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物理實驗教學論文(優秀13篇)篇一
實驗課程是對理論內容的深化,高等院校開設實驗課程有利于培養理論聯系實際的創新型人才。《物理化學實驗》是化工相關專業本科生必須掌握的綜合性基礎實驗課,它不僅在化學專業的課程體系中具有承前啟后的地位和作用,而且實驗中涉及到許多基本理論和儀器工作原理,更能體現實驗與理論的緊密聯系,也是學生進行畢業設計與后續學習科研工作的必要鋪墊和基礎訓練[1]。然而,在長期的教學實踐中,物理化學實驗課程沿襲的傳統教學模式缺少靈活性,僵硬固化,造成諸多問題,導致學生出現學習熱情低、綜合能力弱、動手能力差等現象,說明傳統教學模式已經無法適應新世紀高等教育的發展要求,必須對既有教學模式進行改革和創新。合作性學習是上世紀70年代在美國興起的一種新的富有創意和實效的教學理論與策略體系,由羅伯特斯萊文首先提出[2]。合作性學習是一種以學習小組為基本單位,以小組成員之間的良性互動為基礎,共同完成學習任務,以小組總體表現為評價依據的學習過程。目的是讓學生在學習中通過互相幫助、資源共享、分工合作來體驗學習樂趣,并對其情感、態度和價值觀等產生積極影響。合作性學習有利于學生“多元智能[3]”的充分和諧發展,學生間相互取長補短,發揮自身優勢,從而形成整體優勢,獲得最好的學習效果。
1.實驗內容與理論教學不同步。理論是實驗的基礎,實驗是對理論的驗證,特別對于物理化學實驗,要求學生必須具備一定的相關理論知識,才能保證實驗的順利進行。但物理化學教學中普遍存在理論教學落后于實驗內容的情況[4],導致指導教師在實驗教學中需耗費更多的時間和精力講授實驗原理和數據處理方法。在有限的實驗教學時間內,這種“填鴨式”的方法很難讓學生完全理解相關理論內容,結果就是學生一頭霧水,無法達到實驗教學的目的。
2.學生參與實驗的積極性不高。雖然反復強調實驗課程的重要性,但仍有學生思想不重視,認為實驗教學只是理論教學的輔助部分,單純為了完成實驗而忽視實驗操作,參與實驗的積極性不高,主要表現在四個方面:
(1)學生應付預習報告,要么寥寥幾句,要么囫圇吞棗的抄襲教材;
(2)指導教師在進行原理和實驗內容講授時,部分學生走神,處于游離狀態;
(4)實驗過程中,一些小組的個別學生甚至根本沒有親自動手操作過,完全靠他人完成實驗。這樣很難激發學生的學習熱情,教學效果很差。
3.綜合性實驗項目少。目前很多高校的物理化學實驗課以基礎性實驗為主,綜合設計型實驗項目相對較少。基礎性實驗的任務是幫助學生掌握基礎知識、基本實驗技能和基本測量方法,這對學生動手能力的鍛煉和綜合素質的提高顯然是不利的。根據物理化學實驗課程的教學要求和目標,在完成基礎性實驗的前提下必須開設一定的綜合性實驗。然而,綜合性實驗需要學生具備較高的分析問題和解決問題的能力,在現有的實驗教學模式下難以取得良好的效果。
大學生處于成年階段,具有更好的獨立思考能力、社會交往與協調能力以及自主學習能力,具備開展合作性學習的優勢。
1.合作性學習有利于提高學生的積極性,并協調實驗與理論教學的不同步。為了共同的實驗任務,學生的個人潛能得到充分的發展,學生的集體意識得到強化,學生在實驗中互動、資源共享、分工合作。一方面理論能力強的學生能夠自學實驗理論并幫助其他同學理解,克服了實驗內容與教學理論不同步造成的問題;另一方面在相互交流的過程中,每個學生既能獲取知識又能幫助影響他人[5],既滿足了歸屬感,又提升了自信心,提高了對物理化學實驗的興趣。可以說,合作性學習法賦予學生更多的學習自主性,使他們把每一個物理化學實驗當作自己的課題來完成,這就顯著提升了學生參與實驗的積極性,有效地提高教學效果。
2.合作性學習有利于開展綜合性實驗。物理化學綜合性實驗要求高、難度大,在傳統教學模式下,指導老師需耗費大量時間講解理論基礎和數據處理方法,導致教學過程控制困難,效果不好。引入合作性學習法,各學習小組可在課下查閱資料、討論實驗方案,不僅綜合運用了所學知識,增強了獨立思考和創造性思維的能力,而且減小了教師的工作量,僅在學生需要時予以指導,充分發揮學生的主動性和教師的指導性[6]。互相協作的學習方式也使每個學生都能充分理解和掌握綜合性實驗課程,同時培養學生合作學習的習慣,這對于學生今后開展科學研究具有重要意義。
1.合理分組。合作性學習是以小組為基礎的學習,科學地組織學習小組是成功開展合作性學習的前提。建議采取自主原則進行分組,小組成員為4~6人,由學生自由組合形成穩定的學習小組并民主推選一名組長,這有助于培養學生間信任、責任和互助等心理特征。同時,教師對分組也要進行適當的干預,在綜合考慮學生的物理化學基礎、學習能力、學習態度、學習興趣以及性別、性格、技能等不同情況的前提下,對小組成員進行微調,使組員間能夠相互影響,相互幫助,取長補短。需要注意的是,單純組成學習小組并非真正意義上的合作性學習,只有發展成為合作性的關系,才能形成有效學習。具體表現為組員對解決實驗問題提出自己的有益建議,協調處理不同的意見沖突,并對各種解決問題的途徑進行分析和選擇,最終實現問題的有效解決。
2.實驗的問題設計。設計實驗問題就是設計物理化學實驗中小組的學習任務,這對于開展合作性學習是至關重要的。首先要保證問題具有適當的難度,這樣既能激發學生的學習興趣,又不會挫傷他們的自信心;其次要設計一些需要學生進行發散性思維并能夠提供自己觀點的問題,這有利于小組討論等合作性學習方式的展開。例如,在反應熱測定實驗中,我們鼓勵學生采用多種方法,包括量熱法、電動勢法和平衡濃度法進行測定,討論并分析各種方法的優缺點,不但激發了學生對物理化學實驗的興趣,更使學生熟練掌握了相關的物理化學知識。
3.開放實驗室。在無實驗課時,實驗室要向學生開放。指導教師需設計一些難度較大、完成時間較長、綜合能力要求更高的實驗問題,以供學有余力、愛好鉆研的合作學習小組利用開放時間選做。鼓勵引導這些學習小組自己查閱資料、尋找試驗方法、設計實驗方案、討論實驗結果、分析實驗誤差。這不但有利于學生對物理化學知識的綜合應用,更有利于培養學生的創新思維和全面的科研能力。
4.建立合理的實驗考核辦法。學習評價對學生的學習進步具有反饋作用和激勵作用[7]。評價考核是合作性學習中的重要環節,是檢查教學效果、評價學生成績的手段。傳統的物理化學實驗教學都是通過實驗報告來評價學生的實驗成績,造成很多學生只注重實驗結果而忽視實驗能力的訓練,未能充分發揮實驗教學的優勢。因此,需要建立適用于合作性學習的實驗考核辦法。考核可分為實驗過程考核和實驗報告考核,其中過程考核占60%,報告考核占40%,這種分配比例能夠引導學生注重平時的實驗過程,更客觀地反映實驗中合作性學習的實際情況。過程考核從實驗預習(20%)、實驗小組的分工合作表現(40%)和實驗操作技能(40%)三方面考核,這就要求指導教師對整個實驗過程全程跟蹤,綜合考慮學生小組在整個實驗過程中的表現并予以評定;實驗報告考核要求學生以小組為單位撰寫和提交實驗報告,由指導教師結合基本理論與分析能力、實驗方案設計、實驗結果討論、實驗報告質量等對學生的報告成績進行綜合評分,對學生的不足和優秀之處要給出明確的批改意見。新的考核辦法把傳統的結果質量控制轉變為過程質量控制,加大平時實驗過程中合作性學習和操作部分所占的比重;同時對實驗報告的要求也未放松,確保學生建立合作性關系,形成有效學習,以及對基礎理論知識和基本操作技能的掌握。
四、結語。
物理化學實驗是化工和材料類相關專業重要的基礎實驗課程。針對其理論性、綜合性強的特點,在教學中引入“合作性學習”,能克服現有物理化學實驗教學中存在的問題,充分體現以學生為本的教學理念,調動學生的積極性,提高學生的觀察能力、設計能力和動手能力,同時培養他們與人合作、與人溝通的人際交往能力,這不僅有效地提高了實驗教學效果,而且符合21世紀素質教育的根本要求。
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇二
物理學是一門以實驗為基礎的學科,在學生科學素質、能力的培養中發揮著非常重要的作用。大學物理實驗反映了理工科中實驗思想、實驗方法以及基本原理與實踐工程相聯系的普遍性問題,在人才培養中有不可替代的地位。同時,大學物理實驗作為大學生必修的第一門科學實驗課程,能夠讓學生受到嚴格系統的實驗技能訓練,掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧,更重要的是在實驗過程中,鍛煉學生理論聯系實際、用現有知識分析和解決實際問題的能力,以此來培養學生嚴謹的科學思維能力和創新精神。
