物理实验教学论文

时间:2022-08-05 17:21:01 论文 我要投稿

物理实验教学论文

  无论是在学习还是在工作中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,借助论文可以有效训练我们运用理论和技能解决实际问题的的能力。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是小编帮大家整理的物理实验教学论文,希望对大家有所帮助。

物理实验教学论文

物理实验教学论文1

  摘要:物理学是一门以实验为基础的自然学科,实验教学能使学生有效地掌握物理基础知识,有助于培养学生的动手能力和科学态度。在物理实验教学中设置矛盾情境,激发学生学习物理的兴趣和探究的欲望,学生在解决矛盾的过程中,认知水平和表达能力将得到提高。

  关键词:物理实验教学;矛盾情境;科学态度

  伽利略曾说过“一切规律都是从观察和实验中得来的”,物理课程标准中指出科学探究及物理实验能力要求,全国卷高考物理实验部分约占15%,充分显示了实验的重要性。物理实验作为物理教学的重要手段,在物理教学中的地位和作用可见一斑。如何提高物理实验课堂教学的有效性?方法各有不同,本文从矛盾情境设置方面进行剖析,充分利用学生的认知冲突,通过激化矛盾,引发学生的思维冲突,从而打破低级的平衡。此时,学生的思维看似受到阻滞,其实是在进行思考和交锋,一旦有所突破,必然达到高层次的课堂和谐境界。以下从几个例子进行剖析。

  一、探究动摩擦力大小是否与接触面的大小有关

  在这一探究实验中,设计让学生在水平长木板上用弹簧测力计拉动同一个长方体木块,分别以大小不同的表面做匀速直线运动,学生得出滑动摩擦力大小与接触面的大小无关的结论后,突然有一小组学生提出相反的结论,说他们用木块不同大小的表面作为接触面,结果弹簧测力计的示数并不相同,说明滑动摩擦力大小也不同。其实这正是课前有意设置的矛盾情境,在课前准备实验器材时,教师特意让这小组同学的长方体木块六个表面的粗糙程度不相同。教师首先肯定了这组同学实事求是的科学态度,并鼓励同学们积极地寻找原因,就这样,一石激起千层浪,课堂气氛立即活跃起来,在教师有序引导下,同学们开始了热烈的研究和讨论,最终发现了问题所在。

  二、测量电源的电动势和内阻

  测量电源的电动势和内阻实验可以有两种测量方法:实验课堂中让两大组学生用图甲方法测量,另外两大组同学用图乙方法测量,得到实验数据后用图像U-I进行处理,结果用图甲的有相同结果的小组,也有不同结果的小组;用图乙的也得到类似的结果。这给学生剧烈的矛盾冲突,此时教师再指出哪组用的新电池,哪组用的是旧电池,同时引导学生从实验原理方面对图甲、图乙进行分析,得到使用不同方法的误差分析。当然本课也可以不提供实验原理图,只提供实验仪器,让学生自主设计实验,这样结果更是“五花八门”,然后巧妙地引导学生进行分析,这样设计对学生要求更高。在物理实验课堂中教师可根据教学对象的实际能力、知识水平、学习状态,巧妙地创设不同难度层次的矛盾情境,使学生对教学内容产生好奇、困惑、矛盾的心理,唤起他们探求和解决问题的动机和行为,使学生针对问题开展积极主动、紧张活泼的思维活动,促进学生认知结构进一步有机化,从而优化物理课堂。

  三、课堂演示实验中巧设矛盾情境

  例如,在教学《楞次定律》时,教师可以设计对比演示实验使学生感悟楞次定律的内容。让磁体在铝管中(用两根铝管对比,一根是完好的,另一根在管壁割开一条豁口,使管中不能产生感应电流)下落。演示实验时,让豁口背向学生,学生可以看到,有一铝管中的磁体下落要缓慢得多,然后再把豁口面向学生重复实验。设置的矛盾情境和问题,能够很好地唤起学生的无意注意,使学生产生强烈的探究欲望,为后续楞次定律的学习提供了素材和心理基础。又比如,在教学《变压器》时,教师可以给学生表演一个魔术,小灯泡不接电源,也可以让灯泡发光。在教学变压器输入电压过程中,教师还可以用直流电作为输入电压,让学生观察开关闭合、断开情况,因电流较小,注意把小灯泡改成灵敏电流计。这样学生在学习中不断发现矛盾问题,在探究中解决问题,在比较愉快的氛围下接受知识。中学生的理解能力是有限的,教师借助课堂演示实验把规律的形成过程、思维过程充分展示给学生,一定能取得良好的教学效果。总之,在物理实验教学中,教师要多设计矛盾情境,让学生动手、动脑、动口,多观察实验现象。对同一问题,教师应要求学生善于全方位、广角度、多途径去分析思考,从而发展学生的形象思维与求异思维,培养学生的创新能力,使学生逐步实现由学会到会学的转变,使高中物理实验教学向着有效性的方向发展。当然物理实验教学中设置矛盾情境的情况不仅限于以上几个方面,教师要善于把握教材的知识形成脉络,注重学生思维形成的渐进过程。不同的学生个体,个体体验不同,获得的教学效果也不尽相同。这就要求我们物理教师要多钻研教材,熟悉学情,在教学过程中富有智慧,富有个性,善于学习,善于总结,不断提高教学技能。

  参考文献

  [1]郭定和.高中物理实验课的有效教学策略讨论[J].中学物理教学参考,20xx(9).

  [2]蔡永青.矛盾情境的设置在物理课堂中的应用[J].新课程学习,20xx(12).

  [3]郝伟.让课堂在矛盾解决中更和谐[J].教学在线,20xx(9).

  [4]黄皓燕.情景设置与问题意识的培养[J].物理教学,20xx(1).

  [5]张粉英.尝试情境教学.推进素质教育[J].物理教学,20xx(3).

  [6]朱小勇.物理课堂要加大实验教学力度[J].理化生教学与研究,20xx(33).

物理实验教学论文2

  【摘要】笔者首先对目前初中物理存在的一些问题进行了分析,然后提出一些培养学生创新能力的具体策略,希望能够对初中物理课堂起到积极的推动作用。

  【关键词】初中物理;实验教学;创新能力;培养策略

  初中物理是中学生在义务教育阶段所学习的一门基础课程,通过向学生讲解一些物理基础知识以及演示一些物理实验,旨在深化学生对物理学科的认知,培养学生自己动手做实验的能力,锻炼学生的理性思考能力与解决问题的能力,进而能够解决生活中的物理难题。同时,物理实验与物理知识联系十分紧密,几乎每个重要知识点都有着物理实验的支撑,再加上基于现代化复合型人才的社会需求,使得物理实验教学变得尤为重要。此外,开展高效的物理实验教学,不仅会让学生养成科学严谨的学习态度,而且还会让学生形成创新意识以及养成创新能力,而这些对于其今后的发展都是有益的。因此,教师必须要把物理实验教学放在与物理知识同等地位,并对其进行逐步优化,进而才能让其发挥自身真正的价值。

  一、目前初中物理实验教学存在的问题

  1.课堂设计缺乏合理性笔者结合调查数据,发现大多数学校的物理实验课堂设计都以教师的物理演示实验为主,导致学生很少有机会去接触实验器材,更不用说去亲自动手做实验了,进而会使得物理实验教学效率大大降低。其中,个别教师是由于自身对物理实验教学形成了错误的认知,对其常常抱有一种既费时又费力的看法,使得物理实验开展的次数很少,进而会让学生的物理学习受限,从而无法实现物理教学目标。同时,还有些教师开展物理实验教学的目的就是为了完成教学任务,不仅没有结合物理教材以及学生的认知特点对其进行具体的规划,而且也没有提供给学生及时地指导,导致其逐渐沦为一种形式,进而无法起到培养学生的创新能力的作用了。此外,还有些教师出于学生安全考虑,在设计实验课堂时只让学生从事有关实验器材的准备收集工作,使得物理实验教学的本末倒置,从而不利于学生的全面发展。2.实验配套设施不足虽然大多数学校都已经重视起来了物理实验教学,但是受制于经济原因,一些学校的实验配套设施不足,导致许多实验教学活动只能以教师口头讲解的方式进行,在此情况下,学生会逐步丧失学习兴趣,进而影响整个实验课堂的教学质量。同时,这种现象在贫困地区更加明显,实验教学活动往往被物理知识讲解一带而过,学生动手做实验的机会屈指可数,更是拉大了与发达地区孩子的差距。此外,大多数学校都没有建立其明确的器材维护规定以及缺乏专业的实验器材维护人员,使得实验器材的维护工作只能由教师兼任,一旦出现突发情况,则会很容易造成实验器材受损,甚至还会危及师生的安全,进而会给学校增添经济负担。3.实验教学模式过于固定目前,大多数物理教师在实验教学中所使用教学模式非常固定,主要是让学生以学习小组的形式按照课本教材上的实验流程进行具体操作,然后得出同教材上相一致的实验结论。这种教学模式看似非常合理,但是实际上存在诸多问题:一是以学生小组的方式进行实验操作,如果不对小组内的成员进行明确的实验分工以及监督,则会导致小组内的个别成员没有参与到物理实验中,进而会无法保证所有学生都能够有所提高;二是各个小组的实验任务相同,如果不对小组的实验完成情况进行实际考察的话,则会很容易出现小组实验成果抄袭问题,进而会极大地影响实验教学质量;三是学生要得出同教材上相一致的实验结论,并没有说明学生一旦得出不一致的结论的处理做法,使得实验教学课堂会存在一些盲区,无法解决学生的所有问题。

  二、初中物理实验教学中培养学生创新能力的策略

  1.渗透素质教育理念教师要认识到“授人以鱼不如授人以渔”的道理,故而要渗透素质教育理念,不断培养学生的主动学习的能力,首先教师要认真学习初中物理教学大纲,明确物理学科与其他学科之间的联系,进而发挥其优势来推动物理学科的发展;其次要坚持“以人为本”的教学理念,将学生放在整个物理实验活动的中心,围绕学生的兴趣、认知情况来对整个实验课堂进行调整;最后要与其他教师广泛交流教学经验,同时还要认真听取学生对实验教学活动的意见,逐步提升物理课堂的教学效率。2.改变实验教学模式事实证明,教师的教学模式也会影响整个课堂的教学实验,因此,教师要选用科学合理的实验教学模式,首先要结合物理教材以及学生的认知能力来对实验任务进行明确的分工,坚持“所有学生参与,所有学生提高”的教学理念;其次要实际考察每个小组的实验完成情况,同时还要对其进行总结评价,让学生明白自身今后需要朝什么方式努力;最后还要注重对学生实验存在失误的地方进行分析,让他们明白到底哪里出现了问题,并告诫他们不论做什么事情要坚持科学严谨的态度,进而会让他们终身受益。3.完善实验配套设施众所周知,实验配套实施直接关乎于实验活动能否顺利开展。因此,学校首先要统计本校的物理器材储备情况,并结合物理教材明确缺乏的物理实验器材数目,以此来对其进行完善。同时,还要招聘专业的物理器材维护人员,并设置有关器材使用与维护规定,从而能够最大化地提升物理器材的使用效率。最后,还要定期开展一些物理实验竞赛,鼓励学生去创造一些物理发明,从而让学生能够将物理知识运用于实际。

  小结

  总之,物理实验教学对于学生的学习以及生活都是有所帮助的。因此,教师首先要充分尊重物理实验教学实际情况,明确其困境所在;同时还要充分发挥自身主观能动性,积极探索高效的实验教学模式与教学方法,并学习其他教师的有益经验,从而实现初中物理实验教学真正的价值。

  参考文献:

  [1]罗海东.关于初中物理高效课堂的探索与实践[J].教育教学论坛,20xx年25期.

  [2]韩亚群.浅谈如何提高初中物理教学效率[J].学周刊,20xx年25期.

