总结是对生活的总结,通过总结可以帮助我们更好地发现和体会生活的乐趣和意义。在总结中,我们可以用清晰明了的语言和条理清晰的结构来阐述观点。接下来是一些名人名言,希望能够给大家带来一些启示和思考。
大学物理创新实验论文篇一
为了克服高校理工科专业大学物理课程教学中存在的问题,有必要在大学物理教学过程中引入研究性学习。本文分析实施研究性学习的必要性对开展研究性学习的实施策略进行探讨。开展研究性学习可以提升学生的学习兴趣,培养学生的思维能力和创新能力,有效实现教学目标。
大学物理教学研究性学习教学改革。
物理作为高校理工科专业必修的一门公共基础课,为学生后继学习专业课奠定了必要基础,大学物理课程的教学效果直接影响高等院校本科人才教育的质量和水平。现有的大学物理的教学模式是以教师在固定课堂、固定时间进行课堂教学为主。
尽管教师在课前进行了充分备课,然而这种“填鸭式”的教学模式使学生感到物理学枯燥难懂,很难调动学生的学习情绪,学生认识不到大学物理蕴含的价值,更不能理解大学物理与后续专业课之间的联系,最终造成“教师的付出”与“学生的收获”不成比例,达不到教学效果。大学物理课堂教学如何提高学生学习大学物理课程的兴趣,让学生能够创新,思维开拓,成为教师物理教学中不断探索和急需解决的问题。
大学物理教学应体现学生的主体性,即在老师的指导下,学生能够通过自身努力启发思维能力,获取新知识和技能,提高自身的素质。大学物理教学方法的运用应注重培养学生的问题意识、科学思维能力和创新能力。这就要求教师在教学方法的优化设计上下功夫。在物理教学中开展研究性学习策略,是大学物理课程改革的一项重要举措。研究性学习作为一种开放的学习方式,是指学生在教师的指导下,根据兴趣和条件,从自身生活和社会生活中选择不同的科学研究课题,根据需要主动地获取信息,运用已学知识分析、讨论乃至解决实际问题的学习活动。目的是改变学生单纯地接受教师知识传输的方式,由被动接受知识向主动学习知识转化。
大学物理教学内容包括力学、热学、光学、电磁学、机械振动与波动、量子理论、近代物理等,具有大量的概念、模型、定理和定律,这些研究问题和分析问题的方法对于学生树立唯物的世界观、培养学生的探索精神和创新能力,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力都有很大作用。由于教学内容量太大与十分有限的教学课时之间的矛盾,传统的教师课堂讲授法难以实现最初的大学物理教学“使学生熟练掌握物理学的基本概念和规律,熟练掌握物理学的思维方法和技巧,理论联系实际,利用物理规律解决实际问题”的目的,对大学物理的教与学都提出了新的要求。
新时期下,高校大学生为“95”后,他们思想独立,思维比较灵活,善于探究问题,敢于质疑,不满足于老师教什么他们就接受什么,不再“迷信”所谓的标准答案。可以说,传统的“课堂讲授法”很难适应时代变化。在大学物理教学过程中,教师应为学生学习物理营造良好的学习氛围,就科研课题或者从日常生活中凝练科学问题激发学生的兴趣,使学生主动参与、积极思考和解决问题,让学生产生自信和成就感,使学生在无形之中更加热爱物理、喜欢物理,从被动“要我学”到主动“我要学”转变。同时,学生与学生、学生与老师之间的相互交流和讨论,有助于学生更加深入地了解物理现象,理解物理规律和运用物理公式去解决实际问题。相比二十世纪,如今高校教师队伍的整体素质水平不断提升。一般而言,他们经历了硕士甚至是博士阶段的学习,具有独立从事科学研究的能力。以江苏大学为例,近5年来,江苏大学新入职的青年教师均有博士学历,承担了一定的科研任务和项目。也就是说,如今在大学物理教学中引入研究性学习的条件已经成熟,这是当前高校学生的迫切要求。
在大学物理教学中引入研究性学习,使学生从被动学习向主动学习转变,要求大学物理从教学内容、教学方法和考核办法三个方面进行有效改革和不断完善。
教学活动开始之前,教师应根据所教班级制定针对性强的教学计划,整合教学内容,按照保持经典、加强现代、拓宽应用的原则重组教学内容。教师可以通过压缩经典物理学的教学内容,利用与之相关的近代物理学观点将经典物理内容进行扩展和加深,实现经典物理与近代物理的融合。在实际教学中,将相对分散、无序的教学内容,通过总结、整理等再加工过程突出重难点,对章节当前的热点研究问题及时加以梳理,尽可能做到与时俱进,突出现代物理思想,重点介绍物理学原理在高新技术中的应用,满足各专业需求。简言之,立足学生教材知识的基础上,及时更新讲课的内容和笔记,做到教学内容与相关专业后续课程有一定衔接,夯实各专业对大学物理课程的基础性要求。学生逐步认识到现代高新技术多源于物理学,物理学是科技创新的核心。例如,在材料专业的大学物理教学中的力学部分加入材料的力学性能测试,在流体专业的大学物理课程中的热力学部分中增加传热学和流体输运过程特性值的微观机理,在光电信息专业的大学物理课程中的光学部分添加光度学、非线性光学、光纤通信等。
在教学过程中,教师不能仅介绍简单、基本的物理知识和讲解习题,应引导学生把物理理论知识与现代科学技术的相结合,鼓励学生多关注研究热点并积极思考,注重大学物理向多学科融合发展,如与信息学、机械学、材料学等学科的交叉联系,培养学生的科研兴趣。具体来说,教师要大量引入现代物理的研究成果,着重讲述改变人类社会生活、视野和世界观的现代物理学理论和技术,将现代物理思想穿插于各个部分,使经典物理内容现代化并与近代物理有机地结合起来。在适当的条件下,教师要尽可能提出一些与日常生活或学生专业相关的科学问题或在自己的科研课题中凝练研究性实验的教学内容。教师在提出科研问题时要把握好问题的难度,要把科学研究需要的元素融合进去,吸引学生积极参与。要求学生根据要求自发组合成员,根据需要翻查课外书籍或上网查询资料,或进行实验研究,或进行问题讨论甚至撰写报告。教学中,教师要增强学生的主体地位,培养学生的成就感,使学生热爱物理,学习物理有激情。大学物理课程考核要打破一考定成绩的做法,丰富考核方法,完善考核机制,把考核渗透到具体的教学环节中,3。创新教学方法与模式,提高学生专业职业胜任力。创新财务会计课程教学模式和教学方法,不仅“授人以鱼”,更要“授人以渔”;不仅要关注会计准则的运用,更要关注会计准则制定背后利益集团的博弈,让学生知其然更知其所以然,了解不同的准则适用于不同的经济环境,打破“每一个问题都有唯一正确答案”的思维局限。关注会计准则可能引发的经济后果,让学生了解“会计不仅仅是与数字数据打交道,更是与人打交道”。适当增加案例教学、实验教学、实务模拟教学等模块,在教学的过程中强调课程内容和能力训练的整合。在专业教育中加入会计人员所需要具备的能力培养,利用团队合作等方式锻炼学生的交流沟通和团结协作能力,提高专业综合素质与职业胜任能力。围绕本科人才培养目标适时调整培养方案,加大实践教学环节在教学结构的比重,注重加强与行业或企业合作,紧密结合经济社会发展趋势,一方面加大财经类专业实验室建设,另一方面与行业或企业开展实践教学和产学研合作。
学生互评教师评价专家评价等纳入评价体系;以职业胜任能力培养为本,考核学生基础理论和专业知识,评价学生的职业道德创新能力,引导学生树立正确价值观念。积极对高校教师评价机制实施改革,重视对教师进行实践能力教学能力科研能力和服务社会能力的培养与考核,纳入教师职称评定。拓宽对于教师的考核评价机制,不能再以单纯的科研成果作为评价标准,更加注重教师对教学科研实践与服务社会等多种能力的培养。允许教师结合自己的专长和兴趣,选择适合自己的职业发展方向,将科研和教研成果转化为教学和实践的推动器,使高校教师成长为会计专业专家。
伴随社会经济快速发展和世界经济一体化进程加快,人才竞争愈发激烈,会计是企业不可或缺的人才,各大企业或者单位对高素质会计人才的需求越来越多。但当前高等院校会计专业教学仍存在着教育理念、教学方法等方面的一些问题。对高等院校会计专业进行教学改革,需要以培养学生综合能力为基点,以培养创新人才为目标,改变教学理念,构建新的教学体系,改革传统的教学方式,注重学生专业素质和可持续学习能力的培养;会计课程教学改革需要立足于学生的就业需要,建立以岗位分工为基础的课程体系,缩小教学与就业之间的距离,使学生尽快适应岗位角色;会计课程教学改革让学生在掌握理论知识的同时,提升其实际工作能力,为社会主义市场经济发展培养更多高素质的企业会计专业人才,有利于我国国民经济稳步发展和繁荣。
大学物理创新实验论文篇二
摘要:基于对当前大学物理实验教学的现状和存在的不足,提出几点关于大学物理实验教学改革与创新的构想。灵活的大学物理实验教学模式、多样的实验考核评价机制、参与校际间的实验竞赛,以及鼓励学生主持或参与大学生实验创新项目,将有助于提高学生对大学物理实验学习的兴趣。
基础物理学历经三四个世纪的发展已经逐渐成为一门相当完备的学科。基础物理学中的知识也已经运用到人们生活中的方方面面。相比于基础物理学,大学物理课程则做了相当多的简化。对于工科这些非物理学专业的学生来说,大学物理作为公共基础课程,课程的简化是合理的,为学生学习其本专业的课程节省了更多的时间。物理学有理论物理学和实验物理学。同样,大学物理的教学过程中也分为理论讲授和实验教学两部分。实验是一门非常重要而且是必须需要掌握的科学,然而在大学物理的教学过程中,实验教学部分通常是被老师和学生忽略的一部分。大学物理实验是非常基础的一门实验课程,它是连接理论教学过程中学生对理论知识的感性认知到实际可操控的实验科学知识的桥梁[1-2]。更深层次的科学研究也分理论研究和实验探索,而大学物理实验是将来更深层次实验研究的基础。笔者结合近一年来对大学物理课程的讲授与大学物理实验课程的教学过程中所遇到的问题,以及课下与学生的交流、探讨、思考,提出几点关于大学物理实验改革与创新的构想。
1.1理论与实验的脱节。
目前,大学物理的理论讲授和实验教学是分开,而且理论授课的老师和实验教学的老师是不同的老师。理论授课老师在课堂上把相关知识讲授完,学生再去实验室由实验老师指导实验的完成,而且期间相隔了很久。这会出现两方面的问题:其一,理论讲授与实验教学的脱节,学生在做实验时,实验老师不能很好掌握学生对理论知识的掌握程度,导致实验老师在讲授实验知识时没有针对性和侧重点。其二,学生课堂学习与实验操作时间的脱节,实验课的安排通常要比理论课程的讲授晚上几周,这就导致学生不能及时把学到的知识加以运用,实验教学的学习效率将大大折扣。
1.2实验课程的机械重复。
目前在大学物理实验的教学和实践过程中,很大程度上是不断地机械地重复和验证已有的定理和定律,加上实验老师在讲述实验原理的千篇一律,学生在学习过程中会觉得枯燥无味。实验仪器的老化和数量不足,也会使学生对实验不感兴趣。在实验数据的处理上,有统一印制好的实验报告,千篇一律的固定格式。学生把相关实验内容抄进去,记录数据、计算数据、误差分析。而老师也是机械地批改,对于实验目前存在的不足、有哪些需要改进的地方等却很少也学生交流。这将严重影响学生对实验的兴趣。
1.3教师对实验的不重视。
笔者了解到,老师对大学物理实验教学不够重视。老师在实验室讲授完实验原理后,学生开始自己动手做实验。基本上是老师讲老师的,学生做学生的,之间没有互动。至于为什么做这个实验、谁发明的这个实验、这个实验现在在哪些方面有着重要的应用等老师很少涉及。学生不知道为什么做这个实验,只是为了学分而学,学生对实验的兴趣也就可想而知。
大学物理创新实验论文篇三
摘要:本文通过对国内外大学物理实验现状的分析,比较国内外教学模式,针对我国大学物理实验具体现状,在教学模式、教学方法以及最后成绩的评估等方面提出了改进意见,以具体实验为例进行具体分析,并且给出具体解决办法,通过把学习主动权交还给学生来激发学生学习热情,以达到提高大学物理实验课程质量的目的。
关键词:物理实验;教学模式;传统教学;教学改革;教学方法;评估模式。
一、概述。
物理学是自然科学中最重要,最活跃的带头学科之一,也是许多新兴学科、交叉学科和新技术学科产生、成长、发展的基础和前导。大学物理实验是对理工科专业学生开设的一门基础必修课,是理工科大学学生进入大学后接触的第一个系统的实验训练,是对学生进行科学实验基本训练的开端。该课旨在使学生获得基本的实验知识、方法和技能方面的训练,是后续课程的实验基础,是提高实验能力和综合素质培养的重要起点。
二、国内外现状。
国外对于物理实验非常重视,鼓励学生有自己的见解和思考,所以国外的大学物理实验在教学内容上,基本属于设计性实验,且与实践紧密结合。注重为学生提供足够的条件,由学生选择实验题目,查阅资料,查找实验原理,确定实验步骤和实验方法,再测量数据,分析实验结果。国内越来越多的高校把大学物理实验课作为独立课程开设,对大学物理实验课的重视也日益得到加强。无论从教学理念、实验内容还是教学形式、实验手段,都在进行全方位的改革。近年来,由于科学技术进步所带来的实验仪器进步以及教育部开展的精品课程建设,实验室示范中心建设,使我国许多高校的大学物理实验课程的整体水平提高较快,与发达国家大学的差距日益缩短。国内目前主流的实验教学模式是:老师讲解,学生做实验,再完成报告。这种方式的优点是能提高实验效率,保证绝大部分学生在规定的时间内完成实验,但却容易使学生养成课前不认真预习(甚至不预习),听老师讲完后一边看书一边做实验的习惯,所谓做实验就是测数据,至于实验的真正目的是什么,为什么要这么做,学生根本不愿去思考;另一方面,老师对实验成绩的评定也主要是以数据或报告为主,缺乏对实验过程的评价,这也是导致学生重结果、轻过程、甚至为了成绩而去伪造数据的重要因素。