1背景和現狀。
教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會頒布的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》中明確提出了在實驗課程中學生能力主要包括四種能力的培養要求:獨立實驗的能力、分析與研究的能力、理論聯系實際的能力以及創新能力。所以,大學物理實驗課程不能成為學生僅動手就能機械完成的手工課,而應在實驗中,充分調動學生的大腦,引導學生積極思考,建立實驗思維。長期以來,各高校大學物理實驗課程不斷進行了各種教學改革的嘗試,諸如mooc、翻轉課堂、混合式教學、分層次教學等,都取得了顯著的成效。但是,大學物理實驗課程的教學中還存在著很多短期內難以解決的問題。首先,教學理念陳舊。教師往往局限于傳統的教師主體,在實驗課上,講得多,講得細;他們認為只有教師講到的內容,學生才能在實驗中注意到,學生才能掌握,而沒有注重課堂效率。
同時,實驗課程的教學模式單一,教師單向輸出。傳統課堂中,僅突出了教師的中心地位,忽略了學生的主觀能動性,壓抑了學生創新思維和能力的發展;這就出現了實驗課上教師講得多,學生動得少。其次,實驗內容單調。由于各高校實驗設備有限,實驗項目相對比較單一,多為驗證性實驗,缺乏創新性實驗項目和前沿方向的實驗項目,實驗項目與理論課程脫節嚴重;實驗教材編寫的內容過于細致,僅局限于一個實驗上,缺乏實驗間、學科之間的聯系。最后,學生主動性差。教師往往低估學生的能力,唯恐學生不能完成實驗,教師講解得過細,甚至于手把手地講授實驗操作,而忽視了學生獨立思考及動腦分析研究的重要性,沒有充分調動學生的積極性。
2教學理念的改變。
實驗課程不同于理論課程,實驗課程更多的是動腦動手,熟悉基本的儀器操作和實驗方法。學生只有在真正地動腦理解實驗原理、實驗方法后,才能指導自己動手。這就需要我們在實驗課堂上轉變教學理念。(1)突出強化學生主體地位,是學生做實驗,而不是教師講實驗。充分利用翻轉課堂的優勢,將學習資源提供給學生,學生根據各自的學習進度安排自己的學習。特別是在實驗課上,學生可以根據自己實驗進程,多次重復查閱各種學習資源以達到獨立實驗的目的。
(2)學生是課堂的主人,將課堂時間還給學生。教師應該根據不同學生的特點建立學生的期望值。對于大多數學生來說,他們完全能夠通過自己的學習完成實驗內容,所以,教師應當放手學生獨立完成實驗。教師把原來的講課轉變為與學生一對一的交流指導,同時通過實驗室內的巡視,激發并監督學生的學習,保持學生持續參與在實驗課堂中。利用鼓勵性的語言,激發學生的自我效能感,由學生自主發現問題、解決問題,在“做中學”,建構物理實驗的基本實驗方法。
3教學體系。
(1)實驗項目的規劃重整。為了增強學生的有效性學習,首先,我們對實驗項目進行了整合,根據實驗內容或實驗原理等將某個關鍵因素相同或相似的項目整合在一起,在一次實驗課上完成。比如邁克爾遜干涉儀的`調節與使用、干涉法測量線脹系數兩個實驗整合在一起,學生在掌握邁克爾遜干涉儀的使用后,就能將實驗原理或操作方法快速遷移到線脹系數的測量上來,相對降低了第二個實驗的難度,提高了學習的效率,達到了有效學習的目的。類似的整合項目還有:二蹤示波器的使用和光纖通訊實驗;動態法和靜態法測楊氏模量等。其次,根據實驗內容的改變,我們重新編寫了一套集視頻微課、仿真動畫的多維度立體化教材。最后,為了適應實驗項目整合學生的學習狀態,我們將單次實驗上課的時間由每次3學時增加為每次5學時,給學生充分的時間去動手動腦進行實驗,培養實驗分析、發現問題解決問題的能力。
(2)信息化資源的建設。傳統實驗課程的教學中,學生要對教材進行課前預習,但是書本上的文字、圖片對于形象具體的實驗內容來說非常枯燥,很多學生為了完成預習任務機械性地抄寫教材,由于看不到實際的實驗儀器和實驗現象,預習的效果也就非常差了。隨著信息化網絡技術的飛速發展,幾乎每個學生都有智能手機,這也就為實驗課程的信息化、網絡化提供了發揮的空間。并且視頻、圖片或仿真軟件等多媒體信息化素材相對于文字素材來說,能夠給學習者提供更高的學習效率。為了更好地完成實踐類課程的預習,我們需要將實驗課程中所需要的所有內容進行信息化建設,包括視頻、仿真軟件、數據處理軟件和實驗教材等。然后,我們將這些多媒體信息化素材通過二維碼與教材、實驗室進行有機的結合,學生在閱讀教材、實驗操作等過程中,如果碰到問題,就可以掃描對應該處的二維碼,直接鏈接到我們服務器上的多媒體信息素材,觀看教師的講解視頻、操作仿真軟件來進行釋疑解惑。這樣做的目的,就是為了降低學生的使用障礙,與我們的教學結合起來,真正地發揮了信息化的優勢。
(3)實驗室環境的重新布局。為了提高實驗儀器的使用率,提高學生的有效學習,建立豐富的實驗室文化,我們對傳統實驗課堂進行了大的改變,將只有1~2個實驗項目的傳統實驗室改造成為具有10~12個實驗項目的“實驗超市”。并且,“實驗超市”內提供無線網絡。學生可以在實驗室內看到該學期內所有用到的實驗儀器,學生可以在第一次實驗課上可以根據興趣、專業特點等自主選擇8~10個實驗項目,滿足各類學生的個性化學習。同時,在實驗過程中,學生可以建立起各實驗項目之間的關聯,觸類旁通,充分地理解實驗內容。
4教學實踐。
4.1課前預習。
為了保證學生能夠獨立完成實驗,培養獨立實驗能力,使學生成為課堂的主人,我們將幾乎所有的課堂時間還給學生,課堂上教師不再進行集中授課,只進行單獨指導交流。這樣就對學生的課前預習提出了更高的要求,學生要在課前完成教師指定的預習任務。預習任務主要由紙質預習報告、網絡在線課堂兩部分組成。學生需要在課前觀看網絡微課視頻、回答網絡預習測試題、完成紙質預習報告,在實驗室內教師要對學生的預習情況進行檢查。
4.2翻轉實驗課堂。
學生根據教師安排組合2~3人組成一個學習共同體,在實驗課中圍繞實驗內容進行同步學習。教師在實驗課上鼓勵學生積極討論,學生可以在共同體內進行無障礙的交流溝通,極大地提升了學生主體的自我效能感,建立了強烈的共同參與感,促進了主動性的有效學習。
(1)課內預習。在實驗課前10%的時間里,我們要求學生進行二次預習,對照實物將實驗原理、內容等進行學習,也可以根據自己預習的情況,將不懂的問題進行生生或師生的討論。同時,教師進行根據討論的情況對學生的預習情況進行檢查,適時地提出一些小問題,根據學生回答討論的情況進行預習的評價。這樣,學生就可以根據預習和討論對實驗有了整體的把握,逐步把頭腦中理論化的物理原理與現實中的實驗儀器、內容進行聯系,從而培養理論聯系實際的能力。
(2)互助交流。學生在完成實驗的準備后,獨立完成實驗,對于簡單的問題,教師不再進行回答指導,而是鼓勵組內、組外學生的互助討論,通過分析研究討論出解決問題的辦法。這時,有的學生則喜歡自己解決問題,他們會翻出教材或者打開視頻,重復觀看,尋找問題的關鍵。有的學生則喜歡討論,聽取他人的分析或者經驗,快速找到辦法。有的學生則喜歡延伸思考,找出背后的原理,與教師進行討論,從根本上理解原理,再來解決問題。事實證明,不管通過什么方式,絕大多數學生都能找到答案,雖然比較耗費時間,但是學生學習的效果卻比教師的直接講授好很多。通過對實驗的操作學生對基本實驗方法有了不斷的了解、積累和熟練,使得學生逐步形成了借助獨立思考以及科學方法獲得知識的心理暗示,學生就能以更快捷高效的方法進行實驗,提高自身的能力。通過期末的匿名問卷調查可以看出,百分之百的學生都喜歡這種上課方式,他們體會到了努力后收獲成功的喜悅,也建立了自信心,他們認為這才是真正的實驗課。
4.3學習的過程性評價。
在這種教學模式下,學生的評價往往較難。我們采用過程性評價,著眼于學生能力的培養,而不是實驗內容完成的快慢。通過網絡平臺、課堂預習效果、能力展現等幾個方面對學生進行評價。在實際課堂中,我們也發現了傳統課堂中出現的問題。例如,學生在實驗過程中完成實驗的程度具有較大的差異性。有部分學生通過課前充分的預習,積極動腦思考,能夠充分理解實驗原理,又快又好地完成實驗內容。有的學生對于原理理解不夠,動手能力較差,實驗內容進行非常緩慢或者根本完不成要求的內容。這時,我們嘗試采用了學生助教這種方法,讓學有余力的同學去幫助后進同學。在實踐中發現,對于助教學生來說,教師和同學對他的認可,使得他們的自信心得到了極大提高,不用教師的激勵,他們就非常積極地指導幫助其他同學;對于普通學生來說,生生之間的交流幫助比師生交流更加順暢,在自我效能的驅使下,普通學生也在認真積極地思考,努力完成實驗。根據美國學者艾德格戴爾提出的學習金字塔的理論,學生的動手實驗、討論,以及學生助教的教授都達到了主動學習的效果,學習內容的平均留存率相對于傳統課堂有了極大的提升。對于助教學生來說,實驗課堂完全是他們發揮聰明才智的園地。
