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設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇一
摘要:為適應(yīng)新時期人才培養(yǎng)需要，在我校教學(xué)項目的支持下，對大四專業(yè)實驗課程半導(dǎo)體物理實驗進(jìn)行一系列的教學(xué)改革，旨在側(cè)重于學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。通過兩年的實踐，教師和學(xué)生普遍感覺到新實驗教學(xué)體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整，使學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力得到增強(qiáng)，大大提高了學(xué)生的積極性和主動性。
實驗教學(xué)作為高校教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個重要組成部分，不僅因為其是課堂教學(xué)的延伸，更由于通過實驗教學(xué)，可以加深學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，拓展學(xué)生的創(chuàng)造思維［1，2］。實驗教學(xué)分為基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實驗兩部分［3，4］:基礎(chǔ)實驗面向全校學(xué)生，如大學(xué)物理實驗、普通化學(xué)實驗等，其主要任務(wù)是鞏固學(xué)生對所學(xué)基礎(chǔ)知識和規(guī)律的理解，旨在提高學(xué)生的觀察、分析及解決問題的能力，提供知識儲備［5，6］;與基礎(chǔ)實驗不同，專業(yè)實驗僅面向某一專業(yè)，是針對專業(yè)理論課程的具體學(xué)習(xí)要求設(shè)計的實驗教學(xué)內(nèi)容，對于學(xué)生專業(yè)方向能力的提高具有極強(qiáng)的促進(jìn)作用［7～8］。通過專業(yè)實驗教學(xué)使學(xué)生能夠更好的理解、掌握和應(yīng)用基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，提高分析問題的能力并解決生活中涉及專業(yè)的實際問題，為學(xué)生開展專業(yè)創(chuàng)新實踐活動打下堅實的基礎(chǔ)［9～11］。
1半導(dǎo)體物理實驗課程存在的問題與困難。
半導(dǎo)體物理實驗是物理學(xué)專業(yè)電子材料與器件工程方向必修的一門專業(yè)實驗課，旨在培養(yǎng)學(xué)生對半導(dǎo)體材料和器件的制備及測試方法的實踐操作能力，其教學(xué)效果直接影響著后續(xù)研究生階段的學(xué)習(xí)和畢業(yè)工作實踐。通過對前幾年本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析，發(fā)現(xiàn)該專業(yè)畢業(yè)生缺乏對領(lǐng)域內(nèi)前沿技術(shù)的理解和掌握。由于沒有經(jīng)過相關(guān)知識的實驗訓(xùn)練，不少畢業(yè)生就業(yè)后再學(xué)習(xí)過程較長，融入企事業(yè)單位較慢，因此提升空間受到限制。1．1教學(xué)內(nèi)容簡單陳舊。目前，國內(nèi)高校在半導(dǎo)體物理實驗課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上大同小異，基礎(chǔ)性實驗居多，對于新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的相關(guān)實驗內(nèi)容完全沒有或涉及較少。某些高校還利用虛擬實驗來進(jìn)行實驗教學(xué)，其實驗效果遠(yuǎn)不如學(xué)生實際動手操作。我校的半導(dǎo)體物理實驗原有教學(xué)內(nèi)容主要參照上個世紀(jì)七、八十年代國家對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的要求所設(shè)置，受技術(shù)、條件所限，主要以傳統(tǒng)半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)類實驗為主，實驗內(nèi)容陳舊。但是在實驗內(nèi)容中添加新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的技術(shù)方法，對于增加學(xué)生對所學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最新前沿技術(shù)的了解，掌握現(xiàn)代技術(shù)中半導(dǎo)體材料特性相關(guān)的實驗手段和測試技術(shù)是極為重要的。1．2儀器設(shè)備嚴(yán)重匱乏。半導(dǎo)體物理實驗的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生熟練掌握半導(dǎo)體材料和器件的制備、基本物理參數(shù)以及物理性質(zhì)的測試原理和表征方法，為半導(dǎo)體材料與器件的開發(fā)設(shè)計與研制奠定基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，專業(yè)實驗的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)隨著專業(yè)知識的更新及行業(yè)的發(fā)展及時調(diào)整，從而能更好的完成課程教學(xué)目標(biāo)的要求，培養(yǎng)新時代的人才。實驗內(nèi)容的調(diào)整和更新需要有新型的實驗儀器設(shè)備做保障，但我校原有實驗教學(xué)儀器設(shè)備絕大部分生產(chǎn)于上個世紀(jì)六七十年代，在長期實驗教學(xué)過程中，不少儀器因無法修復(fù)的故障而處于待報廢狀態(tài)。由于儀器設(shè)備不能及時更新，致使個別實驗內(nèi)容無法正常進(jìn)行，可運(yùn)行的儀器設(shè)備也因為年代久遠(yuǎn)，實驗誤差大、重復(fù)性低，有時甚至?xí)玫藉e誤的實驗結(jié)果，只能作學(xué)生“按部就班”的基礎(chǔ)實驗，難以進(jìn)行實驗內(nèi)容的調(diào)整，將新技術(shù)新方法應(yīng)用于教學(xué)中。因此，在改革之前半導(dǎo)體物理實驗的實驗設(shè)計以基礎(chǔ)類實驗為主，設(shè)計性、應(yīng)用性、綜合性等提高類實驗較少，且無法開展創(chuàng)新類實驗。缺少自主設(shè)計、創(chuàng)新、協(xié)作等實踐能力的訓(xùn)練，不僅極大地降低學(xué)生對專業(yè)實驗的興趣，且不利于學(xué)生實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，半導(dǎo)體物理實驗課程的改革勢在必行。
2半導(dǎo)體物理實驗課程改革的內(nèi)容與舉措。
半導(dǎo)體物理實驗開設(shè)時間為本科大四秋季學(xué)期，該實驗課與專業(yè)理論課半導(dǎo)體物理學(xué)、半導(dǎo)體器件、薄膜物理學(xué)在同一學(xué)期進(jìn)行。隨著半導(dǎo)體技術(shù)日新月異發(fā)展的今天，對半導(dǎo)體物理實驗的教學(xué)內(nèi)容也提出了新的要求，因此，要求這門實驗課程不僅能夠通過對半導(dǎo)體材料某些重要參數(shù)和特性的觀測，使學(xué)生掌握半導(dǎo)體材料和器件的制備及基本物理參數(shù)與物理性質(zhì)的測試方法，而且可以在鋪墊必備基礎(chǔ)和實際操作技能的同時，拓展學(xué)生在電子材料與器件工程領(lǐng)域的科學(xué)前沿知識，為將來獨(dú)立開展產(chǎn)品的研制和科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。
2．1實驗基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。20xx年年底，基于我校本科教學(xué)項目的資金支持，半導(dǎo)體物理實驗教學(xué)團(tuán)隊通過調(diào)研國內(nèi)外高?，F(xiàn)行半導(dǎo)體物理實驗教學(xué)資料，結(jié)合我校實驗教學(xué)的自身特點(diǎn)，按照創(chuàng)新教育的要求重新設(shè)計了半導(dǎo)體物理實驗內(nèi)容，并根據(jù)所開設(shè)實驗教學(xué)內(nèi)容合理配置相應(yīng)的實驗儀器設(shè)備，新配置儀器設(shè)備具有一定的前瞻性，品質(zhì)優(yōu)良，數(shù)量合理，保證實驗教學(xué)質(zhì)量。由于作為一門專業(yè)實驗課，每學(xué)年只有一個學(xué)期承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，為了提高儀器設(shè)備的利用率，做到實驗設(shè)備資源的不浪費(fèi)，計劃成立一間半導(dǎo)體物理實驗專屬的實驗室，用于陳放新購置的實驗設(shè)備，在沒有教學(xué)任務(wù)的學(xué)期，該實驗室做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用。通過近三年的建設(shè)，半導(dǎo)體物理實驗專屬實驗室———新能源材料與電子器件工程創(chuàng)新實驗室建成并投入使用，該實驗室為電子材料與器件工程方向的本科生畢業(yè)論文設(shè)計以及全院本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗設(shè)計提供了基本保障，更為重要的是該實驗室的建成極大地改善了半導(dǎo)體物理實驗的原有教學(xué)條件，解決了實際困難，使得半導(dǎo)體物理實驗教學(xué)效果顯著提升。不僅加強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)核心知識理解和掌握，而且啟發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識創(chuàng)造性地解決實際問題，有效提高學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。
2．2實驗教學(xué)內(nèi)容的更新。半導(dǎo)體物理實驗是一門72學(xué)時的實驗課，在專屬實驗室建成后，按照重視基礎(chǔ)、突出綜合、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新、提升能力的要求，逐步培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實驗素質(zhì)和創(chuàng)新能力，構(gòu)建了“九—八—五”新的實驗內(nèi)容體系，包括如下三個層次(表1)。第一層次為“九”個基礎(chǔ)型實驗，涵蓋對半導(dǎo)體材料的物理性質(zhì)(結(jié)構(gòu)、電學(xué)、光學(xué))的測定，通過對物理量的測量驗證物理規(guī)律，訓(xùn)練學(xué)生觀察、分析和研究半導(dǎo)體物理實驗現(xiàn)象的能力，掌握常用基本半導(dǎo)體物理實驗儀器的原理、性能和測量方法等。第二層次為“八”個提高型實驗(綜合、應(yīng)用性實驗)，學(xué)生通過第一層次的實驗訓(xùn)練后，已掌握了基本的實驗方法和技能，在此基礎(chǔ)上，開展綜合性實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識以及分析和解決問題的能力。通過應(yīng)用性實驗培養(yǎng)學(xué)生將來利用設(shè)備原理從事生產(chǎn)或者技術(shù)服務(wù)的能力。第三層次為“五”個設(shè)計創(chuàng)新型實驗，學(xué)生需運(yùn)用多學(xué)科知識、綜合多學(xué)科內(nèi)容，結(jié)合教師的科研項目進(jìn)行創(chuàng)新研究，通過設(shè)計型實驗可以鍛煉學(xué)生組織和自主實驗的能力，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力和基本的科研素質(zhì)。每個基礎(chǔ)型實驗4學(xué)時，提高型實驗8學(xué)時，創(chuàng)新型實驗12學(xué)時，規(guī)定基礎(chǔ)型為必修實驗，提高型、創(chuàng)新型為選作實驗。九個基礎(chǔ)型實驗全部完成后，學(xué)生可根據(jù)興趣和畢業(yè)設(shè)計要求在提高型、創(chuàng)新型實驗中各分別選做一定數(shù)量的實驗，在開課學(xué)期結(jié)束時完成至少72個學(xué)時的實驗并獲得成績方為合格。
2．3實驗教學(xué)方式的優(yōu)化。在教學(xué)方式上，建立以學(xué)生為中心、學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。將之前老師實驗前的講解轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生代表講解實驗內(nèi)容，然后老師提問并補(bǔ)充完善，在整個實驗安排過程中，實驗內(nèi)容由淺入深、由簡單到綜合、逐步過渡至設(shè)計和研究創(chuàng)新型實驗。三個層次的實驗內(nèi)容形成連貫的實驗梯度教學(xué)體系，在充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自發(fā)解決問題的能力。
2．4實驗考核機(jī)制的改革。目前大部分實驗課的成績由每次實驗后的“實驗報告”的平均成績決定，然而單獨(dú)一份實驗報告并不能夠完整反應(yīng)學(xué)生的實際動手操作能力和對實驗內(nèi)容的熟悉程度。因此，本課程將此改革為總成績由每次“實驗”的平均成績決定。每次實驗成績包括實驗預(yù)習(xí)、實驗操作和實驗報告三部分，實驗開始前通過問答以及學(xué)生講解實驗內(nèi)容來給出實驗預(yù)習(xí)成績;實驗操作成績是個團(tuán)隊成績反映每組實驗學(xué)生在實驗過程中的動手能力以及組員之間的相互協(xié)助情況;針對提高型和創(chuàng)新性實驗，特別是創(chuàng)新性實驗，要求以科技論文的形式來撰寫實驗報告，以此來鍛煉本科生的科技論文寫作能力。通過三部分綜合來給出的實驗成績更注重對知識的掌握、能力的提高和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)等方面的考核。
3半導(dǎo)體物理實驗課程改革后的成效。
半導(dǎo)體物理實驗在我校本科教學(xué)項目的支持下，購置并更新了實驗設(shè)備建立了專屬實驗室，構(gòu)建了“九—八—五”新實驗內(nèi)容體系，并采用新的教學(xué)方式和考核機(jī)制，教師和學(xué)生普遍感覺到新實驗教學(xué)體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高。教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整，使學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力得到增強(qiáng)，提高了學(xué)生的積極性和主動性。實驗中學(xué)生實際動手的機(jī)會增多，對知識的渴求程度明顯加強(qiáng)，為了更好地完成創(chuàng)新設(shè)計實驗，部分本科生還會主動去查閱研中英文科技文獻(xiàn)，真正做到了自主自覺的學(xué)習(xí)。通過實驗課程的教學(xué)，學(xué)生掌握了科技論文的基本格式，數(shù)據(jù)處理的圖表制作，了解了科學(xué)研究的過程，具備了基本的科研能力，也為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。與此同時，利用新購置的實驗設(shè)備建立的實驗室，在做為科研實驗室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室使用時，也取得了優(yōu)異的成績。依托本實驗室，20xx年“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”立項3項，20xx年“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”立項4項。
4結(jié)語。
專業(yè)實驗作為學(xué)生繼續(xù)攻讀研究生和進(jìn)入社會就業(yè)前的重要實踐和創(chuàng)新能力訓(xùn)練，對提高學(xué)生的創(chuàng)新、實踐能力有著非常重要的作用，因此專業(yè)實驗的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)隨著專業(yè)知識的更新及行業(yè)的發(fā)展及時調(diào)整，做到與科研緊密銜接，為學(xué)生研究生階段的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ);做到與企業(yè)零距離接軌，提高畢業(yè)生的實踐能力。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇二
摘要：《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)將義務(wù)教育階段的物理課程培養(yǎng)目標(biāo)定位為：提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。由此，提出了義務(wù)教育階段物理課程的基本理念和課程目標(biāo)。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)由科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容組成。
科學(xué)探究包含提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等要素?？茖W(xué)內(nèi)容含有三個主題：物質(zhì)、運(yùn)動和相互作用、能量。作為是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗是奠定物理學(xué)和發(fā)展物理學(xué)的基礎(chǔ)，中學(xué)物理實驗包括教師演示實驗和學(xué)生分組實驗。通過物理實驗的教學(xué)，讓學(xué)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?？梢姡_(dá)到物理教學(xué)要求，就得在物理教學(xué)中重視實驗。本文筆者就物理學(xué)中的實驗教學(xué)作一些探討。
一、用簡易實驗器材代替標(biāo)準(zhǔn)的實驗器材。
中學(xué)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(chǔ)上。對于使用他們認(rèn)識程度以外的知識得出的結(jié)論，總會使他們懷疑，認(rèn)識過程較長，因此在實驗時我們教師必須盡量選學(xué)生熟悉的、簡易的、隨手可得的材料進(jìn)行實驗才能引發(fā)學(xué)生的興趣，加快學(xué)生的認(rèn)知過程。
如在電荷間的相互作用的實驗教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)用橡膠棒或玻璃棒做實驗有一定的難度，就設(shè)計了一個簡易實驗，即叫學(xué)生課前準(zhǔn)備一根包裝帶(長20厘米左右)，學(xué)生感到很神秘。一到上課，教師在講述電荷的知識以后，由學(xué)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(zhí)包裝帶甲，右手自上往上勒，結(jié)果奇跡出現(xiàn)了，下端被撕開的包裝帶”怒發(fā)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(xiàn)吸引現(xiàn)象(異種電荷互相吸引)，用同樣的方法可以使包裝帶乙?guī)щ?，然后把甲乙兩根包裝帶的下端靠近會出現(xiàn)相互排斥現(xiàn)象。實驗完畢后學(xué)生很快地認(rèn)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(guī)律。實驗后回味無窮，甚至課后有的學(xué)生仍在做上述實驗。這樣加快了對物理知識的認(rèn)知過程，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，影響極深、記得牢。
二、補(bǔ)充實驗誘導(dǎo)思維提高學(xué)生的分析能力。
中學(xué)生的分析和推理一般都是建立在數(shù)學(xué)原理和淺顯直觀認(rèn)識上面的。對于較復(fù)雜沒有實驗輔助的抽象思維，他們是很難完成的。在現(xiàn)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(jīng)過。這些得出的結(jié)論學(xué)生很難理解，且知識很易回生;所以只能死記硬背給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來障礙。若補(bǔ)充一些類似前人的實驗，即能活躍課堂氣氛，又能給學(xué)生創(chuàng)造了認(rèn)識問題的便利條件。如”馬德堡半球”實驗學(xué)生看到圖中那種宏大規(guī)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(yīng)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(bǔ)充實驗使學(xué)生的思維有了依托，有了推理阿題的依據(jù)，就會根據(jù)這種實驗提出和抽象出更多的問韙，無形的推動了教學(xué)的進(jìn)展，提高了素質(zhì)教育。
