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物理实验教学大全11篇

时间:2022-10-29 22:06:24

物理实验教学

物理实验教学篇(1)

物理学是以实验为基础的科学,实验始终是研究物理学的重要方法,因此在中学物理教学中实验是重要的教学方法,通过演示和实验不仅能提供学生对所研究的物理现象的感性材料,培养学生的观察能力,而且还可以使学生获得一定的实验技能,培养学生的实验能力。

物理实验使指人们根据研究的目的,利用科学仪器设备人为的控制或模拟物理现象,排除干扰,突出主要因素,在最有利的条件下研究物理规律的一种活动。物理实验可以简化和纯化研究过程;可以强化研究条件;可以加速或延缓物理过程;可以重复再现物理过程;可以对物理现象或过程进行定量研究。总而言之,物理实验在物理教学中有十分重要的作用。下面从以下几点加以说明:

一、物理实验可以培养学生的观察能力。

教师在演示实验中,首先要让学生明确实验观察的目的,其次要让学生观察实验的装置,认真观察实验仪器的初始状态,了解各部分仪器、仪表的作用与功能,使学生对观察的目的,实验的仪器装置有一个整体认识。在做电学实验时,要先让学生看清电路。第三,要引导学生认真观察实验现象的发生和变化过程,演示实验一般要重复做二至三次,以便于学生反复观察,纪录实验现象、结论,教师还要带领学生分析思考逐步形成理论。这样,学生的观察能力得到了培养,对理论知识建立的过程有了较清楚的认识,使知识具体化,帮助学生理解较抽象的理论物理知识,能够使其久久留与脑海之中,保持较长的记忆时间1。一般地,第一次演示时,让学生集中观察发生的现象,第二次要求学生观察老师的操作,以便明确现象是怎样发生的,第三次让学生综合观察现象发生的过程及其结果如何。

为了增强演示实验的效果,培养学生的观察能力,教师可以在演示实验前或演示实验过程中,提出一些思考性的问题,以便引导学生观察实验中发生的现象及现象变化过程,把学生的无意注意转化为有意注意,引导学生集中注意力观察最需要观察的事物,并在演示实验过程中指导学生观察方法,以及观察中应注意的问题。

在演示实验的观察训练中可以逐步减少教师的指导,从开始时实验前做详细的指导观察逐步地变为有重点地指导观察。在学生具备一定的观察能力后,可运用“无声演示”的方法,即教师在演示前和演示过程中都不讲解指导,而只操作给学生观察,演示结束后,让学生把观察到的现象和过程用科学语言正确描述出来,可以先提一名学生回答,然后请其他学生补充,直至达到要求为止。也可以让每个学生看完教师的无声演示后,写下自己所观察到的现象和过程,这也是考察学生观察能力的有效方法之一。经过这样反复多次的训练,即可不断提高学生的观察能力。

二、通过物理实验发现物理规律,建立物理理论。

在物理学中,物理规律一般都是通过实验总结出来的。一些物理学家为了探索自然的规律,不惜从事十年数十年的艰苦实验,有的还要冒着生命的危险来进行实验研究。例如法拉第电磁感应定律是经过十年的实验探索才发现的,在此之前1820年奥斯特发现了电流的磁效应,这使善于思考的法拉第由此得到启发并提出“磁转化为电”的设想,1822年法拉第就开始了艰苦漫长的转磁为电的研究,经过无数次的实验,终于在1831年发现了电磁感应现象,接着又进行了一系列的实验研究,最后成功的实现了磁转化为电的设想,并经过进一步的实验探索,总结出了法拉第电磁感应定律,开创了人类的电气化时代。美国科学家富兰克林是冒着生命危险进行“捕捉雷电”实验的,并为电学的发展作出了贡献。科学实验也是发明家取得成功的必由之路。如美国发明大王爱迪生曾获1093项发明专利,可以说,他的每一项发明都是通过实验取得的。例如爱迪生发明白炽灯时为了寻找灯丝的合适材料,曾先后用1600多种矿物和金属材料进行反复的实验,历时13个月,终于研制成功一只亮度达40烛光的炭化竹丝灯泡2。可以说科学实验是人们认识自然,改造自然的重要途径。因为人们只有通过变革自然界的活动才能获得关于自然界的现象和本质的种种感性材料,并在概括大量感性材料的基础上发现规律和建立理论。

三、通过物理实验可以验证物理假说,检验物理理论。

通过实验不仅可以发现物理规律,建立物理理论,而且还能验证物理假说,检查物理理论的真伪。因此,实验既是建立理论的源泉,又是检验理论真理性的标准。例如1956年李政道、杨振宁提出的“弱作用下宇称不守恒”的假说,在被吴健雄的钴—60实验验证后,才被公认。法拉第由“电生磁”萌发的“磁生电”的假说,被实验验证后才变为物理规律。另一方面一些物理理论被实验检验后不得不抛弃,如亚里士多德的“落体观念”在统治了物理学两千多年后被伽利略的实验证明是错误的而被人们抛弃。有如“以太”和“燃素”虽在物理学中存在多年,最终还是被实验检验而宣告并不存在。

作为物理实验,它之所以能够充当验证物理假说的依据,检验物理理论的标准,是由于物理实验具备检验科学真理性的根本属性。物理假说和理论是人们的思维对于自然界规律性的反映,那么作为检验这种反映正确与否的标准不能是理论本身,同时又不能是客观对象本身,因为作为纯粹的客观对象并不能证明理论与对象是否符合一致;另一方面,作为标准又必须具有把人的思维同客观世界联系起来的特性。物理实验恰恰具备以上作为检验标准的条件,所以物理实验是验证假说,检验理论的标准。

物理实验教学篇(2)

因此物理教学呼唤物理实验,学生渴望物理实验。这也是由物理感知的特点、学生学习物理的特点和物理教学的本身特点共同决定的。

一、物理感知的特点

物理表象是感知过但又不在眼前的物理客体形象的一种影像。物理表象如果进一步概括和抽象就向物理概念过渡。因此,物理表象是从物理感知到物理概念和物理思维的必要的心理活动。要使学生通过自己的认识活动和教师的定向诱导在物理实验基础上去发现和总结物理规律,第一步应该建立准确而生动的物理表象。

物理现象与物理过程主要以光、声、电、气等为媒介而作用在观察者的感觉器官上,通过这些器官的神经通道进一步与观察者的大脑相互作用。在学生的实际学习过程中,无论是物理现象、物理过程,还是教学信息,都通过几种媒介先与学生的多种感官发生作用,然后是学生的感官与大脑相互作用。物理学是建立在物理现象、物理事实、物理过程的感知基础上的。在物理教学过程中我们也要在物理现象的观察中和物理实验中总结、建立、检验物理规律。

在物理教学中加强实验教学,是扩大学生物理感知量的重要途径,也是最有效的手段。这包括演示实验和学生分组实验。在实验中,声、光、电的刺激给学生展示出了一幅物理现象的奇特景象。学生的感官同时得到刺激,印象往往非常深刻。尤其是出乎意料的物理现象,更让他们兴奋不已。例如:在讲《机械能守恒定律》时,先将一个铅球系于绳子的一端,再将绳子的另一端悬于天花板上。让两名学生背对背站在距铅球平衡位置等距离的两侧,并且使两名学生和铅球的平衡位置在一条直线上。教师先将铅球拉离平衡位置,让铅球贴于一名学生头的后部,然后释放,当铅球在两名学生之间来回摆动时,学生都担心铅球会碰到两名学生的头部,心里非常紧张,当他们看到铅球并没有伤害到学生时,在有惊无险的状态中产生了疑问和兴趣。学生分组实验也是扩大学生物理感知量的很好途径。在实验中,学生亲自观察、分辨、操作、记录、分析。不仅学生的视觉和听觉获得物理信息,同时学生的触觉也有了锻炼和获得物理信息的机会。

二、学生学习物理的特点

高中学生学习物理的兴趣特点主要表现在学习的兴趣与思维的特征上。在实验中,高中学生的观察能力已大大提高,注意力能持久而稳定地依靠意志习惯的努力而聚集,对于实验的理解也较深刻,因而利于从实验中总结规律、推导公式、运算习题。高中学生的思维处于过渡期,即从具体运算向形式运算过渡。

研究学生学习物理的认知机制发现,直观教学和直接的体验也是符合人们认识规律的。如超重和失重的演示实验(如图1所示),在悬挂的木板上放一块砖,在砖和木板之间放一条纸带。首先,用很大的力拉动纸条而使纸条断裂。接下来,设置悬念,问:“哪位同学能在不接触砖和木板的情况下抽出纸条?”并让他们到讲台上去演示,当学生找不出办法时,再由教师演示剪断悬绳的情况下可以抽出纸条。物理现象很直观,但是这时学生却非常想知道原因。在此基础上进行新课教学。再如在学过力的分解部分知识后,为了便于理解重力产生的作用效果,设计了如图2所示的装置让学生亲身体会重物对木杆和绳产生的力的方向。(用一端带尖的铅笔代替木杆,用钥匙链代替绳子,用钥匙代替重物)这样做既激发了学生学习的兴趣,也丰富了学生的感性经验。