5結論。
經過2年多的教學試點,這種新形態的教學體系得到了校內外專家、教師和學生的認可。學生在該教學體系中,始終處于主體地位,教師在交流、監督中對學生的學習起到了有效的指導作用,學生各方面的能力也得到了鍛煉。在調研中,學生紛紛表示,通過一個學期的實驗課的學習,都有很大的收獲。我們認為這種方式克服了傳統實驗課堂的弊端,大大提高了實驗課程的教學效果,可以在各類實驗實踐類課程中推廣。
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇三
在當前的中學物理教學改革中,實驗教學越來越多的關注和重視,但是由于應試教育的強大壓力、傳統教育思想的束縛、實驗條件的制約等問題,在當前的物理教學中,物理演示實驗教學依然是一個突出的薄弱環節。
一項通過國家教委教學儀器研究所對數千省市中小學生實驗能力的調查,結果顯示:中學生的物理實驗平均成績在及格線下,折合成百分制,物理實驗平均成績為55.9分,初中學生物理實驗平均成績58.2分。
研究表現出中學生的觀察和實驗能力比較差,不能“手腦并用”,能簡單操作,卻不能勝任細致操作,很少有設計思路,在有限的實驗中也不過是“照方抓藥”,在解決實際問題時幾乎完全不考慮實際的可能性,解決問題的思路十分狹窄。
研究者認為,調查結果間接地反映了在我們中學物理教學中普遍存在的“教師的理論講授學生做大量的筆頭練習”的單一教學模式已使學生的認知和能力結構。
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇四
大學物理實驗課是一門重要的素質教育課程。把具有海量存儲、精確計算、快速反應、逼真模擬、智能交互等優點的計算機引入實驗教學及管理之中,是實驗教學及管理改革和升級素質教育的重要內容。計算機所具有的明顯優勢,使得它在物理實驗教學及管理中有著廣泛的應用。
1.1緒論課的計算機輔助教學。
物理實驗緒論課內容包括:誤差理論、實驗數據處理、物理實驗基本測量方法和基本調整技術。該緒論課內容繁多,學時較少,用傳統的粉筆、黑板難以表達得形象、具體。而利用計算機輔助緒論課教學,老師可通過制作的緒論課電子教案和多媒體課件,以文字、圖表、圖片、動畫、聲音等集成的方式向學生清晰展示課堂內容,使學生不再覺得抽象和單調。利用計算機輔助緒論課教學,大大提高了授課效率,因而老師還可以增加諸如物理學史、著名物理學家、著名物理實驗等小專題的介紹,這樣既開闊了學生的視野,又激發了學生的學習熱情,使授課質量顯著提高。
1.2計算機輔助實驗。
計算機輔助實驗是指在實驗中利用計算機輔助進行數據采集、數據處理、結果顯示等。比如,在光學綜合實驗中,傳統的實驗方法只是定地在屏幕上觀察光的單縫、雙縫、光柵衍射的圖像,無法得到光強分布。而利用ccd作為接收器件,用計算機實時采集、處理干涉及衍射光強分布的實驗數據,在計算機屏幕上實時顯示出光強的分布,使實驗更加直觀具體,對學生具有強烈的吸引力。其它如氫原子光譜、驗證相對論動量一動能關系等實驗,也是實現計算機輔助實驗的范例。在教學實踐中,利用計算機及相關器件對傳統實驗進行改造,也是實現計算機輔助實驗的重要途徑。
1.3計算機數值模擬實驗。
計算機數值模擬實驗是在計算機中進行的實驗,它是利用計算機對實驗對象的數學模型進行數值模擬實驗,以求得對實物原型系統規律性認識的一種實驗方法。如色散的研究、光的多普勒效應等,都可通過計算機數值模擬實驗來實現。在實驗教學中,可選擇適當難度的系統或模型作為研究實例,讓學生通過建立物理模型,確立模型求解的初值、邊值條件和求解方法,編寫程序在計算機上實現數值求解,達到掌握計算機數值模擬實驗基本方法的目的。
1.4多媒體演示實驗。
在實驗教學中,利用多媒體進行實驗的演示,是計算機輔助教學的重要內容。利用多媒體可以演示儀器的操作、實驗的過程和實驗的結果等,還可以在實驗演示之前和之后,以多媒體交互的方式充分展示實驗的背景資料、實驗原理、儀器分析、測量方法、數據處理、問題分析、實驗報告等內容。特別地,對于一些復雜的實驗,實驗室不具備實驗的條件,多媒體演示實驗則可以彌補儀器設備的不足。
1.5多媒體虛擬實驗。
多媒體虛擬實驗的實現要應用虛擬現實技術。簡單地說,虛擬現實技術是指通過多媒體技術展示的立體信息傳播技術。它以高性能計算機為內核和驅動,結合傳感器技術、光電子技術,并利用人們認知心理等組合創建出虛擬環境系統,人們可以沉浸于其中,并與之交互作用。仿真性、交互性、人工性和沉浸性是虛擬現實的主要特征。
虛擬實驗技術追求的是要創造一種虛擬的“真實性”,因此虛擬現實技術的應用使多媒體虛擬實驗不再是一個理想化的過程。多媒體虛擬實驗運用逼真的聲像技術反映實驗對象及其過程,用強大的數據處理能力分析實驗過程的數量關系,最后用直觀的形式將實驗結果展現出來,如偏振光研究的多媒體虛擬實驗。
多媒體演示實驗是一種“定性”的計算機模擬實驗,而多媒體虛擬實驗則可以說是一種“定量”的計算機模擬實驗。多媒體虛擬實驗是一種高度仿真的計算機模擬實驗。飛行訓練模擬器就是一個最好的應用。
物理實驗教學管理主要包括對實驗設備、實驗室工作人員、學生信息、學生實驗成績等信息的管理。依靠開發的軟件系統,利用計算機可以很方便地對這些項目進行管理。
2.1實驗設備管理。
對實驗設備進行管理需要掌握各種儀器的使用狀況、數量、價格、存放地點及實驗設備的資產總值,及時記錄儀器借出、歸還、增添、淘汰等情況。實驗設備實現了計算機管理,就可以隨機查詢各項統計工作,準確無誤地完成上報任務;并且能方便、全面地把握各儀器設備的配置狀況,為制定儀器設備規劃和年度計劃、合理分配設備費和材料費提供依據。
2.2實驗室工作人員管理。
學生信息以學生的基本情況為主,另外還可包括學生實驗課表現以及借用或損壞實驗室儀器的情況等。2.4學生實驗成績管理老師對學生的各個實驗成績進行及時的評定并輸入計算機,期末進行成績統計并上報教務部門。
3.實驗教學及管理的網絡化。
物理實驗的計算機輔助教學及管理網絡化,是緊跟時代步伐實現教學現代化的一個重要途徑。建立物理實驗教學及管理網站,學生利用校園網就可以對實驗教學內容進行課前預習和課后復習,使教學內容在時間和空間上得到延伸。針對實驗教學內容,學生和老師還可以在網上進行充分的探討與交流。這樣的網絡化是物理實驗教學及管理的一種新模式。
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇五
面對高考壓力,教師和家長更加注重學生成績的提高,物理教學也更加注重理論性的知識,教師將教學的重點放在考綱以及學生分數上,忽視學生實踐能力的形成。而且在高考中,并不需要學生親自進行物理實驗,所以實驗教學也就顯得不夠重要,只要能夠將實驗的原理、使用器材、步驟、結果等背誦出來就可以,由于長期受到這種教育模式的影響,學生對物理實驗也漸漸失去了興趣。
在高中物理實驗教學中,學生實際參與和思考的時間比較少,在物理實驗前,大部分教師先將實驗的原理、器材、步驟以及相關的注意事項等全部講述給學生,并進行實驗演示,教師在實驗教學中占用了大量的時間,學生的實驗操作只要按照教師的演示步驟進行即可,即使有學生有創新的想法,也會被教師呵斥。長此以往,學生對實驗的興趣逐漸降低,只是按部就班地模仿教師的實驗,無法實現教學目標。
(三)教師的實驗能力差。
教師的能力素質對于高中物理實驗教學的開展有著至關重要的影響,高中物理實驗需要大量的先進儀器設備,例如借助傳感器用計算機測速度,用數碼相機記錄平拋運動的軌跡、用傳感器和計算機研究平拋運動的裝置等,教師對這些設備缺乏系統的技能培訓和學習,不了解設備的使用方法,實驗的操作效果自然就不理想。
(一)轉變教學觀念,提高重視程度。