三、增加實驗的趣味性，激發(fā)學(xué)生的興趣。
“興趣是最好的老師”，學(xué)生的興趣一旦被激發(fā)，教學(xué)的發(fā)展速度將大大提高。而實驗課上能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法很多，只要我們執(zhí)教者時刻想到要引導(dǎo)學(xué)生的興趣這一點(diǎn)是很容易做到的。如”水不善于傳導(dǎo)熱”的實驗可在試管內(nèi)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(dǎo)熱的物體時可以將一張新的紙幣沾上汽油點(diǎn)燃，當(dāng)學(xué)生看到一團(tuán)火焰迅速燃燒時，把這一團(tuán)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(dǎo)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(jīng)常保持做以上類似的實”驗，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣。自然而然教學(xué)質(zhì)量得到了提高。
四、盡量增加演示實驗和學(xué)生分組實驗。
物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，許多物理知識是通過觀察和實驗加以總結(jié)和思索得出的。所以學(xué)習(xí)物理的一個重要方法就是重視觀察和實驗。我在實際教學(xué)中，盡可能的讓學(xué)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(xiàn)”從生活走向物理，從物理走向社會”這一思想。比如：在學(xué)習(xí)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(xiàn)象;在學(xué)習(xí)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(zhì)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(xué)生知識，還培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、實驗操作能力以及嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)態(tài)度，更重要的是讓學(xué)生親身經(jīng)歷獲得知識的過程，體會到了成功的樂趣，激發(fā)起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，對學(xué)生的發(fā)展有著非常積極的作用。
總之，加強(qiáng)物理實驗教學(xué)，是提高物理質(zhì)量的十分有效的途徑，對提高學(xué)生抽象邏輯思維能力很有幫助，能為將來學(xué)習(xí)物理知識打下堅實基礎(chǔ)。因此，初中物理教學(xué)中，應(yīng)大力推廣加強(qiáng)和優(yōu)化物理實驗教學(xué)，從而進(jìn)一步提高物理教學(xué)質(zhì)量。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇三
為了增強(qiáng)學(xué)生的實踐操作能力，使教學(xué)效果更佳，教師可以讓學(xué)生參與一些隨堂演示實驗。有些物理概念和定律，通過學(xué)生參與實驗，讓他們感知到這種現(xiàn)象的存在，變抽象為具體，變理論為實際。例如，在講“力的相互作用”時，教師可以邊講邊讓學(xué)生做實驗，每個學(xué)生發(fā)一個彈簧秤，讓學(xué)生用手拉彈簧秤，學(xué)生會感覺到手的肌肉比較緊，此時此刻彈簧也發(fā)生了形變，這個時候彈簧不但受到手的拉力，手同時也受到彈簧的拉力，說明兩物體之間的力是相互的，這樣學(xué)生就切身感受到力的相互性。又如，在講“兩個相互作用力之間的大小關(guān)系”時，兩個學(xué)生一組，一個學(xué)生用自己的彈簧秤鉤住另一個學(xué)生的彈簧秤，然后用力拉，在逐漸改變力的大小的時候，觀察兩個彈簧秤上的示數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個示數(shù)始終一樣，并且兩個力的方向相反，這樣學(xué)生通過實驗得出“牛頓第三定律”。這樣的實驗教學(xué)，能夠充分調(diào)動學(xué)生的耳、目、手、腦，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性研究，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。中學(xué)生的思維培養(yǎng)非常重要，教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生的思維特征由機(jī)械模仿向支持己見過渡。對于演示實驗而言，大多是教師動手操作，學(xué)生觀察，由于教師課前對實驗充分準(zhǔn)備，實驗技能也相對來說比較熟練，得出的實驗結(jié)果都較為理想。雖然這種方式能夠讓學(xué)生理解物理定律和物理概念，但無形中會讓學(xué)生高度認(rèn)可權(quán)威，缺乏思考能力和懷疑態(tài)度，不能更好地去探索和發(fā)現(xiàn)問題。若將演示實驗變?yōu)閷W(xué)生參與的實驗，由于學(xué)生的知識水平和操作技能良莠不齊，會出現(xiàn)多種實驗結(jié)果，有的時候會與結(jié)論不符，這樣學(xué)生就會懷疑高中物理教材的實驗結(jié)論，學(xué)生會帶著疑問繼續(xù)做下去，直到實驗成功為止。這也是學(xué)生對科學(xué)的探索過程，收獲不僅僅是一個實驗結(jié)論，而是一種內(nèi)在的思維和能力的改善與提高，為將來的科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。
運(yùn)用實驗進(jìn)行自主的科學(xué)探究是分組實驗教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生在這個環(huán)節(jié)中應(yīng)享有比一般課堂更大的自由度。為了實現(xiàn)有效的科學(xué)探究和培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立精神、創(chuàng)新精神、探究精神及實驗?zāi)芰?，教師?yīng)根據(jù)實驗的具體要求，就實驗研究問題的假設(shè)與猜想、實驗實施方案的制訂與實施、實驗結(jié)果的觀察與記錄等方面讓學(xué)生準(zhǔn)備實驗。探索性實驗最能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師應(yīng)設(shè)法將一些驗證性實驗和測量性實驗改為探索性實驗。教材中的學(xué)生實驗大部分是先知道規(guī)律，通過實驗去驗證規(guī)律或是利用規(guī)律去測量某一個物理量。若是讓學(xué)生自己去想、去做，從而得到實驗結(jié)果，學(xué)生才能有真正意義上的情感體驗，才能有成就感，才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如，在研究“單擺的振動”時，讓學(xué)生探索擺長與單擺周期的'關(guān)系以及單擺的周期與擺球質(zhì)量的關(guān)系。這個實驗儀器比較簡單，容易操作。實驗過程如下:取一個擺長約1m的單擺，在偏角很小的情況下，測出它振動一定次數(shù)所用的時間，算出單擺的周期;在偏角更小的情況下，同樣測出單擺的周期，學(xué)生通過比較兩次所測周期的大小，得出結(jié)論:單擺的周期跟單擺的振幅沒有關(guān)系。改變單擺的擺長，讓學(xué)生測出此單擺的周期，學(xué)生根據(jù)自己測得的實驗數(shù)據(jù)可歸納出結(jié)論:擺長越長，單擺的周期越大。教師可說明單擺的周期與擺長的平方根成正比的關(guān)系，得出單擺的周期公式。讓學(xué)生換用大小相同、質(zhì)量不同的擺球，重做測定周期的實驗，學(xué)生根據(jù)自己測得的實驗數(shù)據(jù)可歸納出結(jié)論:單擺的周期與擺球的質(zhì)量沒有關(guān)系。這樣，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過動手實驗探索出物理規(guī)律，學(xué)生會產(chǎn)生一種成就感，從而提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
高中生具有極強(qiáng)的求知欲和好奇心。將演示實驗變?yōu)閷W(xué)生動手的探索性實驗，為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、運(yùn)用知識和創(chuàng)造性解決問題提供條件，學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力會得到培養(yǎng)，就能親身體驗到人類駕馭知識、運(yùn)用知識、創(chuàng)造知識的自豪感。這種內(nèi)在的情感體驗，可激勵學(xué)生再探索、再創(chuàng)造。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇四
捷克教育家夸美鈕斯說：“智慧的開端當(dāng)然不僅止在學(xué)習(xí)事物的名目，而在真正知覺事物的本身?！背踔袑W(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ墨@得主要依靠學(xué)生親自參與實驗。只要我們重視并加強(qiáng)了實驗教學(xué)，給學(xué)生提供足夠的參與機(jī)會，學(xué)生的實驗?zāi)芰?yīng)該能夠不斷提高，同時使知識結(jié)構(gòu)更趨完善，科學(xué)素養(yǎng)得以提高。
然而，傳統(tǒng)教育中的農(nóng)村初中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀不容樂觀，普遍還存在這樣一些問題：觀念落后、方法陳舊，停留于淺層次要求；注重實驗操作，缺少實驗探究，更談不上創(chuàng)新，忽略科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法的培養(yǎng)；更有甚者受考試指揮棒影響，不重視實驗，學(xué)生實驗走過場，實驗應(yīng)有的功能大打折扣；少數(shù)學(xué)生缺少機(jī)會和懶動手腦、實驗?zāi)芰O差，這在近幾年的實驗考試中也有所體現(xiàn)。這與時代要求相距甚遠(yuǎn)，出現(xiàn)了有些頂尖學(xué)生“基礎(chǔ)知識扎實，動手能力薄弱”的現(xiàn)象。
因此，針對我校（一所農(nóng)村初級中學(xué)）實際，為加強(qiáng)實驗教學(xué)，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰ΓM(jìn)行本課題研究是十分有意義的。
2．1農(nóng)村初中物理實驗?zāi)芰Φ姆懂犞饕ǎ赫J(rèn)知（認(rèn)識儀器、了解一般用途）、操作（正確合理使用各種儀器及基本操作）、觀察（觀察實驗現(xiàn)象，并能正確表達(dá)）、理解（理解所有的實驗步驟及原理）、分析（分析實驗現(xiàn)象，特別是分析意料之外的現(xiàn)象得出結(jié)論，要有較強(qiáng)邏輯推理能力）、創(chuàng)新〔還可以有哪些改進(jìn)，還可以怎樣實驗（原理、裝置、步驟）〕。
2．2本課題研究，主要是對本校物理實驗教學(xué)作一些探討和嘗試，通過對物理實驗?zāi)繕?biāo)的調(diào)整、內(nèi)容的拓展、方法的更新等，能切實提高農(nóng)村初中學(xué)生的物理實驗?zāi)芰Γ诖诉^程中，總結(jié)出物理實驗教學(xué)的新模式。
2．3基本假設(shè)：（1）通過更新思想觀念、強(qiáng)化技能訓(xùn)練、培養(yǎng)觀察思維、引導(dǎo)探究創(chuàng)新、適度評價激勵等措施、學(xué)生物理實驗?zāi)芰梢缘玫捷^大幅度的提高。（2）現(xiàn)有條件（包括時間、空間、物資等）經(jīng)整合能基本滿足加強(qiáng)實驗教學(xué)的基本需要。
2．4研究方法和過程：
對本校初中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀及學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)心理作調(diào)查分析。對教材中各種實驗儀器、每個實驗?zāi)康囊蟆⒅饕δ?、步驟方法進(jìn)行詳細(xì)研究，根據(jù)農(nóng)村初中學(xué)生的認(rèn)知和心理發(fā)展水平及教改的發(fā)展方向，結(jié)合本課題研究，作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整、拓展。設(shè)計提高學(xué)生實驗?zāi)芰Φ木唧w策略、措施、實施步驟、操作方法。
總結(jié)前一年實施情況，改進(jìn)、完善設(shè)計方案，第二年再試，驗證結(jié)論的正確性。
整理資料，總結(jié)經(jīng)驗，篩選有質(zhì)量的實驗個案4個，完成課題報告。
3．1調(diào)查并對學(xué)生物理實驗現(xiàn)狀的分析。
3．1．1測試問卷了解學(xué)生物理實驗現(xiàn)狀：
實驗知識缺乏，學(xué)生只知其然，不知其所以然；只理論上認(rèn)識儀器簡單的應(yīng)用，不會將物理儀器應(yīng)用到實際中。在物理實驗時，學(xué)生先知道結(jié)論，后進(jìn)行實驗，安排上教師演示實驗在前，學(xué)生實驗在后。在實驗中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，教師只知道“不成功”，沒有深入分析原因。對實驗中再生資源沒有利用。嚴(yán)重缺乏探究精神，多的是好奇心，且難以持久。
3．2進(jìn)行實踐研究。
3．2．1落實物理實驗的認(rèn)知要求(培養(yǎng)觀察能力與規(guī)范操作、正確表述的基本能力)。
物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)首先讓學(xué)生正確、熟練地使用各種儀器進(jìn)行簡單物理實驗，進(jìn)行嚴(yán)格的基本操作技能訓(xùn)練，并隨著課程的進(jìn)展逐步加以鞏固，這為以后正確應(yīng)用實驗方法獲取知識，進(jìn)行實驗設(shè)計，探究創(chuàng)新打好基礎(chǔ)。
如天平在初中物理中是一復(fù)雜而又精密儀器，上課時教師為每張桌上準(zhǔn)備一架天平。
在介紹天平構(gòu)造時先讓學(xué)生對天平進(jìn)行觀察，然后請幾個學(xué)生講出觀察結(jié)果（估計學(xué)生會有較大困難），這時教師可引導(dǎo)學(xué)生遵照順序觀察法，從上到下“刻度盤、指針、橫梁、標(biāo)尺、底座”、再觀察橫梁兩端有“平衡螺母”、“托盤”。
在調(diào)節(jié)天平時教師必須強(qiáng)調(diào)并進(jìn)行規(guī)范操作：1將天平放在水平桌面上，2將游碼移到0刻度處，3調(diào)節(jié)平衡螺母（調(diào)節(jié)時觀察指針指向及兩托盤的高低得出：調(diào)節(jié)平衡螺母時應(yīng)“左高左調(diào)，右高右調(diào)”，直到指針指在刻度盤中央）。
學(xué)生只有達(dá)到實驗所需認(rèn)知和操作兩方面的要求，才可以為以后在實驗方面的創(chuàng)新作準(zhǔn)備。
3．2．2實驗中充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。
學(xué)生是課堂的主人，也是探究教學(xué)的主體，我們在教學(xué)過程中應(yīng)注意充分調(diào)動每一個學(xué)生的探究積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和實踐能力，全面實現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定目標(biāo)和任務(wù)。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇五
一、引言。
新課程改革的深入推進(jìn)，對學(xué)生技能素養(yǎng)的培養(yǎng)需要進(jìn)一步提升，學(xué)生參與教學(xué)的積極性需要進(jìn)一步加強(qiáng)，高中物理教學(xué)理論性強(qiáng)，學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)的理解和認(rèn)識存在一定困難，需要在教學(xué)過程中不斷突出物理實驗在教學(xué)中的作用和意義，實現(xiàn)教學(xué)模式的有效創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生對物理實驗的興趣，從而提高學(xué)生參與物理教學(xué)的積極性。
第一，學(xué)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(xué)生的動手能力培養(yǎng)，對相關(guān)的物理理論知識進(jìn)行詮釋，需要學(xué)生具有膽大心細(xì)的學(xué)習(xí)特質(zhì)。然而學(xué)生平時的動手能力習(xí)慣養(yǎng)成存在一定的問題，他們不喜歡參與物理實驗教學(xué)的實踐操作，有時就是一種心理暗示，對這些物理實驗從內(nèi)心深處存在抵觸情緒。
第二，教師實驗?zāi)芰τ写岣摺?/p>
由于在高中階段，物理教學(xué)內(nèi)容相對比較多，同時需要參加高考，教師將有限的教學(xué)時間和精力運(yùn)用在理論課程的講解，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)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(chuàng)新性、研究性的實驗教學(xué)。
第三，實驗設(shè)備更新不及時。
物理實驗過程中，燈泡、點(diǎn)打紙等基本實驗耗材需要及時更新，對出現(xiàn)問題的設(shè)備需要及時修理，防治出現(xiàn)安全事故。然而現(xiàn)實情況就是，很多學(xué)校的物理實驗室沒有專人管理，一些物理實驗室的設(shè)備損壞、耗材添補(bǔ)不及時，造成一些物理驗無法正常進(jìn)行。
（一）運(yùn)用研究性的教學(xué)方法。
在物理實驗教學(xué)的過程中，需要不斷實現(xiàn)教學(xué)方法的更新升級。傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難實現(xiàn)高中物理實驗的抽象性、復(fù)雜性的突破。選擇一些可以調(diào)動學(xué)生主體地位的教學(xué)方法，實現(xiàn)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(xué)生分成若干小組，實現(xiàn)小組內(nèi)學(xué)生之間的相互協(xié)作，可能一個學(xué)生不理解的地方，另一個學(xué)生會，另一個學(xué)生不知道的地方，這一學(xué)生知道，這樣可以實現(xiàn)相互的補(bǔ)充，實現(xiàn)學(xué)生更好的掌握相關(guān)的實驗操作要點(diǎn)。例如，在楞次定律的教學(xué)過程中，學(xué)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(fā)學(xué)生對這一定律的有效認(rèn)識。首先給學(xué)生相關(guān)的實驗設(shè)備（電磁鐵、磁圈、燈光等），讓學(xué)生分組進(jìn)行研討性實驗，在學(xué)生完成相關(guān)實驗之后，教師在進(jìn)行動畫模擬，實現(xiàn)動靜結(jié)合，在關(guān)鍵點(diǎn)的實驗動畫多次演示，加深學(xué)生對這一定律的認(rèn)識。
（二）多種現(xiàn)代化教學(xué)手段融合。
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，越來越多的信息技術(shù)融入現(xiàn)代高中物理實驗教學(xué)之中，為教學(xué)氛圍的營造添加催化劑?，F(xiàn)代化的教學(xué)手段有很多，例如：多媒體課件、微課教學(xué)、互動式白板教學(xué)等，這些教學(xué)手段夠使得物理實驗展示的更加具體、形象，幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)的實驗現(xiàn)象。例如，微課教學(xué)可以錄制一些物理實驗的教學(xué)視頻，掛在網(wǎng)上，在物理實驗教學(xué)前，讓學(xué)生仔細(xì)觀看，帶著問題上這一堂物理實驗課。在實驗教學(xué)過程中，我們可以使用更多的多媒體課件，實現(xiàn)對相關(guān)的教學(xué)過程的微觀動畫演示。這種動畫演示可以幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)的實驗內(nèi)容。
