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大学物理创新实验论文(专业12篇)篇一
长期以来,大学物理实验是作为理论课程的一种延伸,学生只能按照理论课的知道机械的刻板的完成实验,这样大大的限制了学生的积极性,使原本充满乐趣的实践性课程变得很枯燥乏味。大学物理实验应该是一门培养学生综合能力的独立课程,大学物理的教学内容也不能仅仅限于普通物理的范围内,当前科技发展中的新方法、新技术、新手段的加入会使得基础实验又赋予了新内容,提升了实验档次。除了学生必须的基础性验证实验外,我们还要加强综合性实验和研究性实验、开放性实验,开辟一种分层次实验教学的模式。其中研究性实验和开放性实验要真正的开设起来,要求学生通过查阅资料,理解实验原理,设计实验方案、选择实验仪器、确定实验参数、拟订实验步骤,在实验过程中完善实验结果,然后撰写实验报告。另外,研究性实验和开放性实验还可以通过教师开设的科研课题小组的形式来完成,丰富学生的知识,培养学生动手搞科研的能力,培养其科学研究的思维和科学创新精神。在学校开设物理实验课的同时,还可以并行开设一些“物理实验系列讲座”,讲述各领域的背景、思想、方法、现代技术和应用,使学生能够深入理解物理实验的思想、方法和应用,提高物理实验课的层次和水平,激发他们的学习热情和积极性。
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇二
物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然科学认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。
随着科学技术的发展,社会的进步,物理已渗透到人类生活的各个领域。在汽车上驾驶室外面的观后镜是一个凸镜利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小的虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。
汽车头灯里的反射镜是一个凹镜。它是利用凹透镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成平行光射出的性质做的。
轿车上装有太阳膜,行人很难看清车中人的面孔,太阳膜能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔放射足够的光头到玻璃外面。
由于车内光线较弱,没有足够的光透出来,所以很难看清乘客的面孔。当汽车的前窗玻璃倾斜时,反射成的像在过的前上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。
大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,及时前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度上,所以司机也不会将乘客在窗外的相遇路上的行人相混。现在,人类所有令人惊叹的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航天技术等,无不是建立在早期的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的,在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼、小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的甚或打下坚实的基础。
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇三
摘要:本文通过对国内外大学物理实验现状的分析,比较国内外教学模式,针对我国大学物理实验具体现状,在教学模式、教学方法以及最后成绩的评估等方面提出了改进意见,以具体实验为例进行具体分析,并且给出具体解决办法,通过把学习主动权交还给学生来激发学生学习热情,以达到提高大学物理实验课程质量的目的。
关键词:物理实验;教学模式;传统教学;教学改革;教学方法;评估模式。
一、概述。
物理学是自然科学中最重要,最活跃的带头学科之一,也是许多新兴学科、交叉学科和新技术学科产生、成长、发展的基础和前导。大学物理实验是对理工科专业学生开设的一门基础必修课,是理工科大学学生进入大学后接触的第一个系统的实验训练,是对学生进行科学实验基本训练的开端。该课旨在使学生获得基本的实验知识、方法和技能方面的训练,是后续课程的实验基础,是提高实验能力和综合素质培养的重要起点。
二、国内外现状。
国外对于物理实验非常重视,鼓励学生有自己的见解和思考,所以国外的大学物理实验在教学内容上,基本属于设计性实验,且与实践紧密结合。注重为学生提供足够的条件,由学生选择实验题目,查阅资料,查找实验原理,确定实验步骤和实验方法,再测量数据,分析实验结果。国内越来越多的高校把大学物理实验课作为独立课程开设,对大学物理实验课的重视也日益得到加强。无论从教学理念、实验内容还是教学形式、实验手段,都在进行全方位的改革。近年来,由于科学技术进步所带来的实验仪器进步以及教育部开展的精品课程建设,实验室示范中心建设,使我国许多高校的大学物理实验课程的整体水平提高较快,与发达国家大学的差距日益缩短。国内目前主流的实验教学模式是:老师讲解,学生做实验,再完成报告。这种方式的优点是能提高实验效率,保证绝大部分学生在规定的时间内完成实验,但却容易使学生养成课前不认真预习(甚至不预习),听老师讲完后一边看书一边做实验的习惯,所谓做实验就是测数据,至于实验的真正目的是什么,为什么要这么做,学生根本不愿去思考;另一方面,老师对实验成绩的评定也主要是以数据或报告为主,缺乏对实验过程的评价,这也是导致学生重结果、轻过程、甚至为了成绩而去伪造数据的重要因素。
(一)教学模式的改革。
由于我校的现状特殊,每学期上课学生人数都很多,现在上课采取模式是,学生自由选课,老师负责固定的实验室,这样有利于仪器维护和维修,但因为学生不固定,老师没办法进行教学改革和学习效果跟踪。如果实验教学也可以和理论教学一样,让老师负责固定的教学班,并且带完这个教学班所有的实验,这样老师就可以认识每一个学生,也可以根据每堂课每个学生的表现,深入了解他们对大学物理实验这么课的认知程度,也可以了解他们的学习习惯和能力,从而可以给出相应的教学方法。例如,在“示波器调整与使用”这个实验中,我们在教学的时候,按照实验目的,让学生掌物示波器的基本调整方法、工作模式、掌物用示波器观察信号的方法以及示波器各功能和按钮。从课堂教学效果来看,学生都可以掌物,但是下课以后他们只会完成实验报告,过一度时间以后,就有可能忘记。因为示波器不光在大学物理实验中应用非常广泛,在各个专业实验方面也是常常涉及,所以如果跟班教学,老师可以细细观众每个孩子掌物情况,对于那些稍有欠缺的同学,在以后每次讲到关于示波器的实验中,重点提醒和指导,以达到巩固的目的,以便在以后的实验中熟练使用示波器。
(二)教学方法的改革。