要實現高效的物理實驗教學,首先教師要轉變教學觀念。在物理教學中,確立學生為主體的教學理念,關注學生之間的差異,認識到學生的知識以及相關能力的培養是學生在不斷的實踐中形成的,教師只是起到輔助的作用。因此在教學中,教師要轉變角色地位,由知識的傳授者轉變為學生學習的指導者和引領者,使學生從被動學習變為主動學習,不斷提高學生物理學習的理念,學生要客觀評價自己的能力和水平,主動思考、分析、解決問題,取長補短,實現能力素質的培養。
(二)利用趣味性實驗提高學生的學習興趣。
興趣是最好的老師。無論何種年齡段的學生,對于自己感興趣的事物都愿意花心思學習。高中物理知識比較復雜,難度也很大,物理實驗操作的步驟和方法也有一定的難度,為了更好地吸引學生的注意力,提高學生實驗的興趣,教師在教學中可以通過各種具有趣味性的實驗,引起學生的好奇,使他們愿意主動地參與到物理實驗中來,實現良好的實驗教學。如學習液體表面張力的問題時,教師可以進行多孔紙片托水的實驗,在一個空玻璃瓶里裝滿有色水,用大頭針在白紙上扎許多孔,用有孔紙片蓋住瓶口,用手壓著紙片,將水瓶倒轉,使瓶口朝下,將手輕輕移開,紙片紋絲不動地蓋住瓶口,而且水也未從孔中流出來,學生會覺得很神奇,教師可以在實驗的基礎上為學生講解實驗原理,以及相關的知識和內容,有助于提高學生對知識的興趣,增強學習效果。
(三)設置探究式的實驗內容。
在物理實驗教學中,為了更好地體現學生的主體地位,教師應為學生設置更多的探究性實驗,讓學生充分參與到物理實驗中。教師通過創設情境,引起學生的思考,并指導學生在自主探究中,對實驗問題進行分析、探究,加深對實驗結論的認識和理解,開發學生思維。在探究性物理實驗中,教師可以適當地對學生的操作進行指導,更好地激發學生的實驗靈感,幫助學生解決實驗中遇到的問題,增加學生對成功的體驗。探究式物理實驗教學充分體現了學生的主體地位,通過自主探究解決物理問題也能夠激發學生的成就感,提高他們對物理實驗的興趣。如在學習《摩擦力》時,教師設置探究性實驗,給學生準備小車、細線、砝碼、平板彈簧秤、軟毛刷等器材。(1)將一軟毛刷放在水平桌面上,對軟毛刷施加一水平拉力但軟毛刷始終靜止,通過改變水平拉力的大小和方向,觀察軟毛刷的毛的傾斜方向和傾斜程度,探究靜摩擦力的方向和大小變化規律。(2)將物理書放在水平桌面上,將裝有四個砝碼的小車放在書上。用平板彈簧秤對小車施加從零逐漸增大的拉力,觀察隨小車運動狀態變化以及彈簧拉力大小變化。通過探究讓學生更好地理解摩擦力。
(四)多媒體技術輔助實驗。
隨著科學技術的不斷發展,高中物理教學中廣泛地引用了現代化的教學設備,并取得了良好的教學效果。在物理實驗教學中,由于場地、儀器、危險程度等問題的限制,很多實驗不能由學生親自完成,這時教師就可以借助多媒體來輔助物理實驗教學,讓學生更加細致地觀察實驗步驟和物理現象,對于促進物理實驗教學目標的實現具有積極的意義。如在講授電壓、電流時,學生對于電流、電壓看不見、摸不著,理解起來比較困難,教師可以利用flash工具制作相應的課件,把電荷的定向移動形成電流的過程,電流強度的大小用不同的情景展現在學生面前,運用類比法將電流和水流,電壓和水壓進行類比,使學生對這一知識點的理解變得容易起來。總之,實驗教學是高中物理教學中重要的組成部分,教師應認識到物理實驗的重要性,并且為學生提供足夠的時間和空間進行物理實驗,使學生真正成為物理課堂的主體,進而提升他們的綜合能力,同時促進物理實驗教學效率的提升。
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇六
一、引言。
新課程改革的深入推進,對學生技能素養的培養需要進一步提升,學生參與教學的積極性需要進一步加強,高中物理教學理論性強,學生對相關知識點的理解和認識存在一定困難,需要在教學過程中不斷突出物理實驗在教學中的作用和意義,實現教學模式的有效創新,培養學生對物理實驗的興趣,從而提高學生參與物理教學的積極性。
第一,學生參與物理實驗的興趣不高[1]。
高中物理的實驗需要突出學生的動手能力培養,對相關的物理理論知識進行詮釋,需要學生具有膽大心細的學習特質。然而學生平時的動手能力習慣養成存在一定的問題,他們不喜歡參與物理實驗教學的實踐操作,有時就是一種心理暗示,對這些物理實驗從內心深處存在抵觸情緒。
第二,教師實驗能力有待提高。
由于在高中階段,物理教學內容相對比較多,同時需要參加高考,教師將有限的教學時間和精力運用在理論課程的講解,實驗教學環節相對比較薄弱,很多教師做實驗的能力也相對較弱,不能組織具有創新性、研究性的實驗教學。
第三,實驗設備更新不及時。
物理實驗過程中,燈泡、點打紙等基本實驗耗材需要及時更新,對出現問題的設備需要及時修理,防治出現安全事故。然而現實情況就是,很多學校的物理實驗室沒有專人管理,一些物理實驗室的設備損壞、耗材添補不及時,造成一些物理驗無法正常進行。
(一)運用研究性的教學方法。
在物理實驗教學的過程中,需要不斷實現教學方法的更新升級。傳統的教學方法很難實現高中物理實驗的抽象性、復雜性的突破。選擇一些可以調動學生主體地位的教學方法,實現他們參與物理實驗積極性的提升。例如,小組合作法,就是將學生分成若干小組,實現小組內學生之間的相互協作,可能一個學生不理解的地方,另一個學生會,另一個學生不知道的地方,這一學生知道,這樣可以實現相互的補充,實現學生更好的掌握相關的實驗操作要點。例如,在楞次定律的教學過程中,學生定律的理解存在一定的困難,因此需要使用實驗的方式激發學生對這一定律的有效認識。首先給學生相關的實驗設備(電磁鐵、磁圈、燈光等),讓學生分組進行研討性實驗,在學生完成相關實驗之后,教師在進行動畫模擬,實現動靜結合,在關鍵點的實驗動畫多次演示,加深學生對這一定律的認識。
(二)多種現代化教學手段融合。
隨著“互聯網+”時代的到來,越來越多的信息技術融入現代高中物理實驗教學之中,為教學氛圍的營造添加催化劑。現代化的教學手段有很多,例如:多媒體課件、微課教學、互動式白板教學等,這些教學手段夠使得物理實驗展示的更加具體、形象,幫助學生更好地理解相關的實驗現象。例如,微課教學可以錄制一些物理實驗的教學視頻,掛在網上,在物理實驗教學前,讓學生仔細觀看,帶著問題上這一堂物理實驗課。在實驗教學過程中,我們可以使用更多的多媒體課件,實現對相關的教學過程的微觀動畫演示。這種動畫演示可以幫助學生更好地理解相關的實驗內容。
目前有“實踐——理論——實踐”的教學模式,這是筆者認為更加科學的一種實踐教學模式,可以實現學生對相關的物理知識更加充分的理解和認識,在教學過程中學生的參與積極性也可以進一步提升。具體來說,首先就是開展相關教學內容的實驗教學,讓學生對理論知識有一個輪廓上的概念,為下一步學生參與理論教學的學習奠定一個思想基礎,同時對相關的教學內容有可以有一個形象化的認識。其次,開展理論教學,即實現相關教學內容,對其進行理論講解,這一步驟主要是為了進一步厘清學生的理論概念,不斷實現學生參與教學的積極性和有效性,不斷實現對相關知識的理論認識。最后,再進行相關的實驗教學,這一次的實踐是學生對相關的理論知識的再認識,實現對相關理論知識的認識升華,同時學生參與教學的積極性也進一步提升,他們可以更加積極主動地開展電工教學。
(四)評價的全面升級。
評價和考核機制對于學生的學習和教師的教學具有強烈的引導作用[2]。實踐性的教學傾向,需要不斷實現評價方式引導作用。過程評價方式是更加具有現代化的評價方式,可以實現實踐教學的有效評價,對學生在實踐過程中獨立思考、動手能力等方面可以進行準確評價。這種評價方式將學生在教學過程中的主要表現量化為相關的考核指標,例如學生對物理實驗課程的學習態度,相關的物理教學任務完成情況,教學參與的積極性,實踐過程中的獨立思考、動手能力、創新思維等元素都可以進一步融入教學之中,從評價方式上倒逼學生參與理論、實踐教學的積極性和主動性。
結語。
新課程改革更加注重高中生學習技能的培養,實現學生一種良好的學習習慣,物理實驗教學是提升學生參與物理教學積極性的有效措施,拓展物理實驗教學有著十分重要的意義和作用。
參考文獻:
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物理實驗教學論文(優秀13篇)篇七
引言。
《大學物理實驗》是本科教學理工科專業的必修基礎課。該課程旨在培養學生嚴謹的科學思維和創新能力以及理論聯系實際,分析和解決問題的能力。在實際教學中有些物理實驗很抽象,直觀性不夠,難于理解,而且學生常滿足于課堂上學會的基本儀器操作,不利于學生的系統學習和對知識的掌握。因此,我們需對傳統實驗教學模式進行改革。將計算機仿真技術運用到物理實驗教學中,不失為改進傳統實驗教學的一種新途徑與新方法。
