大学物理实验教学论文范文

2023-11-26

大学物理实验教学论文范文第1篇

(西安石油大学,陕西 西安 710065)

摘要:將计算机仿真技术运用于大学物理实验教学是提高教学质量促进物理实验改革的重要举措。仿真实验完善了物理实验的教学过程、丰富了教学模式,是新形势下科技进步的产物。结合西安石油大学仿真实验的教学实践,总结分析了现阶段仿真实验的教学特点和教学现状以及运行过程中出现的问题。通过阐述仿真实验的积极意义和不足之处,说明其在实验教学中的辅助地位,并给出完善仿真实验的建议。

关键词:仿真试验;大学物理实验;教学实践

一、引言

物理学对于人们科学素质的培养有着重要的地位,其中物理实验教学做为一门基础实验课程肩负提高学生的综合素质、培养学生的实践能力与创新能力的工作,成为大学教育阶段人才培养必不可少的一部分[1]。传统物理实验教学由于受教学资源、教学时间等各种因素的限制,满足不了现阶段不断提高的教学要求。伴随着仿真技术的迅速发展,计算机仿真实验系统在物理实验教学中得到了广泛的应用。仿真实验系统是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其他相关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效应设备为工具创建的非实物形态的实验体系。在仿真实验中没有以实物形态存在的实验仪器,实验者通过对虚拟的软件进行操作得到类似于真实实验的实验结果,以这种方法去认知真实的世界[2],虚拟实验环境下进行的计算机仿真实验,让物理实验教学走出实验室,在最大可能节约实验室硬件资源的同時,克服了实验教学长期受到场地、课时等等条件的制约 [3,4],为大学物理实验开辟了开放性、设计性甚至研究性实验教学的新途径[5,6]。为了适应物理实验教学的发展,提高学生综合实验技能以及培养广大学生对物理实验课程的兴趣,西安石油大学于2013-2014学年第二学期开始将仿真实验纳入全校理工科物理实验课程教学大纲,形成了在传统物理实验的基础上结合开设仿真实验的综合教学模式,教学实践完善了物理实验教学方法和教学内容,提高了物理实验课程教学质量,仿真实验教学实践收到了良好的教学效果,在实践过程中出现的各种问题也值得我们思考和探索.

二、仿真实验的特点

仿真实验解决了实验室师资与学生规模失调的问题,仿真实验不受实验课时的限制,只要仿真实验服务器在运行,任何配有计算机设备和网络的地方学生都可以进行操作,延长了实验时间,具有可操作性强、重复性好的特点[7]。随着计算机软硬件及校园网的发展,大学物理仿真实验在开发技术和功能各方面都在不断提升,仿真实验软件利用组件的理念开发出物理仿真仪器库,使仿真实验实现了可自主设计实验方案,自主选择实验仪器,不仅满足了基础实验教学的开展,同时为设计性实验、研究型实验的开展提供了条件。仿真试验采用学生为主体、教师为主导的教学方法。学生根据不同测量结果的要求,可自拟实验方案,根据实验方案灵活选择实验仪器,激发学生实验兴趣的同时引导学生创新思维,创新能力的形成。仿真实验软件提供实验数据接口,能够得到实时实验状态,给出实验结果评判,实验灵活度高、针对性强,界面友好、实验指导信息丰富,实验提示栏在学生操作实验时,实时提示相关仪器的名称、功能、操作方法等信息,实验帮助文档融合了实验简介、实验原理、实验仪器、实验内容,实验指导。学生可在提供的实验提示信息及实验帮助文档的指导下顺利完成实验内容。

三、仿真实验教学现状

1.仿真实验教学内容。西安石油大学物理实验课程中要求学生在一学期的时间内除了完成实验室的八个必做实验项目外还需要在网上选作两项与本学期实验室实验内容不相同的仿真实验项目。仿真实验采用大学物理实验中心仿真实验室和远程服务器终端对学生开放的方法完成。依照逐步提升的层次化、模块化的教学体系,遵循基础性实验、综合性实验、设计性实验的发展顺序,依次对学生开放的仿真实验项目共计31项,界面主要包括:力学实验的5个项目、热学实验的3个项目、光学实验的6个项目、电学实验的10个项目、电磁学实验的3个项目、近代物理实验的4个项目。

