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大学物理实验论文篇一
建构主义认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学生在一定的情景下,借助于教师或同学的帮助,利用必要的学习材料,通过意义建构而获得的。因此,学习是必须在一定的情景下进行的过程。学习环境中的情景,必须有利于学生对所学内容的意义建构,所以物理实验教学情景的创设是物理教学研究的重要内容之一。著名心理学家布朗在《情景认知和学习文化》一文中提出了情景认知的观点,他认为知识是具有情景的,是在情景中通过活动与合作产生的;学习只有发生在有意义的情景中才是有效的;只有在情景中呈现的知识,才能激发学习者的知识需要,从而产生学习的动机和学习兴趣。在实验教学中创设情景使学生很容易产生解答问题的内在需要,形成探究的兴趣,对情景的结果形成积极的探究欲望。
物理新课程也将“科学探究”作为改革的突破口,并大力倡导开展实验探究活动,以提高学生的实验探究能力。但对于农村学校,学生基础知识储备少、发散思维能力不足,学生普遍感觉实验探究很难,往往难以找到“探究点”,不知从何探究、探究什么、如何探究。但学生对物理现象有较强的好奇心,对实验表现出非常浓厚的兴趣,对身边的生活现象和与物理有关的社会热点问题以及物理学科前沿内容表现出强烈的探究欲望。因此,要具体落实物理实验教学目标,有效地开展物理实验探究教学,首要的环节就是根据学生的实际创设实验探究情景:
贴近生活、贴近社会是物理新课程理念之一,落实到具体的物理实验教学中,就要求设置和创设真实的生活情景,使学生在真实的生活情景中学习物理知识,解决真实生活情景中的物理问题。
例如在八年级上册《汽化和液化》,探究水的沸腾这一节课中,首先让学生讨论煲汤时汤沸腾后是继续大火煲好还是改为小火煲好?没想到在日常生活中最为简单的“好与不好”的判断,引发了学生的热烈争论,产生了强烈的探究问题的欲望。接下来学生分成了“大火煲好”和“小火煲好”的两组对“水的沸腾”进行了探究,“小火煲好”小组的孩子还探讨了如何改变酒精灯火焰的大小,最后通过探究结果发现水沸腾后无论大火还是小火,水的温度都是保持不变的,综合分析后得出从节约能源的角度看,汤沸腾后小火煲汤好的结论。
整个探究过程学生个个热情高涨,以主人翁的身份投入其中进行自主建构。通过捕捉生活素材,把现实的、有意义的、富有挑战性的内容作为孩子进行主动地观察、实验、猜测、验证、推理与交流的有效载体,不仅能促使师生们围绕此情景展开热烈的讨论,加深学生对所学知识的理解与应用,还能帮助孩子获得对实验探究的积极体验与感受。
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”。兴趣是学习活动的强大动力,以趣味小实验创设实验探究情景,必能激发学生的探究热情。
例如在“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的教学中,我首先设计了一个“举起可乐瓶”的小活动,一位力气小的女生能轻而易举地举高一个装满水的大可乐瓶;偷偷在可乐瓶外表面涂上洗洁精后,再请一位力气大的男生,结果他使出全身力气也没有把可乐瓶举起来。正如麦克斯韦所说:“一项演示实验使用的器材越简单,学生就越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果。”通过这个对比实验,课堂气氛迅速活跃起来,孩子的好奇心和探究欲望一下被调动起来,这时再进行“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的实验探究活动,学生的思维被打开了。
通过实验中产生的各种现象来作为情景,更深入地来通过设计实验来研究这种现象,可使实验探究分为一层一层的研究,最终解决问题。
例如“探究凸透镜成像规律”,如果按教材一节课完成这个探究活动,我发现学生在自己探究的过程中根本不会选择合适的透镜,这样不仅时间不够,学生无法完成真正意义上的科学探究,不利于全班科学探究的课堂教学。于是整合教材的内容后,我把“探究凸透镜成像规律”整合在第三章《透镜及其应用》中,分成三个相互关联的实验探究进行教学。(1)结合第一节《透镜》,探究如何选择凸透镜并测量凸透镜的焦距。通过探究活动,学生掌握了测量凸透镜焦距的方法,了解了凸透镜的凸起程度与焦距的关系;(2)结合第二节《生活中的透镜》,根据光具座(0—90cm)来选择合适的透镜,并在光具座上观察凸透镜成像的性质。通过探究活动学生观察了凸透镜成像的性质,顺利地得出凸透镜可成“倒立、缩小”、“倒立、放大”、“正立、放大”三种像,并提出有个位置没有像。(3)探究凸透镜成像的规律。有了前面两个探究活动的铺垫,大多数学生可以顺利的投入到成像规律的探究,在实验、讨论,交流中得出了凸透镜成像的规律,并自行解决了没有像的位置是焦点这一问题。
这样的科学探究活动,学生热情高涨,思维活跃,主动参与程度大大提高。
物理教育给学生以知识,物理学史教育则给学生以智慧,培养学生的科学精神。新课改的任务之一是对学生进行物理学史教育。利用物理学史创设情境,可使学生体验探究过程,体验学习科学研究的基本方法,培养学生的科学探究精神和人文精神。
例如,九年级第十二章第五节“牛顿第一定律”的教学,原来的教学设计是教师先简单介绍牛顿第一定律的产生过程,然后把教学重点放在学生实验探究“阻力对物体运动的影响”。教学中我发现,虽然学生进行了实验探究,但是对牛顿第一定律的理解仍然是停留在表面上,教学效果并不理想。于是我改进了课堂教学,先围绕“牛顿第一定律”的产生方式,提出“为何牛顿第一定律被冠以牛顿的名字,而不是伽利略或笛卡儿?”这一论题,让学生阅读亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿的研究过程。阅读材料向学生阐述了亚里士多德和伽利略对力和运动关系的认识,渗透了亚里士多德的观点现在看来虽然是错误的,但当时也有它的合理性,说明已有的经验和背景对亚里士多德和伽利略认识力和运动起了重要作用。通过生生交流、师生交流,共同比较伽利略、笛卡儿和牛顿的研究,学生得出了伽利略和笛卡儿只是描述了物体不受力时的运动,而牛顿却揭示出了力和运动的本质关系。在充分展现“牛顿第一定律”在物理学的地位和价值中结束后,学生再进行分组实验探究,原来一节课都“探究”不出个所以然的内容,学生十几分钟就完成了,而且对“牛顿第一定律”的理解更加深刻。
这节课教师与学生先以阅读物理学史,再以分析和辩论等间接学习知识的形式来共同探寻知识的来龙去脉,了解科学概念、规律的产生、构建方式,但它通过模拟知识的产生过程,创设了进一步了解科学探究思维方式的情景,激发了学生实验探究的热情。