目前有“實踐——理論——實踐”的教學(xué)模式，這是筆者認(rèn)為更加科學(xué)的一種實踐教學(xué)模式，可以實現(xiàn)學(xué)生對相關(guān)的物理知識更加充分的理解和認(rèn)識，在教學(xué)過程中學(xué)生的參與積極性也可以進(jìn)一步提升。具體來說，首先就是開展相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的實驗教學(xué)，讓學(xué)生對理論知識有一個輪廓上的概念，為下一步學(xué)生參與理論教學(xué)的學(xué)習(xí)奠定一個思想基礎(chǔ)，同時對相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容有可以有一個形象化的認(rèn)識。其次，開展理論教學(xué)，即實現(xiàn)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，對其進(jìn)行理論講解，這一步驟主要是為了進(jìn)一步厘清學(xué)生的理論概念，不斷實現(xiàn)學(xué)生參與教學(xué)的積極性和有效性，不斷實現(xiàn)對相關(guān)知識的理論認(rèn)識。最后，再進(jìn)行相關(guān)的實驗教學(xué)，這一次的實踐是學(xué)生對相關(guān)的理論知識的再認(rèn)識，實現(xiàn)對相關(guān)理論知識的認(rèn)識升華，同時學(xué)生參與教學(xué)的積極性也進(jìn)一步提升，他們可以更加積極主動地開展電工教學(xué)。
（四）評價的全面升級。
評價和考核機(jī)制對于學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)具有強(qiáng)烈的引導(dǎo)作用[2]。實踐性的教學(xué)傾向，需要不斷實現(xiàn)評價方式引導(dǎo)作用。過程評價方式是更加具有現(xiàn)代化的評價方式，可以實現(xiàn)實踐教學(xué)的有效評價，對學(xué)生在實踐過程中獨(dú)立思考、動手能力等方面可以進(jìn)行準(zhǔn)確評價。這種評價方式將學(xué)生在教學(xué)過程中的主要表現(xiàn)量化為相關(guān)的考核指標(biāo)，例如學(xué)生對物理實驗課程的學(xué)習(xí)態(tài)度，相關(guān)的物理教學(xué)任務(wù)完成情況，教學(xué)參與的積極性，實踐過程中的獨(dú)立思考、動手能力、創(chuàng)新思維等元素都可以進(jìn)一步融入教學(xué)之中，從評價方式上倒逼學(xué)生參與理論、實踐教學(xué)的積極性和主動性。
結(jié)語。
新課程改革更加注重高中生學(xué)習(xí)技能的培養(yǎng)，實現(xiàn)學(xué)生一種良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，物理實驗教學(xué)是提升學(xué)生參與物理教學(xué)積極性的有效措施，拓展物理實驗教學(xué)有著十分重要的意義和作用。
參考文獻(xiàn)：
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設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇六
論文摘要：物理實驗教學(xué)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(xué)效果的作用，并營造多元化教學(xué)模式；盡管仿真實驗在實驗教學(xué)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(xué)的探索和實踐，討論了物理仿真實驗在教學(xué)中的積極作用和不足之處。
物理實驗是物理學(xué)和科學(xué)實驗的重要部分，在物理學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展中物理實驗占有十分重要的地位，同時在推動其他科學(xué)、工程技術(shù)的發(fā)展中也起到重要的作用。
大學(xué)物理實驗是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接收系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端，是理工類各專業(yè)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)試驗訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。它的目的是:（1）培養(yǎng)學(xué)生的以下幾方面的科學(xué)實驗工作能力：即正確使用儀器、進(jìn)行測量、出來數(shù)據(jù)、分析結(jié)果以及撰寫實驗報告等，使學(xué)生初步掌握實驗科學(xué)的思想和方法；（2）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)思維，使學(xué)生掌握實驗研究的基本方法，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和分析能力；（3）提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格、細(xì)致、實事求是、認(rèn)真嚴(yán)肅、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生積極主動的探索精神以及團(tuán)結(jié)合作、愛護(hù)國家財產(chǎn)的道德品質(zhì)；（4）培養(yǎng)學(xué)生善于動腦、樂于動手、講究科學(xué)方法、遵守操作規(guī)程、注意安全等科學(xué)習(xí)慣?？傊?，是為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作奠定一個良好的實驗基礎(chǔ)。
（一）由于學(xué)校擴(kuò)招及多很實驗設(shè)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(shè)備落后、實驗項目單一等問題。嚴(yán)重制約了實驗教學(xué)質(zhì)量的提高及實驗室的建設(shè)和發(fā)展，不利于培養(yǎng)與時俱進(jìn)的人才。
（二）每個實驗開始之前，都要求學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，但是學(xué)生在寫預(yù)習(xí)實驗報告時，往往是照抄照搬教材上的內(nèi)容，對于實驗原理、設(shè)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(yīng)付性勞動，極大的限制了學(xué)生的思維。
（一）提高教學(xué)質(zhì)量和效率。
物理仿真實驗是虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實驗，實驗儀器主要是虛擬儀器，只需購置計算機(jī)等少量的硬件資源和軟件《大學(xué)物理仿真實驗》即可開設(shè)實驗?！洞髮W(xué)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(zhì)比的測定、楊氏模量、邁克耳遜干涉儀、牛頓環(huán)測量曲率半徑、介電常數(shù)的測量等豐富的實驗內(nèi)容，只要將仿真軟件安裝到計算機(jī)上，就可以進(jìn)行軟件里面的任何實驗，這就解決了實驗室儀器設(shè)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(xué)生自主開發(fā)實驗,故更利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)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?zāi)軤I造一個虛擬的實驗環(huán)境使無法開設(shè)的實驗得以開設(shè)，學(xué)生只要在裝有《大學(xué)物理仿真實驗》軟件的電腦上就能進(jìn)行整個實驗的操作，并且能看到測量結(jié)果完成實驗。由于是在虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實驗，所以不存在儀器設(shè)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(jī)把實驗?zāi)康?、實驗儀器、實驗內(nèi)容、教師指導(dǎo)和學(xué)生操作有機(jī)地融為一體。如果學(xué)生在做實驗之前沒接觸過該實驗儀器，很多學(xué)生就會拿著書與儀器的部件一一進(jìn)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(jìn)行了錯誤的操作，導(dǎo)致實驗中斷、儀器損壞。仿真實驗中實驗儀器的關(guān)鍵部位能夠拆卸，增強(qiáng)學(xué)生對儀器功能的熟悉和使用方法的訓(xùn)練。而如果課前學(xué)生通過仿真實驗進(jìn)行預(yù)習(xí)，對實驗所用儀器的整體結(jié)構(gòu)建立起直觀的認(rèn)識后，那么上面損壞儀器的情況出現(xiàn)的幾率就會大大降低。比如分光計的調(diào)整與使用實驗，每臺儀器近乎萬元，讓學(xué)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(fēng)險。所以我們首先進(jìn)行分光計的仿真實驗教學(xué),學(xué)生通過仿真實驗的學(xué)習(xí)，對儀器的結(jié)構(gòu)和調(diào)試技術(shù)有了整體認(rèn)識，而通過計算機(jī)操作，也掌握了一定的操作技巧，然后我們再讓學(xué)生去做相關(guān)實物實驗。而對于實驗難度較高的實驗,也是先進(jìn)行仿真實驗教學(xué),再進(jìn)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(xué)習(xí)后,學(xué)生對實驗有一個整體的認(rèn)識,然后在進(jìn)行實物實驗時會感到心中有數(shù)，操作起來更輕松，這樣就大大提高了實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量。
（二）營造多樣化教學(xué)環(huán)境。我們學(xué)院專門拿出一間計算機(jī)機(jī)房作為物理仿真實驗室，每周周一至周五開放，學(xué)生可以隨時去進(jìn)行實驗操作。如果學(xué)生自己擁有計算機(jī)，便可在課外繼續(xù)實驗亦可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自學(xué)，為學(xué)生對實驗的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)帶來了方便。計算機(jī)仿真實驗使實驗教學(xué)走出實驗室,克服了實驗教學(xué)長期受到場地、課時限制的困擾,使實驗教學(xué)內(nèi)容在時間和空間上得到延伸，學(xué)生能夠充分的學(xué)習(xí)和掌握實驗教學(xué)內(nèi)容，這也利于學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇實驗,可滿足不同層次學(xué)生的需求，極大的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)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(huán)境以及人為不當(dāng)操作等因素的影響,致使結(jié)果誤差較大,從而影響學(xué)生對實驗的興趣。仿真實驗采用虛擬的實驗環(huán)境,最大限度地避免了實際中存在的各種不利因素,實驗結(jié)果較準(zhǔn)確,所以通過仿真實驗可以極大地增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)實驗的信心,有利于培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)實驗態(tài)度,是對傳統(tǒng)實驗一個有益的必要的補(bǔ)充。
三、仿真實驗在教學(xué)中的不足之處。
盡管仿真實驗在實驗教學(xué)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(xué)生不能通過數(shù)據(jù)處理、誤差分析等環(huán)節(jié)訓(xùn)練來體驗和分析產(chǎn)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(biāo)點(diǎn)擊來實現(xiàn)，缺乏真實感，并且缺少實際動手的機(jī)會，從而減少了學(xué)生在實驗中遇到實驗故障并排除故障的機(jī)會。
四、結(jié)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(xué)質(zhì)量，最好的辦法是在教學(xué)過程中將仿真實驗與實物實驗相結(jié)合,正確處理好仿真實驗與實物實驗之間的關(guān)系，開創(chuàng)物理實驗教學(xué)的新模式，使仿真實驗在教學(xué)中起到應(yīng)有的作用。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇七
1、配合講解，層層深入。
2、直觀簡明，形象生動。
3、適當(dāng)設(shè)疑與激發(fā)興趣。
二、與教學(xué)要求相適應(yīng)的策略。
即使是同樣的實驗裝置、器材，在不同的教學(xué)階段，需有不同的實驗教學(xué)層次與之適應(yīng)．。
1、與知識深度相適應(yīng)。
2、與要說明的問題的側(cè)重點(diǎn)相適應(yīng)。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇八
：改革教學(xué)模式、優(yōu)化教學(xué)方法，是當(dāng)前大學(xué)物理實驗教學(xué)改革發(fā)展的重要內(nèi)容，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的內(nèi)在要求。本文分析了大學(xué)物理實驗教學(xué)存在的困境，并在此基礎(chǔ)之上，從優(yōu)化實驗教學(xué)體系、構(gòu)建開放式實驗教學(xué)、健全實驗考核體系等方面，闡述了推進(jìn)大學(xué)物理實驗教學(xué)發(fā)展的策略。
“改革”是當(dāng)前大學(xué)物理實驗教學(xué)發(fā)展的主旋律，強(qiáng)調(diào)教學(xué)理念、教學(xué)模式、教學(xué)方法的多重性改革。在傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響之下，大學(xué)物理實驗教學(xué)存在改革進(jìn)程緩慢、課程建設(shè)不到位、能力培養(yǎng)欠缺等改革困境，為此，在新一輪教學(xué)改革的大背景之下，為進(jìn)一步推進(jìn)大學(xué)物理實驗教學(xué)改革，應(yīng)強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動力，構(gòu)建開放式、多元化的物理實驗教學(xué)，實現(xiàn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
（一）實驗教學(xué)重視程度不夠，實驗以驗證性教學(xué)為主。
物理是一門理論與實踐并重的課程，強(qiáng)調(diào)扎實理論教學(xué)的同時，應(yīng)注重實驗教學(xué)的開展。但是，在傳統(tǒng)應(yīng)試教育等思想的影響之下，大學(xué)物理“重理論、輕實驗”的教學(xué)現(xiàn)狀依舊十分突顯，致使實驗教學(xué)的重要性被弱化，教與學(xué)的主體性存在偏差。首先，學(xué)生主體地位被削弱，填鴨式的教學(xué)方式，削弱了學(xué)生的主體地位，學(xué)生缺乏實驗操作、探究的積極性；其次，實驗以“驗證性”教學(xué)為主，教師設(shè)定好的實驗操作流程、實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生機(jī)械性進(jìn)行操作。這樣的實驗教學(xué)模式，顯然無法培育學(xué)生的創(chuàng)造性思維，也讓學(xué)生在對待實驗課程的態(tài)度上，敷衍了事、疲于應(yīng)付的進(jìn)行實驗操作、完成實驗報告。
（二）實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊，缺乏創(chuàng)新導(dǎo)向下的教學(xué)優(yōu)化。
相比于中學(xué)物理，大學(xué)物理實驗的內(nèi)容更突出與時俱進(jìn)，與實際生活、科研等緊密結(jié)合。（1）從實驗教學(xué)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(shè)置存在局限性，無法對學(xué)生進(jìn)行全面的物理實驗訓(xùn)練；（2）物理實驗內(nèi)容陳舊，傳統(tǒng)的經(jīng)典實驗內(nèi)容偏重驗證性、設(shè)計性，而在實驗的研究性方面缺乏充分體現(xiàn)。實驗課程的設(shè)置多為理論原理及現(xiàn)象的驗證，枯燥、乏味的實驗內(nèi)容，削弱了學(xué)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(lǐng)域的考核鮮有落實，僅僅是依據(jù)學(xué)生日常的實驗報告進(jìn)行考核。
（三）理論與實踐脫節(jié)，兩者之間的相互促進(jìn)性不足。
物理實驗是強(qiáng)化理論知識理解及應(yīng)用的基礎(chǔ)，兩者之間存在相互促進(jìn)的重要作用。在理論課程的設(shè)置中，學(xué)校以教學(xué)大綱進(jìn)行授課；而在實驗課程的設(shè)置中，受制于學(xué)校的實驗設(shè)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(tài)的實驗教學(xué)，顯然無法實現(xiàn)理論與實踐均衡開設(shè)的教學(xué)要求，理論與實驗不同步，兩者處于脫節(jié)狀態(tài)。與此同時，物理實驗教學(xué)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(xué)的層次梯度不明顯，不利于學(xué)生在實踐教學(xué)中個性及其能力的全面培養(yǎng)。
（一）以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，優(yōu)化物理實驗教學(xué)體系。
在筆者看來，大學(xué)物理實驗教學(xué)體系的構(gòu)建，應(yīng)形成以“基礎(chǔ)性實驗教學(xué)”為基礎(chǔ)、以“設(shè)計性、綜合性實驗”為重點(diǎn)、以“研究性實驗”為著力點(diǎn)的教學(xué)體系，強(qiáng)化學(xué)生扎實基礎(chǔ)實驗理論知識的同時，培養(yǎng)學(xué)生研究、開發(fā)應(yīng)用的能力。首先，基礎(chǔ)性實驗以培養(yǎng)學(xué)生對基本知識、基本實驗技能的訓(xùn)練，為設(shè)計性實驗的開展打下基礎(chǔ)?；A(chǔ)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(shè)計性、綜合性試驗”是在鞏固基礎(chǔ)性實驗的基礎(chǔ)之上，對學(xué)生綜合實驗?zāi)芰蛣?chuàng)造運(yùn)用能力的培養(yǎng)；再次，研究性實驗是在前兩個實驗類型的`基礎(chǔ)之上，以科研方式，由學(xué)生以團(tuán)隊（或個體）的形式，進(jìn)行研究性實驗，旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理研究及開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域的能力。
（二）踐行“生本”理念，構(gòu)建開放式、多元化實驗教學(xué)。
有效物理實驗教學(xué)的實現(xiàn)，應(yīng)著力于開放式、多元化教學(xué)的構(gòu)建，踐行“生本”理念，強(qiáng)化學(xué)生為主體，學(xué)生探究學(xué)習(xí)空間大搭建。首先，進(jìn)一步明確師生在教與學(xué)中的角色地位，強(qiáng)化學(xué)生主體地位的突出，為學(xué)生自主探究實驗創(chuàng)造更多的空間；其次，教師作為學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的促進(jìn)者，要引導(dǎo)學(xué)生拓展性思維，能夠在自覺地動手、動腦中，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣；再次，轉(zhuǎn)變師生對實驗課程的認(rèn)識及態(tài)度，強(qiáng)化物理實驗課程在學(xué)生心中的地位，進(jìn)而在實驗的參與過程中，始終保持嚴(yán)肅、認(rèn)真的態(tài)度。
（三）完善實驗教學(xué)方式，健全實驗考核體系。
