2021-4-10 | 物理實驗論文
第一篇
一、對實驗進行仿真與模擬,從而對真實實驗的不足進行彌補
大學物理實驗教學過程中的物理實驗是對物理過程與物理現象的展現,在真實的物理實驗中,一般發生的物理現象都十分短暫,這就在一定程度上降低了物理實驗的直觀性并且不便于被學生觀察與理解,而與這些實驗相關的理論知識也會因為實驗本身的展現欠缺直觀性而使學生難以將對實驗的規律以及概念的理解從感性認知上升為理性認識,在此基礎上,學生也無法利用現有知識對實驗進行分析,從而形成大學物理實驗教學難點。在真實的物理實驗中,許多抽象內容難以用語言來表達,而通過對多媒體中計算機模擬物理現象功能的運用可以直觀、形象、生動地展示出物理實驗中所產生的物理現象,同時展現過程具有可重復性和可控制性,也可以對物理實驗的步驟進行分解,從而讓物理實驗能夠突出簡單化特點以便于學生領會與理解。真實實驗所難以進行觀察的部分通過多媒體的放慢以及放大也可以得到良好的解決,這一優勢同時也解決了學生出現理論知識與實驗環節脫節的現象,并且在提高學生認識的基礎上促進教師與學生的交互以及反饋,從而形成雙向交流。在對真實實驗進行仿真和模擬的過程中,可以隨時對實驗內容進行重復仿真和模擬,從而方便學生從多個角度和視角來了解物理實驗并掌握物理實驗所涉及到的概念和規律,從而推動學生問題分析能力的提升。
二、在物理實驗前的課前與課后復習中應用
大學物理實驗教學中的預習工作對實驗教學的質量和效率具有直接的影響,在以往教學中,學生所開展的實驗預習工作所依據的資料僅僅包括實驗講義和實驗教材,這種預習的缺點在于由圖片與文字所組成的講義和教材不僅內容抽象枯燥而且難懂,而學生在實驗過程中才與實驗儀器接觸,所以預習對學生開展實驗效果的進一步提高意義不大。同時這種缺乏實際體驗的預習工作與高校中實際的實驗儀器和實驗內容也存在一定的不相符情況,這也在一定程度上影響了實驗教學質量。雖然通過讓學生開展多次實踐聯系能夠有效提高學生的實驗能力與實驗水平,但是卻會造成很大程度的教學資源浪費。而通過多媒體在大學物理實驗教學中的應用,學生可以在多媒體強大交互性的優勢中對實驗原理、實驗儀器、實驗操作等種種內容做出了解,在此基礎上,學生開展真實實驗時會面臨更加簡單的情況。學生利用多媒體開展的復習工作可以在電腦中完成,其中包括分析實驗問題、回顧試驗方法、與學生或者教師通過互聯網進行交流等,所以多媒體下的大學物理實驗復習工作不再局限于實驗設備儀器、指導教師以及實驗室等現實條件。通過對教學過程中教學課件的回顧,學生能夠很好地對實驗情境進行會議,從而對真實實驗中出現的問題進行深化解決。這種復習模式不僅能夠進一步擴充知識容量,同時還能對學生知識進行整理、比較和歸納,讓片段、零散的知識系統化和條理化,從而使課堂結構得到優化、教學效率得到提高。
三、在實驗數據實時采集中進行應用
物理實驗有很多需要進行測量和采集的物理量,尤其是非電學量不是瞬時量就是十分微小,這些實驗數據很難通過實驗儀器進行測量,即使能夠測量也存在較大誤差。而通過多媒體技術的應用,實驗儀器能夠通過計算機和傳感器進行連接,從而可以對實驗數據開展實時采集。計算機與傳感器進行連接的方法一般為實驗儀器連接傳感器,傳感器連接接口箱,接口箱連接計算機,計算機連接應用軟件,應用軟件連接打印機或者其他設備。開展數據采集的過程為傳統儀器將實驗信號傳達給傳給器,傳感器將非電量轉化成電量并傳送給借口箱,在簡單處理數據后傳感箱和計算機通訊,計算機利用軟件對物理實驗數據開展實時采集以及打印等工作,在多媒體數據采集下所采集的數據具有較高的精度,并且實驗過程也更方便觀察,高效省時,對培養學生的創造性思維與探討性思維具有重要意義。
四、在實驗數據處理中進行應用
實驗數據的質量是物理實驗是否成功的直接體現。物理實驗中的許多數據都需要進行處理,如利用光電效應法對普朗克常數進行測定、利用模擬法對靜電場進行回測等,對實驗數據開展處理工作是學生在完成試驗之后的主要難題。特別是最小二乘法和追查發這兩種經常用到的對數據進行處理的方法不僅涉及到較多的數據,同時也具有復雜的處理過程,學生在計算中既浪費時間而且不能確保數據準確性,在此情況下,學生容易出現厭煩心理甚至對物理實驗教學失去興趣,所以在讓學生掌握數據處理方法的基礎上通過多媒體技術的利用來開展數據處理不僅能夠確保準確性,同時也可以對實驗誤差做出更深刻的討論和分析。