大学物理实验论文篇二
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。
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大学物理实验论文篇三
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大学物理实验论文篇四
1.不断开放实验教学仪器和设备,增强学生的实践能力。
随着当代物理科学的进展,实验测量设备及技术有了明显的改进,因此,在大学物理课堂中,需持续地丰富实验教学内容、及时更新测量设备、完善测量手段和方略,为物理实验教学的顺利开展奠定稳固的硬件基础。为能让实验教学跟得上当代物理科学发展的潮流,教师要不断地更新实验内容,把一些验证性实验变换为自选或自学内容,并加大探究性实验的比重。与此同时,不少实验可借由电子计算机变革陈旧的实验方式,并时刻增强实验测量的速度及精确度。把这一系列实验教学系统的基本原理及整体框架告知学生,使其经由实际的操作、测量及观察深切地领悟到当代物理科学的魅力,并激发学生们对物理实验奥秘的探究欲望,同时,有助于提高学生的综合实践能力。另外,实验内容的改进需与经典相结合,例如,牛顿环、杨氏模量等实验均能运用ccd成像系统替代目前的观察系统,然而,经典的光杠杆法还需进一步研究。
2.培养学生善于从实验中提出、发现问题的能力。
在物理实验中,问题的发现至关重要,在实验教学中,学生们通过在实验操作中发现问题,手脑并用,不断地在实验中尝试、验证,通过教师适度地引导和激励,让学生在实验中不断地变换实验条件,并严密地查看实验现象,最终提出问题。除此以外,学生们还能从实验指导书中提炼信息,进而发现问题。需强调的`是,学生操作实验后所得到的实验结果难免与预期结果有所差异,在这种情况下,教师要仔细检查学生每一环节的操作步骤有无失当,使其在锲而不舍的探究中培养提出问题及发现问题的能力。
3.培养学生结合实验分析问题的能力。
分析问题是实验教学的有机组成部分,对实验现象的科学、合理分析是开启物理科学殿堂的金钥匙。分析问题旨在用理论指导实验,通常,分析问题可采取以下两种办法:定量分析及定性分析。教师要在实验教学中选取若干有代表性的问题和学生共同探讨、分析,在分析问题的同时,教师要扮演组织者和引领者,培养学生自主分析实验问题的能力,在分析的过程中,全体学生会提出多种答案,面对这种情况,教师要悉心听取学生在分析问题时的思考过程,并留意其出发点,肯定和鼓励每位学生的独立思考精神及探究意识,久而久之,学生们便能形成在物理理论的指导下独立分析问题的基本能力。例如,在分析探讨rlc串联谐振实验中,对于电路品质因数q,存在实验测量值与理论计算值之间的偏差,在电磁学理论的引导下,分析lc的损耗总电阻对电路品质因数测定数值的影响,并将其高频及低频时的影响状况分别开展定量分析,依照定量分析的最终结果,正式决定影响能否修复或忽略。
4.巧妙运用多媒体设备,优化教材结构,注重对实验的探究。
现如今,多媒体以其图文并茂、视听结合的优势特征被广大物理课堂所应用,变革课堂体系,以经典实验为基础,创建多层次的物理教学模式,已经成为实验教学变革的大势所趋。为此,教师需不失时机地引入多媒体教学设备,并不断地优化教材结构,以多媒体辅助实验教学,帮助学生理解实验现象,降低实验理解的难度,将实验步骤分解,努力破除过往物理教学中“力-热-光-电-声”的纵式组织结构,在确保广大学生掌握实验技巧的前提下,果断地忽略掉教材中内容陈旧的实验,抓住实验教学的关键点,将实验与物理教学内容加以有效衔接,逐步地增设设计性实验及综合性实验。具体做法:首先,要结合大学物理实验教学的规范要求,精选传统实验,保留对提高实验操作能力有帮助的经典实验,忽略掉一些价值较低的实验;其次,逐步增设设计性实验及综合性实验的比重及难度,以此培养学生的创新思维及探究能力,通过学生对实验的自行设计,使其充分体会到实验成败的经验教训,不断地激发实验训练的热情,提高综合素养;最后,不但要削减实验成本,还需强化多媒体辅助设计、采集数据及操作管理等知识的有效渗透及实践。大学物理实验教学更加强调学生自主探究的精神,但是在高中时期,教师在指导物理实验时,出现主动点拨频率较高的状况。为此,教师在指导实验时,需树立以学生为本的基本理念,从预习、调试及操作等每个步骤环节均由学生独立完成,学生在完成实验后,可借由多媒体动态影像,还原实验正确的操作经过,使学生们第一时间得知自身实验设计及操作中的问题与失误,进而及时加以纠正。
二、结语。
在大学物理实验教学中,要培养学生的创新能力,需不断地为学生创造独立发现和分析问题、自由操作实验的机会,引领学生在探究式实验教学模式中提高创新能力,拓宽物理思维。
大学物理实验论文篇五
摘要:大学物理实验可以培养学生的动手能力和创新能力。文章就各大高校的物理实验的教学情况进行深入分析,发现目前大学物理实验教学的不足之处,并对在大学物理实验教学中如何提高学生的创新能力进行分析。
物理学是一门研究物质结构和运动规律的科学,以实验为主要内容。从古至今,很多发现和改革都离不开物理学,比如:第一次工业革命时的蒸气机的发明,使工厂代替了手工市场;第二次工业革命时电力的兴起,创造了新的交通工具,革新了通讯手段。科技改变了整个时代,而诸如此类的改变都离不开创新。所谓“创新”,是创新思维和意识、创新精神和能力的智力上的心理品质与非智力的心理品质的有机结合与升华,并由此产生的创造性活动[1]。在物理实验中存在大量的创新,如实验仪器和内容的创新、实验过程的创新及实验层次的规划创新等,都属于对学生的创新能力的培养,具体表现在学生如何进行物理实验和学生对于物理实验的自主性。当今时代,随着科技的快速发展,适应知识经济和市场经济的需要,创新在任何时候都不会过时。各类高校更需要培养具有创新意识、创新性思维和创新精神的人才,且懂得理论联系实际,才能更好地应对当代的工作需求[2]。然而,针对大学物理实验教学的调查研究显示,高校教育在培养学生的创新意识及能力方面不尽如人意。现对大学物理实验教学进行阐述,并对如何提高学生在大学物理实验上的创新能力进行分析。
大学物理是理工科类学生进入大学的基础学科,大学物理实验课程是一门考验学生动手能力和创新思维的基础课程。这门课程的目的是加强学生对课堂所学知识的理解和对一些理论的验证能力,另外,还可以提高学生的实际动手能力,培养学生的思维能力。做好一个物理实验,首先要搞清楚实验的目的,以及物理实验的基本概念,之后要懂得具体的实验方法、实验仪器与实验的预期结果。大学期间的所有物理实验培养了学生熟练地操作仪器、精准地测量任何物理量、准确地计算和分析实验数据并得到结论的能力。同时,学习如何设计实验。这些是其他学习方式无法替代的。