物理实验教学论文3

  摘要:随着新课改理念的不断深入,物理实验教学在物理教学中起着举足轻重的作用。初中学生刚刚开始学习物理,学习方法及抽象思维能力还未形成,因此,应根据物理实验教学的意义,从物理实验过程的指导入手,加强物理实验教学的探究,从而提高物理实验教学的效果。

  关键词:初中物理;实验教学;方法探究

  物理学就是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学,它是一门以观察、实验为基础的自然科学。因为,自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律产生,都是在观察和实验的基础上,通过归纳、总结、思考和推理得出来的。作为一名物理教师,在教授学生物理知识过程中,如能正确的把握实验和指导学生实验,不仅能激发学生求知欲望,促进学生掌握知识、运用知识,还可以培养学生严谨求实的科学态度。所以,实验教学在物理教学中起着举足轻重的作用,它能够很好地实现“三维”目标。

  一、实验教学的意义

  初中物理教学要从实验出发,如实验装置的安装、实验步骤的安排、实验现象的观察和分析、实验数据的读取与收集、实验误差的分析等则是学生完成实验的一个个重要环节,这些环节的改善是改善实验教学的方向。实验作为教学方法的一种基本构成因素,是学习物理的基本方法。通过实验培养学生的观察能力、分析综合能力、抽象概括能力、归纳演变能力、逻辑思维能力,培养学生进行学习和研究的科学方法和科学素质。同时,实验又具有直观性,通过各种形式的感知,丰富学生的直接经验和感性认识,使学生获得生动的表象,从而比较全面、客观地掌握知识,提高认识能力。随着新课程的改革,物理实验考查已作为一项不可缺少的内容,使物理实验教学具有重要的现实意义。

  二、实验过程的指导

  在物理实验教学中,笔者认为必须遵循从实际出发的原则。根据初中生刚开始学习物理、学生实验做得太少、学生实验素养低下的特点,我们有必要采取全方位指导的策略,即从头到尾的全过程指导。

  首先笔者认为,不能上无准备的课,在实验前应做好充分准备。教师应将实验教案从物理课时教案中分离出来,在实验教案中,教师应该将学生在实验过程中容易出现的问题等详备出来。教师还应该在实验教案中详备出“实验探究目的、实验探究猜想、实验探究设计(其中包括实验器材、实验原理图、实验原理、实验步骤)、实验探究数据的收集与统计表的设计、实验论证、实验结论等六大环节”。并且,不是写在纸面上,而且都要亲自预做实验,做到心中有数,才能实现“探究”。这是笔者从事多年初中物理实验教学,又经过近几年来对新课程改革的初中物理实验教材的探索得出的经验。然后,教师在平时的实验教学中,还应及时指导学生在进行实验时要紧紧抓住“观察、操作、记录、分析、归纳、整理。”这六个主要环节。

  三、实验教学的探究

  当今是知识经济的时代,科学技术面临挑战,所以在实验教学中,除了采取全方位指导的策略,即从头到尾的全过程指导之外,还应通过物理实验教学培养适应知识经济时代需要的创新型人才,这具有重要现实意义。因此,在新课程的物理实验教学中,还应着重培养学生的实验探究能力与创新能力。

  (一)着眼于做,突出实验教学的实践性。物理实验教学作为一种基本活动形式,应当努力通过动手做的实践活动,突出实验教学的实践性。众所周知,以往的教材演示实验在物理实验中占有“绝对多数”的比例,而这些演示实验习惯上都是由教师在讲台上演示给学生看的,学生通常没有动手的机会,由此导致学生动手机会显著偏少,动手能力普遍不高。因而面对新课程我们有必要想方设法将所谓的演示实验扩展到学生自己动手实验,可以把演示实验通过改进、改组和改造等方法适合于学生自己去实验。

  (二)着眼于思,注意实验教学的启发性。由于物理实验是以充分调动学生的各种感官为前提的一个综合学习过程,因而必须通过有效的刺激,去强化实验教学的启发性,努力使实验过程中出现的实验现象或实验结果能够激励学生进行深入的思考。物理实验对被动接受间接经验为主的学习者来说,其本身就具有一定的新颖性和趣味性,加上物理实验本身就具有较强的启发性,新颖、意想不到的现象会吸引和诱导学生在进行认真观察、操作的同时,积极去“省悟”和“回味”。

  (三)着眼于疑,强化实验教学的探究性。教学的过程就是教无疑者有疑,教有疑者无疑的过程。在物理实验教学中,教师要不失时机地设疑,造就强烈的问题情境,进而引导学生通过实验进行积极的探究活动,促进手脑结合和创新能力的培养。为了强化实验教学的探究性,要鼓励学生对实验中可能出现的实验现象和实验结果进行预测和猜想,这样对培养学生的创新能力也是大有益处的,牛顿正是根据苹果落地现象猜想到,进而发现了万有引力。因此在实验教学中要让学生在预测和猜想基础上设计实验方案,选择实验器材,再用实验去验证,这样对学生创新能力的培养也是有积极作用的。

  总之,加强物理实验教学,是提高物理教学质量的十分有效的途径,对提高学生抽象逻辑思维能力有很大的帮助,将为学生在今后走上社会参加社会实践、升上高中乃至上大学学好物理知识打下坚实基础。因此,初中物理教学,应大力加强和优化物理实验教学。

物理实验教学论文4

  1大学物理实验课程教学现状

  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:

  (1)课前预习效果不明显,多数停留在对理论的主观理解上,对实际操作的积极影响作用不大;

  (2)教学内容受课时和场所的限制,一些复杂一点的实验课堂上没有取得满意的结果就只能草草收场,教学效果难以保证,实验报告质量较低;

  (3)目前,许多大学因为联合办学等原因会分几个校区,各校区的教学资源不同,实验室进行集中上课都需要安排调配好,而教师集中进行实验内容辅导的难度非常大;

  (4)因为实验室教学任务重,平常安排上课的学生也比较多,通常每各实验小组要由很多人组成,教师对学生的管理和辅导难以具体到位;

  (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大学物理创新性实验教学对策思考

  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。

物理实验教学论文5

  摘要:为适应新时期人才培养需要,在我校教学项目的支持下,对大四专业实验课程半导体物理实验进行一系列的教学改革,旨在侧重于学生的实践动手能力、创新能力和综合素质的培养和提高。通过两年的实践,教师和学生普遍感觉到新实验教学体系的目的性、整体性和层次性都得到了极大的提高,教学内容和教学方式的调整,使学生理论联系实际的能力得到增强,大大提高了学生的积极性和主动性。

  关键词:半导体物理实验;教学改革;专业实验

  实验教学作为高校教学环节中的一个重要组成部分,不仅因为其是课堂教学的延伸,更由于通过实验教学,可以加深学生对理论知识的理解,培养学生的动手能力,拓展学生的创造思维[1,2]。实验教学分为基础实验和专业实验两部分[3,4]:基础实验面向全校学生,如大学物理实验、普通化学实验等,其主要任务是巩固学生对所学基础知识和规律的理解,旨在提高学生的观察、分析及解决问题的能力,提供知识储备[5,6];与基础实验不同,专业实验仅面向某一专业,是针对专业理论课程的具体学习要求设计的实验教学内容,对于学生专业方向能力的提高具有极强的促进作用[7~8]。通过专业实验教学使学生能够更好的理解、掌握和应用基础知识和专业知识,提高分析问题的能力并解决生活中涉及专业的实际问题,为学生开展专业创新实践活动打下坚实的基础[9~11]。

  1半导体物理实验课程存在的问题与困难

  半导体物理实验是物理学专业电子材料与器件工程方向必修的一门专业实验课,旨在培养学生对半导体材料和器件的制备及测试方法的实践操作能力,其教学效果直接影响着后续研究生阶段的学习和毕业工作实践。通过对前几年本专业毕业生的就业情况分析,发现该专业毕业生缺乏对领域内前沿技术的理解和掌握。由于没有经过相关知识的实验训练,不少毕业生就业后再学习过程较长,融入企事业单位较慢,因此提升空间受到限制。1.1教学内容简单陈旧。目前,国内高校在半导体物理实验课程教学内容的设置上大同小异,基础性实验居多,对于新能源、新型电子器件等领域的相关实验内容完全没有或涉及较少。某些高校还利用虚拟实验来进行实验教学,其实验效果远不如学生实际动手操作。我校的半导体物理实验原有教学内容主要参照上个世纪七、八十年代国家对半导体产业人才培养的要求所设置,受技术、条件所限,主要以传统半导体物理的基础类实验为主,实验内容陈旧。但是在实验内容中添加新能源、新型电子器件等领域的技术方法,对于增加学生对所学领域内最新前沿技术的了解,掌握现代技术中半导体材料特性相关的实验手段和测试技术是极为重要的。1.2仪器设备严重匮乏。半导体物理实验的教学目标是使学生熟练掌握半导体材料和器件的制备、基本物理参数以及物理性质的测试原理和表征方法,为半导体材料与器件的开发设计与研制奠定基础。随着科学技术的不断发展,专业实验的教学内容应随着专业知识的更新及行业的发展及时调整,从而能更好的完成课程教学目标的要求,培养新时代的人才。实验内容的调整和更新需要有新型的实验仪器设备做保障,但我校原有实验教学仪器设备绝大部分生产于上个世纪六七十年代,在长期实验教学过程中,不少仪器因无法修复的故障而处于待报废状态。由于仪器设备不能及时更新,致使个别实验内容无法正常进行,可运行的仪器设备也因为年代久远,实验误差大、重复性低,有时甚至会得到错误的实验结果,只能作学生“按部就班”的基础实验,难以进行实验内容的调整,将新技术新方法应用于教学中。因此,在改革之前半导体物理实验的实验设计以基础类实验为主,设计性、应用性、综合性等提高类实验较少,且无法开展创新类实验。缺少自主设计、创新、协作等实践能力的训练,不仅极大地降低学生对专业实验的兴趣,且不利于学生实践和创新创业能力的培养,半导体物理实验课程的改革势在必行。

  2半导体物理实验课程改革的内容与举措

  半导体物理实验开设时间为本科大四秋季学期,该实验课与专业理论课半导体物理学、半导体器件、薄膜物理学在同一学期进行。随着半导体技术日新月异发展的今天,对半导体物理实验的教学内容也提出了新的要求,因此,要求这门实验课程不仅能够通过对半导体材料某些重要参数和特性的观测,使学生掌握半导体材料和器件的制备及基本物理参数与物理性质的测试方法,而且可以在铺垫必备基础和实际操作技能的同时,拓展学生在电子材料与器件工程领域的科学前沿知识,为将来独立开展产品的研制和科学研究打下坚实的基础。

  2.1实验基础设施的建设。20xx年年底,基于我校本科教学项目的资金支持,半导体物理实验教学团队通过调研国内外高校现行半导体物理实验教学资料,结合我校实验教学的自身特点,按照创新教育的要求重新设计了半导体物理实验内容,并根据所开设实验教学内容合理配置相应的实验仪器设备,新配置仪器设备具有一定的前瞻性,品质优良,数量合理,保证实验教学质量。由于作为一门专业实验课,每学年只有一个学期承担教学任务,为了提高仪器设备的利用率,做到实验设备资源的不浪费,计划成立一间半导体物理实验专属的实验室,用于陈放新购置的实验设备,在没有教学任务的学期,该实验室做为科研实验室和创新创业实验室使用。通过近三年的建设,半导体物理实验专属实验室———新能源材料与电子器件工程创新实验室建成并投入使用,该实验室为电子材料与器件工程方向的本科生毕业论文设计以及全院本科生的创新创业实验设计提供了基本保障,更为重要的是该实验室的建成极大地改善了半导体物理实验的原有教学条件,解决了实际困难,使得半导体物理实验教学效果显著提升。不仅加强了学生对专业核心知识理解和掌握,而且启发学生综合运用所学知识创造性地解决实际问题,有效提高学生的实践动手能力、创新能力和综合素质。

  2.2实验教学内容的更新。半导体物理实验是一门72学时的实验课,在专属实验室建成后,按照重视基础、突出综合、强调创新、提升能力的要求,逐步培养与提高学生的科学实验素质和创新能力,构建了“九—八—五”新的实验内容体系,包括如下三个层次(表1)。第一层次为“九”个基础型实验,涵盖对半导体材料的物理性质(结构、电学、光学)的测定,通过对物理量的测量验证物理规律,训练学生观察、分析和研究半导体物理实验现象的能力,掌握常用基本半导体物理实验仪器的原理、性能和测量方法等。第二层次为“八”个提高型实验(综合、应用性实验),学生通过第一层次的实验训练后,已掌握了基本的实验方法和技能,在此基础上,开展综合性实验,可以培养学生综合运用所学知识以及分析和解决问题的能力。通过应用性实验培养学生将来利用设备原理从事生产或者技术服务的能力。第三层次为“五”个设计创新型实验,学生需运用多学科知识、综合多学科内容,结合教师的科研项目进行创新研究,通过设计型实验可以锻炼学生组织和自主实验的能力,着力培养学生创新实践能力和基本的科研素质。每个基础型实验4学时,提高型实验8学时,创新型实验12学时,规定基础型为必修实验,提高型、创新型为选作实验。九个基础型实验全部完成后,学生可根据兴趣和毕业设计要求在提高型、创新型实验中各分别选做一定数量的实验,在开课学期结束时完成至少72个学时的实验并获得成绩方为合格。