作者:潘光義 單位:賀州學院
第二篇
一、保證實驗課時,與專業緊密結合
目前,應用型本科院校普遍面臨對學生實踐創新能力培養的要求逐漸提高而物理實驗課程學時減少的問題。2012年4月我院順利通過教育部本科教學工作合格評估,隨后認真落實評估專家組的意見,積極進行整改,進一步提升人才培養質量。我院提出了增加復合型、技能型、實踐型及應用型課程的舉措,創新教學理念,注重提高學生的職業適應性,積極探索以職業能力為主線、實踐體系為主體、理論為其服務的新教學模式,著力提高學生的應用能力和創新能力。由于不同專業院系對于基礎性實驗課程重要性的認識偏差,往往會出現基礎性實驗和專業性實踐課時之爭。通過與專業院系的溝通協調,我院確保了物理實驗課程不減少,并努力將開設實驗項目與專業相貼合,如學校特色專業材料視光專業的實驗課更偏重于光學實驗,如分光計和折射率測量實驗、偏振光實驗、牛頓環劈尖實驗和邁克耳遜干涉實驗,等等;機電類專業偏重于示波器和聲速測量實驗、電表的改裝和校準實驗、磁滯回線實驗、伏安法和電橋法測電阻實驗,等等。同時,物理實驗教學示范中心面向全校各文科、藝術、管理類學生開放演示實驗70余項,面向課題研究與物理創新競賽參賽學生開放所有實驗室,并由實驗中心教師負責相關課題組的研究指導工作。
二、加大投入,建設實驗教學平臺
物理實驗教學中心現擁有力學、熱學、電磁學、光學、設計綜合和物理演示等實驗室,使用面積1100余平方米。2010年物理實驗中心獲批“中央財政支持地方高校發展專項資金項目”,目前省級配套資金130萬元購置的設備正陸續到位,另外提供3間共200平方米的實驗室。實驗中心開設的大學物理實驗課程內容主要由基礎性、綜合性和設計性三類實驗項目組成。在實驗內容、項目設置上,既考慮與大學物理理論課教學內容相結合,又兼顧大學物理實驗課的獨立性,并遵循整體規劃、突出特色、分步實施、循序漸進的原則。目前按照大學物理實驗教學示范中心的建設思路,正利用中央專項資金,大量更新了實驗設備,使得實驗內容更加體現物理學的最新成果,滿足創新性應用型人才培養的需要。實驗教學平臺硬件的建設和完善,將為大學物理實驗系列提供更多實驗項目,也為文科、藝術、管理類學生科學文化素質與實踐能力等綜合素質的提升發揮更多作用。另外,物理實驗中心非常重視大學物理實驗配套教材的建設,從應用型本科院校的實際情況出發,在教學內容上力求體現“創新意識與創新能力”以及“科學素質與工程意識”等應用型人才培養必須的知識。2012年,物理教研室、實驗中心與河海大學(常州校區)物理系共同編寫了《大學物理實驗(工科)》教材,并由南大出版社出版。教材已有3千多學生使用,效果較好,受到好評。
三、創新教學模式,提高教學質量
根據教學內容和階段的不同,大學物理實驗教學采用不同的課堂組織形式與教師指導方法,我院采用傳統的課堂教學與多媒體教學、啟發式教學、討論式教學、演示實驗教學以及課外開放式教學相結合的方法。根據大學物理實驗課程內容和學生的特點,將教學系統中的教師、學生、教學內容和教學環境等元素進行優化組合,從而合理高效地完成教學目標。結合現代教育技術手段,教師講授式已向學生探究式、互動式轉變,學生真正成為了學習的主體,提高了學習興趣和積極性,激發了其內在學習動力,能積極參與到課堂教學中去,為提高教學效率提供了條件和保障。
由于我院物理實驗室較大、每班實際上課人數較多,為了提高教學效果,充分調動學生的學習積極性,實驗中心各實驗室配備了固定式或便攜式投影儀,安裝了擴音設備和攝像設備。實驗課教師利用多媒體課件開展教學,通過文字、圖片或動畫將實驗的原理、儀器操作和實驗步驟、注意事項等情況給學生作詳細講解,提高了教學的效率,增加了信息量。并利用攝像設備把教師現場操作的演示轉到投影設備,將實驗中比較復雜或不易講清的問題,集中給學生解答,如示波器的操作步驟、如何讀數以及如何解決操作中的問題等。教師在教學的過程中,經常提出相關問題啟發學生,讓他們有更多的時間思考,激發其探索和創新精神,提高科學素質,讓學生能夠在課堂上有盡可能大的收獲。為了加深學生理論課學習中對基本內容和概念的理解和掌握,實驗中心通過購買或定制大量的教學儀器和設備,建立了儀器齊全、環境優美的演示實驗室,加強了物理教學的直觀性,避免了理論教學中容易出現的抽象、難懂的現象,也為學生參加物理創新競賽提供了支撐平臺。物理演示實驗室有70余項演示實驗項目,現已面向全院學生開放,實現了學生從看實驗、驗證實驗到研究實驗的轉變,大大激發了他們的熱情,在滿足學生好奇心的同時,也培養了他們進行創造性工作的能力和從事科學研究的素質,受到了廣泛好評。
