大学物理学史物理实验

2024-09-13

大学物理学史物理实验(精选12篇)

大学物理学史物理实验 第1篇

一、在教学中引入物理教学的好处

经过多年来的教学实践总结, 在教学过程中引入物理学史的内容, 很有好处。

1. 激发学生的学习兴趣

作为讲授大学物理理论的教师, 在教学过程中都会遇到由于理论知识枯燥乏味, 学生厌倦学习等一系列问题, 而在教学过程中刻意引入相关知识物理学史介绍, 不仅可以吸引学生的听课注意力, 还可以让学生了解所学知识体系在物理学中的地位, 并能在今后为我所用, 激发起学生更大的学习兴趣。

2. 加强学生对理论知识的领悟

从1901年至今的100多年间, 有近200余位物理学家荣获诺贝尔物理学奖, 将相关史料引进课堂, 不仅可以使学生了解相关理论的产生、发展、验证和形成的过程, 还能把相关理论知识连成网络, 从而加深学生对理论知识的掌握和理解。正如物理学家丁肇中博士所说“物理学是从物理实验中产生的”。

3. 修正错误认识

通过讲授相关物理史料, 可以纠正学生以往认识上的错误。比如:万有引力定律并不是因为牛顿“苹果落地”而发现的;伽利略也没有在比萨斜塔上做过落体实验……通过修正这些错误的认识, 既使学生加深了对知识的理解, 同时也可以改变长期以来学生认为物理学枯燥的不好印象。

二、将物理学史引入教学过程的长效作用

另外, 从学习这一贯穿人一生的行为来看, 将物理学史引入教学过程还有一些长效作用。

1. 提高学生的道德水平

作为在校大学生, 其人生观、价值观还处于形成时期, 没有成熟。通过讲授相关物理学史料, 让学生了解科学大师们对科学的执著, 甘愿为科学献身的精神, 可以给学生人生观、价值观以长远的影响。

2. 提升人的文化素质

通过引入物理学史, 可以使大学物理课堂变得生动多彩, 从而激发学生的学习兴趣, 促进学生在学习其他课程过程中采取相似模式, 对学生的整个学习过程产生事半功倍的效果。

3. 提高科学审美观

物理学的美是深邃的、简洁的, 它的美体现在基本物理定律等的简洁和普适性。在讲授理论知识的同时, 借助历史上科学大师们崇尚科学美的思想和创造实践, 可以引导学生认识自然界本质的同一, 最终影响学生对科学审美观的形成。

总而言之, 在大学物理理论教学过程中引入物理学史, 短期来看可以提高教学效率, 促进物理知识的掌握和理解;长期来说可以培养学生求真务实的科学态度, 对学生的人生观、价值观和科学审美都有长远的影响。所以, 在大学物理理论教学过程中引入物理学史是非常必要的。

摘要:结合自身大学物理教学实践, 详细阐述了将物理学史引入大学物理理论教学的有益之处, 对提高大学物理理论教学具有一定的指导作用。

关键词:大学物理理论教学,物理学史,长效作用

参考文献

大学物理实验 第2篇

一.注册:

网址:219.216.105.181

生本人的期末成绩录入。

二.选课:学生注册后自己上网选课,选课前请

1.仔细阅读网上选课要求。

2.必须确认在没其它课的时间段选课。

2010~2011学年第一学期:

1.选课内容:

每个学生在规定的10个实验中选作9个,其中电桥、示波器、分光计三个实验为必选实验,不可不选。

2.每人每周只可以选作一个实验,如多选无效,只记录一个成绩。

3.网上选课系统开通时间:

第二周周五8:00点~第二周周日24:00点。

4.网上补选时间:

第三周周一8:00点~第三周周二17:00点。

选课人数不足4人不开课。学生可于第三周周一查看选课结果,如所选的上课时间段不足4人,要重新补选。

2010~2011学年第二学期:

具体要求详见网上的选课要求。

三.上课时间:

物理实验课上课时间每天分段:

第一段: 7:30;

第二段:10:10;

大学物理仿真实验的应用研究 第3篇

关键词:仿真实验 真实实验

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)08(b)-0241-01

目前多数高校的大学物理实验室在实验课中都是多个学生共用一套仪器,大大影响了教学效果。已有的仪器“过期”现象严重,一个标准电池用上七八年很常见。像检流计、示波器这些仪器基本上都是修了再修凑合使用。更不用说那些耗资较大、仪器昂贵的实验,根本就无法开设。[1]

开放性实验的重要性不言而喻,它对于提高学生的创新能力和独立思考能力都有着积极的作用。但因受到经费、人力和管理上的限制,大多数院校都是小范围开展或者不开展开放性实验。

基于以上原因,仿真实验系统已逐渐地应用于大学物理实验课程中,将来势必会在所有高校普及。

1 仿真实验的优势

1.1 仿真教学环境

大学物理仿真实验是用软件对仪器形状进行建模,根据真实仪器的外形材质蒙皮,制作动画,并通过编程使得仪器能与操作者进行交互。它能够实现的功能有:学习者可以以拖动鼠标的方法连接仪器,自行设定参数,调节仪器,观察实验现象,记录实验结果。基本上能够实现实验必须的步骤。

最重要的一点是它能够再现实验环境。在真实实验室中,受课时限制,学生一般只能进行一次完整实验过程。而仿真实验却可以一直重复实验,提升教学效果。

另外,仿真实验系统认错性很强,在模拟的过程中学生操作一旦出错,系统立即指出调节错误,如果前一步调整不好就不允许进行下一步,迫使学生反复演练直至成功。这样就不用担心元器件的损坏。

1.2 提高教学效率

学生在课前预习的时候,会感到书上一些仪器介绍和概念性的原理或现象介绍很抽象。对实验原理也只是一知半解。而且有一些调节难度比较大的实验如分光计等,在真实实验教学中往往课时不够。所以我们可以把真实实验与仿真实验相结合,先安排学生课前进行仿真实验,熟悉仪器和实验过程后再进行真实实验,实现两段式教学。

再者,在大学物理实验中很多仪器都是黑匣子,学生不明白仪器的内部变化,不利于学生对实验原理和仪器原理的理解应用,仿真实验可以实现仪器的内部直观化。

所以,仿真实验可以很好地提高教学效率。

1.3 丰富教学内容

大学物理实验设备昂贵。开设的实验数目多的话对于多数院校来说是难以承受的。仿真物理实验系统能用相对低很多的价钱搭建出丰富的实验项目, 满足新形势下实验教学的需求, 无疑是一个实用的方案。灵活性的解决了资源严重不足和教学需求量大这一矛盾。仿真实验系统提供的实验内容涉及力热电光、近代物理和前沿领域攻击70多个实验项目。满足了大学物理实验的教学需求。

1.4 突破时空限制

我们所用的网络版仿真实验可以不受时间、地点、人次的限制。在办公室安放一台服务器,装上大学物理仿真实验Online版,并通过IP将其绑定于校园网。学生在终端申请用户名和密码,就可以随时随地的进行实验。使实验教学内容在时间、空间上得到了延伸。因此,仿真实验是一个极好的辅助性学习资源。

1.5 便于开放实验

目前,建立开放实验室需要解决的问题很多,如:开放实验室的实验选题多,教师要超时上课;学生自由操作仪器,损坏率会提高;为不断提高学生兴趣,根据实际情况须不断地更新实验项目和仪器;开放实验教学的实行给实验教学管理带来了新的问题;开放实验项目耗时长,经常使开放时间延长到课余和节假日。这一系列的问题都给开放性实验造成了障碍。而仿真实验系统具有设计性、研究性,为学生提供了自由的教学环境,克服了面向大面积学生开设开放实验受到实验课时等困难。

2 仿真实验的消极作用

模拟过程还比较僵化。在实际测量时,多次测量取得的结果往往有一定的偏差。我们就会鼓励学生排查错误或回溯误差来源,就比较有效的培养了学生解决问题的能力。而在仿真测量实验中,只要按照实验过程来操作,同一个实验重复做多次得到的结果都是一致的,忽视了实验的不确定度。

不能完全的模拟真实实验现象。在牛顿环法测量曲率半径实验中,我们在显微镜中看到的牛顿环中心会是暗斑或者亮斑,有时会是不规则环形。施与牛顿环装置不同的压力,环纹形状会相应改变。而仿真实验中看到的始终是标准的牛顿环图。诸如此类,学生会忽视实验操作与实验现象的因果关系。

仿真实验过于理想化。目前的大学物理仿真实验多是理想化的:标准的仪器,正确的方法,理想的环境,完美的结果,一切都是无误差的,即使有偏差也是人为设置。整个实验过程就是移动鼠标、敲击键盘。而只有亲自去操作真实的仪器,才能在实践中提高实验技能和能力。因此仿真实验在培养学生的实验技能和能力、创造发现的机会与环境方面有所欠缺,用仿真实验替代真实实验不合适。

3 对仿真实验的期待

综上所述,大学物理仿真实验虽然有着很多的优势,但并不能带来视觉、听觉、触觉和嗅觉全方位的真实感受。针对当前仿真实验的不足,我们除了选择合理的教学方法提高教学质量外,还应完善仿真实验系统。作为教师,我们对仿真实验有着以下的期待。

更好地虚拟实验的不确定性。目前部分仿真实验也能形成误差,但相对于真实实验中误差的随机性而言,仿真实验的误差机制过于单一。这就要建立在大量实际实验测量数据分析的基础上,找出随机误差的分布规律,并考虑到一定的实验系统误差因素,添加各种随机模拟测量程序代码组合,合理生成数据误差。

进一步提高实验细节的仿真性。例如惠斯通电桥实验,在实验中我们着重训练学生的接线故障排除技巧。还要注意螺丝固定、检查接触是否良好等基本实验规范。但在仿真实验中,学生连接线路只需拖动鼠标即可简单实现顺利接通,根本没有犯错的机会。所以我们认为,在仿真实验中是否可以随机设置出一定的干扰,制造出不合理的测量现象或结果,引导学生去分析解决问题。