现有的传统教学模式,老师讲解实验原理、实验仪器和步骤,最后学生按照固定模式和方式一步一步完成实验,记录原始数据,再计算数据和误差分析。整个过程,学生都在按照老师的要求按部就班地完成实验,否则就有可能在规定时间里完成不了实验,这样的传统教学根本不可能激发学生的学习积极性和主动性,更不要说激发学生的自主创新了。采取跟班教学后,老师可以根据本班学生实际情况采取多样化的教学方法,如,给出实验题目,学生自己查资料,自己设计实验步骤和方法,以激发学生的学习热情;也可以把学生分成多个小组,进行小组讨论,交流学习,发挥同伴学习的效果;也可以把学生分成两个大组,给出实验现象,让他们进行正反方辩论;还可以翻转课堂,给出教学视频,课前通过教学视频自学,课堂提问解决问题,诸如此类的教学方法,可以根据本班学生的实际情况不断改革和创新,在吸引学生自主学习的同时,可以从中发掘学生的才能,还可以为每年的大学物理实验竞赛提前选拔人才。例如,在“重力加速度测量”这个实验中,给出设计要求:要求重力加速度的相对不确定度小于0.5%,即/g0.5%,然后要求学生根据设计要求,通过查询资料,确定出实验方法,推导出测量需要的公式,然后根据提供的测量工具进行仪器选择和比较。最后给出一套完整的测量方法,并且验证所采取的方法是否符合设计要求,如果不符合又该怎么改进。在这个实验中,我们不仅是可以让学生自己动手查资料,设计测量方法,还可以根据实验过程中出现的各种问题进行讨论。比如重力加速度的测量方法有很多,单摆法、复摆法、自由落体法等,在我们的.实验中用的哪种方法,为什么;仪器选择也可以讨论,钢卷尺,钢直尺等,每一种仪器也有多种最小分度值的,我们究竟该选择哪种仪器。通过学生之间的讨论,发挥相互学习相互帮助的优势,互相促进。又比如在“杨氏弹性模量的测量”这个实验中,无论老师如何细心耐心讲解,最后在仪器调整过程中,很多同学还是花很多时间才能找到标尺的像,这样课堂时间也不够,很多同学都不可能在规定的时间内完成实验,最后就变成恶性循环,编数据,抄数据。鉴于这样的情况,老师可以事先录制一个简短视频,把调整仪器的方法、要点,步骤等,以及如果某一步未调好,可能出现的现象等,都一一反应在视频中。学生课前预习时,除了预习书本上的理论知识,还要观看视频,这样在课堂,学生调节仪器的过程时,对仪器调节已经有一个基本的了解了,在实际操作中,才可以做的又快又准。
(三)多元化的评估模式。
传统教学之后就是期末考试,我们的实验教学现有考试模式就是笔试和操作。采取多元化教学模式之后,我们与之对应的就应该是多元化的评估模式。除了笔试和操作,老师还可以根据学生平时学习的情况,给出多样化的评估方法。如第一学期结束时,由于学生还处在从高中学习过度到大学学习的过程,老师可以给出一个新的实验题目,让学生通过查资料完成一份完整的报告,包括原理、方法、步骤和数据处理、误差分析;也可以让学生写出本学期的学习心得体会;也可以让学生写调研报告,对教学的改革建议。第二学期结束时,学生已经适应大学学习,也已经掌物了大学物理实验的基本技能和方法,所以这个学期的期末考试,老师可以适当增加难度,可以给出一个实验现象,让学生自己通过现象判断对错,并且给出理由以及相关报告,也可以让学生自己拟定题目,进行创新实验,从实验方法、原理、仪器改进和实验构建等方面给出完整的报告,老师再从中选择一些可行的方案,进一步指导学生进行实验的创新和改革。以上方案并不是孤立的,老师在教学过程中,可以根据学生的具体情况,把多种评估方式结合使用。
四、结束语。
科学实验在科学技术的发展中起着关键的作用,在人们认识自然、开拓和探索新的科技领域中,实验是一种不可缺少的方式。作为研究自然界物质运动最基本最普遍形式的物理学,其形成和发展是以实验为基础的,由此可见物理实验的重要性。所以我们要打破传统的固定教学模式,通过对大学物理实验教学模式和方法以及最后成绩评估的改革,把学习的主动权交还给学生,让每一个学生都可以积极地投入到学习中,这样不仅可以调动学生的积极性和创新性,同样可以调动老师的积极性,老师也不再墨守成规按照老规矩教学,而是可以接收国内外先进的教学理念和模式,最大限度地发挥自己专长的同时,调动学生的积极性和创新性,在教与学的过程中达到双赢的效果。
参考文献。
[1]庄建,青莉,黄玉霖.大学物理实验教程[m].西南交大出版社,2010.
[2]韩忠,黄佳木,何光宏.哈佛大学物理实验室考察与我国物理实验教学的思考[j].实验室研究与探索,2011,30(7).
[4]彭宏,苑耕玉,张礼霞.国内外物理实验的教学比较研究[j].创新教育,2015(13).
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇四
(一)实验教学采用“一灌式教学”,激发不了学生对实验的兴趣。
每次上实验时老师都要根据教材讲解实验目的、原理、步骤、注意事项等,然后学生照着事先设计的实验步骤进行实验,测得数据,计算出结果,就完成了实验。这种“教师起主导作用的教学”方式已经不能满足学生对知识的渴望,束缚了学生更好地发挥实验的能力,阻碍了学生创新能力的提高,不能充分发挥他们的特长。大学物理实验课时为两个学时,老师的讲解以及示范实验操作过程要占去三分之一时间,真正留给学生自己动手操作仪器获得实验数据的时间并不多,因而大部分实验都要超时,老师们只得想一些办法简化实验。学生在实验过程中遇到问题没时间思考只得向老师请教,学生的观察浮于表面,没有深入思考实验现象的本质,很不利于培养学生独立解决问题的能力。同时也抑制了教师去启发、引导学生自己解决问题的想法,教师则更多是直接帮学生排除故障,这样的做法无法培养学生独立思维和创新能力。
某些大学基础物理实验室中的实验仪器设备陈旧、老化。如有的实验室还在使用老式的电位差计做实验,仪器的精度和性能都难以保障,导致实验数据的误差很大,不能得到精确数据,以至于学生会对科学的严谨性产生怀疑,对以后的科研工作产生不良的影响。部分普通高校由于经费欠缺导致大学物理实验室的资源配置难以达到现代高科技物理实验室的要求。另一方面,有的高校在购进新仪器时追求“现代化”、“先进化”,使学生的实验步骤操作简化,非常不利于学生动手能力的培养。而且实验仪器种类杂乱,质量良莠不齐,假冒伪劣仪器时有出现,从而对实验测量带来不利影响。
受我国现行高考制度的影响,高考只注重书面表达能力而不锻炼学生动手能力,使刚进入大学的学生缺乏动手创新能力。有的高中一味追求分数,只讲考试大纲要求的课题,而对更多可以提高学生能力的实验弃之不顾,进行机械式教育。受实验条件的影响,特别是农村乡镇高中,实验设备落后,实验室不足,实验器材缺乏,高中生很少有机会亲自动手做实验,导致到大学后,只知道实验原理而不会实际操作,使学生在做大学物理实验时非常吃力,更谈不上创新能力的培养了。
(四)大学物理实验与当代科学发展热点有关的综合型、设计性实验结合的较少。
在现代自然科学体系中,多学科相互渗透,相互结合是必然趋势,而现在单一的力学、光学、电磁学等基础实验教学已无法满足培养优秀大学生所需的条件,也无法培养社会急需的高精尖人才。
针对以教师为主体的大学物理实验,我们的改进方法是,以学生为主体,教师为辅助。学生自己课前预习,自己查找资料,学会实验的基本操作,课堂上老师补充学生自学的不足。然后学生自己实验,观察实验现象,分析数据得出结论,在轻松自由的氛围内学到了知识,这完全打破了传统教育对学生的束缚。教师要进行启发式的指导,充分发挥学生在实验中的主体作用。实验课结束前教师检查学生的原始数据记录单,合格后签字。实验课后,教师按时批改实验报告、数据处理结果,把结果及时反馈给学生。为了强化学生自主实验观念,激发实验兴趣,我们可以组织学生根据已有仪器自己改进实验。例如,做刚体转动定律的研究实验时,让学生把用秒表记录时间改为用光电记数器记录时间,这样不但使实验数据更准确而且也激发了学生做实验的兴趣。针对学生实验时间不足的问题,我们可以在平时没有实验课时开放实验室,让学生提前预做实验或把两课时实验改为四课时,同时增加实验人数。也可以增加学生实验兴趣小组,利用创新学分等办法让学生主动利用节假日或晚上时间,以学习的基本知识和基本方法为基础,搞一些创新实验。这不仅培养了学生学习的积极性,增强了动手能力,也培养了学生独立思考分析的能力。