四、推動網絡信息化教學,培養自主學習能力
網絡信息化教學可以實現網上輔助教學和網絡化、智能化管理,促進信息技術與課程的整合,實現教師的教學方式、學生的學習方式和師生互動方式的改革,充分發揮現代信息技術優勢,為教師的教學和學生的自主學習提供服務。物理實驗教學中心網站建設得到了我院教務處和信息中心的大力支持,網站設有物理實驗中心簡介、建設規劃、師資隊伍、實驗教學、教學科研、創新活動、下載專區等欄目,學生能了解到課程的教學內容、教學計劃和教學動態等相關知識,可以下載電子教案、教學視頻、演示實驗,等等。而且,基于教務處4A網絡平臺建設了實驗的習題解答、在測試和問答、常見問題解答等內容,供學生預習、復習和鞏固所學的課程知識。另外,在網站上提供了一些物理實驗資料鏈接,提供了虛擬、演示教學軟件和視頻材料,供學生自主學習。
五、建設創新實踐平臺,培養創新人才
我院物理創新實驗室在師資和儀器設備等方面為學生課外科技制作和創新比賽提供了充足的資源。實驗室配備專門的指導教師,幫助學生克服制作過程中遇到的困難。學生可以方便地獲得一些常用的實驗儀器和工具,并且提供專項資金用于購買制作所需的儀器材料等,幫助學生實現科技制作的夢想,充分展示創新能力。以參加江蘇省大學生物理創新競賽為例,每年4、5月份,物理教研室、實驗中心會面向全院學生開辦一次物理創新活動與創新競賽的宣講會,會上首先由競賽組織教師向全體學生介紹創新競賽活動的情況和主要內容,接著由往年獲獎學生代表分別介紹參賽經驗和注意事項,并現場向學生展示講解獲獎作品。這樣,既宣傳了競賽活動目的、組織形式等,又打消了學生參賽的畏難情緒,往往能吸引較多優秀學生踴躍報名。在隨后的幾個月中,各位指導教師將負責各課題小組的調研、選題、研究和論文撰寫等各環節工作,并指導學生完成相關論文撰寫及實物制作。決賽入圍作品名單出來后,各指導教師負責指導學生完成決賽論文的修改、課件制作、展板制作、科技作品實物完善的工作。一般在10月中下旬,物理教研室集體組織決賽作品預答辯工作,進行最后的預演,11月份參加決賽。通過這個創新實驗室平臺,成功地推出了一批學生科技作品,在近幾年的江蘇省物理創新競賽中獲得了較好的成績,培養了學生創新梯隊。
六、總結
自物理實驗教學中心籌建以來,我院已在實驗教學平臺建設、實驗教學改革、網絡信息化和創新實驗室平臺建設等方面取得了很大的進步。但是,實驗中心的發展還面臨較多的問題,需要對物理實驗中心的內部管理、運行體制進行進一步的研究和改革,建立更加完善的考核制度和激勵政策;今后一段時間內,需要加大力度,促進實驗師資隊伍水平的提高,吸引科研能力強的教師到物理實驗中心進行新實驗項目和儀器開發,加速科研成果向實驗教學的轉化;要繼續編寫新實驗項目的電子文檔和實驗講義教材,以滿足教學的需要;在研究式教學、創新實踐等方面,也要進行更多的探索與實踐。
作者:蔣洪良 劉平 楊卓慧 單位:金陵科技學院基礎部
第三篇
一、開設開放性大學物理實驗項目的必要性
1.大學物理實驗課程教學模式
自90年代以來,蘭州城市學院非物理專業大學物理實驗課程的教學情況出現了新的特點,一是學時減少,生師比提高;二是學生普遍較過去學生基礎偏差,這時教育已逐步過度為“大眾教育”模式。我校的大學物理實驗教育思想和教學模式實際上還是應試教育的延續,這一方面使實驗教學的信息量減少,另一方面往往造成學生總是習慣于按一定的思維方式思考問題,從而忽視了對學生獨立獲取知識能力的培養,忽視了對理論與實際相結合的敏銳性和適應性的培養,忽視了對他們的探索精神和創新精神的培養。
2.開設開放性大學物理實驗項目的必要性