大學(xué)物理實驗教學(xué)多以填鴨式教學(xué)為主，師生教與學(xué)的互動性不足。因此，一是完善實驗教學(xué)方式，通過多樣化的教學(xué)方式，增加實驗課程的趣味性、實踐性。例如開展設(shè)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(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、探究能力；二是要建立健全實驗考核體系，實現(xiàn)對學(xué)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(xué)生的考評工作。如將平時所做的實驗操作（包括：實驗預(yù)習(xí)、操作及結(jié)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(xué)物理實驗教學(xué)的優(yōu)化與改革，是一個過程，強(qiáng)調(diào)以創(chuàng)新為驅(qū)動，構(gòu)建多元化、開放式實驗教學(xué)。一方面，大學(xué)物理實驗教學(xué)應(yīng)對現(xiàn)有實驗教學(xué)體系進(jìn)行優(yōu)化，突出多樣化實驗?zāi)Ｊ降膶嵺`；另一方面，踐行“生本”理念，構(gòu)建開放式、多元化的實驗教學(xué)，依托完善的課程體系、考評機(jī)制，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。
[1]張麗芹.大學(xué)物理實驗教學(xué)策略探究[j]成功（教育版），20xx（09）。
[2]柳葉.探究教學(xué)在大學(xué)物理實驗中的應(yīng)用[j]內(nèi)江科技，20xx（06）。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇九
筆者建議上級教育裝備部門頂層設(shè)計、出臺政策，確保實驗教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入足額到位；指導(dǎo)地方引進(jìn)先進(jìn)的教育裝備，明確規(guī)定將實驗教學(xué)作為考核學(xué)校的依據(jù)，將學(xué)生實驗考試成績計入升學(xué)成績，明確規(guī)定學(xué)校實驗教師名稱、編制、工作量標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定實驗教師單列評聘職稱與定期培訓(xùn)學(xué)習(xí)和考試；明確規(guī)定實驗室的使用和實驗課的開設(shè)，將實驗考試納入升學(xué)考核范疇。
2、轉(zhuǎn)變觀念，突出管理，加強(qiáng)實驗教師隊伍建設(shè)。
一是要加強(qiáng)對定編的專業(yè)實驗教師定期培訓(xùn)，將實驗教師隊伍的培訓(xùn)工作提高到“國家創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程”的層面上來認(rèn)識，有計劃地讓實驗教師參觀學(xué)習(xí)，進(jìn)行長期或短期培訓(xùn)，組織學(xué)習(xí)實驗室建設(shè)以及管理方面的好經(jīng)驗。對實驗教師之間的內(nèi)部交流學(xué)習(xí)加以重視，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)問題的`所在，對實驗教學(xué)方法進(jìn)行持續(xù)更新，在教學(xué)過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題，不斷提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。二是要有效建立激勵機(jī)制。保證工作量評價以及保證相關(guān)的職稱評聘，對在實驗教學(xué)中表現(xiàn)突出、有創(chuàng)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(jī)制。對實驗教學(xué)的監(jiān)督工作要加強(qiáng)，同時加強(qiáng)實驗教學(xué)以及實驗室工作的常規(guī)檢查評比，全面科學(xué)地評價實驗教師的工作情況。對于實驗教師隊伍要優(yōu)勝劣汰，促進(jìn)實驗教師隊伍建設(shè)。
3、優(yōu)化實驗教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和創(chuàng)新精神。
現(xiàn)在多數(shù)學(xué)校實驗教學(xué)使用模仿式，也就是簡單對知識進(jìn)行鞏固以及學(xué)習(xí)技能，該學(xué)習(xí)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和主體性以及創(chuàng)造性。我們必須改革、完善現(xiàn)有的實驗教學(xué)模式，實現(xiàn)以下方面的轉(zhuǎn)變。一是使學(xué)生積極參與到實驗中來，發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。讓學(xué)生參與實驗的準(zhǔn)備、計劃的制定，加深學(xué)生對實驗過程的了解、實驗現(xiàn)象和結(jié)果的理解，使學(xué)生變“要我做實驗”為“我要做實驗”，其能力得到充分發(fā)展。二是不應(yīng)只重實驗結(jié)果，更應(yīng)看重實驗過程。在實驗過程中，手、腦的結(jié)合可使學(xué)生在掌握知識、方法、技能的同時，得到態(tài)度、意識、能力的培養(yǎng)，使學(xué)生獲得綜合性、協(xié)調(diào)性的發(fā)展。三是教師應(yīng)從監(jiān)管者變?yōu)橐龑?dǎo)者。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生實驗，解答學(xué)生在實驗中遇到的困惑，而不是只監(jiān)督學(xué)生是否講話、是否按規(guī)定的步驟操作、是否損壞了東西等。四是用先進(jìn)技術(shù)裝備來完善實驗教學(xué)和拓寬學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)信息化時代的要求。
總之，隨著教學(xué)改革的深入發(fā)展，只要認(rèn)真落實物理實驗教學(xué)改革的措施，通過各級學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教育研究工作者和廣大物理教師的共同努力，中學(xué)物理實驗教學(xué)改革一定會大步向前邁進(jìn)，實驗教學(xué)的現(xiàn)狀將會大為改觀，實驗教學(xué)將會實現(xiàn)新的飛躍。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十
摘要：物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實驗教學(xué)能使學(xué)生有效地掌握物理基礎(chǔ)知識，有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科學(xué)態(tài)度。在物理實驗教學(xué)中設(shè)置矛盾情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和探究的欲望，學(xué)生在解決矛盾的過程中，認(rèn)知水平和表達(dá)能力將得到提高。
伽利略曾說過“一切規(guī)律都是從觀察和實驗中得來的”，物理課程標(biāo)準(zhǔn)中指出科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰σ?，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(xué)的重要手段，在物理教學(xué)中的地位和作用可見一斑。如何提高物理實驗課堂教學(xué)的有效性？方法各有不同，本文從矛盾情境設(shè)置方面進(jìn)行剖析，充分利用學(xué)生的認(rèn)知沖突，通過激化矛盾，引發(fā)學(xué)生的思維沖突，從而打破低級的平衡。此時，學(xué)生的思維看似受到阻滯，其實是在進(jìn)行思考和交鋒，一旦有所突破，必然達(dá)到高層次的課堂和諧境界。以下從幾個例子進(jìn)行剖析。
在這一探究實驗中，設(shè)計讓學(xué)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(yùn)動，學(xué)生得出滑動摩擦力大小與接觸面的大小無關(guān)的結(jié)論后，突然有一小組學(xué)生提出相反的結(jié)論，說他們用木塊不同大小的表面作為接觸面，結(jié)果彈簧測力計的.示數(shù)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(shè)置的矛盾情境，在課前準(zhǔn)備實驗器材時，教師特意讓這小組同學(xué)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(xué)實事求是的科學(xué)態(tài)度，并鼓勵同學(xué)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(dǎo)下，同學(xué)們開始了熱烈的研究和討論，最終發(fā)現(xiàn)了問題所在。
測量電源的電動勢和內(nèi)阻實驗可以有兩種測量方法：實驗課堂中讓兩大組學(xué)生用圖甲方法測量，另外兩大組同學(xué)用圖乙方法測量，得到實驗數(shù)據(jù)后用圖像u-i進(jìn)行處理，結(jié)果用圖甲的有相同結(jié)果的小組，也有不同結(jié)果的小組；用圖乙的也得到類似的結(jié)果。這給學(xué)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(dǎo)學(xué)生從實驗原理方面對圖甲、圖乙進(jìn)行分析，得到使用不同方法的誤差分析。當(dāng)然本課也可以不提供實驗原理圖，只提供實驗儀器，讓學(xué)生自主設(shè)計實驗，這樣結(jié)果更是“五花八門”，然后巧妙地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，這樣設(shè)計對學(xué)生要求更高。在物理實驗課堂中教師可根據(jù)教學(xué)對象的實際能力、知識水平、學(xué)習(xí)狀態(tài)，巧妙地創(chuàng)設(shè)不同難度層次的矛盾情境，使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生好奇、困惑、矛盾的心理，喚起他們探求和解決問題的動機(jī)和行為，使學(xué)生針對問題開展積極主動、緊張活潑的思維活動，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)一步有機(jī)化，從而優(yōu)化物理課堂。
例如，在教學(xué)《楞次定律》時，教師可以設(shè)計對比演示實驗使學(xué)生感悟楞次定律的內(nèi)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(chǎn)生感應(yīng)電流）下落。演示實驗時，讓豁口背向?qū)W生，學(xué)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?qū)W生重復(fù)實驗。設(shè)置的矛盾情境和問題，能夠很好地喚起學(xué)生的無意注意，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望，為后續(xù)楞次定律的學(xué)習(xí)提供了素材和心理基礎(chǔ)。又比如，在教學(xué)《變壓器》時，教師可以給學(xué)生表演一個魔術(shù)，小燈泡不接電源，也可以讓燈泡發(fā)光。在教學(xué)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(xué)生觀察開關(guān)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(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷發(fā)現(xiàn)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(xué)生的理解能力是有限的，教師借助課堂演示實驗把規(guī)律的形成過程、思維過程充分展示給學(xué)生，一定能取得良好的教學(xué)效果?？傊?，在物理實驗教學(xué)中，教師要多設(shè)計矛盾情境，讓學(xué)生動手、動腦、動口，多觀察實驗現(xiàn)象。對同一問題，教師應(yīng)要求學(xué)生善于全方位、廣角度、多途徑去分析思考，從而發(fā)展學(xué)生的形象思維與求異思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生逐步實現(xiàn)由學(xué)會到會學(xué)的轉(zhuǎn)變，使高中物理實驗教學(xué)向著有效性的方向發(fā)展。當(dāng)然物理實驗教學(xué)中設(shè)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(luò)，注重學(xué)生思維形成的漸進(jìn)過程。不同的學(xué)生個體，個體體驗不同，獲得的教學(xué)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(xué)情，在教學(xué)過程中富有智慧，富有個性，善于學(xué)習(xí)，善于總結(jié)，不斷提高教學(xué)技能。
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設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十一
摘要：教學(xué)質(zhì)量的提高是學(xué)校改革的重中之重，是提升人才培養(yǎng)目標(biāo)的必要途徑。目前，多媒體、電腦、互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)都發(fā)生了翻天覆地的變化。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋到全球的每一個角落的同時，教育的教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)過程、教學(xué)角色等許多方面都有了巨大的創(chuàng)新。翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，是網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物。通過把翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法引入大學(xué)物理實驗教學(xué)中，分析應(yīng)用并進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。pbl教學(xué)要求學(xué)生先掌握一定的知識，再進(jìn)行項目推進(jìn)。pbl教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合，因材施教，提高人才培養(yǎng)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；實驗教學(xué)；pbl；大學(xué)物理。
實驗在課程改革的今天，教學(xué)改革的成敗與否，決定著課堂教學(xué)效率的高低，物理學(xué)科是一門實踐科學(xué)，因此，大學(xué)物理實驗在物理教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用。隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，尤其是多媒體技術(shù)的發(fā)展，實驗教學(xué)改革呈現(xiàn)多樣化趨勢[1-3]。利用視頻實施教學(xué)，在多年以前人們就進(jìn)行過探索。翻轉(zhuǎn)課堂改變了傳統(tǒng)教學(xué)中師生角色，通過重新規(guī)劃課堂教學(xué)時間，改變傳統(tǒng)“填鴨式”的教學(xué)模式?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為教學(xué)模式的改革創(chuàng)造了條件，形成新改革模式下的學(xué)習(xí)氛圍[4-6]。翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)不是視頻教學(xué)，而是對教學(xué)流程的重組，其關(guān)鍵在于學(xué)生在課前進(jìn)行了有效的自主學(xué)習(xí)，且充分利用課堂教學(xué)時間進(jìn)行了深入的互動交流和學(xué)習(xí)。本文以大學(xué)物理實驗為基礎(chǔ)，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法實施的教學(xué)研究，旨在培養(yǎng)獨(dú)立的創(chuàng)新型人才。以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（problem-basedlearning，pbl）強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)。它著重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力，因此，pbl教學(xué)通過設(shè)計實際任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究和分析解決問題的能力，從而實現(xiàn)學(xué)生對科學(xué)知識的掌握[7-10]。本文通過分析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的優(yōu)勢和實施方法，并以熱電偶的定標(biāo)和測量為例，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。最后指出翻轉(zhuǎn)課堂與pbl教學(xué)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行因材施教。
一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的優(yōu)越性。
翻轉(zhuǎn)課堂是教師制作教學(xué)視頻，學(xué)生根據(jù)個人情況安排和控制自己的學(xué)習(xí)。學(xué)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(xué)生完全可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和時間進(jìn)行有效控制，能重復(fù)學(xué)習(xí)沒有及時掌握的內(nèi)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(xué)生的互動。翻轉(zhuǎn)課堂加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動、學(xué)生與學(xué)生的互動。傳統(tǒng)教學(xué)模式側(cè)重教師的教，而翻轉(zhuǎn)課堂側(cè)重學(xué)生的學(xué)，同時也強(qiáng)調(diào)教師如何來引導(dǎo)學(xué)生更好的學(xué)習(xí)。如果學(xué)生不樂意學(xué)習(xí)，教師和家長怎樣創(chuàng)造條件激勵學(xué)生學(xué)習(xí)。
二、翻轉(zhuǎn)課堂的實施。
1.視頻的制作。教學(xué)視頻要具有針對性，一個問題對應(yīng)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(xué)有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生對自我進(jìn)行有效控制，便于學(xué)生學(xué)習(xí)時集中注意力。視頻還要具有暫?；胤殴δ?，方便學(xué)生遇到不會的問題時進(jìn)行回放或者查閱資料。2.調(diào)整課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。興趣是最好的老師，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是教學(xué)成功的關(guān)鍵。傳統(tǒng)課堂教學(xué)偏重“灌輸式”教學(xué)，學(xué)生被動接受，而吸收內(nèi)化由學(xué)生課后獨(dú)立完成。這樣很容易讓學(xué)生變得遲鈍而有挫敗感，失去學(xué)習(xí)的信心和動力。事實上，學(xué)生要真正全身心地投入到學(xué)習(xí)中去，重點(diǎn)是他必須有學(xué)習(xí)的興趣和信心。探究型行為是吸收內(nèi)化的重要表現(xiàn)，而探究是以問題為前提的。課堂以學(xué)生為本，以自學(xué)、質(zhì)疑、探究為手段。因疑而去解疑，解疑而成內(nèi)化。一切皆由疑生悟，真正成為了學(xué)生內(nèi)化的動力。教師在學(xué)生將知識內(nèi)化的過程中發(fā)揮導(dǎo)師的作用。3.檢測學(xué)生學(xué)習(xí)效果。為了掌握學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解程度，學(xué)生學(xué)習(xí)完教學(xué)視頻后設(shè)置了小測驗，每個小測驗給學(xué)生三次做題機(jī)會，以最高分計入平時成績。這樣不僅有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時也有助于學(xué)生進(jìn)行自我檢查，了解自己對知識的掌握程度，沒有掌握的學(xué)生可以重復(fù)觀看，找出解決問題的突破點(diǎn)。教學(xué)視頻也便于學(xué)生以后查找、學(xué)習(xí)和鞏固。評價手段的提升為教師了解學(xué)生提供了方便。