一、大學物理實驗引入仿真技術的必要性。
大學物理實驗教學的傳統模式為學生根據統一排課的實驗課表輪流到規定的實驗室上課,采用“講解—實驗—報告”的教學模式,此種模式形式單一,方法落后,不能緊跟發展需要,學生的主觀能動性得不到發揮,學生的創造性思維得不到開發,不能體現創新教育和個性化教育的要求。同時,這種教學方法也使得學生只是機械地忙于應付實驗,實驗報告與結果千篇一律,大同小異,這一結果嚴重違背了大學物理實驗課程培養大學生創造性思維的初衷。面對這些現狀,為了提高教學質量和改革教學手段,幫助學生更快更好地學習大學物理實驗,利用計算機仿真模擬技術輔助實驗教學已是當今時代的要求。
二、仿真技術應用于大學物理實驗的優勢。
近年來,隨著計算機技術的不斷發展,仿真技術也得到了快速發展。目前,國際上用于仿真模擬的大型通用軟件包含有ansys,abaqus,nastran,adina,sap等等,這些軟件的優點在于通用性強,易于操作,計算精度高等。不僅能夠解決結構分析問題,還能夠應用于電學,熱學,電磁學,聲學等眾多領域。將仿真技術引入到大學物理實驗教學中的優勢具體表現為:
1.經濟性。
由于實驗經費的匱乏,大學中實驗設備更新緩慢。仿真技術的引入為我們提供了簡潔、便利的教學手段,我們可以利用計算機平臺下的仿真實驗模擬真實實驗,這將在很大程度上緩解學校由于經費不足帶來的設備更新難題。與此同時,大學物理仿真實驗為物理實驗教學拓展了新的教學手段,促進了實驗教學改革,符合現代信息化教學模式的發展方向。
2.直觀性。
借助仿真軟件模擬大學物理實驗,可以得到色彩豐富的物理場分布云圖。以靜態圖形和動態視頻形式展現模擬結果,得到二維或三微的圖形以及視頻圖像,大大提高了物理實驗的可視化程度,能夠將抽象的物理現象得以充分展現。使得學生能夠直觀,準確的理解實驗現象與物理結果。對于學生掌握理論知識,提升自身科學素質具有獨特優勢。
3.高效性。
借助仿真軟件模擬大學物理實驗,仿真操作均可在計算機上完成,可縮短材料、儀器等的準備過程,同時也節省了材料、設備等的回收時間。在仿真操作過程中,學生們可以輕松的對錯誤操作進行初始化,對尚未完成的操作選擇節點存貯,對已得到的實驗結果進行調入回顧,極大地提高了實驗效率。
三、結束語。
計算機仿真實驗能夠逼真地模擬真實實驗,引入仿真模擬技術輔助教學,不僅能夠提高學生的學習興趣,同時又能適當的減輕授課難度。此外,運用仿真教學手段也是促進教學改革,提高教學效率的重要途徑。在教學中,充分利用計算機平臺下的仿真技術優勢,注重學生綜合能力的培養,在實驗課題的選取上注意立足基礎、著眼現代,加強學生實驗技術和創新意識的培養。大學物理實驗教學作為教學的一個重要組成部分,其教學手段的信息化、網絡化將是大勢所趨,數值模擬仿真技術的綜合應用是未來教學的發展方向。因此,我們應充分利用信息時代的優勢,加大仿真模擬輔助教學在現代大學物理實驗教學中的應用力度,從而更好地迎接信息化社會對大學物理實驗教學帶來的挑戰。
參考文獻:
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇八
摘要:教學質量的提高是學校改革的重中之重,是提升人才培養目標的必要途徑。目前,多媒體、電腦、互聯網、信息技術都發生了翻天覆地的變化。在網絡覆蓋到全球的每一個角落的同時,教育的教學方法、教學手段、教學目標、教學模式、教學過程、教學角色等許多方面都有了巨大的創新。翻轉課堂的學習以網絡為基礎,是網絡與信息技術不斷發展的必然產物。通過把翻轉課堂教學法引入大學物理實驗教學中,分析應用并進行翻轉課堂教學。pbl教學要求學生先掌握一定的知識,再進行項目推進。pbl教學與翻轉課堂教學有機結合,因材施教,提高人才培養目標。
關鍵詞:翻轉課堂;實驗教學;pbl;大學物理。
實驗在課程改革的今天,教學改革的成敗與否,決定著課堂教學效率的高低,物理學科是一門實踐科學,因此,大學物理實驗在物理教學中起著至關重要的作用。隨著科技的進步與發展,尤其是多媒體技術的發展,實驗教學改革呈現多樣化趨勢[1-3]。利用視頻實施教學,在多年以前人們就進行過探索。翻轉課堂改變了傳統教學中師生角色,通過重新規劃課堂教學時間,改變傳統“填鴨式”的教學模式。互聯網技術與計算機技術的發展,為教學模式的改革創造了條件,形成新改革模式下的學習氛圍[4-6]。翻轉課堂的本質不是視頻教學,而是對教學流程的重組,其關鍵在于學生在課前進行了有效的自主學習,且充分利用課堂教學時間進行了深入的互動交流和學習。本文以大學物理實驗為基礎,應用翻轉課堂教學法實施的教學研究,旨在培養獨立的創新型人才。以問題為導向的教學方法(problem-basedlearning,pbl)強調學生的主動學習。它著重培養學生自主學習和解決問題的能力,因此,pbl教學通過設計實際任務,引導學生自主探究和分析解決問題的能力,從而實現學生對科學知識的掌握[7-10]。本文通過分析翻轉課堂教學法的優勢和實施方法,并以熱電偶的定標和測量為例,進行翻轉課堂教學。最后指出翻轉課堂與pbl教學有機結合,進行因材施教。
一、翻轉課堂教學的優越性。
翻轉課堂是教師制作教學視頻,學生根據個人情況安排和控制自己的學習。學生在家看教師的視頻講解,而不必把對基本知識的掌握限制在課堂上,學生完全可以根據自己的學習進度和時間進行有效控制,能重復學習沒有及時掌握的內容。這樣教師可以充分利用課堂時間,開展討論課和舉辦小型講座,有助于提高教師與學生的互動。翻轉課堂加強了教師與學生的互動、學生與學生的互動。傳統教學模式側重教師的教,而翻轉課堂側重學生的學,同時也強調教師如何來引導學生更好的學習。如果學生不樂意學習,教師和家長怎樣創造條件激勵學生學習。
二、翻轉課堂的實施。
1.視頻的制作。教學視頻要具有針對性,一個問題對應一個視頻,每個視頻只有幾分鐘的時間,長的也不超過十幾分鐘。這樣視頻教學有利于學生自主學習,有助于學生對自我進行有效控制,便于學生學習時集中注意力。視頻還要具有暫停回放功能,方便學生遇到不會的問題時進行回放或者查閱資料。2.調整課堂教學結構。興趣是最好的老師,激發學生學習興趣是教學成功的關鍵。傳統課堂教學偏重“灌輸式”教學,學生被動接受,而吸收內化由學生課后獨立完成。這樣很容易讓學生變得遲鈍而有挫敗感,失去學習的信心和動力。事實上,學生要真正全身心地投入到學習中去,重點是他必須有學習的興趣和信心。探究型行為是吸收內化的重要表現,而探究是以問題為前提的。課堂以學生為本,以自學、質疑、探究為手段。因疑而去解疑,解疑而成內化。一切皆由疑生悟,真正成為了學生內化的動力。教師在學生將知識內化的過程中發揮導師的作用。3.檢測學生學習效果。為了掌握學生對學習內容的理解程度,學生學習完教學視頻后設置了小測驗,每個小測驗給學生三次做題機會,以最高分計入平時成績。這樣不僅有助于教師了解學生的學習情況,同時也有助于學生進行自我檢查,了解自己對知識的掌握程度,沒有掌握的學生可以重復觀看,找出解決問題的突破點。教學視頻也便于學生以后查找、學習和鞏固。評價手段的提升為教師了解學生提供了方便。
三、翻轉課堂在大學物理實驗中的應用。
本文以熱電偶的定標和測量為例,應用翻轉課堂教學法進行實驗教學和指導。熱電偶的重要作用是制作溫度傳感器,是用電壓來表示溫度,這樣便于我們應用示波器或電壓表來測量。1.課前任務設計。認真復習電動勢的基礎內容,深入了解熱電偶的溫差電動勢。認真預習本節課要講授的內容,認真觀看提供的視頻,完成思考題,設計實驗數據表格,拓展對實驗的理解程度,構想設計實驗。
3.課上任務設計。課前教師總結課前教學平臺上學生自主學習的情況,做出點評,解決學生的疑難問題。課堂上讓學生在掌握基礎知識的前提下進行實驗操作,要求在規定時間內完成。然后小組發言,談一談對這堂課的學習體會,學到了什么,還有什么疑惑。最后教師總結本節課的內容,評價小組表現,給出相應的分數。如果學生課前學習狀況不理想,可以增加教師講授這一環節,講授主要知識點。
4.學習環境設計。使學生處于注意力集中的狀態,小組間友好互助,教師先做一個引導,從制作溫度傳感器來激發學生的學習觀念、學習動機、情感、意志,使學生學習時間維持良好的狀態以促進學生良好的學習效果。