就我校大學物理實驗的教學模式、課程設置和內容安排等現狀,我們培養的大學生創新意識和創新能力不強。我們的課程結構、體系的設置、教育方法和手段也制約了他們的好奇心、創造力和想象力,弱化了科研創新能力。所以要培養適應21世紀的寬口徑、厚基礎,具有競爭性、具有創新精神的高素質人才,大學物理實驗教學改革迫在眉睫、事在必行。對大學物理實驗課程的教學與大學生創新能力的培養進行改革、探索與實踐,以提高學生的學習效率和培養其綜合素質的目的。
二、開放性大學物理實驗課程的教學與實踐
2011年,培黎工程技術學院物理實驗中心響應學院實驗室開放政策,在力學實驗室、熱學實驗室、電磁學實驗室、電工學實驗室、光學實驗室,以及近代物理實驗室先后開設了開放性大學物理實驗項目。在原有大學物理實驗教學計劃和教學內容基本不變的基礎上,各實驗室獨立或相互合作,制定開放性大學物理實驗項目,主要集中在綜合性、設計性和創新性實驗上。物理實驗中心開設開放性大學物理項目的具體做法有以下幾個方面。
(1)根據各實驗室開設實驗項目的具體情況,結合實驗室現有實驗設備,大學物理實驗教學人員制定合理可行的開放性大學物理實驗項目,提供詳細的實驗項目名稱、實驗類型、項目來源、面向專業和實驗時間等信息。開放性實驗都必須是綜合性、設計性和創新性實驗,設計性實驗項目中教師只給定實驗目的、要求和實驗條件,由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗;綜合性和創新性實驗以學生自我訓練為主,實驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗,對學生技能提高,思考問題方法的訓練、將會有較大的促進作用,還能更加有效地提高和培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,是培養大學生科研創新能力的重要途徑。
(2)開放性大學物理實驗項目有專門的學時和學分,對非物理專業的學生填寫“開放性大學物理實驗申請表”,經考核確認具有較好實驗基礎的學生可以參加學習,對于實踐課程學分不夠的學生都可參加。每學期學生根據各實驗室提供的開放性實驗項目,自愿報名、組建實驗小組,在規定的時間內開展開放性實驗項目。要求每個實驗小組對所需的實驗項目按照要求撰寫項目計劃書、實驗方案和思路,再按照計劃書和實驗方案。實驗中心指派指導老師,對學生的實踐活動進行啟發和指導,審核實驗方案,組織討論交流,對學生評定綜合成績。(3)在開放性的物理實驗教學中,物理實驗中心充分利用現有的實驗資源,如開放實驗室和計算機的全面開放。物理實驗室的開放不僅僅是時間和空間上的自由開放,更重要的也要包含教學方法、教學內容以及教學手段上的開放,更應該是觀念和意識上的開放,激發學生學習的主觀能動性和積極性。在實驗教學網絡化以及學生自主創新能力的培養等方面進一步加大投入,加快開放實驗教學的進程,讓學生在有限的時間里獲取更多的知識,進一步提高物理實驗教學的質量和教學效果。
三、大學生的科研創新能力培養的成效
(1)物理實驗中充分利用現有的實驗資源,如開放實驗室和計算機的全面開放,依托開放性大學物理實驗項目,以素質教育為核心,以創新精神、創造能力和實踐能力培育為重點。其次,從相關科研項目或生活實際需求中提取原料和課題,鼓勵學生從事研究,進行研究性和設計性實驗,充分鍛煉學生的動手能力;激發學生學習興趣,培養學生的動手能力、科學素質和探索精神。
(2)物理實驗中心通過開放性大學物理實驗項目的開展,深入研究課程內容,提取課題指導學生進行畢業論文的撰寫、畢業設計的制作。通過指導學生畢業論文、畢業設計,或是積極參與學科競賽,進行創新性、綜合性和設計性試驗等,有效地開闊學生的視野,培養學生的研究能力、創新能力。在校內積極組織相關學科競賽,如蘭州城市學院大學物理實驗競賽、數學建模、挑戰杯科技創新競賽等;積極組織學生參與全國大學生數學建模、電子設計競賽和大學生課外科技創新競賽等。多次獲校級獎勵、省級特等獎、二等獎、三等獎和國家二等獎,指導學生撰寫論文,并發表論文7篇。
四、總結
物理實驗教學中心作為蘭州城市學院實驗實踐課程教學的重要組成部分,承擔了全校絕大多數理工科學生的大學物理實驗教學,在培養創新型和應用型人才中具有特殊的重要地位。我校在大學物理實驗教學的改革實踐中,開放教學實驗室、拓寬實踐內涵、進行創新性、綜合性和設計性試驗等,有效地開闊學生視野,培養學生的研究能力、創新思維與工程素質,為科研與技術開發培養后備力量。