(二)有效地利用现有实验设备。
各高校应经常检查、维修和定期更新,建立物理室5s管理。在资金有限的情况下尽可能为学生提供更新更好的实验设备,与时俱进,使学生更好地完成实验。选购实验仪器时不仅要考察仪器的质量,而且还要考虑所进仪器应充分发挥它的用处,使它能更好地为学生服务,做到一器多用,使仪器达到物美价廉,而且能与学生更好地合作,达到双赢的效果。
1.第一层次,基础型实验教学体系。适用于全体本科生,特别是针对基础相对薄弱,动手能力不强的学生。基础型实验,是让学生掌握基本的实验理论和实验方法,要求学生掌握基本的.物理测量方法,基本实验仪器的使用,多种试验数据的处理以及误差分析的方法,达到培养学生基本实验技能的目的。让学生了解实验设备原理,掌握实验操作方法,主要包括基础测量性实验、验证研究性实验等。第一层次对学生要求较低。可以使刚入学的学生很快地适应基础的大学物理实验。
2.第二层次,提高型实验教学体系。适用于实验基础比较好的学生,它不但要求学生综合多科知识和多种实验原理来设计实验方案,还要求学生能运用已有知识去发现、分析和解决问题。对一些比较深奥的物理实验问题,给以更深入的思考。指导教师可以把验证性实验,如测定普郎克常量改造为设计性或复杂的研究性实验等。也可以指导应用性实验设计,如传感器报警器特性的测定等。
3.第三层次,创新型实验教学体系。适用于能独立开展科学研究设计性实验的学生。创新型实验主要让学生独立开展科学研究实验,对于不同基础不同专业的学生,选取大学物理实验内容时要具有针对性。这样,对学生科研能力的培养和教师指导能力的提高都有所帮助。创新型实验,教师可以提出研究方向也可以和学生讨论几个实验研究方向,让学生组成兴趣小组,自己设计实验内容,选择实验仪器和方法,在教师指导下进行探索性实验。如可以让学生研究红外线报警器的设计与制作、家用小型太阳能发电系统、踩踏式发电系统的开发等。
(四)物理实验中要渗入现代科技前沿项目。
充分发挥物理实验在现代科技中的重要作用。因此要有机地将现代科技前沿与物理实验课程的教学融合在一起,让学生参与到科研项目的模拟中,注重学生理论能力和应用能力的培养。有条件的院校可以增设如低温超导测量、液晶和光纤技术、太阳能发电等实验课程。这些实验课程,不仅培养了学生对大学物理实验的兴趣,而且增强了学生适应科技发展的能力,真正做到了与时俱进。大学物理实验课程内容贴近科技前沿的同时,最好还要能贴近人们的生活。物理与人们的日常生活和生产实际紧密相关,大学物理实验教学与日常生产、生活相结合,更能激发学生学习的兴趣,提高学生应用大学物理实验知识分析和解决实际问题的能力。条件一般的院校可以开展计算机仿真实验,开发多媒体实验教学软件。使用仿真和多媒体课件,可以使学生观察到一些动手做的实验观察不到的现象,激发了学生实验的兴趣,也提高学生实际动手能力,而且对于难做的实验,可以重复进行,这样不仅方便了教师的讲解,也使学生达到了更深刻的理解,同时也杜绝了学生的盲目操作,损坏仪器的机率几乎为零。
三、结束语。
物理实验的改革创新是一个长期的、艰巨的系统工程,需要我们构建完善实验改革创新管理体系,在原有大学物理实验教学管理系统基础上,研发综合设计创新实验管理系统,成绩管理功能模块体系和现代科技前沿相接轨的创新性物理实验体系。同时也要从完善科学合理的考核体系等方面来加强大学物理实验教学的有效性。通过改革实验教学体系,从而提高教学质量和教学效果,使不同层次学生通过不同实验教学体系,提高动手能力、操作能力。把实验教学作为提高教学质量,培养创新型应用人才的基础性工作,把实验室作为校内理工科学生基本实践能力和创新能力培养的主要基地。学生通过亲自动手操作,从快乐中学习掌握了物理知识。因此,使学生具有初步进行综合科学实验的能力或更深层次的发明创造能力是我们教学改革的目的。
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇五
如何有效地提高学生对大学物理实验学习的兴趣以及加强对大学物理实验教学的重视是目前大学物理实验教学过程中需要解决的问题。笔者结合在大学物理实验教学过程中所遇到的问题和从学生那里得到的反馈信息,谈几点对大学物理实验教学模式改革的几点构想。
如何调动学生对大学物理实验的兴趣,首先要从根本上着手。大学物理的理论和实验是有区别而又密不可分的。有时理论走在了实验的前面,通过实验来证实理论的正确性;有时实验走在了理论的前面,通过理论分析实验现象,进而形成理论定理定律。大学物理实验教学可以从根源上着手,从实验的历史背景做简洁的介绍,比如,物理学中哪个物理学家第一次做了这个实验、期间遇到了哪些困难、初期得到了什么结果、后来哪些物理学家对该实验做了修正、最终得到了我们书本上以该物理学家命名的定理,以及该实验原理在我们的生活中有哪些重要的应用。老师在讲授实验之前应该简明扼要的把该实验的历史背景、发展历程、和实验背后的物理学家小故事介绍一下,这样学生首先对该实验有个初步的认识,也会引起学生想自己动手证实一下这个实验的兴趣。更重要的是物理学家的名人小故事对学生也是一种激励作用。此外,目前大学物理实验教学的模式是理论讲授与实验教学是分开的,可以把与实验相关的理论知识带到实验室去讲授,老师讲授完理论的.基本原理后学生开始做实验。整个实验过程应该以学生为主,实验过程中遇到问题,老师应该作为指导,引导学生自己解决问题,分析问题产生的原因。实验完成后,处理实验数据和实验报告后,让学生对实验的过程做一个简短总结,引导学生对实验进行改进和创新。
2.2灵活的实验考核机制。
实验报告不应该是实验考核的唯一标准。目前的实验报告是统一印刷制订的,学生的实验报告也是千篇一律。笔者在批改实验报告过程中,发现实验数据有雷同的成分,至于某些学生是否真正掌握实验的原理、操作、数据分析就不得而知。可以通过对学生进行分组来避免该问题的产生,让每个学生都有独立完成实验的机会。每次实验中对组员中的成员进行分工,负责实验过程中的某项事情,也能培养学生的团队合作能力。此外,鼓励学生自制实验仪器来完成要做的实验,用最简单的实验仪器来验证大学物理中的定理定律。一方面,能激发学生的兴趣,锻炼学生自己动手自制实验仪器的能力,另一方面,也能促使学生把学到的理论知识加以运用,学生在学理论知识的时候就不会觉得枯燥,学习效率也能提高。对于这部分学生,考核机制应区别对待和加以鼓励。实验竞赛也是一条激发学生对大学物理实验产生浓厚兴趣的有效途径。笔者了解到每年不同省份的学校都会举行大学物理方面的实验竞赛。参加这种比赛的经历对学生在以后的继续深造中会有很大的帮助,让学生了解到实验物理学的初步认知,也提高了学生对实验的兴趣。
目前,学校鼓励学生参与大学生科技创新活动和实验创新项目的政策越来越多,越来越多的学生也在积极的参与其中。通过实施大学生创新实验项目,能促进教育思想观念转变,改革人才培养模式,强化创新能力训练,增强学生的创新能力,最终的目的是为国家建设培养高水平创新创业人才。然而创新是需要有基础的,大学期间的基础物理实验课程正是培养学生创新能力的基础。抛开基础创新也就成了无源之水和无本之木。对于理工科的学生,教师可以指导学生积极申报学校的实验创新项目,比如,一些与大学物理实验相关的简单的app开发应用、适用型的专利申请、大学生电子设计竞赛等项目。创新项目的参与过程不仅能让学生灵活运用之前学到的实验知识,也能激发学生对困难问题的挑战和问题解决思路的培养。此外,教师在指导过程中应该以学生为项目的主要承担着,由学生自己独立完成,教师只作为指导者。
3结论。