  2.3实验教学方式的优化。在教学方式上,建立以学生为中心、学生自我训练为主的教学模式,充分调动学生的主观能动性。将之前老师实验前的讲解转变为学生代表讲解实验内容,然后老师提问并补充完善,在整个实验安排过程中,实验内容由浅入深、由简单到综合、逐步过渡至设计和研究创新型实验。三个层次的实验内容形成连贯的实验梯度教学体系,在充分激发学生学习兴趣的同时,培养学生自主学习、自发解决问题的能力。

  2.4实验考核机制的改革。目前大部分实验课的成绩由每次实验后的“实验报告”的平均成绩决定,然而单独一份实验报告并不能够完整反应学生的实际动手操作能力和对实验内容的熟悉程度。因此,本课程将此改革为总成绩由每次“实验”的平均成绩决定。每次实验成绩包括实验预习、实验操作和实验报告三部分,实验开始前通过问答以及学生讲解实验内容来给出实验预习成绩;实验操作成绩是个团队成绩反映每组实验学生在实验过程中的动手能力以及组员之间的相互协助情况;针对提高型和创新性实验,特别是创新性实验,要求以科技论文的形式来撰写实验报告,以此来锻炼本科生的科技论文写作能力。通过三部分综合来给出的实验成绩更注重对知识的掌握、能力的提高和综合素质的培养等方面的考核。

  3半导体物理实验课程改革后的成效

  半导体物理实验在我校本科教学项目的支持下,购置并更新了实验设备建立了专属实验室,构建了“九—八—五”新实验内容体系,并采用新的教学方式和考核机制,教师和学生普遍感觉到新实验教学体系的目的性、整体性和层次性都得到了极大的提高。教学内容和教学方式的调整,使学生理论联系实际的能力得到增强,提高了学生的积极性和主动性。实验中学生实际动手的机会增多,对知识的渴求程度明显加强,为了更好地完成创新设计实验,部分本科生还会主动去查阅研中英文科技文献,真正做到了自主自觉的学习。通过实验课程的教学,学生掌握了科技论文的基本格式,数据处理的图表制作,了解了科学研究的过程,具备了基本的科研能力,也为学生的毕业设计打下了良好的基础。与此同时,利用新购置的实验设备建立的实验室,在做为科研实验室和创新创业实验室使用时,也取得了优异的成绩。依托本实验室,20xx年“国家级大学生创新创业训练计划”立项3项,20xx年“国家级大学生创新创业训练计划”立项4项。

  4结语

  专业实验作为学生继续攻读研究生和进入社会就业前的重要实践和创新能力训练,对提高学生的创新、实践能力有着非常重要的作用,因此专业实验的教学内容应随着专业知识的更新及行业的发展及时调整,做到与科研紧密衔接,为学生研究生阶段的学习打下坚实的基础;做到与企业零距离接轨,提高毕业生的实践能力。

物理实验教学论文6

  摘要:实验教学是操作性很强的教学方法,在科学类的教学中受到广泛的应用。现代社会需要更多实用性和创新性的人才,因此对大学生实验方面的教学有助于良好创新社会风气的形成,有助于他们个人职业生涯的顺利开展,能够帮助他们养成良好的职业素养。以大学物理为授课内容,介绍大学物理教学对大学生职业生涯可以产生哪些良好的影响,应该如何合理应用。

  关键词:大学物理;实验教学;职业生涯;创新性

  大学物理比起之前学生学习到的物理知识,要更加深奥,更加原理化,很多知识点看似是对之前的重复,实际上是对前面的进一步解释。正是大学物理的这一特点,学生和老师面临着更大的挑战。另一方面,因为大学生将要走向社会,他们必须掌握更加实用性的知识,从而应用到职业生涯当中。从这一点看,大学物理教学必须实用化,对学生的职业生涯产生良好的影响。下面就针对其具体的应用特点进行简单而有条理的介绍。

  一、大学物理相关的实验教学对大学生职业的影响

  1.可以提高大学生对职业知识的理解

  大学物理中有很多深奥的原理知识,想要理解它必须要将细节理顺,必须要重视和实践性的结合。比起之前学习的物理知识,学生可能在大学物理学习中感到吃力,这只是他们在理解的深度和广度上面不适应。因此老师要合理转变这种不适应,将大学物理的实践应用性展示出来,从实验的角度帮助学生进行理解。

  2.可以提高大学生在职业中的工作能力

  物理实验培养的是学生的科学素养,是对知识点从课本上的文字到实际技能的转化。相关专业的实验教学能够帮助学生将知识转化为实际的工作能力,使其更好地适应工作环境和工作要求,对其职业生涯的顺利发展产生积极影响。而且在工作当中,动手能力强的人往往会受到欢迎,因为他为企业带来直接的利润,并且他的发展潜力强,受到提拔的机会也会更多。3.可以培养大学生的职业精神大学物理是一门科学,如果只是学习原理,或者是“纸上谈兵”的话,很容易造成对空洞的知识学习以及对实际的应用,对工作没有任何帮助,可能只是能够在考试中取得不算太差的成绩。相关专业的实验教学可以培养学生的创新精神和职业精神,在实验中的认真与仔细、合作与竞争、反思与总结,都是职业中需要表现出来的精神。利用大学物理的相关实验能够塑造学生更加完善的人格,更加积极地应对将来工作当中的挑战,这是对他们未来的负责,也是对他们人生的负责。

  二、大学物理相关的实验教学对大学生职业的应用

  既然大学物理的相关实验教学对大学生职业非常重要,那在大学课堂中就要合理地应用实验教学,依靠实验教学打造创新教学和实践性教学的模式,改变单一化教学,提高课堂效率,也提高了学生的求知欲望,让学生在快乐中学习,在实践中成长。

  1.利用物理实验引入课堂知识

  大学物理较为抽象,很多名词或者是定义在理解上有一定的难度,学生畏而生惧,容易对物理“疏而远之”。为了改变这种局面,激发起学生对课堂知识的兴趣,就要提供一个容易引起学生兴趣的点,并以此出发,作为课堂导入,让学生更有动力去学习。也可以选择物理实验导入的方法,用一个有趣的物理小实验,调动起大家的胃口,利用学生的好奇心让他们更加有求知欲,再通过知识的步步引导,让学生充满学习的动力。

  2.利用物理实验教学较难理解的知识点

  比较难理解的知识点从特点上来看,就是比较抽象的,学生难以想象或者是表达理解的内容。针对这种内容,老师可以合理利用物理实验。因为实验具有直观性,通过现象将一些抽象的描述表达出来,学生通过视觉观察到,更容易思考背后的知识。并且实验也是学生的一种生活经验,可以转变为个人财富,这样在日后对知识点的理解和记忆上就更加有印象。这种实践性的探索方法可以蔓延到学生的其他方面,对更高一层物理知识的理解也有帮助。

  3.利用物理实验提高学生的积极性

  物理学习虽然是科学学习,但是因为原理多,理解难度大,会使课堂变得很有压力,甚至有些“死气沉沉”,学生依赖于老师的讲课,而迈向工作岗位的他们总不能事事都请教别人,而要靠自己的努力去解决问题。在大学物理中加入实验教学,可以营造一个良好的课堂氛围。比如将设计的实验趣味化,将内容简单化,甚至可以采用生活中就能找到的材料,让学生自己准备实验。这样他们实验完成的成就感会更大,感悟会更深。课堂也会因为这些物理实验变得活跃起来,师生之间的互动性提高。另外,也可以结合小组合作的形式,学生之间相互合作沟通,自己设计实验,自己完成实验,进而分析、总结实验结论。总之,大学物理实验教学能够帮助学生提高专业知识的理解力,提高专业素养,更能提高学生的实践精神和实践能力。这也能使他们更好地适应工作的快节奏和强压力,能够在同龄人当中保持领先,也可以不断地超越自我,不断地完善自我。

  参考文献:

  [1]吴云勇.高校理论课:互动式”教学模式探索[J].黄冈职业技术学院学报,20xx(09).

  [2]郭永环.高校理论课创新教法研究[J].教育探索,20xx(09)

物理实验教学论文7

  【摘要】传统高中物理教学无视学生主体性,在实验教学中采取讲实验、背实验的做法,培养出的是徒具应试能力缺乏综合素养、思想僵化的人才。我国全面实施的高考的改革为高中物理教学指明了新的方向。教师要在物理实验教学当中锐意改革创新,即创新实验教学计划;转变教学方式,坚持以学生为本原则,引导学生从做中学以及以高考的改革为导向标,改革实验教学评价考核体系,从而以实验教学提高学生动手实践能力、探究能力以及创新能力,促进他们学科综合素养的提升。

  【关键词】新高考制度;物理实验教学;改革

  为了适应现代社会对人才的更高要求,我国全面实施了新高考的改革,采用必考、选考相结合、学考高考相结合的方式,在物理学科考试当中也实现了由知识水平考查到学科综合素养考查的转变。我国全面实施的新高考的改革为高中物理教学指明了新的方向。为了适应高考从注重考查学生知识水平到对学生学科综合素养考查的转变,教师在物理教学当中要锐意改革创新,针对物理学科以实验为基础的特点,教师的物理学科改革要从实验教学改革做起。

  一、高中物理教师要以高考的改革为导向标,创新实验教学计划

  新高考制度下,虽然实行的是“专业+学校”的方式填报志愿,文理分科在全国各省份也在逐步取消当中,这对高中阶段的课程设置带来巨大冲击。但是一方面在新高考当中高达百分之九十一的高等院校专业都需要选考物理,另一方面在录取过程中高校对考生学业水平学科成绩也极为重视。因此,新高考制度下,物理学科也极为重要。纵观近几年的高考物理试题,呈现注重学生学科综合素养的新趋势,因此,在高中物理教学当中实施改革十分重要且必要。在高中物理学科当中,实验课程极为重要。物理学科教学质量的提高离不开实验教学质量的提高。高中物理教师要以高考的改革为导向标,在物理学科教学计划制定过程中,注重理论教学和实践教学课程的比例,创新实验教学计划,在帮助高中生扎实的掌握理论知识的基础上,让他们在做中学,在应用当中掌握正确操作方法,在做当中提高自己的创新意识、创新能力,在做当中积累丰富的实践经验。为了提高实验教学的有效性,我校集中物理学科教师的力量依据新高考的改革的全新教学理念制定了高中物理实验教学计划,以每周4个课时的频率开设实验课程,并尽量将实验课程集中化,更好的完成对高中生的实验能力的培养。

  二、高中物理教师要转变教学方式,坚持以学生为本原则,引导学生从做中学

  传统高中实验教学由于以讲实验、背实验代替了学生的动手操作,因而一直教学效率低下,难以起到提高学生综合素养的目的。新高考制度导向下的高中物理实验教学应该转变教学方式,教师要坚持以学生为主体原则,引导学生从做当中学。在做实验之前,教师要就实验原理、实验所需仪器设备、实验流程安排以及实验当中运用到的计算题对学生进行精心考核,为动手做实验做好充分的理论准备。然后教师安排学生进入实验室。为了培养高中生的科学探究意识和科学探究能力,教师还要在实验过程中采用综合性实验和设计性实验相结合的做法,从选取实验设备、设计实验可行性方案、指导实验过程的具体实施,都应该由学生独立完成,教师仅仅起到在旁辅导的作用。通过选取设备、设计方案、动手操作完成实验,高中生不仅可以熟悉实验操作流程,还在设计实验过程中增强了科学探究欲望、科学探究能力,他们对电路控制、机械振动、电磁感应等有了更深入的理解,这为他们将来独立完成科学探究奠定了良好基础。教师还可以在分组实验当中安排综合能力较强的学生担任组长,组织、引导组内成员完成实验过程的各个环节。学生为主体的实验课堂不仅大大减轻了教师的负担,还在学生自主、自治过程中提高了他们的自学能力、科学探究能力。