因此,在教学中就必须给学生提供足够的感性经验和活动机会,而物理实验恰恰是最好的手段。

三、物理教学的本身特点

现阶段的高中新课程改革要求物理教学要坚持以创设问题情境为切入点,以观察实验为基础,以培养学生的能力为核心,以提升学生探究能力为重点的基本特征。

物理学本身是一门实验科学。物理从实验中诞生、发展,又在实验中得到检验、验证,并向更高的层次进展。因而物理学的实验特点是直观性原则的主要依据和基础。一个物理现象,语言的描述不能代替对现象和事实的直接感知。物理学习中,学生可以凭借教师的语言、教材的阐述以及自己的物理语言表述,更准确、更快地感知具体的物理现象和物理过程,从而更精细地、有方向性地感知物理客体的结构和细节。

因此实验是物理教学的重要基础,是物理教学的重要内容,是物理教学的重要方法,是物理教学的重要手段,是认知的重要工具,是进行探究的重要手段,是创设情境的有效方法,是获得直接经验的重要途径,是培养科学态度、感悟科学方法、形成科学观念的重要过程,是检验理论的重要标准,是培养合作意识、合作能力的重要途径,是培养创新精神和实践能力的重要基础。物理教学的直观性原则要求给学生提供尽可能多的建立在直接感知基础上的具体形象。物理实验应充分地、恰到好处地运用。

为突破人教版选修部分“静电场”概念抽象的教学特点,结合教学要求和学生特点设计了一系列实验,在教学中收到了很好的效果,现从中选取几个与大家分享。

1.有魔力的棒――摩擦起电、带电体吸引轻小物体

用洁净干燥的毛皮与洁净干燥的有机玻璃棒用力按压快速摩擦后去靠近干燥洁净的碎纸屑、干燥洁净是的乒乓球、干燥洁净的毛发等,观察现象总结结论:用洁净干燥的毛皮与洁净干燥的有机玻璃棒用力按压快速摩擦后,让棒与易拉罐壳的轴线平行靠近易拉罐壳的上侧面并向前移动,会观察到易拉罐跟着向前滚动。

也可以让学生利用给定器材进行比赛,看谁用棒吸起的乒乓球多。器材:有机玻璃棒、铝棒、洁净干燥的毛皮、附有灰尘的毛皮、干燥洁净的乒乓球。

2.银盘散花―感应起电、电荷间相互作用

器材:干燥洁净的有机玻璃板一块、干燥洁净的毛皮一块、一个带绝缘柄的金属盘,适当数量的轻薄纸屑。

操作:将轻薄纸屑散放在带绝缘柄的金属盘中,用洁净干燥的毛皮与洁净干燥的有机玻璃用力按压快速摩擦,右手持绝缘柄将金属盘置于有机玻璃板上方,左手手指接触金属盘表面,移开接触金属盘表面的手指,右手持绝缘柄将金属盘提起,会惊奇地发现金属盘中的小纸屑向上和四周飞散开来,犹如天女散花一样。

3.有感觉的氖管――静电平衡状态导体的电荷分布特点

器材:氖管一个(一般发光电压为50~90V,发光时红光璀璨明亮,电压越高,发光越明亮)、大头针一枚、502黏合剂、带绝缘底座的锥开导体、洁净干燥的毛皮、洁净干燥的有机玻璃棒。

操作:用502黏合剂将大头针的底部黏合在氖管的一个电极上,使用时将另一电极用手指直接拿住。用氖管的尖端去接触用洁净干燥的毛皮用力按压快速摩擦过的洁净干燥的有机玻璃棒,针尖发生尖端放电氖管发红可检验有机玻璃棒带电。用洁净干燥的毛皮用力按压快速摩擦过的洁净干燥的有机玻璃棒给带绝缘底座的锥形导体带电,用氖管的尖端移近导体的不同表面并保持距离相等,观察氖管发光亮度的不同,说明静电平衡状态导体的电荷分布特点。

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4.颤抖的乒乓球――尖端放电

器材:相同的带绝缘柄的圆形平面铝板两块、带铁夹的铁架台、感应起电机、均匀涂有2B铅笔铅的乒乓球两个、硬铜丝两段、导线。

操作:将两段硬铜丝做成相同的稳定的螺旋形底座,上方竖直,在最上方磨成尖端,将两个乒乓球穿在上方的竖直铜线上,其中A乒乓球穿透而B乒乓球不穿透。将两块带绝缘柄的圆形平面铝板用铁夹水平地平行固定在铁架台上,用导线将感应起电机的两电极分别与两铝板相连,将B放在下方的铝板上,摇动感应起电机的手柄使两铝板带电,调整两铝板之间的距离,直到能出现B与上方铝板放电(看到火花,听到声音),同时看到B在颤抖;取下B,在同样的位置放上A,摇动感应起电机的手柄,看不到火花,听不到声音更看不到颤抖;同时放上A和B,摇动感应起电机的手柄看不到火花,听不到声音也看不到球颤抖。

5.快乐盒――静电植绒

器材:适当大小的透明塑料密封盒,与盒上下表面等大的锡箔纸两张及稍大一点的白纸一张,金属线两小段,适量烧成灰烬的纸灰粉末,感应起电机,细一些的固体胶、导线。

操作:将两锡箔纸分别平铺在盒的内侧上下表面上,两小段金属线穿透上下表面与锡箔纸连接好,盒外留适当长度用导线与起电机的两电极相连,将纸灰粉末置于盒底部平铺均匀。用固体胶在白纸上写上“快乐”“加油”等词语或句子,写字的一面向下,放在盒盖的内侧,将盖子盖好。摇动感应起电机的手柄看到纸灰在快乐舞蹈,经适当时间,将电荷放掉,打开盒子,取下白纸,纸灰已清晰地在白纸上写出“快乐”“加油”等词语或句子。

参考文献

[1] 梁树森.物理学习论[M].广西:广西教育出版社,1996

[2] 子宏.物理教育学[M].浙江:浙江教育与出版社,1999

物理实验教学篇(3)

一、物理探索性实验的涵义及目的

物理探索性实验指:根据物理实验的特点、内容和教学实际情况,在学生已有知识和现有的实验技能的条件下,由教师或学生提出实验课题,在教师的指导下,引导学生自主确定实验原理,设计实验方案并动手实验,主动探究,得出结论的一种实验方式。它旨在充分发挥学生在实验教学中的主体地位,让学生亲历实验对未知结论的探索,激发学生的思维状态,培养学生创新意识,初步形成科学态度,训练科学方法,提高学生分析问题、解决问题能力。由此,物理探索性实验教学是指在教师的指导下,学生运用探索性实验的形式进行学习,主动获取知识,发展能力的实践活动。具体来说,就是指在教师的指导下,学生围绕某个问题进行实验,观察现象,分析结果,从中归纳物理概念、发现物理原理或规律,以获得知识并培养科学素养的一种教学形式。其目的在于让学生在获得知识的同时也培养他们的创新精神和实践能力,而知识与能力的获得主要不是靠教师的强制性灌输,而是学生的主动探索,主动思考、亲身体验出来的。物理探索性实验教学较传统物理实验教学在教师观、学生观、教学观、学习观、评价观等多个方面都有了更新颖、更丰富的内涵。

二、高中实验探究教学内容的选择原则

1、适度的原则

在探究教学中,探究内容既不能过于复杂,需要太长的时间进行探究;也不能太过简单,学生很容易就可以得出结果,从而失去探究的兴趣。在每一次探究中,一般要选择只含一个中心问题的内容,进行一次探究循环过程即可解决问题,通常不要求学生对证据作过多的探究。当然,根据学生年级、知识准备情况等的不同,探究的复杂程度要有所变化,但这同样是适度的问题。适度的原则更主要的是指难度上的适宜。在一般情况下,探究问题的解决所需的能力应在学生的最近发展区之内,对这样的难度水平的问题学生通过努力可以解决。换一种更通俗的说法,即选择的探究内容对于学生来讲,通过对他们已有的知识、能力的提取和综合,是可以进行探究并能得到结果的,但是,这些内容对学生来讲决不能毫无疑问、不费努力即可解决。适宜的难度要求探究的内容具有适度的不确定性,其变量的多少要以学生能够掌握和控制为限度,过多的变量使学生产生过多的疑惑。

2、引起兴趣的原则

学生主体性得以发挥的前提条件之一便是具有了内在动机,因此,以学生发挥主体作用为特征的探究教学,必须能充分激发学生的内在动机,探究的内容即肩负着这样的使命。可以这样讲,学生对探究内容的兴趣是探究活动进行下去的动力源泉。什么样的内容才能引起学生的兴趣呢?首先,能够满足学生现实需要的内容能够引起学生兴趣。这也是当代科学教育把目光转向学生生活、选择切合学生实际内容的原因之一。其次,对于超越常规但又在情理之中的问题内容,学生也会感兴趣,因为这样的问题能够激发学生了解的欲望。再次,对于具有一定难度的问题学生感兴趣。学生有一种天生的好奇倾向,喜欢探索未知世界,喜欢