大学物理实验教学的模式应该是灵活的、开放式的,而不是一成不变的传统教育教学模式。应该以学生为主导地位,教师作为指导者应该以提高学生对实验的兴趣为主要目标。大学物理实验是学生在大学中最先接触的最基础的实验,它是让学生从之前的理论认知走向对物理本质的探索的重要的一条环节,也是学生在之后大学学期期间参与科技实验创新的基础,最重要的是为学生将来在科学领域继续探索基本物理学规律的必须的经历。因此,目前传统的大学物理实验教学模式是亟待改革和创新的问题。
参考文献:。
[1]吴永均.大学物理实验课程教学的现状及其对策研究[d].杭州师范大学,.。
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇六
摘要:基于对当前大学物理实验教学的现状和存在的不足,提出几点关于大学物理实验教学改革与创新的构想。灵活的大学物理实验教学模式、多样的实验考核评价机制、参与校际间的实验竞赛,以及鼓励学生主持或参与大学生实验创新项目,将有助于提高学生对大学物理实验学习的兴趣。
基础物理学历经三四个世纪的发展已经逐渐成为一门相当完备的学科。基础物理学中的知识也已经运用到人们生活中的方方面面。相比于基础物理学,大学物理课程则做了相当多的简化。对于工科这些非物理学专业的学生来说,大学物理作为公共基础课程,课程的简化是合理的,为学生学习其本专业的课程节省了更多的时间。物理学有理论物理学和实验物理学。同样,大学物理的教学过程中也分为理论讲授和实验教学两部分。实验是一门非常重要而且是必须需要掌握的科学,然而在大学物理的教学过程中,实验教学部分通常是被老师和学生忽略的一部分。大学物理实验是非常基础的一门实验课程,它是连接理论教学过程中学生对理论知识的感性认知到实际可操控的实验科学知识的桥梁[1-2]。更深层次的科学研究也分理论研究和实验探索,而大学物理实验是将来更深层次实验研究的基础。笔者结合近一年来对大学物理课程的讲授与大学物理实验课程的教学过程中所遇到的问题,以及课下与学生的交流、探讨、思考,提出几点关于大学物理实验改革与创新的构想。
1.1理论与实验的脱节。
目前,大学物理的理论讲授和实验教学是分开,而且理论授课的老师和实验教学的老师是不同的老师。理论授课老师在课堂上把相关知识讲授完,学生再去实验室由实验老师指导实验的完成,而且期间相隔了很久。这会出现两方面的问题:其一,理论讲授与实验教学的脱节,学生在做实验时,实验老师不能很好掌握学生对理论知识的掌握程度,导致实验老师在讲授实验知识时没有针对性和侧重点。其二,学生课堂学习与实验操作时间的脱节,实验课的安排通常要比理论课程的讲授晚上几周,这就导致学生不能及时把学到的知识加以运用,实验教学的学习效率将大大折扣。
1.2实验课程的机械重复。
目前在大学物理实验的教学和实践过程中,很大程度上是不断地机械地重复和验证已有的定理和定律,加上实验老师在讲述实验原理的千篇一律,学生在学习过程中会觉得枯燥无味。实验仪器的老化和数量不足,也会使学生对实验不感兴趣。在实验数据的处理上,有统一印制好的实验报告,千篇一律的固定格式。学生把相关实验内容抄进去,记录数据、计算数据、误差分析。而老师也是机械地批改,对于实验目前存在的不足、有哪些需要改进的地方等却很少也学生交流。这将严重影响学生对实验的兴趣。
1.3教师对实验的不重视。
笔者了解到,老师对大学物理实验教学不够重视。老师在实验室讲授完实验原理后,学生开始自己动手做实验。基本上是老师讲老师的,学生做学生的,之间没有互动。至于为什么做这个实验、谁发明的这个实验、这个实验现在在哪些方面有着重要的应用等老师很少涉及。学生不知道为什么做这个实验,只是为了学分而学,学生对实验的兴趣也就可想而知。
如何有效地提高学生对大学物理实验学习的兴趣以及加强对大学物理实验教学的重视是目前大学物理实验教学过程中需要解决的问题。笔者结合在大学物理实验教学过程中所遇到的问题和从学生那里得到的反馈信息,谈几点对大学物理实验教学模式改革的几点构想。
如何调动学生对大学物理实验的兴趣,首先要从根本上着手。大学物理的理论和实验是有区别而又密不可分的。有时理论走在了实验的前面,通过实验来证实理论的正确性;有时实验走在了理论的前面,通过理论分析实验现象,进而形成理论定理定律。大学物理实验教学可以从根源上着手,从实验的历史背景做简洁的介绍,比如,物理学中哪个物理学家第一次做了这个实验、期间遇到了哪些困难、初期得到了什么结果、后来哪些物理学家对该实验做了修正、最终得到了我们书本上以该物理学家命名的定理,以及该实验原理在我们的生活中有哪些重要的应用。老师在讲授实验之前应该简明扼要的把该实验的历史背景、发展历程、和实验背后的物理学家小故事介绍一下,这样学生首先对该实验有个初步的认识,也会引起学生想自己动手证实一下这个实验的兴趣。更重要的是物理学家的名人小故事对学生也是一种激励作用。此外,目前大学物理实验教学的模式是理论讲授与实验教学是分开的,可以把与实验相关的理论知识带到实验室去讲授,老师讲授完理论的基本原理后学生开始做实验。整个实验过程应该以学生为主,实验过程中遇到问题,老师应该作为指导,引导学生自己解决问题,分析问题产生的原因。实验完成后,处理实验数据和实验报告后,让学生对实验的过程做一个简短总结,引导学生对实验进行改进和创新。
2.2灵活的实验考核机制。
实验报告不应该是实验考核的唯一标准。目前的实验报告是统一印刷制订的,学生的实验报告也是千篇一律。笔者在批改实验报告过程中,发现实验数据有雷同的成分,至于某些学生是否真正掌握实验的原理、操作、数据分析就不得而知。可以通过对学生进行分组来避免该问题的产生,让每个学生都有独立完成实验的机会。每次实验中对组员中的成员进行分工,负责实验过程中的某项事情,也能培养学生的团队合作能力。此外,鼓励学生自制实验仪器来完成要做的实验,用最简单的实验仪器来验证大学物理中的定理定律。一方面,能激发学生的兴趣,锻炼学生自己动手自制实验仪器的能力,另一方面,也能促使学生把学到的理论知识加以运用,学生在学理论知识的时候就不会觉得枯燥,学习效率也能提高。对于这部分学生,考核机制应区别对待和加以鼓励。实验竞赛也是一条激发学生对大学物理实验产生浓厚兴趣的有效途径。笔者了解到每年不同省份的学校都会举行大学物理方面的实验竞赛。参加这种比赛的经历对学生在以后的继续深造中会有很大的帮助,让学生了解到实验物理学的初步认知,也提高了学生对实验的兴趣。
目前,学校鼓励学生参与大学生科技创新活动和实验创新项目的政策越来越多,越来越多的学生也在积极的参与其中。通过实施大学生创新实验项目,能促进教育思想观念转变,改革人才培养模式,强化创新能力训练,增强学生的创新能力,最终的目的是为国家建设培养高水平创新创业人才。然而创新是需要有基础的,大学期间的基础物理实验课程正是培养学生创新能力的基础。抛开基础创新也就成了无源之水和无本之木。对于理工科的学生,教师可以指导学生积极申报学校的实验创新项目,比如,一些与大学物理实验相关的简单的app开发应用、适用型的专利申请、大学生电子设计竞赛等项目。创新项目的参与过程不仅能让学生灵活运用之前学到的实验知识,也能激发学生对困难问题的挑战和问题解决思路的培养。此外,教师在指导过程中应该以学生为项目的主要承担着,由学生自己独立完成,教师只作为指导者。
3结论。
大学物理实验教学的模式应该是灵活的、开放式的,而不是一成不变的传统教育教学模式。应该以学生为主导地位,教师作为指导者应该以提高学生对实验的兴趣为主要目标。大学物理实验是学生在大学中最先接触的最基础的实验,它是让学生从之前的理论认知走向对物理本质的探索的重要的一条环节,也是学生在之后大学学期期间参与科技实验创新的基础,最重要的是为学生将来在科学领域继续探索基本物理学规律的必须的经历。因此,目前传统的大学物理实验教学模式是亟待改革和创新的问题。
作者:陈华俊汤永新单位:安徽理工大学理学院。
参考文献:。
[1]吴永均。大学物理实验课程教学的现状及其对策研究[d]。杭州师范大学,2011.