  三、高中物理教师要以高考的改革为导向标,改革实验教学评价考核体系

  新高考制度导向下的高中物理实验教学应该以培养高中生良好实验操作技能和他们的科学素养为目标,通过实验教学提高高中学生的科研意识、科研能力。全新的能力培养目标相对应的应该是全新的教学评价考核体系。教师要构建涵盖思想道德修养、学业成绩、实践技能素质以及创新素质的全新的高中物理实验课程评价模块,对高中生实验过程当中的各方面表现进行综合评价,以全面的、综合性考核评价去约束、规范、调整高中生的行为,用实验水平评价、进步评价相结合;客观定性评价、定量评价相结合;过程性评价、终结性评价相结合的科学评价体系促进高中生实验能力的提高。

  四、高中物理实验改革之前与改革之后的对比

  1.实验教学日趋完善

  高中物理实验教学改革之后,在先进教师的带动下,很多教学观念还比较传统的教师陆续地加入到了改革大军之中。在这种教学环境下,教师的教学方法和方式比之改革前发生了很多积极的变化,比如,有些教师在开展实验教学之前,会基于学生学习兴趣和思维方式的培养,制作一个微视频(微视频的内容就是实验教学里的重点内容),然后让学生利用课余时间去看,以达到帮助学生预习的目的,这样一来,学生在进行实验的时候会更加游刃有余,而且目的性会更强。另外,相比较于改革之前,师生在实验教学中所扮演的角色发生了很大的改变,在现阶段的实验教学中,教师更像是学生的辅助者,而学生则成了教学中的主角,与此同时,实验教学的秩序也比以前更加有序,比如,大部分学生已经能够熟练的'使用仪器,并且在做完实验之后会自觉对仪器进行整理,这在一定程度上提高了仪器的使用率和物理实验教学的效率。

  2.教师的教学方法更加多元

  物理实验教学改革的推进,使得物理教师开始自觉探索起了适宜其教学发展的教学模式和教学策略。诚如上文所述,物理实验教学改革之后,教师和学生在实验教学中的角色发生了很大的改变,学生在课堂的主体地位也因之得到了充分的体现,而这与传统的教学模式是有些冲突的,因此为了适应的现在的教学实际,教师就必须积极探索与之想匹配的教学模式和教学策略,正因如此,现今物理教师的教学手段越来越发的多元化,常见的有合作学习法、多媒体教学法、翻转课堂等等,这不仅在很大程度上增强了物理实验教学的趣味性,同时也使得学生的综合能力得到了有效提升。

  3.学生的学习态度更加端正

  在改革之前,有相当一部分学生只将物理实验教学视为课外活动,这使得他们常常对该教学报以应付的心态。而改革之后,不少学生都能以一种科学、探究的心态去对待它,基于此,物理实验教学的效率得到了很大的提升,而且很多学生都学会了利用物理实验来帮助自己理解和掌握物理概念,与此同时,他们还能有效地利用相关仪器去探究物理规律,在这样的背景下,物理实验教学从以往可有可无的状态,渐渐成为了现今物理教师开展物理教学的必要手段之一。

  五、结语

  针对当前高中实验教学效率低下的不良现状,教师必须以新高考制度为正确导向,推进实验教学的改革、创新,采用以学生为主体的全新教学模式激发学生科学探究兴趣,在物理实验教学当中实现理论与实践的有机结合,从而促进学生动手实践能力以及科学探究能力的提高,进而全面提高物理学科教学质量,提升高中生的学科综合素养。

  参考文献:

  [1]丁振楠.试论高考物理实验与高中物理教学[J].都市家教,2017,(8):20.

  [2]徐清军.新高考形势下高中物理教学模式的转变及对策研究[D].杭州师范大学,2016.

物理实验教学论文8

  一、实验教学改革有助于培养学生手脑并用的能力

  在学生掌握了天平的拆装之后,进行底板和横梁的调节,进而了解砝码、游码的使用,被测物体和砝码应放置的部位,同时提出问题让学生思考,如是否可以先调横梁水平,再调底座水平?为什么?请试一试.经过循序渐进的反复实践操作,学生一般都能准确地使用天平,并能独立排除故障.学生的主动性、积极性调动起来了,自然会收到了事半功倍的效果.

  二、实验教学改革有助于学生良好实验习惯的培养

  1.实验前都要对仪器进行预备性调节,根据需要,有的仪器位置安装底座要水平,有的要垂直.各仪器之间的联系也应满足一定要求.如,电流实验中,电路连接要正确,还要考虑到观察、操作、检查的方便.在光具座上的仪器应保持共轴,测量仪表必须先进行零点调节.当某些条件变化影响到零点时,要重新调整零点.如天平位置变动,弹簧测力计拉力方向改变,万用表电阻档量程变化等都必须重新调零.

  2.使用各种仪器必须按一定操作规范进行,对于违反操作规定的要禁止,操作要有一定的条理性.例如,应在检查电路后,再接上电源的另一个接线柱,然后合上开关.观察仪表时视线应与刻度平面垂直.

  3.仪器整理还要求有一定顺序.如电学实验,应先切断电源,然后拆除连接电源的接线柱.仪器整理要有利于仪器的保养维护.如托盘天平游码归零、橡皮圈垫上;学生电源刻度盘旋钮旋到最小值,万用电表刻度盘旋钮拨离电阻档,滑动变阻器滑片滑至同一边,有传动装置的仪器将传动皮带松弛等.

  三、实验教学改革有助于激发学生浓厚的探究兴趣

  1.化“静”为“动”,创设实验情境

  初中学生并不满足直接观察、听讲的兴趣,他们还有渴求参与探索的心理,他们希望能对感兴趣的事物施加影响,自己动手试一试,动口说一说.教师要创造条件,将静止的问题进行动态化处理,创设新奇的“动”的教学情境.如,让学生做物理游戏、举行物理知识竞赛、读讲“阅读材料”,引发学习物理知识的兴趣,利用“想想议议”组织讨论,让学生在动态中变换学习方式,做到“教师教得活,学生学得活”.如,教学“惯性”一课时,我让学生做“开小火车遇碍,车上乘坐的小人儿倒向前方”的游戏,通过此游戏很快推出“一切物体都有惯性,表现惯性的现象到处可见”的结论.如,在教学“摩擦起电”一节时,我引导学生做了有趣的“银跳豆”游戏,经过用毛织物或尼龙用力摩擦透明塑料盒盖,就会看到有趣而奇特的现象,盒中用铝箔包裹着轻小物体,象银豆跳舞一样跳个不停,学生感到惊奇,我就因势利导地分析这种现象产生的原因是摩擦起电作用.学生在有趣的游戏中很快就掌握了摩擦起电的相关知识.

  2.设置悬念,层层推进

  例如,在初中物理教学中,当讲到大气压强时,我做了一个“魔瓶”的演示实验.“天方夜谭”中有一个魔瓶,魔瓶盖一打开,就有“魔鬼”从瓶口跑出来,教师告诉学生这里也有一个魔瓶,问有没有学生敢上来把盖子打开.不过要注意的是,问完问题,教师赶紧将瓶盖再盖上.教师越说不能打开,学生就越想打开.一个学生走上讲台,全神贯注地注视瓶口把盖子打开,结果没想到瓶口并没有什么魔鬼跑出来,而是瓶底直往下淌水,学生急忙把盖子盖上,水又不流了.原来这个“魔瓶”是底部有许多大大小小针眼洞的洗涤瓶子.教师马上问学生这是什么原因,为什么盖子盖上水又不流了……学生被紧紧地吸引到这个课题中去了.

  综上所述,物理是一门以实验为基础的自然科学,物理概念及规律是从实际问题中抽象、概括出来的,而物理实验对建立概念、加强理论的理解有着无可替代的作用.因此,加强初中学生物理实验教学是提高教学质量的有效途径,对培养学生的抽象逻辑思维能力也很有帮助,它是培养学生的动手能力和激发学生的探究兴趣的一种无可替代的助推器.

物理实验教学论文9

  初中物理是一门由实验课与理论课组成的基础学科,而实验作为物理教学的主要途径一直深受教师们的关注。在实验中,学生能充分发挥主体作用,在探究实验中也能进行自主观察与思考,通过亲自动手操作提出问题、分析问题并且主动解决问题。

  1教师要充分发挥演示实验激发学生的学习兴趣

  教学中如果能展示好演示实验,这样既能提高学生们的注意力,又能容易的把抽象的物理概念生动地展示在同学们面前,让学生们更加容易理解和掌握。所以,老师教学应根据实验不同的要求和特点,精心编排教材内容对每个演示实验负责。

  物理教学演示实验具有形象、生动和有趣的特点,能给学生创造一个最直观的物理情景,给学生以感性的认知,能让学生在形成物理概念和理解物理规律起到重要作用,使学生学习记忆更加深刻。

  心理学研究显示:人的动作记忆能力比语言记忆能力要高出好几倍。“实践出真知”说的就是这个道理。比如讲解光的色散时,由于阴天无法做实验,教学讲的不易理解,学生们也听得乏味,教学效果很是一般。阳光的晴天,我们用三棱镜正对阳光,教室房顶上马上就出现七彩的光带,学生在看到这物理实验现象的时候马上就明白了光的色散。

  2教学中重视实验标准的培养,开展日常教学反思

  教师怎样才能将初中物理实验演示和操控的更好,那么重视学生实验的标准是非常重要的环节。在所有的实验的过程中,教师要让学生严格执行实验操作规程的习惯,只有这样才能够保证实验操作的规范性,保证整个实验操作的连贯性。

  日常生活中蕴藏着许多物理知识,有的学生可能会觉得课堂实验操作简单,从而按照自我意识来操作进行。这样就会导致课堂操作不规范,影响整个实验的进程。所以教学上要重视实验标准的培养,只有这样才能培养学生实验的严谨性,保证物理实验成功演示。

  教学中在培养学生养成良好操作规范的同时,教师必须要能够深入的结合教学内容来进行教学上的反思。教学反思一直都是有效提高课堂教学有效性的方法。通过教学反思,教师能够及时的查找课堂教学过程中的缺点和不足,并对这些问题及时改进,进而提高课堂教学水平;对于在课堂教学中的有益提升教学效率的方法,教师就能通过教学反思清楚的判断出,进而让教师的课堂教学的优秀方法得到最深入的贯彻和执行。

  3自制教学模型增强演示效果,让物理学习更加有趣

  在中学物理日常的教学中,演示实验是最能让学生们直观感性的认知手段,是让学生们理解和掌握物理知识不可或缺的一环,一场完美的演示实验,不但能激发学生们学习物理的兴趣,还能加深学生对书本知识的理解。

  所以,演示实验具有别的教学方式不可替代的作用,为了在教学中增加演示的效果,扩大实验的可见度,我在实际教学中尝试了一些方法,且取得了比较好的教学效果。

  比如压强实验中用橡皮和小刀来进行演示,用矿泉水瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验,用气球做物体的浮沉实验等,还有在实验演示串、并联电路时,我自制了一块大型的演示板,将电线、电压表、电池盒、开关、电流表、灯座及灯泡等科学地分布在上面,放在讲台上面,不但能让全班同学都能看清楚,而且线路的连接也是一目了然,这样实验演示起来得心应手。

  而这些小小的实验用具学生更熟悉,更能让学生明白物理就在我们身边,物理知识和日常生活联系非常紧密。并且通过这些课本上没有出现的器材启发学生自身的创新能力。

  4实验教学后要充分体现实验报告的价值

  实验报告是建立在动手操作的基础上的,目的是让学生在实验的过程中将能力发挥到最大程度,对每个步骤进行整理、记录,在实验数据上进行个性化的处理、追踪实验误差产生的原因,并将所进行实验得出的经验以书面文字的形式进行优化整理并提出改进意见。

  这是学生将理论联系实践的真理之路。教师要做的就是在学生反馈来的实验报告基础上,根据所记录的信息为依据,把学生实验之后所得出的事实结果为助力,把学生的学习思想和实验观念引向新的突破点。当然了,这对教师的授课方式也有一定的要求,需要老师结合教学用具进行具象化的教学。

  5师生共同合作进行实验,引导学生参与实验教学

  作为教师,单独的进行实验操作的优点,肯定是快捷且讲解条理清晰,但也有很多不足的地方:首先是学生处于被动的旁观地位,缺乏参与实验意识;第二是教师读数或者宣布实验结果时,学生们肯定会有些疑惑,总认为教师对实验做了加工修改,缺少客观性;第三是实验课堂情景呆板,缺少变化。