三、翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實驗中的應(yīng)用。
本文以熱電偶的定標(biāo)和測量為例，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法進(jìn)行實驗教學(xué)和指導(dǎo)。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(yīng)用示波器或電壓表來測量。1.課前任務(wù)設(shè)計。認(rèn)真復(fù)習(xí)電動勢的基礎(chǔ)內(nèi)容，深入了解熱電偶的溫差電動勢。認(rèn)真預(yù)習(xí)本節(jié)課要講授的內(nèi)容，認(rèn)真觀看提供的視頻，完成思考題，設(shè)計實驗數(shù)據(jù)表格，拓展對實驗的理解程度，構(gòu)想設(shè)計實驗。
3.課上任務(wù)設(shè)計。課前教師總結(jié)課前教學(xué)平臺上學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況，做出點(diǎn)評，解決學(xué)生的疑難問題。課堂上讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的前提下進(jìn)行實驗操作，要求在規(guī)定時間內(nèi)完成。然后小組發(fā)言，談一談對這堂課的學(xué)習(xí)體會，學(xué)到了什么，還有什么疑惑。最后教師總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容，評價小組表現(xiàn)，給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。如果學(xué)生課前學(xué)習(xí)狀況不理想，可以增加教師講授這一環(huán)節(jié)，講授主要知識點(diǎn)。
4.學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計。使學(xué)生處于注意力集中的狀態(tài)，小組間友好互助，教師先做一個引導(dǎo)，從制作溫度傳感器來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念、學(xué)習(xí)動機(jī)、情感、意志，使學(xué)生學(xué)習(xí)時間維持良好的狀態(tài)以促進(jìn)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)效果。
5.評價設(shè)計。評價設(shè)計的主要目的是讓學(xué)生參與討論活動，教師引導(dǎo)來達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。通過分組活動培養(yǎng)學(xué)生的相互協(xié)作精神，也激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在動手實踐及分組討論的過程中觀察學(xué)生課堂上的參與程度.在練習(xí)過程中，教師當(dāng)堂察看學(xué)生完成練習(xí)的情況。課后作業(yè)批改能夠反饋學(xué)生對所學(xué)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(xué)生以及邏輯清晰的學(xué)生要加以表揚(yáng)，以增加其信心.對于思維不是很清晰的學(xué)生要給予引導(dǎo)和鼓勵。
四、存在問題。
翻轉(zhuǎn)課堂首先要求老師創(chuàng)建教學(xué)視頻，這對老師借用科技手段進(jìn)行教學(xué)的能力是一大考驗。做視頻對老師來說是很費(fèi)精力的一件事。在課堂上把握教學(xué)時間讓學(xué)生自主探索、合作交流，不僅要注意組織好學(xué)生，還要在教學(xué)上有所改變，老師也要在教學(xué)實踐中不斷提高組織、引導(dǎo)學(xué)生開展有效學(xué)習(xí)活動的能力。學(xué)生自主探索空間的大小，關(guān)鍵在于老師設(shè)計問題的難易程度。在設(shè)定問題的時候老師要給學(xué)生足夠的自由，讓學(xué)生有空間去解決問題。
五、pbl教學(xué)。
pbl教學(xué)不僅要求教師熟練掌握專業(yè)知識，還要具備與專業(yè)相關(guān)的科學(xué)知識。pbl作為新型的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)知識的應(yīng)用，因此，教師要設(shè)置能啟發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的問題情境，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決問題的技能，從而達(dá)到對基本知識的掌握和應(yīng)用，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，適應(yīng)當(dāng)今社會科學(xué)發(fā)展的需要[11，12]。
六、結(jié)語。
基于以上分析，我們已經(jīng)知道翻轉(zhuǎn)課堂是通過創(chuàng)建教學(xué)視頻，讓學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，課堂上教師與學(xué)生交流互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對知識的吸收內(nèi)化。在學(xué)生儲備了一定的知識結(jié)構(gòu)后，我們就可以利用pbl（problem-basedlearning）教學(xué)法，基于問題和興趣激發(fā)學(xué)生探索世界，創(chuàng)造未來，培養(yǎng)出當(dāng)今世界需要的人才。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十二
新時期的初中物理實驗教學(xué)中開發(fā)學(xué)生的聯(lián)想能力很有必要，這既能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生對于知識學(xué)習(xí)的融會貫通，也是對于學(xué)生思維能力的一種很好的培養(yǎng)，對于推進(jìn)初中物理實驗課程的教學(xué)效率無疑可以發(fā)揮很好的作用。教師在平時的知識教學(xué)時要讓學(xué)生們意識到知識點(diǎn)間的相互關(guān)聯(lián)，意識到在具體問題的解答時綜合的應(yīng)用學(xué)過的知識可以發(fā)揮的良好功效。同時，在進(jìn)行實驗教學(xué)時也要讓大家意識到合理的發(fā)揮自己的聯(lián)想與想象能力往往能夠拓寬自己的思路，能夠感受到從不同的角度與層面來理解與思考問題可以帶來的收獲。這些都是新時期的物理實驗教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生們具備的能力，這對于學(xué)生綜合初中物理素養(yǎng)的提升將會是很好的輔助。如講《阿基米德原理》一節(jié)時，在講到浮力的大小與哪些因素有關(guān)，可先讓學(xué)生猜想：可能與深度有關(guān)，也可能與物體的密度有關(guān)，還可能與物體的形狀有關(guān)等……讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的思維進(jìn)行假設(shè)，之后再通過實驗進(jìn)行對比、驗證，這樣的教學(xué)模式能夠更好的激發(fā)學(xué)生的實踐熱情，培養(yǎng)他們的直覺思維能力，提升實驗教學(xué)的效率。在進(jìn)行實驗教學(xué)時教師要鼓勵學(xué)生們大膽的發(fā)揮自己的聯(lián)想與想象，要勇于做出各種假設(shè)，并且要引導(dǎo)大家對于自己的各種假設(shè)進(jìn)行有效驗證。這樣的教學(xué)過程能夠充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，有了這種有效的獨(dú)立探究后學(xué)生們對于知識的理解與體會也會更加深刻。
鼓勵學(xué)生在實驗教學(xué)中展開自主探究同樣是新時期的初中物理實驗教學(xué)中很值得采用的一種模式。教師可以引導(dǎo)大家針對相關(guān)的實驗主題自己進(jìn)行實驗過程的驗證，可以讓學(xué)生在小組合作中來共同完成特定的學(xué)習(xí)任務(wù)。這個過程給學(xué)生的獨(dú)立思考與自主探究提供了很大的空間，學(xué)生能夠非常積極的參與到自主實驗中來，能夠和其他同學(xué)展開很多有意思的探討與對話。教師還可以創(chuàng)設(shè)一些實驗競賽來引發(fā)學(xué)生的'參與，讓學(xué)生們在自主實驗中來不斷加強(qiáng)自己的實驗探究能力。這些都是很好的實驗教學(xué)方式，對于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)與深化很有幫助。如講《蒸發(fā)》一節(jié)研究影響蒸發(fā)快慢的因素時，教師就可以讓學(xué)生進(jìn)行自主探究實驗設(shè)計，有的學(xué)生就利用控制變量的方法設(shè)計三個小實驗：
（1）在手背上滴兩滴相等的水滴，把一滴涂開，看哪個干得快？
（2）在桌子上和手背上涂上大小面積相同的水漬，看哪個干得快？
（3）在桌面上涂上大小面積相同的水漬，對其中一片吹風(fēng)，看哪片干得快？雖然教材中未出現(xiàn)該實驗，但實驗的設(shè)計完全能夠體現(xiàn)這個實驗的基本理念。透過這個有效的自主探究實驗的展開不僅使學(xué)生很好的認(rèn)識到影響蒸發(fā)快慢的因素，在學(xué)生獨(dú)立探究的過程中大家也很好的掌握了初中物理研究的基本方法，這對于學(xué)生的邏輯思維能力與實踐探究能力的掌握都有極大的促進(jìn)意義。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十三
物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗教學(xué)能為學(xué)生正確認(rèn)識事物及各種規(guī)律提供事實依據(jù)，又能培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力。在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村中學(xué)，實驗器材相對比較缺乏。雖然在“普實”期間也添補(bǔ)了一批實驗器材，但有一部分并不實用，如：器材體積較小，不易觀察；器材數(shù)量有限，不能分組實驗；器材不貼近生活，難于理解等。為了上好物理實驗課，使實驗過程清楚、現(xiàn)象明顯、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可見度高，筆者在多年的物理教學(xué)中，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知心理，精心設(shè)計和制作了直觀、形象的實驗教具，對原有器材作了加工和改進(jìn)，大大地提高了實驗現(xiàn)象的可見度和實驗的有效性。
在初中物理教學(xué)中，電學(xué)知識所占的比例在40%左右?！半姟彪m然貼近生活，但比較抽象，難于理解，如果在教學(xué)中沒有合適的教具，僅憑一支粉筆、一本課本是很難讓學(xué)生學(xué)好電學(xué)知識內(nèi)容的，更談不上學(xué)以致用。例如在講授“家庭電路的組成”這一內(nèi)容時，教師一般會先問：家用電器是怎樣接在電路中的呢？我們教室的電燈、開關(guān)、電風(fēng)扇、插座等元件又是怎樣連接組裝起來的呢？雖然學(xué)生在日常生活中接觸到與電有關(guān)的物品，但要想正確地回答這幾個問題，卻存在一定難度。不過，這也恰好激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心。實驗室確實也有電燈、插座、開關(guān)等實物元件，但如何組裝才能使這些元件正常工作，這對于接觸電學(xué)知識不多的學(xué)生來說還是比較困難的。課本上雖然也有這樣的組裝電路圖，但畢竟不是實物，學(xué)生仍處于似懂非懂的狀態(tài)。筆者為了把實物組裝效果展示在學(xué)生面前，買來了一大塊木板（長1.2米，寬0.7米），把這些元件逐個安裝上去（如圖1），儀器裝配和布局一目了然。這塊電路板不僅很好地展現(xiàn)了家庭電路的組成，還會在講解“家庭電路中電流過大的原因———電路發(fā)生短路、用電器總功率過大”時，再次體現(xiàn)它的使用價值。在演示“電路發(fā)生短路”實驗時，直接將右端延伸的火線、零線相碰；在演示“用電器總功率過大”實驗時就不斷地將電器插入插座，逐漸增大總功率。最終讓全班同學(xué)親眼目睹保險絲熔斷瞬間的耀眼火花，親耳聽到劇烈的爆炸聲等實驗現(xiàn)象。這也為教師解釋后面的“雷電現(xiàn)象”作了很好的鋪墊。又如，初中物理教材中“滑動變阻器”的結(jié)構(gòu)、原理及其作用是學(xué)生必須掌握的。由于緊密排繞在陶瓷上的電阻絲非常小，而且電阻絲有一層絕緣漆，需要括掉電阻絲與滑片接觸點(diǎn)的絕緣層。因此在講解滑動變阻器的結(jié)構(gòu)、原理、作用時，很難讓學(xué)生看清和理解。為了讓學(xué)生看清實驗過程，深刻理解實驗的原理，筆者利用比較粗的帶絕緣皮的鋁線模似滑動變阻器的結(jié)構(gòu)，做成了一個更直觀的實驗教具（如圖2）。這個直觀的實驗教具讓每個學(xué)生一看就懂，留下了深刻的印象。
在邊遠(yuǎn)山區(qū)的農(nóng)村學(xué)校，盡管也有上級部門配送的一些實驗器材，但多數(shù)都是好看不好用，可見度低、可操作性不強(qiáng)的器材。因此，教師要對這些實驗器材進(jìn)行加工、改進(jìn)或者替換。如探究“凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗，實驗室已具備了標(biāo)準(zhǔn)的光具座，一般情況下，在學(xué)生分組實驗前，教師需先演示、提醒學(xué)生該注意的環(huán)節(jié)，實驗結(jié)束后還得演示、總結(jié)規(guī)律。當(dāng)我們在演示過程中不斷移動蠟燭、光屏?xí)r，學(xué)生可以粗略地看到光屏上的像的大小變化，物距、像距的變化，但要讓學(xué)生找出“像距、物距與焦距的關(guān)系，像的性質(zhì)”等規(guī)律是不容易的，因為光具座上的標(biāo)尺較小，后面的學(xué)生根本無法看清哪里是一倍焦距的點(diǎn)，哪里是二倍焦距的點(diǎn)。因此，筆者在教學(xué)這個內(nèi)容時在光具座的標(biāo)尺下方貼上一塊長紙板，標(biāo)注好焦點(diǎn)（f）、二倍焦距的點(diǎn)（2f），透鏡的位置（o）（如圖3所示）等。通過這樣的改進(jìn)，教學(xué)效果直觀，明顯能給學(xué)生留下深刻的印象，在短時間內(nèi)就能找到，記住凸透鏡成像的規(guī)律，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。又如在研究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”時，一般情況下，教學(xué)流程都是教師先演示，然后再讓學(xué)生分組實驗。教材是要求用鋼球從斜槽上自由滾下，根據(jù)木塊移動的距離來體現(xiàn)動能的大小。但是本校實驗室沒有斜槽，并且鋼球體積較小，導(dǎo)致座位較遠(yuǎn)一些的學(xué)生根本無法觀察到。因此，筆者在做這個實驗時，就將小球換成小車，斜槽換成了斜面。在研究“動能大小與質(zhì)量的關(guān)系”時，只需在小車上加上兩個大鉤碼來改變質(zhì)量，這樣能使全班同學(xué)看得清楚，小車運(yùn)行軌跡容易控制，效果明顯。在學(xué)生進(jìn)行分組實驗時，筆者將從市場上買來了大線槽加工成斜面和平面，用體積相同的鋁圓柱體和銅圓柱體代替小球從斜槽頂端自由滾下，研究“動能大小與質(zhì)量的關(guān)系”；用同一個鋁圓柱體從不同高度滾下來研究“動能與速度大小”的關(guān)系（如圖4）。這樣能縮短實驗時間，減小其他因素對實驗的影響。實驗器材的.制作、選取及加工會直接影響我們的實驗效果，關(guān)系到教學(xué)是否成功。為了做好實驗，提高實驗的可見度，需要教師深入挖掘生活資源，改進(jìn)物理實驗，制作加工出課堂教學(xué)真正需要的實驗器材。此外，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生參與教具制作過程，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，讓學(xué)生體驗成功的喜悅，懂得珍惜勞動成果，增強(qiáng)學(xué)生的自信心和協(xié)作意識，進(jìn)而激發(fā)了自主創(chuàng)新和勇于實踐的潛能。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十四
1.不斷開放實驗教學(xué)儀器和設(shè)備，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力。
隨著當(dāng)代物理科學(xué)的進(jìn)展，實驗測量設(shè)備及技術(shù)有了明顯的改進(jìn)，因此，在大學(xué)物理課堂中，需持續(xù)地豐富實驗教學(xué)內(nèi)容、及時更新測量設(shè)備、完善測量手段和方略，為物理實驗教學(xué)的順利開展奠定穩(wěn)固的硬件基礎(chǔ)。為能讓實驗教學(xué)跟得上當(dāng)代物理科學(xué)發(fā)展的潮流，教師要不斷地更新實驗內(nèi)容，把一些驗證性實驗變換為自選或自學(xué)內(nèi)容，并加大探究性實驗的比重。與此同時，不少實驗可借由電子計算機(jī)變革陳舊的實驗方式，并時刻增強(qiáng)實驗測量的速度及精確度。把這一系列實驗教學(xué)系統(tǒng)的基本原理及整體框架告知學(xué)生，使其經(jīng)由實際的操作、測量及觀察深切地領(lǐng)悟到當(dāng)代物理科學(xué)的魅力，并激發(fā)學(xué)生們對物理實驗奧秘的探究欲望，同時，有助于提高學(xué)生的綜合實踐能力。另外，實驗內(nèi)容的改進(jìn)需與經(jīng)典相結(jié)合，例如，牛頓環(huán)、楊氏模量等實驗均能運(yùn)用ccd成像系統(tǒng)替代目前的觀察系統(tǒng)，然而，經(jīng)典的光杠桿法還需進(jìn)一步研究。
2.培養(yǎng)學(xué)生善于從實驗中提出、發(fā)現(xiàn)問題的能力。
在物理實驗中，問題的發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要，在實驗教學(xué)中，學(xué)生們通過在實驗操作中發(fā)現(xiàn)問題，手腦并用，不斷地在實驗中嘗試、驗證，通過教師適度地引導(dǎo)和激勵，讓學(xué)生在實驗中不斷地變換實驗條件，并嚴(yán)密地查看實驗現(xiàn)象，最終提出問題。除此以外，學(xué)生們還能從實驗指導(dǎo)書中提煉信息，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問題。需強(qiáng)調(diào)的`是，學(xué)生操作實驗后所得到的實驗結(jié)果難免與預(yù)期結(jié)果有所差異，在這種情況下，教師要仔細(xì)檢查學(xué)生每一環(huán)節(jié)的操作步驟有無失當(dāng)，使其在鍥而不舍的探究中培養(yǎng)提出問題及發(fā)現(xiàn)問題的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合實驗分析問題的能力。
分析問題是實驗教學(xué)的有機(jī)組成部分，對實驗現(xiàn)象的科學(xué)、合理分析是開啟物理科學(xué)殿堂的金鑰匙。分析問題旨在用理論指導(dǎo)實驗，通常，分析問題可采取以下兩種辦法：定量分析及定性分析。教師要在實驗教學(xué)中選取若干有代表性的問題和學(xué)生共同探討、分析，在分析問題的同時，教師要扮演組織者和引領(lǐng)者，培養(yǎng)學(xué)生自主分析實驗問題的能力，在分析的過程中，全體學(xué)生會提出多種答案，面對這種情況，教師要悉心聽取學(xué)生在分析問題時的思考過程，并留意其出發(fā)點(diǎn)，肯定和鼓勵每位學(xué)生的獨(dú)立思考精神及探究意識，久而久之，學(xué)生們便能形成在物理理論的指導(dǎo)下獨(dú)立分析問題的基本能力。例如，在分析探討rlc串聯(lián)諧振實驗中，對于電路品質(zhì)因數(shù)q，存在實驗測量值與理論計算值之間的偏差，在電磁學(xué)理論的引導(dǎo)下，分析lc的損耗總電阻對電路品質(zhì)因數(shù)測定數(shù)值的影響，并將其高頻及低頻時的影響狀況分別開展定量分析，依照定量分析的最終結(jié)果，正式?jīng)Q定影響能否修復(fù)或忽略。
