體形態(tài)等現(xiàn)場感染力對學生學習動因是極大促進,已經遠遠超越知識本身的獲取,而mooc缺少課堂教學的現(xiàn)場氛圍。(3)教育學中的一個非常重要原則———因材施教,開發(fā)每個學生的智力,培養(yǎng)個性化人才。然而在mooc的課堂中,全面地進行學習者特征分析是不可能的,出現(xiàn)優(yōu)秀學生得不到鼓勵關注而被埋沒的情況,差生的情況也得不到更多的關注。因此,mooc與傳統(tǒng)的教學模式之間不是一個簡單的替代關系,而是一種融合、互補的關系。有人預言:“最后的結果可能是mooc中有大學,大學中有mooc?!眒ooc教學的意義,在于對傳統(tǒng)教育教學模式的促進,通過參與式、自主與交互式學習模式,學生既是學習者又是教授者,既是知識的受眾,又是傳播者和創(chuàng)造者;全時空性的學習也有利于學生選擇最佳學習時間,有效利用時間,提高學習效率,從根本上把學習主動權交給學生,發(fā)揮其學習主觀能動,混合式教學的引入也便于教師實施“反轉課堂”教學,可提高學生的參與度、批判性思維和學習態(tài)度。

大學物理實驗是大學一門重要的基礎課程,是一門實踐課程。從課程目標上來看,一是要通過實驗強化學生對理論知識的進一步認識,引導學生運用理論知識去分析和解決實際問題,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。二是通過實驗儀器、設備操作使用,實驗過程中不斷通過發(fā)現(xiàn)問題———分析問題———解決問題,學生正是反復在“錯誤”與“糾錯”的過程中,他們的觀察力、分析問題能力及實驗操作能力得到提高與升華。學生只有真正走進實驗室直接接觸實驗設備,通過嘗試和探究才能形成深刻的感性認識,只有在實驗室才能完成這一目標,實驗教學的主要特點是實際操作,不同于其他課程,因此,mooc根本無法完全取代實驗室教學。大學物理實驗教學的現(xiàn)狀與不足:(1)實驗室資源有限,學生人數(shù)多,實驗時間緊,必須在有限的時間內讓學生完成實驗內容。因此,要求教師必須少講、精講。常常會有顧此失彼的感覺,不同的實驗,不同的教師存在很大的差異,影響實驗教學的效果。(2)學生課前預習效果差。與理論課相比較,實驗預習除了實驗原理外還有實驗設備的預習,僅靠書本對實驗設備的描述及插圖,學生很難對實驗設備建立正確的、直觀的形象,對整個實驗的場景,操作步驟,可能出現(xiàn)的問題只能根據學生的經驗、想象力去做一些猜想,導致學生之間存在很大差異,影響實驗操作與實驗結果。(3)課后復習環(huán)節(jié)薄弱。課后的實驗數(shù)據處理,實驗中的問題分析與討論,實驗內容及應用的'拓展是實驗教學的重要環(huán)節(jié),在這一環(huán)節(jié)中教師難于掌控,影響實驗教學的效果。

mooc教學的重要環(huán)節(jié)是教學資源的建設,大學物理實驗的mooc資源與理論課教學相比有它的特殊性,它應該包含實驗原理、實驗設備的工作原理與正確操作方法、實驗系統(tǒng)的搭建,實驗流程與數(shù)據采集等。mooc教學的特點之一———教學資源短小精干,給學生靈活性。因此必須把實驗的內容拆分成若干個小的模塊,制作教學視頻資源,加深學生對實驗原理的理解、為掌握實驗設備的正確操作方法提供必要保障。mooc教學的另一特點———學習效果檢驗。因此在mooc資源各個模塊中嵌入在實驗原理理解中的重點、難點問題,實驗操作的正確步驟,實驗中的常見問題與錯誤,實驗數(shù)據的分析與處理等,設計各個模塊中練習與測試的問題,便于評價學生學習效果。mooc教學資源上網,利用網絡優(yōu)勢對學生開放,實現(xiàn)資源的大規(guī)模共享,建立網上互動平臺,實現(xiàn)學生與學生,學生與老師的互動與交流,使學生進入實驗室以前對實驗原理,實驗設備的正確使用,實驗操作步驟及注意的問題有了正確的認識,為提高實驗教學質量打下堅實的基礎。