  师生合作演示或教师引导学生做实验演示就能有助于改变以上的不足之处。这样做的好处是能让学生轮流进行实验的演示,培养学生们的参与意识,而且每个学生都有机会做实验。学生肯定相信“自己人”读数不会做假,并且会带有一种亲切感,活跃实验课堂的气氛。除此之外,学生操作读数如果出现错误时,教师还能及时纠正,加强教学效果。

  物理教学的主体是离不开物理实验的,这个理念要自始至终贯穿学生们的学习思维当中,要让学生懂得物理这门课来源于实验且高于实验,课堂的教学只是物理教学中的一小部分,而真正的物理知识始终存在于我们的生活之中,只有这样学生才能为人类的进步、科学的发展贡献自己的一份力量。

物理实验教学论文10

  一、初中物理实验教学创新的作用

  在实际的初中物理教学中,由于种种原因,物理实验在教学中的应用并不能很好地贯彻和落实,形成了物理实验不做、少做、简单做的现状。根据笔者在一线初中教学的实际情况,许多学校在新课程改革的背景下,与新课程配套的教学资源短缺,尤其是实验用品和实验仪器等十分缺乏。例如,新课程改革中要求做的演示电路的串并联电路实验许多学校都不能做。此外,许多初中物理教师重视理论知识的教学和应试教学,忽视了对学生能力和物理素养的培养。因此在实际物理实验中,许多教师因为教学负担重和重视学生考试成绩,使物理实验不做或做得敷衍了事,学生没有真正参与实验过程,难以达到相应的实验效果。

  物理实验是初中物理教学的重要组成部分,在初中物理教学中有效实施物理实验,不仅能够激发学生的学习兴趣,提高学生学习物理的积极性,培养学生的观察能力、动手能力,养成良好的物理学习习惯,还有助于培养学生的创新意识和科学学习的态度,有利于在新课改情况下,提高学生的综合素质。传统的物理实验教学过于注重教师的演示,忽略了试验过程的创新和对学生动手能力、创新能力的培养,而且没有注重引导学生的兴趣和个体差异,往往采取千篇一律的教学方式,难以真正获得有效的教学效果。初中物理实验教学创新使教师在实际教学中,通过丰富多彩的实验,探讨物质运动规律,不仅能够使学生更加真实、客观地观察自然界中物理运动的规律,更能够通过实验激发学生探索物理原理、追求物理奥秘的兴趣。在教学中及时利用学生的好奇心理,激发学生动手实验的兴趣,使学生对物理学习有强烈的学习欲望是物理实验的重要作用之一。

  二、初中物理实验教学创新的路径

  1.创新以学生为主体的物理实验方式一直以来,初中物理实验以教师演示为主,学生动手实践为辅,同时受到学校教学资源和教师资源等的限制,初中物理实验一直是以教师为主体、学生为客体。这样的实验教学方式的教学效果存在一定缺陷,学生的旁观是有必要的,也能够给学生留下深刻的印象,加深学生对物理知识的认知和理解,但许多物理现象和知识不通过亲自动手实验是难以真正体会的,而且学生长期处于旁观模式,久而久之对物理实验的兴趣和感觉变得模糊,使物理实验的效果大打折扣。因此改革物理实验的教师讲、学生听的模式对于物理实验教学大有裨益。创新的物理实验教学中,应当坚持以学生为主体,教师在实验课程中起引导和指导作用,充分激发学生积极参与物理实验的兴趣和培养学生物理实验的动手能力。

  2.创新探究性物理实验教学传统的物理实验比较重视对物理规律和物理定律的验证、证实,而对探究性投入较少。创新初中物理实验教学应当鼓励学生积极实施探究性物理实验,将物理定律和物理运动原理等结论通过实验的探究最终获得。传统的物理实验教学中,物理教师或物理教材中往往精心设计了实验准备、实验步骤、实验目的、实验最终将获得的结论,如果在实验过程中获得的结论、实验步骤与教材、教师设计的实验步骤不符,往往被认为实验失败或实验效果不佳。学生参与这样的实验,最终只是照本宣科,依葫芦画瓢,学生在实验过程中往往受到较多束缚,不能真正创新和思考,对于实验结论也往往是知其然,而不知其所以然。创新的探究性实验方式就是要突破学生实验设计、实验步骤的束缚,解放学生思想,将学生的创新思考和独立思考能力作为实验的目标之一。例如,在初中物理实验“浮力的大小”这一实验时,笔者让学生思考试验用乒乓球在水中和水面受到浮力的大小是否不同?从而引发了学生对于影响浮力大小的因素的思考,使学生真正掌握了浮力的影响因素,对于浮力计算的公式也更加深刻理解。

  三、结语

  总之,随着新课程改革的不断深入,积极探索初中物理实验教学中创新教学方式,对于新课程改革目标的实现和提高学生的动手能力、独立思考能力和思辨能力有着较大的意义。

物理实验教学论文11

  随着我国高校教育体制改革的不断深入,实验教学越来越受到高校教师的重视。物理学是建立在实验基础上的一门学科,学生通过大学物理实验,不仅能够巩固所学的物理理论知识,还能够增强动手能力和创新思维能力,从而提升自身的创新能力。近年来,国内外的很多专家学者对如何利用大学物理实验培养学生的创新能力进行了有益的探索。

  一、利用大学物理实验培养学生创新能力

  实验教学本身就是一种思想的尝试与探索,其主要目的是了解事物的本质和规律,并在此基础上,进行不断的创新。由此可见,大学物理实验对提升学生的创新意识和能力具有重要意义。

  (一)学生发散思维的培养

  发散思维是创新思维的核心部分,解决问题的过程是发散——集合——发散的循环过程。大学物理实验教学是一种基于创新思维框架下的由发散到集合,再由集合到发散的循环过程,通过培养学生的发散思维,从而达到培养学生创新能力的目的。例如:学生在进行固体密度的测量实验时,就要考虑到该固体是否规则,在液体中的悬浮状况,是否溶于液体等,因此,在多种可能的情况下,学生就要探索不同的实验方法,调动发散思维,从而实现掌握知识,提升自身的创新思维能力。

  (二)实验过程是学生发散思维的训练过程

  物理实验是围绕一个既定的问题开展的,学生需要调动自身的多种思维能力,运用各种思维方法,例如:综合、分析等,只有这样,才能真正的实现实验目的。在这个过程中,学生的逻辑思维得到了训练。例如:在进行“偏振现象”研究实验时,要求学生设计出各种光路,使之产生不同的偏振光,进而观察不同条件下的实验现象,并进行相互对比。实验前,学生要根据自身掌握的知识,进行科学的假设,做好实验设计;实验过程中,一步步进行验证。类似的实验探究活动能够帮助学生有效的将逻辑思维融入其中,并提升学生的科学探究能力和创新思维能力。

  (三)学生在物理实验中提出质疑,进而提升批判思维能力

  传统的“一言堂”很大程度上抹杀了学生的批判思维能力,新课改中明确提出,要积极培养学生的创新能力,而批判思维的形成,恰恰是创新能力培养的关键环节。因此,教师在实验教学过程中,理应鼓励学生提出质疑,并带着质疑在实验中加以批判、验证。例如在进行钠光灯波长测量时,有些学生发现测量值与理论值不相符,在深入研究后,发现钠光是由双黄线构成的,即两种波长的混合值,并受到实验环境的影响。学生在物理实验中提出质疑,进而提升了批判思维能力。

  (四)学生在物理现象分析过程中形成直觉思维能力

  很多物理实验现象需要认真观察才能捕捉到,因此物理实验不仅要求学生掌握好时间,具备逻辑推理能力,还要具备一定的分析预见能力。例如伽利略首先直觉地判断“重物先落地”是错误的,然后通过一次次的实验,得出物体的落地速度不因重量而改变的结论,推翻了亚里士多德“重物先落地”的说法。

  二、大学物理实验教学存在的主要问题

  (一)教学设备单一,实验仪器高度集成,学生的动手能力受到制约

  物理实验仪器的技术含量越来越高,实验仪器高度集成,很多实验步骤都无需学生动手,这样会使学生的动手机会越来越少,动手能力提升缓慢。机械的实验操作,也很难让学生对各种实验原理和设计方法有所了解,更别说创新了。

  (二)教学内容陈旧,内容较多

  目前物理实验教学内容多是以验证性实验为主,而培养学生创新思维的综合性、设计性实验相对较少,并且在实验教材中,对实验的原理、方法甚至实验数据的处理方案都一一列出,学生做实验的任务就是机械操作,并得出已经知道的实验结果。这样的实验,对于学生巩固所学知识有很大帮助,但对分析能力、设计能力、创新能力的培养却是意义不大,甚至会使学生养成懒惰、不善于动脑的习惯。

  (三)教学模式落后

  一直以来,物理实验的教学模式多是沿袭传统教学模式。学生被动接受教师“无微不至”的讲解,然后按部就班地顺利完成实验。看似一片“和谐景象”,但是真正的教学目的却没有达到。随着教学改革的不断推进,这种教学模式已经显得落后。

  (四)实验教学过程限制颇多

  由于实验教科书的指导相当详细,教师只要监督学生一步步完成实验即可,因此在实验教学过程中,教师仅起到了“监工”的作用,而教师的引导作用却无从体现,学生也无法发挥创新能力,甚至还受到教师的诸多束缚,例如:当提出异议时,教师会认为学生不听话(书中已经写得清清楚楚,偏要提出不同意见),并认为是故意找茬。另外,由于实验课时较少,教师力争在有限的时间内完成大量的实验教学工作,也有意压缩学生探究、验证质疑的时间,从而导致学生的实验效果看似显著,实则问题颇多。

  (五)实验室缺乏创新环境

  高校的实验室往往定时开放,并且很多实验内容也未能面向全体学生(主要指本科生)。学生的很多创新思想不是因缺少实验仪器,就是因仪器使用受限而被扼杀在摇篮里。另外,实验室在师资力量上,也存在严重不足,很多教师多年都未获得过继续深造的机会,自身的专业知识和教学理念仍停留在多年前。这样培养学生的创新能力便很难达到良好的效果。

  三、大学物理实验教学改革

  (一)改革实验课程体系,培养学生创新思维

  能力根据物理实验自身的研究方法和规律,建立从易到难、由单一到综合,循序渐进、逐步提高的大学物理实验课程教学体系。在大学物理实验课程教学体系中,重视实验选修课的设置,满足人才培养的需要,给学生创设创新活动的空间。增加设计性、综合性实验的比例。鼓励学生灵活运用分析、归纳、判断等思维方法,在头脑中形成直觉和想象,构思实验方案,培养学生创新思维能力。

  (二)开放物理教学实验室,提高实验经费投入

  实验室要面向全体学生开放,时间也不局限于上课期间。从设备的安全及使用效率考虑,可指定专门教师指导和管理,但不能扼杀学生实验的积极性。学生如需动用贵重仪器,可征得管理教师同意后进行。随着物理实验要求的提高,高校应加大物理实验经费的投入,并做到专款专用,同时还要预留出更新设备的资金。另外,高校还应该注意仪器设备的科学使用,提高设备的使用效率,尤其是一些大型仪器设备。

  (三)更新理念,增强创新意识

  创新不是一时的凭空捏造,而是要具备创新意识和相关的知识储备。由于教师在培养学生的创新意识方面起着引领作用,因此作为教师,首先应具备创新教育的理念,并应用到教学中去,才能正确引导学生创新学习;其次应加强创新知识的学习,具备精深的专业知识和宽泛的综合知识,掌握社会文化、科技发展的新动向,注重对新理论、新技术和新信息的了解,并将这些知识融入到大学物理实验教学中去,才能引导学生把知识学活,有效地培养学生的创新能力。

  (四)注重培养学生实验方法,促进学生创新潜力的发挥

  要将科学发展史贯穿于大学物理实验教学中,注重科学思想发展史的教育。例如:在电磁感应实验中,介绍法拉第在仔细分析电流的磁效应基础上,认为电流既然能产生磁场,反过来磁场也应该能产生电流,因此提出了磁能生电的假说。尽管在实验中经历了无数次的失败,但他信念坚定,最终发现了电磁感应现象,让学生感受科学探索的艰辛历程,把学生融入到科学家的思维情境和发明创造的氛围中,促使学生将自身的学习和人类社会的发展有机结合起来,更加积极主动地吸收人类社会的先进思想。同时科学家的创新思维方法又可以从方法论上指导学生的学习,使学生主动地从不同视角创造性地思考问题,从而有利于培养学生的创新意识,挖掘学生的创新潜力,提高学生的创新能力。

  (五)利用信息技术,开拓创新思维空间

  当今的社会是一个信息化的社会,信息技术对各行各业的发展都起到了极大的促进作用,在教育行业也是如此。信息技术改变了教师传统的教学模式,多媒体教学在大学课堂上已经得到普及,并大幅度提升了教学质量。多媒体教学能够在不延长教学时间的前提下,传递给学生大量的信息,是提高教师教学效率的有效途径。根据大学物理实验教学的具体情况,恰当地利用多媒体技术开展实验教学,可以给学生带来直观的实验视觉效果,帮助学生观察实验现象,理解实验内容,提高学生形象思维能力。另外,利用信息技术建立大学物理实验教学网络平台,实现有效的“人机互动”,可大幅度地提高学生的学习积极性,增强学生的创新思维能力。

物理实验教学论文12

  1、引言

  大学物理实验课是高等学校对学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修课程,通常也是学生接受高等教育系统实验方法和实验技能训练的开端.课程目的是为了让学生得到严格的和系统的基本实验技能的训练,以培养学生实践能力和创新能力.对于理工科专业一般只开设一个学年,共计五十五学时左右.传统排课方式是以班级为单位,以固定的时间、指定的教材和实验内容分组进行实验教学.随着学校招生规模不断扩大造成学校实验用房、仪器设备套数、实验指导教师总量等教育资源紧张的局面,有必要采用大学物理实验选课系统.通过改善大学物理实验的教学管理,可以缓解上面的招生规模和教学资源的不平衡的关系.