作者:魏秀芳 單位:蘭州城市學院
第四篇
1.物理實驗操作技能遺忘規律問題研究的方案
1.1研究對象
隨機抽取不同學校的學生,其中男生80名,女生70名,共計150名學生作為研究對象,針對觀察光的全放射這一實驗進行實際操作分析研究,在試驗前,要保證所抽取的學生均未接受觀察光的全放射這一實驗的學習。
1.2研究內容
觀察光的全放射,觀察金屬球顏色的變化。
1.3研究試驗的標準以及方式
1.3.1試驗的標準
在整個教學過程中,試驗操作的各個環節通過教師的示范來完成,學生跟隨教師做一次的示范試驗動作的操作。研究實驗操作動作的遺忘程度標準:懸掛金屬球正確2分;用蠟燭火焰將金屬球熏黑;過程正確2分;將熏黑的金屬球正確放入燒杯中的水中,過程正確2分;觀察金屬球顏色的變化分析正確2分;試驗結束后儀器處理得當2分。這五項評分標準以統一的測試尺度進行。
1.3.2試驗的方式抽選的150名學生按照教師的示范動作在授課后的分別在5、10、15、20、25、30、35小時的時間點進行物理實驗操作,研究完成實驗所節約的時間得出的短期遺忘規律的曲線。并將得出的曲線與艾賓浩斯遺忘曲線進行比較物理實驗技能的遺忘曲線和艾賓浩斯曲線差別顯著。同時在直接接受實驗操作技能學習后,遺忘量迅速增大,在某一時間點上,遺忘量又呈現回升趨勢,并隨著時間的慢慢推移,曲線走勢逐漸平緩。因此遺忘在經過一個大的波動后,會隨著時間的推移而慢慢緩慢,并不是一個持續快速降低的過程。
2.探討物理實驗操作技能遺忘規律問題
在掌握物理實驗操作技能遺忘規律的基礎上,正確運用復習的方法,及時的復習所學的物理實驗操作過程。傳統的“及時復習,越早越好”并不適合實驗操作技能的掌握。在加強動作表象操作的基礎上,提高動覺的控制能力,保證所學習的動作技能在大腦記憶中鞏固下來,并形成固定的知識構架,最終成為單純性質的思維操作而非勉強憑借記憶進行的實驗操作。物理實驗技能是實踐和腦力的協同式操作,遺忘有著其特殊的時間規律,要將動作形成定性、高度自動性的大腦思維操作,不可緊湊的安排實踐操作,要合理安排復習時間,針對性的復習。讓學生在掌握物理概念的基礎上,在動作的定向階段,能憑借大腦的記憶獨立組合動作,在動作的定型階段,形成思考、總結的習慣,自動化明確物理實驗操作的過程以及物理實驗原理等。
3總結
物理實驗操作技能是以培養學生創新能力以及實踐操作能力為主要目的。在激發學生學習物理知識的興趣,培養學生綜合性能力方面有著重大的意義。遺忘作為物理實踐操作教學的最大障礙,要求結合物理實驗操作教學在遺忘規律上的特點,采用不同的方式解決不同遺忘程度的問題,在復習實踐操作技能上,綜合性的組合,化散為精,有針對性的復習記憶。針對不同難易程度的操作,利用不同的記憶方式,提高記憶的效果,克服遺忘問題。實現學生實際操作能力的提升,以及物理知識的強化,達到物理教學的最終目的。
作者:郭曉霞 單位:集寧師范學院
第五篇
一、實驗演示“常規”化,激發學生“探究”熱情
在物理課堂教學過程中,不可輕視演示實驗在教學中的作用,為了能明確說明一個問題,教師往往都會通過演示實驗來達到教學目的。在新課程理念下的教學,必須重視學生的參與意識和探索精神。教師是學生參與演示實驗的指導者,學生是參與教師演示實驗的主體。例如,自由落體運動在沒有空氣阻力的情況下,輕重物體下落一樣快,教師用牛頓管進行演示。學生對于羽毛和鐵塊下落一樣快的現象感到很驚詫,躍躍欲試,想知道其內在的原因。此時教師可以發給學生大小一樣的兩張紙片和一張硬卡片,結合學生自有的器材,讓學生自己摸索過河,判斷總結自由落體運動的條件。學生親自參與課堂演示實驗的操作,從中加深印象,幫助理解,留下記憶,通過探究,鞏固知識,其效果不言而喻。
再如,對于“探究電磁感應的產生條件”實驗,筆者認為,在教師做好電路連接準備的前提下,最好讓學生自己去試探性地操作導體棒或磁鐵或線圈的運動,教師不參與運動方向的指導,讓學生自己去歸納條件。又如,在“楞次定律”實驗中,讓學生思考:什么情況下會引起穿過線圈的磁通量的變化?當操作磁鐵時,流過電流表的電流方向如何?進行實踐操作后,容易得到預期結果。雖然動作簡單,但讓學生參與試探性操作,不但實驗的可信度提高了,而且學生的學習興趣大大提升,更加有利于對現象的理解和知識的傳授。演示實驗,重在學生參與,讓學生融進實驗過程中,強調學生的參與、探索和理解,體驗實驗的過程和方法,在師生相互配合的過程中,使學生充分感受到演示實驗的真實性和趣味性,有助于提升課堂互動性,提高教學效率。