探究问题的答案。随着问题的解决,学生的好奇心得到了满足,也同时感受到了成就感,这些成为他进一步探究的动力所在。

3、可操作性的原则

探究教学的特征决定着探究内容应具有可操作性,即探究内容是可以通过有步骤的探究活动得到答案的问题。这里有两条主要标准:一是探究的结果与某些变量之间具有因果联系,这种因果联系通过演绎推理是可以成立的。如果这种因果联系不成立,探究活动便没有结果;如果这种因果联系不能以演绎方式而推得,就会使探究活动不严密,学生也难以把握。二是这种因果联系在现有条件下可以通过探究活动而证明。所谓现有条件,即是一方面是指现有的物质条件,如学习材料、实验设备等。另一方面指学生已有的知识准备、技能准备等。不可否认的是虽然有些内容并不具有可操作性,但是利用探究的方法更有助于学生深刻理解,这时对这种内容要进行一定的转化,转化的策略之一便是对这一内容进行推演,然后通过对推论的证明来证实原有内容的正确。

三、实验探究教学的实施

高中《物理课程标准》中倡导的“科学探究”其中很重要的内容就是“探究性实验”,它是在学生不知道相关知识,尤其是不知道各物理量之间有何关系的前提下,让学生通过一个科学探究性实验来完成求知的过程。在此过程中,学生探究实验现象产生的原因,从定性或定量的角度去找出内在的联系,并进行归纳和总结,从而得出正确结论。

1、高中物理探究性实验的过程

“探究性实验”的一般过程:(1)提出问题:实验是从提出一个科学问题开始的。科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。这个问题可以是通过观察和体验而感兴趣的问题或者是一个可以验证的观点,并能描述实验的目的。(2)构想假设:假说是对实验结果的预测,和所有的预测一样,假说是建立在观察、现有的证据和以往的知识经验上的。但与许多预测又有不同的是:假说必须能够被检验;而预测是推论的一种,有可能是错误的。(3)实验设计:设计一个实验来检验假说。在计划中应该确定所研究问题的变量,写明详细的实验器材和实验步骤以及在实验中要进行的观测,必要时要创建一个过程流程和设计记录实验数据的表格。设计实验时涉及到两个很重要的问题就是变量控制法和可操作定义。(4)进行实验:严格按设计中确定的步骤认真操作,按照说明安全正确地使用实验设备。仔细记录实验中所观察到的所有情况,包括清晰准确地描述质的结论(描述性评论)和量的结论(数字性数据)。(5)分析数据:实验中得到的观察和测量结果称为数据。实验结束时要对数据进行分析,看是否存在某种规律或趋势;能否支持先前的假说;实验中是否存在缺陷;是否需要收集更多的数据,等等。把数据根据需要整理成表格或图象,以便更好的帮助分析数据。(6)得出结论:结论就是对实验研究发现的总结。在下结论的时候,通常需要重复几次实验才能得出最后的结论。而教师应鼓励学生从得出的结论中发现新的问题,并设计新的实验来寻求答案。(7)交流结论:为使研究可重复、可验证,把研究过程的细节、实验结果和得出的结论与他人交流,与人分享,或是让新的发现发表出来。(8)重复上述步骤:大部分科学家在得出重要结论之前,都必须反复实验。因此,如果你提出的实验结论不能解问题,就必须重复前边所有的步骤,反复实验,直到得出答案为止。

2、高中物理探究式实验的问题设计

在物理实验教学中采用探究的方式进行,形成探究式的物理实验教学模式,可以同时发挥探究教学和实验教学的优点,实现常规的接受式理论教学所无法实现的功能。(1)科学探究式实验的问题设计。在科学探究式实验中,问题的设计是相当重要的。设计的问题恰当,可以引导学生思考,有助于探究;设计的问题不恰当,则会使探究式实验丧失应有的作用。通过对探究式实验的问题设计可以使实验的内容拓宽、延伸。如在互成角度的两个力的合成的教学中,就可以设问:该实验的目的是什么?该实验中哪些力是分力?哪些力是合力?合力和分力的共同作用效果是什么?实验时,为什么细绳应当平行并接近木板?怎样测出和记录合力和分力的大小和方向?怎样画出各力的图示?为什么要用同一标度?该实验中是怎样验证力的合成的平行四边形法则的?测出的合力和由平行四边形法则求出的合力之间应当有什么关系?是否一定是大小相等、方向相同?没有橡皮筋怎样完成这个实验?只有一个弹簧秤,怎样做这个实验?若保持其中一个分力的大小不变,使它向外侧转动一个不大的角度,仍然把橡皮筋的结点拉到点O,另一个分力怎样变?又比如在单摆测量重力加速度的实验中,不要求学生去死记实验步骤,而是在实验各个阶段设计出合理的问题供学生思考。

参考文献:

物理实验教学篇(4)

普通物理实验是工科院校的必修课,也是一门量大面广、实践性和应用性很强的课程。是培养学生学习能力、实践能力和创新能力的重要环节。所覆盖的知识面和包含的信息量大,对学生的基本训练也较为有效。为了培养专业基础厚、实践能力强的创新人才,必须对大学物理实验课程的教学内容、教学方法和手段、管理制度和方法等进行积极有效地改革。两年来,我们对大学物理实验课程教学改革提出了具体措施,进行了实践,并收到了良好效果。 1 实验教学内容体系改革 教学内容是实验教学的核心,因此实验教材是实验过程中非常重要的参考资料。近些年来,物理实验仪器的发展非常迅速,不同高校购置的仪器也有较大差异。更主要的是在实验内容方面,不同的学校有不同的程度要求。因此,一些现成的统编教材都无法直接使用。如,以前我院使用的教材是河北科学技术出版社的《大学物理实验》,其中有近40%的实验内容我们实验室没有配套仪器,像分光仪测三棱镜的折射率、法布里—白罗干涉仪的调节等等,这些实验内容也不是我们重点要求的。基于这种情况,2005年我们物理教研室根据我院本三学生的实际水平和需要,结合现有物理实验仪器的具体情况,编写了《大学物理实验讲义》。依据大纲要求和以往的教学经验,按照力学、电磁学和近代光学的顺序,确定了适合我院学生的12个实验,实现了与物理理论课的同步;在总体结构上,按照“加强基础,重视应用,提高素质,培养能力”的指导思想,培养学生的创造力和实验技能,使学生在实验研究方法、实验设计思想等科学素质方面得到锻炼和提高。 同时,我们还将实验室闲置的物理天平和游标卡尺、螺旋测微仪等测量仪器,用于长度及固体密度测定的实验,既节约实验室资源、经费,提高实验仪器的利用率,又为我们的学生以后从业工程测量打下基础。实验讲义经04、05级学生试用,效果很好。 2 实验教学方法和管理方法的改革 传统的实验教学方法是老师不仅告诉学生本次实验目的是什么,还详细地讲解实验原理、方法、步骤、仪器使用及数据记录、数据处理等等。 有的老师还在学生做实验之前把实验从头到尾演示一遍,让学生看得清清楚楚、明明白白,因此学生不用预习实验,也不用思考问题,按方配药,照猫画虎,实效甚微。有的同学实验数据都测完了还不知道用的什么仪器,更谈不上提高他们的动手能力和创新精神了。 基于这种现象,我们教研室从去年开始对实验课的教学方法进行了试探性改革,老师在课堂上讲解实验题目和要求,注意事项,进行启发性指导,而一些实验技术参数、测量方法由学生自己根据老师提供的实验仪器进行设计,教师只做启发式的教学指导,学生做完实验后把实验报告交给教师并做简单答辩。例如:在单臂电桥实验中,老师只给出箱式单臂电桥的实验原理图,让学生根据此图自己设计组装单臂电桥,并精确测量电阻。 这样通过设计性实验,增强了学生的学习兴趣,加深了学生的理解能力,激发了学生独立思考和不断创新的精神;又如:在对不规则物体测量其密度的实验中,几组同学分别从不同角度利用排水法对不规则物体的体积进行测量,有的老师都没有想到。这样的实践反而促老师认真研究实验,提高业务能力。学生思维活跃开阔,争相动手,气氛浓重。 另外,在教学管理上,我们要求学生每次课前必须写预习报告,课上要完成数据的测量和处理,在实验结束前交给老师,这样教师能够及时对学生进行指导和更正,使得实验课更具实效性和完整性。例如:《气垫转动惯量实验》中,学生们记录原始数据“通过光电门的时间”后,填入了表格,并利用了相关公式计算出了角加速度这个重要的物理量,学生们就认为完成任务了,并没有完全理解实验的目的是为了验证转动定律,课上收实验报告,即可及时发现学生们“时间”测定的正确性,又能让他们算出转动惯量,并验证转动定律。保证了实验的完整性,使动手实验操作真正起到增强学生独立思考问题,做事严谨认真的作用。 3 实验考核体系改革 改进实验考核方法,旨在提高教与学两方面的积极性,目前我校物理实验考核由两大部分构成,即平时成绩与课程考试成绩。平时成绩包括实验报告和出勤率,占60%,期末考试成绩占40%,按照传统的考核方式《大学物理实验(一)》是笔试,考核实验理论部分,主要包括学生对实验数据处理方法的掌握,而《大学物理实验(二)》以前根本就没有过考核。根据以往的教学经验,这学期《大学物理》理论课已结课,而且期末又不考试,因此,学生对实验课很不重视,经常出现迟到、早退的现象,实验课不认真,抄袭他人数据等情况严重。以前有的同学在做完物理实验以后做专业课实验时,连万用表都不会使用。为了保证实验课的教学质量,提高学生的动手操作能力,本着培养学生创新意识的想法,对《大学物理实验(二)》施行了动手操作的考核。每位同学抽签决定其考试内容,并单人进行操作,教师当场评分。对04级学生已经进行了一次考核,效果明显,自改革以来,由于有期末单人操作考试的压力,学生的实验学习态度发生了变化,由以往学生只注重实验结果向注重平时每个实验的操作步骤及实验报告转变,态度积极认真。 4 小结 改革后的课程体系和教学内容,以学生为主体,把学习的主动权交给学生.为学生主动学习提供了可能,调动了学生学习的积极性和主动性,有效地激发了学生学习热情,学生的综合能力得到了全面提高。 随着科学技术的迅猛发展和实验教学改革的不断深入,物理实验从实验内容到实验技术都在不断更新变化.我们只有不断地向其深度和广度进军,才能不断地激发学生的学生热情,使他们掌握打开知识宝库的钥匙,获得索取新知识的能力。