义务教育阶段和高中物理课中的实验教学处于落后地位。由于应试教育的影响,在中考和高考的大环境下,实验成绩占分数的百分比极小或为零,以至于大部分学校注重理论学习,忽视实验教学。导致大学期间,学生仍然有类似的行为:放弃或不重视实验学习[3]。另一方面,各类学校对于实验经费的投入相对较少,实验所需仪器不健全,磨灭了学生的学习热情和教师的教学热情。在实验内容和设备方面,大学物理实验所教的实验项目内容过于简单、陈旧,实验仪器得不到改进,实验方法得不到更新,不能紧跟科技发展步伐来学习。更重要的是,实验与科技发展严重脱节。学校不能根据细致专业的划分来安排物理实验的学习,没有针对性,无法体现专业的优势与学习。在实验教学方式方面,教师的教学手段较落后,教学方法单一,导致学生对于物理实验无法产生兴趣,不能重视实验的学习。从另一面来说,当前的教学方式抑制了学生的创新思维和能力,更加不利于学生创新能力的培养,学生只能作为聆听者被动地学习。结果只会与培养学生的创新能力的目标背道而驰。
物理实验以理论为基础,在教师的指导下,通过对实验现象的观察,来判断实验的进程,分析实验数据,得到科学的结论。在环境不同的情况下,实验条件也会随之变化。因此,懂得如何根据条件的不同去改变实验方法,也是学生应该具备的能力之一。所以,在此过程中,教师需要与学生默契配合,以学生为主体,教师辅助。在此模式下,让学生开阔思路,勇于创新,不局限于课本的实验内容与方法。即是实验,就不可避免地会失败,但重要的是学生能在反复改进实验方法、反复进行实验的过程中不断地提升自己的实验能力和创新能力。
(二)物理实验使学生能学会理论联系实际。
当今社会需要的是全面发展的人才,国家注重人才的培养。1995年开始实施科教兴国战略,确立科技与教育是兴国的手段与方针。所谓“教”,就是上行下效,学生在学习教师所教授的内容;“育,养子使作善也”,就是培养学生多做好事。当然,教育不只是停留在理论知识上。物理实验的教学旨在增强学生理论联系实际的能力,是培养学生拥有较强的实践能力的重要环节之一。实验的教学目的在于使学生巩固所学的理论知识,提高学生在实践中的观察能力、动手能力和分析与解决问题的能力[4]。在对实验目的、方法的落实,以及实验数据的处理过程中,学生可以不断拓宽思维,结合理论知识,联系实际问题,不断创新。而实验作为一种科学活动,是学生亲身实践书本内容、更深入地学习一门学科的必经之路。其过程繁琐艰辛,可以增加学生的严谨性和不断创新的探索精神。
(一)采用bruner发现法进行教学。
现如今的大学物理的教学,教师仍然采用单一的方式教授学生课本知识,注重经典概念和理论的讲授。这仅仅是告诉了学生理论存在,学生知其然却不知其所以然,更缺少质疑精神。科学的发展很大程度源于质疑和猜想,例如,“日心说”这一举世公认的真理在产生之前,“地心说”在天文界长期占据统治地位。然而,面对“权威”,哥白尼并没有退缩。他通过不断收集资料和观察,提出了“日心说”的假说。最后,伽利略的天文望远镜的发明,真正证实了哥白尼的“日心说”是正确的。从“地心说”到“日心说”,经历了一千多年的等待。如果没有创新精神的驱使,“地心说”的理论或许仍被世人认同。发现法的教学是以在掌握好基本理论、假设和概念之后,准备好验证理论的正确性所需要的实验资料与仪器,在教师的指导下,学生自主进行物理实验的设计,探索物理实验定律的由来与原因、物理定律的推导过程,以拓宽思路,进行创新思维的培养[5]。例如,关于电学实验中的串联并联的原理、磁生电和电生磁的实验现象及其在生活中的应用,在对其理解透彻之后,学生可以自制简易发电机,通过不断思考和教师的适当指导完成实验,在理论联系实际的同时,提升自身的创新能力。
(二)实验仪器和实验内容的更新变化。
实验仪器是实验教学过程中必不可少的教学工具。实验仪器的种类可以决定实验方法的选择,如果满足于会使用传统实验仪器,则只能进行简单的教学实验,不能体现实验课程的优势、达到实验教学的目的。随着经济的发展与科技的进步,实验仪器也需要不断更新换代,才能让学生不会与创新科技渐行渐远。同时,有助于学校的毕业生不与社会脱节,可以适应工作的需要。此外,大学物理实验仪器应比中学的实验仪器有所进步,科技感更强,这样才能提高学生的兴趣和学习的热情。
(三)期末考核方式的改革。
传统的仅以学生期末考试成绩为指标的考核方式抑制了学生学习的积极性,很难保证教学质量。因此,教师应适当改革期末考核方式。学生的期末成绩除试卷考试成绩外,还应包括平时作业的完成程度、实验报告的完成情况、实验中创新项目的情况等。其中,实验报告的完成情况、实验中创新项目的情况是对学生创新精神培养的有力督导,能促使学生主动提出自己对于实验的看法和解决实验问题的新方法[6]。教师还可通过一题多解来促进学生发散思维的提升,有效提高学生的创新能力。同时,教师应对学生的实验报告和创新项目的完成情况给予客观评价,根据不同价值水平给予不同的分数。因为无论结果如何,只要学生已开始思考并进行发散性思维活动,就是教学的成功。另外,教师可适当引入激励机制,激发学生参与的热情。
(四)实验的自主性。
自学能力是大学生必须具备的基本素质。在大学物理实验课堂中,教师仅靠一人之力调动学生的积极性的做法是不现实,还需要学生自身拥有创新意识和创新能力,教师仅仅作为学生学习的指导者。在实验过程中,教师可采用开放性实验题目,且不再直接提供实验目的、方法和步骤,所有实验过程都需要学生自主创新,学生提前查阅相关资料后,自己定制实验方案和所需的实验仪器,完成开放性实验题目所提出的要求。教师还可进行设计性实验,给定固定的实验仪器,要求学生以不同的方法测量出一个物理量。设计性实验更加注重学生的自主创新能力,更能培养学生的创新思维。且学校实验室应不只在实验课中开放,而要保证即使是课外时间,学生也能进入实验室学习:或在实验室巩固当天所学知识,或进行开放性实验课题。总之,实验教学不仅能使学生的理论知识得到强化,还促进其自主创新能力的提高[7]。
四、结语。
科技的不断进步所需要的人才越来越全面,培养学生的创新能力的重要性不言而喻。而大学物理实验可以培养学生的动手能力、理论与实际相结合的能力和自主][创新能力,是其他学科不能代替的[8]。当前的大学物理实验教学方式还存在不足,以上提出的对大学物理实验的教学方式做出相应的调整的策略,可适当提高学生的创新能力。
作者:熊智慧单位:成都师范学院。
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[8]李青。培养学生创新能力深化大学物理实验教学改革[j]。高等财经教育研究。
大学物理实验论文篇六