  2、大学物理实验开放教学

  长期以来,大学物理实验的教师往往处于教学中心的地位,是实验知识的灌输者,而学生的任务就是要理解教师讲授的内容,按照教师的讲解或实验指导书按部就班地做实验,学生是被动接受者,成为知识与经验的灌输对象.为了改变大学物理实验室开放程度低,学生主动参与机会不多,不能锻炼学生认识过程的主观能动性和创造性的状况,国内高校都在探索和研究大学物理实验开放教学,最早的上海交通大学、北方交通大学、清华大学、北京科技大学、同济大学、中南工业大学都按照本校特点进行大学物理实验开放性教学的实践.

  大学物理实验开放性教学在贯彻建构主义学习理论的思想下普遍有以下特点:在教学内容上把实验划分为基础性物理实验、综合性物理实验、设计性物理实验、探究性物理实验;在教学方法和手段上实行教学有法、教无定法,改变注入式、教师全部包办的教学方法,采用引导,讨论,答辩等新型的教学方法,教学中使用投影仪、录像、计算机、网络等现代化的教学手段;在教学管理上学生拥有很大的自主性,实验项目的选择和实验时间的确定都由学生自己决定,打乱学生所在班级.利用计算机和网络在教学和管理中迅速普及,建立“开放式物理实验选课系统”,让学生任何时间和地点都可以预约实验,查询己选择的实验项目、时间、地点,有变动后还可以进行预约后的调课补课.同时教师也能在家或者学校的计算机上进行教学管理,有效地提高物理实验教学管理的效率和水平;在教学评价上不能只重视实验的结果,也要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的动手能力、分析问题能力、解决问题能力、创造能力、设计能力、查阅资料的能力等,总之,成绩评定的方式要多样化.

  3、基于网络的开放性大学物理实验教学管理系统

  大学物理实验开放性教学摆脱了传统封闭式实验教学的束缚,使得实验教学充满灵活,但是开放式实验教学的特点决定了在教学管理方面要面对的是教学对象、内容、时间等因素的不确定性,使得教学管理难度变大.利用基于网络的开放性实验教学管理系统可以很好地解决,同时也克服了大学物理实验传统式教学管理的缺点.以我们学校为例,物理实验传统式教学管理有下面三个方面的缺点:

  (1)每学年大学物理实验中心要面对全校理工科约四十个班级学生,每次上课的学时数为三学时,这样上午三、四节课有其他理论课的班级就不能安排在上午一、二节课,同时周二、周三晚上全校有公共选修课,不能安排实验课,学校运动会、法定节假日、实习周都不能安排实验课,这样教务处安排物理实验课的难度很大,经常安排到周六周日上课,学生们周六周日也有自己的时间安排,从而造成了周末上课教学管理上的一些困难.

  (2)在大学物理实验上课过程中,经常会碰到学生们生病,参加各项学科比赛,参加学生会活动,参加各种体育比赛等原因不能按时来到实验室上课,每次都需要重新安排到其他时间段来补做实验,因此给负责大学物理实验课程教学管理的老师也增加不少负担.

  (3)实验课老师的上课强度也很不平衡,一周里面有时一天都不上课或者只上一次,有时一天需要上课三到四次(每次三学时),这种忽忙忽闲的上课节奏对于年轻的老师还可以承受,但是对于年纪大的或者身体较弱的老师就比较困难.

  4、开放性大学物理实验教学管理系统的应用

  选择基于网络的开放性大学物理实验教学管理系统要重点考虑系统的稳定性、可靠性、实用性、灵活性以及安全性.功能上教师、学生、系统管理员都是在客户端进行操作,用www浏览的方式实现交互功能,达到信息共享、文件传输和远程管理.为此我们选择使用的是合肥市中科大奥锐科技有限公司的产品《实验选课及教学管理系统V3.0》,这个系统总结了全国很多所高校实验中心的实际需要,在功能上不断改进,集实验教学排课、学生自主选课、师生交互、递交批改实验报告、成绩管理、智能统计等,系统充分体现了实验教学的开放性和交互性,体现以学生为主体、教师为主导的实验教学模式.

  《实验选课及教学管理系统V3.0》中分别有系统管理员、课程管理员、教务管理员、教师、学生五种身份,系统管理员是操作本系统的最先入口,为一切操作准备基础数据,包括学期设置,实验室设置,院系班级设置,节假日设置,学生类别设置,教师及学生信息,课程信息等输入;课程管理员进行课程属性设置,任课教师设置,实验项目及分组,设置实验开课时间,排课表,实验课表一览,学生选课设置及查询,成绩管理及发布教学公告等功能;教务管理员可查看课程各项基本信息,发布教学通知公告,以图形或表格等形式对教师工作量、各学期学生成绩等进行自动统计和分析;教师可以查看及打印自己的课表,录入及查询学生成绩和考勤情况,以及自己的工作量;学生可以进行选课、查看课表、查询成绩.

  我们针对部分班级和部分实验项目进行了具体地实践.实践班级选择上特别包含了教学情况比较特殊的理学院数理实验班,数理实验班的学生大一、大二是学习公共基础课阶段,大三、大四就根据自己的兴趣特长选择学校任何一个学院的专业方向继续学习,但是大一、大二的课程也包含了他们已经选择的学院专业方向的一些专业基础课程,因为大家既有集体共同修的课程,也有各自选择的专业方向的课程,所以教务处在安排他们上实验课时间困难比较大.实验项目也选择选做的近代综合磁学实验项目进行,这些综合性物理实验只对使用这个教学管理系统的班级开放.

  经过一学期的尝试,系统充分发挥了网络化校园的优势,基本达到预期的开放性的实验教学管理的目的,在老师和学生中得到了肯定.在脱离教务处的课表下,学生们物理实验上课的时间安排更加科学合理,特别对于数理实验班的同学能够抽出更多时间去学习自己选择专业方向的一些专业基础课,而且对于临时调课的同学,也不至于总往实验室跑,可以在网上直接取消和修改自己的上课时间,同时教师自己的时间安排也比较灵活,使得每一天的工作量和工作强度都不至于太大,初步克服了前面提到的物理实验教学管理的三个缺点,系统让教师和学生们双方都受益.

  5、结论

  随着培养学生实践能力和创新能力越来越得到重视,开放式的大学物理实验教学模式是大势所趋,计算机以及网络技术的飞速发展和普及使得开放式的物理实验教学管理得以不断地完善和优化,从而为开放式的大学物理实验教学模式最大限度地打好了基础.

  参考文献:

  〔1〕陶淑芬,等.物理实验预习和预约管理系统的教学应用.科技信息,20xx(5).

  〔2〕黄柳宾,等.物理实验开放式教学改革及实验室建设.实验技术与管理,20xx(20):4.

  〔3〕陆世杰.探讨开放式物理实验教学管理系统的设计.信息通信,20xx(5).

  〔4〕李幼真.大学物理实验的分阶段开放教学管理和实践.大学物理实验,20xx(10).

  〔5〕谭晓玲,等.大学物理实验教学模式的探索.大学物理实验,20xx(6).

物理实验教学论文13

  物理学是一门以实验为基础的科学.物理实验作为物理教学的基本手段,有其特殊的教学功能:不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理定律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,激发学生的求知欲,培养学生的探索能力.在实际操作中,由于受应试教育的影响,中学又是实行教师定量工作制,定量中未考虑实验这项繁琐复杂的工作,怕做实验浪费时间,影响教学进度,有的教师用教师演示实验代替学生动手实验;甚至有不少教师引发了“做实验不如讲实验”,“讲实验不如背实验”的荒谬想法;随着多媒体进入课堂,使得部分教师过分追求和迷恋多媒体的模拟实验,让学生看看了事,不重视让学生看实物和实际操作.不少教师都一心用在如何在最短的时间里,让学生“掌握”教学大纲中的物理实验,很少把时间放在物理实验教学方法的探讨上。

  一、重视演示实验,培养学生的观察能力

  中学物理教材对概念和规律的学习侧重于实验演示。物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,并能营造出活生生的物理情景,使学生感受倍深。演示实验通常是教师做学生看,教师讲学生听,忽视学生的主动性,不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高。要想改变这种局面,教师在演示的同时要注意引导学生观察、猜想,甚至动手操作,不断启发提问,让学生分析、讨论、归纳总结,充分调动学生学习的积极性,使实验结论合情合理地被推导出来。以“牛顿第一定律”为例,可先安排学生观察从斜面滑下的小车在粗糙平面上运动的实验,并提出问题让学生回答。然后再安排学生观察同一小车在不很粗糙平面及在较光滑平面重复这一过程的实验,并比较三者的不同。

  教师引导学生讨论为什么会有不同的现象,引导学生设想若平面绝对光滑,小车会怎样运动。在学生讨论的基础上,总结概括出牛顿第一定律,这样通过演示、提问、分析,最后得出结论的过程,可使学生自始至终集中注意力,跟随教师的思路,从个别到一般,从现象到本质,在严谨的分析推理中培养思维能力和科学素养。又如用生活中很容易找到的器材做实验,这样既可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。利用鸡蛋做大气压强实验,将浸湿酒精的棉花放在广口瓶内,点燃棉花,并让它燃烧一会儿,然后将一只剥壳的熟鸡蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟鸡蛋在瓶内、外压强差作用下,被压入了瓶里。还可以让学生参与做实验,即边学边实验。如在《电阻》这一节的教学中,实验前可对全班学生都进行分组,可三人或四人一组,每组分发变阻器等器材。教师边演示边设问,滑动变阻器有几个接线柱,应怎样连接?让学生带着问题去仔细观察,动手操作,再通过实物感受,实物触摸,学生必然会全身心投入到课堂中来。这样一方面使学生熟悉并掌握滑动变阻器的结构和连接方法以及改变电流大小的原理,另一方面在学生的动手实验中,提高了学生的积极性,激发了学生的主动求知欲。

  二、上好分组实验,培养学生的创造思维和操作能力

  中学物理教学中的分组实验是物理教学一个重要组成部分,它对培养学生的观察和实验能力、实事求是的科学态度、引起学生的学习兴趣有着不可替代的作用。分组实验多以测量性、验证性和实用性为主。在以往的实验中,因為有现成的实验手册,教师做示范或讲解步骤,学生即使不预习也照样可以完成实验操作,这种由教师安排的学生虽然动了手,却没有或很少动脑筋的实验学生收获并不大,要想提高分组实验的教学效果,就必须使学生真正进入角色,手、眼、脑并用地进行有目的的探索活动。学生分组实验在学生进入实验室前,一定要预习实验内容,原理,步骤,注意事项等,进入实验室后先检查桌面上的仪器,教师应对学生初次接触的仪器、实验操作中的难点和关键之处给予适当的指点。实验过程中要充分发挥学生的主体作用。如《电路的连接方法》首先启发学生思考:如何利用桌上的器材连接一个电路,使两个小灯泡能同时发光?同时提示学生可用不同的方法连接。学生连接完毕后教师可从连接成功的电路中选择几种相似的引导学生进行比较、讨论,最后得出串联电路的连接方法。通过实践操作可以加深学生对串联电路的理解。

  接着继续提出问题:如果移走其中一个小灯泡,另一个还会继续发光吗?学生这时兴趣很浓就会马上动手去做,实验过程中教师要适时地鼓励学生充分发挥自己的想象力去设想、验证、探究,直到得出正确的结论。教师要认真观察学生实际操作的全过程,仔细分析实验中存在的问题,对于实验过程中可能出现的一些异常情况或一些学生有独到见解的地方要及时给予指导。当然其中有可能仍然有发光的,学生会感觉很疑惑,引导学生去观察这些电路,发现连接方法和串联电路不一样,这时可组织学生进行讨论,分析它的连接特点,鼓励学生试着去连接,果然发现这种连接方法两个灯泡也能同时发光。进一步提问:移走其中的一个小灯泡另一个还会亮吗?结论是肯定的。组织学生进行比较、讨论得出并联电路的连接方法。学生通过实践操作加深对并联电路的理解。实验完毕后,组织学生讨论,自己得出串、并联电路的特点,并进行一些电路的识别练习,进一步巩固所学到的知识。实验完毕后学生自觉把仪器归类整理好,完成实验报告。

  通过物理实验教学,不但要达到教材对每一个实验提出的实验目的,进行常规的验证性的实验教育;还要培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真一丝不苟的科学态度;更重要的是通过对课堂演示实验、分组实验、课外小实验的严密观察和勤于思考,培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力。

  参考文献:

  [1]刘化君,栗岳,李彬.简明物理学史[M].济南:山东大学出版社,1992.