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇七
物理学研究的是物质世界最普遍最基本的规律,是一切自然科学的基础。物理学是一门实验科学,物理实验在物理学的发展中起着极其重要的作用,无论是物理理论的建立还是验证都有赖于物理实验。从经典物理到近现代物理,物理实验对物理学的发展起着前期引导和后期验证的作用,物理实验对物理学发展的重要性不言而喻。大学物理实验是高等学校理工科类专业学生的一门重要的公共基础课程。由于其覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基础实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。物理实验课程是大学生进校后接触到的第一门实践性课程,是培养学生实践能力的重要基础课,在培养能力、提高素质的教育功能方面,具有特殊的优势,是大学阶段实验素质的培养和实验技能训练的开端,也是后续各专业实验课的基础,其结果会影响后续实验课乃至今后工作的思维和作风。新疆地处祖国西北边陲,是一个多民族聚居区,新疆的高校承担着培养少数民族高素质人才的重任,如何提高少数民族的教育水平和少数民族大学生的质量是当前要解决的重要问题。由于各种原因,新疆有些地区教育欠发达,学生的基础较差,有些学生在中学期间未做过物理实验,新疆少数民族大学生绝大多数中小学是在用学生母语授课的学校学习,虽然开设汉语课,但学生基本上还是依赖母语进行学习和思维,这类学生的汉语水平还不是很好,进入大学后必须进行至少一年的汉语预科学习,本文谈到的民族班就是针对这些学生。我们的教材和上课都用汉语,如何上好民族学生的大学物理实验课,是当前值得研究的一个问题。
在民族班大学物理实验教学过程中,我们发现在学生中主要存在以下问题:第一,民族班学生中大部分学生的汉语水平还不是很好,对教材的理解有一定的困难,实验预习也达不到预期的目的。第二,学生物理基础知识和实验基本技能欠缺。相当一部分学生为了在高考中提高总分,将主要精力放在他们认为好学一点的文科类课程,对他们认为较难学的物理课程放任自流,基础知识掌握不好。有些学生在中学期间未做过物理实验,缺乏基本的实践动手能力的训练,不会操作一些基本的实验仪器。第三,不重视物理实验。学生在思想认识方面对物理实验没有充分重视,导致实验预习敷衍了事,部分同学做实验自己不动手,抄袭他人数据。第四,大部分学生在实验中缺乏主动性和独立性,对教师依赖性过强。在实验中遇到问题,不是认真分析,依靠自己解决问题,只会找老师解决。
具有系统的、正规的科学实验基本技能,是现代大学生的一项必不可少的科学素质。实验教学的目的是让学生学习实验测量方法、科学思维方法和科学的研究的基本方法。为了达到教学目的,针对以上民族班物理实验教学存在的主要问题,我们的做法和建议如下。
1.重视并上好实验的绪论课。通过绪论课,首先,要让学生认识到物理实验在物理学发展中的重要地位和对人类社会进步和发展过程中所起的重要作用,使学生从思想上真正重视物理实验及实验课;其次,要让学生了解误差种类及误差分析,阐述数据收集和数据处理方法,介绍物理实验的基本程序,对民族班学生可以讲得浅一点,主要让学生明白物理实验的基本程序,经过实验操作所得到数据应如何处理和进行误差分析,一份完整的实验报告包括的内容,在其后的实验中不断强化和深入。最后要向学生说明本课程的要求及实验室的规章制度,使学生从一开始就养成良好的实验习惯。
3.通过教师的实验示范教学培养学生的观察能力和动手操作能力。对民族班学生,在实验教学中,我们不能急于求成,根据实际情况,适当提高示范教学比重,提高学生观察示范实验能力。既然学生在中学期间没有得到实验和动手能力的培养和训练,在大学就先要补上这一课。刚开始进行的预备性实验、基础性实验中,教师起主导作用,即教师要领着学生做实验,实验内容、仪器使用、注意事项等要给学生讲明白,教师在做实验示范时,应力求做到认真细致,认真细致讲解、帮助、指导学生进行观察、实验操作,同时在讲解过程中多提“为什么”,引导学生思考,再告知“怎么办”以提高学生观察、思考和动手能力,要采用引导、启发和示范相结合的教学方法,通过这些实验,使学生掌握一些基本仪器设备的使用和操作,学会观察物理现象,记录实验数据,学习实验数据的正确处理方法,具备一定的实验能力。
4.对民族班学生,当经过示范性实验教学的训练后,学生已具备基本实验技能。在接下来的实验中,可采取边学边实验的教学组织形式,逐步培养学生独立实验的能力。即由学生自己理解领会实验教材内容,教师辅导学生做实验,不再示范。上课时老师对于一些基本的实验内容不再讲解,只对一些较难理解的实验做适当的讲解,并提醒学生仪器使用和实验操作中需要注意的事项,对学生的预习情况进行提问。学生在实验过程中可以互相讨论、交流、研究,发挥学生的主动性、积极性。在学生做实验的过程中教师要时刻注意,及时发现问题,引导学生对问题进行分析和处理,保证实验顺利进行。教师要大胆放手让学生自己去探索,让学生自己发现问题,对实验结果进行讨论,提出对实验的改进以及对产生的误差进行分析,最后将考虑到的问题和处理结果写进报告里。
5.通过设计性实验,培养民族班学生独立进行科学实验、解决问题的能力。当学生对仪器的调节和使用、如何选取较好的实验方法和主要的测量技术都有了较全面的掌握,再开设设计性实验,即给出实验项目以及实验室所能提供的仪器及材料,由学生自己运用所学的知识在查阅相关资料的基础上,设计出实验方案,然后学生与教师共同讨论研究并修改完善,确定出最佳的实验方案,最后由学生自己动手组装调试仪器,测量获取数据,完成实验,并写出合格的实验报告。通过设计性实验,进一步提高学生的实验能力,培养学生独立进行科学实验、解决问题的能力,开发学生的创造性思维能力,为以后的独立工作打下坚实的基础。
6.民族班的大学物理实验中,实验课教师要有认真、细致的工作态度,由于语言水平的限制,在汉族班一遍就能讲清楚的问题,在民族班可能需要重复几遍,这就要求实验教师做到不厌其烦,细心讲解、示范,耐心解答学生的疑问。实验进行中,教师要防止学生抄袭数据,鼓励学生通过自己的操作和努力完成实验,要让学生相信自己的实验结果,不要盲目相信别人的结果,珍惜获得的实验数据,不要随便更改实验数据或抄袭别人的实验数据。实验结果不好时,要帮助学生分析原因,鼓励学生和教师讨论问题。每堂课的前几分钟总结上次实验中出现的主要问题及学生在实验报告中存在的主要问题,避免学生重复同样的错误,不断强化学生处理实验数据和分析实验结果的能力。
7.建议理论课的教师最好能至少带一遍实验课。民族班学生对一些物理名词和用语不熟悉,对实验原理的理解有一定困难,而实验课上又不可能花费大量时间去讲原理。如果理论课教师在讲课过程中讲到与实验原理相关的知识时,能结合实验要求去讲解,只需多讲几分钟,其对民族班学生对实验原理的理解将达到事半功倍的效果。这就要求上《大学物理》理论课的教师对大学物理实验要了解并熟悉,使学生通过理论课上的讲解理解并掌握实验原理,而通过物理实验,学生又能获得学习物理知识的感性材料,加深对物理概念和规律形成过程的理解。总之,在民族班大学物理实验教学中,努力做好教与学各环节工作,争取在教学过程中实现低起点,高目标,在教与学中不断探索和实践,不断提高实验教学水平,切实提高民族班大学物理实验教学质量,提高民族学生的实验能力和实践能力,最终达到对学生实验综合素质和创新能力的极大提高。