是否能在仿真系统中建立一个仪器设备库。使得这些仪器设备能实现跨实验的完美组合,并且这里面的所有仪器能够高度模拟真实仪器的每一个功能和每一块细节。为开放性、探索性实验提供良好的平台和交互界面。鼓励学生选择和组织不同的仪器,自主设计创新实验项目和实验方法。

4 结语

当然,无论仿真实验如何改善,它是不可能替代真实实验的作用和功能的。我们期望真实实验与仿真实验优势互补。通过两段式乃至三段式教学,形成一个完整的学习链,在仿真实验更优化的基础上,开发一种高效的教学模式来适应目前的信息化环境。

参考文献

大学物理学史物理实验 第4篇

1 加强综合性、设计性实验, 提高学生的动手能力和创新能力

1.1 综合性、设计性实验的开发与实践

综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验;设计性实验是指给定实验要求和实验条件, 由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。综合性、设计性实验可以充分调动学生的学习积极性, 大大提高其独立解决实际问题的能力及创新能力。

经过中原工学院物理实验中心部分老师的辛勤工作, 在现有实验仪器和设备的情况下, 开发了多项综合性、设计性实验项目, 并在实验教学中加以运用, 取得了良好的教学效果。近几年开发的综合性、设计性实验项目见表1。

1.2 设计性实验教学方式及考核方式

设计性实验在实验难度、教学方法、考核方式都与其他实验有明显的不同。设计性实验做实验时间在大学物理实验课表中没有编排, 设计性实验室全天候开放, 其做实验时间采用预约制。预约实验要求以组为单位、提前一周左右到实验室, 预约实验时要在预约记录本上填写班级、姓名及做实验时间, 同时了解该实验的要求、实验室所提供仪器的种类、数量及功能。

预约实验后按实验要求及实验室所提供仪器设计实验方案, 也就是撰写预习报告, 内容包括:实验名称、实验目的、所选择实验方案的实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据记录表格等, 并回答有关思考题, 做实验时首先要将所设计的实验方案交实验指导老师审阅, 合格后方可做实验, 若不合格, 则需要重新撰写实验方案并重新预约实验时间。

学生按照预约的时间到实验室做实验, 做实验时老师不再进行详细的讲解, 学生按照自己设计的方案 (经老师认可) 做实验, 实验结束时, 老师根据学生完成设计方案情况、课堂操作情况、实验数据准确程度等方面情况按百分制在成绩单上打下设计性实验的第一个成绩, 课后完成实验报告。

收到实验报告后, 老师按照实验报告要求进行批改, 然后按照百分制在成绩单上打下设计性实验的第二个成绩。将这两个成绩取平均为设计性实验的成绩。

2 改革传统的实验教学方式, 调动学生的积极性和主动性

为了充分调动学生做实验的积极性和主动性, 物理实验中心的实验指导老师与有关任课老师经过充分协商和调研, 在中原工学院应用物理专业的力学、电磁学、光学实验三门课的教学方法上进行彻底的改革, 经过几届学生的实践, 取得了明显的成效。

上述三门课所开设实验项目均为工科学生大学物理实验常设项目, 每个实验项目都有专职老师负责, 应用物理专业每学期学习上述三门课的学生可在理论教学进行到三分之一以上内容时到实验室熟悉、操作、讲解实验, 具体步骤为:

2.1 预习实验

通过实验教材认真预习该门课程所开设的实验, 了解该实验有关内容, 写出预习报告, 内容包括:名称、目的、原理摘要、主要步骤、数据记录表格等项内容。

2.2 熟悉实验

在大学物理实验上课期间到相关实验室跟着实验老师听课, 了解该实验的实验目的、实验仪器、实验原理、实验步骤、数据处理方法等项内容, 可与实验指导老师探讨有关问题, 但不参与做实验, 每个实验听课一到两次。

2.3 做实验

在实验室开放的任意时间到实验室做已经熟悉过的实验, 做实验期间老师不再讲解, 有问题可向老师提问, 实验应在一般应在2课时内完成, 若不能完成可另找时间来实验室继续做, 实验做完后持实验数据经老师签字后方可离开实验室。

2.4 撰写实验报告

按照有关要求认真撰写实验报告, 并在做下一个实验时交到该实验的指导老师处。

2.5 讲解实验

通过以上几个环节, 学生应对实验项目有较深的了解, 为了考核学生的掌握情况, 要求学生在工科学生做大学物理实验时, 在所做过的5个实验中选择1个实验进行讲解并参与辅导, 实验指导老师在学生讲解并辅导后将学生讲解及辅导情况进行评议并给出成绩。

2.6 成绩考核

实验成绩分三部分:课堂成绩 (含预习报告) 、实验报告成绩、讲解实验成绩, 每一项都按百分制打分。每门课程有5个实验项目, 每个实验项目的课堂成绩 (含预习报告) 和实验报告成绩取平均为该实验项目的成绩, 5个实验项目取平均占总成绩的60%, 讲解实验成绩占40%。

在以上几个环节中, 实验室在每一个环节上对学生都是全面开放的, 学生听实验时一次听不懂, 可以听第二次, 做实验时, 一次做不好, 可以做第二次, 甚至第三次。本次实验教学改革的最大亮点是让学生讲解实验, 这使学生既有压力, 也有了动力, 为了讲好某一个实验, 有些学生会到实验室反复做实验, 详细了解实验的每一个细节, 并与老师认真探讨如何讲好讲清实验的每个环节, 然后怀着激动而又兴奋的心情去讲解实验, 通过这样的过程, 一个实验从原理到仪器, 从实验操作到数据处理, 学生全方位得掌握了这个实验, 同事是也为学生提供了一个展示自我的舞台, 锻炼和提高了自己的能力, 取得了突出的教学效果。

3 完善成绩评估体系, 全面考核实验教学各个环节

为了全面、系统的考察实验教学的各个环节, 经过多年的探索和实践, 中原工学院大学物理实验已经形成了一整套考核全面、操作性强的成绩评估体系。

中原工学院大学物理实验分上、下两门课, 分两学期完成, 各1.5学分, 共计50课时, 是考察课。其中大学物理实验 (上) 共计9次课, 每次3课时, 包括1次绪论课和8次实验课, 其中1次为设计性实验, 大学物理实验 (下) 没有绪论课, 包括8次实验课, 其中1次是设计性实验。

成绩考核包括两个方面:平时成绩和设计性实验成绩, 其中平时成绩包括预习报告、课堂操作、实验报告, 设计性实验成绩考核方式前文已述, 具体考核内容如下:

3.1 预习报告

实验前必须认真阅读教材, 阅读时要以实验目的为中心, 搞清楚实验原理、操作要点、数据处理及其分析方法等。在此基础上写出预习报告, 内容包括:名称、目的、原理摘要、主要步骤、数据记录表格等项内容。每次做实验时要向实验教师出示预习报告。

3.2 课堂操作

进入实验室首先根据教材或仪器说明书熟悉仪器, 特别注意仪器使用的注意事项, 在实验操作前要认真听老师的讲解, 在老师的指导下了解仪器的使用方法。进行实验时, 应合理操作、集中精力、仔细观察、认真思考, 把实验数据和观察到的实验现象及时细心记录下来, 实验结束时经实验指导老师签字认可方可离开。

每次实验结束时, 实验指导老师根据学生预习报告完成情况、课堂操作情况、实验数据准确程度等方面情况按百分制在成绩单上打下本次实验的第一个成绩。

3.3 实验报告

实验报告内容及撰写要求如下:实验目的:要求逐条写清楚本实验的实验目的;实验原理:在理解的基础上, 用简短的文字扼要地阐述实验原理, 力求做到图文并茂, 用图表示原理图、电路图或者光路图;实验仪器:列出实验中实际使用的仪器的名称、规格、型号、编号和数量;实验步骤:根据实际操作过程写出主要的实验步骤和安全注意事项;实验数据:将实验中测量的数据以表格的形式罗列出来, 在标题栏内要注明单位;数据处理:按照实验要求计算有关物理量, 计算时要有计算过程。按照规范形式写出完整的实验结果。误差计算要预先写出误差公式。需要画图时必须画在坐标纸上;思考题:完成实验指导教师规定的思考题, 必要时还需写出对该实验的体会和建议。

实验指导老师收到实验报告, 按照以上要求进行批改, 然后按照百分制在成绩单上打下本次实验的第二个成绩。这样每次实验就有两个成绩, 将这两个成绩取平均为本次实验的成绩。

3.4 绪论课作业

大学物理实验第一次课为绪论课, 上绪论课学生不到实验室, 而是将每次到实验室做实验的学生集中起来到教室统一上课, 主要讲述大学物理实验的教学安排、考核方式、误差理论、数据处理方法等内容, 课后要完成绪论课作业, 老师批改后也按百分制打下成绩, 绪论课作业成绩等同一次实验的成绩。

3.5 成绩核算方法

大学物理实验 (上) 包括9个成绩:1个绪论课作业成绩和8个实验成绩, 期末成绩总评的方法是:设计性实验在实验难度、教学方法、考核方式都与其他实验有明显的不同, 因此在期末成绩总评中占的比例较多, 占总成绩的30%, 其他8个成绩 (含1个绪论课作业成绩) 取平均占总成绩的70%。

大学物理实验 (下) 没有绪论课作业, 包括8个成绩, 期末成绩总评的方法是:设计性实验成绩占总成绩的30%, 其他7个成绩取平均占总成绩的70%。

4 结束语

通过加强综合性、设计性实验的开发与实践, 改革传统的实验教学方式, 完善成绩评估体系, 从而提高了学生的动手能力和创新能力, 调动了学生的积极性和主动性, 达到了全面考核实验教学各个环节、提高实验教学质量的目的。

参考文献

[1]梁富增, 方莉俐.新编大学物理实验[M].沈阳:沈阳出版社, 2007.