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。
大学物理实验论文篇七
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,.。
大学物理实验论文篇八
: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。
大学物理实验论文篇九
物理实验课程是一门涉及领域广阔、时代性、社会性十分强的课程,它时刻面对着新时代、新科技的挑战。我们在对于大学物理实验的认识不能停留在教材上,物理学本身就是一门实验科学,他的发展离不开大量的实验,所以物理实验课程应随着社会的发展而变化。学生的进步和发展,取决于学生能否自主学习、合作学习和探究学习,而物理实验为此提供了一个广阔的舞台,它有助于学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面得到发展,有助于教师的提高。我们应在教育改革思路和实践上有重大突破。传统的物理实验教材与物理知识的发展之间的脱节,传统的课堂授课的局限,实验仪器的程式化,这样都很难调动激发学生的积极性和创新意识。
大学物理实验论文篇十
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。
大学物理实验论文篇十一
新时期的初中物理实验教学中开发学生的联想能力很有必要,这既能够实现学生对于知识学习的融会贯通,也是对于学生思维能力的一种很好的培养,对于推进初中物理实验课程的教学效率无疑可以发挥很好的作用。教师在平时的知识教学时要让学生们意识到知识点间的相互关联,意识到在具体问题的解答时综合的应用学过的知识可以发挥的良好功效。同时,在进行实验教学时也要让大家意识到合理的发挥自己的联想与想象能力往往能够拓宽自己的思路,能够感受到从不同的角度与层面来理解与思考问题可以带来的收获。这些都是新时期的物理实验教学中教师应当培养学生们具备的能力,这对于学生综合初中物理素养的提升将会是很好的辅助。如讲《阿基米德原理》一节时,在讲到浮力的大小与哪些因素有关,可先让学生猜想:可能与深度有关,也可能与物体的密度有关,还可能与物体的形状有关等……让学生能够根据自己的思维进行假设,之后再通过实验进行对比、验证,这样的教学模式能够更好的激发学生的实践热情,培养他们的直觉思维能力,提升实验教学的效率。在进行实验教学时教师要鼓励学生们大胆的发挥自己的联想与想象,要勇于做出各种假设,并且要引导大家对于自己的各种假设进行有效验证。这样的教学过程能够充分体现学生的学习自主性,有了这种有效的独立探究后学生们对于知识的理解与体会也会更加深刻。
鼓励学生在实验教学中展开自主探究同样是新时期的初中物理实验教学中很值得采用的一种模式。教师可以引导大家针对相关的实验主题自己进行实验过程的验证,可以让学生在小组合作中来共同完成特定的学习任务。这个过程给学生的独立思考与自主探究提供了很大的空间,学生能够非常积极的参与到自主实验中来,能够和其他同学展开很多有意思的探讨与对话。教师还可以创设一些实验竞赛来引发学生的'参与,让学生们在自主实验中来不断加强自己的实验探究能力。这些都是很好的实验教学方式,对于学生实验能力的培养与深化很有帮助。如讲《蒸发》一节研究影响蒸发快慢的因素时,教师就可以让学生进行自主探究实验设计,有的学生就利用控制变量的方法设计三个小实验:
(1)在手背上滴两滴相等的水滴,把一滴涂开,看哪个干得快?
(2)在桌子上和手背上涂上大小面积相同的水渍,看哪个干得快?
(3)在桌面上涂上大小面积相同的水渍,对其中一片吹风,看哪片干得快?虽然教材中未出现该实验,但实验的设计完全能够体现这个实验的基本理念。透过这个有效的自主探究实验的展开不仅使学生很好的认识到影响蒸发快慢的因素,在学生独立探究的过程中大家也很好的掌握了初中物理研究的基本方法,这对于学生的逻辑思维能力与实践探究能力的掌握都有极大的促进意义。
大学物理实验论文篇十二
为了增强学生的实践操作能力,使教学效果更佳,教师可以让学生参与一些随堂演示实验。有些物理概念和定律,通过学生参与实验,让他们感知到这种现象的存在,变抽象为具体,变理论为实际。例如,在讲“力的相互作用”时,教师可以边讲边让学生做实验,每个学生发一个弹簧秤,让学生用手拉弹簧秤,学生会感觉到手的肌肉比较紧,此时此刻弹簧也发生了形变,这个时候弹簧不但受到手的拉力,手同时也受到弹簧的拉力,说明两物体之间的力是相互的,这样学生就切身感受到力的相互性。又如,在讲“两个相互作用力之间的大小关系”时,两个学生一组,一个学生用自己的弹簧秤钩住另一个学生的弹簧秤,然后用力拉,在逐渐改变力的大小的时候,观察两个弹簧秤上的示数,结果发现两个示数始终一样,并且两个力的方向相反,这样学生通过实验得出“牛顿第三定律”。这样的实验教学,能够充分调动学生的耳、目、手、脑,激发了学生的学习兴趣,有利于学生进行创造性研究,从而培养学生的创新能力。中学生的思维培养非常重要,教师应积极引导学生的思维特征由机械模仿向支持己见过渡。对于演示实验而言,大多是教师动手操作,学生观察,由于教师课前对实验充分准备,实验技能也相对来说比较熟练,得出的实验结果都较为理想。虽然这种方式能够让学生理解物理定律和物理概念,但无形中会让学生高度认可权威,缺乏思考能力和怀疑态度,不能更好地去探索和发现问题。若将演示实验变为学生参与的实验,由于学生的知识水平和操作技能良莠不齐,会出现多种实验结果,有的时候会与结论不符,这样学生就会怀疑高中物理教材的实验结论,学生会带着疑问继续做下去,直到实验成功为止。这也是学生对科学的探索过程,收获不仅仅是一个实验结论,而是一种内在的思维和能力的改善与提高,为将来的科学研究打下良好的基础。
运用实验进行自主的科学探究是分组实验教学的重要环节,学生在这个环节中应享有比一般课堂更大的自由度。为了实现有效的科学探究和培养学生的独立精神、创新精神、探究精神及实验能力,教师应根据实验的具体要求,就实验研究问题的假设与猜想、实验实施方案的制订与实施、实验结果的观察与记录等方面让学生准备实验。探索性实验最能培养学生的创新能力,教师应设法将一些验证性实验和测量性实验改为探索性实验。教材中的学生实验大部分是先知道规律,通过实验去验证规律或是利用规律去测量某一个物理量。若是让学生自己去想、去做,从而得到实验结果,学生才能有真正意义上的情感体验,才能有成就感,才能培养学生的创造性思维。例如,在研究“单摆的振动”时,让学生探索摆长与单摆周期的'关系以及单摆的周期与摆球质量的关系。这个实验仪器比较简单,容易操作。实验过程如下:取一个摆长约1m的单摆,在偏角很小的情况下,测出它振动一定次数所用的时间,算出单摆的周期;在偏角更小的情况下,同样测出单摆的周期,学生通过比较两次所测周期的大小,得出结论:单摆的周期跟单摆的振幅没有关系。改变单摆的摆长,让学生测出此单摆的周期,学生根据自己测得的实验数据可归纳出结论:摆长越长,单摆的周期越大。教师可说明单摆的周期与摆长的平方根成正比的关系,得出单摆的周期公式。让学生换用大小相同、质量不同的摆球,重做测定周期的实验,学生根据自己测得的实验数据可归纳出结论:单摆的周期与摆球的质量没有关系。这样,在教师的引导下,学生通过动手实验探索出物理规律,学生会产生一种成就感,从而提高学生的创造性思维能力。