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇八
大学物理是一门以实验为基础的学科,大学物理实验和大学物理理论占有同等重要地位,它们既有着深刻的内在联系,又有着各自的任务和作用。大学物理实验在培养学生分析问题和解决问题的能力及激发学生科学创新意识方面有着其它学科不可替代的作用。大学物理实验不但把物理理论知识用到实验上,而且更好地解释生活中的物理现象并加以科学验证。通过大学物理实验能培养学生达到以下几点科学实验能力及实验目的:
4.通过实验能使学生以独立或合作的方式设计一些基础性实验,从而培养他们独立思考问题,合作完成工作的意识。
实验课又不同于理论课程,有它自身的独特性,因此,在实验前必须做好以下几点工作。
(一)实验理论知识的学习。实验前对实验理论知识的学习是做好实验的前提条件。实验理论知识的学习主要是指在实验前要对实验目的、实验原理的熟练掌握,清楚地知道实验的要达到的任务及其所采用的方法,在实验时才能游刃有余地解决实验中所遇到的问题,才能保障实验的顺利完成。
(二)实验设备的准备及调试。在懂得了实验目的及原理的基础上,才知道实验所需要哪些实验设备,及其仪器参数的要求。不但要对所做实验设备准备齐全,而且仪器的摆放也要符合实验要求,并且要对实验仪器按照实验要求进行调试。若中间任何一个环节出现错误都可能影响实验效果,甚至导致实验失败,所以,实验前设备的准备及仪器的调试是做好实验的基本条件。
三、做好我国大学物理实验中的具体工作。
(一)实验仪器的规范使用。不同的仪器设备有不同的使用方法及其操作步骤,一定要按照仪器说明书来正确操作使用。要轻拿轻放,要确保仪器设备在安全有效的参数范围内使用。不然,给实验结果会造成较大误差,甚至导致实验的失败。
(二)实验步骤的合理安排。根据实验原理及实验内容来合理安排实验步骤是高效完成实验的关键。对于实验步骤要熟悉掌握,给够给出一个合理的分工安排体系。大学物理实验一般都是小组实验,先测哪些量,测几组数据,谁来测等的分工安排一定要合理明确,才能在规定的时间内顺利完成。
(三)实验中突发事件的处理。实验课不同于理论课,大学物理实验中的很多力学、电磁学、近代物理等实验都会用到高压电,电压可达到380伏甚至会更高,一定要保证学生和实验师的人身安全;也要保障实验室的财产安全。实验中要做好一切安全应急措施,确保万无一失,是做好实验的基本保障。
四、做好我国大学物理试验后的工作。
当试验完成后并非一切都结束了,实验后的收尾工作也显得十分重要,这样更有利于下次实验及仪器设备寿命的延长使用。
(一)试验后的检查。试验后的检查主要是指数据是否记漏、设备是否完好、配件是否丢失、开关是否关闭、电源是否切断等事项的检查,以确保下组人员能够继续做实验。
(二)试验后的仪器保养及卫生。由于实验室所使用的是精度较高的仪器设备,不同于其它上教室课时使用的桌椅,对实验室仪器的保养及实验室内的卫生也有着很高的要求。实验完毕后注意仪器的保养:该擦洗的要擦洗,该涂润滑油的涂;地面该扫的扫,该拖的拖。有些仪器怕强光照射,窗帘该拉的要拉上,好的保养及卫生更有利于延长仪器的使用寿命。
(三)总结及反思。试验完成后除了按时上交实验报告外,还要及时总结和反思。总结在此次实验中遇到哪些问题,采用什么办法又是怎样处理的;与其它实验有何异同;有何收获,有何启发;实验过程中的步骤、选用法方、仪器调整等是否有改进的地方。总结和反思是为了能够更快更好更有效地做好下次实验。总之,物理上的任何一个伟大的成就都离不开实验,做好大学物理实验不是一件简单的事情。既要做好实验前的相关准备工作,又要做好实验中的具体事项,还要注意试验后的卫生等工作,才有可能更好地做好大学物理实验。
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇九
《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:“要把育人为本作为教育工作的根本要求,把促进学生成长成才作为学校一切工作的落脚点和出发点,尊重教育规律和学生身心发展规律,为每个学生提供适合的教育”,基于此我们依据招生类别、专业设置特点、学生认识水平和学习能力等实际情况,提出了对大学物理实施分层次教学的构想,并对级学生进行了实践。
3.1教学主体分层次原则。
不同招生类别的学生在物理基础、学习能力、接受能力、学习积极性等方面均存在差异。为此,我们首先将全体学生进行了第一次划分,一本和二本学生划为第一类别,二本c学生划为第二类别,民族预科生划为第三类别。其次,我们按照专业相近的原则进行了第二次划分,我校大学物理课程按不同专业已经分为《大学物理a》、《大学物理b》和《大学物理c》三个类别,在此基础上,我们尽可能将相近专业的学生排到同一授课班级,比如电子与通信、软件与网络、生物与制药等。相近专业对物理知识的需求比较接近,这样有利于授课教师在保证物理学知识完整体系的基础上能兼顾到专业特色,针对不同的专业,教学侧重点可以有所不同,充分体现以人为本,因材施教的原则。
3.2授课教师的选派。
各个教师的学术水平、知识结构、授课特点、授课质量以及讲授方法等各有不同。理工科一本、二本学生素质较好,一般选派学术水平较高、授课质量较高、教学经验丰富、讲课节奏稍快的教师,除了在内容方面有所拓宽和加深以外,还可以将物理学的教学内容与高新技术、科学前沿适度联系起来,有助于学生开阔眼界与思维。二本c学生基础知识较差,我们选派的教师往往教学经验丰富、耐心细致、认真负责、善于运用启发式教学、善于与学生联系和沟通,这样的教师可以充分调动学生的积极性和主动性,有利于基础较差学生的思维启迪、智力开发和潜能挖掘。文科类学生我们选派知识面较宽、教学水平较高、在科学史和物理学史方面有所研究的教师,可以进一步拓展学生的知识面,激发他们的学习兴趣。民族预科班的学生我们一般选派蒙古族教师,他们可以和学生有良好的沟通,从而拉近与学生之间的距离,有利于教学过程的组织以及对学生的管理。
3.3教学大纲的制定。
教学大纲的制定对规范教学内容、保证课程的基本教学质量以及进行教学质量检查和评估等方面起到了积极的指导作用。我们经过充分调研,全面了解了学生的'知识基础和专业培养目标,然后指定相关教师制定了不同层次学生的教学目标、教学要求、教学内容、教学进度和教学方法。(1)对理工科一本和二本学生,参照全国高等院校大学物理教学大纲的标准,需达到教学大纲所规定的全部要求,基础内容以理论教学为主,另外根据学生所学专业进行知识拓展,并且适当引入物理学前沿与高新技术,尽可能满足这部分学生对知识的需求。(2)二本c学生基础很差,在制定培养目标时必须降低标准,要求能基本完成教学大纲所规定的教学任务,达到教学大纲所规定的大部分要求,基本满足后续课程学习的需要即可,教学过程中需适当加强课堂练习。(3)民族预科生要求能完成大学物理教学大纲所规定的全部教学任务,基本达到教学大纲所规定的要求,在教学过程中适当减少难度较大的理论推导,以实际应用为主。(4)文科类学生主要从人文和历史的角度出发,要求他们对物理基本概念、基本原理、基本定理能够基本理解,同时了解这些物理知识的实际应用以及对社会变革产生的重大作用。
3.4课后作业的分层。