物理实验教学篇(5)

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)05-0337-01

物理学是一门以实验为基础的科学。所有的物理知识,包括物理概念、定律和理论,都是在实验的基础上建立起来的。因此,培养学生的实验技能,了解物理学的研究方法,培养严谨的实事求是的科学态度,对学生今后搞科学实验和技术革新有重要的基础作用。实验教学的主要任务是在学习者和新的实验之间创设情景,激发学生学习兴趣和愿望,只要学生有了学习的兴趣和愿望,才能学的快而牢固。

一、物理教师要切实重视实验,提高课堂教学质量

物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感受深刻。对物理学习有障碍的人,其最大的障碍不在于智力因素,而在于缺少对日常生活的用心观察,头脑中缺乏感性经验,而这些感性经验恰恰是物理思维的基础。因此,作为一名物理教师,首要任务就是:尽一切可能,在课堂上为学生展现出丰富多彩的物理现象和活生生的物理情景。

二、物理教师要引导学生观察物理现象,激发学生的学习兴趣

兴趣是影响学习积极性的最直接的因素。那些新奇的、对生活有意义的知识和问题,能引起学生强烈的兴趣。在观察这些物理现象时,教师要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件和特征等。如在观察“摩擦起电”现象时,要提示注意:①手帕摩擦过的塑料膜对碎纸屑有什么作用?②手帕摩擦过的两块塑料膜,在相互接近时,会发生什么现象?③把用手帕和毛皮分别摩擦过的两块塑料膜靠近些,它们之间会产生什么现象?通过观察,学生自己得出了“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥,异种电荷相吸”的结论。通过对上述物理现象的观察,不仅成功地诱发了学生的学习兴趣,满足了学生的求知欲望,而且有利于发展学生的观察能力。

三、物理教师要通过实验课的教学,培养学生的实验技能和创造性思维

物理是一门实验科学,中学物理实验又是学生将来从事科学实验的起点。因此,在物理实验课的教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次作实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。比如在电学实验中,教师要反复强调安培表、伏特表的连接特点及“+”、“一”极的接线位置,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小使电流烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验的基础,学到课本上没有的或者是一带而过的知识。通过实验,不仅有效地帮助学生领会物理知识,更重要的是通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,能够培养学生的创造性思维能力。

四、物理教师要把教师的主导作用与学生的主动性相结合

创设实验条件,让学生自主性学习实验操作规程和能力训练目标。让学生懂得万用电表的使用,能掌握测量电阻、电流、电压的方法,懂得一些常用电子元件的测量方法、电子器材的操作测量,掌握电烙铁的焊接技术,印刷电路板的制作与加工,化学用品的使用,电动器具的使用和安全注意事项。

五、物理教师要鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习

各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切地希望进一步探索问题。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如课本中“纸盒烧开水”、“日光灯启辉器中双金属片的自动控制作用”、“小风轮”、“电铃”、“楼梯开关”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。同时,教师可以根据教材的要求,引导学生把对教学内容的学习和对小实验、小制作的学习结合起来,从而使教学内容的学习和小实验、小制作的学习达到某种程度的互补。这佯,既促进了学生对教师所讲授内容的学习,加深了对所学内容的理解和记忆,又促进了一系列附带内容的学习

综上所述,要大面积提高物理教学质量,全面提高人的素质,真正实现由应试教育向素质教育的转化,就必须在物理教学中加大实验教学的力度。

参考文献

物理实验教学篇(6)

[文献标识码]A[文章编号]1002-5308(2000)03—0012-04[中图分类号G633.7

为切实推行素质教育、全面提高学生素质。自1997年8月开始我们诸城市西郊学校物理教研组全体物理教师和实验员在学校领导的大力支持和各级教研室的指导下,在九七届初二学生中开展了周期为两年,以“加强学生实验教学,培养学生物理实验素养和能力”为课题,以有效落实“在初中物理教学中实施素质教育”为目标的教学改革实验,并取得了十分显著的效果。现将经过第一个实验周期不断探索、不断改进和完善后的教改实验过程和实验对全面提高学生素质的作用作——总结,与大家共同探讨。

一、实验课题的提出和实验目的

素质教育具有自主性、全体性、全面性、创造性和发展性等特征。要切实推行素质教育,就必须根据学科特点,找准素质教育的要求与各学科特性的接榫点。物理学是一门以实验为基础的学科,物理实验在培养学生能力、提高学生素质方面具有其它任何手段不可替代的作用。故提高初中学生的实验能力,是培养学生自己学习,自己思考、判断,更好地解决问题的能力和素质的关键。通过对我国现行教材(93年人教版)和发达国家物理教材对比不难看出,我国在重视“实验教学”,特别是“学生实验教学”方面远落后于发达国家。如西德初中物理教材(塞尔肖夫·乌劳贝尔著)中实验次数(演示实验+学生实验)为344个,是我国(138个)的2.5倍;尤其是学生实验,西德(296个)是我国(19个)的16倍;我国的演示实验(119个)是西德(49个)的2.5倍。从我国的总体教学现状看,为了使学生在考试中取得一个高分数,教师更是重理论轻实验。这样势必对培养学生学习物理的科学态度和良好习惯,提高学生理解能力和素质方面都会带来很大的负面效应。对他们以后的学习和工作中的自我发展更是危害无穷。因此,“加大物理实验的力度,尤其是增加学生实验的时间和次数,把学生实验作为创造物理情境,探索物理问题的主要手段”是在初中物理教学中实施素质教育的必由和科学之路。鉴于此,我校确立了“加强学生实验教学、培养学生物理实验素养和能力”的教改课题。实验的主旨是探索一条“在现行教材编制体系基础上,创造条件尽可能将演示实验和课后小实验变为学生实验或学生随堂实验,变以演示实验为中心为以学生实验为中心,尽可能多的为学生提供动手、动脑的机会,从而真正突出物理学科特点。以学生实验为主线,创造物理情境,激趣设疑,引导学生准确观察、动手操作、深入思考,使学生的知识和能力得以同步增长,综合素质得以全面提高的新途径。

二、推行实验需要的物质条件和配套措施

1.实验仪器的配备

根据我校实际情况,一方面由学校筹集资金将教材中演示实验或小实验中涉及的实验器材或学具尽最大能力象配备教材中规定的学生实验器材那样配齐、配足;另一方面,对一些能自己制作的器材,由教师或发动学生及学生家长动手制作齐备。为实验的开展奠定坚实的物质基础。

2.实现两个转变

(1)改变实验室的管理方式

把原来必须由任课教师定时、统一组织到实验室做指定学生实验的封闭式管理变为由任课教师集中组织或学生自己向实验员申请随时到实验室进行实验的开放式管理。

(2)改变和增加实验员的职能

学校聘请和安排有丰富教学经验的物理教师担任实验员。把实验员原来只负责管理实验仪器和准备实验的职能变为除管理仪器和准备实验外,还要负责管理和指导利用课外时间到实验室进行实验的学生的实验操作情况。

(3)根据初中学生好奇心强,自制力差,还没有养成良好的观察、操作等实验习惯,经常出现实验纪律混乱、容易损坏实验仪器的情况。在推行教改实验前制定出严格、完备的实验室制度和实验仪器损坏赔偿制度,以保证实验改革的顺利实施。

三、教改实施过程

1.宣传、发动阶段

改变原来一切以“应试”为中心,不重视初中物理绪论课教学的传统教学方法。首先通过绪论课教学,使学生正确认识物理学科特点、学习和研究物理学的方法及意义,并能初步了解初中阶段物理学研究的主要内容。然后组织学生参观物理实验室,有目的、有计划的向学生介绍或演示部分有代表性且能激发学生兴趣的实验仪器、学具的作用和使用方法。从而激发起学生对物理学习的兴趣、求知欲和求成欲;并使学生进一步认识到物理实验在学习和研究物理学中的作用。在此基础上,任课教师向学生宣布这次教改实验的计划、措施和意义以及学校制定的实验室制度和仪器损坏赔偿制度;并由学校专门组织实验班学生家长召开“物理实验知识专题讲座”报告会。让学生和家长都能充分了解学生实验在物理教学和培养学生能力、提高学生素质中的作用以及在这批学生中推行该教改实验的意义和配套措施。以取得学生及家长的积极配合和支持,从而保证实验的顺利实施。