(一)教学模式的改革。
由于我校的现状特殊,每学期上课学生人数都很多,现在上课采取模式是,学生自由选课,老师负责固定的实验室,这样有利于仪器维护和维修,但因为学生不固定,老师没办法进行教学改革和学习效果跟踪。如果实验教学也可以和理论教学一样,让老师负责固定的教学班,并且带完这个教学班所有的实验,这样老师就可以认识每一个学生,也可以根据每堂课每个学生的表现,深入了解他们对大学物理实验这么课的认知程度,也可以了解他们的学习习惯和能力,从而可以给出相应的教学方法。例如,在“示波器调整与使用”这个实验中,我们在教学的时候,按照实验目的,让学生掌物示波器的基本调整方法、工作模式、掌物用示波器观察信号的方法以及示波器各功能和按钮。从课堂教学效果来看,学生都可以掌物,但是下课以后他们只会完成实验报告,过一度时间以后,就有可能忘记。因为示波器不光在大学物理实验中应用非常广泛,在各个专业实验方面也是常常涉及,所以如果跟班教学,老师可以细细观众每个孩子掌物情况,对于那些稍有欠缺的同学,在以后每次讲到关于示波器的实验中,重点提醒和指导,以达到巩固的目的,以便在以后的实验中熟练使用示波器。
(二)教学方法的改革。
现有的传统教学模式,老师讲解实验原理、实验仪器和步骤,最后学生按照固定模式和方式一步一步完成实验,记录原始数据,再计算数据和误差分析。整个过程,学生都在按照老师的要求按部就班地完成实验,否则就有可能在规定时间里完成不了实验,这样的传统教学根本不可能激发学生的学习积极性和主动性,更不要说激发学生的自主创新了。采取跟班教学后,老师可以根据本班学生实际情况采取多样化的教学方法,如,给出实验题目,学生自己查资料,自己设计实验步骤和方法,以激发学生的学习热情;也可以把学生分成多个小组,进行小组讨论,交流学习,发挥同伴学习的效果;也可以把学生分成两个大组,给出实验现象,让他们进行正反方辩论;还可以翻转课堂,给出教学视频,课前通过教学视频自学,课堂提问解决问题,诸如此类的教学方法,可以根据本班学生的实际情况不断改革和创新,在吸引学生自主学习的同时,可以从中发掘学生的才能,还可以为每年的大学物理实验竞赛提前选拔人才。例如,在“重力加速度测量”这个实验中,给出设计要求:要求重力加速度的相对不确定度小于0.5%,即/g0.5%,然后要求学生根据设计要求,通过查询资料,确定出实验方法,推导出测量需要的公式,然后根据提供的测量工具进行仪器选择和比较。最后给出一套完整的测量方法,并且验证所采取的方法是否符合设计要求,如果不符合又该怎么改进。在这个实验中,我们不仅是可以让学生自己动手查资料,设计测量方法,还可以根据实验过程中出现的各种问题进行讨论。比如重力加速度的测量方法有很多,单摆法、复摆法、自由落体法等,在我们的.实验中用的哪种方法,为什么;仪器选择也可以讨论,钢卷尺,钢直尺等,每一种仪器也有多种最小分度值的,我们究竟该选择哪种仪器。通过学生之间的讨论,发挥相互学习相互帮助的优势,互相促进。又比如在“杨氏弹性模量的测量”这个实验中,无论老师如何细心耐心讲解,最后在仪器调整过程中,很多同学还是花很多时间才能找到标尺的像,这样课堂时间也不够,很多同学都不可能在规定的时间内完成实验,最后就变成恶性循环,编数据,抄数据。鉴于这样的情况,老师可以事先录制一个简短视频,把调整仪器的方法、要点,步骤等,以及如果某一步未调好,可能出现的现象等,都一一反应在视频中。学生课前预习时,除了预习书本上的理论知识,还要观看视频,这样在课堂,学生调节仪器的过程时,对仪器调节已经有一个基本的了解了,在实际操作中,才可以做的又快又准。
(三)多元化的评估模式。
传统教学之后就是期末考试,我们的实验教学现有考试模式就是笔试和操作。采取多元化教学模式之后,我们与之对应的就应该是多元化的评估模式。除了笔试和操作,老师还可以根据学生平时学习的情况,给出多样化的评估方法。如第一学期结束时,由于学生还处在从高中学习过度到大学学习的过程,老师可以给出一个新的实验题目,让学生通过查资料完成一份完整的报告,包括原理、方法、步骤和数据处理、误差分析;也可以让学生写出本学期的学习心得体会;也可以让学生写调研报告,对教学的改革建议。第二学期结束时,学生已经适应大学学习,也已经掌物了大学物理实验的基本技能和方法,所以这个学期的期末考试,老师可以适当增加难度,可以给出一个实验现象,让学生自己通过现象判断对错,并且给出理由以及相关报告,也可以让学生自己拟定题目,进行创新实验,从实验方法、原理、仪器改进和实验构建等方面给出完整的报告,老师再从中选择一些可行的方案,进一步指导学生进行实验的创新和改革。以上方案并不是孤立的,老师在教学过程中,可以根据学生的具体情况,把多种评估方式结合使用。
四、结束语。
科学实验在科学技术的发展中起着关键的作用,在人们认识自然、开拓和探索新的科技领域中,实验是一种不可缺少的方式。作为研究自然界物质运动最基本最普遍形式的物理学,其形成和发展是以实验为基础的,由此可见物理实验的重要性。所以我们要打破传统的固定教学模式,通过对大学物理实验教学模式和方法以及最后成绩评估的改革,把学习的主动权交还给学生,让每一个学生都可以积极地投入到学习中,这样不仅可以调动学生的积极性和创新性,同样可以调动老师的积极性,老师也不再墨守成规按照老规矩教学,而是可以接收国内外先进的教学理念和模式,最大限度地发挥自己专长的同时,调动学生的积极性和创新性,在教与学的过程中达到双赢的效果。
参考文献。
[1]庄建,青莉,黄玉霖.大学物理实验教程[m].西南交大出版社,2010.
[2]韩忠,黄佳木,何光宏.哈佛大学物理实验室考察与我国物理实验教学的思考[j].实验室研究与探索,2011,30(7).
[4]彭宏,苑耕玉,张礼霞.国内外物理实验的教学比较研究[j].创新教育,2015(13).
大学物理创新实验论文篇四
如何有效地提高学生对大学物理实验学习的兴趣以及加强对大学物理实验教学的重视是目前大学物理实验教学过程中需要解决的问题。笔者结合在大学物理实验教学过程中所遇到的问题和从学生那里得到的反馈信息,谈几点对大学物理实验教学模式改革的几点构想。
如何调动学生对大学物理实验的兴趣,首先要从根本上着手。大学物理的理论和实验是有区别而又密不可分的。有时理论走在了实验的前面,通过实验来证实理论的正确性;有时实验走在了理论的前面,通过理论分析实验现象,进而形成理论定理定律。大学物理实验教学可以从根源上着手,从实验的历史背景做简洁的介绍,比如,物理学中哪个物理学家第一次做了这个实验、期间遇到了哪些困难、初期得到了什么结果、后来哪些物理学家对该实验做了修正、最终得到了我们书本上以该物理学家命名的定理,以及该实验原理在我们的生活中有哪些重要的应用。老师在讲授实验之前应该简明扼要的把该实验的历史背景、发展历程、和实验背后的物理学家小故事介绍一下,这样学生首先对该实验有个初步的认识,也会引起学生想自己动手证实一下这个实验的兴趣。更重要的是物理学家的名人小故事对学生也是一种激励作用。此外,目前大学物理实验教学的模式是理论讲授与实验教学是分开的,可以把与实验相关的理论知识带到实验室去讲授,老师讲授完理论的.基本原理后学生开始做实验。整个实验过程应该以学生为主,实验过程中遇到问题,老师应该作为指导,引导学生自己解决问题,分析问题产生的原因。实验完成后,处理实验数据和实验报告后,让学生对实验的过程做一个简短总结,引导学生对实验进行改进和创新。
2.2灵活的实验考核机制。
实验报告不应该是实验考核的唯一标准。目前的实验报告是统一印刷制订的,学生的实验报告也是千篇一律。笔者在批改实验报告过程中,发现实验数据有雷同的成分,至于某些学生是否真正掌握实验的原理、操作、数据分析就不得而知。可以通过对学生进行分组来避免该问题的产生,让每个学生都有独立完成实验的机会。每次实验中对组员中的成员进行分工,负责实验过程中的某项事情,也能培养学生的团队合作能力。此外,鼓励学生自制实验仪器来完成要做的实验,用最简单的实验仪器来验证大学物理中的定理定律。一方面,能激发学生的兴趣,锻炼学生自己动手自制实验仪器的能力,另一方面,也能促使学生把学到的理论知识加以运用,学生在学理论知识的时候就不会觉得枯燥,学习效率也能提高。对于这部分学生,考核机制应区别对待和加以鼓励。实验竞赛也是一条激发学生对大学物理实验产生浓厚兴趣的有效途径。笔者了解到每年不同省份的学校都会举行大学物理方面的实验竞赛。参加这种比赛的经历对学生在以后的继续深造中会有很大的帮助,让学生了解到实验物理学的初步认知,也提高了学生对实验的兴趣。
目前,学校鼓励学生参与大学生科技创新活动和实验创新项目的政策越来越多,越来越多的学生也在积极的参与其中。通过实施大学生创新实验项目,能促进教育思想观念转变,改革人才培养模式,强化创新能力训练,增强学生的创新能力,最终的目的是为国家建设培养高水平创新创业人才。然而创新是需要有基础的,大学期间的基础物理实验课程正是培养学生创新能力的基础。抛开基础创新也就成了无源之水和无本之木。对于理工科的学生,教师可以指导学生积极申报学校的实验创新项目,比如,一些与大学物理实验相关的简单的app开发应用、适用型的专利申请、大学生电子设计竞赛等项目。创新项目的参与过程不仅能让学生灵活运用之前学到的实验知识,也能激发学生对困难问题的挑战和问题解决思路的培养。此外,教师在指导过程中应该以学生为项目的主要承担着,由学生自己独立完成,教师只作为指导者。
3结论。
大学物理实验教学的模式应该是灵活的、开放式的,而不是一成不变的传统教育教学模式。应该以学生为主导地位,教师作为指导者应该以提高学生对实验的兴趣为主要目标。大学物理实验是学生在大学中最先接触的最基础的实验,它是让学生从之前的理论认知走向对物理本质的探索的重要的一条环节,也是学生在之后大学学期期间参与科技实验创新的基础,最重要的是为学生将来在科学领域继续探索基本物理学规律的必须的经历。因此,目前传统的大学物理实验教学模式是亟待改革和创新的问题。
参考文献:。
[1]吴永均.大学物理实验课程教学的现状及其对策研究[d].杭州师范大学,.。
大学物理创新实验论文篇五
:大学物理实验是大学生在高校从事科学实验的起步,因此,如何通过该课程培养大学生良好的实验素养是一个值得深思的课题。此文以该校工科大学物理实验教学为例,首先阐述了当前低年级学生在实验素养方面存在的不足之处。其次,针对前面提及的几个问题提出解决方案,即培养学生严谨的实验态度和迎难而上的实验精神,培养学生系统的实验思想和良好的实验习惯以及增强学生的主观能动性。
物理学是一门建立在实验基础上的学科,因此,物理实验在物理学的发展中起到举足轻重的作用。高校作为国家培养人才的基地,源源不断地向社会各个领域输送人才。因此,高等教育历来受到各界人士关注,历经改革,目的是更好地为国家培养结构合理、素质优良的优秀人才,不断满足社会需求。优良的实验素养是各类人才应该具备的素质,然而,良好的科学素质的培养不是一蹴而就的,而是潜移默化的过程。大学物理实验这门课程则是学生大学期间从事科学实验的起步,其宗旨是让
同学
掌握基本的实验知识和基本实验方法以及培养学生的实验技能和实验素养。因此,大学物理实验教学改革一直受到广大高校教师的重视和研究[1-5],实验教学手段日趋多样化,水平随之提高。然而,当前大学物理实验教学仍然存在一些问题需要进一步解决。以该校工科大学生为例,笔者在教学中发现当前低年级大学生缺乏一定的实验素养。科学的实验素养对于大学生日后的学习
深造或工作具有深远影响,学生一旦拥有良好的实验素养,会受益无穷。因此,该文目的是从严谨的实验态度和迎难而上的实验精神、系统实验思想的建立、良好实验习惯的养成以及较强的主观能动性的形成等方面来浅显地谈谈低年级大学生实验素养的`培养。分析认为当前该校低年级大学生在实验素养方面主要存在以下几个方面的不足。(1)缺乏严谨的实验态度。笔者在实验教学中发现只有少数学生会主动注重实验结果的合理性,认真多次做实验,直至得到合理结果;而多数学生则是做完实验,记录得到实验数据,就算大功告成,急于离开实验室。(2)缺乏迎难而上的实验精神。从多年来的选课结果来看,学生普遍喜欢选做容易操作的实验,尽量回避操作相对较难的光学实验。而且,自从去年个人选课系统启用后,光学实验越发受冷落,其中,以分光计测光栅常数和分光计测三棱镜玻璃折射率这两个实验最为典型。如果有其它实验可选的情况下,选这两个实验的同学很少。(3)相对系统的实验思想尚未形成。学生实验思想的形成不是一蹴而就的,需要长时间的积累。经典性实验、认知性实验、综合性和设计性等各类实验都能培养学生的实验思想,但笔者认为综合性和设计性实验更能训练学生的思维方式。以磁悬浮导轨动力学实验为例,笔者发现学生缺乏基本的实验思想,如分组思想等。在磁悬浮导轨上可以做多项内容,其中有一项实验内容是研究速度和位移的关系,因为研究两个量之间的关系,就不能允许