4.巧妙運(yùn)用多媒體設(shè)備，優(yōu)化教材結(jié)構(gòu)，注重對實驗的探究。
現(xiàn)如今，多媒體以其圖文并茂、視聽結(jié)合的優(yōu)勢特征被廣大物理課堂所應(yīng)用，變革課堂體系，以經(jīng)典實驗為基礎(chǔ)，創(chuàng)建多層次的物理教學(xué)模式，已經(jīng)成為實驗教學(xué)變革的大勢所趨。為此，教師需不失時機(jī)地引入多媒體教學(xué)設(shè)備，并不斷地優(yōu)化教材結(jié)構(gòu)，以多媒體輔助實驗教學(xué)，幫助學(xué)生理解實驗現(xiàn)象，降低實驗理解的難度，將實驗步驟分解，努力破除過往物理教學(xué)中“力-熱-光-電-聲”的縱式組織結(jié)構(gòu)，在確保廣大學(xué)生掌握實驗技巧的前提下，果斷地忽略掉教材中內(nèi)容陳舊的實驗，抓住實驗教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)，將實驗與物理教學(xué)內(nèi)容加以有效銜接，逐步地增設(shè)設(shè)計性實驗及綜合性實驗。具體做法：首先，要結(jié)合大學(xué)物理實驗教學(xué)的規(guī)范要求，精選傳統(tǒng)實驗，保留對提高實驗操作能力有幫助的經(jīng)典實驗，忽略掉一些價值較低的實驗；其次，逐步增設(shè)設(shè)計性實驗及綜合性實驗的比重及難度，以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及探究能力，通過學(xué)生對實驗的自行設(shè)計，使其充分體會到實驗成敗的經(jīng)驗教訓(xùn)，不斷地激發(fā)實驗訓(xùn)練的熱情，提高綜合素養(yǎng)；最后，不但要削減實驗成本，還需強(qiáng)化多媒體輔助設(shè)計、采集數(shù)據(jù)及操作管理等知識的有效滲透及實踐。大學(xué)物理實驗教學(xué)更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究的精神，但是在高中時期，教師在指導(dǎo)物理實驗時，出現(xiàn)主動點(diǎn)撥頻率較高的狀況。為此，教師在指導(dǎo)實驗時，需樹立以學(xué)生為本的基本理念，從預(yù)習(xí)、調(diào)試及操作等每個步驟環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨(dú)立完成，學(xué)生在完成實驗后，可借由多媒體動態(tài)影像，還原實驗正確的操作經(jīng)過，使學(xué)生們第一時間得知自身實驗設(shè)計及操作中的問題與失誤，進(jìn)而及時加以糾正。
二、結(jié)語。
在大學(xué)物理實驗教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，需不斷地為學(xué)生創(chuàng)造獨(dú)立發(fā)現(xiàn)和分析問題、自由操作實驗的機(jī)會，引領(lǐng)學(xué)生在探究式實驗教學(xué)模式中提高創(chuàng)新能力，拓寬物理思維。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十五
引言。
《大學(xué)物理實驗》是本科教學(xué)理工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和創(chuàng)新能力以及理論聯(lián)系實際，分析和解決問題的能力。在實際教學(xué)中有些物理實驗很抽象，直觀性不夠，難于理解，而且學(xué)生常滿足于課堂上學(xué)會的基本儀器操作，不利于學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和對知識的掌握。因此，我們需對傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式進(jìn)行改革。將計算機(jī)仿真技術(shù)運(yùn)用到物理實驗教學(xué)中，不失為改進(jìn)傳統(tǒng)實驗教學(xué)的一種新途徑與新方法。
一、大學(xué)物理實驗引入仿真技術(shù)的必要性。
大學(xué)物理實驗教學(xué)的傳統(tǒng)模式為學(xué)生根據(jù)統(tǒng)一排課的實驗課表輪流到規(guī)定的實驗室上課，采用“講解—實驗—報告”的教學(xué)模式，此種模式形式單一，方法落后，不能緊跟發(fā)展需要，學(xué)生的主觀能動性得不到發(fā)揮，學(xué)生的創(chuàng)造性思維得不到開發(fā)，不能體現(xiàn)創(chuàng)新教育和個性化教育的要求。同時,這種教學(xué)方法也使得學(xué)生只是機(jī)械地忙于應(yīng)付實驗，實驗報告與結(jié)果千篇一律，大同小異，這一結(jié)果嚴(yán)重違背了大學(xué)物理實驗課程培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)造性思維的初衷。面對這些現(xiàn)狀，為了提高教學(xué)質(zhì)量和改革教學(xué)手段,幫助學(xué)生更快更好地學(xué)習(xí)大學(xué)物理實驗,利用計算機(jī)仿真模擬技術(shù)輔助實驗教學(xué)已是當(dāng)今時代的要求。
二、仿真技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)物理實驗的優(yōu)勢。
近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，仿真技術(shù)也得到了快速發(fā)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(yōu)點(diǎn)在于通用性強(qiáng)，易于操作，計算精度高等。不僅能夠解決結(jié)構(gòu)分析問題，還能夠應(yīng)用于電學(xué)，熱學(xué)，電磁學(xué)，聲學(xué)等眾多領(lǐng)域。將仿真技術(shù)引入到大學(xué)物理實驗教學(xué)中的優(yōu)勢具體表現(xiàn)為：
1.經(jīng)濟(jì)性。
由于實驗經(jīng)費(fèi)的匱乏,大學(xué)中實驗設(shè)備更新緩慢。仿真技術(shù)的引入為我們提供了簡潔、便利的教學(xué)手段，我們可以利用計算機(jī)平臺下的仿真實驗?zāi)M真實實驗，這將在很大程度上緩解學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)不足帶來的設(shè)備更新難題。與此同時，大學(xué)物理仿真實驗為物理實驗教學(xué)拓展了新的教學(xué)手段，促進(jìn)了實驗教學(xué)改革，符合現(xiàn)代信息化教學(xué)模式的發(fā)展方向。
2.直觀性。
借助仿真軟件模擬大學(xué)物理實驗，可以得到色彩豐富的物理場分布云圖。以靜態(tài)圖形和動態(tài)視頻形式展現(xiàn)模擬結(jié)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?qū)⒊橄蟮奈锢憩F(xiàn)象得以充分展現(xiàn)。使得學(xué)生能夠直觀，準(zhǔn)確的理解實驗現(xiàn)象與物理結(jié)果。對于學(xué)生掌握理論知識，提升自身科學(xué)素質(zhì)具有獨(dú)特優(yōu)勢。
3.高效性。
借助仿真軟件模擬大學(xué)物理實驗，仿真操作均可在計算機(jī)上完成，可縮短材料、儀器等的準(zhǔn)備過程，同時也節(jié)省了材料、設(shè)備等的回收時間。在仿真操作過程中，學(xué)生們可以輕松的對錯誤操作進(jìn)行初始化，對尚未完成的操作選擇節(jié)點(diǎn)存貯，對已得到的實驗結(jié)果進(jìn)行調(diào)入回顧，極大地提高了實驗效率。
三、結(jié)束語。
計算機(jī)仿真實驗?zāi)軌虮普娴啬M真實實驗，引入仿真模擬技術(shù)輔助教學(xué),不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時又能適當(dāng)?shù)臏p輕授課難度。此外，運(yùn)用仿真教學(xué)手段也是促進(jìn)教學(xué)改革，提高教學(xué)效率的重要途徑。在教學(xué)中，充分利用計算機(jī)平臺下的仿真技術(shù)優(yōu)勢，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，在實驗課題的選取上注意立足基礎(chǔ)、著眼現(xiàn)代，加強(qiáng)學(xué)生實驗技術(shù)和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。大學(xué)物理實驗教學(xué)作為教學(xué)的一個重要組成部分，其教學(xué)手段的信息化、網(wǎng)絡(luò)化將是大勢所趨，數(shù)值模擬仿真技術(shù)的綜合應(yīng)用是未來教學(xué)的發(fā)展方向。因此，我們應(yīng)充分利用信息時代的優(yōu)勢，加大仿真模擬輔助教學(xué)在現(xiàn)代大學(xué)物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用力度，從而更好地迎接信息化社會對大學(xué)物理實驗教學(xué)帶來的挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn)：
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十六
面對高考壓力，教師和家長更加注重學(xué)生成績的提高，物理教學(xué)也更加注重理論性的知識，教師將教學(xué)的重點(diǎn)放在考綱以及學(xué)生分?jǐn)?shù)上，忽視學(xué)生實踐能力的形成。而且在高考中，并不需要學(xué)生親自進(jìn)行物理實驗，所以實驗教學(xué)也就顯得不夠重要，只要能夠?qū)嶒灥脑怼⑹褂闷鞑?、步驟、結(jié)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(xué)生對物理實驗也漸漸失去了興趣。
在高中物理實驗教學(xué)中，學(xué)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(guān)的注意事項等全部講述給學(xué)生，并進(jìn)行實驗演示，教師在實驗教學(xué)中占用了大量的時間，學(xué)生的實驗操作只要按照教師的演示步驟進(jìn)行即可，即使有學(xué)生有創(chuàng)新的想法，也會被教師呵斥。長此以往，學(xué)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(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
（三）教師的實驗?zāi)芰Σ睢?/p>
教師的能力素質(zhì)對于高中物理實驗教學(xué)的開展有著至關(guān)重要的影響，高中物理實驗需要大量的先進(jìn)儀器設(shè)備，例如借助傳感器用計算機(jī)測速度，用數(shù)碼相機(jī)記錄平拋運(yùn)動的軌跡、用傳感器和計算機(jī)研究平拋運(yùn)動的裝置等，教師對這些設(shè)備缺乏系統(tǒng)的技能培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，不了解設(shè)備的使用方法，實驗的操作效果自然就不理想。
（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，提高重視程度。
要實現(xiàn)高效的物理實驗教學(xué)，首先教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。在物理教學(xué)中，確立學(xué)生為主體的教學(xué)理念，關(guān)注學(xué)生之間的差異，認(rèn)識到學(xué)生的知識以及相關(guān)能力的培養(yǎng)是學(xué)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(xué)中，教師要轉(zhuǎn)變角色地位，由知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和引領(lǐng)者，使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，不斷提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)的理念，學(xué)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(bǔ)短，實現(xiàn)能力素質(zhì)的培養(yǎng)。
（二）利用趣味性實驗提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
興趣是最好的老師。無論何種年齡段的學(xué)生，對于自己感興趣的事物都愿意花心思學(xué)習(xí)。高中物理知識比較復(fù)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(xué)生的注意力，提高學(xué)生實驗的興趣，教師在教學(xué)中可以通過各種具有趣味性的實驗，引起學(xué)生的好奇，使他們愿意主動地參與到物理實驗中來，實現(xiàn)良好的實驗教學(xué)。如學(xué)習(xí)液體表面張力的問題時，教師可以進(jìn)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(zhuǎn)，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(xué)生會覺得很神奇，教師可以在實驗的基礎(chǔ)上為學(xué)生講解實驗原理，以及相關(guān)的知識和內(nèi)容，有助于提高學(xué)生對知識的興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。
（三）設(shè)置探究式的實驗內(nèi)容。
在物理實驗教學(xué)中，為了更好地體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，教師應(yīng)為學(xué)生設(shè)置更多的探究性實驗，讓學(xué)生充分參與到物理實驗中。教師通過創(chuàng)設(shè)情境，引起學(xué)生的思考，并指導(dǎo)學(xué)生在自主探究中，對實驗問題進(jìn)行分析、探究，加深對實驗結(jié)論的認(rèn)識和理解，開發(fā)學(xué)生思維。在探究性物理實驗中，教師可以適當(dāng)?shù)貙W(xué)生的操作進(jìn)行指導(dǎo)，更好地激發(fā)學(xué)生的實驗靈感，幫助學(xué)生解決實驗中遇到的問題，增加學(xué)生對成功的體驗。探究式物理實驗教學(xué)充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，通過自主探究解決物理問題也能夠激發(fā)學(xué)生的成就感，提高他們對物理實驗的興趣。如在學(xué)習(xí)《摩擦力》時，教師設(shè)置探究性實驗，給學(xué)生準(zhǔn)備小車、細(xì)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(guī)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(yùn)動狀態(tài)變化以及彈簧拉力大小變化。通過探究讓學(xué)生更好地理解摩擦力。
（四）多媒體技術(shù)輔助實驗。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高中物理教學(xué)中廣泛地引用了現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備，并取得了良好的教學(xué)效果。在物理實驗教學(xué)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(xué)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(xué)，讓學(xué)生更加細(xì)致地觀察實驗步驟和物理現(xiàn)象，對于促進(jìn)物理實驗教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)具有積極的意義。如在講授電壓、電流時，學(xué)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(yīng)的課件，把電荷的定向移動形成電流的過程，電流強(qiáng)度的大小用不同的情景展現(xiàn)在學(xué)生面前，運(yùn)用類比法將電流和水流，電壓和水壓進(jìn)行類比，使學(xué)生對這一知識點(diǎn)的理解變得容易起來?？傊?，實驗教學(xué)是高中物理教學(xué)中重要的組成部分，教師應(yīng)認(rèn)識到物理實驗的重要性，并且為學(xué)生提供足夠的時間和空間進(jìn)行物理實驗，使學(xué)生真正成為物理課堂的主體，進(jìn)而提升他們的綜合能力，同時促進(jìn)物理實驗教學(xué)效率的提升。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十七
大學(xué)物理是高等院校理工科專業(yè)學(xué)生必修的一門公共基礎(chǔ)課，它不僅能增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，而且還能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神和創(chuàng)新意識，它有著其他學(xué)科無法比擬的作用和優(yōu)勢。同時大學(xué)物理也是一門理論性、抽象性極強(qiáng)的課程，而且還要求學(xué)生有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。自以來，隨著社會快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)的需求，我國的高等教育逐步轉(zhuǎn)型，它已從昔日的“精英教育”轉(zhuǎn)化為“大眾化教育”，各高校招生人數(shù)不斷增加。然而隨著招生量的不斷擴(kuò)大，普通高等院校學(xué)生入學(xué)成績差距增大，學(xué)生的基礎(chǔ)知識、能力、情感各方面參差不齊，按傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)必然導(dǎo)致一部分學(xué)生覺得教學(xué)內(nèi)容太簡單，沒有挑戰(zhàn)性，而另一部分學(xué)生覺得太難，從而制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。為了應(yīng)對由于教學(xué)對象的變化所帶來的問題，更好地貫徹實施因材施教的基本原則，國內(nèi)一些高校于20世紀(jì)90年代開始在大學(xué)物理課程中實行分層次教學(xué)，既取得了一定成效也發(fā)現(xiàn)了一些難以解決的問題。
1.1目前國內(nèi)高校大學(xué)物理分層次教學(xué)采用的第一種模式是將全校同一年級各專業(yè)學(xué)生按入學(xué)成績和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的不同，分為a、b、c三個層次實施分層次教學(xué)，根據(jù)不同層次學(xué)生的知識基礎(chǔ)及認(rèn)知狀況，設(shè)計不同的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)要求、課堂教學(xué)過程以及不同的考核要求，這樣有助于教師更好地針對本層次學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，使得教學(xué)過程目標(biāo)更加明確、針對性更強(qiáng)。但是將全校同一年級各專業(yè)學(xué)生打亂原來班級重新分班，擾亂了正常的教學(xué)秩序，必定給正常的教學(xué)管理帶來了很多的麻煩。同時可能會使處于較低層次的學(xué)生產(chǎn)生自卑心理，導(dǎo)致厭學(xué)情緒。
1.2國內(nèi)大學(xué)物理分層次教學(xué)的第二種模式是將同一班級的學(xué)生按照知識基礎(chǔ)和對于物理知識的理解能力，分成不同的層次，教師在備課時要合理設(shè)計出各個層次學(xué)生應(yīng)掌握的難易程度及知識要點(diǎn)，在講解過程中將教學(xué)內(nèi)容分為不同層次進(jìn)行講授，由學(xué)生根據(jù)自己對知識的掌握程度和理解能力有選擇性地吸收和接納，從而滿足不同層次學(xué)生的需求。這種模式似乎可以克服第一種模式的弊端，但是在一定程度上將增加任課教師備課和授課的難度，課堂時間是有限的，不同層次教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段很難兼顧，而且不同層次學(xué)生成績的評定也很難制定。