2.具体操作过程

第一步:根据著名教育学家沙塔洛夫提出的“理论知识起指导作用”的原则。首先由教师在讲授每章(或单元)前精心设计和编制出该部分内容的“信息纲要图表”——主要是把准备讲授内容中涉及的实验及所用器材(包括学生能自己准备的随堂实验或小实验器材)、需要观察的现象(或记录的数据)以及引导学生通过实验归纳、总结物理概念或规律的问题;本章(或单元)要求掌握的知识点及各知识点之间的联系等内容提纲攀领、简明扼要地表示出来,给学生提供依靠点。然后指导学生以“信息纲要图表”为引导用1-2节课时间自己阅读本章(或单元)教材,使学生初步了解这一章(或单元)涉及的实验及所用器材,要求掌握和知识点和知识结构总体框架。

第二步:在学生对将要学习章节(或单元)内容从总体上初步了解的基础上,任课教师和实验员要做好实验前的一切准备工作。如把这部分内容中用到的实验器材在检查无故障后到实验室内的专用仪器橱中;任课教师组织学生到实验室以实物为例为学生讲授各种仪器的用途使用方法和使用注意事项等效任课教师组织学生到实验室分组轮流操作各个实验(主要指由演示实验转变成的学生实验)。在实验过程中放手让学生根据预习和“住处纲要图表”提供的信息自己确定所要操作实验的顺序,自己选择实验仪器自己设计实验方案并按实验要求独立操作实验和记录观察到的实验现象(或数据)。最后由教师引导学生对实验数据和实验误差进行分析处理,并由学生自己通过讨论初步设计完成每个实验的实验报告。

第三步:在学生初步完成实验报告的基础上,教师再根据指导学生实验和检查实验报告获得的反馈信息,以学生通过实验获得的事实性实验依据(实验报告)为线索,引导学生学习新知识。并要求教师在授课过程中对刻度尺、天平、量热器等测量仪器的使用方法、操作规范要求高的实验和电学部分中电路图的连接、仪表的使用、电路故障的排队等复杂实验在讲授新课过程中高标准、严格规范地为学生演示一遍,把实验中应注意的事项给学生强调清楚,为学生课的演示实验,可以变为随堂实验,选择适当时机穿插在讲授新课过程中指导学生操作完成。并鼓励学生开展小制作、小创造、小发明和撰写小论文等活动。这样才能真正使学生在学习过程中通过实验创设问题情境;通过对实验的操作、观察和思维来发现问题。在教师的指导下讨论、修正自己的认识、取得共识、进而得出正确的结论并加以应用。

第四步:在讲授完一章(或单元)的内容后,再引导和发动学生利用课外活动、科技活动或自习课等外时间在规定期限内随时向实验员申请到实验室,在实验员的指导和监督下,严格按实验要求,重新规范操作一遍由演示实验变成的学生实验,并把授课前完成的每一个实验报告作以修正和补充。这样不仅能使学生在实验过程中通过积极动手、动脑、获得直接经验,更有助于学生对已掌握的物理知识的巩固、深化和应用。

四、教改实验的特点和作用

1.通过改变实验室管理方式和传统授课模式,改变了原来做演示实验和分组实验时完全由教师操作或只有极少数学生能操作实验,大多数甚至是全体学生只能看实验的教学状况,给每个学生都提供了自己动手操作实验的机会。这样必然使学生自然而然地产生一种“自主、平等、进而主动”的心理作用;再加上物理实验本身都有较强的趣味性和探索性。故对激发每个学生对物理学习的兴趣,培养学生主动参与,积极探索的精神和训练培养学生动手做、动脑想的习惯和能力都会产生极其重要的作用。

2.在这次实验改革中注重了学生预习五一节的教学。通过教师精心设计的“信息纲要图表”指导学生预习,为学生的实验过程和新知识的学习过程做好知识储备。这样对培养学生独立思考、自我探究的习惯和自学能力、自我发展能力都大有裨益。

3.通过这次实验教学改革,给学生提供了充足的实验操作练习时间,并且使教师在实验过程中能放手让学生独立操作完成每一个实验和指导学生独立设计完成每一个实验报告。从而使学生对实验原理的理解能力、对实验仪器的选择能力、对实验现象的观察能力、对实验数据和实验误差的分析处理能力以及学生在实验中灵活运用所学物理知识解决实际问题和创新实验的能力都得以长足发展。

通过这次实验教学改革,使教师改变了传统的教学方法。在教学过程中注重充分利用学生通过实验创设的物理情境和获得的事实性实验依据为引导,启发学生在对实验过程中获得的大量直觉表象进行分析、综合、比较和概括等思维活动中掌握物理概念或规律的实用,并加以应用。这样对培养学生以实验为基础来学习和研究物理学的科学态度,在问题解决及探究中的自主性和有创造性的吸收知识的良好学习素养,掌握物理学习的科学方法都会产生传统教学方法不可比拟的作用。

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物理实验教学篇(7)

物理学是一门以实验为基础的自然科学。在中学阶段的物理教学中,实验教学是一个重要的组成部分。因此在物理教学中,教师应该设计一些相关的物理实验进行物理教学,以培养学生对物理的兴趣和分析归纳能力。实验的趣味性可以激发学生学习物理的兴趣,实验的直观性可以加深学生对物理概念和规律的记忆;实验的导向性可以启发学生主动思维;实验的可信性可以强化学生对概念和规律的正确认识。物理课程标准明确指出:“中学物理教学要以观察和实验为基础;学生应初步具备实验能力。”观察现象、进行演示实验和学生实验,能够使学生对物理事实产生明确的认识,是理解物理概念和规律的认识,这是理解物理概念和规律的必要基础,观察和动手实验对培养学生的各种实验能力、实事求是的科学态度、引起学生兴趣有不可替代的作用。实验教学能使学生有效地掌握物理基础知识,使他们逐步取得探索物理世界的主动权,为今后系统的学习现代科学技术的生产技能做好铺垫;有助于培养学生手脑并用的能力;可以在一定程度上模拟为科学研究的过程缩影,让学生主动地探索物理规律,学习探究方法,培养严谨的科学态度,因此,以科学的方法进行实验教学对全面提高学生的科学素养是非常必要的。

一、让学生常到实验室中进行实验

定期让学生到实验室进行实验,实验内容是物理实验的基础内容,实验前做好预习工作,写好预习报告,了解实验目的,理解实验原理。教师依据实验的难度进行详细的或者简单的讲解,实验仪器的使用作为讲解的重要方面,分组进行实验,做好指导工作,培养学生的观察能力和归纳能力,观察实验结果,讨论得出实验结论,这样学生在中学阶段就可以接触到物理实验仪器,掌握仪器的使用方法,培养学生的动手能力。如果学生时间充裕,在学生有了一定的基础后,学校可开展兴趣小实验,布置小实验课题,让学生根据自己的喜好选择实验题目,依据所学的知识设计实验制作作品,这样可以调动学生的思维能力,让学生亲自体会物理实验的乐趣。

二、抓好课堂内的演示实验教学

首先寓实验课改革于趣味之中。实验教学能否达到最优目的,系统各部分能否协调运转,关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生的兴趣。如果学生对实验感到乏味,那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径、多种形式综合进行。如在演示水的不善于传热的实验时,把事先准备好的小鱼放到试管底部,然后在试管上部加热使水沸腾时,鱼却在管底没有什么异样。学生感到十分惊奇,从而引起学生的兴趣,提高学生学习知识的积极性。

其次利用投影技术,增强演示实验效果。演示实验,就是教师利用实验器材、仪表向学生做表演示范实验,或创设必要条件,将自然现象及其变化规律等再现出来。这是物理教学中将理论与实际相结合的重要方法,是提高学生学习兴趣、启发学生积极思维的重要手段,是认识事物规律的起点,也是物理实验教学中的一个重要组成部分。学生通过观察演示实验,思考总结,从而找出规律性的东西,得出正确结论。但是,有的演示实验现象细微,且由于条件的限制,教师只能在讲桌上进行演示。后排学生看不清楚实验现象,这就增加了学生理解的难度,直接影响教学效果。利用投影器将演示现象放大,使其在银幕上清晰地显示出来。这样既有利于学生观察思考,又有利于缩短观察时间,从而增强演示实验的效果。例如:“磁场”这一节课时,磁场的概念比较抽象,条形磁铁、U形磁铁、同名磁极之间和异名磁极之间的磁感线分布形状各不相同。传统的演示方法一般是:将玻璃板放在磁铁上面,将铁屑均匀地撒在玻璃板上,轻轻敲动玻璃板,使铁屑在磁场的作用下形成平面的磁感线分布图形。因平面放置,学生看不清楚,教师只好端着玻璃板走到讲台下,让一部分学生看看,这样既浪费时间,又有许多学生看不清楚。利用投影技术,则完全可以改变这一局面。将课本上所讲的几种演示情况投影到银幕上,使全班学生都清晰地看到各种情况的磁感线分布。这样就加深了学生对“磁场”的认识,使抽象的问题容易理解。