其他
物理量变化,即初速度和加速度不能改变。虽然课上强调,少数同学在实验中仍然会改变初速度和加速度,实验数据杂乱无章,不能进行数据分析。(4)良好的实验习惯尚未养成。良好的实验习惯不仅决定着实验的成败,而且对学生日后的工作或进一步深造有着深远影响。好的实验习惯有很多,如:勤记数据、爱
思考、仔细观察实验现象等。这里仍然以磁悬浮实验中的速度和位移关系研究为例,该项内容通常要求学生记录5组数据进行研究,但是,学生经常会做错一组或几组,需要重做。如果学生记录的数据齐全,只需把做错的实验重做即可;遗憾的是少数同学有时忘记记录斜坡的倾角,致使5组实验全部重做,费时费力。(5)主观能动性发挥不足。由于经典性实验、简单验证性和认知性实验偏多,而且实验步骤写得比较详细,学生只要按照实验讲义上的内容一步一步地操作,就能轻松地得到实验结果。这使得学生在实验过程中不爱思考,只是机械地记录数据,甚至不主动分析实验数据是否合理。此外,在实验操作中,学生常显得束手束脚,在实验步骤上不敢做改进的尝试,极少有实验方法的创新。针对上述大学物理实验教学中存在的问题,为了更好地培养大学生的科学实验素养,应该合理地安排实验,课上加强引导,多方位多角度地培养学生的实验能力和实验技巧。分析认为可以从以下几个方面着手。(1)师生共同努力培养学生严谨的实验态度。培养学生严谨的实验态度需要师生的共同努力,教师需要耐心引导,学生需要积极配合、认真对待。以双棱镜干涉实验为例,为了测量入射光的波长,第一步需要测出干涉条纹间距,然后测量像距及其他参量。如果第一步结果出错,最终的结果必然是错的。为了及时发现错误,教师可以中途检查所有同学的第一步实验结果,结果正确的同学才可以进行下一步操作。这样就可以把错误扼杀在摇篮里。而且仍要告诉同学第一步出错很容易造成待测光波长不是可见光,实验结果严重偏离事实。再比如,分光计测光栅常数的实验中,学生因不知道衍射角的几分偏差会对实验结果有
什么
影响,常常不在意这个误差,教师可以告诉几分误差最终会造成多大误差,引起同学重视。当教师发现同学实验数据错误需要让其要重做时,温和的语气可能比命令的口吻要好一点,通过课上的点点滴滴来培养学生正确的实验态度。(2)教师正面引导培养学生迎难而上的实验精神。针对前面提到的学生不爱选较难实验的这一现象,笔者认为教师可以从正面加以引导。一是教师在绪论课上可以告诉同学,较难的实验更利于培养个人的动手能力。如分光计实验虽然难,但可以提高动手能力,且促进学生理解理论课所学内容。二是在教师课后与学生谈心的过程中,可以从自身的学习体会中对学生加以引导。必要时,可以将学生不太爱选做的实验设置成必修实验,加以有效的督促。(3)增加设计性、综合性实验培养学生的实验思想。学生实验思想的培养是一个全面系统的工程,需要对实验进行精挑细选,多方位多角度对学生进行训练和引导,甚至单单一门大学物理实验课程难以完成此重任。各类实验都能从不同角度、不同层次培养学生的实验思想,其中设计性和综合性实验更能培养学生的思想。分析认为,可以挑选原理和内容相对简单的综合性实验来培养一些朴素而又重要的实验思想。例如:磁悬浮导轨动力学实验内容和原理虽然简单,学生高中就学过,但其中暗含重要的实验思想,如:分组思想等。在实验中如何研究两个物理量之间的关系,如何才能减小实验误差,如何能够快速检查实验结果的合理性,如何找出实验错误的原因,都需要一定的实验思想作指导。然而,实验思想不是通过一个实验就能形成,需要做多个实验,进行多次训练。因此,可以适当选一些原理和内容相对简单实验来训练学生的思维方式。为什么要选原理简单、内容为学生熟悉的实验呢?因为实验原理较难,学生的重心容易转向实验原理的理解,短短三节课既要理解原理,又要训练实验思想不太现实。比较可行的办法是弱化原理本身,在课堂教学中把重心放在各种实验思想的培养上。至于开设哪些实验需要进一步地调研。为了促进学生实验思想更好地形成,可以开设选修实验或创新实验,将大学生科研训练和大学物理实验相结合,让学生根据自己专业
或爱好进行选题,自主设计实验内容。然后教师在实验过程中对学生进行实验内容或实验方案的调整。(4)教师潜移默化地熏陶培养学生良好的实验习惯。培养学生良好的实验习惯,不是朝夕之功,需要实验教师在课堂教学中潜移默化地熏陶培养。通过一、两个实验不可能培养出良好的实验习惯,实验习惯的养成需要教师长期的点滴指导,发现学生实验中表现出的不良习惯,需要教师随时随地的指正,如学生不善于记录数据时,告诉同学为什么要尽可能地多记实验条件;学生不爱思考时,给他提几个问题思考;学生不爱观察实验现象时,给他说明为什么要注重实验现象的观察;学生粗心大意时,给他说明认真细致的重要性。(5)放开手、充分调动学生的主观能动性。在实验中赋予学生更多的自由,将会有助于学生主观能动性的发挥。实验步骤写得过于详细,不利于学生主观能动性的调动。当然,在上学期开出的实验中,详细的步骤也是必须的,毕竟学生此前受过的实验训练不多。但随着学生实验次数的增加和实验能力的提高,一方面可以增加一些选作实验项目,不给详细的实验步骤,给同学留有思考的空间;另一反面,教师可以根据课堂进度提出一些小问题,让学生思考并解决。改变教师授课为主的方式,采用互动授课方式。比如,每个实验都暗含着一个设计思想,对于设计相对简单的实验,教师可以提出问题:“同学们,如果让你们来设计这个实验,你们怎么设计呢?”。让同学思考片刻,或畅谈自己的方法后,最后教师给出答案。这样,可以有效激发同学思考,增强其实验的主人翁意识。此外,建议学生在小结里写出自己做实验的感受以及对实验方法和实验仪器进行改进的方法等,也可以调动学生的积极性。综上所述,该文阐述了当前低年级大学生在实验素养方面的不足之处,提出培养学生素养的探讨方案,归纳为以下几点:(1)师生共同努力培养学生严谨的实验态度。(2)教师正面引导培养学生迎难而上的实验精神。(3)增加设计性、综合性实验培养学生的实验思想。(4)教师潜移默化地熏陶培养学生良好的实验习惯。(5)放开手、充分调动学生的主观能动性。
大学物理创新实验论文篇六
物理学是一门以实验为基础的学科,在学生科学素质、能力的培养中发挥着非常重要的作用。大学物理实验反映了理工科中实验思想、实验方法以及基本原理与实践工程相联系的普遍性问题,在人才培养中有不可替代的地位。同时,大学物理实验作为大学生必修的第一门科学实验课程,能够让学生受到严格系统的实验技能训练,掌握科学实验的基本知识、方法和技巧,更重要的是在实验过程中,锻炼学生理论联系实际、用现有知识分析和解决实际问题的能力,以此来培养学生严谨的科学思维能力和创新精神。
1背景和现状。
教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会颁布的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》中明确提出了在实验课程中学生能力主要包括四种能力的培养要求:独立实验的能力、分析与研究的能力、理论联系实际的能力以及创新能力。所以,大学物理实验课程不能成为学生仅动手就能机械完成的手工课,而应在实验中,充分调动学生的大脑,引导学生积极思考,建立实验思维。长期以来,各高校大学物理实验课程不断进行了各种教学改革的尝试,诸如mooc、翻转课堂、混合式教学、分层次教学等,都取得了显著的成效。但是,大学物理实验课程的教学中还存在着很多短期内难以解决的问题。首先,教学理念陈旧。教师往往局限于传统的教师主体,在实验课上,讲得多,讲得细;他们认为只有教师讲到的内容,学生才能在实验中注意到,学生才能掌握,而没有注重课堂效率。
同时,实验课程的教学模式单一,教师单向输出。传统课堂中,仅突出了教师的中心地位,忽略了学生的主观能动性,压抑了学生创新思维和能力的发展;这就出现了实验课上教师讲得多,学生动得少。其次,实验内容单调。由于各高校实验设备有限,实验项目相对比较单一,多为验证性实验,缺乏创新性实验项目和前沿方向的实验项目,实验项目与理论课程脱节严重;实验教材编写的内容过于细致,仅局限于一个实验上,缺乏实验间、学科之间的联系。最后,学生主动性差。教师往往低估学生的能力,唯恐学生不能完成实验,教师讲解得过细,甚至于手把手地讲授实验操作,而忽视了学生独立思考及动脑分析研究的重要性,没有充分调动学生的积极性。
2教学理念的改变。
实验课程不同于理论课程,实验课程更多的是动脑动手,熟悉基本的仪器操作和实验方法。学生只有在真正地动脑理解实验原理、实验方法后,才能指导自己动手。这就需要我们在实验课堂上转变教学理念。(1)突出强化学生主体地位,是学生做实验,而不是教师讲实验。充分利用翻转课堂的优势,将学习资源提供给学生,学生根据各自的学习进度安排自己的学习。特别是在实验课上,学生可以根据自己实验进程,多次重复查阅各种学习资源以达到独立实验的目的。
(2)学生是课堂的主人,将课堂时间还给学生。教师应该根据不同学生的特点建立学生的期望值。对于大多数学生来说,他们完全能够通过自己的学习完成实验内容,所以,教师应当放手学生独立完成实验。教师把原来的讲课转变为与学生一对一的交流指导,同时通过实验室内的巡视,激发并监督学生的学习,保持学生持续参与在实验课堂中。利用鼓励性的语言,激发学生的自我效能感,由学生自主发现问题、解决问题,在“做中学”,建构物理实验的基本实验方法。
3教学体系。
(1)实验项目的规划重整。为了增强学生的有效性学习,首先,我们对实验项目进行了整合,根据实验内容或实验原理等将某个关键因素相同或相似的项目整合在一起,在一次实验课上完成。比如迈克尔逊干涉仪的`调节与使用、干涉法测量线胀系数两个实验整合在一起,学生在掌握迈克尔逊干涉仪的使用后,就能将实验原理或操作方法快速迁移到线胀系数的测量上来,相对降低了第二个实验的难度,提高了学习的效率,达到了有效学习的目的。类似的整合项目还有:二踪示波器的使用和光纤通讯实验;动态法和静态法测杨氏模量等。其次,根据实验内容的改变,我们重新编写了一套集视频微课、仿真动画的多维度立体化教材。最后,为了适应实验项目整合学生的学习状态,我们将单次实验上课的时间由每次3学时增加为每次5学时,给学生充分的时间去动手动脑进行实验,培养实验分析、发现问题解决问题的能力。
(2)信息化资源的建设。传统实验课程的教学中,学生要对教材进行课前预习,但是书本上的文字、图片对于形象具体的实验内容来说非常枯燥,很多学生为了完成预习任务机械性地抄写教材,由于看不到实际的实验仪器和实验现象,预习的效果也就非常差了。随着信息化网络技术的飞速发展,几乎每个学生都有智能手机,这也就为实验课程的信息化、网络化提供了发挥的空间。并且视频、图片或仿真软件等多媒体信息化素材相对于文字素材来说,能够给学习者提供更高的学习效率。为了更好地完成实践类课程的预习,我们需要将实验课程中所需要的所有内容进行信息化建设,包括视频、仿真软件、数据处理软件和实验教材等。然后,我们将这些多媒体信息化素材通过二维码与教材、实验室进行有机的结合,学生在阅读教材、实验操作等过程中,如果碰到问题,就可以扫描对应该处的二维码,直接链接到我们服务器上的多媒体信息素材,观看教师的讲解视频、操作仿真软件来进行释疑解惑。这样做的目的,就是为了降低学生的使用障碍,与我们的教学结合起来,真正地发挥了信息化的优势。
(3)实验室环境的重新布局。为了提高实验仪器的使用率,提高学生的有效学习,建立丰富的实验室文化,我们对传统实验课堂进行了大的改变,将只有1~2个实验项目的传统实验室改造成为具有10~12个实验项目的“实验超市”。并且,“实验超市”内提供无线网络。学生可以在实验室内看到该学期内所有用到的实验仪器,学生可以在第一次实验课上可以根据兴趣、专业特点等自主选择8~10个实验项目,满足各类学生的个性化学习。同时,在实验过程中,学生可以建立起各实验项目之间的关联,触类旁通,充分地理解实验内容。
4教学实践。
4.1课前预习。
为了保证学生能够独立完成实验,培养独立实验能力,使学生成为课堂的主人,我们将几乎所有的课堂时间还给学生,课堂上教师不再进行集中授课,只进行单独指导交流。这样就对学生的课前预习提出了更高的要求,学生要在课前完成教师指定的预习任务。预习任务主要由纸质预习报告、网络在线课堂两部分组成。学生需要在课前观看网络微课视频、回答网络预习测试题、完成纸质预习报告,在实验室内教师要对学生的预习情况进行检查。
4.2翻转实验课堂。