  [2]阎金铎.中学物理[M].济南:山东教育出版社,1999.

  [3]阎金铎.物理实验论[M].南宁:广西教育出版社,1996.

物理实验教学论文14

  摘要:社会经济的高速发展在某种程度上给微时代的发展提供了契机,微信、微电影等一些列微时代产品不断涌现。新时代下,教学领域发展的大趋势就是网络微课与传统教学方式的结合。因此,大学物理实验教学也应顺应时代发展的潮流,利用微课教学的优势来弥补传统教学手段上的不足,以便提高实验教学水平和人才培养质量。文章分析了普通工科院校中大学物理实验传统教学模式中存在的不足,分析了微课教学的特点,提出把传统授课方式和微课教学相结合的新型大学物理实验教学模式,并针对辽宁工业大学大学物理实验的具体情况给出了实验教学改革建议。

  关键词:微课;大学物理实验;教学改革

  当今时代,网络信息技术的迅速发展和日益普及的智能移动终端设备,使信息的传播更加快速和便捷。社会发展的快速与高效也使得人们越来越喜欢主题鲜明、短小精悍、使用方便的信息资源。不知不觉“微时代”已悄然来临。微课作为新型教学模式正越来越受到教学领域的推崇。所谓微课是指按照课程标准和教学实践要求,以教学视频为载体,围绕某个知识点或教学环节而进行教学设计并开展的教学活动[1]。微课与传统的课堂的最大不同,在于其短小精悍、使用方便。它能够满足学生的个性化学习需求,让学生能随时随地进行自主地学习,是传统课堂学习的一种重要补充[2]。大学物理实验是当代中国大学生工科所有专业必须开设的一门基础必修课程,在培养高水平工程技术人才中有着不可取代的重要作用。这是学生升入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端。通过参与各项实验教学活动,学生可以对力、热、电、光等各种物理现象进行更直接的观察、分析,对所学物理理论知识有更深刻的理解,真正实现理论知识向实践能力的巧妙转移[3]。然而,由于实验时间的不足,和大学生人数的逐年增加,大学物理实验课程教学存在着许多不足越来越明显的暴露出来。针对这些不足,已有越来越多的学者提出了把微课与传统大学物理实验教学相融合的方法来提高大学物理实验的教学水平和质量[4,5]。考虑到不同院校之间的教学设置和学生的差异性,本文以辽宁工业大学为例,分析其在大学物理实验教学上存在的不足之处,并结合微课的特点及优势,提出并探讨基于微课模式的大学物理实验教学改革方向及具体措施。这在本校物理实验教学改革的具体实施方面具有重要的指导意义,也为和本校有着类似情况的其他工科院校提供借鉴。

  一、大学物理实验教学改革的必要性

  我校大学物理实验课的基本程序包括:实验课前的预习、课上进行实验操作和课后撰写实验报告。目前,阻碍我校物理实验教学质量和水平提升的主要因素有以下几个方面:

  (一)学生课前预习不充分

  在大学物理实验教学中,学生必须在课前撰写预习报告,对实验目的、原理、仪器及操作方案进行必要的熟悉和了解,找到可能存在的问题,这样在课堂上才能抓住实验的关键,能够在实验操作过程中及时、准确、迅速地获得数据,提高课堂操作效率。但实际情况并非如此,学生对实验的预习程度远远达不到能独立按要求完成实验。原因有三:一是学生重视程度不够。因为大学物理实验多是考察课,所以很多学生重视程度不够,写预习报告只是为了应对老师课上的检查;二是学生的物理理论基础不够。大学物理实验课程与大学物理的理论课程是同步开设,都集中在学生大一的下学期和大二的上学期,这就导致有些实验的相关物理理论知识学生还没有学到,势必导致学生在对实验原理的理解上存在障碍,影响学习兴趣;三是条件限制,单纯通多实验指导书上抽象的理论公式,和简易的原理图,对于一些比较复杂的物理实验学生很难做到真正的理解,对实验操作步骤也很难达到有个整体的把握。

  (二)课上时间分配不合理

  物理实验课应该以学生动手操作,学生通过预习课上自主完成实验任务主,但是由于课前预习不够充分,课上需要老师利用一定的时间对实验内容和要求进行详尽的讲解,一个实验至少需要30分钟以上的时间,才能对实验有比较完整介绍。而大多数工科院校的实验课时间都很有限,以我辽宁工业大学为例,物理实验课的上课时间只有110分钟(包括课间休息10分钟)。这就导致学生动手操作的时间减少了,再加上短时间内的实验理论知识的灌输学生也很难消化吸收,这也必然导致学生在做实验的时候一头雾水,等刚刚把实验过程理顺明白,调节好实验仪器并开始动手操作,时间已所剩无几。有些动手能力差的同学甚至到下课时间也未能完成实验数据的测量。目前,为了学生可以在有限的时间内完成实验,很多老师采取方法就是减少实验内容,而实验内容的减少必然会制约对学生动手能力和思维能力的培养,违背了开设大学物理实验课程的最初的目的。

  (三)学生课后撰写实验报告不认真

  大学物理实验区别于高中物理实验的一个显著特征就是对实验数据的处理要求上升到了国际标准:不确定度的计算方法[6]、有效数字的运算规则及数据处理的各种手段。掌握误差分析理论和数据处理方法是开设大学物理实验课的重要目的之一。尽管实验数据处理方法在绪论课中给学生进行了统一讲解,但每个实验都有各自的具体要求。紧张的上课时间导致学生不得不把实验数据带回去处理。但是由于之前的预习环节和课上操作环节都未能达到最佳效果,因此在数据处理方面学生也必然会遇到问题。但这一环节是由学生课后独立完成,所以即使遇到问题也找不到实验指导老师请教。这就造成许多同学处理实验数据彼此相互“借鉴”,实验数据处理过程错误百出也依然将错就错。综合分析以上几个方面,可以看出物理实验教学中存在的问题严重地影响到了其教学效果。为了提高人才培养质量,适应社会的发展,充分地发挥大学物理实验应有的作用,对大学物理实验传统教学模式的改革势在必行。

  二、微课在教学中的优势分析

  微课是指按照课程标准和教学实践要求,以教学视频为载体,围绕某个知识点或教学环节而进行教学设计并开展的教学活动[1]。网络信息技术的迅速发展和智能手机、平板电脑等移动终端的普及使得微课作为新型教学资源正越来越受到教学领域的推崇。与传统教学模式相比,微课有其诸多优点:

  (一)教学时间短

  微课的一般时间长度都在10分钟左右,这是大多数人能保持精力高度集中的时间,因此微课能够实现短时间内的信息高效传输,提高学习者的学习效率。

  (二)教学内容集中

  传统的授课模式往往在一节课上要讲解许多的内容,知识点比较分散,不利于学生记忆。而微课的授课内容通常只集中在某一个知识点或教学环节上,短时间内对某一个知识点的讲解会让人印象深刻。

  (三)生动形象

  微课的制作是以教学课件为基础,通常我们所用的PPT中有文字、图片、音乐以及动画演示,还可以穿插视频。这些表达方式的运用可以让教学内容更加生动形象,引发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。

  (四)内容丰富

  大学物理实验包含力、热、电、光、近代物理等各方面的内容,而且和大学物理课程不同步,为了学生能够顺利的完成实验,上课老师多数的讲解集中在对操作方法、注意事项等问题上,而对实验的基本原理和实验的背景只能做简单介绍。通过微课,可以对实验的背景、发展和原理进行比较详尽的介绍,有助于学生对物理知识的理解,和提高对物理学习的兴趣。

  (五)使用方便

  基于网络信息技术的发展和智能手机的普及,学生几乎可以随时随地查阅网上的信息,因此学生可以根据自己的个性化学习需要随意选择观看微课的时间,不受传统课堂固定时间固定地点的制约。考虑到微课在教学中的优势,如果把大学物理实验课的原理讲解、仪器介绍、具体操作步骤和实验注意事项等配以视频制作成一系列的微课上传到网络平台上,让学生可以随时上网或下载观看,将会大大提升学生的实验预习效果,并进一步缓解课上操作时间有限,课后处理实验数据不认真等问题。

  三、大学物理实验教学中微课应用的具体分析

  (一)物理实验微课的制作

  首先,注重教学趣味性的增加。可以通过字幕的灵活运用来调动学生学习兴趣,微课应摆脱传统教学模式的单一、死板,通过多种字体与动画方式的运用来快速集中学生注意力。也可以通过幽默的教学语言,多融入一些网络时尚语言来增强学生学习兴趣,或者是有机整合新知识与最新新闻来引起学生的关注。另外,也可以通过分篇展示的微课形式,多结合一些相关图片数据来加深学生理解。其次,构建微课支持互助平台。微课的运用不仅要将原本复杂、抽象的学习资源转变的更加简单,还应积极挖掘、整合更加丰富多彩的学习资源。传统的视频点播系统通常可以适应数据资料在上传、发布与管理等一系列功能,而微课系统则可以在相应的基础平台上,为学生提供人机互换的学习环境,从而为学生的自主管理上提供一定便捷,且可以结合学生的认知发展需求与特点,构建辨别互动平台,以此来为教育规划者、学习者提供互相交流学习的界面。在大幅度提升学习效率基础上,促进学生积极主动地与他人沟通交流,产生强烈的学习欲望。再者,整合微课与物理实验教学。微课与教学在很多方面都应加强整合,尤其是在理论与实践教学上,可以涉及到数理化结合、也可以与课程设计息息相关等一系列内容,其中尤其显著的就是物理现象反映方面。对于实验教学来讲,实验现象往往都是最关键的,也是学生一直关注的焦点。在传统教学模式下,一些实验变化通常只有教师才能够做出细微的观察与了解,而通过微课教师则可以运用计算机、手机等更直观的演示给学生[7]。

  (二)体现课堂的实验情境

  视频是微课的重要载体,往往都是由教师搭配PPT来完成的,而PPT中不仅有文字,还有音乐、图片等多样化的表现形式,且在讲解中教师也可以对照实物做出相应演示。这种教学活动的开展,不仅具有浓厚的趣味性,也能够在课堂教学中快速吸引学生注意力,并引发其做出深入思考,这种优势在大学物理实验教学中体现的尤为明显,实验仪器的熟悉与操作往往都是实验教学中的关键组成部分,但是在学生在预习中,实验讲义涉及到的往往都是一些实验原理,在实验仪器上通常也只有一些名称与图片,但具体的用法却经常处于模糊状态,也那你获得理想的预习效果[8]。而通过微课则可以通过直观的呈现来有效解决这一问题,通过各种仪器的操作演示,教师可以为学生详细的讲解可能出现的情况,有机需要注意的各类问题,让学生获得身临其境的感受,促进预习效果的不断增强。