大学物理演示实验 第5篇

实验报告

71110419 顾兆伦

2011.11 1.大型闪电盘(辉光盘)演示实验

【实验目的】:

观察平板晶体中的高压辉光放电现象。

【实验仪器】:大型闪电盘演示仪

图11 大型闪电盘演示仪

【实验原理】:

闪电盘是在两层玻璃盘中密封了涂有荧光材料的玻璃珠,玻璃珠 充有稀薄的惰性气体(如氩气等)。控制器中有一块振荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。

通电后,振荡电路产生高频电压电场,由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产生紫外辐射,玻璃珠上的荧光材料受到紫外辐射激发出可见光,其颜色由玻璃珠上涂敷的荧光材料决定。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,在黑暗中非常好看。

【实验步骤】:

1.将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小; 2.插上220V电源,打开开关;

3.调高电位器,观察闪电盘上图像变化,当电压超过一定域值后,盘上出现闪光; 4.用手触摸玻璃表面,观察闪光随手指移动变化;

5.缓慢调低电位器到闪光恰好消失,对闪电盘拍手或说话,观察辉光岁声音的变化。【注意事项】:

1.闪电盘为玻璃质地,注意轻拿轻放;

2.移动闪电盘时请勿在控制器上用力,避免控制器与盘面连接断裂; 3.闪电盘不可悬空吊挂。

【实验感想】:通过本实验我们看到了小时候只能在科幻电影中看到的场面,在了解了它的原理之后,我对物理产生了更加浓厚的兴趣,知道物理不仅能够做一些很高深的研究,还能将成果很好的应用到现实生活当中,物理真的很强大,也很奇妙。我们每个人都有责任学好物理来更好的服务大众。

2.偏振光干涉演示实验

【实验目的】:

学习偏振光干涉原理。【实验仪器】:偏振光干涉演示仪

图13 偏振光干涉演示仪

【实验原理】:

偏振光干涉演示仪内的图案分两种:

(1)层数的薄膜叠制而成的蝴蝶、飞机、花朵等图案(中心厚,四边薄),薄膜内部的残余应力分布均匀。

(2)光弹性材料制成的三角板和曲线板,厚度相等,但内部存在着非均匀分布的残余应力。

白光光源发出的光透过第一个偏振片后变成线偏振光。

线偏振光通过这些模型后产生应力双折射,分成有一定相差且振动方向相互垂直的两束光。这两束光通过最外层的偏振片后成为相干光,发生偏振光干涉。

对于蝴蝶、飞机、花朵等模型,由于应力均匀,双折射产生的光程差由厚度决定,各种波长的光干涉后的强度均随厚度而变化,故干涉后呈现于层数分布对应的色彩图案。

对于三角板和曲线板,由于厚度均匀,双折射产生的光程差主要与残余应力分布有光,各波长的光干涉后的强度随应力分布而变,则干涉后呈现与应力分布对应的不规则彩色条纹。条纹密集的地方是残余应力比较集中的地方。

U形尺的干涉条纹类似于三角板和曲线板,区别在于这里的应力不是残余应力,而是实时动态应力,所以条纹的色彩和疏密是随外力的大小而变化的。利用偏振光的干涉,可以考察透明元件是否收到应力已经应力的分布情况。

转动外层偏振片,即改变两偏振片的偏振方向夹角,也会影响各种波长的光干涉后的强度,使图案颜色发生变化。

【实验步骤】:

1.轻地从仪器上方抽出仪器内的两种图案,看到它们都是由无色透明的材料制成,原样放回;

2.打开光源,这时立即观察到视场中各种图案偏振光干涉的彩色条纹; 3.旋转面板上的旋钮,观察干涉条纹的色彩也随之变化;

4.把透明U形尺从窗口放进,观察不到异常,用力握U形尺的开口处,立即看到在尺上出现彩色条纹,且疏密不等;改变握力,条纹的色彩和疏密分布也发生变化。

【注意事项】:

取玻璃片也小心轻放,注意安全。【实验感想】:通过物理下册的学习,我们光的干涉以及偏振光有了理论上的认识,这次演示实验我们对其产生的现象有了感官上的认识。理论结合实际,用理论解释实际现象,用实际现象探索新的理论观念,这是物理之路更加长久、更加平坦的必要条件。

3.声波可见

【实验目的】:

借助视觉暂留演示声波; 【实验仪器】:声波可见演示仪

图6 声波可见演示仪

【实验原理】:

不同长度,不同张力的弦振动后形成的驻波基频、协频各不相同,即合成波形各不相同。本装置产生的是横波,可借助滚轮中黑白相间的条纹和人眼的视觉暂留作用将其显示出来。

【实验步骤】:

1.将整个装置竖直放稳,用手转动滚轮;

2.依次拨动四根琴弦,可观察到不同长度,不同张力的弦线上出现不同基频与协频的驻波; 3.重复转动滚轮,拨动琴弦,观察弦上的波形。【注意事项】:

1.滚轮转速不必太高。

2.拨动琴弦切勿用力过猛。

【实验感想】:以前对声波的理解只是停留在想像层面,当看到立体存在的声波后感觉非常奇特,本实验很好的利用了视觉暂留原理,使学生能更好的理解物理研究对象。实验对物理原理的应用实在是妙不可言。

浅谈大学物理实验操作考试 第6篇

关键词:大学物理实验;操作考试

随着大学物理实验教学改革的深入进行,实验操作考试的实施是必然的趋势。将工作单与观察评价相结合的实验操作考试在一定程度上解决了操作考试人力投入较大的问题,提高评价的效率,大大地提高了操作考试的可实施性。对大学物理实验进行有效评价,是实现其教育功能和价值的重要保证。在大学物理实验这类实践性较强的课程中,更多强调的是做了什么,而不只是知道了什么,过程与结果并重,因此不能单纯地采用纸笔测验的方式来评价,操作考试应成为其课程评价中非常重要部分。实践也证明,操作考试对于学生学习的激励效果也是最明显的 。现在的大学物理实验的操作考试,其评价方式一般是观察法,主要侧重对某一关键实验技术的掌握,考试的可信度较高,针对性强,但效率低、工作量大,一个班的操作考试往往需要几个老师参与,容易存在不同老师评分不一致性的问题,而且一旦评价的项目过多,很难各项都兼顾 。为了提高评价的效率并能够充分体现评价的全面性、客观性,本文提出了将工作单方式与观察评价相结合的大学物理实验操作考试。

一、基于工作单和观察法的大学物理实验操作考试介绍

尽管大多数学校知道进行操作考试的优势,但是真正实施的不多,主要是操作考试需要投入较大的人力,仅依赖于教师对于学生操作的观察来评分,一个班的操作考试可能需要好几个老师,对于规模较大,参加考试班级众多的大学那是非常不现实的。如何在减少教师负担的同时,又能有效地对学生的操作实验的成绩进行有效评价呢?在借鉴国内外一些大型实验考试方法的基础上,我们采取了将工作单与观察评价相结合的操作考试形式,取得了较好效果。

所谓的工作单评价,实际上是表现性评价的一种方式,首先教师依据评价的目标和要求,设计工作单,学生依据工作单进行实际的操作,完成工作单上的问题,然后教师根据评分标准对工作单进行评价。对于工作单的设计,一般分为3种类型:一,开放性工作单。要求学生把实验过程和结果写在空白的工作单上;二,一般提示的结构性工作单。要求学生按照提示的结构来描述实验过程和结果;三,充分提示的引导工作单。它针对具体任务一步步引导学生完成实验并写在工作单上。不同的实验任务以及针对不同的评价目标需要开发不同的工作单,过多的提示会限制学生灵活性和创造性的发挥,相比之下,结构性工作单在评价中比较受到青睐。当然,要全面考察出学生的实验操作能力,仅依据工作单是不够的。对于工作单上最终无法评价的项目,如仪器是否调整到位,电路是否连接正确等,教师可以采用观察法评价,最后将两者综合。对于观察评价的实施,也有多种方式,检查仪器是否调整到位的,可以让学生调节到关键步骤举手示意,教师评定;检查仪器是否连接正确的,完全可以等学生完成实验后进行评定,无需打扰学生实验。

二、基于工作单和观察评价的大学物理实验操作考试案例

由于实施的是抽签式的物理实验操作考试,所以必须对多个实验进行工作单的编制。下面以“拉伸法测量杨氏模量”为例,介绍基于工作单和观察评价的大学物理实验操作考试的具体实施方法。编制工作单之前,首先制定相应的评价项目及权重,并对各项目采用的评价方式进行分类,,这是一个具有一般提示的结构性工作单,给学生提供了基本的实验步骤以及要测量的物理量。整个实验中,“仪器的安装和调节”以及“实验素养”的评价需要教师采用观察法进行评价,考核的项目只有4项,其中3项可以通过一次观察一起完成,大大减少了教师观察的工作量,一个3O人的班级2个监考老师足够。其他项目的考核都可以通过批改学生工作单进行,从学生的回答来推断学生完成实验的情况,如测量部分,学生设计和记录的“钢丝伸长测量”实验表格反映了其是否采用了等额增减砝码的方法进行测量,其他各量的测量结果反映了学生使用长度测量仪器的能力。

三、实验操作考试对于学生学习的激励性

一直以來,工科院校的学生对于物理实验这门课不是很重视,实验时由于一个老师要指导较多学生,无法监管到位,不少学生常常在实验操作中偷工减料,如用分光计进行三棱镜折射率的测量时,不进行分光计的调节就直接测量;如在电学实验中,利用其他同学搭建好实验电路快速获取数据;在2人或多人一组的实验中,只记录数据而不动手操作。这些不良现象的产生,主要是由于传统的物理实验课程是通过实验报告或笔试来评定,这些方法都不能完全体现学生的动手能力,使学生产生了不动手也一样能拿高分的错觉。为了改变这一现状,提高学生的动手能力,提高学生的实验积极性,必须对传统的物理实验课程的评定方式进行改革。而操作考试是最佳选择。我校2006年起开始实施抽签式的操作考试评定以来,学生的学习态度有明显改善,缺席的及想混实验的学生减少,实验室开放仪器使用率提高,整个实验课的教学质量也得到了提高。

四、结语

在进行基于工作单和观察评价的大学物理实验操作考试时,需要注意以下方面。首先,由于仪器有限,同一个专业的,或者同一个班的同学无法进行相同的实验操作考试,那么这时就需要注意协调考核试题之间存在的难度差异,使得试题具有可比性,考核具有公平性。如何来协调,可以利用工作单设计的灵活性。对于实验难度较大的,工作单题目上设置的提示相对多些;对于实验难度较小的,则更多地将设计性实验融入到操作性考试中,工作单设置的提示也要少些。其次,为了考核的全面性,针对具体实验制定出详细的评价项目和权重是非常必要的。工作单的设计要涵盖大部分的评价项目,这样就可以在有限的时间内集中精力通过实验观察完成剩下小部分项目的评价。对于具体的观察评价项目,还需要给出观察的标准,使评价具有针对性。

参考文献:

[1] 李林,施芸城,钟宏杰.物理实验课不同考核方式的改革与实践——操作考试的积极效应最为明显[J].大学物理,2010,29(2):43-46.