学生根据教师安排组合2~3人组成一个学习共同体,在实验课中围绕实验内容进行同步学习。教师在实验课上鼓励学生积极讨论,学生可以在共同体内进行无障碍的交流沟通,极大地提升了学生主体的自我效能感,建立了强烈的共同参与感,促进了主动性的有效学习。
(1)课内预习。在实验课前10%的时间里,我们要求学生进行二次预习,对照实物将实验原理、内容等进行学习,也可以根据自己预习的情况,将不懂的问题进行生生或师生的讨论。同时,教师进行根据讨论的情况对学生的预习情况进行检查,适时地提出一些小问题,根据学生回答讨论的情况进行预习的评价。这样,学生就可以根据预习和讨论对实验有了整体的把握,逐步把头脑中理论化的物理原理与现实中的实验仪器、内容进行联系,从而培养理论联系实际的能力。
(2)互助交流。学生在完成实验的准备后,独立完成实验,对于简单的问题,教师不再进行回答指导,而是鼓励组内、组外学生的互助讨论,通过分析研究讨论出解决问题的办法。这时,有的学生则喜欢自己解决问题,他们会翻出教材或者打开视频,重复观看,寻找问题的关键。有的学生则喜欢讨论,听取他人的分析或者经验,快速找到办法。有的学生则喜欢延伸思考,找出背后的原理,与教师进行讨论,从根本上理解原理,再来解决问题。事实证明,不管通过什么方式,绝大多数学生都能找到答案,虽然比较耗费时间,但是学生学习的效果却比教师的直接讲授好很多。通过对实验的操作学生对基本实验方法有了不断的了解、积累和熟练,使得学生逐步形成了借助独立思考以及科学方法获得知识的心理暗示,学生就能以更快捷高效的方法进行实验,提高自身的能力。通过期末的匿名问卷调查可以看出,百分之百的学生都喜欢这种上课方式,他们体会到了努力后收获成功的喜悦,也建立了自信心,他们认为这才是真正的实验课。
4.3学习的过程性评价。
在这种教学模式下,学生的评价往往较难。我们采用过程性评价,着眼于学生能力的培养,而不是实验内容完成的快慢。通过网络平台、课堂预习效果、能力展现等几个方面对学生进行评价。在实际课堂中,我们也发现了传统课堂中出现的问题。例如,学生在实验过程中完成实验的程度具有较大的差异性。有部分学生通过课前充分的预习,积极动脑思考,能够充分理解实验原理,又快又好地完成实验内容。有的学生对于原理理解不够,动手能力较差,实验内容进行非常缓慢或者根本完不成要求的内容。这时,我们尝试采用了学生助教这种方法,让学有余力的同学去帮助后进同学。在实践中发现,对于助教学生来说,教师和同学对他的认可,使得他们的自信心得到了极大提高,不用教师的激励,他们就非常积极地指导帮助其他同学;对于普通学生来说,生生之间的交流帮助比师生交流更加顺畅,在自我效能的驱使下,普通学生也在认真积极地思考,努力完成实验。根据美国学者艾德格戴尔提出的学习金字塔的理论,学生的动手实验、讨论,以及学生助教的教授都达到了主动学习的效果,学习内容的平均留存率相对于传统课堂有了极大的提升。对于助教学生来说,实验课堂完全是他们发挥聪明才智的园地。
5结论。
经过2年多的教学试点,这种新形态的教学体系得到了校内外专家、教师和学生的认可。学生在该教学体系中,始终处于主体地位,教师在交流、监督中对学生的学习起到了有效的指导作用,学生各方面的能力也得到了锻炼。在调研中,学生纷纷表示,通过一个学期的实验课的学习,都有很大的收获。我们认为这种方式克服了传统实验课堂的弊端,大大提高了实验课程的教学效果,可以在各类实验实践类课程中推广。
大学物理创新实验论文篇七
物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然科学认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。
随着科学技术的发展,社会的进步,物理已渗透到人类生活的各个领域。在汽车上驾驶室外面的观后镜是一个凸镜利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小的虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。
汽车头灯里的反射镜是一个凹镜。它是利用凹透镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成平行光射出的性质做的。
轿车上装有太阳膜,行人很难看清车中人的面孔,太阳膜能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔放射足够的光头到玻璃外面。
由于车内光线较弱,没有足够的光透出来,所以很难看清乘客的面孔。当汽车的前窗玻璃倾斜时,反射成的像在过的前上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。
大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,及时前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度上,所以司机也不会将乘客在窗外的相遇路上的行人相混。现在,人类所有令人惊叹的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航天技术等,无不是建立在早期的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的,在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼、小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的甚或打下坚实的基础。
大学物理创新实验论文篇八
摘要:基于对当前大学物理实验教学的现状和存在的不足,提出几点关于大学物理实验教学改革与创新的构想。灵活的大学物理实验教学模式、多样的实验考核评价机制、参与校际间的实验竞赛,以及鼓励学生主持或参与大学生实验创新项目,将有助于提高学生对大学物理实验学习的兴趣。
基础物理学历经三四个世纪的发展已经逐渐成为一门相当完备的学科。基础物理学中的知识也已经运用到人们生活中的方方面面。相比于基础物理学,大学物理课程则做了相当多的简化。对于工科这些非物理学专业的学生来说,大学物理作为公共基础课程,课程的简化是合理的,为学生学习其本专业的课程节省了更多的时间。物理学有理论物理学和实验物理学。同样,大学物理的教学过程中也分为理论讲授和实验教学两部分。实验是一门非常重要而且是必须需要掌握的科学,然而在大学物理的教学过程中,实验教学部分通常是被老师和学生忽略的一部分。大学物理实验是非常基础的一门实验课程,它是连接理论教学过程中学生对理论知识的感性认知到实际可操控的实验科学知识的桥梁[1-2]。更深层次的科学研究也分理论研究和实验探索,而大学物理实验是将来更深层次实验研究的基础。笔者结合近一年来对大学物理课程的讲授与大学物理实验课程的教学过程中所遇到的问题,以及课下与学生的交流、探讨、思考,提出几点关于大学物理实验改革与创新的构想。
1.1理论与实验的脱节。
目前,大学物理的理论讲授和实验教学是分开,而且理论授课的老师和实验教学的老师是不同的老师。理论授课老师在课堂上把相关知识讲授完,学生再去实验室由实验老师指导实验的完成,而且期间相隔了很久。这会出现两方面的问题:其一,理论讲授与实验教学的脱节,学生在做实验时,实验老师不能很好掌握学生对理论知识的掌握程度,导致实验老师在讲授实验知识时没有针对性和侧重点。其二,学生课堂学习与实验操作时间的脱节,实验课的安排通常要比理论课程的讲授晚上几周,这就导致学生不能及时把学到的知识加以运用,实验教学的学习效率将大大折扣。
1.2实验课程的机械重复。
目前在大学物理实验的教学和实践过程中,很大程度上是不断地机械地重复和验证已有的定理和定律,加上实验老师在讲述实验原理的千篇一律,学生在学习过程中会觉得枯燥无味。实验仪器的老化和数量不足,也会使学生对实验不感兴趣。在实验数据的处理上,有统一印制好的实验报告,千篇一律的固定格式。学生把相关实验内容抄进去,记录数据、计算数据、误差分析。而老师也是机械地批改,对于实验目前存在的不足、有哪些需要改进的地方等却很少也学生交流。这将严重影响学生对实验的兴趣。
1.3教师对实验的不重视。
笔者了解到,老师对大学物理实验教学不够重视。老师在实验室讲授完实验原理后,学生开始自己动手做实验。基本上是老师讲老师的,学生做学生的,之间没有互动。至于为什么做这个实验、谁发明的这个实验、这个实验现在在哪些方面有着重要的应用等老师很少涉及。学生不知道为什么做这个实验,只是为了学分而学,学生对实验的兴趣也就可想而知。
如何有效地提高学生对大学物理实验学习的兴趣以及加强对大学物理实验教学的重视是目前大学物理实验教学过程中需要解决的问题。笔者结合在大学物理实验教学过程中所遇到的问题和从学生那里得到的反馈信息,谈几点对大学物理实验教学模式改革的几点构想。
如何调动学生对大学物理实验的兴趣,首先要从根本上着手。大学物理的理论和实验是有区别而又密不可分的。有时理论走在了实验的前面,通过实验来证实理论的正确性;有时实验走在了理论的前面,通过理论分析实验现象,进而形成理论定理定律。大学物理实验教学可以从根源上着手,从实验的历史背景做简洁的介绍,比如,物理学中哪个物理学家第一次做了这个实验、期间遇到了哪些困难、初期得到了什么结果、后来哪些物理学家对该实验做了修正、最终得到了我们书本上以该物理学家命名的定理,以及该实验原理在我们的生活中有哪些重要的应用。老师在讲授实验之前应该简明扼要的把该实验的历史背景、发展历程、和实验背后的物理学家小故事介绍一下,这样学生首先对该实验有个初步的认识,也会引起学生想自己动手证实一下这个实验的兴趣。更重要的是物理学家的名人小故事对学生也是一种激励作用。此外,目前大学物理实验教学的模式是理论讲授与实验教学是分开的,可以把与实验相关的理论知识带到实验室去讲授,老师讲授完理论的基本原理后学生开始做实验。整个实验过程应该以学生为主,实验过程中遇到问题,老师应该作为指导,引导学生自己解决问题,分析问题产生的原因。实验完成后,处理实验数据和实验报告后,让学生对实验的过程做一个简短总结,引导学生对实验进行改进和创新。
2.2灵活的实验考核机制。
实验报告不应该是实验考核的唯一标准。目前的实验报告是统一印刷制订的,学生的实验报告也是千篇一律。笔者在批改实验报告过程中,发现实验数据有雷同的成分,至于某些学生是否真正掌握实验的原理、操作、数据分析就不得而知。可以通过对学生进行分组来避免该问题的产生,让每个学生都有独立完成实验的机会。每次实验中对组员中的成员进行分工,负责实验过程中的某项事情,也能培养学生的团队合作能力。此外,鼓励学生自制实验仪器来完成要做的实验,用最简单的实验仪器来验证大学物理中的定理定律。一方面,能激发学生的兴趣,锻炼学生自己动手自制实验仪器的能力,另一方面,也能促使学生把学到的理论知识加以运用,学生在学理论知识的时候就不会觉得枯燥,学习效率也能提高。对于这部分学生,考核机制应区别对待和加以鼓励。实验竞赛也是一条激发学生对大学物理实验产生浓厚兴趣的有效途径。笔者了解到每年不同省份的学校都会举行大学物理方面的实验竞赛。参加这种比赛的经历对学生在以后的继续深造中会有很大的帮助,让学生了解到实验物理学的初步认知,也提高了学生对实验的兴趣。
目前,学校鼓励学生参与大学生科技创新活动和实验创新项目的政策越来越多,越来越多的学生也在积极的参与其中。通过实施大学生创新实验项目,能促进教育思想观念转变,改革人才培养模式,强化创新能力训练,增强学生的创新能力,最终的目的是为国家建设培养高水平创新创业人才。然而创新是需要有基础的,大学期间的基础物理实验课程正是培养学生创新能力的基础。抛开基础创新也就成了无源之水和无本之木。对于理工科的学生,教师可以指导学生积极申报学校的实验创新项目,比如,一些与大学物理实验相关的简单的app开发应用、适用型的专利申请、大学生电子设计竞赛等项目。创新项目的参与过程不仅能让学生灵活运用之前学到的实验知识,也能激发学生对困难问题的挑战和问题解决思路的培养。此外,教师在指导过程中应该以学生为项目的主要承担着,由学生自己独立完成,教师只作为指导者。
3结论。
大学物理实验教学的模式应该是灵活的、开放式的,而不是一成不变的传统教育教学模式。应该以学生为主导地位,教师作为指导者应该以提高学生对实验的兴趣为主要目标。大学物理实验是学生在大学中最先接触的最基础的实验,它是让学生从之前的理论认知走向对物理本质的探索的重要的一条环节,也是学生在之后大学学期期间参与科技实验创新的基础,最重要的是为学生将来在科学领域继续探索基本物理学规律的必须的经历。因此,目前传统的大学物理实验教学模式是亟待改革和创新的问题。
作者:陈华俊汤永新单位:安徽理工大学理学院。
参考文献:。
[1]吴永均。大学物理实验课程教学的现状及其对策研究[d]。杭州师范大学,2011.