三、利用投影技术,增强演示实验效果

演示实验,就是教师利用实验器材、仪表向学生做表演示范实验,或创设必要条件将自然现象及其变化规律等再现出来。这是物理教学中将理论与实际相结合的重要方法,是提高学生学习兴趣、启发学生积极思维的重要手段,是认识事物规律的起点,也是物理实验教学中的一个重要组成部分。学生通过观察演示实验,思考总结,从而找出规律性的东西,得出正确结论。但是,有的演示实验观察目标不明确,现象细微,且由于条件的限制,教师只能在讲桌上进行演示。后排学生看不清楚实验现象,这就增加了学生理解的难度,直接影响教学效果。

四、以学生实验为主要内容,培养学生实事求是的学风

物理实验教学篇(8)

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)17-0003-01

1、教学方法

1.1 单独设置实验课且进行独立评分

传统的植物生理学实验课与理论课为一门课,实验课成绩占总成绩的30%,且考核方式大多为笔试,试题中涉及实验内容的很少,甚至有的试题中不涉及实验内容,教师根据学生平时表现给分。这就形成了教师和学生重理论、轻实验的观念。将实验课设置为一门独立的课后,教师改变了过去那种认为自己只是带带实验,学生对本门课程学得如何及成绩怎样主要与理论课教学有关,从而有了强烈的、明确的责任感,学生也比过去更重视实验课,学习的自觉性和积极性大大提高。

1.2 实验内容

师范院校普遍使用的植物生理学实验教材是类似张志良主编的《植物生理学实验指导》。本教材共包括91个实验项目,而植物生理学实验的课时安排大多为60学时,因此在有限的计划学时内完成全部实验项目是根本不可能的。这就要求教师在掌握植物生理学教学大纲的前提下,认真分析《植物生理学》和《植物生理学实验指导》教材,选择合适的实验项目,同时增设一些探索性或研究性实验项目。这样学生除能通过实验指导上的验证性实验获得基本实验技能和技术外,还可通过研究性实验充分发展其科学探究和实践能力。具体的实验内容及课时安排如下:植物组织渗透势的测定(2学时);植物组织水势的测定(2学时);钾离子对气孔开度的影响(2学时);植物灰分常量元素分析(3学时);植物组织可挥发性元素的鉴别(2学时);植物的元素缺乏症(溶液培养,3学时);硝酸还原酶活性的测定(3学时);真核生物钙调素的酶联免疫测定法(4学时);叶绿体色素的提取、分离及其性质(2学时);叶绿素a和b含量的测定(2学时);植物光合强度的测定(3学时);吲哚乙酸的生物鉴定(3学时);吲哚乙酸氧化酶活性的测定(3学时);赤霉素对a一淀粉酶的诱导彤成(2学时);脱落酸的放射免测测定(3学时);种子发芽率的快速测定(3学时);植物组织培养(6学时);研究性实验:植物光周期诱导的实验设计和观察(6学时);设计实验,观察某种植物激素对生长发育的影响(6学时)。

1.3 实验过程

长期以来,由于植物生理实验课时少、内容多,实验一般是在教师和实验员准备就绪的条件下,学生进行实验的具体操作。这种做法常常使学生对实验内容是知其然而不知其所以然:为了消除上述现象,我们从以下几个环节加以改革。

1.3.1 预习。要求学生在具体进行实验前,认真预习实验内容,查阅有关资料,设计实验过程,并写出预习报告(包括实验原理、方法步骤、预期结果等),充分发挥学生的自主性和创造性。

1.3.2 准备实验。植物生理学的许多实验需准备大量的药品、试剂和器材等。这一过程可由学生在教师的指导下完成。这不仅消除了学生一贯依赖教师的心理,而且增加了实际操作锻炼的机会,还可使学生了解实验室工作的一般程序及培养他们吃苦耐劳的优良品质。

1.3.3讲授。教师在实验课的教学过程中,要改变以往单一的讲解方式,将启发、提问、讨论等有机地运用于讲授过程中。如对实验的注意事项,不是将其“和盘托出”地告诉学生,而是从实验原理及试剂的特性或所测指标的特殊性启发学生理解进而得出实验应该注意的问题。又如在教学中有许多实验均涉及到标准曲线的制作,而是否能透彻理解标准曲线的制作过程及其浓度与吸光值的正确对应关系对得出正确的实验结果和结论至关重要,我们运用设疑一回答一分析相互交替进行的方式讲授后,使得知识易于被学生接受和掌握。

1.3.4实验操作。实验操作是实验成败的关键,为了保证实验的成功,必须及时纠正学生不规范的操作,使学生正确熟练地掌握各种常规技术。研究性实验的具体操怍是由学生独立完成或在教师的指导下完成,因此教师要了解学生实验的进展情况,及时解决学生在实验操怍方面遇到的困难,提高学生进行独立科学工作的能力,为以后进一步的学习和工作打下良好的基础。

1.3.5 实验结果的分析和结论。这是实验全过程的最后阶段,也是学生从感性认识上升到理性认识的阶段,通过实验的操作、观察和记录,学生获得了大量感性信息,然后经过分析和讨论,最后得出结论。在这一环节中,让学生自己得出结论是非常重要的:这样既引起了学生对实验课的高度重视,又培养了学生分析问题和解决问题的能力。

2、教学考核与成绩评定

2.1 考核的内容

实验课的考核应着重考查学生对基本实验知识和技能的掌握程度,加强对学生实验能力的考查。考核的内容主要包括有:

2.1.1实验原理的表述:要求学生能运用已掌握的知识,阐明实验的理论依据,实验方法设计原理等。

2.1.2 实验步骤的设计:要求学生会设计实验步骤,其编排要科学有序。

2.1.3 实验操作的熟练程度:要求学生的操作要规范熟练,观察现象要科学,实验记录要正确等。

2.1.4实验结果的分析:要求学生能从观察到的现象、结果中导出正确的结论。

2.2考核的方式

2.2.1 面试:教师编好若干有关实验操作的试题,并提供实验所需的仪器设备,材料用具、由学生抽签进行考核。主要考查掌生的实际动手能力,对常规实验技术的掌握程度及对实验的关键性操作的领悟程度。

2.2.2 笔试:由教师将考核的内容编成试题,组成书面试卷,由学生进行笔答。笔试既可以考查学生对本门课基本理论知识掌握的程度,又可反映出学生的语言表达能力和运用知识的能力。

2.2.3 考查:即经常进行的检查。考查的内容很多,如每次的实验报告,课堂提问,讨论课发言,上课态度,值日情况等。

2.3评定方法:为了使实验成绩较客观真实地反映学生对实验课教学内容学习掌握的情况,采用如下评定方法:以百分制记分法,其中面试占总成绩的40%,笔试占40%,考查占20%。

物理实验教学篇(9)

【关键词】

大学物理;实验教学;存在问题;解决措施

1大学物理实验教学发展现状概述

大学物理实验教学是大学物理教学的重要内容之一,对于学生学习物理知识来讲十分重要。在整个物理教学发展过程来看,实验教学是十分有效的教学方法,在此实验教学发展的过程中受到了师生的一致好评,取得了不错的成绩。在新的时期教育不断发展,课程改革不断深入的背景下,物理实验教学也发生了巨大的变化,受到课改的深刻影响。其中在物理实验教学的过程中出现了一系列新的教学理念和教学方法,使整个大学物理实验教学的面貌焕然一新,同时一些新的教学设备的使用也使得物理实验教学的质量和效率不断提高。在新的时期教学发展迅速的过程中,大学物理实验教学在具体的实践过程中仍然存在不少的问题,比如说学生参与实验的积极性和主动性不高,学生的主人翁地位得不到充分保障;教师在引导教学的过程中效率不高等等都制约了新时期大学物理实验教学质量和效率的提高。

2大学物理实验教学取得的成就分析

新时期大学物理实验教学在其发展过程中受到教育发展所带来的影响,整个大学物理实验教学的质量和效率较之前都有明显的提高。在经过仔细调查,认真研究之后,我对大学物理实验教学所得成就作如下分析:

2.1教学理念和方法得到更新

教学过程需要有教学理念和教学方法的指导,在大学物理实验教学的过程中也是如此。在新的时期教育不断发展,课程改革不断深入的背景下,大学物理实验教学过程中出现了大量新的教学理念和教学方法。其中最为有效、应用范围最广的应该是师生角色的相互转变、合作教学方法。教师从教学的主导转变为教学的引导者,学生转变为课堂的主人,在教学过程中发挥主体作用。同时在大学物理实验教学的过程中,合作学习法的使用,使学生之间相互联系,共同分享思维,促进了思维的交流和碰撞,使得整个教学的面貌焕然一新。