大学物理实验创新初探 第7篇

实验教学是高等学校整个教学过程的重要组成部分, 直接影响学生的综合素质与能力的培养, 其基本任务是向学生传授实验技术理论, 培养学生的观察动手能力、分析问题能力以及创新能力, 使学生养成理论联系实际、勇于探索的科学精神。在实验教学中应该坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展。实验教学在培养学生发现问题、提出问题, 以及通过实验解决问题等方面有着不可或缺的作用, 特别是在培养学生创新能力和团队合作意识方面, 是其他任何教学环节所不能替代的。改变实验教学依附于理论教学的传统观念, 形成理论教学与实验教学并重的理念和氛围是目前高校教育学改革的重要内容, 实验教学与理论教学在大学学习中相互补充, 相互支持。

广东工业大学实验教学部已经成立数年, 现阶段的大学物理实验教学中, 实验教学紧扣教材, 结合相应的设备资源积极开展教学活动, 使得学生能够对各个单个实验进行有效的学习, 对于培养学生实验技能以及科学态度方面都有巨大的影响。经过这些学习, 学生拥有了基本的实验方面知识和技能, 拥有了进一步探索和创新的基础。培养学生的创新能力, 也是时代赋予学校的要求。创新实验并无成规可寻, 多院校多学科都进行了相关的探索。创新实验的设计实施应从大学物理实验教学的特点进行探讨。

(二) 大学物理实验教学的特点

1. 实践性强, 有利于学生动手能力的发展。

实践性突出是实验教学的重要标志之一, 不论哪种类型的实验, 都需要学习和掌握实验方法、实验技术, 进而掌握和巩固所学的有关理论和知识, 并通过亲自操作, 使自己的动手能力得到培养。在实验教学中, 学生看得见实验现象, 摸得着试验设备, 测得出实验数据, 通过亲自动手, 逐步完成整个实验内容。经过反复、系统的练习, 学生的各种能力就会变得娴熟起来, 达到实验教学目的。在实验过程中还会遇到一些新问题, 无法直接从书本解释, 从而促使学生积极思考, 分析, 将感性认识上升到理性认识, 再通过实验检验, 周而复始, 螺旋上升, 可能对某些书本知识的认识深化和发展有所帮助。

2. 学生是主体, 有利于调动学生学习的积极性与主动性。

实验教学是学生在教师指导下较其他教学环节更加独立自主的认识客观世界的学习过程, 教师按照预订的教学计划, 让学生自己动手、动脑完成试验项目, 以达到学习基本知识和培养能力与素质的目的, 任何人都不能也无法代替学生做实验。课堂教学主要靠教师讲授, 而实验教学完成实验的工作主要由学生自己掌握, 实验中的每个环节都由学生独立完成, 学生是实验教学活动的“主角”。实验教学的主动权交给了学生, 学生可以在教师指导下通过自己动手, 动脑获得知识和能力。因此, 实验教学有助于激发学生的学习兴趣, 易于调动学生学习的积极性和主动性。

(三) 创新实验的特点

与一般的物理实验教学相比, 创新性实验的教学具有更为广泛的自主性、探索性和综合性。自主性。传统的验证性实验, 学生只是被动地按照老师和讲义给定的方法和内容, 按部就班地操作, 常常过于被动, 达不到实验效果。而创新实验教学模式是以学生为中心, 是以学生自主创新为基础的新型实验教学模式, 实验的主体是学生, 实验内容的完成依赖学生的自主创新设计, 强调以学生为主体, 尊重学生的个性特征, 鼓励其张扬创新思维。实验自始至终都要求学生亲力亲为, 从而达到培养学生各种能力的目的。使创新实验教学模式实现了实验教学活动由“教”向“学”的转变, 教师地位由“教”向“导”的转变, 使实验教学活动真正建立在学生自主活动、主动探索的基础上。这种方式有利用于提高学生的积极性、主动性和创造性。探索性。传统的实验教学是由教师、实验技术人员手把手教学生开展实验, 客观上造成学生对老师的依赖心理, 从而束缚了学生的创造性思维和自我发展。与传统实验相比, 创新性实验为学生提供了更为广阔的活动空间和思维空间, 学生在探索实验的过程中自觉地动手与动脑结合起来, 最大限度地调动了学生学习的主动性和积极性, 并且将信息的单向传递变成了双向式、多向式的传递与交流。实验需要学生自己去查阅文献资料, 补充相关知识, 了解实验原理、目的、步骤和数据处理方法, 设计出实验操作流程, 然后独立完成全部实验, 基本摒弃教师的“讲”, 只保留教师的“导”和“范”, 既培养了学生的探索精神, 又使他们得到了相应的锻炼。综合性。要求学生的知识面不断括宽。物理学科包含了力、热、光、电等等方面的知识, 物理学与其他学科的交叉也越来越频繁。在进行实验教学过程中, 既有物理各个方面知识的交叉, 也有物理知识与其他学科知识的结合。实验应用到的各种现代化技术设备, 也往往结合了各个方面的知识。在科学技术迅猛发展的今天, 各种门类科学技术之间的相互渗透日趋广泛, 现代技术装备的综合性越来越强, 这就给学生提出了必须对于有关门类的科学技术具备一定知识的要求, 即具有较宽的知识面, 否则就无法运用这些实验手段达到实验教学的目的。

(四) 创新实验的实施

1. 实验内容创新。

实验的内容丰富多彩, 与生活生、产紧密相关, 会激发学生进行实验的积极主动性和主观能动性。传统的验证性实验主要是对理论的验证, 并紧紧围绕验证的实现进行的实验设计, 与现实生活生产联系较少。这是许多学生感觉到实验枯燥无味的原因之一。实际上丰富多彩物理世界构成了我们的世界, 以丰富多彩的实验内容来进行实验, 不仅是创新, 而且极大的调动学生学习的积极性。在广东工业大学实验教学部大学物理实验中有两个相关实验都会用到朱莉称, 学生在做实验的时候往往按照实验讲义完成实验却没有深入的理解朱莉称的工作过程, 大学物理实验中心王敏老师自制朱莉称, 并申请了国家专利, 如果能让学生部分的参与到这样的自制“实验”中来, 必能极大的调动学生的积极性和创新精神, 也会更好的理解实验仪器。

2. 教学方式创新。

传统的实验教学是在课前完成实验的预习, 在实验室完成实验操作, 然后完成实验数据处理, 得出实验结果, 不能适应于创新实验的教学过程。创新实验由于其所独有的探索性, 学生以及教师都需要在实验中进行不断的探索与创新, 从实验前的预习到实验后的数据处理, 教师不仅仅是“教”, 而更重要的是“导”, 对实验进行全面的指导。实验前的预习准备不足以解决试验中可能会遇到的各种新的问题, 实验中仍需要进行各种资料的查找与补充, 实验的结果不一定能够与预期相互一致。因此, 需要创新的教学方式。比如舍弃单人单组的方式, 采取分组分工实验, 通过团队协作和分组讨论, 客服实验难点以达到实验目的。实验时间更加灵活, 使得学生的自主性与积极性能够充分发挥。实验考核摒弃传统的实验报告形式, 采用论文的形式报告整个实验的过程和结果。

3. 创新平台建设。

创新实验需要创新平台的支持, 这个平台包括硬件设施平台和软环境。创新实验由于其探索性的特点, 实验过程以及结果都有一定的变化因素, 应对于此需要有一个平台的支撑。虚拟仪器技术是未来仪器发展的方向之一, 随着计算机技术的不断进步, 虚拟仪器的发展也日新月异。虚拟仪器以计算机为核心, 将计算机技术和测试系统有机融合, 用计算机软件代替传统仪器的某些功能, 由于计算机软件的灵活多样性和计算机硬件可扩展性, 很适合作为创新实验的平台, 采用平台还可以方便数据的收集以及处理。许多高校的物理实验已经引入了虚拟仪器设备, 如华中科技大学物理系创新实验室、上海交通大学国家工科物理教学基地的物理实验中心采用了基于Lab VIEW的虚拟仪器实验平台。硬件设施的建设需要学校给予一定的资金投入, 同时, 相对于硬件平台的软平台的建设也需要相应的支持, 如师资力量的投入, 学生创新基础的培训, 硬件的维持等。

实验教学与理论教学互为补充, 应加强在实验教学中的改革, 特别是创新实验的改革, 努力提高学生的创新能力。

参考文献

[1]温利红, 高金良.创新实验项目的开发及设备研制[J].机电产品开发与创新, 2007, 20 (6) :48-50.