高中生具有极强的求知欲和好奇心。将演示实验变为学生动手的探索性实验,为学生发现问题、运用知识和创造性解决问题提供条件,学生的创造性思维能力会得到培养,就能亲身体验到人类驾驭知识、运用知识、创造知识的自豪感。这种内在的情感体验,可激励学生再探索、再创造。
大学物理实验论文篇十三
2.注意事项。
把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报,就叫实验报告。
实验报告的种类因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告,物理实验的报告就叫物理实验报告。随着科学事业的日益发展,实验的种类、项目等日见繁多,但其格式大同小异,比较固定。实验报告必须在科学实验的基础上进行。它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料,总结研究成果。
实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。它不仅是对每次实验的总结,更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力,是科学论文写作的基础。因此,参加实验的每位学生,均应及时认真地书写实验报告。要求内容实事求是,分析全面具体,文字简练通顺,誊写清楚整洁。
(一)实验名称。
要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某程序、定律、算法,可写成“验证×××”;分析×××。
(二)所属课程名称。
(三)学生姓名、学号、及合作者。
(四)实验日期和地点(年、月、日)
(五)实验目的。
目的要明确,在理论上验证定理、公式、算法,并使实验者获得深刻和系统的理解,在实践上,掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验,是创新型实验还是综合型实验。
这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点,可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程。
(七)实验环境和器材。
实验用的软硬件环境(配置和器材)。
只写主要操作步骤,不要照抄实习指导,要简明扼要。还应该画出实验流程图(实验装置的结构示意图),再配以相应的文字说明,这样既可以节省许多文字说明,又能使实验报告简明扼要,清楚明白。
(九)实验结果。
实验现象的描述,实验数据的处理等。原始资料应附在本次实验主要操作者的实验报告上,同组的合作者要复制原始资料。
对于实验结果的表述,一般有三种方法:。
文字叙述:。
1.根据实验目的将原始资料系统化、条理化,用准确的专业术语客观地描述实验现象和结果,要有时间顺序以及各项指标在时间上的关系。
2.图表:用表格或坐标图的方式使实验结果突出、清晰,便于相互比较,尤其适合于分组较多,且各组观察指标一致的实验,使组间异同一目了然。每一图表应有表目和计量单位,应说明一定的中心问题。
3.曲线图应用记录仪器描记出的曲线图,这些指标的变化趋势形象生动、直观明了。
在实验报告中,可任选其中一种或几种方法并用,以获得最佳效果。
(十)讨论。
根据相关的理论知识对所得到的实验结果进行解释和分析。如果所得到的实验结果和预期的结果一致,那么它可以验证什么理论?实验结果有什么意义?说明了什么问题?这些是实验报告应该讨论的。但是,不能用已知的理论或生活经验硬套在实验结果上;更不能由于所得到的实验结果与预期的结果或理论不符而随意取舍甚至修改实验结果,这时应该分析其异常的可能原因。如果本次实验失败了,应找出失败的原因及以后实验应注意的事项。不要简单地复述课本上的理论而缺乏自己主动思考的内容。
另外,也可以写一些本次实验的心得以及提出一些问题或建议等。
(十一)结论。
结论不是具体实验结果的再次罗列,也不是对今后研究的展望,而是针对这一实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结,是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。
(十二)鸣谢(可略)。
在实验中受到他人的帮助,在报告中以简单语言感谢.
(十三)参考资料。
实验名称【】静电跳球。
实验目的【】观察静电力。
实验器材【】韦氏起电机,静电跳球装置(如图)。
实验原理、操作及现象【】。
将两极板分别与静电起电机相连接,顺时针摇动起电机,使两极板分别带正、负电荷,这时小金属球也带有与下板同号的电荷。同号电荷相斥,异号电荷相吸,小球受下极板的排斥和上极板的吸引,跃向上极板,与之接触后,小球所带的电荷被中和反而带上与上极板相同的电荷,于是又被排向下极板。如此周而复始,于是可观察到球在容器内上下跳动。当两极板电荷被中和时,小球随之停止跳动。
注意事项【】。
1.摇动起电机时应由慢到快,并且不宜过快;摇转停止时亦需慢慢进行,可松开手柄靠摩擦力使其自然减慢。
2.在摇动起电机时,起电机手柄均带电且高速摇动时电压高达数万伏,切不可用手机或身体其他位置接触,不然会有火花放电,引起触电。
静电跳球中小学科学探究实验室仪器模型设备实验目的:
1、探究静电作用力的现象及原理。
2、研究能量间的转化过程。实验器材:圆铝板2个、圆形有机玻璃筒、静电导体球(由铝膜做成)若干。提出问题:在以前的实验中,我们对电场以及静电的作用力已经有所了解。那么,在两块极板间,由铝箔做成的小球真能克服重力上蹦下跳吗?猜想与假设:在强电场的作用下,由铝箔做成的小球能够克服重力而上下跳动。
实验过程:
1、在两圆铝板间放一有机玻璃环,里面放了一些静电导体球,当接通高压直流电源后观察静电导体球的运动情况。
2、增大两极板间的电压,观察现象。
3、实验完毕要及时关闭电源,必须用接地线分别接触两极板进行放电。
探究问题:
1、仪器内的小球为什么会跳起来?
2、静电导体球实际在做什么工作?