课后作业是检查学生知识掌握程度的有效途径,不同层次的学生由于基础知识和接受能力不同,对课堂教学内容的掌握及应用差异很大,所以我们对学生的课后作业也进行了有针对性的设计。我们大学物理课程组依据教学大纲和教学目标自编了与授课内容相配套的习题册。每一章对应一份习题,每份习题都包括选择题、填空题和计算题三种题型。对理工科一本和二本的学生,基础部分约占70%左右,提高部分约占20%左右,综合应用部分约占10%左右;对二本c及民族预科班学生,基础部分约占90%左右,提高部分约占10%左右;对文科类学生,没有复杂的推理和计算,以基本内容的理解为主。课后作业分层次布置充分考虑到学生的个体差异,使得每个层次的学生经过努力都能达到要求,既具有一定的挑战性又不觉得太困难,可以充分调动学生学习的积极性与主动性。3.5考核评定办法考试改革也是教学改革的重要组成部分,是衡量和检验教学质量和教学水平的主要手段。我们打破了过去采用同一标准、同一试卷进行考核的传统做法,首先加强了对学生学习过程的评价,教师在教学过程中对学生的学习态度、课堂表现、课堂提问、作业成绩等进行评分,称为平时成绩,并按照一定的比例纳入到学生的综合考评中去,尤其对二本c学生平时成绩的比例更大一些,这样可以有效地把他们留在课堂上,避免学生逃课、旷课现象的发生;其次对不同层次的学生,按照不同教学要求实行不同标准、不同内容的试卷进行考核,优等生主要考察他们对物理基本内容、基本原理的掌握及应用,而差生着重考察他们对基础理论知识的理解,所以试卷题型的分配比例也有所不同。
4结论。
分层次教学法的实施,使各层次的学生都能各得其所、学有所获,都能体验到学习的乐趣,体验到进步的喜悦,从而增强了学习的积极性和主动性,真正实现了因材施教的原则;分层次教学的实践,消除了以往考试成绩两极分化的现象,提高了学生的及格率;分层次教学更具有针对性,教师在备课时能够针对本层次学生的特点,做好充分的准备,教学过程目标明确,教学效果会大大提升;分层次教学的实施对教师提出了更高的要求,授课教师必须研究针对本层次学生的教学方法、教学手段,激发教师进行教学研究的热情;分层次教学促使教师更加主动地去学习和掌握新的知识和其他相关学科知识,有助于教师能力的全面提升,从而更好地服务于教学。
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大学物理创新实验论文(专业12篇)篇十
在阅读《人民教育》时,有一篇文章《个性化学习中的时间管理“密码”》中阐述了一个观点,教师对于学生学习时间的配置具有举足轻重的地位,教师“统”得多一点,学生“自由”少一点;教师“放”得开点,学生“自觉”多一份。这与我的教学观念产生了共鸣。在物理教学中如何让学生主动自觉的学习,是我一直在探索的问题。我们都知道,物理是一门以实验和观察为基础的学科,所以,实验教学的创新不但能激发学生学习物理的兴趣,也是提高物理教学效率的突破口。
2.当激活已有知识并作为新知识的基础时,才能够促进学习;
3.当新知识展示给学习者时,才能够促进学习;
4.当学习者应用新知识时,才能够促进学习;
5.当新知识与学习者的生活融于一体时,才能够促进学习。”所以在实验教学中让学生介入发现问题,解决问题,利用已有的知识经验,研讨实验方案、亲自动手实验,展示实验成果来促进学生的学习。例如,在学习“滑动摩擦力的影响因素”时,利用学生的手和桌面,让学生通过“亲身经历”感受摩擦力,每个学生都会主动参与实验的设计。实验设计方法:
1.一只手握紧拳头,立放在桌面上,另一只手轻轻地压在拳头上,在光滑的桌面上滑动。
2.用较大的力压在拳头上,让拳头在桌面上滑动。
3.谈两次操作的感受。学生会发现用较大的压力,拳头滑动起来费劲,这说明了力的大小不同,摩擦力不同,但凭感觉还不可靠,怎么才能知道力到底变化了多少呢?让学生自主选择实验器材完成实验。有选用摩擦计、笔盒、物理课本、纸盒等等。一节课下来学生们都参与其中,不但分析讨论出了实验结论。而且通过实验现象的展示,交流实验出现的问题,比如有的学生发现弹簧测力计是运动的不便于读数,于是有的同学建议将弹簧测力计固定,慢慢拉着长木条运动来改进实验,这样的实验探究不但能激发学生的学习欲望,也促进了学生自主学习。
在物理实验教学中,大部分以课堂演示实验为主。这种方式只能起到吸引学生眼球的作用,不能调动学生的思维,让学生真正地参与到实验中。在实际教学中,我会给学生留一项前置性作业,在学习新课前,学生都会自主学习。在预习的过程中要求学生,只要遇到实验,要利用手边的器材设计实验,完成实验,改进实验,然后选取效果明显的创新实验在课堂中进行演示。学生学习物理的兴趣高涨,实验也成为了学生学习物理的伙伴。例如,在预习浮力时,学生把自己的学习用品投入水中,观察现象,有的同学为了让同学体验物体放入水中会受到力的作用,设计了乒乓球连接小石块放入水中,有的学生把下沉的物体直接用手托着放入水中,畅谈手对石头的力变小,引出石头受到水对石头施了一个向上的力。通过学生亲身体验,实验效果特别明显。各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,通过实验,学生获得的物理知识就更加深刻、牢固。
在实验教学中要给学生提供更多的思维机会和广阔的`思维空间,逐渐培养学生从全方位推测、假设和构思中“探索”答案以解决问题的思维方式。近几年的吉林省中考试题中,无论是形式上还是内容上,都注重考查学生的实验能力,注重考查知识的形成过程与研究方法,实验也不仅仅局限于现行初中物理教材中所安排的二十个学生实验、演示实验和课外小实验,而是提倡考生利用身边随手可得的现有材料进行实验探究活动和各种物理小实验,从而在实验探究过程中体验科学过程,领悟研究方法,学会科学思维。图6是吉林省物理中考试题12,看到这幅图你会想到这幅图的雏形,图6,4-1出现在物理课本第六章第四节密度与社会生活中。由于热空气上升使纸风车转动起来。图6是一种简易的实验装置。将它放在无风且光线充足的地方,黑色塑料瓶在阳光的照射下,瓶中的空气受热膨胀,变小而上升,从瓶口冲出推动纸风轮转动。该装置将太阳能转化为能。总之,学生的潜能是无限的,只要我们肯放手让学生去探索,他们就会由原来的被动听转变为主动学。通过实验教学创新,构建以学习者为主体,以学生自主活动为基础的新型教学方式,教学活动由教师“教”向学生“学”的转变,学生学习活动由“学会”向“会学”“乐学”转变,让学生真正成为学习的主人。
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇十一
目前,我们学校学生的大学物理实验成绩评定分为三部分:预习成绩+操作成绩+报告成绩。其中预习成绩我们一般是针对学生写的预习报告的情况打分,实际上大多数学生仅是将教材上的内容大抄一番,并没有对实验进行必要的预习,仅仅想通过课堂上的提问检查是解决不了问题的。进一步完善物理实验的教学评价体系是非常必要的。正确的教学评价是实施新课程改革的关键。它对教师的教学历程、学生的学习过程具有非常重要的指导和导向作用。对于不同的实验类型,教师可以采用不同的教学评价方式,关键看学生通过物理实验课程的学习能否提高动手能力、培养科学创新精神。传统的实验报告是千篇一律的格式,学生往往按照教师的要求计算结果并进行一定的分析,实验结论和小结也仅仅是将教材中的内容重新复述一遍,这样不利于学生科研论文的写作能力。对于研究开放性实验,教师可以鼓励学生撰写科研论文式的实验报告,自己收集查阅相关资料,设计实验步骤,写出报告。
大学物理实验课程教学改革和学生创新能力的培养是一项艰巨长期的工程,需要我们不断更新教育观念,丰富多层次的教学体系,改进教学方法,能够客观公正的进行教学评价,才能使物理实验课程成为培养学生思维能力和创新能力培养上成为一个较好的平台,成为更有利于创新能力培养的实验教学环境。