《大学物理实验》教学的思考 第8篇

物理学是一门以实验为基础的科学。物理学本身及相关应用科学的发展和创新无不与物理实验密切相关, 物理学中的任何创新成果都必须经过实验的检验。因此, 物理实验的教学在物理教学中占有重要的地位, 一方面可以使学生巩固所学理论知识, 加深对物理现象和物理规律的理解;另一方面又为培养学生动手解决实际问题的能力, 以及提高学生观察和分析问题的能力, 使学生受到必要的实验技能的训练, 为学生学习专业知识以及从事工程技术工作和科学研究工作打下良好的基础。大学物理实验教学应该以提高学生的科学素养为目的, 需要对科学创新的能力加以强调。

1 大学物理实验教学面临的问题

1.1 学生对大学物理实验课程认识不足

大学物理实验分别在我院信息工程学院和建工学院各本科专业开设。学生的专业背景不同, 对所做的物理实验兴趣也不同, 不少学生认为大学物理实验和自己所学专业相差太远, 学了也没有用, 故而对大学物理实验不感兴趣。不可否认, 目前在学生中实用主义想法较为突出, 对大学物理实验教学的认识存在着误区。

1.2 学生理论知识基础跟不上

现在的本科生, 受高考模式的影响, 相当一部分同学物理知识薄弱, 学生理论知识 (包括大学物理和高等数学) 基础跟不上, 在预习实验过程中感觉难度较大, 甚至有不少学生抱怨对于一些物理实验, 做完实验后仍就感觉是似懂非懂, 不知学了些什么。

1.3 学生对按步操作的实验方法感到枯燥乏味

在现实的物理实验教学中, 存在着诸如实验教学模式固定、教学内容陈旧、教学方法死板等问题, 且几乎所有的实验都是由教师安排实验内容, 准备好实验仪器, 讲解清楚实验原理, 拟订出实验步骤, 甚至还设计好记录数据所需的表格。而学生不动脑筋思考, 只要按照拟订好的实验步骤去做, 就能成功的测得数据, 完成实验。这种僵化的教学模式在很大成度上抑制了学生做实验的积极性和主动性, 难于激发学生学习的兴趣。

2 大学物理实验教学的思考

2.1 实行分年级教学

物理实验分为基础型实验、综合型实验、设计型实验、科学小实验等, 基础型物理实验不再是课堂教学的简单重复和验证, 也不再是把力、电、光、热、近代物理等独立学科的实验简单地串联起来, 而是从基础型物理实验逐级提高到设计型物理实验的能力, 每级实验都会完成不同的实验技能和科学思维水平, 逐步地与现代科学技术接轨。

基于不同年级的学生认知能力的不同, 基础型物理实验在大一开设, 考虑到新生的物理实验知识与实验技能不一致, 开设基础型物理实验起一个补齐的作用。综合型物理实验在大二开设, 设计型物理实验在大三开设, 科学小实验在大四开设。这样针对学生的认知能力和科学思维能力的不同实行分年级教学, 有利于全面提升物理实验教学的质量。

2.2 实施开放式的管理、创新性的实验教学

传统的实验教学模式为:教师指定方式方法, 演示实验过程, 学生进行模拟操作。这样虽然能培养学生规范操作, 但同时也局限了学生自己的思维和想法, 从而使学生感到物理实验枯燥呆板, 缺乏学习实验的激情。所以我们倡仪进行创新性的实验教学。在创新性的实验教学中首先我们应该实行开放式的管理, 充分利用现有的资源, 如实验室的全面开放。实验室开放不仅是时间、空间上的开放, 更重要的是教学内容、教学方法、教学手段的开放, 是观念意识上的开放。实验室中应引进现代化的教学手段和管理手段, 走出知识传授的目标取向, 树立以传播知识和培养能力并重的原则。而在创新性的教学中, “教”应向“学”全面开放, 将学习的主动权交给学生, 激发学生学习的主动性和积极性。在实验教学网络化和学生创新能力的培养等方面加大投入, 以加快开放实验教学的进程, 进一步提高物理实验教学的质量和教学效应, 让学生在有限的时间里获取更多的物理实验知识。总之, 通过开放式的管理及创新性的教学, 能全面的发展学生的主观能动性, 能全面培养学生的创新精神。

2.3 实行兴趣自由教学

基于学生个人兴趣的不同, 实验教学要尊重学生的个体条件, 要为学生学习科学的实验方法和实验技能营造一个较为宽松的环境, 让他们在时间、空间、实验内容和课题上都有较大的选择性和自由度。这样能充分调动学生学习的积极性和主动性, 让爱好物理实验的学生有发挥潜力的场所, 并获得结合运用所学知识设计实验的能力和口头答辩的能力。实行兴趣自由教学, 有利于全面调动学生学习的积极性和主动性, 提高学生的创新精神和创新能力。

3 启发学生独立思考, 还学生以实验主动权

3.1 将启发式教学方法运用于实验教学中, 调动学生的学习积极性

心理学研究表明, 在人的思维过程中, 问题情境占有着极其重要的地位, 思维过程是不断发现问题和解决问题的过程, 发现问题既是思维过程的起点, 更是思维的动力。因此, 在实验教学中教师应当努力创设恰当的问题情境, 通过问题来启发学生积极的思维活动, 以“问题”为主线来组织、调控课堂教学, 就能充分调动学生的学习积极性, 促进学生探究问题能力的提高, 发展学生的创新能力和独立地解决有关问题的能力。

3.2 将讨论式教学方法运用于实验教学中, 提高学生的故障排除能力

在实验教学中, 实验故障排除是非常重要的环节, 对于学生工程实践能力的培养至关重要。在实验过程中, 许多学生在实验出现故障、问题时, 总是寄希望于教师的帮助, 而缺乏独立思考的能力。这样就直接导致了学生自主学习和创新能力的缺失。为了使学生从一次实验的失败中, 分析总结实验故障排除的方法, 教师应采用灵活的教学方法提高学生分析和解决问题的能力。因此, 可以在个别学生出现问题时, 组织全体同学共同讨论具体解决方案, 这样, 既激发了学生的兴趣, 也拓宽了学生的思维, 还可以使学生留下深刻的印象。每位同学都会有不同的看法和做法教师可带领全体同学讨论并验证这些方法的可行性, 在此过程中, 教师要注重学生思维的引导, 在讨论过程中贯穿实验故障排除的方法、步骤, 最终通过全体同学的共同智慧来解决实际问题。通过讨论式教学, 让每一位同学都参与到故障排除这一环节中, 即使他们本身的实验没有出现问题, 也可以做实验故障的“小医生”, 帮其他同学“诊断”其“病原”, 并进行“诊治”。这样, 既活跃了课堂气氛, 增强了学生的学习自信心和兴趣, 又提高了学生的自主学习能力和创新意识, 真正达到了物理实验教学的目的。

4 实行实验报告的写作多样化

传统的实验报告有利于进行规范化书写, 但不利于学生科学论文写作能力的培养。我们可以让实验报告的写作多样化:对于基础型实验, 可以使用标准实验报告纸, 上面有分项目提纲, 使学生知道实验论文的大致框架, 逐步进入规范论文的写作;对于综合型实验, 要求学生把实验报告当作小论文来做, 要求写成论文式实验报告;对于设计型实验, 要求学生把报告当做科研立项报告来做, 写成立项申请书和结题报告式的实验报告。通过这个过程把实验结果与理论分析结合起来, 可以提高学生科学的逻辑推导能力和归纳总结的能力。

我们讨论对大学物理实验教学的思考, 目的就在于寻找到一种为时代发展所需要的教学方法, 以提高《大学物理实验》的教学质量, 培养社会所需要的人才, 更好地完成高等教育的使命。

5 结语

抓好《大学物理实验》的教学对培养称职的社会人才具有很重要的作用, 作为高等院校的物理实验教师, 我们应当积极探索, 为培养社会所需的优秀人才而努力。

参考文献

[1]杨春兰, 吴水才, 白燕萍, 等.高校实验教学改革方法探讨中[J].国电力教育, 2008 (121) :150~151.

[2]刘涛.深化实验教学改革, 培养高素质创新型人才[J].边疆经济与文化, 2007 (1) .

[3]郑稷.谈谈实验教学模式的改进[J].物理实验, 1996, 16 (5) .

大学物理学史物理实验 第9篇

一、课程整合和课程体系建设思路

(一)工科大学物理实验内容设置逐渐一体化

同为工科类大学物理实验的南岭校区、朝阳校区、南湖校区由于前期建设基础和后期投入资金力度不同,实验内容和实验条件差别较大。朝阳校区于2011年经过基础园区建设,无论是实验室环境还是教学条件都比较好,而南岭校区和南湖校区实验室自从实验中心组建后一直未进行实质性建设,目前教学条件和教学环境都比较差。但南岭校区和南湖校区在教务处和实验室管理处的大力支持下,获得了2015教育部改善基础办学条件专项资金支持及基础科学实验管维修改造,在2015年年末,实验室环境及教学条件也会有很大程度改善。在课程体系建设时,充分考虑各个校区原有专业特点及实验室现状,实验内容设置向朝阳校区靠拢,逐渐形成一体化趋势。这样也能够使各个校区的实验资源共享,实行开放式教学,也能够使整个中心各个实验室建设一体化发展。

(二)医学类、农学类大学物理实验课程整合和体系建设的思路

新民校区大学物理实验室自公共物理实验中心成立时并入,一直按照医科的轨道运行,形成独立的教学大纲和大学物理实验教材。西校区基础物理实验室于2014年9月并入公共物理实验中心,其基础物理实验分为大学物理实验C(42学时)和大学物理实验E(30学时),特点是学时少。大学物理实验C面向的专业为食品科学与工程、食品质量等专业和南岭校区生物工程学院各专业相近,整合时考虑按照工科大学物理实验的本科生培养。大学物理实验E面向动物医学类等各个专业和新民校区医学类各专业相近,整合时考虑按照医用大学物理实验的本科生培养。

二、大学物理实验课程体系建设

通过到其它高校调研、交流及参加一些相关网络培训课程,探索大学物理实验课程整合的方向和提升体系建设内容。

大学物理实验课程体系根据教育部高等学校物理学和天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委会制定的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》和吉林大学2013版本科生培养方案的要求,在大学物理实验体系建设中,试行四级层次的实验课程体系:基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验。

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、基本实验技能及测量方法、数据处理的理论与方法等。基础实验对学生科学实验习惯及创造性思维的培养具有一定的铺垫作用,是综合性、设计性、创新性实验的基础。学生必修4个基础性实验(力学基本仪器与训练、电学基本仪器与训练、光学基本仪器与训练、电子基本仪器与训练)和实验数据处理方法(绪论),选修3个基础实验。选做实验要求学生根据自身专业的特点及个性发展需要进行选做。此类实验占实验总学时的60%。

综合性实验:在同一个实验中涉及到两个以上知识领域或综合应用多种方法和技术的实验,用以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。综合性实验均为选修实验,占实验总学时的30%。实验室可以按照教学大纲及各个校区的学生专业特点设置多个实验项目,学生可根据自己的专业方向或特长爱好等,自由选择4个实验题目。