大學物理實驗的預習環(huán)節(jié),利用mooc的大規(guī)模、開放性、在線特征,由學生自主學習,完成相應的練習與測試。老師在課前檢驗學生mooc學習的成果,并給出評價,計入預習成績。老師實驗課程的講授,主要是與學生一起討論mooc中存在的問題及理解中的錯誤。改變以前課堂上教師唱獨角戲,學生被動接受的狀況。學生主動參與,師生互動,調動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生學習能力、分析能力及口頭表達能力。解決了以前講授內容多,時間長,學生操作時間縮短,有利于提高學生的實驗操作技能。在學生實驗操作階段,老師還可以針對個別學生在mooc中的問題,實驗中的具體問題進行面對面的交流與指導,也克服mooc中師生交流的短板與不足。利用mooc教學資源,學生完成mooc中的相應數(shù)據處理、實驗原理、實驗方法的拓展學習,提高學生實驗數(shù)據處理的能力,完成實驗問題的討論與改進,提高實驗報告的質量,達到提高大學物理實驗教學質量的目的。

四、總結。

大學物理實驗教學與mooc教學各有優(yōu)勢,兩者不是簡單的替代,如何實現(xiàn)兩者優(yōu)勢互補是值得進一步探索的問題。不同的實驗課題,mooc資源的建設也存在差異,需要精心設計與制作。大學物理實驗教學過程中,如何與mooc有機融合在一起,也是值得每一位教師在教學實踐中去探索。學生自主學習,師生交流互動,讓學生更多地進行實驗操作,培養(yǎng)學生實驗技能,提高教學質量是大學物理實驗教學改革的方向。

參考文獻。

[1]高地.mooc熱的冷思考[j].遠程教育雜志,,(2):39-47.。

[2]魏順平.三大moocs機構最新進展[j].2013,(12).。

[4]祝智庭.mooc為傳統(tǒng)教育敲響警鐘[n].北京晨報,2013-11-5.。

設計性物理實驗教學論文篇十二

摘要:大學物理實驗是依據大學物理而設置的實驗課程,以驗證性實驗為主,在物理教學中有著不可替代的重要地位。通過實驗操作和分析,學生的實踐能力和觀察能力大大提高。本文以邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗為例,在教學方式和考核方式等方面,探討大學物理實驗教學的改革嘗試,在現(xiàn)有人力、物力的情況下,更好的配置大學物理實驗資源,使大學物理實驗在服務理論課程學習和培養(yǎng)實踐動手能力等方面發(fā)揮更大的作用。

大學物理實驗在培養(yǎng)理工科學生的實踐能力方面具有重要的作用,學生可以把課堂上學習的物理學基礎知識進行實驗驗證,用嚴謹?shù)臄?shù)據或直觀的圖像描述物理原理,使學生加深對理論知識的理解。物理實驗注重學生的動手操作能力,不僅對學生的物理課程學習,而且對學生畢業(yè)后的工作生活等,都會有巨大的輔助作用。然而,長期以來形成的重理論輕實驗的觀念導致實驗教學質量和效率低下。本文以邁克爾遜干涉儀測激光波長為例,討論如何高效運用現(xiàn)有實驗室資源,提高大學物理實驗教學質量,培養(yǎng)學生的實踐動手能力,增強就業(yè)競爭力。

一重視實驗過程,提高實驗操作效率。

大學物理實驗大部分都是驗證性實驗,要求學生通過實驗數(shù)據驗證物理定理的正確性。在此過程中,教師往往更關注于實驗數(shù)據的準確性而忽視實驗操作過程。然而,在驗證定理的基礎上,實驗過程更能培養(yǎng)學生的動手能力,因此,需在重視實驗過程的基礎上提高實驗操作效率。

(一)深刻理解儀器原理,教師要下工夫。

大學物理實驗教師不僅要掌握需要驗證的物理定理和定律,還要深刻理解所用儀器的結構和測量原理,這樣才能達到對整體實驗了如指掌,解決實驗過程中可能遇到的問題或障礙。這一過程要求教師花費精力研讀儀器使用說明和原理圖紙,熟悉儀器的安裝調試,并能對儀器進行簡單的維護和維修。以邁克爾遜干涉儀為例,設備調節(jié)螺釘較多,由于操作不當極易引起螺絲損壞,教師在實驗中不僅要教給學生實驗知識,還要做到維護儀器設備的正常運行。