二、實驗操作“自主”化,培養學生“理性”思考
實驗冊中對學生實驗的目的原理介紹、方法步驟說明、數據分析和處理有充分詳細的講解。實驗教師在實驗前擺放好儀器,教師在學生動手操作前詳細講述實驗步驟,操作注意事項。對實驗中出現的問題,學生第一時間想到的是舉手請教師解疑。整個學生實驗課都以教師為中心,雖然學生自己操作,但以機械化記憶為主,進行有效的模仿,根據教師講解設定的一個框架,被動地進行實驗操作,而不是主動地思考如何解決操作實驗所面臨的一系列問題,學生實驗的教學思考性目的大打折扣。這種教學模式,助長了學生的依賴性,無法單獨面對設計和創新實驗。在新課程下教師是學生實驗的組織者,學生是學生實驗的主體。
例如,“研究平拋運動”實驗,學生可以通過已有的平拋運動知識預習實驗,讀懂實驗原理,明確實驗目的,正確地使用實驗器械裝置,合理安排實驗步驟,探索并規范實驗操作,記錄測量數據后進行處理,最終得出實驗結論。學生實驗,要求學生具有扎實的基礎知識,通過自己艱辛的努力獲得的知識才是最有效的。自主實驗,旨在培養學生動手、思考、總結等嚴密的物理實驗思維能力,讓學生在合作交流中獲得知識,促進理解,使知識系統化,提高知識的內在轉化。
三、實驗創設“情境”化,轉換學生“抽象”思維
物理難學,難在透過現象看本質,從中理解物理內涵。學生思考問題,總是以模糊的情境去展現物理過程,加上一些生活中的思維定勢,往往使問題得不到很好的解決。此時迫切需要教師幫助學生建立清晰完整的物理情境,最好的方法就是創設一個實驗,在實驗中設計問題,讓學生置身其中,去認識,去感受,去理解,逐步尋找和獲取信息,最終發現規律。從物理現象的觀察和物理實驗的分析中得到結論,是培養學生變抽象思維為形象思維的有效途徑。
例如,波的衍射實驗,學生對于聲波和水波的衍射,憑借生活經驗容易理解,但對于光的衍射,光能繞過障礙物,學生很難理解,難以置信。這時教師最好設計一系列的小實驗讓學生去感知,如用兩支不透明的筆靠在一起,從狹縫中觀察日光燈,發現日光燈變粗了;又如用激光筆照射小圓孔或小圓盤,發現在陰影部分有亮條紋的存在。在實驗造就的物理背景中,讓學生充分感受物理現象所帶來的抽象美。
四、實驗教學“STS”化,體現新課程“三維”目標
“從生活走向物理,從物理走向社會”,是新課程的基本理念,將“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”三方面有效整合起來,體現了新課程對可持續發展的追求,體現了由知識本位轉向人文本位,充分挖掘物理實驗的教育功能。在物理實驗教學過程中,滲透“科學、技術、社會”(STS)的教育,讓學生關心生活、關心社會,著眼于培養學生實事求是,為社會服務的科學態度。在安全前提下,可以讓學生拆卸一些家用電器,從中分析如何有效利用資源、環境保護和促進社會發展。在這個過程中,學生考慮到能源的大量浪費和極度緊張,設計如何利用清潔無污染的太陽能;如何用光敏二極管制作“光控”路燈:光暗燈亮,光明燈滅,實現自動化;如何用微型話筒制作“聲控”樓道燈:人來燈亮,人去燈滅,節約用電。
在物理教育教學中,實驗教學是培養學生綜合能力的主要途徑。通過學習物理,學生感受生活、探索自然,感悟物理的奧妙,提高對科學的關注和興趣,培養創造性思維和創新性能力,真正實現新課程理念的“三維”教育目標。
作者:楊銀海 單位:浙江省上虞市春暉中學
第六篇
方法1
在實驗中,沸騰的現象一目了然,不需要學生特意記憶,同時也練習了溫度計的使用。當生活中遇到和面要求用70℃的水沖發酵粉的情況時,學生就會想到用溫度計測量一下,使物理知識在生活中得到了應用。同時學生會思考家里的體溫計、寒暑表與實驗室溫度計有什么不同?會放在一起進行比較。這樣物理知識與生活實踐就緊密聯系在一起了,學生的物理素養就會逐漸提高,物理課程學習起來也會得心應手。在課堂上老師盡可能用學生常見的器材做實驗,學生就會有自制器材的欲望,我們的學生自制的器材有:土電話、萬花筒、照相機模型,自行車尾燈,噴霧器(利用流體壓強的知識)等。物理中還有許多信手拈來可以做的實驗,例如探究影響壓強的大小因素,取一端削好的鉛筆,用大拇指和食指頂住鉛筆的兩端時,發現削好一端的手指比較疼,這說明壓力相同時接觸面積越小,壓強越大;用較大的力時手指更疼,又說明接觸面積相同時,壓力越大壓強越大。學生做這個實驗時,可以邊做邊思考。有很多類似的實驗,可以讓學生在課堂之外仔細琢磨著做,以此來探究其中蘊含的物理原理。