注意事项:
1、接好电路后,再调整两根输出导线之间的距离至少离开10厘米。太近时会击穿空气而打火。
大学物理实验论文篇十四
教育是培养人的一种社会行动,我们不能把物理实验的现状单单归咎于物理教师,应该从家庭、学校、社会来统一考虑。
其实不少教师是深知物理实验教学的重要性的,但迫于各方面的压力、教学课时等的限制,最后不得不放弃找寻更好的实验教学方法。
因此要转变观念,就要转变整个社会的观念。
要让学校和教师以及社会上的人们认识到教育不能急于求成,追求暂时的表面的效果,而要着眼于未来,特别是要着眼于学生在未来社会的作用与价值,使他们从追求短期学生成绩和升学率的片面认识中转变过来。
这样才能给广大物理教师一个广阔的发挥才干的空间,使他们自觉地投身于物理实验教学改革中去,在教学中充分发挥主观能动性,大胆采用创新教学方法。
因此,要改变传统的教育观,树立新的教育观念,不断提高对实验教学基础地位的认识,提高实验教学的效果。
二、改变教材结构。
1、优化实验教学目标,在实验教学中,教师应该在分析教材和学生的基础上,把培养学生的创新能力的意识渗透进备课的过程中,优化实验教学目标。
制定适用于不同层次学生的多层次实验教学目标。
2、注重实验的开放性、多变性和创造性,培养学生的创新精神,可以在实验目的、原理、器材以及实验条件和数据的处理上进行创新,可给出多种方案让学生思考、选择,从而培养学生的创新探究能力。
3、预习是上好实验课的基础。
教程可根据实验内容布置一些与本节实验相关的知识点和习题让学生在课前思考,为实验做好理论准备。
改革实验教学模式。
将由教师一手包办的演示实验改为师生共同设计、探索、改进、完成的演示实验。
让学生预习教材中的演示实验,邀请学生参与演示实验的课前准备及课堂上的实际操作,并鼓励他们把自己设计的实验带回课堂进行演示。
实验完成后,让学生进行归纳,充分发挥学生主动思维的积极性。
这样不仅有利于培养学生学习物理的兴趣,调动学生学习的积极性,更有利于学生自觉钻研教材,研究实验原理,探讨实验方法。
四、改变实验评价体制。
评价的内容和标准应该与课程标准相一致,促使学生提高用实验方法研究物理现象与规律的能力,使学生在物理实验的基本知识、基本方法和基本技能等方面受到较系统的训练,加深对物理学基本概念的理解和掌握,培养良好的科学素养、创新精神和实践能力。
大学物理实验论文篇十五
众所周知,物理是一门以实验为基础的学科,在实验中学生可以更深刻、更透彻地理解物理知识,提高学习效率,高中物理更是如此,理论知识比较抽象,借助实验的力量可以使理论知识变得更加形象,实验还可以提高学生的自主探究能力。但是当今高中物理实验教学中还存在着一定的问题,教师不能在实验教学中很好地培养学生的自主探究能力。新课标对学生的自主探究能力提出了更高的要求,无形中也对教师的教学提出了更高要求,教师要在实验教学中最大限度地培养学生的自主探究能力,那教师应该如何做呢?下面的内容会做出简要解析。
高中物理;实验教学;自主探究能力;培养;具体策略。
高中物理实验教学可以提高学生的动手操作能力,让学生在实践中更深刻地理解理论知识;高中物理实验教学可以提高学生的观察能力,让学生在观察中思考所学知识;高中物理实验教学可以培养学生的自主探究能力,让学生在探索中学习物理知识。下面通过四个方面介绍一下教师如何在高中物理实验教学中对学生自主探究能力培养的具体策略。
传统的高中物理教学中,教师主要为了完成实验任务让学生进行实验,不太注重激发学生的实验兴趣,认为学生只要按教材内容完成了实验,就可以提高实验水平,实验兴趣是次要的,这种想法忽略了兴趣在实验中的作用,不利于培养学生的自主探究能力,与新课标的要求不符。新课程背景下,教师要采取合适的方式激发学生的实验兴趣,让学生带着浓厚的兴趣进行实验,对实验产生极强的好奇心,进而对实验进行探究,培养自主探究能力。比如:“探究小车速度随时间变化的规律”这个实验,教师可以问学生“打点计时器同学们已经非常熟悉了,如何利用打点计时器打在纸带上的点判断物体的运动情况”,通过教师的问题,学生会思考打点计时器和纸带的作用,探究小车速度的变化规律,提高自主探究能力。
传统的高中物理教学中,教师是课堂的主体,学生如何进行实验都由教师决定,学生完全处于被动的地位,只是跟随教师的思路学习实验原理和步骤,在教师的引导下观察实验结果,很少对实验内容进行思考,这种做法忽略了学生主体作用对实验中的作用,不利于培养学生的自主探究能力,与新课标的要求不符。新课程背景下,教师要发挥学生主体作用,让学生成为实验的主角,在实验中积极思考,进而对实验进行探究,培养自主探究能力。比如:“探究弹性势能的表达式”这个实验,教师可以让学生进行自主探究,让他们思考弹性势能的大小与哪些因素有关,可以给学生准备几个弹簧,针对实物进行研究,学生会想到弹性势能可能与形变量和劲度系数有关,学生再把想法展示在实验中,提高自主探究能力。
传统的高中物理教学中,教师主要运用讲解和亲自演示的形式给学生展现实验器材和实验过程,由于讲解的抽象性和演示的局限性,导致实验缺乏一定的规范性,实验过程不规范,学生在实验中的收获就很小,这种做法忽略了多媒体在实验中的作用,不利于培养学生的自主探究能力,与新课标的要求不符。新课程背景下,教师要采取多媒体技术展示,多媒体中规范的实验过程和优美动听的解说可以吸引学生的注意力,在展示过程中对实验进行思考和探究,培养自主探究能力。比如:“研究平抛运动”这个实验,教师可以利用多媒体给学生展示平抛运动的实例,例如扔出的铅球、瀑布的水流、投出的篮球,让学生观察这些运动的特点,并根据展示设计一个研究平抛运动的实验过程,学生设计完毕之后,再给学生展示实验器材和步骤,让他们发现自己的不足,提高自主探究能力。
传统的高中物理教学中,教师提倡学生独立学习的方式进行实验,认为在独立学习中学生可以静心思考实验的原理和过程,更好地进行实验,但是在独立学习中学生容易限制自己的思维,遇到问题不容易解决,这种做法忽略了小组讨论在实验中的作用,不利于培养学生的自主探究能力,与新课标的要求不符。新课程背景下,教师要采取小组讨论方式,学生在讨论中可以汲取其他同学思维上的优点,拓宽思维范围,进而共同对实验进行探究,培养自主探究能力。比如:“验证机械能守恒定律”这个实验,教师可以让学生分组讨论验证机械能守恒定律的原理、步骤、注意事项及结果,利用重力势能和动能的转化即可验证机械能守恒,提高自主探究能力。以上内容通过四个方面阐述了高中物理实验教学对学生自主探究能力培养的具体策略,学生自主探究能力的培养是一个循序渐进的过程,不是一蹴而就的,教师在教学过程中要不断提高自身实验水平,不要因为自身水平的不足影响了学生探究能力的提高;教师还要在教学过程中不断关注学生的学习状态和学习效果,根据学生的学习效果及时调整自己的策略;教师更要在教学过程中不断积累、不断研究、不断总结,找到更多可以在高中物理实验教学中对学生自主探究能力培养的具体策略,切实提高学生的自主探究能力。
[1]主体性物理探究演示实验教学策略的建构[j].叶歆,李春密.课程.教材.教法.2007(08)。
[4]高中新教材随堂实验开出率的调查分析及对策[j].杨化明,陈延.物理实验.2007(09).