2.仿真实验教学过程中出现的问题。首先是服务器稳定性的问题,西安石油大学物理仿真实验开设在大学一年级的第二学期,此阶段学生课程任务繁重,社团活动多,很多同学总是把两项仿真实验拖到最后的时间集中进行完成,造成仿真系统服务器经常瘫痪的现象,实验室就此现象升级服务器,并要求学生合理利用时间尽早完成仿真实验,不要出现学期末扎堆的现象,同时建议学生按照院系进行分时段登录操作,完善仿真实验系统的稳定性。

其次是软件的安全问题,部分学生反映在使用软件时出现登陆不了仿真系统大厅的现象,老师们和厂家沟通发现是人为更改了登陆密码,由于仿真系统使用的是同一个登陆用户名和密码,所以更改后出现原有密码失效的现象,后面经过对密码进行复位操作以及在数据库中新增一百个用户,暂时解决了登录失败的问题。为了维护软件的自身安全防止黑客的攻击,需要软件开发人员对软件进行不断修补和升级,维护正常的教学秩序,提高软件的安全性。

3.虚拟仿真实验教学平台建设。为进一步完善实验教学过程,提高实验教学水平,物理实验中心在原有的大学物理仿真实验基础上增添了物理实验预习评判系统和物理实验考试系统两项教学软件。物理实验预习评判系统是在大学物理仿真实验基础上,进一步加强虚拟实验的模型设计,建设在线实验预习环境。学生在课前通过预习系统操作仿真实验,了解实验原理、内容及实验仪器的操作方法,建立起对实验的直观认识和完成实验的思路。自动评判的预习成绩帮助学生及时了解学习效果,也有助于教师掌握学生预习情况,针对性的调整教学重点。

四、仿真实验教学展望

仿真实验以自身强大的功能特点在实验教学中得到了良好的教学效果,被越来越多的学科领域广泛应用,成为实验教学环节中必不可少的一部分。仿真实验带给实验教学最大的便利就是节约了实验仪器,灵活了实验时间、实验空间,给广大师生教学带来了实实在在的方便。但是仿真实验主要是对实验所需要的仪器和操作方法的模拟,不能充分体现真实的实验环境下的实验结果,大学物理实验课注重培养学生的动手能力,学习规范操作各种实验仪器以及应对实验过程中的实际突发问题。

在现阶段的仿真实验的建设实践中,应该注重将科研成果与教学相结合,将科学发展的成果融入到基础教学中来,我校物理实验中心实验教材中已经引入光纤光栅传感技术的部分研究成果,下一步在仿真实验项目中增加相应的研究型实验对于丰富和扩展学生的知识面,提高综合实验技能,加强学生的科学素质和创新意识的培养尤为重要。

参考文献:

[1]高宏,郭文阁,贾振安.“综合设计型物理实验”公选课的实践与体会[J].大学物理实验,2010,23(2):97-99.

[2]陈守川,杜金潮,沈剑峰.新编大学物理实验教程[M].第二版 杭州:浙江大学出版,2008:321.

[3]王晓蒲,霍煎青,杨旭.大学物理仿真实验和教学实践[J].物理实验,2001,21(1):28-29.

大学物理实验教学论文范文第2篇

摘要:传统初中物理教学中,因为长时间受到了应试教育的影响,教师对学生的物理学成绩十分关注,因此会一定程度上忽视学生的物理学习体验,导致学生难以将自己的注意力放到物理实验学习中,甚至很难自主进行物理实验学习,只能形式化地进行物理知识学习,这对于学生的物理学习与发展十分不利。基于此,为令学生真正学习好物理学知识,对教师来说,需就物理实验角度开展教学活动,以此帮助学生自主开展实验探究活动。本文重点分析了初中物理教学中,有关实验教学法的实际效用与措施。