方法2
鼓勵學生到開放物理實驗室中按自己的興趣、愛好和愿望來做課本內外的各種實驗。教師鼓勵學生自主提出問題,自主設計實驗,自主探索問題,最后自主解決問題。教師僅充當學生的導師。學校給學生提供了這樣的一個空間,等于解放了學生的手和腳。例如學生學會了伏安法測電阻之后,很想測測自己人體的電阻,結果發現三節電池只能使電流表的指針偏轉很小的角度,測出的電流太小,于是會通過增加電池、提高電壓來測量。為了驗證電流表準確與否,同學們能想到用幾只電流表串聯起來進行比較。做了凸透鏡成像的實驗之后,學生會用幾個透鏡組合起來模擬望遠鏡的發明過程。研究了杠桿的平衡條件后,學生還想到了在杠桿的支點兩側掛多組鉤碼,驗證多組力臂的平衡情形。
方法3
帶領學生到科技館參觀,開闊學生的眼界,學習更深奧的知識。在科技館讓學生先閱讀文字說明,后動手操作,進行親身體驗。學生們通過實際操作的體驗后,更深刻地了解生活當中的自然科學現象。在體驗科學、獲得知識、開闊眼界的同時,提高了尊重知識、崇尚科學的意識,還激發了學生學科學、愛科學、用科學的熱情。
方法4
參加科學實踐活動,學生的基礎知識和能力主要來自于親身實踐。因此,組織學生開展科技活動,既能幫助他們復習、記憶、理解、應用課本知識,又能促使各學科間的互相聯系、互相滲透,培養學生的綜合能力和聯系實際的能力,同時還能開闊眼界,擴大知識面,形成勇于探索未知領域的個性。
方法5
對學生生活中做的物理實驗,教師每周要拿出大約12分鐘時間及時進行總結和評價。將全班分成6個小組,每組8到9人,每組選出正副各一名小組長。小組長負責向老師借實驗儀器,組織本組同學總結上周本組的實驗情況,制定下周的實驗方案。每周固定1節課下課前的12分鐘,每組2分鐘的匯報時間(本組中的任何一位同學)。主要向老師和同學們匯報上周本組做了哪些實驗,實驗中遇到哪些沒有解決的問題,有沒有更好的方法改進這個實驗,實驗有沒有創新點,創新點是誰想出來的(包括父母的思想),有創新作品的進行展示等。同學們一起評出優勝組。學生剛開始做的實驗非常簡單,但時間長了,他們的創新意識會越來越強,小組之間互相借鑒,學生對生活中的物理實驗興趣會越來越濃。物理做到了活學活用,逐漸的就會有自己獨特的創新的東西,學生會自己或和家長合作發明創造出多項科技創新作品。
當然,學生在生活中做物理實驗,也應該做到精心設計,有的實驗需要家長的合作。通過生活中做物理實驗,使學生感受到物理知識源于生活和實踐,且能服務于生活,認識到物理實驗的重要性,讓學生在快樂中體驗到科學探究的樂趣,更能感到生活充實而有意義。物理實驗與實踐活動,培養了學生的創新能力,讓學生邁向杰出人才的步伐更加有力。
作者:劉玉紅 單位:山東省濰坊市坊子區尚文中學
第七篇
一、繼承創新,尋求更加良好的實驗效果
我們提倡在實際的教學中做到先學后教,讓學生自己主動思考問題,達到提升思維水平的目的,多做少說,讓學生去主動的多做,思考問題,然后由教師進行點評,這樣的方法更能使學生學好物理課程.針對物理實驗更要進行有效的突破與創新,這些突破與創新,能使實驗更具有獨創新.探討摩擦力的大小與壓力、接觸面的粗糙程度有關.一般教材上的會告訴學生選毛巾和棉布做接觸面.其實在做實驗中,由于毛巾和棉布的材質都較軟,當在木塊上加鉤碼時,毛巾的絨毛就壓扁了,而且加得越多,越不粗糙.學生實驗用的彈簧秤一般也不高級,這時,由于實驗數據的接近,學生很難得出摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關的結論.改進建議:改用比較粗糙堅硬的百潔布和毛巾來做此實驗.讓學生通過自我的分析與比較,進行系統性的掌握與辨別,以上的過程完全由學生自己操作完成,教師進行最后的點評與分析,發揮先學后教的優勢,提升主觀能動性.