1.3國內(nèi)大學(xué)物理分層次教學(xué)的第三種模式是按照專業(yè)進(jìn)行分層，采用“平臺+模塊”的方式。不同的專業(yè)對物理知識的需求程度是不同的，為使物理知識有助于學(xué)生本專業(yè)學(xué)習(xí)的開展，按照專業(yè)設(shè)計“模塊”。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是教師在教學(xué)過程中可以做到有的放矢，在遵循教學(xué)大綱的前提下，可以在專業(yè)方面有所延伸和拓展。既保持物理學(xué)體系的完整性同時又突出了專業(yè)特色。當(dāng)然這種模式也不是十全十美，比如不能兼顧到同一班級不同學(xué)生的個體差異，但可操作性比前兩種方式要強(qiáng)。
內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)是一所理、工、文、管相結(jié)合的研究型綜合大學(xué)，我校面向全國31個省、市、自治區(qū)招生，每年招收近5000名本科生，招生類別包括一本、二本、二本c以及民族預(yù)科生，生源質(zhì)量參差不齊。大學(xué)物理課程涵蓋全校絕大部分專業(yè)方向，根據(jù)專業(yè)需求的不同，分為《大學(xué)物理a》（96學(xué)時），《大學(xué)物理b》（72學(xué)時），《大學(xué)物理ma》（96學(xué)時），《大學(xué)物理mb》（72學(xué)時）以及《大學(xué)物理c》（54學(xué)時）?！洞髮W(xué)物理a》適用于電力學(xué)院、信息學(xué)院、理學(xué)院等專業(yè)性較強(qiáng)，對大學(xué)物理基礎(chǔ)要求較高的專業(yè)；《大學(xué)物理b》適用于輕紡學(xué)院、礦業(yè)學(xué)院等，這些專業(yè)對大學(xué)物理基礎(chǔ)要求相對不太高；《大學(xué)物理c》主要面對偏文科類專業(yè)的學(xué)生；《大學(xué)物理ma》和《大學(xué)物理mb》是針對民族預(yù)科班學(xué)生開設(shè)的。一直以來，我校大學(xué)物理都是按照傳統(tǒng)的“一刀切”的教學(xué)方式，只要學(xué)時數(shù)相同，便使用同一本教材，同樣的教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容，采用同一張試卷進(jìn)行評價。然而隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，一些問題也越來越突出，其中主要有以下兩點(diǎn)。
2.1學(xué)生知識基礎(chǔ)參差不齊。
學(xué)生入學(xué)成績相差較大，整體層次比較復(fù)雜，加上高考制度的改革，部分內(nèi)容如熱學(xué)和光學(xué)有些學(xué)生在中學(xué)時一點(diǎn)都沒有接觸到，這給大學(xué)物理課堂教學(xué)帶來很大難度，教學(xué)內(nèi)容深度和進(jìn)度難以把握，若采用過去傳統(tǒng)的模式進(jìn)行教學(xué)和考核，課堂教學(xué)效果不會理想，而且不及格率也偏高，導(dǎo)致部分學(xué)生對物理課程失去興趣，影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。
2.2大班授課存在很多弊端。
隨著我國高等教育的快速發(fā)展，高等院校辦學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大，學(xué)校在基礎(chǔ)課的教學(xué)中多采取大班授課的形式，我校除民族預(yù)科班外，大學(xué)物理課基本上是4個自然班合班，這導(dǎo)致課堂秩序不容易控制，教師不能兼顧到每一位同學(xué)，課內(nèi)師生交流少，一部分學(xué)生聽課注意力不集中，不能很好地接受知識，甚至在課堂上睡覺、玩手機(jī)，嚴(yán)重影響了大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十八
為貫徹上述實驗教學(xué)理念，我們物理實驗室不斷改革教學(xué)方案，并在本科教學(xué)過程中實踐應(yīng)用，效果較好。
1．1構(gòu)建省內(nèi)一流的多功能、多層次、開放型物理實驗教學(xué)平臺。
物理實驗室提出著力構(gòu)建多功能、多層次、開放型物理實驗教學(xué)大平臺的建設(shè)思路，并將這一思想確定為物理實驗室的建設(shè)目標(biāo)。物理實驗室不但要具有一流的師資隊伍、一流的辦學(xué)條件、一流的改革成果和一流的教學(xué)質(zhì)量，同時還要高標(biāo)準(zhǔn)地建成多功能、多層次、開放型的實驗教學(xué)大平臺。該平臺由“好奇心喚醒平臺”、“實踐素質(zhì)與應(yīng)用能力養(yǎng)成平臺”、“應(yīng)用創(chuàng)新與探索實踐平臺”三個功能目標(biāo)清晰的實驗平臺組成。三個子平臺分別發(fā)揮各自不同的作用，其中“好奇心喚醒平臺”的功能是:激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)的好奇心和興趣，催生獲取知識的原動力，深化理解物理思想和物理概念，為后續(xù)物理理論課與實驗課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。“實踐素質(zhì)與應(yīng)用能力養(yǎng)成平臺”的功能是:針對不同專業(yè)學(xué)生，通過不同實驗及其在生產(chǎn)實踐中不同的應(yīng)用來培養(yǎng)學(xué)生掌握物理實驗基本知識、基本方法和基本技能，提高發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。作為實踐素質(zhì)與應(yīng)用能力的養(yǎng)成環(huán)節(jié)，采取開放式的教學(xué)模式，為學(xué)生提供一個自由、自主、自覺學(xué)習(xí)的環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識、應(yīng)用精神和應(yīng)用能力?！皯?yīng)用創(chuàng)新與探索實踐平臺”(針對相對較優(yōu)秀的學(xué)生開設(shè))的功能是:大力開展素質(zhì)教育，開闊學(xué)生眼界和思路，提高學(xué)生對實驗方法和技術(shù)的綜合運(yùn)用能力;同時培養(yǎng)學(xué)生們的競爭意識、合作與協(xié)作能力以及團(tuán)隊精神，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供強(qiáng)有力的支撐。
1．2循序漸進(jìn)，構(gòu)建“進(jìn)階”式教學(xué)體系。
根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和規(guī)律，按照綜合交叉、有機(jī)結(jié)合、整體優(yōu)化的原則，加強(qiáng)實驗內(nèi)容的綜合性與設(shè)計性，進(jìn)一步提高學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，將過去的力、熱、電、光、近代物理等實驗整合為“基本測量實驗”、“驗證性”、“技術(shù)性”、“綜合性”和“設(shè)計性”五種類型實驗，形成從低到高、從基礎(chǔ)到綜合、從基本能力到綜合能力培養(yǎng)逐級提高的“進(jìn)階”式實驗教學(xué)體系。實驗內(nèi)容和難易程度“層次加深、步步登高”，使學(xué)生由淺入深、循序漸進(jìn)，系統(tǒng)地掌握物理實驗知識和技能。同時也為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會，提供給學(xué)生足夠多的、多方面的實驗項目供學(xué)生進(jìn)行自由選擇，實驗室開設(shè)了24個實驗項目，一本和二本(a)學(xué)生可以根據(jù)興趣從中選擇20個，二本(b)學(xué)生選擇12個。這種開放式實驗?zāi)Ｊ郊ぐl(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗的積極性，使學(xué)生的實驗技能和工程實踐能力得到進(jìn)一步的鍛煉與提高。通過一系列邏輯上嚴(yán)密、操作過程嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)果要求準(zhǔn)確嚴(yán)格的技能培訓(xùn)物理實驗項目，達(dá)到初步養(yǎng)成其科學(xué)素質(zhì)的目的。
1．3注重經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合，更新實驗教學(xué)內(nèi)容。
在充實、改進(jìn)原有實驗項目的同時，淘汰一些操作簡單、內(nèi)容陳舊的實驗項目，精選出一些物理基本概念、實驗方法突出的典型實驗項目。引入新技術(shù)和現(xiàn)代化實驗手段拓展實驗教學(xué)內(nèi)容。如:液晶電光效應(yīng)的研究、微波模擬光和x射線的特性、光纖位移傳感器的原理與使用等應(yīng)用到實驗中，增加了物理實驗的內(nèi)涵，拓展了學(xué)生的視野。納入一些具有時代氣息的、與生產(chǎn)實踐或科研密切相關(guān)的實驗，增加設(shè)計性的實驗內(nèi)容，給學(xué)生留有較大想象與拓展空間。做到物理實驗不僅在時間與空間上的開放，更重要是在實驗內(nèi)容上進(jìn)行開放，充分體現(xiàn)開放式教學(xué)的靈活性、豐富性和拓展性。
1．4以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，大力推進(jìn)應(yīng)用型教學(xué)。
高水平的實驗研究始終是實驗教學(xué)的有力支撐，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的動力源泉。我們在教學(xué)中鼓勵學(xué)生把學(xué)習(xí)與應(yīng)用結(jié)合起來，在學(xué)習(xí)中應(yīng)用、應(yīng)用中學(xué)習(xí)，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新精神。在實驗教學(xué)中提出一些應(yīng)用性的小題目供學(xué)生討論和研究。例如:在“霍爾效應(yīng)實驗”中，提出如何將霍爾器件用于汽車?yán)锍逃嫷脑O(shè)計?在“聲速測量”實驗中，如何用聲波測量距離和定位?在“光纖傳感器實驗中”，提出如何用光纖傳感器測量壓力、溫度、楊氏模量和儲油罐液面的高度等。其中有一些研究內(nèi)容較深入的題目已獲得學(xué)校的實驗教學(xué)改革立項的資助。通過啟發(fā)與引導(dǎo)，把應(yīng)用型教學(xué)的思想貫穿各級物理實驗教學(xué)的始終。
1．5建設(shè)網(wǎng)上物理實驗虛擬環(huán)境，為學(xué)生提供現(xiàn)代實驗教學(xué)手段。
為了提高實驗室的開放層次，擴(kuò)大開放的覆蓋面，利用網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢，為學(xué)生提供更多的現(xiàn)代化實驗教學(xué)手段，實驗室建設(shè)了網(wǎng)上虛擬物理實驗。利用flash軟件實現(xiàn)真實實驗的虛擬，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，并完成相應(yīng)的實驗內(nèi)容。這一實驗環(huán)境的建設(shè)為學(xué)生提供了全新的實驗教學(xué)模式，可幫助學(xué)生實驗預(yù)習(xí)、自學(xué)和擴(kuò)展知識面，深化理解物理知識，提高實驗技能。
1．6設(shè)立應(yīng)用創(chuàng)新實踐課程，實行學(xué)生的“個性化”培養(yǎng)模式。
為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與應(yīng)用能力，給學(xué)生提供創(chuàng)新訓(xùn)練環(huán)境與條件，實驗室除建有物理演示室、大學(xué)物理實驗各室、自學(xué)室等基礎(chǔ)實驗室外，還建有大學(xué)生創(chuàng)新與應(yīng)用實踐平臺，把選拔人才與培養(yǎng)人才緊密結(jié)合起來。宗旨是創(chuàng)立一個開放、流動、聯(lián)合的創(chuàng)新和研究環(huán)境，選拔學(xué)有余力的優(yōu)秀本科生以多種方式來實驗室學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)學(xué)科交叉，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新力，培養(yǎng)具有堅實的理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)的應(yīng)用能力，并且具有一定創(chuàng)新意識、科學(xué)實踐能力、科學(xué)觀察力的全面發(fā)展的應(yīng)用型人才［6］?！皯?yīng)用”是我校教學(xué)計劃的重要組成部分，是學(xué)生獲得駕馭知識的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和科學(xué)觀察力，以及培養(yǎng)工程實踐能力的實踐性、綜合性的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。21世紀(jì)高校培養(yǎng)的學(xué)生既要有“知識”、有“能力”，更要有使知識和能力得到充分發(fā)揮的“素質(zhì)”，只有把這三個方面有機(jī)地融合在一起，才能培養(yǎng)出應(yīng)用型人才。
1．7區(qū)分不同層次學(xué)生考核重點(diǎn)，推行多元化考核方法。
改革大學(xué)物理實驗考核制度和考核方法，將一本、二本學(xué)生的考核重點(diǎn)區(qū)分開，根據(jù)不同層次的學(xué)生的學(xué)習(xí)水平分別制定，以利于提高學(xué)生在實踐教學(xué)的主動性和自覺性?？己朔椒ㄗ鳛榻虒W(xué)評價的重要手段，對學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)具有重要的指導(dǎo)作用。我們長期堅持、積極探索考試方法的改革，逐步建立了有利于提高學(xué)生參與實踐教學(xué)的主動性和自覺性的、多元化實驗考試模式，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。
2結(jié)束語。
這些年，我們秉承學(xué)校的“大德育、大工程、大實踐”三大教育理念，堅持以培養(yǎng)“綜合素質(zhì)高、實踐應(yīng)用能力強(qiáng)”的高水平人才為目標(biāo)，不斷加強(qiáng)大學(xué)物理實驗室建設(shè)，積極探索和嘗試新的大學(xué)物理實驗教學(xué)方案，并在平時的教學(xué)過程中實踐應(yīng)用，實驗教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量有了顯著提高。在以后的實驗教學(xué)過程中，我們還將讓學(xué)生積極主動地參與到實驗教學(xué)和相關(guān)項目的研究過程中，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力和實踐創(chuàng)新能力。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇十九
1．創(chuàng)設(shè)實驗教學(xué)情境，提高教師的實驗探究素養(yǎng)。
2．強(qiáng)化科學(xué)探究的意識，注重理論和實驗相結(jié)合。
3．多方面培養(yǎng)學(xué)生探究能力，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計物理實驗。
教師開展探究性實驗教學(xué)中，不僅要強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究意識，還要從多方面培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，如鼓勵學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的物理知識大膽猜想和假設(shè)，并通過動手實驗分析和得出結(jié)論;按照實驗需求收集相關(guān)的實驗器材，甚至自制實驗器材;仔細(xì)觀察和分析實驗過程，并對得出的實驗結(jié)論進(jìn)行討論和探究等等．此外，教師還要鼓勵學(xué)生自主設(shè)計物理實驗，在教師的引導(dǎo)和幫助下，堅持安全性原則，對自己感興趣的物理變化和現(xiàn)象進(jìn)行研究，并對學(xué)生自主探究物理的行為予以肯定和支持，如自制溫度計等等．初中物理本身具有較強(qiáng)的趣味性、實踐性和科學(xué)性，開展探究性實驗教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，在實驗中培養(yǎng)學(xué)生觀察和探究能力，促進(jìn)學(xué)生智力的開發(fā)．因此，針對當(dāng)前初中物理探究性實驗教學(xué)存在的問題，本文提出幾點(diǎn)措施，以促進(jìn)初中物理教學(xué)的整體發(fā)展，強(qiáng)化初中生的探究意識。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇二十
實驗課程是對理論內(nèi)容的深化，高等院校開設(shè)實驗課程有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的創(chuàng)新型人才?！段锢砘瘜W(xué)實驗》是化工相關(guān)專業(yè)本科生必須掌握的綜合性基礎(chǔ)實驗課，它不僅在化學(xué)專業(yè)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(xiàn)實驗與理論的緊密聯(lián)系，也是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計與后續(xù)學(xué)習(xí)科研工作的必要鋪墊和基礎(chǔ)訓(xùn)練[1]。然而，在長期的教學(xué)實踐中，物理化學(xué)實驗課程沿襲的傳統(tǒng)教學(xué)模式缺少靈活性，僵硬固化，造成諸多問題，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)熱情低、綜合能力弱、動手能力差等現(xiàn)象，說明傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)新世紀(jì)高等教育的發(fā)展要求，必須對既有教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新。合作性學(xué)習(xí)是上世紀(jì)70年代在美國興起的一種新的富有創(chuàng)意和實效的教學(xué)理論與策略體系，由羅伯特斯萊文首先提出[2]。合作性學(xué)習(xí)是一種以學(xué)習(xí)小組為基本單位，以小組成員之間的良性互動為基礎(chǔ)，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，以小組總體表現(xiàn)為評價依據(jù)的學(xué)習(xí)過程。目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中通過互相幫助、資源共享、分工合作來體驗學(xué)習(xí)樂趣，并對其情感、態(tài)度和價值觀等產(chǎn)生積極影響。合作性學(xué)習(xí)有利于學(xué)生“多元智能[3]”的充分和諧發(fā)展，學(xué)生間相互取長補(bǔ)短，發(fā)揮自身優(yōu)勢，從而形成整體優(yōu)勢，獲得最好的學(xué)習(xí)效果。
1.實驗內(nèi)容與理論教學(xué)不同步。理論是實驗的基礎(chǔ)，實驗是對理論的驗證，特別對于物理化學(xué)實驗，要求學(xué)生必須具備一定的相關(guān)理論知識，才能保證實驗的順利進(jìn)行。但物理化學(xué)教學(xué)中普遍存在理論教學(xué)落后于實驗內(nèi)容的情況[4]，導(dǎo)致指導(dǎo)教師在實驗教學(xué)中需耗費(fèi)更多的時間和精力講授實驗原理和數(shù)據(jù)處理方法。在有限的實驗教學(xué)時間內(nèi)，這種“填鴨式”的方法很難讓學(xué)生完全理解相關(guān)理論內(nèi)容，結(jié)果就是學(xué)生一頭霧水，無法達(dá)到實驗教學(xué)的目的。
2.學(xué)生參與實驗的積極性不高。雖然反復(fù)強(qiáng)調(diào)實驗課程的重要性，但仍有學(xué)生思想不重視，認(rèn)為實驗教學(xué)只是理論教學(xué)的輔助部分，單純?yōu)榱送瓿蓪嶒灦鲆晫嶒灢僮?，參與實驗的積極性不高，主要表現(xiàn)在四個方面：
（1）學(xué)生應(yīng)付預(yù)習(xí)報告，要么寥寥幾句，要么囫圇吞棗的抄襲教材；
（2）指導(dǎo)教師在進(jìn)行原理和實驗內(nèi)容講授時，部分學(xué)生走神，處于游離狀態(tài)；
（4）實驗過程中，一些小組的個別學(xué)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(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果很差。