  (三)满足学生个性化需求

  微课通常都是围绕某一知识点来进行设计的,教学目标较为单一,也具有较为显著的指向性,而对于大学物理实验教学来讲,通常都可以分为原理、仪器讲解,以及实验内容等方面,教师可以将这些内容以微课的形式上传于网络上,让学生结合自身认知需求,进行自主学习,如,若缺乏原理知识,便可以将学习重点放在原理部分上,进行反复观看,而若对于仪器较为陌生则可以将仪器部分的学习作为重点等等。这可以充分满足学生的个性化认知需求。

  (四)提升实验的演示效果

  传统教学视频上经常存在时间长、容量大等一些普遍问题,不论是在观看,还是下载方面都需要耗费大量时间,而学生的耐心与兴趣极易被下载过程削弱掉,难以获得理想学习效果。而通过微课的运用,其不仅具有短小精悍的特点,也能够全面适应学生的认知规律与特点,既可以帮助学生高效完成学习任务,也能够避免其产生疲劳感,或者是注意力被分散。再加上微课的容量通常都比较小,不仅可以在网络上进行快速观看,对于一些比较难以理解的实验原理等问题也可以下载到移动终端反复观看。

  四、基于微课模式的大学物理实验改革措施

  针对辽宁工业大学大学物理实验教学方面存在的问题,将微课引入到大学物理实验教学中将大幅度提升教学效果。微课的引入会弥补传统教学方式的不足,同时也需要我们基于微课模式对目前的实验教学环节加以调整和改进,具体有以下几点建议:

  (一)课前实验预习环节

  把网上观看实验微课视频纳入实验预习环节,让学生通过观看微课视频和阅读教材相结合来对实验内容进行预习,完成预习报告。课上老师除了检查预习报告,最重要的是通过提问的方式考察学生的预习效果和对该实验原理的理解及对操作方法的掌握程度。为了确保学生能足够地重视实验的预习,课前提问环节尤其重要,大约10分钟左右的时间,尽量每个同学都提问到,并给出合理的预习成绩。建议适当增加实验预习成绩满分占总满分的比重,以便提高学生对该环节的重视程度。

  (二)课上实验操作环节

  通过提问了解学生预习中存在的问题,老师再进行针对性的讲解,可以大大节约老师上课讲课的时间。给学生提供充裕的操作时间,让学生的动手能力和思维能力得到提升。实验操作过程中,实验指导老师负责做个别指导,在指导的过程中就会发现哪些学生对待实验态度认真,动手能力强,进而给出合理的实验操作成绩。

  (三)撰写实验报告环节

  物理实验课的总时间是110分钟,去掉提问时间,剩下100分钟。由于学生对实验的预习给予了足够的重视,这就为课上处理实验数据提供了可能。课上处理实验数据的好处在于学生遇到问题会及时向老师请教,通过不断遇到问题并及时解决问题,学生定能牢牢掌握科学处理实验数据的方法,为将来成为高水平的工程技术人才打下坚实的基础。即使个别动手能力差的同学不能在课上完成实验数据处理的全过程,但至少也能在课上把处理过程中遇到的问题及时找老师帮助解决,未完成的部分带回去处理也不会导致学生"将错就错"的事情发生。这样,学生通过一两个实验的动手实践基本上就能掌握了正确处理实验数据的方法,其他的实验数据处理基本上就不会存在太多的错误。建议适当降低数据处理成绩满分占总满分的比重。

  五、结束语

  微课与传统教学模式的融合已成为教学领域发展的大趋势。目前,在大学物理实验方面我们所面临的问题是如何制作出与教材配套的、能应用于实际教学的高水平的系列微课课程。这就需要我们全体从事物理实验教学的老师要深入地研究微课的制作,在实践中不断探索,不断总结。相信不远的将来基于微课模式的大学物理实验课程会充分发挥出其在工程技术人才培养中的不可估量的作用。

  参考文献:

  [1]胡铁生.微课:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,20xx(10):61-64.

  [2]李玉平,微课程:走向简单的学习[J].中国信息技术教育,20xx(11):15-19.

  [3]宋金,黄明燕,李民.物理实验教学与创新能力培养的研究——从牛顿环实验得到的启发[J].实验室科学,20xx,13(2):25-27.

  [4]唐艳妮,徐军,罗积军,等.微课在大学物理实验教学中的应用探索[J].物理与工程,20xx(S2):57-59.

  [5]宋海珍,何朝政.微课在地方本科院校大学物理实验教学中的应用[J].南阳师范学院学报,20xx,15(3):66-68.

  [6]徐翠艳,邱忠媛.牛顿环实验不确定度的研究[J].辽宁工业大学,20xx(34):133-135.

  [7]邱荣,杨振萍.微课在大学物理实验教学中的应用探索[J].教育界,20xx(21):100-101.

  [8]宋金,郭新峰,王生钊,等.微课在大学物理实验教学中的应用[J].物理实验,20xx(2):12-17.

物理实验教学论文15

  以信息技术为工具,使课程内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式实现全新的变革,优化教学过程中的各个要素和环节,这是数字化教学与课程融合的要求。将信息技术有效融入物理教学过程来营造一种新型的教学环境,可实现既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的“自主、探究、合作”教与学,让学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来,使创新精神和实践能力的培养真正落到实处。笔者在探索数字化教学与物理课程融合过程中,发现了许多非常适合新时期物理实验教学的软件应用。本文主要以NB物理实验为例,阐述教学软件与物理实验教学融合的策略。

  一、虚拟实验与物理课程融合的缘由

  NB物理实验全称“NOBOOK虚拟仿真实验”(基于HTML5技术),支持多终端跨平台访问——电子白板、台式机、一体机、平板电脑等终端均可使用,适应Windows、IOS、Android等平台。不仅支持教师任意组装实验、不受实验步骤的限制,而且所有实验操作均可呈现准确的实验数据以及逼真的实验现象。NB物理实验分为NB电学实验、电磁学实验、力学实验、光学实验、热学实验和声学实验6个独立的APP。教师在课堂教学中可以打开相应的APP,通过投屏展示实验的操作过程,可较为直观地看到实验的一些现象。在学生终端上可安装这些软件,可以让学生根据自己的需要,自主设计实验方案、自主选择实验器材、自主搭配和组装实验仪器,并记录实验数据。该应用软件可帮助学生发现实验设计中的问题,以便在真实的实验环境下,减少实验过程中对仪器的损坏。学生在家里,也可随时通过软件进行相关的实验操作,并做数据分析。NB物理实验与物理课程融合的优势及条件如下:(1)NB物理实验是一种全新的网络技术与多媒体技术一体化的虚拟实验系统,它载有适用多系统的软件与APP、多类型的虚拟实验器材、多样化的自主操控平台及多终端互动的教学平台,在真实实验的基础上可实现信息技术与物理实验教学的融合,在延续传统的同时弥补了其不足;(2)NB物理实验利用虚拟仪器做实验,用户可以自行设置各种参数,以获得理想的效果;(3)虚拟仪器的应用突破了现有实验条件的限制,排除了各种干扰因素对实验的影响(它与数字化实验系统的融合值得深入研究);(4)我国许多地区的教室多为多媒体教室,大都能配备大尺寸多媒体一体机,无线网络全覆盖,有些学校还拥有移动智能手机终端设备,这些都为NB物理实验进入课堂提供了条件。

  二、基于数字化实验系统的物理实验融合应用

  NB物理实验等数字化实验系统为我们提供了一个新的实验探究平台。应用此平台能让学生从数据读取、公式运算和图像描绘等烦琐的劳动中解脱出来,让学生有充足的时间和精力对物理现象进行多角度的感知和多视角的探究。同时,我们要认识到数字化实验系统与物理课程的有效融合需要先进的教育思想介入,它的合理应用本身就要求同步变革传统教育观念、教育思想与教育模式,代之以尊重人的主动性、首创性、反思性、合作性的全新的教育观念、教育思想与教育模式。笔者认为,NB物理实验优越性的充分发挥应基于新的实验教学理念。物理课堂是物理教学的主阵地,任何教学方式的改进都应该首先能够服务于课堂教学,数字化教学与物理课程的融合也不例外。高中阶段所有实验按内容可分为由教师演示的演示实验、由学生验证或测量数据的操作性实验和以探究潜在物理规律的探究性实验三类。

  (一)NB物理实验对演示实验的融合

  在物理实验中最常见、最普通的实验就是演示实验。物理教师在讲解概念的时候,因班级人数较多,空间相对较大等客观因素,导致很多学生对物理现象观察不清晰,影响学习。虚拟实验则能很好地解决这个问题。以光学实验为例,由于白天教室实验用光线可辨识度低,光学演示实验往往达不到预期效果。虚拟实验中实验光路图都能被实时展现在一体机屏幕上,实验效果直观。这样,大大地提高了学生对光学规律的理解能力。例如,利用NB光学实验进行光学折射定律与全反射规律的演示操作时,教师可添加装水的玻璃水槽用于观察同一光束在不同材料中的偏折情况,让学生清晰地观察到折射角度不同,从而使他们加深对光的折射现象的理解。

  (二)NB物理实验对操作实验的融合

  操作实验是为了培养学生的动手能力和理论联系实际的能力,一般在操作实验中不主张用虚拟实验代替真实实验。在高中物理教学中,很多电学实验都是操作实验。电学实验仪器数量较多且容易因错误操作造成损坏。所以在教学中要让学生借助虚拟实验观察实验过程,掌握正确的操作方法,避免在实验中出现过失。在实验中要把真实实验与虚拟实验结合,这样既解决了真实实验的困难,又弥补了虚拟实验的不足。另外,电学实验中仪器众多,只能允许学生在实验室进行短暂的电路连接等练习,造成学生的操作能力得不到有效提高。在真实实验的基础上,学生可通过NB物理实验不断练习,同样可以加深对该实验的理解。教师布置虚拟实验题目,让学生利用NB物理实验APP进行仿真实验,并将实验过程形成的NB文件发送给教师。教师通过电脑接收运行学生实验,检查掌握程度。具体操作如下。①选择需要的实验仪器,合理布局。②根据电路图,进行导线的连接练习,连接好后闭合开关。如果电路连接正确,平台中会显示电流方向(这样可加深学生对电路的理解)。③滑动滑动变阻器滑片改变阻值,读取数据,并点击“记录”,调出表格做记录。完成数据记录后,在表格下点击显示图像,在图像上点击鼠标右键选择连线,形成伏安特性曲线。

  (三)NB物理实验对探究实验的融合

  探究实验的目的就是培养学生透过现象看本质的能力和发现问题的意识,所以实验情境是很重要的。但在真实试验中,许多事物的现象会受外界因素影响,导致实验误差过大而影响实验效果,这就需要借助虚拟实验。虚拟实验在某种意义上也能起到学习引导作用,让学生更加容易发现物理规律,从而激发学习的兴趣。由于虚拟实验器材的添加不受现实条件限制,学生可根据实验需要同时进行多项实验,大大提升了探究的效率。以“探究影响导体电阻大小的因素”实验为例,该实验需要学生从控制变量的方法入手,探究导体的取材、导线长度、导线横截面积等对电阻的影响。对一般实验室来说,实验仪器有限,教师只能安排分组探究,这势必导致有些学生只能旁观。笔者的解决方案:学生在移动端利用NB电学实验进行虚拟探究,完成仪器的选择并连接电路,继续实验。为了提高探究效率,可再配上相同实验套件,同时进行控制变量实验。

  三、总结与反思

  NB物理实验作为一种新型实验工具,可以从多个角度与物理实验教学融合拓展。结合具体实验引导学生多角度、全方位地认识物理规律不仅有助于学生掌握实验仪器的使用规律和物理学的研究方法,还能形成线上线下的教学互动,逐渐形成新的教学思想方法,促使其推而广之,将上述思想方法应用于其他学科的学习以及日常的生产、生活之中。在教学活动中,为了达到预期目的,教学主体总是要采用一定的手段作用于对象。教学手段是教学活动不可缺少的组成部分。数字化实验技术为物理教学提供了先进的实验练习手段,但它本身并不代表先进的教学思想。先进的教育技术手段与先进的教学思想有机融合才能实现技术与课程的充分融合。因此,教师在教学活动中不能单纯注重教学手段,还要重视教学思想,重视教学过程和学生学习过程。基于NB物理实验的物理实验的融合拓展体现着先进的教学思想变革,同时还有待更多的一线教师从更多的角度去研究。

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