大学物理创新实验论文篇九
长期以来,大学物理实验是作为理论课程的一种延伸,学生只能按照理论课的知道机械的刻板的完成实验,这样大大的限制了学生的积极性,使原本充满乐趣的实践性课程变得很枯燥乏味。大学物理实验应该是一门培养学生综合能力的独立课程,大学物理的教学内容也不能仅仅限于普通物理的范围内,当前科技发展中的新方法、新技术、新手段的加入会使得基础实验又赋予了新内容,提升了实验档次。除了学生必须的基础性验证实验外,我们还要加强综合性实验和研究性实验、开放性实验,开辟一种分层次实验教学的模式。其中研究性实验和开放性实验要真正的开设起来,要求学生通过查阅资料,理解实验原理,设计实验方案、选择实验仪器、确定实验参数、拟订实验步骤,在实验过程中完善实验结果,然后撰写实验报告。另外,研究性实验和开放性实验还可以通过教师开设的科研课题小组的形式来完成,丰富学生的知识,培养学生动手搞科研的能力,培养其科学研究的思维和科学创新精神。在学校开设物理实验课的同时,还可以并行开设一些“物理实验系列讲座”,讲述各领域的背景、思想、方法、现代技术和应用,使学生能够深入理解物理实验的思想、方法和应用,提高物理实验课的层次和水平,激发他们的学习热情和积极性。
大学物理创新实验论文篇十
大学物理实验教学的本质特征就是引导学员积极参与有结构的经验学习[2,3]。一方面是体现以学员为中心,让学员掌握一定的操作技能,熟悉常用的科学探索方法,加强理论知识的理解力,揭示各种现象的变化过程以及对这种变化过程的描绘和预测,在实验室把前人的经验通过仪器操作重现出来;另一方面以这些经验为指导对新问题进行探索,培养学员的创新思维和创新能力。因此,大学物理实验自主开放式教学应立足于“以学员为主体、教员为主导”,从人才培养体系的整体出发,激发学习兴趣,调动学员的积极性和主动性,学员作为课堂教学的主人,让学员主动融入教学活动的全过程,体会提出问题、解决问题、创造新事物的认知过程,培养学员的应用能力和创新能力,发展学员的创造性思维。从教员的角度来看,对学员在选题和进度上起主导作用,师生在针对学习目标的形成性评价中构成搭档关系,教员作为资源的管理者、支配者、指导者、组织者和研究者,教员能将内容个性化并批判性的对待;从课程的角度来看,自主开放式课程产生于学员个人和(或)小组的兴趣,自主学习过程占主导,问题是开放的、现实的,信息只在解决现实问题需要时寻求,知识作为学员合作探究的工具;从学员的角色来看,学员在教学中的任务、活动基于小组的合作与分工,应用知识发现、研究和解决问题,学员处于主体地位,能富有个性的解释和批判知识,而不是被动的在接受式中上课听讲、消化知识、学员积累储存知识以备将来之用。由此可见,自主开放式教学具有三个显著特点:(1)学习的环境宽松、民主。自主探究式教学中,学员可以自由自在地探索问题,大胆猜想、自由讨论,发表不同的观点。(2)课堂学习以自主探究为主。教学过程中,学员独立思考、合作讨论,知识由学员自己发现,困难由学员自己克服,能力由学员自己在自主探索中提升。(3)课堂上信息交流以多向交流为主。课堂教学中,信息交流的渠道是多向的:小组内组员之间的交流;集体讨论时全体学员之间的交流;实验过程中师生之间的交流等等。
自主开放式教学理念是根据大学物理实验教学的实践总结出来的,也是由大学物理实验教学的特点决定的。然而,如何使教材编写有意识地适应自主开放式教学,则需要认真思考。
正视实验教材编写中的矛盾。
目前的实验教材一般按照实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容和步骤、数据处理的顺序进行编写,特点是教材理论叙述简明扼要、具有整体逻辑性和个体分立性、指导性。在教材结构上分为四大块,即理论知识结构、仪器知识结构、实验方法结构、实验数据处理方法结构[4]。教材对各个结构都有很详细的介绍,体现了知识结构的全面与简洁、目的原理的明确与清晰、方法步骤的详尽与可行,循序渐进的思路。然而,当前的实验教材与自主开放式教学尚有一些不适应的地方:(1)建材体系不合理,力、热、电、光、近代物理分工过细,内容重复,综合性实验、设计性实验、研究性实验不足。(2)缺乏启发式、探究式引导,在论述实验原理和实验方法时虽然采用循序渐进清晰讲解的方法,但只是传输知识,学员在预习实验时只能被动地接受知识,缺少自主组织知识的开放体系。导致学员只要按照书中的步骤按部就班,基本无需做深入的思考就能完成实验,但学员对每一步实验操作的物理意义很少去领会,因此很难达到课程培养的能力、素质目标要求。(3)实验涉及到的目的、原理、方法、步骤等表述冗长,重点不够突出,学员在预习时容易产生厌烦情绪,看完即忘,不能有效预习,达不到预习的效果。学员很难通过阅读实验教材真正领会实验的设计思想,形成实验方案,因而达到举一反三的目的也比较困难。为此,调研了各类大学物理实验教材,在博采众长的基础上,根据自主开放式教学的要素重构教材结构体系,结合军校培养军事应用型人才的办学定位及长期的实验教学经验,编写一套基于自主开放式教学,注重培养学员思考与动手并举、举一反三与创新能力融合的实验教材。
实验教材的编写原则与基本构想。
尝试对实验教材的编写体系进行一些调整,在总体设计上,力求贯彻以学员为本的理念,注重基础性、实践性、探索性、开放性的有机统一,探索以循序渐进提出问题、引导学员找出解决问题的根本方法为目标,通过对实验内容的编排,诱导学员在步步思考中体会解决问题的具体技术问题,从而让学员领会每个实验的设计思想,促使学员经过深入的思考完成实验,在研究和探讨中形成自己的观点和独到见解,逐步培养他们的创新思维意识,提高创新能力。具体做法如下:(1)兼顾深度与广度。具有宽广的覆盖面和经典到前沿的纵深度,既有经典实验项目,又包含足够数量的其他实验项目,有利于开放性实验的开设和学员自主探索选题。给学员一个发展中的物理实验,将现代科技成果渗透到传统的经典物理实验中去,实现先进性与基础性的统一,激发学员的学习热情,缩短与现代科技的距离,注重现代信息技术在物理实验中的应用,充分发挥现代信息技术在物理实验中的应用。例如传感器技术、光谱技术、光纤技术、非线性电路中的混沌、超导磁效应等引入到大学物理实验,并注意军事应用价值。(2)建立实验的分层教学体系。依托基础实验,以“基本实验方法、实验技能、实验思想训练”为主,主要为基本量的测量、基本物理现象与规律的观察和分析、基本仪器的使用、基本测量方法和实验技能的训练,以及不确定度的计算与分析等[5,6],使学员通过基本操作与基础实验相结合,掌握技能。通过综合性、设计性、应用性实验[4-7],达到基础理论与基本技能的综合运用。压缩验证性实验,并尝试把一些传统的验证性实验如二极管的伏安特性、惠斯登电桥等改造为设计性或简单的研究性实验,增加ccd特性、光纤传感等综合性实验,加强应用性实验,如空气热机、光电传感器等。教员提出实验要求,学员独立设计实验的内容、实验方法和实验步骤,并独立完成整个实验过程。这些实验在学员掌握的理论知识基础上,以基本实验操作为主,大部分学员都可以进行。在此基础上,为部分有专长或爱好的学员开设研究性创新性实验,例如单摆混沌、阻尼共振特性、太阳能电池、磁悬浮等,进一步培养学员的综合分析问题、解决问题的能力,学员完成实验后,要提交一篇论文;学员为了能完成一篇质量较高的论文,往往多次重复实验、反复查资料、研究论文格式、推敲文字用词等,部分学员的论文达到了较高的水平,增加了学员对科学研究的兴趣。(3)突出第一任职需求,因材因专业施教。大学物理实验课是针对所有学员开设的一门公共课程,为了适应学员第一任职的需要,我们改变了不同专业学员开设相同实验项目的做法,根据不同的学科施以不同的教学内容和方法,因材因专业施教。例如通信指挥专业学员侧重电磁学,气象指挥专业开设粘滞系数测定、表面张力系数测定实验,工程指挥专业侧重力学等,充分体现自身的特色。
我们编写大学物理实验自主开放教学教材的理念是:从培养学员“自主学习能力”的基点出发,突破传统实验教材的体系,设计一个能循序渐进引导学员通过自主学习来解决问题,让学员通过思考掌握理论和技能,而不仅是按部就班完成实验。构建以基础性实验、综合性实验、设计和研究性实验为基础,从低到高、从基本到前沿、从接受知识型到培养综合能力型逐级提高的大学物理实验课程新体系,教材具有较宽的覆盖面和足够的实验项目,既体现科学的内涵、实验内容的更新,又要反映新技术、新方法、新设备等现代实验技术和手段,反映物理课程和体系改革以及实验教学改革和研究的成果;改变力、热、电、光、近代物理分工过细,内容重复,综合性实验、设计性实验、研究性实验不足的缺点;改变填鸭式的教学方法,对不同系科、专业进行不同内容的教学,因材、因专业施教;充分体现现代信息技术在物理实验中的应用,充分体现自身的特色。
大学物理创新实验论文篇十一
1)缺乏教学手段在实验前,教师通过灌输式教学法把实验内容介绍给学生,学生只需做好笔记,写好操作步骤和预期结果就算完成了教学任务。在实验中,指导老师通常事先安排好实验仪器,学生只需按照书中描述的方法和步骤进行操作,只要结果与书中描述的一致就算完成了实验,而不需要充分理解实验过程和实验现象。长此以往,学生只会被动接受教师的指令,这不利于学生素质和能力的培养。
2)消极对待实验由于大学物理实验的教学缺乏新意,学生片面地认为实验做不做都无所谓,只要知道结果就行了。这种学习态度导致了实验教学中经常出现学生旷课和迟到等现象。范文度还导致学生不仔细观察实验现象,不认真思考实验中出现的问题,不积极创新和改进实验方法。
3)客观条件限制影响实验教学效果的客观条件包括两个方面:一是实验仪器的损坏、实验场所的不足和实验经费的匮乏,这导致很多实验被迫取消;二是在有限的课堂时间内,学生既要熟悉各种实验仪器,又要进行实验操作,很难有时间分析和思考实验现象,这也影响着实验课的教学效果。
总体架构。
根据任课教师和学生提出的教学建议,我们设计了适合我校的大学物理仿真实验平台,并在该仿真实验平台上设定了三个角色:学生、教师和管理员。学生可以通过用户名和密码进入本系统中的学生模块,学生模块包括实验前、实验和实验后三部分。在实验前部分,学生通过预习掌握实验仪器的使用,并对虚拟实验做进一步的了解,为下一步的虚拟实验做准备;在实验部分,教师组织学生在规定的时间内,完成虚拟实验;在实验后部分,学生分析实验的结果和现象,并填写实验报告。教师可以通过工号和密码进入本系统中的教师模块,教师模块包括教学信息发布子模块、实验资料发布子模块、实验结果管理子模块和虚拟实验管理子模块。教学信息发布子模块主要用于发布教学信息,其作用是提醒学生学习相关的教学内容;实验资料发布子模块主要用于公布大学物理实验的教学大纲、相关课件和注意事项等内容,学生只能查阅教师发布后的实验资料;实验结果管理子模块主要用于教师评定学生的实验结果、实验心得和实验成绩;虚拟实验管理子模块是本平台的重要组成部分,也是我们设计仿真实验平台的一项重要内容,通过虚拟实验管理子模块,教师可以设置和制作虚拟实验项目。管理员可以设置实验人员的权限,限制实验人员的数量,还可以管理新闻公告模块和互动交流模块,以更好地为学校师生服务。
仿真实验平台中实验项目的制作。
为了保证学生做好仿真实验,教师需要制作仿真实验项目,所需要的实验素材主要从以下三个方面得到。
1)仿真实验平台中的“实验仪器”应与实际使用的实验仪器一致,这些“实验仪器”的图像通过照相机获得,再经过计算机软件处理,就可以成为仿真实验平台中的“实验仪器”。如仿真实验平台中的滑动变阻器经photoshop软件处理,得到了动态的滑片和静态背景。
2)为了实现仿真实验中学生与平台的交互性,我们增加了动态元件的响应事件。如在flash环境下,我们增加了滑动变阻器滑片的左右移动操作,设定了移动过程中不同位置所对应的电阻值。
仿真实验平台的特点。
大学物理创新实验论文篇十二
摘要:大学物理实验是依据大学物理而设置的实验课程,以验证性实验为主,在物理教学中有着不可替代的重要地位。通过实验操作和分析,学生的实践能力和观察能力大大提高。本文以迈克尔逊干涉仪测量激光波长的实验为例,在教学方式和考核方式等方面,探讨大学物理实验教学的改革尝试,在现有人力、物力的情况下,更好的配置大学物理实验资源,使大学物理实验在服务理论课程学习和培养实践动手能力等方面发挥更大的作用。
大学物理实验在培养理工科学生的实践能力方面具有重要的作用,学生可以把课堂上学习的物理学基础知识进行实验验证,用严谨的数据或直观的图像描述物理原理,使学生加深对理论知识的理解。物理实验注重学生的动手操作能力,不仅对学生的物理课程学习,而且对学生毕业后的工作生活等,都会有巨大的辅助作用。然而,长期以来形成的重理论轻实验的观念导致实验教学质量和效率低下。本文以迈克尔逊干涉仪测激光波长为例,讨论如何高效运用现有实验室资源,提高大学物理实验教学质量,培养学生的实践动手能力,增强就业竞争力。