(二)講解多做設問,不照本宣科。

高校大都設置實驗崗位,大學物理實驗教師一般每人負責固定的幾個實驗教學工作。由于多年從事相同實驗的教學,在積累教學經驗的同時,也容易產生保守的教學觀念,不適合現(xiàn)代大學生的認知特點。如同理論教學不能照本宣科一樣,實驗教學也要抓住學生的興趣點,采用啟發(fā)式教學,在講解實驗的過程中做到步步提問、引人入勝,摒棄那種直接將實驗過程演示給學生,然后由學生記錄數(shù)據的機械式教學,更不能把學生培養(yǎng)成數(shù)據記錄者。比如邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗中,在光路調整、儀器調零、干涉圖樣形成等過程中多問學生為什么比教會學生怎樣做更重要。

(三)多種手段相結合,充分利用多媒體。

在大學課程的教學中,往往理論課程更強調教學手段問題,實際上,實驗課程也存在同樣的問題。利用多媒體等教學手段,可以增加學生學習興趣,并節(jié)省教師板書時間。實驗教學不單單是操作實驗儀器,還包括實驗原理和實驗過程的'講解,一堂精彩的實驗課應該是理論與實驗的有機結合。然而,由于實驗場所的限制,高校實驗室很少設置多媒體等教學設備。近年來,隨著高校對實驗教學的重視,很多實驗室也配置了多媒體,多媒體不再是課堂教學的專有設備。教師利用多媒體教學設備,將實驗原理、儀器使課程與教學用、注意事項等做成課件,以視覺和聽覺的雙重效果,可以大大激發(fā)學生的學習興趣,并在不增加實驗課時的基礎上,節(jié)約更多時間供學生動手實驗,從而在保證質量的前提下,大大提高實驗效率。特別是對于邁克爾遜干涉儀等光學實驗,可將光線傳輸、干涉儀器原理等抽象的物理圖景形象地展現(xiàn)在學生面前,使學生在儀器操作中更具針對性。

(四)適時添加相關知識,拓寬學生視野。

不能簡單地將實驗理解為使用儀器的課程,面對靜態(tài)的儀器,實驗課程同樣可以生動有趣。教師在備課時可以多收集與實驗相關的課外知識,如該實驗的歷史起源、該實驗在本領域的地位、該實驗與日常生活中現(xiàn)象的關聯(lián)等,講解過程中多穿插此類課外知識,一方面可以調節(jié)課堂氣氛,吸引學生注意力,另一方面可以增加學生知識面,拓寬學生視野。比如在邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗中,教師可以講解激光的發(fā)現(xiàn)及特點、激光在醫(yī)學、國防的應用,甚至可以結合新聞報道,談談國際上激光武器的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,拓展知識時間不必過長,但要把握時機。

(五)加強師生互動,實現(xiàn)教學相長。

實驗教學本身就是師生互動的過程,比理論課程更具交互學習的優(yōu)勢,實驗教師應該充分利用互動的特點,與學生共享實驗數(shù)據驗證物理理論的過程,體驗物理學家探究真理的歷程。在實驗中,教師是學生的引導人,學生是實驗的主導者,實驗教學過程體現(xiàn)著人人參與、師生互動、平等對話,成為富有創(chuàng)新性的實踐過程。教師在解決學生問題的時候,自身的水平也得到提高,從而實現(xiàn)教學相長。同樣,在邁克爾遜干涉儀的實驗中,應摒棄那種教師先講解、學生做實驗、教師改報告的陳舊教學方式,在實驗過程中加強與學生的交流,既完成了實驗教學,又增進了師生友誼。

二革新考核方式,不唯數(shù)據結果論優(yōu)劣。

考核是大學物理實驗教學的必備環(huán)節(jié),是檢查學生實踐動手能力的重要手段。實驗考核一般由平時成績和期末成績兩部分按比例構成,其中平時成績包括多個物理實驗的平均成績,期末成績則為期末實驗操作考試的成績。與其他專業(yè)課考試類似,通過考核可以定量地評價學生對實驗的掌握情況。然而,大學物理實驗應該更注重學生的動手能力,考核結果不能單單以數(shù)據論優(yōu)劣。