二、以實驗操作推倒理論,提升學生的探索精神
一切物理理論都是來自于實驗和試驗探索,所以教師不要讓學生探索物理理論,而是要讓學生知道物理的內涵與探究過程,通過過程自己得出結論,然后去對照固有的理論比較與更新.例如傳統的演示浮力的方向時,我將一個乒乓球用細線拴住,然后將細線用膠帶粘在一個大燒杯的底部,乒乓球和燒杯底部之間留有大約5厘米長的距離.在燒杯中裝上水,這樣,乒乓球就在浮力的作用下上浮,因為被細線拴住,細線被拉緊.隨著將燒杯的傾斜,學生看到,被拉緊的細線的方向始終是豎直的.證明乒乓球所受浮力方向豎直向上.根據相同的原理,我們用一個紙杯和一塊小金屬做器材,將小金屬放在紙杯中(把金屬當作紙杯的一部分),將紙杯放入盛有水的大燒杯中,紙杯會浮在水面上;將紙杯捏成團,紙杯便沉到了水底.(實驗時為了不造成疑問,可以不讓學生知道紙杯中有小金屬塊),通過實驗的改進,可以有效的突出實驗的主要步驟,并且達到直觀形象的目的.
三、小組自主合作探究,在實驗器材和思路上進行改進創新
課堂教學中,要讓學生進行自我思考與感悟,教師先要給學生提供一個平臺和空間,是自我探究和思考的空間.為了達到這個目的,采用小組合作探究的學習方式,這種學習方式能夠讓學生進行自我思考與探究,將知識更加鞏固的呈現在自己的頭腦中,比單純講解來的更加深刻.例如電磁鐵的教學中,根據學生制作的電磁鐵,進行對影響電磁鐵的磁性強弱因素探究.教師提出“請想辦法改變電磁鐵的磁性,使之能吸引更多大頭針,可以小組成員共同合作.”教師并沒有限定學生對電磁性磁性強弱與電流大小、線圈匝數兩個因素進行探究.
在這個限定范圍內,進行開放式探究性實驗,能力強的小組能根據書本的實驗提示進行探究,一般能力的小組或許只能探究其中一個因素,但通過小組間的交流,能夠進行第二個因素的探究.在適度開放的探究實驗中,學生通過一塊、兩塊、三塊甚至更多干電池作為電源,能得出“電壓越大,電磁鐵的磁性越強”的結論.雖然不能得出電磁鐵的磁性強弱與電流的關系,但在開放的環境下,學生能得出與書本提示不同的結論,其收獲是成功的.探究結束時,教師通過組織各小組對探究實驗的交流與總結,最終得出影響電磁鐵磁性的兩個因素.
通過上述分析得知,實際的教學中,教師要有效的突破傳統教學手法和手段,引發其學生的興趣,讓課堂成為學生活躍的地方,讓學生做課堂的主角,這樣才能激發起他們的積極性和思考性,讓知識融匯貫通到他們的血液當中.除此之外,教師要多將理論與實際結合,調動起學生運用物理感悟物理的興趣和習慣,這就是學習的基本方向,也是題中之義.
四、總結
學習物理時,要做到知識和能力的協同提升,做到優先鞏固知識,提升自我能力,這是學習物理的一條必由之路.另外探討一些教學課堂中簡便易操作的基本方法,學好知識,同時提高能力,在課堂小組學習中,教師要適時的評價每個小組取得的成績,同時指出其不足,告訴學生應如何思考,如何歸納和總結.
作者:李明華 單位:江蘇省蘇州市高新區第二中學