一重视实验过程,提高实验操作效率。
大学物理实验大部分都是验证性实验,要求学生通过实验数据验证物理定理的正确性。在此过程中,教师往往更关注于实验数据的准确性而忽视实验操作过程。然而,在验证定理的基础上,实验过程更能培养学生的动手能力,因此,需在重视实验过程的基础上提高实验操作效率。
(一)深刻理解仪器原理,教师要下工夫。
大学物理实验教师不仅要掌握需要验证的物理定理和定律,还要深刻理解所用仪器的结构和测量原理,这样才能达到对整体实验了如指掌,解决实验过程中可能遇到的问题或障碍。这一过程要求教师花费精力研读仪器使用说明和原理图纸,熟悉仪器的安装调试,并能对仪器进行简单的维护和维修。以迈克尔逊干涉仪为例,设备调节螺钉较多,由于操作不当极易引起螺丝损坏,教师在实验中不仅要教给学生实验知识,还要做到维护仪器设备的正常运行。
(二)讲解多做设问,不照本宣科。
高校大都设置实验岗位,大学物理实验教师一般每人负责固定的几个实验教学工作。由于多年从事相同实验的教学,在积累教学经验的同时,也容易产生保守的教学观念,不适合现代大学生的认知特点。如同理论教学不能照本宣科一样,实验教学也要抓住学生的兴趣点,采用启发式教学,在讲解实验的过程中做到步步提问、引人入胜,摒弃那种直接将实验过程演示给学生,然后由学生记录数据的机械式教学,更不能把学生培养成数据记录者。比如迈克尔逊干涉仪测量激光波长的实验中,在光路调整、仪器调零、干涉图样形成等过程中多问学生为什么比教会学生怎样做更重要。
(三)多种手段相结合,充分利用多媒体。
在大学课程的教学中,往往理论课程更强调教学手段问题,实际上,实验课程也存在同样的问题。利用多媒体等教学手段,可以增加学生学习兴趣,并节省教师板书时间。实验教学不单单是操作实验仪器,还包括实验原理和实验过程的'讲解,一堂精彩的实验课应该是理论与实验的有机结合。然而,由于实验场所的限制,高校实验室很少设置多媒体等教学设备。近年来,随着高校对实验教学的重视,很多实验室也配置了多媒体,多媒体不再是课堂教学的专有设备。教师利用多媒体教学设备,将实验原理、仪器使课程与教学用、注意事项等做成课件,以视觉和听觉的双重效果,可以大大激发学生的学习兴趣,并在不增加实验课时的基础上,节约更多时间供学生动手实验,从而在保证质量的前提下,大大提高实验效率。特别是对于迈克尔逊干涉仪等光学实验,可将光线传输、干涉仪器原理等抽象的物理图景形象地展现在学生面前,使学生在仪器操作中更具针对性。
(四)适时添加相关知识,拓宽学生视野。
不能简单地将实验理解为使用仪器的课程,面对静态的仪器,实验课程同样可以生动有趣。教师在备课时可以多收集与实验相关的课外知识,如该实验的历史起源、该实验在本领域的地位、该实验与日常生活中现象的关联等,讲解过程中多穿插此类课外知识,一方面可以调节课堂气氛,吸引学生注意力,另一方面可以增加学生知识面,拓宽学生视野。比如在迈克尔逊干涉仪测量激光波长的实验中,教师可以讲解激光的发现及特点、激光在医学、国防的应用,甚至可以结合新闻报道,谈谈国际上激光武器的发展现状及趋势,拓展知识时间不必过长,但要把握时机。
(五)加强师生互动,实现教学相长。
实验教学本身就是师生互动的过程,比理论课程更具交互学习的优势,实验教师应该充分利用互动的特点,与学生共享实验数据验证物理理论的过程,体验物理学家探究真理的历程。在实验中,教师是学生的引导人,学生是实验的主导者,实验教学过程体现着人人参与、师生互动、平等对话,成为富有创新性的实践过程。教师在解决学生问题的时候,自身的水平也得到提高,从而实现教学相长。同样,在迈克尔逊干涉仪的实验中,应摒弃那种教师先讲解、学生做实验、教师改报告的陈旧教学方式,在实验过程中加强与学生的交流,既完成了实验教学,又增进了师生友谊。
二革新考核方式,不唯数据结果论优劣。
考核是大学物理实验教学的必备环节,是检查学生实践动手能力的重要手段。实验考核一般由平时成绩和期末成绩两部分按比例构成,其中平时成绩包括多个物理实验的平均成绩,期末成绩则为期末实验操作考试的成绩。与其他专业课考试类似,通过考核可以定量地评价学生对实验的掌握情况。然而,大学物理实验应该更注重学生的动手能力,考核结果不能单单以数据论优劣。
(一)平时成绩中重视实验操作。
大学物理平时成绩是某一学期所有实验成绩的平均值,包括力学、电学、光学等多个实验。平时成绩一般由预习报告、实验操作、数据处理三部分组成,其中,实验操作应是最重要的过程,包括实验仪器的调整以及实验数据的记录,考查学生的动手操作能力和实验观察能力。通过考核结果引导学生重视实验操作,真正意识到在理工科学生中设置大学物理实验的目的和任务。
(二)强化数据处理过程。
大学物理的验证性实验较多,大都要求通过观察的实验数据验证物理定理或定律。在实验结果中,能够准确地验证相关定理固然重要,但往往由于实验仪器的老化或误差,最终结果与理论相差较大。实验教师在考核过程中更应该看重数据处理的过程,了解学生是否会对测量得到的数据正确处理,而不仅仅是能够通过数据验证定理。明确告知学生,应该尊重原始数据,完全没有必要为了得到想要的结论,对数据进行有意筛选,实事求是地对待实验结果,认真分析产生错误或误差的原因。
(三)考核方式多样化。
实验过程包括预习、操作、报告等多个环节,因此分数不能成为判定学生成功的唯一标准,在实验中,教师需要灵活掌握判定尺度,把学生操作能力和理论水平的提高作为考核是否合格的标尺,探索符合实际的实验课程考核方式。比如,在迈克尔逊干涉仪的实验中,由于仪器差别,学生得到的波长与激光实际波长会有偏差,教师应注重产生偏差的原因,不能以偏差大小作为学生成绩的标准。同时,如果学生能在实验过程中发现问题、解决问题,也应成为其平时成绩的一部分,记录到最终的学习成绩中。
三结论。
大学物理实验是理工科学生必修的实验课程,在培养学生动手操作能力方面具有重要作用,同时也承载着锻炼学生实践创新的重任。大学物理实验教学的效果关系着普通物理等自然科学课程的学习,教师在实验教学中应该重视学生实验操作过程,抓住学生的兴趣点,在教学理念和教学手段上多下功夫,实行切合实际的多样化考核方式,引导学生在实验中获取知识和能力。
参考文献。
[2]朱楠,朱光涛,王英.大学物理实验教学改革背景及探索[j].中国科教创新导刊,(07):36.
大学物理创新实验论文篇十三
摘要:当前物理实验教学或多或少存在着一些不尽如人意的地方,为提升学生物理学科的核心素养,实验教学的改革与创新必不可少。从加强实验设施的基础建设,鼓励自制实验道具,到引导学生联系生活,再到借助现代技术,都能增加物理实验教学效果,有效培养学生物理思维。
引言。
受到教学理念、重视程度、升学压力等多方面的制约,教师不主动演示,家长不乐意实验,学生不喜欢动手,导致物理实验教学发展缓慢。但随着以培养“全面发展的人”为主要内容的“核心素养”概念的提出,对学生科学精神这一文化基础的要求越来越高,越来越多的物理教师开始意识到物理实验教学的重要性[1]。为了适应时代的发展,教师不仅要完成基本的实验教学,更要对实验教学进行创新,以达到核心素养对学生提出的要求。笔者根据自己的经验,对初中物理实验教学创新实践进行了研究。
(一)演示规范的实验操作,激发学生实验欲望。
托尔斯泰有句名言:“全部教育,或者说千分之九百九十九的教育都归结到榜样上。”身教胜于言传,教师的榜样示范作用极大,试想一位平时连演示实验都不做的教师突然心血来潮让学生回家自制一个简单的物理教具,你认为会有多少人完成?因此,“学高为师,身正为范”,在课堂上教师给学生演示操作规范的实验,带领学生走进物理实验。可以先从模仿开始,让学生体验实验的乐趣,建立自主实验的信心,然后慢慢放手让学生分小组合作完成实验,从而提高学生对物理实验的兴趣。
(二)培养学生的物理思维,促进学生有效学习。
物理学是一门精密的自然科学,以实验作为检验理论是否正确的唯一标准。中学物理是一门以实验为基础的学科,许多的物理规律都需要建立在实验的基础上,它以直观的演示,加深了学生对知识的理解和记忆,培养了学生的物理思维,因此物理教学的核心在于实验[2]。
(三)推动物理的实验研究,提升教师教学水平。
为了做好一次规范的实验演示,需要反复修正每个细节;为了准备一堂学生实验课,需要精心设计每个问题;为了自制一件简单的实验教具,需要多次尝试每个器材。为此,教师应深入了解教材,研究实验教学,主动参与并推动物理实验研究。在此过程中,教师对“新课标”的把握、对重难点的.处理、对教法和学法的掌握为教学水平的提升提供了必要条件。
(一)加强设施建设,提高实验教学开放性。
作为实验教学的基础设施,实验器材的作用很关键。学生平时只有在上实验课时才会接触到实验器材,在做一些实验时还会出现人多器材少的情况。因此,加强实验室的设施建设变得尤为关键。一方面,可以根据学校的实际情况,开设科技社团、兴趣小组,保证物理实验室的“全日制”开放,安排物理教师在实验室值班。这样不但可以保证学生的安全,及时帮助学生解决实验过程中的困难,还可以使学生在教师的指导下进一步探究以拓展知识。另一方面,需要及时更新实验室器材,在确保一定器材数量的同时提高器材的质量。这样不仅给学生提供了一个便利的实验探究环境,还让一些常年被锁在实验橱窗中的实验器材得到更有效的利用。
(二)奏响瓶罐旋律,增强实验教学探究性。
自制教具,不一定需要多么精密的仪器,有时可能只需我们随手的瓶瓶罐罐。如一个塑料瓶、一截吸管和一枚回形针就可以组成一个浮力教具“浮沉子”;一个苹果加上铜片、锌片再加上一个发光二极管就可以完成“化学能转换为电能”的水果电池实验。当然教师要提醒学生做完实验的水果不能食用,因为水果里面已经发生了化学反应,有重金属残留,对人体有害。又如在给学生讲“重心”的时候,笔者提出了一个问题:如何让铅笔竖立在我的手指上而不掉落下来?面对这个问题,学生们首先尝试将铅笔直接立在手指上,但均以失败告终,于是就有了课后的讨论,学生a:“我将笔横着放在手上可以稳定,竖着就不可以,这和重心有没有关系?”学生b:“竖着放重心高,横着放重心低。”学生c:“有什么办法可以降低重心呢?”学生一问一答,思想的精灵在课间跳跃着,于是就有了这幅图(见图1)。自制教具不是简单的器材拼凑,而是在物理实验的基础上拓宽探究的范围和深度,这不仅增强了实验教学的探究性,更提高了学生物理实验的探究能力。
图1。
《义务教育物理课程标准(版)》指出义务教育阶段物理课程的基本理念要求:从生活走向物理,从物理走向社会。但是学生大部分时间是在学校,不同学科的学习占据了学生大部分的时间,放学后学生也会花很多时间来完成家庭作业,物理知识的学习和生活基本脱节,更不用说走向社会了。这时教师应鼓励学生将物理实验生活化,链接生活日常,将书本上条条框框的物理概念转化为学生们所认识的大千世界。
在“光的色散”实验中,学校实验室提供了三棱镜,但是在家中如何观察此类现象呢?双休日一过,就有学生拿着照片来找笔者:“老师,我们在家里也看到色散现象了。”翻看照片,有透明奖杯的色散现象,还有水晶吊灯的色散现象。通过在家认真观察和尝试,学生发现物理就在我们的生活中,生活用品也可以用来做物理实验。这大大增加了物理实验的乐趣,提高了学生对物理的兴趣,同时学生也会习惯性地从生活中寻找物理。
(四)应用现代手段,促成实验教学信息化。
随着当今科学技术的不断发展,网络技术与教育领域已逐渐融合,一场信息化的颠覆性变革正在悄悄发生。在现代信息社会,网络具有高效、快捷、方便传播等特点,在中学生的学习和生活中发挥着不可替代的作用。
合理娴熟地使用网络技术,通过会声会影的视频编辑、photoshop的图片编辑、camtasiastudio的视频录制以及实物展示台等,能够解决课堂演示操作烦琐、容易失败、现象不明显等问题。如教学苏科版八年级上册第五章《运动的相对性》一节时,为了让学生深刻体会相对性,笔者利用一幅两米长、以蓝天为背景的画卷,一个孙悟空模型(见图2)和一部手机,笔者将孙悟空模型固定住,请两位学生上台拉住画卷,然后以画的一端为起点,放慢速度去移动画卷,笔者用手机录像拍摄,拍好后直接上传到教室的计算机上,学生就能从视频中看到孙悟空“腾云驾雾”了。
图2。
结语。
综上所述,初中物理实验教学的发展和创新,离不开所有物理教育工作者对物理实验教学的热爱和探索。物理教师参与并推动物理实验教学及创新,可为学生物理核心素养的培养奠定扎实的基础。
参考文献:
[2]邹前宝.关于多媒体在初中物理教学中运用的思考[j].中学物理(初中版),2015,33(11):60.