设计性实验:学生按照给定的实验题目、要求和实验条件,自己设计实验方案,并在教师的指导下独立完成设计性实验。选作2个设计实验,占实验总学时的10%,如:传感器综合实验、太阳能电池板室外特性研究等。学生可根据自己的知识结构、兴趣等选择设计性实验。

创新性实验:此类实验与教师的科研课题相结合,与物理前沿知识相关联,要求学生根据题目,查阅资料,自己独立设计实验方案,完成实验。期间,教师主要起指导作用,以达到鼓励学生独立思考、提出问题、解决问题并有所创新的目的。学生可以独立或者以团队的形式参加,可根据自己的能力完成部分或全部实验内容,实验成果要求学生以科研论文的形式提交。

创新实验主要为“卓越工程师计划”班、“李四光计划”班、“卓越医科计划”班以及对物理有浓厚兴趣、动手能力强的少数学生开放,条件成熟并效果好后再逐渐扩大范围[1]。

通过这样由低到高、从基础到前沿、递进式分层次实验训练,为以后学生专业理论课的学习,培养学生的科学素养与创新能力方面奠定良好的基础。

三、大学物理实验教学团队建设改革措施

课程整合及课程体系建设,归根结底是人才的建设,只有有一个稳定的、教学科研素质较高的教学团队,才是保证教学质量的前提。构建适应二十一世纪人才培养模式的大学物理实验教学团队,团队由教师(理论教学与实验教学共担)、专职实验教师、实验技术人员共同组成,充分发挥不同人才的特点,取长补短。

开放式教学政策。为了增加实验教学团队之间的教学和学术间交流,大学物理实验课程对各个校区实行全开放政策。不同校区的实验教师可以交叉上课。通过这种教学交流可以吸取不同校区教学特点和一些优秀教师的教学方法,从而提高自身的教学及科研水平,同时使各个校区教学过程规范化、一体化。

加强教学管理和运行过程的监管。推选有丰富教学经验的教授主持各个门类的大学物理实验课的教学过程,成立由教授组成的实验课程督导小组,坚持跨校区听课,并及时进行校区间的交流并及时沟通情况,反馈信息,改进教学中存在的不足。

健全相应的教学管理制度,规范任课教师的教学过程;组织实验教学活动,开展教学评优活动;组织团队成员定期听名师的实验课;采用课堂学生问卷调查和网络学生评价相结合的模式对教师的教学水平、教学态度等进行综合评价,并作为教师年终考核的重要依据。

定期组织团队内部教学及科研交流会。开展教学难点研讨和教学经验交流,进行课题的研究进展和学术成果探讨。

坚持走出去,引进来政策。支持团队成员参加国内外教学研讨会,就学术、课程建设等方面广泛进行交流,汲取著名高校的先进的教学理念、教改模式和课程管理经验,扩大教学团队教师在国内外的影响。同时,邀请知名教授来校介绍物理前沿技术,邀请教学名师来校传授先进的教学方法和教育理念。团队以内、外交流合作为纽带,促进团队的发展,提升团队在国内各高校中的影响力[2]。

四、建设适应层次化教学的大学物理实验网络教学与管理平台措施

公共物理实验中心各个校区大学实验教学管理仍然是独立的,没有统一的教学管理模式。

公共物理实验中心南岭校区和朝阳校区开发了“大学物理实验网络教学管理系统”、“大学物理实验查询系统”和“大学物理演示实验管理系统”、“大学物理演示学生上课签到系统”等。在实验教学管理系统平台上,管理员设置本学期开设实验课程的所有题目,并根据实验仪器的数量及实验场地情况设置学生人数,以保证每人一组的分组要求。通过管理平台学生不但可以和授课教师及管理员方便的沟通和交流,及时解决教学过程中遇到的难题,而且还给学生提供了资源量大、覆盖面广的课程资源库,拓展了学生的学习空间,使实验教学内容得到时间和空间的延伸。通过大学物理实验查询系统,学生可以随时查询上课时间、查询实验成绩及实验课预约情况等等。

在今后的课程建设当中,将逐步完善“大学物理实验网络教学管理平台”,并把“大学物理实验网络教学管理平台”、“大学物理实验查询系统”和“大学物理演示实验管理系统”、“大学物理演示学生上课签到系统”整合在一起。进一步加强实验课程整合、体系建设及教学管理,使实验教学过程和管理更加规范化、科学化、一体化、信息化。

新的“大学物理实验网络教学与管理平台”将涵盖:课程体系、网上选课、课程预习、成绩管理、创新园地、学生评价、交流平台、答疑解惑、演示实验、仿真实验、诺贝尔奖实验专区、现代物理实验技术专栏、成果展示、高校链接等[3]。

五、建设多元化本科生公共物理创新实践基地措施

公共物理实验中心根据目前国家对创新人才培养需求及吉林大学各专业对人才培养需求,将建立大学物理实验和演示实验创新实践基地,基地建设包括硬件环境建设和软件环境建设。在硬件环境建设中,中心各个校区将提供创新实践基地专用教室,并为创新实验学生提供相关的图书资料及实验仪器;在软环境建设中,需要建立一些相关管理规定,保障创新实践基地安全有序进行,同时为创新实验基地提供实验经费支持和一定的激励措施。

(一)创新实践基地运行模式

鼓励并推选优秀的指导教师设立系列“创新性实验课题”,在少部分学生中开展,待积累一定经验后,再扩大范围,吸引更多的学生参与进来。

学生可以自行安排时间到创新实验室进行创新实践并给予一定的指导,基地为学生提供充分发挥潜力和创造力的平台。学生也可以直接来到创新实践基地和指导教师联系,提出自己的想法和设计方案,由教师对其可行性进行评估,可行后由教师指导完成。

学生在创新实验所取得的成果,在基地展示,供学生参观及后续学生借鉴,也可激发学生创新的热情[4]。

(二)创新实验激励措施

公共物理教学实验中心的各个校区将全力为创新实践基地提供场地支持,配备必要的设备和工具,实验仪器,实验耗材等。

为了鼓励学生参与创新实验,可以给参与的学生一定激励政策。比如对于那些完成创新实验的学生可以给予一定的学分;创新实践基地还可以面向全校学生开展创新竞赛,对富有创新性的项目给予立项支持。这些激励措施将会激发学生学习的积极性,也培养学生的科研能力和合作精神;还可以将学生所取得的成果做成视频,并把视频放到网络教学与管理平台上,让更多的学生点击、观看,带动更多的学生参与创新实践活动。教师与学生相互影响,相互促进,推动基地可持续发展[5]。

六、课程建设发展目标

补充出版与现行教材配套的系列教材、教学软件,形成立体化、反映时代特色的教材体系。实验内容上增加综合性、设计性、现代物理实验技术、前沿技术的实验比重,研发更多内容新、技术先进的物理实验和演示实验教学装置,进一步建设和完善教学与管理平台,以适应与时俱进的课程发展的需要。争取尽早建成具有一流教师队伍、一流特色教材、一流教学方法和一流教学管理水平的大学物理实验精品课程[6]。

参考文献

[1]胡成华,史玲娜等.大学物理实验教学创新模式的探索与实践[J].物理与工程,2012(1):44-46.

[2]朱世坤.大学物理实验教学团队建设问题探讨[J].实验技术与管理,2011(5):194-196.

[3]林晓珑.大学物理演示实验网络教学管理平台构建与实践[J].大学物理实验,2012(8):120-122.

[4]郑志霞.大学物理创新实践基地探索[J].佳木斯教育学院学报,2010,(4):133-134.

[5]罗乐.将物理实验室建设成大学生创新性实验基地的探索[J].实验技术与管理,2013(7):210-212.

大学物理演示实验教学探究 第10篇

大学物理实验教学要求把探究运用于演示教学中, 发挥探究教学模式的优势, 建立起按科学设计实验教学程序、优化实验教学过程、指导实验方法、培养创新能力的创设情景──发现问题──探究问题──总结知识模式[2]。这种教学模式能充分发挥教师的主导作用, 突出学生的主体地位。教师充分相信学生, 使学生主动参与实验, 发挥学生的主观能动作用, 最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性, 变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流, 教师在课内讲重点、关键点和注意点等, 发挥好主导调控作用。其主要方式是采取提问、答疑、讨论、观察实验现象、动手操作等, 加强对学生实验方法的渗透和创新能力的培养。

1 利用演示实验创设问题情景

如何创设问题情景, 达到引导学生自主性探究的目的?这已成为新一轮教学改革研究的重要内容之一。大学物理实验教学要求学生模拟科学家解决问题的过程, 使学生体会到科学家面对疑难情景、搜集和加工所需要的资料、最后达成问题解决的探究过程, 从而使学生获得在真实生活情景中发现问题、分析问题、解决问题的能力, 而这些问题的解决, 都源于创设问题情景这一重要前提。

大学物理是一门以实验为基础的科学, 物理实验以其直观、形象为学生提供了丰富的感性信息。因此利用实验内容设置问题, 引导学生通过对实验的观察、研究和分析获得感性信息去思考问题、探索问题, 从而揭示物理现象的本质, 探究物理规律。在物理课教学中, 经常会设法创设问题情景, 激起学生对新知学习的热情, 使学生产生迫切要求获取新知的欲望, 在新知和学生的求知心理之间制造一种不平衡, 不协调, 把学生引入一种与问题有关的情景之中。物理教学中是通过什么来创设问题情景呢?那就是演示实验, 通过物理演示实验创设丰富、逼真的物理教学情景。

1.1 利用演示实验创设问越情境的要求。

良好的物理问题情景有助于实现原有的认知对新知识的同化, 使认知结构得到补充和完善, 从而促进学生的心理发展。构建良好的问题情景, 使学习材料的逻辑意义明朗化。可以激发学生积极主动地使新旧知识发生相互作用, 产生有机的联系, 从而使新知识获得实际意义, 最终实现有意义的学习。在大学物理教学中, 如何利用演示实验创设有效的问题情景, 有如下一些基本要求。