2.2教学与科技联系日益密切

21世纪是科技发展的时代,科技与社会生活联系日益密切。在大学物理实验教学中也是如此,大量科技产品在教学过程中的使用,使得整个大学物理教学变得十分方便、简洁,充满时代特色。在我们对大学物理实验教学的过程中进行分析之后发现,多媒体信息技术的使用,使大学物理教学的效率和质量得到提高,整个教学过程中,学生的积极性和主动性得到提高,而且教师的个人素质得到不断提高,整个教学焕然一新,教学取得了巨大的成就。

2.3师生共同取得了巨大进步

在新的时期大学物理实验教学的发展迎来了机遇,同时也面临着巨大的挑战。在实践中教师和学生之间彼此共同合作,相互联系,迎接挑战,把握机遇。教师的个人专业素质不断提高,给学生提供了更高质量的引导。同时学生参与学习的兴趣得到激发,积极主动的参与到教学之中,学习方法变得高效便捷。从而教师和学生都取得了巨大的进步。

3新时期大学物理实验教学存在问题

在新的时期大学物理实验教学取得重大成就的背景下,我们发现在具体的实践教学中仍然存在一些问题值得引起我们高度关注。在调查分析之后发现其中存在的问题主要表现在以下几个方面:

3.1新理念新方法的使用受到阻碍

在新的时期虽然新的教学理念和教学方法盛行,给整个教学带来巨大的变化,但是在具体的实践中我们发现新理念和新方法受到了巨大的阻碍。大学物理实验教学发展历史悠久,传统教学理念和教学方法根深蒂固,在整个教学的过程中我们发现新时期出现的新方法和新理念并没有完全发挥作用。比如说教师和学生之间的角色转换存在问题,教师在新时期仍然处于主导地位,学生依然在被动的接受教育,教师没有发挥引导作用,学生的主体地位没有得到尊重,制约了整个大学物理实验教学质量和效率的提高。

3.2教师个人综合素质不过关

教师是教学活动的主要参与者,从古到今,教师在教学过程中扮演的角色不可替代,发挥的作用不容忽略。在整个教学发展的过程中我们发现新时期教学给教师提出了更高水平的要求。新教学理念和教学方法,以及新教学设备的出现和使用,都要求教师有较高的综合素质来满足实践需要,但是在我们调查分析中发现,教师的综合素质不达标,导致教学理念和方法以及教学设备的作用得不到最大化发挥,制约了新时期大学物理实验教学质量和效率的提高。

4新时期提高大学物理实验教学质量和效率的具体措施

新时期大学物理实验教学存在的问题要在实践中不断找到解决问题的措施,促使其不断完善。在调查分析之后我认为可以从以下几个方面入手思考:

4.1加大宣传力度,扫清思想障碍

充分利用新时期的媒体优势,广泛利用学校广播,黑板等宣传手段,对新时期出现的新理念和新方法进行广泛全面的宣传,促使教师和学生对新时期的新理念和新方法有全新的认识,从思想上提高重视程度,从而不断为教学质量和效率的提高提供源源不断的智力支持和方向保证。此外通过对新时期新内容的宣传,可以有效的扫清传统理念的阻碍,为新理念和新方法的使用打下基础。

4.2改善培训质量,提高教师素质

教师在新时期教学中发挥的作用十分关键。要从教师入手,积极开展多种形式的培训活动,促使教师专业素质得到不断更新,不断提高教师的个人专业素养,同时鼓励教师广泛学习,不断扩展自身知识层面,不断提高个人综合素质,以此来满足教学发展的新要求。同时教师要树立新的教学理念,与学生建立新型的师生关系,促使教师和学生之间相互联系,实现双赢、

5小结

新时期大学物理实验教学要紧握时代脉搏,积极使用新时期出现的新思想新理念,不断促使教学的自我完善和自我发展。在教学的过程中从思想角度入手,全面提高重视程度,促使教师和学生端正学习态度,积极投身教学实践,促进教师个人综合素质的提高,以此来适应教学发展的新要求。从而促使大学物理实验教学的质量和质量不断提高。

作者:李忠 单位:长春理工大学光电信息学院

【参考文献】

[1]李青山,杨庆祥,张士良,于金库,王明智.高分子专业实验教学改革与思维创新能力培养研究[J].高分子通报,2008年12期.

[2]周新贵,白书欣.改进高校材料专业实验教学的思考与建议[J].实验技术与管理,2011年06期.

[3]潘清林,黄继武,徐国富,曹中一.材料科学与工程实验教学中心的改革与实践[J].实验室研究与探索,2009年01期.

物理实验教学篇(10)

中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2013)12-0248-01

物理是一门实践性和实验性很强的自然学科,它是以实验为基础的科学,学生在学习和掌握这门知识的过程中必然服从人类认识的一般规律,由实践到理论再到实践。因此在中学物理教学过程中物理实验课有着举足轻重的作用。

1.激发学生的学习兴趣

兴趣,是人类认识客观世界的一种心理倾向,是一个人获得知识、开阔视野、推动学生学习的一种强劲的内部驱动力。如上"闭合电路的欧姆定律"一节时,我设计了如图所示电路的示教板,在实际测得的两电源的电动势E1=3V和E2=9V后,我让学生猜测:将电键S分别置于"1"和"2"位置,使两电源依次与这个额定电压为3V的小灯泡形成闭合回路,会出现什么现象呢?根据生活经验,大部分学生认为置"2"时小灯泡将被烧毁,或即便不烧毁,亮度也一定比置"1"时更亮。但演示结果却刚好相反。如何解释这一现象呢?学生积极思考,热烈讨论。我就不失时机地引导学生总结得出:回路中的电流大小不仅与灯泡本身的电阻和电源的电动势有关,还与电源的内阻有密切的关系,当电源E2的内阻很大时,即使E2增大了,回路中的电流也会变小,从而为导出I= 作好了铺垫,这样的教学激发了学生强烈的求知欲,使其积极、主动、自然地投入到探索电路规律的学习中。在课堂教学中,教师一定要充分利用课本的演示实验、分组实验和课后小实验,根据具体情况增添或更新实验方案,以激发学生对科学的兴趣。

2.抓好课堂内的实验教学

实验教学能否达到最优目的,系统各部分能否协调运转,关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生较大的兴趣。如果学生对实验感到乏味,那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径,多种形式综合进行。物理学科是一门实验科学,我们把中学物理的42个学生实验,700多个演示实验,逐一研究,在揭示物理规律的原则下,每一个实验都做一些趣味性改进。如在演示水的不善于传热的实验时,把事先准备好的小鱼放到试管底部,然后在试管上部加热使水沸腾时,鱼却在管底没有什么异样。学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣,增添了学生学习知识的积极性。为了充分发挥学生的主体作用,在演示实验时,我们吸收少数学生参加演示实验,为做学生实验时培养了一批骨干。这样在演示实验时,同学们观察十分认真,收到良好的效果。

3.以学生实验为主要内容

通过演示实验调动了学生的积极性,同学们跃跃欲试,但由于课堂时间限制只能吸收少数参加。在这种情况下,学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课本上的学生实验外,还通过制做教具、学具,把许多演示实验也改成学生实验,给学生提供了自己动手动脑的机会。如演示浮力的大小,电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中,我们除了要求学生用科学的态度做好实验外,更重要的是要求学生写出实验报告,这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,正确理解原理,明确实验目的,认真设计步骤,详细记录数据,分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后,要求学生认真讨论,分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一 种严肃认真,一丝不苟的学风。

4.边学边实验教学

边学边实验教学是融知识学习和实验操作为一体的课堂教学过程,能够大大地提高课堂教学效率。其主要原理为:

调动学生的学习积极性在课堂教学中,通过动手、动脑、讨论、讲述、小结,教师肯定和赞扬学生的认知情况以及学生之间的相互评议,使学生及时认识自己的学习成绩和学习能力,极大地鼓舞和调动了学生的学习积极性,尤其增强了基础较差的学生的学习信心,激发了直接学习动机。高思维密度的课堂教学能促进全体学生智力发展。边学边实验教学能促使学生在一堂课上有较长的有意注意时间,并能积极、主动、充分地开展思维活动。实验结果表明,在课堂教学中,采用边学边实验和问题讨论等方法,让学生通过动脑、动手、动笔、动口进行学习,使各种感官受到刺激,能够改变大脑的兴奋点,延长学生的有意注意时间,并促使大脑对各种感官传输的信息进行综合分析,形成概念。因此,边学边实验教学的课堂思维密度是比较高的。我们曾以 "物理课上最容易引起自觉学习的事"为题向学生作过多次调查,结果表明,正是我们主张采用的问题讨论、边学边实验、表扬激励等方法最容易引起学生的自觉学习。边学边实验教学提供了较大的知识信息,使学生获得较多的知识。边学边实验教学在课堂教学中能给学生较大的知识信息,使学生获得较多的知识。