大学物理实验论文篇十六
摘要:初中物理学科是一门实验性很强的学科,因此在初中物理教学过程中要主要合理利用实验教学法来对所学知识进行巩固和加深。很多教学方法的误区是很容易将学生引入一个错误的学习方式的,因此,在进行实践教学的过程中,教师要加强对于学生实践能力的培养和对于理论知识的合理引用。针对学生的具体实践情况来分层对学生进行系统化科学化的教学,这样的教学策略对于学生综合素质水平是有很高的提升的。本文将针对一些初中物理教学的实验教学具体方面来进行一些自己的阐述,希望对于初中物理学科的教学工作有所帮助。
物理的许多基础知识是基于实验开展的,因此通过实验的教学方法来让学生对于基础知识有更好的理解是一种科学有效的教学方法。物理实验室很考验学生对于新事物的掌握和理解能力的,一些物理知识发展能力的综合水平测试手段都是通过实践步骤来完成的。因此,教师在对于学生的观察能力,思考能力,动手实践能力进行考察测评的时候,也要采取一些灵活有效的'教学方法来强化实验教学的积极作用,充分发挥实验教学在推动物理知识应用,提高物理教师质量和效率的积极作用。
一、突出实用性。
物理教育的很多用处都体现生活方面,因此实用性是很关键的。在调动学生参与物理实践教学的过程中,培养学生积极性很重要。因为实用,所以才要加强学生对于实验学习的理解,每个学生探索实践的过程都是他们思考能力显著提升的过程,因此,在对一些具体的实践分析问题进行讲解和解答时,要以合作交流,辩证分析为前提,加强学生对于提高动手操作能力,观察事物变化并且进行具体独立思考分析的过程是对于提升学生科学素养,养成良好的学习习惯很重要而关键的部分。许多教学单从学习知识的角度看,对于学生学习水平的提高,起着很关键的作用。但是在实用性角度出发就显得相形见绌,因此重视培养学生对于实用性的掌握能力是物理教学中最基本的教学活动形式。例如,在讲解伽利略观察教堂里吊灯摆动从而发现了单摆振动的规律课堂内容时可以结合牛顿由于观察苹果落地而发明万有引力定律,奥斯特因细心观察而发现了电流的磁效应等一些生活中善于发现的实例给予阐述,让学生加深理解。
在教材上设定的实验案例是教学过程中必要的组成部分,但是一些针对其他教材内容而开展的实验就没有能够引起老师的合理重视,这样一来,许多教材内容只能通过教师自己的口头讲解来进行分析,学生也只是对于知识进行复制和吸收。这在一定程度上是很容易造成学生学习效率低下,没有学习兴趣的很大原因,因此要想法设法的让学生可以自己动手做实验所需要材料,然后根据课本内容自己制作教具,这样一下,学生的动手实践能力可以得到显著的提升。例如:在学习压强这节内容时,我会让每位学生都用圆规和橡皮泥做压强实验:圆规的尖端可以放在橡皮泥上和平放在橡皮泥上,这样一下可以明显得到一些印记深度不一样的实验结果,这就说明压强与受力面积有关;这样虽然很简单但是却很实用的实验教学对于学生实验学习时很有帮助的,而且在实验教学中所取得的教学效果也是很明显的。
三、将实验向日常生活延伸。
学生的课外实验和小制作,是锻造学生的动手能力和对于知识的理解的能力的有效方法,让学生自己观察自己所设计实验的一些现场和结果可以让教材内容跟进变得更加轻松容易。而且课堂气氛会十分活跃,很多学生在不同层次的知识基础上所进行的集体性活动是很有影响的。尤其是叫教学内容与日常的生活实践想联系,那么教学和学习都会有所裨益。例如学习能的转化,对物体做功物体内能增加,课堂实验效果不明显,教师就可以让学生在课下利用课余实践观察做机械铁门时刚才所出现的火花,从而在这种课外研究的过程中能够有自己的理解。同时,在寻求和课外生活联系时寻找好延伸点,做到课内、课外实验相衔接。同时,一些实验内容和实验任务的安排是要有一定层次的,要根据学生具体的情况,让每个学生都有操作机会前提下,对于学生进行合理的分组,然后教师对于一些存在难度的步骤进行讲解督导,及时对于研究成果做一定的总结和回报,这样一来,学生就会知道自己的基本情况,从而在接下来的学习过程中不断的充实自己,增加自己长处,对于短板有自己的训练和研究。
四、加强对学生探究性实验能力和创新意识。
例如,我们可以在教学过程中的教材所需实验材料让每位学生都能够有自己的理解从而有所创造和发明,相信利用自己的实验材料进行实验学习的过程会给他们的学习过程留下很深刻的影响。
五、总结。
在初中物理的实验教学中,每个教师都要利用自己的教学经验进行实践教学的具体分析和谈及,并且最终形成一个科学有效的实验发明,发散学生思维,创造自己的创新实践能力提升,对于实验教学的理解程度加深等都可以在物理实验教学中有所表现。总体来说,就是要用积极有效的引导手段提升学生综合实践能力,为以后的学习工作奠基。
参考文献:
[1]司金涛.初中物理高效课堂教学的构建与应用[j].时代教育,2014,(18).
[2]陆伟明.初中物理高效课堂模式新思考[j].考试周刊,2014,(40).