5.評價設計。評價設計的主要目的是讓學生參與討論活動,教師引導來達到教學目標。通過分組活動培養學生的相互協作精神,也激發學生的學習興趣。在動手實踐及分組討論的過程中觀察學生課堂上的參與程度.在練習過程中,教師當堂察看學生完成練習的情況。課后作業批改能夠反饋學生對所學知識的掌握程度及存在的問題.對于言談舉止大方得體的學生以及邏輯清晰的學生要加以表揚,以增加其信心.對于思維不是很清晰的學生要給予引導和鼓勵。
四、存在問題。
翻轉課堂首先要求老師創建教學視頻,這對老師借用科技手段進行教學的能力是一大考驗。做視頻對老師來說是很費精力的一件事。在課堂上把握教學時間讓學生自主探索、合作交流,不僅要注意組織好學生,還要在教學上有所改變,老師也要在教學實踐中不斷提高組織、引導學生開展有效學習活動的能力。學生自主探索空間的大小,關鍵在于老師設計問題的難易程度。在設定問題的時候老師要給學生足夠的自由,讓學生有空間去解決問題。
五、pbl教學。
pbl教學不僅要求教師熟練掌握專業知識,還要具備與專業相關的科學知識。pbl作為新型的教學模式,強調知識的應用,因此,教師要設置能啟發學生主動學習的問題情境,重點培養學生解決問題的技能,從而達到對基本知識的掌握和應用,這有助于培養學生的創新能力,適應當今社會科學發展的需要[11,12]。
六、結語。
基于以上分析,我們已經知道翻轉課堂是通過創建教學視頻,讓學生課前自主學習,課堂上教師與學生交流互動,激發學生的學習興趣,促進學生對知識的吸收內化。在學生儲備了一定的知識結構后,我們就可以利用pbl(problem-basedlearning)教學法,基于問題和興趣激發學生探索世界,創造未來,培養出當今世界需要的人才。
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇九
摘要:物理學是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗教學能使學生有效地掌握物理基礎知識,有助于培養學生的動手能力和科學態度。在物理實驗教學中設置矛盾情境,激發學生學習物理的興趣和探究的欲望,學生在解決矛盾的過程中,認知水平和表達能力將得到提高。
伽利略曾說過“一切規律都是從觀察和實驗中得來的”,物理課程標準中指出科學探究及物理實驗能力要求,全國卷高考物理實驗部分約占15%,充分顯示了實驗的重要性。物理實驗作為物理教學的重要手段,在物理教學中的地位和作用可見一斑。如何提高物理實驗課堂教學的有效性?方法各有不同,本文從矛盾情境設置方面進行剖析,充分利用學生的認知沖突,通過激化矛盾,引發學生的思維沖突,從而打破低級的平衡。此時,學生的思維看似受到阻滯,其實是在進行思考和交鋒,一旦有所突破,必然達到高層次的課堂和諧境界。以下從幾個例子進行剖析。
在這一探究實驗中,設計讓學生在水平長木板上用彈簧測力計拉動同一個長方體木塊,分別以大小不同的表面做勻速直線運動,學生得出滑動摩擦力大小與接觸面的大小無關的結論后,突然有一小組學生提出相反的結論,說他們用木塊不同大小的表面作為接觸面,結果彈簧測力計的.示數并不相同,說明滑動摩擦力大小也不同。其實這正是課前有意設置的矛盾情境,在課前準備實驗器材時,教師特意讓這小組同學的長方體木塊六個表面的粗糙程度不相同。教師首先肯定了這組同學實事求是的科學態度,并鼓勵同學們積極地尋找原因,就這樣,一石激起千層浪,課堂氣氛立即活躍起來,在教師有序引導下,同學們開始了熱烈的研究和討論,最終發現了問題所在。
測量電源的電動勢和內阻實驗可以有兩種測量方法:實驗課堂中讓兩大組學生用圖甲方法測量,另外兩大組同學用圖乙方法測量,得到實驗數據后用圖像u-i進行處理,結果用圖甲的有相同結果的小組,也有不同結果的小組;用圖乙的也得到類似的結果。這給學生劇烈的矛盾沖突,此時教師再指出哪組用的新電池,哪組用的是舊電池,同時引導學生從實驗原理方面對圖甲、圖乙進行分析,得到使用不同方法的誤差分析。當然本課也可以不提供實驗原理圖,只提供實驗儀器,讓學生自主設計實驗,這樣結果更是“五花八門”,然后巧妙地引導學生進行分析,這樣設計對學生要求更高。在物理實驗課堂中教師可根據教學對象的實際能力、知識水平、學習狀態,巧妙地創設不同難度層次的矛盾情境,使學生對教學內容產生好奇、困惑、矛盾的心理,喚起他們探求和解決問題的動機和行為,使學生針對問題開展積極主動、緊張活潑的思維活動,促進學生認知結構進一步有機化,從而優化物理課堂。
例如,在教學《楞次定律》時,教師可以設計對比演示實驗使學生感悟楞次定律的內容。讓磁體在鋁管中(用兩根鋁管對比,一根是完好的,另一根在管壁割開一條豁口,使管中不能產生感應電流)下落。演示實驗時,讓豁口背向學生,學生可以看到,有一鋁管中的磁體下落要緩慢得多,然后再把豁口面向學生重復實驗。設置的矛盾情境和問題,能夠很好地喚起學生的無意注意,使學生產生強烈的探究欲望,為后續楞次定律的學習提供了素材和心理基礎。又比如,在教學《變壓器》時,教師可以給學生表演一個魔術,小燈泡不接電源,也可以讓燈泡發光。在教學變壓器輸入電壓過程中,教師還可以用直流電作為輸入電壓,讓學生觀察開關閉合、斷開情況,因電流較小,注意把小燈泡改成靈敏電流計。這樣學生在學習中不斷發現矛盾問題,在探究中解決問題,在比較愉快的氛圍下接受知識。中學生的理解能力是有限的,教師借助課堂演示實驗把規律的形成過程、思維過程充分展示給學生,一定能取得良好的教學效果。總之,在物理實驗教學中,教師要多設計矛盾情境,讓學生動手、動腦、動口,多觀察實驗現象。對同一問題,教師應要求學生善于全方位、廣角度、多途徑去分析思考,從而發展學生的形象思維與求異思維,培養學生的創新能力,使學生逐步實現由學會到會學的轉變,使高中物理實驗教學向著有效性的方向發展。當然物理實驗教學中設置矛盾情境的情況不僅限于以上幾個方面,教師要善于把握教材的知識形成脈絡,注重學生思維形成的漸進過程。不同的學生個體,個體體驗不同,獲得的教學效果也不盡相同。這就要求我們物理教師要多鉆研教材,熟悉學情,在教學過程中富有智慧,富有個性,善于學習,善于總結,不斷提高教學技能。
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物理實驗教學論文(優秀13篇)篇十
筆者建議上級教育裝備部門頂層設計、出臺政策,確保實驗教學經費投入足額到位;指導地方引進先進的教育裝備,明確規定將實驗教學作為考核學校的依據,將學生實驗考試成績計入升學成績,明確規定學校實驗教師名稱、編制、工作量標準,明確規定實驗教師單列評聘職稱與定期培訓學習和考試;明確規定實驗室的使用和實驗課的開設,將實驗考試納入升學考核范疇。
2、轉變觀念,突出管理,加強實驗教師隊伍建設。
一是要加強對定編的專業實驗教師定期培訓,將實驗教師隊伍的培訓工作提高到“國家創新人才培養工程”的層面上來認識,有計劃地讓實驗教師參觀學習,進行長期或短期培訓,組織學習實驗室建設以及管理方面的好經驗。對實驗教師之間的內部交流學習加以重視,在教學中發現問題的`所在,對實驗教學方法進行持續更新,在教學過程中不斷發現問題,不斷提升自身業務素質。二是要有效建立激勵機制。保證工作量評價以及保證相關的職稱評聘,對在實驗教學中表現突出、有創新精神的人員要及時給予獎勵表彰,對于實驗室管理教師的工作也要給予合理評價和充分肯定。三是要有效建立督促機制。對實驗教學的監督工作要加強,同時加強實驗教學以及實驗室工作的常規檢查評比,全面科學地評價實驗教師的工作情況。對于實驗教師隊伍要優勝劣汰,促進實驗教師隊伍建設。
3、優化實驗教學模式,培養學生的實驗操作能力和創新精神。
現在多數學校實驗教學使用模仿式,也就是簡單對知識進行鞏固以及學習技能,該學習方式不利于培養學生的獨立性和主體性以及創造性。我們必須改革、完善現有的實驗教學模式,實現以下方面的轉變。一是使學生積極參與到實驗中來,發揮學生在教學中的主體作用。讓學生參與實驗的準備、計劃的制定,加深學生對實驗過程的了解、實驗現象和結果的理解,使學生變“要我做實驗”為“我要做實驗”,其能力得到充分發展。二是不應只重實驗結果,更應看重實驗過程。在實驗過程中,手、腦的結合可使學生在掌握知識、方法、技能的同時,得到態度、意識、能力的培養,使學生獲得綜合性、協調性的發展。三是教師應從監管者變為引導者。教師應指導學生實驗,解答學生在實驗中遇到的困惑,而不是只監督學生是否講話、是否按規定的步驟操作、是否損壞了東西等。四是用先進技術裝備來完善實驗教學和拓寬學生視野,培養學生適應信息化時代的要求。