5.培养学生科学的思维方法

科学的思维方法是科学素质的核心。在教学中,根据学生实际情况设计富有启发性实验方案,进行巧妙的设疑,是启发学生积极思考,培养科学思维的重要手段。例如在学习"自由落体运动"时,"重的物体下落快"的错误生活经验干扰着学习科学的认识,为了突破物体下落快慢与所受重力无关这一难点,我设计了如下的系列实验:(1)铁片与等面积纸片同时下落,观察到"重的物体下落快"的现象,引出学生原有的错误观点。(2)取二张相同的纸,剪去其中一张的部分并揉成团再同时释放,观察到"轻的纸团下落快"的现象。通过强烈对比,促使学生积极地思考。(3)让等重的纸片和纸团下落,观察到"等重的物体下落快慢不同"的现象。使学生跳出物体下落快慢与重力相关的思维怪圈,去分析空气阻力的影响。通过对空气阻力的分析,使学生意识到空气阻力的影响使得落体现象复杂多变。从而启发学生:研究落体现象应从简单着手,忽略空气阻力的影响。(4)钱毛管实验。使学生建立"忽略空气阻力的影响,同一地点物体下落快慢相同"的观点。这样从实验(1)引出错误;实验(2)提出问题、激发兴趣;到实验(3)进行铺垫,帮助分析;实验(4)解决矛盾,得出结论。教师边演示,边启发,学生边观察,边思考,充分调动了学生的积极性,强化了科学思维方法的培养,提高了科学思维的水平。

物理实验教学篇(11)

1.1虚拟仪器素材库建立

采用动画、三维软件等手段,对大学物理实验中用到的实验仪器和元器件进行虚拟化,建立大学物理实验仪器素材库,方便实验过程的模拟和动画制作。素材库既要体现物理仪器的基本物理特征,还要新颖别致,容易激发学生学习兴趣。例如,在大学物理长度测量的实验中,游标卡尺和螺旋测微器是学生必用的长度测量仪器,而在实际实验过程中,由于学生操作不当,极易损坏仪器。若学生结合虚拟素材提前预习仪器使用规则,则可以增加学生对仪器的感性认识,大大降低仪器的损坏率。

1.2虚拟实验过程控制

结合实验原理和实验步骤,利用虚拟仪器模拟实际实验过程,可以使学生在实验前更深入地理解实验原理,在熟悉实验步骤的基础上完成实际实验操作过程。虚拟实验平台要在物理实验教师和计算机专业教师共同配合下制作,充分融合物理学和计算机技术的特长,利用软件和仪器素材制作三维动画,并配以原理和步骤的解说,让学生犹如身临其境,既感兴趣又长知识。特别是对于抽象的电场、磁场、光线传输等不能直观观察到的物理实验,采用虚拟实验更具感官上的优势。同时,虚拟实验具有重放功能,对于较难理解的实验原理或者一闪而过的实验现象,利用重放功能实现现场再现,便于学生更好的理解和掌握实验。例如,在验证动量守恒定律的实验中,通过设置不同参数,利用虚拟素材模拟三种不同碰撞状态,可以使学生形象观察到完全弹性、非完全弹性和完全非弹性碰撞的过程,加深对碰撞中动量和动能的理解,做到课本知识的简单化。

1.3虚拟实验室网络化

信息化和网络化是现代社会发展的必然趋势,影响着社会生活的各个方面,在大学物理实验教学领域,信息化和网络化也可以大有作为。如果将大学物理实验虚拟化后,形成分离的实验模块,学生下载实验模块到手机或电脑,实验预习将变得更简单有趣,有效激发学生学习兴趣。虚拟实验室可以实现网络共享,学生进行远程实验,在网上了解实验仪器和实验过程,节约实验时间,提高实验效率。另外,远程实验室有效利用学生的手机、电脑等硬件资源,使得手机等电子产品不再仅是通话、娱乐的工具,减少学生对手机聊天、视频、游戏等不良因素的依赖,使学生的精力专注于课程学习。网络化的实验室24h对学生开放,不再受到实体实验室开放时间的限制,网络平台链接实验原理、仪器使用说明以及相关阅读材料,没有时空约束,更适合大学生随时关注实验动态,以便轻松愉快地进行实验教学。教师可以将实验中的注意事项公布在网络平台上,供学生预习时参考,一方面提醒学生在将要进行的实验中需要注意的问题;另一方面可以减少教师在实验中的工作量,提高实验室的利用效率。

2实验综合管理系统开发

实验室管理是一项复杂的工程,包括仪器设备、教学安排、实验教师和学生管理等多个方面,随着高校管理变革的逐步推进,实验室建设进一步规范化和复杂化,高校实验室管理工作也变得更加繁重,于是实验室信息化建设越来越受到高校的重视。开发实验综合管理系统,可以有效管理仪器设备和实验人员,最优化利用现有实验资源,在教师实验安排和学生选课、作用提交等方面优化实验过程。

2.1实验资源管理系统

大学物理实验室包含了力、热、声、光、电等众多实验内容,仪器设备和实验耗材繁多,并且实验室要向学校所有理工科学生开放,所以,需要及时掌握仪器运行状态,制定行之有效的仪器使用和管理制度。对仪器借用、损坏、维修等事项实行网上登记,实验教师可以实时跟踪仪器情况,以便对课程安排做出调整。不同实验室的通用仪器,如示波器、万用表、稳压电源等,执行严格的借用登记记录,可以减少仪器的重复购置,节约实验经费。在实验教学方面,教务人员通过信息系统设置实验场所、实验时间和开课教师,实验教师登陆自己的账号,可以方便地查询上课时间、地点及学生人数,并可以在线提出实验中需要注意的问题,供学生预习时回答。根据学生登陆虚拟实验平台的时间和回答问题情况,大致了解学生对实验的预习和熟悉程度,实验结束后,教师可以设置复习题,考查学生实验实践能力。

2.2学生网上选课系统

普通高等院校理工科学生众多,需要进行的大学物理实验也越来越丰富和接近科学前沿,在实验课程多元化和复杂化的情况下,建立一个方便快捷和符合学分管理制度的选课平台和应用系统就尤为重要。特别是学校规模的不断扩大,专业、班级、学生的数量急剧增加,有关学生选课的各种信息量也成倍增长,而目前许多高校的学生选课管理仍停留在复杂的人工操作上,重复工作较多,工作量大,效率低,因此,迫切需要开发基于互联网的选课信息管理系统来提高管理工作的效率。在网络实验平台下,学生不再有固定的实验课程表,可以根据自己的兴趣和时间,提前一周在网上选定想做的实验,实验个数达到一定程度即可得到大学物理实验课程学分。选课系统摒弃一刀切式的实验安排,充分考虑到学生的特长和爱好,定制个性化的实验菜单。学生可用选课系统及时、准确地查询和修改选课情况,使选课工作规范化、程序化,避免选课管理的随意性,同时实现网上提交预习报告和实验报告,在线与教师交流实验感受,或对实验过程和实验平台提出改进意见。

2.3开放创新实验室系统

大学物理实验教学除了验证物理定律和培养学生实践能力之外,还担负着培养学生创新能力的重任。实验室信息化管理使得师资和仪器等资源合理配置、高效利用,在此基础上,可以建立开放式大学生创新实验室,支持学生充分利用课余时间积极参加科研创新实践。创新实验室实行全天候开放,主要以学生自我管理为主,实验教师辅助监管,使大学物理实验室成为锻炼学生实验和创新技能的最佳场所。开放创新实验室利用信息化手段进行管理,可以充分发挥大学物理实验室的作用。

3网络虚拟实验室评价指标

网络虚拟实验室的建设,是为了更好的服务于大学物理实体实验室,使大学物理实验教学的各个环节效能最大化,简化教师和学生的预习和作业过程,优化学生动手操作流程,保证学生的实践能力在实验过程中大幅提高。然而,虚拟实验室不可能完全替代实体实验室,需要建立评价网络虚拟实验室的技术指标。

3.1虚拟实验室的可靠性和实用性

虚拟实验室依赖于计算机软、硬件的协同运行,对服务器等设备的定期维护和更新是至关重要的,它是虚拟实验室可靠工作的硬件保障。在软件方面,必须专人负责实验过程控制软件的开发和升级。另外,在网络建设方面,要充分考虑服务器的稳定性和访问速度等问题,只有软硬件和网络协调工作,才能实现虚拟实验室的可靠运转。虚拟实验室不应成为虚无缥缈的概念,实用性是其重要的评价指标。虚拟实验室的建立需要解决仪器配置、师资紧张等实体实验室存在的问题,所以,虚拟实验室必须具备实用性,弥补实体实验室的不足,更好的服务于大学物理实验教学,在学生学习和教师教授之间搭建桥梁,方便大学物理实验教学的各个环节。

3.2虚拟实验室的师生交互程度

虚拟实验室在实验预习和作业提交环节,主要依靠网络和电脑终端完成,在方便实验教学的同时,也在某种程度上减少了师生面对面的交流和互动,不利于师生感情的培养。为了弥补这一不足,设计友好的师生交流界面,增加师生互动环节,在方便师生交流的同时,也能提高学生对实验课程的兴趣,使学生不再简单地面对电脑,犹如与教师面对面交流,随时可以得到教师的指导和帮助。教师通过交互界面可以随时了解学生学习动态,找准学生对仪器和实验原理掌握情况的薄弱环节,使随后的实体实验教学更具针对性,不仅可以节省实验占用时间,而且根据学生预习遇到的问题,有的放矢,大大提高实验教学效率,充分发挥虚拟实验室在仪器和师资资源利用方面的优势。