(一)平時成績中重視實驗操作。

大學物理平時成績是某一學期所有實驗成績的平均值,包括力學、電學、光學等多個實驗。平時成績一般由預習報告、實驗操作、數(shù)據處理三部分組成,其中,實驗操作應是最重要的過程,包括實驗儀器的調整以及實驗數(shù)據的記錄,考查學生的動手操作能力和實驗觀察能力。通過考核結果引導學生重視實驗操作,真正意識到在理工科學生中設置大學物理實驗的目的和任務。

(二)強化數(shù)據處理過程。

大學物理的驗證性實驗較多,大都要求通過觀察的實驗數(shù)據驗證物理定理或定律。在實驗結果中,能夠準確地驗證相關定理固然重要,但往往由于實驗儀器的老化或誤差,最終結果與理論相差較大。實驗教師在考核過程中更應該看重數(shù)據處理的過程,了解學生是否會對測量得到的數(shù)據正確處理,而不僅僅是能夠通過數(shù)據驗證定理。明確告知學生,應該尊重原始數(shù)據,完全沒有必要為了得到想要的結論,對數(shù)據進行有意篩選,實事求是地對待實驗結果,認真分析產生錯誤或誤差的原因。

(三)考核方式多樣化。

實驗過程包括預習、操作、報告等多個環(huán)節(jié),因此分數(shù)不能成為判定學生成功的唯一標準,在實驗中,教師需要靈活掌握判定尺度,把學生操作能力和理論水平的提高作為考核是否合格的標尺,探索符合實際的實驗課程考核方式。比如,在邁克爾遜干涉儀的實驗中,由于儀器差別,學生得到的波長與激光實際波長會有偏差,教師應注重產生偏差的原因,不能以偏差大小作為學生成績的標準。同時,如果學生能在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,也應成為其平時成績的一部分,記錄到最終的學習成績中。

三結論。

大學物理實驗是理工科學生必修的實驗課程,在培養(yǎng)學生動手操作能力方面具有重要作用,同時也承載著鍛煉學生實踐創(chuàng)新的重任。大學物理實驗教學的效果關系著普通物理等自然科學課程的學習,教師在實驗教學中應該重視學生實驗操作過程,抓住學生的興趣點,在教學理念和教學手段上多下功夫,實行切合實際的多樣化考核方式,引導學生在實驗中獲取知識和能力。

參考文獻。

[2]朱楠,朱光濤,王英.大學物理實驗教學改革背景及探索[j].中國科教創(chuàng)新導刊,(07):36.

設計性物理實驗教學論文篇十三

面對高考壓力,教師和家長更加注重學生成績的提高,物理教學也更加注重理論性的知識,教師將教學的重點放在考綱以及學生分數(shù)上,忽視學生實踐能力的形成。而且在高考中,并不需要學生親自進行物理實驗,所以實驗教學也就顯得不夠重要,只要能夠將實驗的原理、使用器材、步驟、結果等背誦出來就可以,由于長期受到這種教育模式的影響,學生對物理實驗也漸漸失去了興趣。

在高中物理實驗教學中,學生實際參與和思考的時間比較少,在物理實驗前,大部分教師先將實驗的原理、器材、步驟以及相關的注意事項等全部講述給學生,并進行實驗演示,教師在實驗教學中占用了大量的時間,學生的實驗操作只要按照教師的演示步驟進行即可,即使有學生有創(chuàng)新的想法,也會被教師呵斥。長此以往,學生對實驗的興趣逐漸降低,只是按部就班地模仿教師的實驗,無法實現(xiàn)教學目標。

(三)教師的實驗能力差。

教師的能力素質對于高中物理實驗教學的開展有著至關重要的影響,高中物理實驗需要大量的先進儀器設備,例如借助傳感器用計算機測速度,用數(shù)碼相機記錄平拋運動的軌跡、用傳感器和計算機研究平拋運動的裝置等,教師對這些設備缺乏系統(tǒng)的技能培訓和學習,不了解設備的使用方法,實驗的操作效果自然就不理想。