大学物理创新实验论文(专业12篇)篇十二
大学物理实验教学的本质特征就是引导学员积极参与有结构的经验学习[2,3]。一方面是体现以学员为中心,让学员掌握一定的操作技能,熟悉常用的科学探索方法,加强理论知识的理解力,揭示各种现象的变化过程以及对这种变化过程的描绘和预测,在实验室把前人的经验通过仪器操作重现出来;另一方面以这些经验为指导对新问题进行探索,培养学员的创新思维和创新能力。因此,大学物理实验自主开放式教学应立足于“以学员为主体、教员为主导”,从人才培养体系的整体出发,激发学习兴趣,调动学员的积极性和主动性,学员作为课堂教学的主人,让学员主动融入教学活动的全过程,体会提出问题、解决问题、创造新事物的认知过程,培养学员的应用能力和创新能力,发展学员的创造性思维。从教员的角度来看,对学员在选题和进度上起主导作用,师生在针对学习目标的形成性评价中构成搭档关系,教员作为资源的管理者、支配者、指导者、组织者和研究者,教员能将内容个性化并批判性的对待;从课程的角度来看,自主开放式课程产生于学员个人和(或)小组的兴趣,自主学习过程占主导,问题是开放的、现实的,信息只在解决现实问题需要时寻求,知识作为学员合作探究的工具;从学员的角色来看,学员在教学中的任务、活动基于小组的合作与分工,应用知识发现、研究和解决问题,学员处于主体地位,能富有个性的解释和批判知识,而不是被动的在接受式中上课听讲、消化知识、学员积累储存知识以备将来之用。由此可见,自主开放式教学具有三个显著特点:(1)学习的环境宽松、民主。自主探究式教学中,学员可以自由自在地探索问题,大胆猜想、自由讨论,发表不同的观点。(2)课堂学习以自主探究为主。教学过程中,学员独立思考、合作讨论,知识由学员自己发现,困难由学员自己克服,能力由学员自己在自主探索中提升。(3)课堂上信息交流以多向交流为主。课堂教学中,信息交流的渠道是多向的:小组内组员之间的交流;集体讨论时全体学员之间的交流;实验过程中师生之间的交流等等。
自主开放式教学理念是根据大学物理实验教学的实践总结出来的,也是由大学物理实验教学的特点决定的。然而,如何使教材编写有意识地适应自主开放式教学,则需要认真思考。
正视实验教材编写中的矛盾。
目前的实验教材一般按照实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容和步骤、数据处理的顺序进行编写,特点是教材理论叙述简明扼要、具有整体逻辑性和个体分立性、指导性。在教材结构上分为四大块,即理论知识结构、仪器知识结构、实验方法结构、实验数据处理方法结构[4]。教材对各个结构都有很详细的介绍,体现了知识结构的全面与简洁、目的原理的明确与清晰、方法步骤的详尽与可行,循序渐进的思路。然而,当前的实验教材与自主开放式教学尚有一些不适应的地方:(1)建材体系不合理,力、热、电、光、近代物理分工过细,内容重复,综合性实验、设计性实验、研究性实验不足。(2)缺乏启发式、探究式引导,在论述实验原理和实验方法时虽然采用循序渐进清晰讲解的方法,但只是传输知识,学员在预习实验时只能被动地接受知识,缺少自主组织知识的开放体系。导致学员只要按照书中的步骤按部就班,基本无需做深入的思考就能完成实验,但学员对每一步实验操作的物理意义很少去领会,因此很难达到课程培养的能力、素质目标要求。(3)实验涉及到的目的、原理、方法、步骤等表述冗长,重点不够突出,学员在预习时容易产生厌烦情绪,看完即忘,不能有效预习,达不到预习的效果。学员很难通过阅读实验教材真正领会实验的设计思想,形成实验方案,因而达到举一反三的目的也比较困难。为此,调研了各类大学物理实验教材,在博采众长的基础上,根据自主开放式教学的要素重构教材结构体系,结合军校培养军事应用型人才的办学定位及长期的实验教学经验,编写一套基于自主开放式教学,注重培养学员思考与动手并举、举一反三与创新能力融合的实验教材。
实验教材的编写原则与基本构想。
尝试对实验教材的编写体系进行一些调整,在总体设计上,力求贯彻以学员为本的理念,注重基础性、实践性、探索性、开放性的有机统一,探索以循序渐进提出问题、引导学员找出解决问题的根本方法为目标,通过对实验内容的编排,诱导学员在步步思考中体会解决问题的具体技术问题,从而让学员领会每个实验的设计思想,促使学员经过深入的思考完成实验,在研究和探讨中形成自己的观点和独到见解,逐步培养他们的创新思维意识,提高创新能力。具体做法如下:(1)兼顾深度与广度。具有宽广的覆盖面和经典到前沿的纵深度,既有经典实验项目,又包含足够数量的其他实验项目,有利于开放性实验的开设和学员自主探索选题。给学员一个发展中的物理实验,将现代科技成果渗透到传统的经典物理实验中去,实现先进性与基础性的统一,激发学员的学习热情,缩短与现代科技的距离,注重现代信息技术在物理实验中的应用,充分发挥现代信息技术在物理实验中的应用。例如传感器技术、光谱技术、光纤技术、非线性电路中的混沌、超导磁效应等引入到大学物理实验,并注意军事应用价值。(2)建立实验的分层教学体系。依托基础实验,以“基本实验方法、实验技能、实验思想训练”为主,主要为基本量的测量、基本物理现象与规律的观察和分析、基本仪器的使用、基本测量方法和实验技能的训练,以及不确定度的计算与分析等[5,6],使学员通过基本操作与基础实验相结合,掌握技能。通过综合性、设计性、应用性实验[4-7],达到基础理论与基本技能的综合运用。压缩验证性实验,并尝试把一些传统的验证性实验如二极管的伏安特性、惠斯登电桥等改造为设计性或简单的研究性实验,增加ccd特性、光纤传感等综合性实验,加强应用性实验,如空气热机、光电传感器等。教员提出实验要求,学员独立设计实验的内容、实验方法和实验步骤,并独立完成整个实验过程。这些实验在学员掌握的理论知识基础上,以基本实验操作为主,大部分学员都可以进行。在此基础上,为部分有专长或爱好的学员开设研究性创新性实验,例如单摆混沌、阻尼共振特性、太阳能电池、磁悬浮等,进一步培养学员的综合分析问题、解决问题的能力,学员完成实验后,要提交一篇论文;学员为了能完成一篇质量较高的论文,往往多次重复实验、反复查资料、研究论文格式、推敲文字用词等,部分学员的论文达到了较高的水平,增加了学员对科学研究的兴趣。(3)突出第一任职需求,因材因专业施教。大学物理实验课是针对所有学员开设的一门公共课程,为了适应学员第一任职的需要,我们改变了不同专业学员开设相同实验项目的做法,根据不同的学科施以不同的教学内容和方法,因材因专业施教。例如通信指挥专业学员侧重电磁学,气象指挥专业开设粘滞系数测定、表面张力系数测定实验,工程指挥专业侧重力学等,充分体现自身的特色。
我们编写大学物理实验自主开放教学教材的理念是:从培养学员“自主学习能力”的基点出发,突破传统实验教材的体系,设计一个能循序渐进引导学员通过自主学习来解决问题,让学员通过思考掌握理论和技能,而不仅是按部就班完成实验。构建以基础性实验、综合性实验、设计和研究性实验为基础,从低到高、从基本到前沿、从接受知识型到培养综合能力型逐级提高的大学物理实验课程新体系,教材具有较宽的覆盖面和足够的实验项目,既体现科学的内涵、实验内容的更新,又要反映新技术、新方法、新设备等现代实验技术和手段,反映物理课程和体系改革以及实验教学改革和研究的成果;改变力、热、电、光、近代物理分工过细,内容重复,综合性实验、设计性实验、研究性实验不足的缺点;改变填鸭式的教学方法,对不同系科、专业进行不同内容的教学,因材、因专业施教;充分体现现代信息技术在物理实验中的应用,充分体现自身的特色。