关键词:实验教学法;初中物理教学;作用

一、将教材作为实验手段

初中物理教师在开展物理教学过程中,需依照教材内容进行实验课堂设计工作,密切联系实验大纲的重点内容开展讲解活动,切忌随意拓展超出初中教学大纲的范围,但是对于初中和高中的衔接之时,教师的讲解是十分必要的。初中学生刚开始学习物理知识之时,教师需利用循循善诱的方式,分阶段的对学生进行初中物理知识的教学。教师不可一开始就对学生提出严格的要求,这样往往会适得其反,甚至会导致学生产生严重的抵触心理,对物理教学的效率与质量产生严重不良影响。

举例说明,在进行力知识教学时,教师需明确对初中与高中有关力的学习的分寸,合理设计适宜初中生的物理实验课堂,由此也可促使学生明确掌握与理解教学大纲的相关知识,促使学生迅速完成教学的相关目标,提升教学的整体效率水平。基于此,在开展初中物理的实验教学活动中,需依照教学大纲要求的知识开展教学活动,由浅入深将学生物理实验素养逐渐培养起来,帮助学生物理实验创造良好基础,促使学生在之后的物理生涯中获得更多专业知识成果。依照初中教学大纲的物理实验教学,促使学生轻松掌握更多的初中物理实验知识,继而令初中物理实验教学效率得到全面提升。

二、开展引导式课堂教学活动

物理实验的教学活动重视对学生的实践,而非教师对学生的实验引导。因此,在初中物理实验教学活动中,需重视增强学生的自主学习,适当减少教师的主观性指导,令学生在物理教学过程中保持一种摸索式学习的态度,促使学生可以依据自己对实验的思考开展对应实验,明确实验中可能会遇到的各种问题困难,继而更好掌握物理实验相关知识。

举例说明,在电阻测量的相关实验教学中,教师需让学生自主学习教材上有关实验的内容,依照以往学习的知识,开展自我摸索式的学习。之后为学生分配实验需要的各种实验器械,令学生利用自己的方式测量电阻。摸索学习的过程中,教师需客观指导学生学习中遇到的各种问题,积极鼓励学生学习各种问题,令学生时刻保持对物理实验的强烈的求知欲望,继而促使学生的学习质量水平得到提升,继而促使物理实验的教学达到一种更高的水平。摸索式教学的价值是实现学生自主学习的强化,适当弱化教师的随堂指导,为初中物理实验教学的教学给予良好的教学策略。摸索式教学方式十分有助增强学生在物理教学中的主观能动性,推动初中物理教学活动顺畅开展下去。

三、完善实验器材检修,保证物理实验顺利进行

初中物理教学中,学校需将学生物理教学重视起来,合理设置专项物理器材购置资金,利用这一方式帮助学生创造优良物理实验室,聘请专业人才,将专业物理实验器材投入到物理实验教学中去。与此同时,学校需配备专业实验器材检查员,课后检查相关器材,令学生对自己的实验行为进行合理规范,避免出现私自破坏实验器材的问题,促使实验器材的实际使用年限得到最大限度提升,同时令学生更加珍惜这些实验器材,继而开展规范化的实验操作与物理实验学习活动。一方面,从学校角度提供强有力的实验器材,促使教师物理实验教学活动顺利进行。令所有学生都能开展实验操作,亲身感受实验现场与其中规律,持续提升学生物理实验学习效果与物理实验能力,推动学生物理学习的长远与可持续发展。另一方面,教师需将对学生的实验安全讲解工作重视起来,令学生对自己的实验操作进行客观规范,不可随便触碰实验相关物品,令学生在当今的教学器材的影响之下,将学生的实验兴趣和热情充分激发出来,充分掌握各种物理知识,提升学生物理核心素养与学习水准。