總之,隨著教學改革的深入發展,只要認真落實物理實驗教學改革的措施,通過各級學校領導、教育研究工作者和廣大物理教師的共同努力,中學物理實驗教學改革一定會大步向前邁進,實驗教學的現狀將會大為改觀,實驗教學將會實現新的飛躍。
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇十一
摘要:《全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)》(以下簡稱《標準》)將義務教育階段的物理課程培養目標定位為:提高全體學生的科學素質。由此,提出了義務教育階段物理課程的基本理念和課程目標。內容標準由科學探究和科學內容組成。
科學探究包含提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等要素。科學內容含有三個主題:物質、運動和相互作用、能量。作為是一門以實驗為基礎的學科,實驗是奠定物理學和發展物理學的基礎,中學物理實驗包括教師演示實驗和學生分組實驗。通過物理實驗的教學,讓學生在掌握知識的同時,掌握探求知識的能力和方法,并且使其受到正確的思想教育。可見,要達到物理教學要求,就得在物理教學中重視實驗。本文筆者就物理學中的實驗教學作一些探討。
一、用簡易實驗器材代替標準的實驗器材。
中學生對事物的推理和判斷必須建立在自己已有的知識和實踐的基礎上。對于使用他們認識程度以外的知識得出的結論,總會使他們懷疑,認識過程較長,因此在實驗時我們教師必須盡量選學生熟悉的、簡易的、隨手可得的材料進行實驗才能引發學生的興趣,加快學生的認知過程。
如在電荷間的相互作用的實驗教學過程中,我們發現用橡膠棒或玻璃棒做實驗有一定的難度,就設計了一個簡易實驗,即叫學生課前準備一根包裝帶(長20厘米左右),學生感到很神秘。一到上課,教師在講述電荷的知識以后,由學生人人動手做下述實驗:把手邊的包裝帶撕成兩根(甲、乙),用左手執包裝帶甲,右手自上往上勒,結果奇跡出現了,下端被撕開的包裝帶”怒發沖冠”(同種電荷互相排斥),用右手的拇指或食指去靠近會出現吸引現象(異種電荷互相吸引),用同樣的方法可以使包裝帶乙帶電,然后把甲乙兩根包裝帶的下端靠近會出現相互排斥現象。實驗完畢后學生很快地認識到電荷間的相互作用”同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引”的規律。實驗后回味無窮,甚至課后有的學生仍在做上述實驗。這樣加快了對物理知識的認知過程,激發了學生學習物理的興趣,影響極深、記得牢。
二、補充實驗誘導思維提高學生的分析能力。
中學生的分析和推理一般都是建立在數學原理和淺顯直觀認識上面的。對于較復雜沒有實驗輔助的抽象思維,他們是很難完成的。在現行的課本中有些原理沒有具體的實驗,只是講了前人的實驗經過。這些得出的結論學生很難理解,且知識很易回生;所以只能死記硬背給學生的學習帶來障礙。若補充一些類似前人的實驗,即能活躍課堂氣氛,又能給學生創造了認識問題的便利條件。如”馬德堡半球”實驗學生看到圖中那種宏大規模的實驗感到可望而不可及。如果我們把這一實驗用一段膠管連接兩支針管來替代,用兩個人向著兩個方向拉針管的活塞,只要針管不損壞無論如何是無法拉出任何一支針管的活塞的。在實驗時還可以把其中的一支針管活塞與頂端留部分空隙,移動一支針管的活塞則另一支針管的活塞也相應移動,表明了大氣壓的作用,證實了大氣壓的真實存在。
這種補充實驗使學生的思維有了依托,有了推理阿題的依據,就會根據這種實驗提出和抽象出更多的問韙,無形的推動了教學的進展,提高了素質教育。
三、增加實驗的趣味性,激發學生的興趣。
“興趣是最好的老師”,學生的興趣一旦被激發,教學的發展速度將大大提高。而實驗課上能引起學生學習興趣的方法很多,只要我們執教者時刻想到要引導學生的興趣這一點是很容易做到的。如”水不善于傳導熱”的實驗可在試管內水的底部放一尾小魚,加熱試管上部的水沸騰了而試管下面的魚還在自由自在的游動。在講不善于導熱的物體時可以將一張新的紙幣沾上汽油點燃,當學生看到一團火焰迅速燃燒時,把這一團火焰迅速夾在書中,火焰熄滅后,打開書紙和幣安然無損,用手觸摸紙幣溫度很低,說明紙是熱的不良導體。在講”熱傳遞”時,把棉線繞在鐵棒上,演示燒不斷的棉線的實驗,通過經常保持做以上類似的實”驗,增強了學生學習物理知識的興趣。自然而然教學質量得到了提高。
四、盡量增加演示實驗和學生分組實驗。
物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學,許多物理知識是通過觀察和實驗加以總結和思索得出的。所以學習物理的一個重要方法就是重視觀察和實驗。我在實際教學中,盡可能的讓學生多動手、多觀察,而且實驗中所用的器材盡量從日常生活中選取,目的就是為了體現”從生活走向物理,從物理走向社會”這一思想。比如:在學習光的反射這一課時,我利用了常見的泡沫塑料和竹簽來分組模擬演示光的反射現象;在學習浮力的利用這一課時,利用橡皮泥來分組尋找使密度大于水的物質浮于水面上的方法;利用蘿h來演示”空心法”增大可利用的浮力。通過這樣的一些實驗,不僅傳授給了學生知識,還培養了學生的觀察能力、實驗操作能力以及嚴謹、求實的科學態度,更重要的是讓學生親身經歷獲得知識的過程,體會到了成功的樂趣,激發起學生濃厚的學習興趣,對學生的發展有著非常積極的作用。
總之,加強物理實驗教學,是提高物理質量的十分有效的途徑,對提高學生抽象邏輯思維能力很有幫助,能為將來學習物理知識打下堅實基礎。因此,初中物理教學中,應大力推廣加強和優化物理實驗教學,從而進一步提高物理教學質量。
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇十二
論文摘要:物理實驗教學過程中,仿真實驗可以起到緩解實驗室硬件資源不足、提高實驗教學效果的作用,并營造多元化教學模式;盡管仿真實驗在實驗教學過程中起到了一定的積極作用,但同時也存在一定的弊端。通過實際教學的探索和實踐,討論了物理仿真實驗在教學中的積極作用和不足之處。
物理實驗是物理學和科學實驗的重要部分,在物理學的創立和發展中物理實驗占有十分重要的地位,同時在推動其他科學、工程技術的發展中也起到重要的作用。
大學物理實驗是學生進入大學后接收系統實驗方法和實驗技能訓練的開端,是理工類各專業學生進行科學試驗訓練的重要基礎。它的目的是:(1)培養學生的以下幾方面的科學實驗工作能力:即正確使用儀器、進行測量、出來數據、分析結果以及撰寫實驗報告等,使學生初步掌握實驗科學的思想和方法;(2)培養學生的創新意識和科學思維,使學生掌握實驗研究的基本方法,提高學生的創新能力和分析能力;(3)提高學生的科學素養,培養學生嚴格、細致、實事求是、認真嚴肅、一絲不茍的科學態度,培養學生積極主動的探索精神以及團結合作、愛護國家財產的道德品質;(4)培養學生善于動腦、樂于動手、講究科學方法、遵守操作規程、注意安全等科學習慣。總之,是為學生今后的學習和工作奠定一個良好的實驗基礎。
(一)由于學校擴招及多很實驗設備耗資太大、實驗室不能購買等原因,很多高校實驗室存在儀器設備落后、實驗項目單一等問題。嚴重制約了實驗教學質量的提高及實驗室的建設和發展,不利于培養與時俱進的人才。
(二)每個實驗開始之前,都要求學生進行預習,但是學生在寫預習實驗報告時,往往是照抄照搬教材上的內容,對于實驗原理、設備、操作步驟和操作過程中的注意事項根本沒有用心去閱讀并體會,這樣的應付性勞動,極大的限制了學生的思維。
(一)提高教學質量和效率。