大学物理创新实验论文篇十四
首先确立以学生为中心的教学观念,在传统教学方式中往往是老师把实验仪器调整好,在学生做实验前详细的讲解,甚至做出实验演示。学生只要被动地按照老师演示的步骤机械的重复实验操作,就能成功的测到数据,完成实验。学生在思想上对大学物理实验课程不够重视,每次实验操作都是按部就班的应付了事。物理学是一门实验科学,实验是科学认识的基本方法。一个完整的'实验过程,包含提出问题、设计操作、数据分析和理论解释4个阶段。教学也应遵循这种过程,教师应当采用各种手段引导学生按照这种规律进行实验。
例如:实验的引入应充分调动起学生的实验积极性,教师可以通过各种有趣的物理史实、物理现象引起学生的注意,然后适当的提出问题,激发学生的求职欲望。在传统的教学中,教师往往死板的采用教材上的事例引入,对于学生来说,这已早没有了新鲜感,这就需要教师自身积极学习,不断充实自己,要具有十分丰富的知识面和很强的科学实践能力,将枯燥的知识联系实际,形象化。另外,在不同类型的实验课上,教师应该根据实验课的特点调整不同的教学方法,灵活多变,以免使学生产生精神疲劳。在指导学生实验时,教师应当贯穿物理思想、物理方法的教育,而不是简单的解决学生当前的困难,而要让学生知其然而知其所以然,引导学生善于发现问题、解决问题,灵活应用实验设计思想和方法,独立排除故障。
大学物理创新实验论文篇十五
随着信息技术的发展,信息日益成为社会各领域中最活跃、最具有决定意义的因素,人们基本的学习能力实际上就是体现在对信息资源的获取、加工、处理以及对信息工具的掌握和使用上。教育改革的发展,向我们教师提出了新的更高的要求,为了适应时代发展的需要,我们教师应该进行创新教育。要培养学生的创新能力,主要从以下入手。
一、激发学生兴趣,重视课堂导入。
在物理教学中,教师要利用好课本的资源,抓住机遇,创新教学艺术,培养强化学生对物理的兴趣,呼唤学生的学习内驱力。在现实教育中,教师学生应共同探讨,教师要不断地给学生以思维的空间和动机,处处设疑、激疑。例如在教学“探究平面镜成像的特点”的一节课中,最初是完全开放,自主探究。即创设情境后,由学生观察、讨论、猜想平面镜的成像特点,然后自行设计方案、小组实验,检验自己的猜想是否成立,最终得出成像特点。引导学生的好奇与思考,激发他们的思索动机。
二、巧妙设疑,培养学生的创新思维能力。
设疑是调动学生的主体、发挥主题的关键。现代教育学认为:任何教学内容都可以用一个个问题呈现出来,学习的发生起源于情境变化的刺激,所以教师在施教中应尽量创设问题情境,将这些问题筹划为各种形式,给学生造疑,促使学生存疑、质疑,是学生产生浓厚的学习兴趣。例如:讲到运动图像时,曾经让学生完成这样一个题目:一人从甲地沿直线匀速出发,到乙地后停下休息,之后又沿原路匀速返回甲地,试画出该人的s_t时间图像,有的同学画出了图像,老师请他画到黑板上并由他陈述这样画的理由,在请大家进行讨论。有的同学表示赞同,有的同学认为不妥,同学们畅所欲言、各抒己见,是原来老师讲——学生听的单项信息传递,变成了师生之间、生生之间纵横交叉的多项信息交流,收到了互相启发,互相补充的研究性学习,让灵感为集体共享,然问题为大家借鉴。通过这种说疑释疑的教学活动,可以培养学生探究科学的兴趣和创造性思维。
三、物理教学中应培养学生的创新能力。
社会的进步,科技的发展,人才的竞争,这些都对新世纪的教学提出了更高的要求,学生的创新能力创新精神被摆在了显眼而又重要的位置,在教学中培养学生的创造能力也是新时代对教师的要求。
培养学生的创新能力,首先要培养学生独立思考的能力,中学阶段的学生正开始有了独立的思考能力,这就要求教师在教学中必须适时的引导,启发。好的提问法可以很好的激发学生思考能力,在课堂教学中,好的提问技巧对学生的思维引导有着很强的作用。例如在讲授《光的反射》一课时,可以提问学生,我们为什么能看到电灯?学生回答:因为电灯是光源,发出光,所以我们能看到。这个问题的反思,从而激发学生求知的欲望和探索的兴趣。再有就是要利用学生的好奇心,中学时期的学生好奇心较强,抓住学生的这个心理特点,可以很好的激发学生地学生兴趣。
四、转变教师角色、行为,使学生主动学习发展。
过去的基础教育课程下,教师依赖于教科书及参考书,较多地丧失了自己独立性和创造性。不仅影响了教师教学水平的发展,也掩盖了教师的不同专业水平。教学教到最后我们教师的水平和我们的学生水平差别不大了。教师要走进新课程,真正体验新课程的魅力,必须加强相关理论的学习,促使自己的角色、行为的转变。教师要从过去仅作为传授者这一核心角色中解放出来,不再把知识传授作为自己的根本任务和目的,把主要精力放在检查学生对知识的掌握程度上,而应该成为学生的激发者、辅导者、各种能力和积极个性的培养着,把教学的重点放在如何促使学生“学”上,从而真正实现教是为了不教。
五、建立良好的师生关系。
教师在课堂教学中感情要真挚,教态和蔼;课后要关心学生的学习和生活,尊重和信任学生,平等的对待每一位学生,对差生更要关怀备至。这样学生才会把老师当作知心朋友,他们才会把心里话,真实的教学信息告诉老师。以欧姆定律为例:。
1、创设情境,提出问题,科学猜想。以调光台灯切入,问:调光台灯是调节了电路里的什么物理量使灯的亮暗发生变化的?再通过演示实验观察电流的变化与灯亮暗变化的关系,问:电流的变化与哪些因素有关?鼓励学生大胆猜想,电流与电阻、电压的关系,这样就是确定研究方向。
2、引导讨论,设计方案启发和引导学生设计研究解决问题的方案,先应用控制变量法设计总体方案:控制电阻不变,研究电流与电压的关系;控制电压不变,研究电流与电阻的关系。如何研究?再进行局部设计:由学生小组讨论、设计电路,让学生交流自己的`设计,并评价他人的设计,以器材的作用和选择加以讨论。
3、学生操作,实施方案。让学生相对独立地进行实验操作、采集数据。教师对学生的操作技能、仪器使用上给以帮助。
4、分析讨论,得出结论。从实验得到的两组数据引导学生用计算和图像分别分析电流与电压、电流与电阻的关系,再进行综合,得到结论。
5、反思应用迁移。用一组简单的小练习巩固探究过程中得到的欧姆定律;巩固电表的使用、电路的连接等基本操作技能;小结反思探究过程,清理思维线索。
六、通过例题、习题创设问题情景,深化主题。
在例题教学中要求学生根据自己对具体的物理过程,物理问题的理解,充分运用已有的知识和经验,结合有关的知识,规律,独立的创造性地进行分析、判断、思考和探索解题方法。然后在教师的指导下,通过分析讨论和归纳总结,对物理题中的物理思想、物理方法进行提炼、升华、学习和汲取例题中的物理精神,它能最大限度的锻炼学生的创新意识和创新能力。
七、充实课外活动,给学生以成功的喜悦。
新颖,形式的多样,方法的灵活,如举办“鸡蛋碰地球”的比赛,用什么办法使鸡蛋从六楼扔下不破碎,从而发动学生进行小发明、小制作、小创造。还可布置适当的课外小实验,让学生动脑、动手,多思、多做,从中受到激励、启发,产生联想、灵感,使学生在知识性、科学性、趣味性的活动中观察课内教学所不曾看出的道理,去领悟课内教学所来不及深透的奥秘,去触摸课内教学所无法取的东西。通过小制作和小实验等物理实践活动,给学生提供了更多的动手、动脑和自我发展的机会,能充分挖掘学生潜在的创新素养,不断提高学生知识的应用能力,还能发展学生的个性、特长和创新技能。
总之,物理教学不但要传授知识,更重要的是指导学生进行思考,启迪学生的创造思维,培养学生的创造性思维能力。在教学实践中,只要我们努力探索、勇于革新,把学习与创造、模仿与创新、理性与幻想有机地结合起来,就一定能有效地开发学生的创造潜能,培养学生的创造性思维能力。
大学物理创新实验论文篇十六
对于大学物理实验课程而言,是一种非常重要的学生物理能力培养的基础平台,包括学生的学习、实践以及创新等能力的培养,都有着不可或缺的作用。具体来说,物理实验教学的目标可以概括为三个方面:一是掌握基本测量方法,学会分析误差以及实验数据处理的基本方法,可以对测量结果进行正确评价;二是学会有关实验内容的基础知识和技能,并可以正确使用常见的实验设备、仪器、器件,对其原理和使用方法,以及相关理论有充分理解和掌握;第三是注重培养学生实验的基本动手操作能力,进而培养学生的创新素养。结合以上教学目标,分析目前的大学物理实验教学,普遍存在以下一些问题:
(5)进行考试和考核时,因为条件和资源有限,不能同时安排很多人同时进行,这就对实际的考核的公平性和最终的考试成绩产生一定影响。
2.1创新性教学的教学目的。
2.1.1培养学生严谨认真的学习态度。
态度是决定学习效果的首要因素,要想实验教学取得预期的教学目标,就要首先从激发学生的认真态度,向学生重点讲清学生进行物理实验的'价值和意义。作为一门更强调动手能力的课程,学生可以通过该课程的学习,强化对理论、应用知识,并对知识与技能的巩固有显著作用的综合性训练,也是未来从事相关科学研究必须的基础技能训练,更是学生未来可能从事工作的技能基础。针对具体的实验课程项目,每名学生都要有具体的任务和明确的目标。量化工作量,同时还要将“系统”的理念传达给学生,要让学生们意识到,任何事物成功的背后,都不是某一个因素起作用,每一个动作都有可能决定了实验结果。对实验数据的测量,必须严格准确确保可靠。学生们需要有严谨认真和实事求是的科学精神,承担起实验每一个数据和结果的责任。
2.1.2引导学生进入一个良好的学习的平台。
(1)开放实验室资源,给学生自主学习提供便利条件。在非课时时段,比如假期,对物理实验室的资源进行有针对性的开放,学生可提前申请,讲明使用的用途和时间段,实验室酌情对其开放,并可提供必要的辅导。每学期实验室可定期开放一到两次,一般安排在刚开学后,时间大概2-3天,主要是让参加实验补考的学生进行再学习,以提高实验补考的效果。在期末进行考试前也可以考虑安排一次开放,时间可暂定为一、两周,以帮助那些某些实验因故缺做的同学来补做或者复习重做实验。还可以对有能力并有兴趣的学生进行实验研究等情况随时开放,给学生尽可能提供学习场地以及需要的实验设备,必要的话,还会有专业的实验教师进行指导。
(2)建设网上教学平台,辅助学生课后学习。在校园网的基础上,给物理试验室增设与教学相关的栏目,并开通在线选课、答疑等功能,由专人收集相关的素材和资料,负责管理并及时更新网站内容。课前课后,都会提前在网上对实验课程进行必要的布置和解答,对实验中的关键内容,做好辅导,充分发挥正式实验课堂的教学效率,提升教学质量。
2.2教学中需注意的事项。
2.2.1防止学生因缺勤遗漏实验。
过去因缺勤而遗漏实验的事情时有发生,对学生的学习和教师的教学都产生不利的影响。为解决这个问题,首先是要严格考勤制度,授课教师要在课前清查出勤情况,对缺席的学生要了解缘由,登记在案,并利用实验室开放期间,安排缺席的同学补做实验。其次是要严格考试制度,对于有缺做实验的情况,必须补做实验的基础上,才允许参加考试,不允许有任何遗漏实验不影响考试的情况发生。
2.2.2防止实验数据出现错误。
实验教学中,必须明确相关的规定,教师必须准备完整的实验教案,还须做到三点:第一,教师要充分熟悉本次实验的所有操作环节及实验要点,可快速发现实验时出现的设备故障,以及其他意外突发情况,并能够判明原因及时排除故障。第二,教师要充分熟悉本次实验测量数据的基本取值范围,可以从学生实验中获取的数据中判断可能产生的问题及操作错误,指导该学生对数据进行修正或着将实验重做。第三,教师要充分掌握本次实验的准确数据记录以及符合实验目的的结果处理过程,以利于指导实验时作为参考。
2.2.3防止学生课前课后不进行预习和复习。
课前预习和课后复习对于知识的掌握至关重要,没有充分的预习就需要花费更多的课堂时间熟悉教学内容,降低课堂效率;没有充分的复习,就不能巩固刚学习的内容,降低学习的效率。因此,教师要通过有效的方式考察学生课前的预习准备情况,以及课后的复习掌握情况。对于没有做好预习和复习的同学,适当采用必要的措施予以提醒。