四、结合课后作业与实验

通过结合课后作业和实验,帮助学生有效巩固课堂上需要掌握的知识。课后作业是帮助学生巩固课堂知识的一种十分有效的方式,学生在课后学习的过程中,可对所学知识进行再回忆,发挥课堂知识作用解决遇到的问题,培养学生问题解决能力,这对学生来说意义重大。基于此,结合实验教学法和课后作业,课堂实验只是做一部分内容,其他的内容都需要自己完成,因此对自己不负责的内容学生也会感到比较陌生,基于此,教师可将学生不熟悉的内容设置为物理作业,令学生依照自己上课学习到的知识去完成,要求学生依照实验现场默写出来,因此促使学生加强对课堂实验知识与过程的印象。

结语

综上所述,实验教学法是一种十分先进和科学的教学模式,将其使用到初中物理教学的价值和应用也非常高,可有效激发学生学习兴趣与求知欲,将学生的合作意識充分培养起来。

参考文献

[1]孙建.实验教学法在初中物理教学中的作用与实践运用研究[J].中学课程辅导(教师通讯),2020(05):64.

[2]吴国成.实验教学法在初中物理教学中的作用[J].文理导航(中旬),2019(03):31+46.

大学物理实验教学论文范文第3篇

摘要 在分析建构主义学习理论的基础上,探讨基于建构主义学习理论的任务驱动教学模式在大学文科物理探索实验教学中的具体实施,旨在促进大学文科物理探索实验的发展。

关键词 建构主义;任务驱动;大学文科物理探索实验

为满足当今社会对复合型人才的需求,我国一些大学纷纷开展通识教育。通识教育以补差为特点,对理科学生进行人文社科知识素养教育,对文科学生则进行自然科学素养教育,目的在于提高学生的综合素质。物理学是一门以实验为基础的自然科学,开展大学文科物理探索实验不仅能有效改善文科学生数理基础薄弱、自然科学知识贫乏的现状,而且利于提高其动手能力,培养创新思维,符合社会对人才的要求。“任务驱动”是实施探究式教学模式的一种教学方法,尤其适用于学习操作类的知识和技能[1],将任务驱动教学模式应用于文科物理探索实验教学有利于教学的顺利进行。

1 任务驱动教学模式的理论依据

任务驱动教学模式是建构主义学习理论引导下的教学模式之一。建构主义学习理论认为,学习是获取知识的过程,学习者对知识的获取不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的。建构主义提倡教师指导下的以学习者为中心的学习,也就是说在教学中要体现“双主”的关系,即教师为主导,学生为主体。建构主义把“情境”“协作”“会话”“意义建构”作为学习环境中的4大要素。强调通过创设利于学习者意义建构的问题情境,使学习者在这种环境中利用必要的学习资料与其他学习者共同分析探讨、交流合作,从而提出问题、解决问题,实现意义建构的最终目标。

2 任务驱动教学模式的构建

任务驱动教学模式是指教师把教学内容设计成一个或多个具体的任务,学生根据问题的难易程度,以个人或小组合作形式完成具体任务,最终掌握教学内容,达到教学目标的一种教学方法[2]。该模式很好地体现了建构主义所强调的“情境”“协作”“会话”“意义建构”4大要素。其实施过程因教学内容和学习者特征的不同而有所差异,一般可分为以下几个步骤。

2.1 设计任务设计任务是该模式的关键。教师要从学生的实际出发设计任务,任务的提出遵循以下原则。1)情境性。根据学生的认知水平、兴趣爱好设置贴近学生学习和生活的任务。2)可操作性。任务的设计应该符合学生“最近发展区”规律,易于让学生调动原有的智力背景来建构新的知识体系。3)灵活性。完成任务的方式可以多种多样,充分发掘学生的发散性思维,留给学生发挥、创造的余地。

2.2 分析任务学生接受了所呈现的任务后,仔细分析完成任务需要做的事情,可能遇到的问题,即将教师所呈现的任务进一步明确化、具体化。

2.3 完成任务完成任务是该模式的核心。在任务完成过程中,教师提供一种“暗箱式”指导,引导学生思考,培养学生解决问题的能力,从而体现建构主义所强调的以学习者为中心,教师为主导,学生为主体的教学思想。