大学物理实验论文篇十七
笔者建议上级教育装备部门顶层设计、出台政策,确保实验教学经费投入足额到位;指导地方引进先进的教育装备,明确规定将实验教学作为考核学校的依据,将学生实验考试成绩计入升学成绩,明确规定学校实验教师名称、编制、工作量标准,明确规定实验教师单列评聘职称与定期培训学习和考试;明确规定实验室的使用和实验课的开设,将实验考试纳入升学考核范畴。
2、转变观念,突出管理,加强实验教师队伍建设。
一是要加强对定编的专业实验教师定期培训,将实验教师队伍的培训工作提高到“国家创新人才培养工程”的层面上来认识,有计划地让实验教师参观学习,进行长期或短期培训,组织学习实验室建设以及管理方面的好经验。对实验教师之间的内部交流学习加以重视,在教学中发现问题的`所在,对实验教学方法进行持续更新,在教学过程中不断发现问题,不断提升自身业务素质。二是要有效建立激励机制。保证工作量评价以及保证相关的职称评聘,对在实验教学中表现突出、有创新精神的人员要及时给予奖励表彰,对于实验室管理教师的工作也要给予合理评价和充分肯定。三是要有效建立督促机制。对实验教学的监督工作要加强,同时加强实验教学以及实验室工作的常规检查评比,全面科学地评价实验教师的工作情况。对于实验教师队伍要优胜劣汰,促进实验教师队伍建设。
3、优化实验教学模式,培养学生的实验操作能力和创新精神。
现在多数学校实验教学使用模仿式,也就是简单对知识进行巩固以及学习技能,该学习方式不利于培养学生的独立性和主体性以及创造性。我们必须改革、完善现有的实验教学模式,实现以下方面的转变。一是使学生积极参与到实验中来,发挥学生在教学中的主体作用。让学生参与实验的准备、计划的制定,加深学生对实验过程的了解、实验现象和结果的理解,使学生变“要我做实验”为“我要做实验”,其能力得到充分发展。二是不应只重实验结果,更应看重实验过程。在实验过程中,手、脑的结合可使学生在掌握知识、方法、技能的同时,得到态度、意识、能力的培养,使学生获得综合性、协调性的发展。三是教师应从监管者变为引导者。教师应指导学生实验,解答学生在实验中遇到的困惑,而不是只监督学生是否讲话、是否按规定的步骤操作、是否损坏了东西等。四是用先进技术装备来完善实验教学和拓宽学生视野,培养学生适应信息化时代的要求。
总之,随着教学改革的深入发展,只要认真落实物理实验教学改革的措施,通过各级学校领导、教育研究工作者和广大物理教师的共同努力,中学物理实验教学改革一定会大步向前迈进,实验教学的现状将会大为改观,实验教学将会实现新的飞跃。
大学物理实验论文篇十八
捷克教育家夸美钮斯说:“智慧的开端当然不仅止在学习事物的名目,而在真正知觉事物的本身。”初中学生物理实验能力的获得主要依靠学生亲自参与实验。只要我们重视并加强了实验教学,给学生提供足够的参与机会,学生的实验能力应该能够不断提高,同时使知识结构更趋完善,科学素养得以提高。
然而,传统教育中的农村初中物理实验教学现状不容乐观,普遍还存在这样一些问题:观念落后、方法陈旧,停留于浅层次要求;注重实验操作,缺少实验探究,更谈不上创新,忽略科学态度、科学方法的培养;更有甚者受考试指挥棒影响,不重视实验,学生实验走过场,实验应有的功能大打折扣;少数学生缺少机会和懒动手脑、实验能力极差,这在近几年的实验考试中也有所体现。这与时代要求相距甚远,出现了有些顶尖学生“基础知识扎实,动手能力薄弱”的现象。
因此,针对我校(一所农村初级中学)实际,为加强实验教学,提高学生的实验能力,进行本课题研究是十分有意义的。
2.1农村初中物理实验能力的范畴主要包括:认知(认识仪器、了解一般用途)、操作(正确合理使用各种仪器及基本操作)、观察(观察实验现象,并能正确表达)、理解(理解所有的实验步骤及原理)、分析(分析实验现象,特别是分析意料之外的现象得出结论,要有较强逻辑推理能力)、创新〔还可以有哪些改进,还可以怎样实验(原理、装置、步骤)〕。
2.2本课题研究,主要是对本校物理实验教学作一些探讨和尝试,通过对物理实验目标的调整、内容的拓展、方法的更新等,能切实提高农村初中学生的物理实验能力,在此过程中,总结出物理实验教学的新模式。
2.3基本假设:(1)通过更新思想观念、强化技能训练、培养观察思维、引导探究创新、适度评价激励等措施、学生物理实验能力可以得到较大幅度的提高。(2)现有条件(包括时间、空间、物资等)经整合能基本满足加强实验教学的基本需要。
2.4研究方法和过程:
对本校初中物理实验教学现状及学生的实验学习心理作调查分析。对教材中各种实验仪器、每个实验目的要求、主要功能、步骤方法进行详细研究,根据农村初中学生的认知和心理发展水平及教改的发展方向,结合本课题研究,作适当的调整、拓展。设计提高学生实验能力的具体策略、措施、实施步骤、操作方法。
总结前一年实施情况,改进、完善设计方案,第二年再试,验证结论的正确性。
整理资料,总结经验,筛选有质量的实验个案4个,完成课题报告。
3.1调查并对学生物理实验现状的分析。
3.1.1测试问卷了解学生物理实验现状:
实验知识缺乏,学生只知其然,不知其所以然;只理论上认识仪器简单的应用,不会将物理仪器应用到实际中。在物理实验时,学生先知道结论,后进行实验,安排上教师演示实验在前,学生实验在后。在实验中出现异常现象,教师只知道“不成功”,没有深入分析原因。对实验中再生资源没有利用。严重缺乏探究精神,多的是好奇心,且难以持久。
3.2进行实践研究。
3.2.1落实物理实验的认知要求(培养观察能力与规范操作、正确表述的基本能力)。
物理实验能力的培养首先让学生正确、熟练地使用各种仪器进行简单物理实验,进行严格的基本操作技能训练,并随着课程的进展逐步加以巩固,这为以后正确应用实验方法获取知识,进行实验设计,探究创新打好基础。
如天平在初中物理中是一复杂而又精密仪器,上课时教师为每张桌上准备一架天平。
在介绍天平构造时先让学生对天平进行观察,然后请几个学生讲出观察结果(估计学生会有较大困难),这时教师可引导学生遵照顺序观察法,从上到下“刻度盘、指针、横梁、标尺、底座”、再观察横梁两端有“平衡螺母”、“托盘”。
在调节天平时教师必须强调并进行规范操作:1将天平放在水平桌面上,2将游码移到0刻度处,3调节平衡螺母(调节时观察指针指向及两托盘的高低得出:调节平衡螺母时应“左高左调,右高右调”,直到指针指在刻度盘中央)。
学生只有达到实验所需认知和操作两方面的要求,才可以为以后在实验方面的创新作准备。
3.2.2实验中充分体现学生的主体性,培养学生的探究精神。
学生是课堂的主人,也是探究教学的主体,我们在教学过程中应注意充分调动每一个学生的探究积极性、主动性,培养学生的探究精神和实践能力,全面实现新课程标准的规定目标和任务。
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