明确教学目标, 把握本节课的问题焦点。在把握问题之前, 必须先要认识问题本身。同一班内的学生, 其能力、知识和经验等方面都存在差异, 故对现象的认知也各不相同。因此在做好充分的学情分析的基础上设计好演示方案, 决定采用什么样的演示道具, 比如用实物还是用多媒体演示学生比较容易接受[3]。

把握好演示情境所蕴涵的问题难度。通过演示情景学生产生问题后, 就可从已有的概念及经验中选择类似的结构, 或借助记忆中的事件, 逐渐连接相关的部分, 作为探究答案的线索, 寻求解决问题的途径。如果演示情境所蕴涵的问题过于简单, 学生就提不起学习的兴趣, 相反问题若太难, 即使学生充满解决问题的信心, 但最后还是会被迫放弃这种超出自己能力的问题。所以, 演示情境所蕴涵的问题通常要求部分建立在学生原有认知结构的基础上, 即处于多数学生思维上的“最近发展区”[4]。

1.2 利用演示实验的问题情景应用和巩固知识。

通过怎样的途径才能有效培养学生实践能力呢?一种有效的方式是练习情景化, 而练习情景化的最有效方式就是利用演示实验创设题目的物理情景, 近年来, 物理习题越积越多, 并出现了大量的信息题, 或说背景题, 这些题目先通过文字描述一段背景, 然后提出问题。然而学生对题目背景的理解只能靠原先的经验来想像, 这种想像也许脱离实际, 也显得不够生动。因此, 如果能凭借多媒体技术呈现问题的背景, 当然用现成的实物手段若能创设情景也非常不错, 让学生置身其中, 通过亲身体验习得解决问题的经验。

在大学物理实验教学中, 在课堂上演示过某个实验, 但在课后, 我们还可以部分改变演示实验的某个条件, 在另外一个时间再次演示, 使学生所学的知识更加巩固, 这种稍加改变的“同样演示实验”可使学生印象非常深刻, 牢记不忘, 比如在大学物理实验教学中, 讲解完“简谐振动”这一节, 在学生建立了简谐振动的基本概念之后, 为再深化所学知识, 说明“做简谐振动的物体的运动情况, 可以用图象直观地表示出来。”这里可以用一个演示实验来形象地加以说明 (图1所示) :把一盛沙漏斗作单摆 (也有人将沙子换成水, 改装成水摆) , 单摆下放一薄木板, 木板中央画上一直线作横坐标。当单摆摆动时, 匀速拖动木板, 漏沙将在木板上留下一条曲线, 这曲线即是漏斗的简谐振动图象。

2 利用演示实验引导学生探究

人们常说, 教学有法, 但无定法, 要想教好, 贵在得法。要想把培养学生的创新精神和实践能力作为素质教育的重点。把课堂演示实验教学过程设计成创设情景———发现问题———探究问题———解决问题的创造型模式。通过演示实验设置探索问题的情景, 提倡质疑和预测, 引导学生善于利用已有的经验和知识发现问题, 激发对未知世界的好奇心和求知欲, 培养学生的创新意识。鼓励学生积极参与思考, 一步步引导学生思考、预测、探究把问题引向深入, 使学生能够灵活运用物理原理和实验手段, 学会科学研究的基本方法, 让学生充分体验探究的乐趣。发展学生的观察能力、思维能力、自学能力、合作能力、实践能力和创造能力、重视培养学生收集信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。

强调演示实验教学的探究性, 但不是像学生实验那样开展实验探究, 由于课堂教学时间的限制必然使得演示实验在“演与探”之间寻求一个合理的平衡点, 这就要在课堂教学中选择合适的演示流程, 精心安排使演示时间处在可控范围之内, 力求达到最佳的教学效果。

2.1 演示实验探究教学模式

探究式教学模式是探究教学理论与具体教学实践结合的产物, 是理论的具体化, 通过设计一套较完备的实施程序而将理论应用到实践中去, 探究式教学模式对各种优秀教学经验进行反思、整理, 将教学过程中重复性的、稳定的因素组织成一种有机的课堂教学活动结构和方法策略体系。

创设情景发现问题, 爱因斯坦曾说过, “他没有特别的天赋, 只有强烈的好奇心。”在人类认识史上, 正是个别人从事物或某种现象中发现问题、才做出重大的发明创造。敢于提问、善于提问的“问题意识”是科学素养的前提。教师的任务就是创设一定的情景, 促使学生提出问题。引导学生善于从演示实验发现问题[5]。

教师要注重深挖已有的物理演示实验内涵, 调整演示实验教学过程的顺序, 将部分验证性实验改编为探索性演示实验, 促进学生积极探究问题, 优化教学过程。增加大学教材、练习题中的典型物理实验题, 设计为探究性课堂演示实验。培养探究思维的严密性与科学态度。利用日常生活中随处可见各种与物理有关的问题设计成探索性演示实验。这些能激起学生的好奇心, 促使学生主动学习知识点。结合物理发展的成就和重大物理事故的原因、危害及处理方法, 努力改编或溶合到演示实验教学中, 提高学生处理突发事件的能力。

在这种探究型模式课堂演示实验教学过程中, 大量的实验现象在学生的右脑里积累, 能促进学生形象思维能力的发展, 积极主动地对物理实验现象本质进行探索, 能促使学生左脑抽象思维能力的提高。这种左右脑协调发展, 创新思维能力得到提高[6]。

2.2 演示实验教学探究案例分析

案例一:测定“单摆的周期和哪些因素有关?有什么样的关系?”

(l) 创设情景发现问题。进行实验教学前, 教师通过实物或多媒体展示生活中不同摆长及具有不同大小摆球的摆钟, 都能指示出正确的时间, 引导学生思考单摆振动的周期 (T) 和哪些物理量相关?它们之间有什么样的关系?

(2) 预测探索问题。先由学生预测、讨论、分析, 然后总结影响周期 (T) 的因素, 并设计如表1的表格。

实验方案: (1) 定性探究;定性的探究周期 (T) 与哪些物理量有关。 (2) 定量探究:定量的探究周期 (T) 与摆长L的关系, 采用列表法图像法和平均值法处理数据。

(3) 解决总结问题。

(1) 定性探究:

探究周期 (T) 与摆球质量 (T) 的关系:

取体积相等的金属球和橡胶球 (两球的质量不相等) 各一个, 调整摆线长度使两单摆的摆长相等 (约60cm) , 再调节铁架台, 使两摆球处在同一高度, 把两铁架台分开相距约20cm, 将两摆球拉离平衡位置且处在同一高度, 使它们振幅相等, 将两摆球同时放手, 比较两单摆的振动, 发现两摆球总是同时回到出发点, 这说明两单摆的周期相等, 从而得出单摆的周期与摆球质量无关。

探究周期 (T) 与振幅 (T) 的关系:

将两摆球拉开不同偏角 (振幅不同) , 将两摆球同时放手, 比较两单摆的振动, 发现两摆球总是同时回到出发点, 这说明两单摆的周期相等, 从而得出单摆的周期与摆球振幅A无关。

探究周期 (T) 与摆长 (L) 的关系:

调整单摆的摆长, 使两单摆的摆长不同, 将两摆球拉到同一高度后同时放开。比较两单摆的振动, 发现两摆球不再同时回到出发点, 这说明两单摆的周期已经不相等了, 从而得出单摆的周期与摆长L有关。进一步比较两单摆再次回到出发点的先后, 发现摆长小的单摆先回到出发点, 说明周期短;从而得出:摆长越长, 周期越大;摆长越短, 周期越小。

探究周期T与其它因素的关系:

取完全相同的两个单摆, 在一个单摆的平衡位置处放上一个强磁铁, 将两个球拉离平衡位置且处在同一高度处, 将两摆球同时放手, 比较两单摆的振动, 发现两摆球也不再同时回到出发点, 这说明两单摆的周期已经不相等了, 从而得出单摆的周期与下面放不放磁铁有关。进一步比较两单摆再次回到出发点的先后, 发现放了磁铁的单摆先回到出发点, 说明周期短, 从而得出周期与地球的性质 (如重力加速度g) 有关。

总结结论:把实验结论填入表1得表2

(2) 定量探究:

要求每组学生只测一组数据, 由全体同学测出当摆长为50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm时, 单摆完成50次全振动的时间, 并把数据填入表3。

应用迁移, 巩固提高。

例1:摆线连接一个体积较小的漏斗, 内装满细沙, 漏斗在摆动过程中有细沙缓缓地流出, 试讨论这个沙摆在摆动的过程中周期的变化。

例2:让学生讨论: (1) 把单摆移到月球上时; (2) 让杨立伟带到“神舟五号”上绕地球运动时。单摆的周期如何变化?

摘要:演示实验教学是大学物理教学的重要形式和重要内容, 是学生获得直观感性认识的重要手段, 在演示方式上, 注重探究化, 利用演示实验创设情景, 并利用演示实验引导学生巩固和应用知识。

关键词:大学物理,演示实验,教学

参考文献

[1]曹福军.如何发挥演示实验在物理教学中的作用[J].教学与管的巧妙应用[J].技术物理教学, 2004, 19 (11) :66-68.

[4]陈宏.浅谈设计演示实验在物理教学中的作用[J].实验教学与仪器, 2004, 27 (12) :102-103, 99.

[5]陈道燕, 郑挺谊.创设问题情境激发学生探究能力[J].内肛科技, 2008, 8 (3) :23-24.