(一)轉變教學觀念,提高重視程度。

要實現(xiàn)高效的物理實驗教學,首先教師要轉變教學觀念。在物理教學中,確立學生為主體的教學理念,關注學生之間的差異,認識到學生的知識以及相關能力的培養(yǎng)是學生在不斷的實踐中形成的,教師只是起到輔助的作用。因此在教學中,教師要轉變角色地位,由知識的傳授者轉變?yōu)閷W生學習的指導者和引領者,使學生從被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,不斷提高學生物理學習的理念,學生要客觀評價自己的能力和水平,主動思考、分析、解決問題,取長補短,實現(xiàn)能力素質的培養(yǎng)。

(二)利用趣味性實驗提高學生的學習興趣。

興趣是最好的老師。無論何種年齡段的學生,對于自己感興趣的事物都愿意花心思學習。高中物理知識比較復雜,難度也很大,物理實驗操作的步驟和方法也有一定的難度,為了更好地吸引學生的注意力,提高學生實驗的興趣,教師在教學中可以通過各種具有趣味性的實驗,引起學生的好奇,使他們愿意主動地參與到物理實驗中來,實現(xiàn)良好的實驗教學。如學習液體表面張力的問題時,教師可以進行多孔紙片托水的實驗,在一個空玻璃瓶里裝滿有色水,用大頭針在白紙上扎許多孔,用有孔紙片蓋住瓶口,用手壓著紙片,將水瓶倒轉,使瓶口朝下,將手輕輕移開,紙片紋絲不動地蓋住瓶口,而且水也未從孔中流出來,學生會覺得很神奇,教師可以在實驗的基礎上為學生講解實驗原理,以及相關的知識和內容,有助于提高學生對知識的興趣,增強學習效果。

(三)設置探究式的實驗內容。

在物理實驗教學中,為了更好地體現(xiàn)學生的主體地位,教師應為學生設置更多的探究性實驗,讓學生充分參與到物理實驗中。教師通過創(chuàng)設情境,引起學生的思考,并指導學生在自主探究中,對實驗問題進行分析、探究,加深對實驗結論的認識和理解,開發(fā)學生思維。在探究性物理實驗中,教師可以適當?shù)貙W生的操作進行指導,更好地激發(fā)學生的實驗靈感,幫助學生解決實驗中遇到的問題,增加學生對成功的體驗。探究式物理實驗教學充分體現(xiàn)了學生的主體地位,通過自主探究解決物理問題也能夠激發(fā)學生的成就感,提高他們對物理實驗的興趣。如在學習《摩擦力》時,教師設置探究性實驗,給學生準備小車、細線、砝碼、平板彈簧秤、軟毛刷等器材。(1)將一軟毛刷放在水平桌面上,對軟毛刷施加一水平拉力但軟毛刷始終靜止,通過改變水平拉力的大小和方向,觀察軟毛刷的毛的傾斜方向和傾斜程度,探究靜摩擦力的方向和大小變化規(guī)律。(2)將物理書放在水平桌面上,將裝有四個砝碼的小車放在書上。用平板彈簧秤對小車施加從零逐漸增大的拉力,觀察隨小車運動狀態(tài)變化以及彈簧拉力大小變化。通過探究讓學生更好地理解摩擦力。

(四)多媒體技術輔助實驗。

隨著科學技術的不斷發(fā)展,高中物理教學中廣泛地引用了現(xiàn)代化的教學設備,并取得了良好的教學效果。在物理實驗教學中,由于場地、儀器、危險程度等問題的限制,很多實驗不能由學生親自完成,這時教師就可以借助多媒體來輔助物理實驗教學,讓學生更加細致地觀察實驗步驟和物理現(xiàn)象,對于促進物理實驗教學目標的實現(xiàn)具有積極的意義。如在講授電壓、電流時,學生對于電流、電壓看不見、摸不著,理解起來比較困難,教師可以利用flash工具制作相應的課件,把電荷的定向移動形成電流的過程,電流強度的大小用不同的情景展現(xiàn)在學生面前,運用類比法將電流和水流,電壓和水壓進行類比,使學生對這一知識點的理解變得容易起來??傊瑢嶒灲虒W是高中物理教學中重要的組成部分,教師應認識到物理實驗的重要性,并且為學生提供足夠的時間和空間進行物理實驗,使學生真正成為物理課堂的主體,進而提升他們的綜合能力,同時促進物理實驗教學效率的提升。

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