3结语。
综上所述,实验教学是大学物理教学的重要组成部分,对于培养学生全面的科研素质和动手操作能力有着不可替代的重要作用。当前的物理实验教学存在一些问题,通过创新教学模式和考核方法,可以有效完成教学目标,提升教学质量。实践证明,这是一种值得普及和推广的有效方法,合理借鉴,酌情采用,可有效推动大学物理实验教学质量的进一步提升。
大学物理创新实验论文篇十七
1.教学内容过于传统和规范。目前的《大学物理实验》教学主要以基础实验为主,实行统一的大纲、教材和统一的考试,主要对一些成熟的实验方法进行验证和练习,在这种统一的规范下,这样培养出来的学生知识结构单一、思维局限性太强、缺乏个性、缺乏创新。
2.实验教学方式单一,教学效果不理想。传统物理实验教学主要是老师先讲解实验原理,然后根据实验内容讲解实验仪器及内容,有的实验还会进行实验演示,这样,学生只是被动地被灌输实验原理及内容,机械的模仿实验过程,按照固定的程序进行实验,因此,在实验过程中很难发现问题,更谈不上创新,而且,学生对这种教学方式缺乏兴趣,只是被动的完成任务,得到实验数据,拿到学分。3.由于受学时的限制,实验内容拓展性较弱,教师也只能根据学时安排一些相对经典的实验,对一些难度高、复杂的实验,老师也只能忍痛舍弃,学生也失去了很多进一步学习的机会。面对目前大学物理实验教学存在的问题,如何在有效完成实验教学任务的基础上,提高教学质量,并通过对“大学物理实验”的教学达到对大学生独立操作能力、创新能力和自主思维能力的训练和培养是“大学物理实验”教学改革的关键。
二、“大学物理实验”教学实践改革思路与实践。
1.教学内容的优化和学生主导地位的确立是“大学物理实验”教学质量提高的关键。“大学物理实验”的教学目的是全面培养学生动手能力的提高、素质的培养和提高。根据“大学物理实验”的定位,我们紧密围绕提高学生实践动手能力这个中心任务,结合本校实际情况,根据专业将本科生的实验分为工科、理科和农科三大类。在每一类里面,结合学生专业和课程设置,将实验分为三个层次,循序渐进的培养学生的动手能力和创新思维。第一层次,是必做的基础类实验,如传统的力、热、电、光等单项实验,如“扭摆法测刚体的转动惯量”“电源特性研究”“单缝衍射光强分布的测定”“通用示波器的使用”等。其教学目的是在大学物理课程学习的前提下,通过基础类实验初步培养学生理论联系实践的能力,锻炼学生的动手能力,通过这类实验,要求学生能独立地完成一般实验。第二层次,为综合类实验,本阶段实验涉及理论面较广,相对复杂,同一个实验可能会涉及到力、热、电、光和近代物理技术的综合应用。比如,“密立根油滴实验”“电流磁场的测定”、“电表的改装与校准”“光谱定性分析”等。学生可以根据实验目的自己设计实验方案,老师只起到解惑的作用。通过方案的设计、完善及实验的具体操作,培养学生的综合思维和创造能力,加强动手能力。学生通过完成综合类实验,从失败中补足知识的漏洞和操作的缺陷,从成功获得学习的兴趣和动力,在此阶段,学生运用知识和动手能力得到很好的训练。第三个层次,是设计类实验,是选择类实验,有意愿的学生结合自己的专业和兴趣点,提前申请并在老师的指导下,自行调研、选择课题,并根据查阅的资料写出调研报告、实验方案,通过老师和实验小组的充分讨论,确定实验方案,组装实验设备,完成实验。比如,植保学院学生设计的“液体表面张力的测定”,资源环境学院学生设计的“土壤粒径的测量方法改进”,机电学院学生设计的“光电检测技术应用”,生命学院学生设计的“望远镜及显微镜的组装”等都取得了很好的效果。这个层次主要以科研方式进行,主要引导、锻炼学生综合应用实验方法和技术的能力,学习发现问题、提出问题、解决问题的科研的思维和方法,培养他们的创新思维、能力及合作精神。在上述“渐进式”实验教学完成的过程中,学生主导了整个教学活动的,老师会解惑、辅导学生实验中遇到的问题,并提供学生所需实验设备和仪器,从而打破了传统实验教学中老师讲解、演示,学生模仿的被动局面,大大提高了学生学习的积极性和主动性,也激发了学生解决科学问题的动力和潜力,在实验的过程中,学生的动手能力、创新思维得到了很好的训练和培养,学生素质的提高也在潜移默化中完成。
三、结束语。
大学物理创新实验论文篇十八
物理学研究的是物质世界最普遍最基本的规律,是一切自然科学的基础。物理学是一门实验科学,物理实验在物理学的发展中起着极其重要的作用,无论是物理理论的建立还是验证都有赖于物理实验。从经典物理到近现代物理,物理实验对物理学的发展起着前期引导和后期验证的作用,物理实验对物理学发展的重要性不言而喻。大学物理实验是高等学校理工科类专业学生的一门重要的公共基础课程。由于其覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基础实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。物理实验课程是大学生进校后接触到的第一门实践性课程,是培养学生实践能力的重要基础课,在培养能力、提高素质的教育功能方面,具有特殊的优势,是大学阶段实验素质的培养和实验技能训练的开端,也是后续各专业实验课的基础,其结果会影响后续实验课乃至今后工作的思维和作风。新疆地处祖国西北边陲,是一个多民族聚居区,新疆的高校承担着培养少数民族高素质人才的重任,如何提高少数民族的教育水平和少数民族大学生的质量是当前要解决的重要问题。由于各种原因,新疆有些地区教育欠发达,学生的基础较差,有些学生在中学期间未做过物理实验,新疆少数民族大学生绝大多数中小学是在用学生母语授课的学校学习,虽然开设汉语课,但学生基本上还是依赖母语进行学习和思维,这类学生的汉语水平还不是很好,进入大学后必须进行至少一年的汉语预科学习,本文谈到的民族班就是针对这些学生。我们的教材和上课都用汉语,如何上好民族学生的大学物理实验课,是当前值得研究的一个问题。
在民族班大学物理实验教学过程中,我们发现在学生中主要存在以下问题:第一,民族班学生中大部分学生的汉语水平还不是很好,对教材的理解有一定的困难,实验预习也达不到预期的目的。第二,学生物理基础知识和实验基本技能欠缺。相当一部分学生为了在高考中提高总分,将主要精力放在他们认为好学一点的文科类课程,对他们认为较难学的物理课程放任自流,基础知识掌握不好。有些学生在中学期间未做过物理实验,缺乏基本的实践动手能力的训练,不会操作一些基本的实验仪器。第三,不重视物理实验。学生在思想认识方面对物理实验没有充分重视,导致实验预习敷衍了事,部分同学做实验自己不动手,抄袭他人数据。第四,大部分学生在实验中缺乏主动性和独立性,对教师依赖性过强。在实验中遇到问题,不是认真分析,依靠自己解决问题,只会找老师解决。
具有系统的、正规的科学实验基本技能,是现代大学生的一项必不可少的科学素质。实验教学的目的是让学生学习实验测量方法、科学思维方法和科学的研究的基本方法。为了达到教学目的,针对以上民族班物理实验教学存在的主要问题,我们的做法和建议如下。
1.重视并上好实验的绪论课。通过绪论课,首先,要让学生认识到物理实验在物理学发展中的重要地位和对人类社会进步和发展过程中所起的重要作用,使学生从思想上真正重视物理实验及实验课;其次,要让学生了解误差种类及误差分析,阐述数据收集和数据处理方法,介绍物理实验的基本程序,对民族班学生可以讲得浅一点,主要让学生明白物理实验的基本程序,经过实验操作所得到数据应如何处理和进行误差分析,一份完整的实验报告包括的内容,在其后的实验中不断强化和深入。最后要向学生说明本课程的要求及实验室的规章制度,使学生从一开始就养成良好的实验习惯。
3.通过教师的实验示范教学培养学生的观察能力和动手操作能力。对民族班学生,在实验教学中,我们不能急于求成,根据实际情况,适当提高示范教学比重,提高学生观察示范实验能力。既然学生在中学期间没有得到实验和动手能力的培养和训练,在大学就先要补上这一课。刚开始进行的预备性实验、基础性实验中,教师起主导作用,即教师要领着学生做实验,实验内容、仪器使用、注意事项等要给学生讲明白,教师在做实验示范时,应力求做到认真细致,认真细致讲解、帮助、指导学生进行观察、实验操作,同时在讲解过程中多提“为什么”,引导学生思考,再告知“怎么办”以提高学生观察、思考和动手能力,要采用引导、启发和示范相结合的教学方法,通过这些实验,使学生掌握一些基本仪器设备的使用和操作,学会观察物理现象,记录实验数据,学习实验数据的正确处理方法,具备一定的实验能力。
4.对民族班学生,当经过示范性实验教学的训练后,学生已具备基本实验技能。在接下来的实验中,可采取边学边实验的教学组织形式,逐步培养学生独立实验的能力。即由学生自己理解领会实验教材内容,教师辅导学生做实验,不再示范。上课时老师对于一些基本的实验内容不再讲解,只对一些较难理解的实验做适当的讲解,并提醒学生仪器使用和实验操作中需要注意的事项,对学生的预习情况进行提问。学生在实验过程中可以互相讨论、交流、研究,发挥学生的主动性、积极性。在学生做实验的过程中教师要时刻注意,及时发现问题,引导学生对问题进行分析和处理,保证实验顺利进行。教师要大胆放手让学生自己去探索,让学生自己发现问题,对实验结果进行讨论,提出对实验的改进以及对产生的误差进行分析,最后将考虑到的问题和处理结果写进报告里。
5.通过设计性实验,培养民族班学生独立进行科学实验、解决问题的能力。当学生对仪器的调节和使用、如何选取较好的实验方法和主要的测量技术都有了较全面的掌握,再开设设计性实验,即给出实验项目以及实验室所能提供的仪器及材料,由学生自己运用所学的知识在查阅相关资料的基础上,设计出实验方案,然后学生与教师共同讨论研究并修改完善,确定出最佳的实验方案,最后由学生自己动手组装调试仪器,测量获取数据,完成实验,并写出合格的实验报告。通过设计性实验,进一步提高学生的实验能力,培养学生独立进行科学实验、解决问题的能力,开发学生的创造性思维能力,为以后的独立工作打下坚实的基础。
6.民族班的大学物理实验中,实验课教师要有认真、细致的工作态度,由于语言水平的限制,在汉族班一遍就能讲清楚的问题,在民族班可能需要重复几遍,这就要求实验教师做到不厌其烦,细心讲解、示范,耐心解答学生的疑问。实验进行中,教师要防止学生抄袭数据,鼓励学生通过自己的操作和努力完成实验,要让学生相信自己的实验结果,不要盲目相信别人的结果,珍惜获得的实验数据,不要随便更改实验数据或抄袭别人的实验数据。实验结果不好时,要帮助学生分析原因,鼓励学生和教师讨论问题。每堂课的前几分钟总结上次实验中出现的主要问题及学生在实验报告中存在的主要问题,避免学生重复同样的错误,不断强化学生处理实验数据和分析实验结果的能力。
7.建议理论课的教师最好能至少带一遍实验课。民族班学生对一些物理名词和用语不熟悉,对实验原理的理解有一定困难,而实验课上又不可能花费大量时间去讲原理。如果理论课教师在讲课过程中讲到与实验原理相关的知识时,能结合实验要求去讲解,只需多讲几分钟,其对民族班学生对实验原理的理解将达到事半功倍的效果。这就要求上《大学物理》理论课的教师对大学物理实验要了解并熟悉,使学生通过理论课上的讲解理解并掌握实验原理,而通过物理实验,学生又能获得学习物理知识的感性材料,加深对物理概念和规律形成过程的理解。总之,在民族班大学物理实验教学中,努力做好教与学各环节工作,争取在教学过程中实现低起点,高目标,在教与学中不断探索和实践,不断提高实验教学水平,切实提高民族班大学物理实验教学质量,提高民族学生的实验能力和实践能力,最终达到对学生实验综合素质和创新能力的极大提高。
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