3.綜合性實驗項目少。目前很多高校的物理化學(xué)實驗課以基礎(chǔ)性實驗為主，綜合設(shè)計型實驗項目相對較少?；A(chǔ)性實驗的任務(wù)是幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識、基本實驗技能和基本測量方法，這對學(xué)生動手能力的鍛煉和綜合素質(zhì)的提高顯然是不利的。根據(jù)物理化學(xué)實驗課程的教學(xué)要求和目標(biāo)，在完成基礎(chǔ)性實驗的前提下必須開設(shè)一定的綜合性實驗。然而，綜合性實驗需要學(xué)生具備較高的分析問題和解決問題的能力，在現(xiàn)有的實驗教學(xué)模式下難以取得良好的效果。
大學(xué)生處于成年階段，具有更好的獨(dú)立思考能力、社會交往與協(xié)調(diào)能力以及自主學(xué)習(xí)能力，具備開展合作性學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。
1.合作性學(xué)習(xí)有利于提高學(xué)生的積極性，并協(xié)調(diào)實驗與理論教學(xué)的不同步。為了共同的實驗任務(wù)，學(xué)生的個人潛能得到充分的發(fā)展，學(xué)生的集體意識得到強(qiáng)化，學(xué)生在實驗中互動、資源共享、分工合作。一方面理論能力強(qiáng)的學(xué)生能夠自學(xué)實驗理論并幫助其他同學(xué)理解，克服了實驗內(nèi)容與教學(xué)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(xué)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(xué)實驗的興趣?？梢哉f，合作性學(xué)習(xí)法賦予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主性，使他們把每一個物理化學(xué)實驗當(dāng)作自己的課題來完成，這就顯著提升了學(xué)生參與實驗的積極性，有效地提高教學(xué)效果。
2.合作性學(xué)習(xí)有利于開展綜合性實驗。物理化學(xué)綜合性實驗要求高、難度大，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，指導(dǎo)老師需耗費(fèi)大量時間講解理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)處理方法，導(dǎo)致教學(xué)過程控制困難，效果不好。引入合作性學(xué)習(xí)法，各學(xué)習(xí)小組可在課下查閱資料、討論實驗方案，不僅綜合運(yùn)用了所學(xué)知識，增強(qiáng)了獨(dú)立思考和創(chuàng)造性思維的能力，而且減小了教師的工作量，僅在學(xué)生需要時予以指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和教師的指導(dǎo)性[6]?；ハ鄥f(xié)作的學(xué)習(xí)方式也使每個學(xué)生都能充分理解和掌握綜合性實驗課程，同時培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，這對于學(xué)生今后開展科學(xué)研究具有重要意義。
1.合理分組。合作性學(xué)習(xí)是以小組為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，科學(xué)地組織學(xué)習(xí)小組是成功開展合作性學(xué)習(xí)的前提。建議采取自主原則進(jìn)行分組，小組成員為4~6人，由學(xué)生自由組合形成穩(wěn)定的學(xué)習(xí)小組并民主推選一名組長，這有助于培養(yǎng)學(xué)生間信任、責(zé)任和互助等心理特征。同時，教師對分組也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母深A(yù)，在綜合考慮學(xué)生的物理化學(xué)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)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(jìn)行微調(diào)，使組員間能夠相互影響，相互幫助，取長補(bǔ)短。需要注意的是，單純組成學(xué)習(xí)小組并非真正意義上的合作性學(xué)習(xí)，只有發(fā)展成為合作性的關(guān)系，才能形成有效學(xué)習(xí)。具體表現(xiàn)為組員對解決實驗問題提出自己的有益建議，協(xié)調(diào)處理不同的意見沖突，并對各種解決問題的途徑進(jìn)行分析和選擇，最終實現(xiàn)問題的有效解決。
2.實驗的問題設(shè)計。設(shè)計實驗問題就是設(shè)計物理化學(xué)實驗中小組的學(xué)習(xí)任務(wù)，這對于開展合作性學(xué)習(xí)是至關(guān)重要的。首先要保證問題具有適當(dāng)?shù)碾y度，這樣既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又不會挫傷他們的自信心；其次要設(shè)計一些需要學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維并能夠提供自己觀點(diǎn)的問題，這有利于小組討論等合作性學(xué)習(xí)方式的展開。例如，在反應(yīng)熱測定實驗中，我們鼓勵學(xué)生采用多種方法，包括量熱法、電動勢法和平衡濃度法進(jìn)行測定，討論并分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，不但激發(fā)了學(xué)生對物理化學(xué)實驗的興趣，更使學(xué)生熟練掌握了相關(guān)的物理化學(xué)知識。
3.開放實驗室。在無實驗課時，實驗室要向?qū)W生開放。指導(dǎo)教師需設(shè)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(xué)有余力、愛好鉆研的合作學(xué)習(xí)小組利用開放時間選做。鼓勵引導(dǎo)這些學(xué)習(xí)小組自己查閱資料、尋找試驗方法、設(shè)計實驗方案、討論實驗結(jié)果、分析實驗誤差。這不但有利于學(xué)生對物理化學(xué)知識的綜合應(yīng)用，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和全面的科研能力。
4.建立合理的實驗考核辦法。學(xué)習(xí)評價對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步具有反饋?zhàn)饔煤图钭饔肹7]。評價考核是合作性學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié)，是檢查教學(xué)效果、評價學(xué)生成績的手段。傳統(tǒng)的物理化學(xué)實驗教學(xué)都是通過實驗報告來評價學(xué)生的實驗成績，造成很多學(xué)生只注重實驗結(jié)果而忽視實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練，未能充分發(fā)揮實驗教學(xué)的優(yōu)勢。因此，需要建立適用于合作性學(xué)習(xí)的實驗考核辦法?？己丝煞譃閷嶒炦^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(dǎo)學(xué)生注重平時的實驗過程，更客觀地反映實驗中合作性學(xué)習(xí)的實際情況。過程考核從實驗預(yù)習(xí)（20%）、實驗小組的分工合作表現(xiàn)（40%）和實驗操作技能（40%）三方面考核，這就要求指導(dǎo)教師對整個實驗過程全程跟蹤，綜合考慮學(xué)生小組在整個實驗過程中的表現(xiàn)并予以評定；實驗報告考核要求學(xué)生以小組為單位撰寫和提交實驗報告，由指導(dǎo)教師結(jié)合基本理論與分析能力、實驗方案設(shè)計、實驗結(jié)果討論、實驗報告質(zhì)量等對學(xué)生的報告成績進(jìn)行綜合評分，對學(xué)生的不足和優(yōu)秀之處要給出明確的批改意見。新的考核辦法把傳統(tǒng)的結(jié)果質(zhì)量控制轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程質(zhì)量控制，加大平時實驗過程中合作性學(xué)習(xí)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(xué)生建立合作性關(guān)系，形成有效學(xué)習(xí)，以及對基礎(chǔ)理論知識和基本操作技能的掌握。
四、結(jié)語。
物理化學(xué)實驗是化工和材料類相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)實驗課程。針對其理論性、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)，在教學(xué)中引入“合作性學(xué)習(xí)”，能克服現(xiàn)有物理化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，充分體現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)理念，調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的觀察能力、設(shè)計能力和動手能力，同時培養(yǎng)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(xué)效果，而且符合21世紀(jì)素質(zhì)教育的根本要求。
設(shè)計性物理實驗教學(xué)論文篇二十一
摘要：大學(xué)物理實驗是依據(jù)大學(xué)物理而設(shè)置的實驗課程，以驗證性實驗為主，在物理教學(xué)中有著不可替代的重要地位。通過實驗操作和分析，學(xué)生的實踐能力和觀察能力大大提高。本文以邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗為例，在教學(xué)方式和考核方式等方面，探討大學(xué)物理實驗教學(xué)的改革嘗試，在現(xiàn)有人力、物力的情況下，更好的配置大學(xué)物理實驗資源，使大學(xué)物理實驗在服務(wù)理論課程學(xué)習(xí)和培養(yǎng)實踐動手能力等方面發(fā)揮更大的作用。
大學(xué)物理實驗在培養(yǎng)理工科學(xué)生的實踐能力方面具有重要的作用，學(xué)生可以把課堂上學(xué)習(xí)的物理學(xué)基礎(chǔ)知識進(jìn)行實驗驗證，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)或直觀的圖像描述物理原理，使學(xué)生加深對理論知識的理解。物理實驗注重學(xué)生的動手操作能力，不僅對學(xué)生的物理課程學(xué)習(xí)，而且對學(xué)生畢業(yè)后的工作生活等，都會有巨大的輔助作用。然而，長期以來形成的重理論輕實驗的觀念導(dǎo)致實驗教學(xué)質(zhì)量和效率低下。本文以邁克爾遜干涉儀測激光波長為例，討論如何高效運(yùn)用現(xiàn)有實驗室資源，提高大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，增強(qiáng)就業(yè)競爭力。
一重視實驗過程，提高實驗操作效率。
大學(xué)物理實驗大部分都是驗證性實驗，要求學(xué)生通過實驗數(shù)據(jù)驗證物理定理的正確性。在此過程中，教師往往更關(guān)注于實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性而忽視實驗操作過程。然而，在驗證定理的基礎(chǔ)上，實驗過程更能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，因此，需在重視實驗過程的基礎(chǔ)上提高實驗操作效率。
（一）深刻理解儀器原理，教師要下工夫。
大學(xué)物理實驗教師不僅要掌握需要驗證的物理定理和定律，還要深刻理解所用儀器的結(jié)構(gòu)和測量原理，這樣才能達(dá)到對整體實驗了如指掌，解決實驗過程中可能遇到的問題或障礙。這一過程要求教師花費(fèi)精力研讀儀器使用說明和原理圖紙，熟悉儀器的安裝調(diào)試，并能對儀器進(jìn)行簡單的維護(hù)和維修。以邁克爾遜干涉儀為例，設(shè)備調(diào)節(jié)螺釘較多，由于操作不當(dāng)極易引起螺絲損壞，教師在實驗中不僅要教給學(xué)生實驗知識，還要做到維護(hù)儀器設(shè)備的正常運(yùn)行。
（二）講解多做設(shè)問，不照本宣科。
高校大都設(shè)置實驗崗位，大學(xué)物理實驗教師一般每人負(fù)責(zé)固定的幾個實驗教學(xué)工作。由于多年從事相同實驗的教學(xué)，在積累教學(xué)經(jīng)驗的同時，也容易產(chǎn)生保守的教學(xué)觀念，不適合現(xiàn)代大學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。如同理論教學(xué)不能照本宣科一樣，實驗教學(xué)也要抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)，采用啟發(fā)式教學(xué)，在講解實驗的過程中做到步步提問、引人入勝，摒棄那種直接將實驗過程演示給學(xué)生，然后由學(xué)生記錄數(shù)據(jù)的機(jī)械式教學(xué)，更不能把學(xué)生培養(yǎng)成數(shù)據(jù)記錄者。比如邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗中，在光路調(diào)整、儀器調(diào)零、干涉圖樣形成等過程中多問學(xué)生為什么比教會學(xué)生怎樣做更重要。
（三）多種手段相結(jié)合，充分利用多媒體。
在大學(xué)課程的教學(xué)中，往往理論課程更強(qiáng)調(diào)教學(xué)手段問題，實際上，實驗課程也存在同樣的問題。利用多媒體等教學(xué)手段，可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并節(jié)省教師板書時間。實驗教學(xué)不單單是操作實驗儀器，還包括實驗原理和實驗過程的'講解，一堂精彩的實驗課應(yīng)該是理論與實驗的有機(jī)結(jié)合。然而，由于實驗場所的限制，高校實驗室很少設(shè)置多媒體等教學(xué)設(shè)備。近年來，隨著高校對實驗教學(xué)的重視，很多實驗室也配置了多媒體，多媒體不再是課堂教學(xué)的專有設(shè)備。教師利用多媒體教學(xué)設(shè)備，將實驗原理、儀器使課程與教學(xué)用、注意事項等做成課件，以視覺和聽覺的雙重效果，可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并在不增加實驗課時的基礎(chǔ)上，節(jié)約更多時間供學(xué)生動手實驗，從而在保證質(zhì)量的前提下，大大提高實驗效率。特別是對于邁克爾遜干涉儀等光學(xué)實驗，可將光線傳輸、干涉儀器原理等抽象的物理圖景形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生在儀器操作中更具針對性。
（四）適時添加相關(guān)知識，拓寬學(xué)生視野。
不能簡單地將實驗理解為使用儀器的課程，面對靜態(tài)的儀器，實驗課程同樣可以生動有趣。教師在備課時可以多收集與實驗相關(guān)的課外知識，如該實驗的歷史起源、該實驗在本領(lǐng)域的地位、該實驗與日常生活中現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)等，講解過程中多穿插此類課外知識，一方面可以調(diào)節(jié)課堂氣氛，吸引學(xué)生注意力，另一方面可以增加學(xué)生知識面，拓寬學(xué)生視野。比如在邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗中，教師可以講解激光的發(fā)現(xiàn)及特點(diǎn)、激光在醫(yī)學(xué)、國防的應(yīng)用，甚至可以結(jié)合新聞報道，談?wù)剣H上激光武器的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，拓展知識時間不必過長，但要把握時機(jī)。
（五）加強(qiáng)師生互動，實現(xiàn)教學(xué)相長。
實驗教學(xué)本身就是師生互動的過程，比理論課程更具交互學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，實驗教師應(yīng)該充分利用互動的特點(diǎn)，與學(xué)生共享實驗數(shù)據(jù)驗證物理理論的過程，體驗物理學(xué)家探究真理的歷程。在實驗中，教師是學(xué)生的引導(dǎo)人，學(xué)生是實驗的主導(dǎo)者，實驗教學(xué)過程體現(xiàn)著人人參與、師生互動、平等對話，成為富有創(chuàng)新性的實踐過程。教師在解決學(xué)生問題的時候，自身的水平也得到提高，從而實現(xiàn)教學(xué)相長。同樣，在邁克爾遜干涉儀的實驗中，應(yīng)摒棄那種教師先講解、學(xué)生做實驗、教師改報告的陳舊教學(xué)方式，在實驗過程中加強(qiáng)與學(xué)生的交流，既完成了實驗教學(xué)，又增進(jìn)了師生友誼。
二革新考核方式，不唯數(shù)據(jù)結(jié)果論優(yōu)劣。
考核是大學(xué)物理實驗教學(xué)的必備環(huán)節(jié)，是檢查學(xué)生實踐動手能力的重要手段。實驗考核一般由平時成績和期末成績兩部分按比例構(gòu)成，其中平時成績包括多個物理實驗的平均成績，期末成績則為期末實驗操作考試的成績。與其他專業(yè)課考試類似，通過考核可以定量地評價學(xué)生對實驗的掌握情況。然而，大學(xué)物理實驗應(yīng)該更注重學(xué)生的動手能力，考核結(jié)果不能單單以數(shù)據(jù)論優(yōu)劣。
（一）平時成績中重視實驗操作。
大學(xué)物理平時成績是某一學(xué)期所有實驗成績的平均值，包括力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等多個實驗。平時成績一般由預(yù)習(xí)報告、實驗操作、數(shù)據(jù)處理三部分組成，其中，實驗操作應(yīng)是最重要的過程，包括實驗儀器的調(diào)整以及實驗數(shù)據(jù)的記錄，考查學(xué)生的動手操作能力和實驗觀察能力。通過考核結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生重視實驗操作，真正意識到在理工科學(xué)生中設(shè)置大學(xué)物理實驗的目的和任務(wù)。
（二）強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理過程。
大學(xué)物理的驗證性實驗較多，大都要求通過觀察的實驗數(shù)據(jù)驗證物理定理或定律。在實驗結(jié)果中，能夠準(zhǔn)確地驗證相關(guān)定理固然重要，但往往由于實驗儀器的老化或誤差，最終結(jié)果與理論相差較大。實驗教師在考核過程中更應(yīng)該看重數(shù)據(jù)處理的過程，了解學(xué)生是否會對測量得到的數(shù)據(jù)正確處理，而不僅僅是能夠通過數(shù)據(jù)驗證定理。明確告知學(xué)生，應(yīng)該尊重原始數(shù)據(jù)，完全沒有必要為了得到想要的結(jié)論，對數(shù)據(jù)進(jìn)行有意篩選，實事求是地對待實驗結(jié)果，認(rèn)真分析產(chǎn)生錯誤或誤差的原因。
（三）考核方式多樣化。
實驗過程包括預(yù)習(xí)、操作、報告等多個環(huán)節(jié)，因此分?jǐn)?shù)不能成為判定學(xué)生成功的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在實驗中，教師需要靈活掌握判定尺度，把學(xué)生操作能力和理論水平的提高作為考核是否合格的標(biāo)尺，探索符合實際的實驗課程考核方式。比如，在邁克爾遜干涉儀的實驗中，由于儀器差別，學(xué)生得到的波長與激光實際波長會有偏差，教師應(yīng)注重產(chǎn)生偏差的原因，不能以偏差大小作為學(xué)生成績的標(biāo)準(zhǔn)。同時，如果學(xué)生能在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，也應(yīng)成為其平時成績的一部分，記錄到最終的學(xué)習(xí)成績中。
三結(jié)論。
大學(xué)物理實驗是理工科學(xué)生必修的實驗課程，在培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力方面具有重要作用，同時也承載著鍛煉學(xué)生實踐創(chuàng)新的重任。大學(xué)物理實驗教學(xué)的效果關(guān)系著普通物理等自然科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，教師在實驗教學(xué)中應(yīng)該重視學(xué)生實驗操作過程，抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)，在教學(xué)理念和教學(xué)手段上多下功夫，實行切合實際的多樣化考核方式，引導(dǎo)學(xué)生在實驗中獲取知識和能力。
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