物理仿真實驗是虛擬環境下進行的實驗,實驗儀器主要是虛擬儀器,只需購置計算機等少量的硬件資源和軟件《大學物理仿真實驗》即可開設實驗。《大學物理仿真實驗》分為三部分,包含了凱特擺測重力加速度、核磁共振、螺線管磁場及其測量、檢流計的特性、單透鏡物理實驗、分光計實驗、空氣比熱容比測定、電子荷質比的測定、楊氏模量、邁克耳遜干涉儀、牛頓環測量曲率半徑、介電常數的測量等豐富的實驗內容,只要將仿真軟件安裝到計算機上,就可以進行軟件里面的任何實驗,這就解決了實驗室儀器設備落后、實驗項目單一的問題,而且由于有豐富的資源,更有利于學生自主開發實驗,故更利于培養學生的創造能力和創新思維。有些實驗儀器比較昂貴,易于損耗,普通高校一般難以開出。而仿真實驗能營造一個虛擬的實驗環境使無法開設的實驗得以開設,學生只要在裝有《大學物理仿真實驗》軟件的電腦上就能進行整個實驗的操作,并且能看到測量結果完成實驗。由于是在虛擬環境下進行的實驗,所以不存在儀器設備的損壞,操作者的心理壓力小,更樂于去動手,在操作過程中遇到問題解決問題。仿真實驗是一種新的實驗方式,它利用計算機把實驗目的、實驗儀器、實驗內容、教師指導和學生操作有機地融為一體。如果學生在做實驗之前沒接觸過該實驗儀器,很多學生就會拿著書與儀器的部件一一進行對照,甚至在不清楚儀器正確使用方法和操作注意事項的情況下而進行了錯誤的操作,導致實驗中斷、儀器損壞。仿真實驗中實驗儀器的關鍵部位能夠拆卸,增強學生對儀器功能的熟悉和使用方法的訓練。而如果課前學生通過仿真實驗進行預習,對實驗所用儀器的整體結構建立起直觀的認識后,那么上面損壞儀器的情況出現的幾率就會大大降低。比如分光計的調整與使用實驗,每臺儀器近乎萬元,讓學生在對儀器毫不熟悉的情況下直接接觸實驗儀器會增加儀器受損的風險。所以我們首先進行分光計的仿真實驗教學,學生通過仿真實驗的學習,對儀器的結構和調試技術有了整體認識,而通過計算機操作,也掌握了一定的操作技巧,然后我們再讓學生去做相關實物實驗。而對于實驗難度較高的實驗,也是先進行仿真實驗教學,再進行實物實驗,如此就縮短了做實驗的時間。通過仿真實驗的學習后,學生對實驗有一個整體的認識,然后在進行實物實驗時會感到心中有數,操作起來更輕松,這樣就大大提高了實驗教學的效率和質量。
(二)營造多樣化教學環境。我們學院專門拿出一間計算機機房作為物理仿真實驗室,每周周一至周五開放,學生可以隨時去進行實驗操作。如果學生自己擁有計算機,便可在課外繼續實驗亦可以通過網絡進行自學,為學生對實驗的課前預習和課后復習帶來了方便。計算機仿真實驗使實驗教學走出實驗室,克服了實驗教學長期受到場地、課時限制的困擾,使實驗教學內容在時間和空間上得到延伸,學生能夠充分的學習和掌握實驗教學內容,這也利于學生根據自己的興趣選擇實驗,可滿足不同層次學生的需求,極大的調動了學生學習的積極性。
(三)對于實物實驗,實際操作中由于儀器的缺陷、實驗環境以及人為不當操作等因素的影響,致使結果誤差較大,從而影響學生對實驗的興趣。仿真實驗采用虛擬的實驗環境,最大限度地避免了實際中存在的各種不利因素,實驗結果較準確,所以通過仿真實驗可以極大地增強學生科學實驗的信心,有利于培養學生實事求是的科學實驗態度,是對傳統實驗一個有益的必要的補充。
三、仿真實驗在教學中的不足之處。
盡管仿真實驗在實驗教學過程中有一定的積極作用,但它仍具有有一定的局限性。一方面,仿真實驗中的儀器相對比較精確,使學生不能通過數據處理、誤差分析等環節訓練來體驗和分析產生誤差的主要原因。另一方面,在使用仿真軟件的過程中,對儀器的操作主要是通過鼠標點擊來實現,缺乏真實感,并且缺少實際動手的機會,從而減少了學生在實驗中遇到實驗故障并排除故障的機會。
四、結論。
綜上所述,我們清楚的知道,仿真實驗不能完全取代實物實驗,為了更好的教學質量,最好的辦法是在教學過程中將仿真實驗與實物實驗相結合,正確處理好仿真實驗與實物實驗之間的關系,開創物理實驗教學的新模式,使仿真實驗在教學中起到應有的作用。
物理實驗教學論文(優秀13篇)篇十三
:改革教學模式、優化教學方法,是當前大學物理實驗教學改革發展的重要內容,也是培養學生綜合能力的內在要求。本文分析了大學物理實驗教學存在的困境,并在此基礎之上,從優化實驗教學體系、構建開放式實驗教學、健全實驗考核體系等方面,闡述了推進大學物理實驗教學發展的策略。
“改革”是當前大學物理實驗教學發展的主旋律,強調教學理念、教學模式、教學方法的多重性改革。在傳統教學理念的影響之下,大學物理實驗教學存在改革進程緩慢、課程建設不到位、能力培養欠缺等改革困境,為此,在新一輪教學改革的大背景之下,為進一步推進大學物理實驗教學改革,應強化創新驅動力,構建開放式、多元化的物理實驗教學,實現學生綜合能力的培養。
(一)實驗教學重視程度不夠,實驗以驗證性教學為主。
物理是一門理論與實踐并重的課程,強調扎實理論教學的同時,應注重實驗教學的開展。但是,在傳統應試教育等思想的影響之下,大學物理“重理論、輕實驗”的教學現狀依舊十分突顯,致使實驗教學的重要性被弱化,教與學的主體性存在偏差。首先,學生主體地位被削弱,填鴨式的教學方式,削弱了學生的主體地位,學生缺乏實驗操作、探究的積極性;其次,實驗以“驗證性”教學為主,教師設定好的實驗操作流程、實驗現象,讓學生機械性進行操作。這樣的實驗教學模式,顯然無法培育學生的創造性思維,也讓學生在對待實驗課程的態度上,敷衍了事、疲于應付的進行實驗操作、完成實驗報告。
(二)實驗教學內容陳舊,缺乏創新導向下的教學優化。
相比于中學物理,大學物理實驗的內容更突出與時俱進,與實際生活、科研等緊密結合。(1)從實驗教學體系而言,實驗課程多分布于“力、電、光、熱”等課程之中,實驗課程的設置存在局限性,無法對學生進行全面的物理實驗訓練;(2)物理實驗內容陳舊,傳統的經典實驗內容偏重驗證性、設計性,而在實驗的研究性方面缺乏充分體現。實驗課程的設置多為理論原理及現象的驗證,枯燥、乏味的實驗內容,削弱了學生實驗探究的積極性;(3)實驗課程考核以理論考試為主,實驗領域的考核鮮有落實,僅僅是依據學生日常的實驗報告進行考核。
(三)理論與實踐脫節,兩者之間的相互促進性不足。
物理實驗是強化理論知識理解及應用的基礎,兩者之間存在相互促進的重要作用。在理論課程的設置中,學校以教學大綱進行授課;而在實驗課程的設置中,受制于學校的實驗設備條件、教師等外部因素,這就造成實驗課程相對較少,處于壓縮狀態的實驗教學,顯然無法實現理論與實踐均衡開設的教學要求,理論與實驗不同步,兩者處于脫節狀態。與此同時,物理實驗教學模式仍以“班級”為單位,一次實驗課程完成一個實驗,且實驗教學的層次梯度不明顯,不利于學生在實踐教學中個性及其能力的全面培養。
(一)以學生創新能力培養為導向,優化物理實驗教學體系。
在筆者看來,大學物理實驗教學體系的構建,應形成以“基礎性實驗教學”為基礎、以“設計性、綜合性實驗”為重點、以“研究性實驗”為著力點的教學體系,強化學生扎實基礎實驗理論知識的同時,培養學生研究、開發應用的能力。首先,基礎性實驗以培養學生對基本知識、基本實驗技能的訓練,為設計性實驗的開展打下基礎。基礎性實驗多以驗證性實驗和測量性試驗為主,如密立根油滴實驗、基本測量等;其次,“設計性、綜合性試驗”是在鞏固基礎性實驗的基礎之上,對學生綜合實驗能力和創造運用能力的培養;再次,研究性實驗是在前兩個實驗類型的`基礎之上,以科研方式,由學生以團隊(或個體)的形式,進行研究性實驗,旨在培養學生的物理研究及開發應用領域的能力。
(二)踐行“生本”理念,構建開放式、多元化實驗教學。
有效物理實驗教學的實現,應著力于開放式、多元化教學的構建,踐行“生本”理念,強化學生為主體,學生探究學習空間大搭建。首先,進一步明確師生在教與學中的角色地位,強化學生主體地位的突出,為學生自主探究實驗創造更多的空間;其次,教師作為學生實驗學習的促進者,要引導學生拓展性思維,能夠在自覺地動手、動腦中,培養學生的獨立學習的良好習慣;再次,轉變師生對實驗課程的認識及態度,強化物理實驗課程在學生心中的地位,進而在實驗的參與過程中,始終保持嚴肅、認真的態度。
(三)完善實驗教學方式,健全實驗考核體系。
大學物理實驗教學多以填鴨式教學為主,師生教與學的互動性不足。因此,一是完善實驗教學方式,通過多樣化的教學方式,增加實驗課程的趣味性、實踐性。例如開展設計性實驗、開放性實驗的比賽活動。用競賽的方式,增加物理實驗的探究性、趣味性,也有助于培養學生的創新意識、探究能力;二是要建立健全實驗考核體系,實現對學生實驗操作能力的綜合考評。通過多種形式的考評方法,落實學生的考評工作。如將平時所做的實驗操作(包括:實驗預習、操作及結論等)作為考評的一部分(占總成績的50%);將期末考試作為考評的另一部分(占總成績50%)。其中,考試以筆試和實驗操作的形式開展。大學物理實驗教學的優化與改革,是一個過程,強調以創新為驅動,構建多元化、開放式實驗教學。一方面,大學物理實驗教學應對現有實驗教學體系進行優化,突出多樣化實驗模式的實踐;另一方面,踐行“生本”理念,構建開放式、多元化的實驗教學,依托完善的課程體系、考評機制,提高實驗教學質量。
[1]張麗芹.大學物理實驗教學策略探究[j]成功(教育版),20xx(09)。
[2]柳葉.探究教學在大學物理實驗中的應用[j]內江科技,20xx(06)。