浅析大学物理实验教学改革 第11篇

摘要:从分析大学物理实验教学现状出发,对物理实验教学从实验内容、实验方法、实验考核等方面的进行改革优化,在教学实施中取得了良好的效果。

关键词:大学物理实验;教学改革;考核改革

大学物理实验是理工科院校学生进入大学后的第一门实验课,是接受系统、严格的实验技能训练和培养科学实验能力的开端,是后续实验课程的基础。因此大学物理实验课是理工科学生的一门重要的必修课程。通过几年来的教学实践和对学生实验情况分析的问卷调查,针对我校学生的特点,对大学物理实验教学进行了一些探索性的改革,并取得了很好的教学效果。

一、物理实验现状及调查

大学物理实验是一门实践性很强的课程,它在培养学生的动手能力、创新能力,科学的理论思维、合理的数值计算等科学素质等方面有着极其重要的作用。目前现行的大学物理实验教学与飞速发展的现代科技不协调,方法及实验内容较为陈旧,手段相对落后,这些不利于实验教学的发展,制约了创新型人才的培养。现行大学物理实验大多是一些基本训练性实验和验证性实验,综合性和近代物理实验数量不足。为了让这门课程发挥出其应有的作用和必要性,我们首先对新生进行了物理实验情况问卷调查。主要是针对学生对物理实验的动手训练情况、实验课的动机兴趣、实验素质及亟待加强的能力和实验课模式等12项内容进行调查分析。调查以大一的新生为主,抽样调查了不同专业、不同层次的7个班的学生,由此掌握了学生的实验能力的基本情况,并有针对性地对教学内容及方法作出相应的调整,因材施教,更好地完成物理实验的教学任务。以下是从中抽出的来自不同地区、不同专业的62名学生的抽样调查结果。

1.新生在中学阶段接触物理实验情况

(1)经常亲手做实验占21%

(2)做过,但亲自动手做的实验很少占57%

(3)基本上没亲手做过实验,主要看老师演示占11%

(4)什么实验都没做过,老师介绍过一些实验占6%

(5)从未接触过占5%

2.学生期望的实验教学模式

(1)教师讲解实验原理、仪器介绍、示范实验、学生模仿的占15%

(2)教师讲解实验原理仪器介绍、注意事项、学生实验、老师指导的占27%

(3)教师介绍仪器、注意事项、学生实验、同学互助、老师指正的占20%

(4)教师指定学生讲解实验、示范实验、其他学生指正的占16%

(5)学生实验、同学互助、老师指正的占21%

二、物理实验教学的改革

1.实验教学内容改革

通过问卷调查的总结分析,我校新生的物理实验素质普通不高且差异显著。大多数学生虽然在中学均做过物理实验,只有约21%的学生经常做实验,能力相对较高,有57%的学生学习做过实验但亲自动手做的实验很少,甚至有5%的学生基本没有接触过实验,能力很低。因此物理实验教学不宜采用班级统一实验的教学模式,而应根据学生实验能力分层次教学。对基础较差、实验动手能力较弱的学生尤其是来自偏远地区的少数民族学生,我们有目的地增开一些比较简单但又较为经典的基础性和验证性实验,加强基本实验仪器的操作水平和基本数据处理能力的培养。例如密度的测定实验、电表的改装与校正实验等。另一方面,通过开放实验教学,使大学物理实验教学由“封闭型”向“开放型”转变,针对学有余力的同学,安排一些综合性,近代物理实验内容,并从选择实验题目,搜集查阅相关资料,确定实验方法和实验过程,都让学生主动参与,从而培养学生发现问题、解决问题的能力,提高学生的科学实验能力及创新思维。

2.实验教学方法改革

(1)实验教学中与学生互动,培养学生主动思考的习惯

在实验教学过程中与学生互动。教师讲完实验原理,注意事项后,一般由学生就整个实验发表个人的意见体会,以及科学合理的数据处理方法。例如在惠斯通电桥测电阻温度系数实验中,让学生通过预习和老师的讲解提出增加电桥灵敏度的方法;数据处理中要求学生用作图法处理数据,除了要求学生用坐标纸进行直线拟合作图外,鼓励学生运用相应计算机程序进行最小二乘法直线拟合,并对这两种方法进行比较,启发学生如何在直线拟合时正确选择自变量和应变量。这样一来不但使学生掌握了另一种数据处理的方法,而且还养成了学生查阅相关资料的习惯,并展开讨论,这样一来大大加强了学生实验的主动性和创新性。

(2)尝试个别实验由学生讲解,打破传统的教学模式

在教学过程中,对个别的实验内容,我们采取了新的教学模式,即学生讲解。在以往的教学中我们发现学生的依赖性很强,虽然要求实验前要对实验内容进行预习,并写出实验预习报告。但是相当数量的学生在应付差事,照书抄写,并没有达到实际效果,上课时对实验原理及内容没有掌握,主要还是依靠教师课前的讲解。针对这种现状,我们打破传统的教学模式“老师讲解—学生实验”改为“学生讲解—老师指点—学生实验”的模式。提高了学生的独立学习能力和创新思维能力,取得了很好的教学效果,在今后的教学中要逐渐加大此种教学模式的力度。

(3)实施网络实验辅助教学

随着计算机的普及网络的完善,网络教学有着越来越大的优势,要使大学物理实验课能更好地发挥作用就必将其与网络教学紧密联系。在网络教学中,网络课程不再是以前单纯的文字教材, 而转变为一个互动的学习平台。我们正在建立完善自己的大学物理实验网络教学,将每一个实验的原理、内容、仪器使用,包括一些实验数据处理的小程序放在实验平台上,这样可方便学生进行实验的预习,加强与学生的互动及沟通,通过网络使学生更全面地接触一些新的实验。围绕探索性实验课题,学生可以通过网络,查找有关资料,在网络中学生还可将自己对某个实验的一些好的想法写出来,并与教师进行讨论交流,以进一步完善大学物理实验网络选课。这样学生可根据自己具体的情况选择上课,大大提高了上课的效率。

3.考核改革

对大学物理实验进行考核的目的是检验该课程的教学效果,改进教学方法、促进学生的素质教育和科学实验能力的培养。我们改变了过去单一的平时成绩加期末考试的方法,在考核中加大平时成绩的权重,即平时成绩包括实验的预习、上课回答问题、创新想法的提出、最后实验的数据处理是否合理,占总成绩的70%,期末考试只占30%。这就避免了个别同学平时不好好上课,只要期末考好了就能过关的现象,从而增加了学生上课的积极性。而且在结课后给学生出一些题目撰写小论文,对写得好的给予加分,在锻炼了学生主动学习的同时,还对其如何撰写论文得到了一定的提高。

结合我校的实际情况,我们近几年来一直在探索物理实验教学的一些新的思路和方法,在教学中也取得了一些较好的效果,但有些还不是很完善,需要在不断摸索中前进,在教学中充分发挥教师的主导作用,激发调动学生对物理实验学习的积极性,增强师生互动,努力将实验教学改革深入发展下去。

参考文献:

[1]肖苏.大学物理实验[M].中国科技大学出版社,2004.

[2]韩兵.浅谈网络课程的开发与设计[J].江苏广播电视大学学报,2010.

大学物理实验课程创新教育浅析 第12篇

一、分层教学

培养学生在实验课程中的创新能力, 就要改变传统大学物理实验“一刀切”的教学模式, 采用分层教学[1], 即把学生划分层次。在划分学生层次时, 主要考虑的因素有: (1) 学生的物理知识基础。不同专业的学生, 其物理知识不尽相同。对于物理专业的学生, 也存在着物理知识基础不同和实验能力参差不齐的现象。因此, 教师在设计大学物理实验教学内容时, 应有针对性、侧重性。 (2) 学生的兴趣和实践能力。根据学生的兴趣和动手实践能力的差异, 教师应灵活地调整教学内容和教学方法, 做到因人而异、因材施教。

二、启发式教学

1. 培养学生多角度观察和分析问题的能力, 激发创新性思维。

教师在大学物理实验课程教学中, 要更新教学思路, 在教学方法上有所创新。对于同一实验, 要让学生学会通过不同的角度和运用不同的原理去分析设计, 并采集实验数据, 对得出的实验结果进行分析总结, 从而激发学生的创新性思维。

2. 鼓励学生敢于探索、勇于创新的勇气。

教师应尽量鼓励学生用自己设计的实验方案去操作实验过程, 但由于学生的基础知识和实践能力的限制, 实验结果未必尽如人意。这时, 教师要指导和鼓励学生调整实验方法、进行“再实验”和“再分析”, 在不断的实验和分析中, 掌握发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3. 抛弃传统的教师主导型教学方式。

创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等的有机结合, 这对授课教师提出了更高的要求[2]。激发学生的学习兴趣、培养学生的创造性思维和动手能力, 就应抛弃传统的教师主导型教学方式。教师所扮演的角色应该是课堂的组织者和引导者, 在讲解实验原理和操作步骤的基础上, 根据实验的不同内容和要求, 教师可以让学生各自独立完成实验过程, 也可以把学生分组, 分配角色和任务, 或是把独立实验和团队合作相结合。无论是以上哪种形式, 都应注意给学生留出足够的时间, 让学生学会发现问题、解决问题、总结规律、设计新实验。

三、课内外结合教学

大学物理实验课程与中学物理实验课的不同之处在于大学物理实验课程应更多地鼓励学生进行课外实践活动。在教师指导下, 让学生参与和开展一些与物理实验相关的科研活动, 帮助他们制定规划、论证、开题和实施科研计划。由于实验设备和实验场所的限制, 传统的实验教学都是在课堂上进行, 不可避免地限制了学生掌握知识的广度和深度。因此, 根据大学物理实验课程实践性强的特点, 应大力加强学生课外实践教学, 开展一系列丰富的专业竞赛、学术研讨及校园文化活动, 提升学生的创新能力。

四、产学研结合、培养学生的实践创新能力

实施产学研结合的教育模式, 形成科学的常态化育人机制, 培育具备较强的分析问题和解决问题的能力和具有国际视野、创新意识和奉献精神的高素质应用型人才[3]。通过合作办学、与企业建立联合实训基地、开展联合人才培养, 为学生提供更多的锻炼机会, 提升学生的实践创新能力, 培养高素质、创新型、适应社会经济发展趋势的人才。

五、结语

大力推行创新教育、培养创新人才是大学物理实验课程改革的一个至关重要的内容。大学物理实验课程为学生提供了创新机遇, 也对教师的教学方法和手段提出了挑战。教师在教学中应该做到理论联系实际, 具体问题具体分析, 避免机械化和形式化, 切实地把创新教育贯彻于大学物理实验课程教学的整个过程。

参考文献

[1]杜颜伶.综合性大学物理实验改革的探索与实践[J].高校实验室工作研究, 2012 (12) :24-25.

[2]李素文, 鞠曙光, 岳明.深化大学物理实验中的创新教育[J].大学物理实验, 2013 (4) :108-109.

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