2.4 评价结果评价是对学生完成任务情况的及时反馈,主要是生生之间以及师生之间的交流,在交流的过程中互相启发,取长补短,对知识产生新的认识。教师的评价应以鼓励为主,增强学生进一步学习的动力。

2.5 引申任务评价完成后,教师要启发学生对任务解决方案进行归纳总结,分析比较不同解决方案的差异,以达到举一反三、触类旁通之效,实现知识的系统化,完成意义建构。

3 具体实施

任务驱动教学模式以“任务”为主线,在整个教学过程中要体现“学生主体、教师主导”,“创设情境、激发兴趣”,“协作会话、促进建构”的建构主义教学思想。笔者以电学实验部分的“避雷针”实验项目为例,说明任务驱动教学模式在教学中的具体实施。

3.1 创设情境,提出任务建构主义强调“情境”的创设,良好的教学情境有助于学生产生积极的情感,激发求知欲,使学生在“乐”学中掌握知识,培养能力[3]。创设“问题情境”也即提出“任务”,就是在学习内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,把学生引入一种与问题有关的情境的过程[3]。任务的设计必须充分考虑学习者的原有知识基础和技能,要贴近生活,有一定的灵活性。

例如在“避雷针”这个实验项目中,可以设计以下几个任务:1)雷雨天气在比较平坦空旷的地方行走安全吗?为什么?2)天空形成的闪电为什么都呈竖直状态而非横向?3)导体表面电荷的分布与导体的形状有关系吗?4)本实验中同时给等高的尖端导体与球形导体通电,哪个会先放电?5)你认为避雷“针”表面做成圆弧状好还是尖端好?为什么?6)摩天大楼顶部小小的避雷针是如何保护建筑物免遭雷击的?任务从生活常识引出,激起学生探索的兴趣,然后逐步深入,让学生带着一个个的问题进行学习。

3.2 分析任务,发现问题学生接受所呈现的任务后展开讨论,分析完成任务需要首先掌握的知识点,存在哪些问题,如何解决这些问题。此处提出的新问题实质就是将教师设计的任务进一步细化。例如学生在分析第3个问题时会产生这样的疑问:电荷在导体中是怎样分布的?学生提出问题后有效利用掌握的资料与小组成员协商讨论,解决问题。这里谈到的提出问题、解决问题,都是学生在分析任务的过程中遇到的初步问题,这些问题的解决在一定程度上为顺利完成任务扫除障碍。但在有限的课堂时间内,学生不可能通过分析任务发现所有问题,对于任务中存在的其他问题,有待学生在完成任务的过程中提出并解决。

3.3 协作学习,完成任务完成任务的过程是学生动手实践的过程,并在亲自操作中发现新的问题。例如在这个实验中,学生发现等高情况下尖端导体先放电,进而产生疑问:如若高度不同,又会产生怎样的结果?带着问题动手操作,经过实验验证,使学生进一步加强电荷在导体表面的分布与导体形状有关,导体尖端电荷积聚较多的意义建构。需要强调的是,在完成任务的过程中,教师要时刻注意观察每个小组的学习情况,引导学生积极协商、会话,对于学生协作讨论仍无法解决的问题给予一定的帮助。这种帮助不是答案的直接陈述,而是引导学生积极思考,发挥小组的集体力量解决问题。

3.4 及时评价,引申任务评价可以在小组成员之间以及学习者与教师之间进行。学生完成任务之后,先进行组内互评,小组成员之间就各自对探索内容的最终认识以及完成任务过程中的一些想法与感受进行交流,取长补短,使自己解决问题的思路更为开阔。然后选出代表将小组探索的最终结果讲给教师。教师对学生的探索成果应尽量给予肯定,对存在的问题给予引导、纠错。在确认学生完成教学任务后,教师应启发学生进一步思考,分析实验原理在生活中的实际应用,整理在完成任务过程中的感受,思考问题解决方法对自己的专业研究的启示等,并以书面形式提交给教师批阅。

4 结束语

任务驱动教学模式在大学文科物理探索实验教学中的有效应用,有利于教师围绕教学目标展开教学,有利于培养文科生的逻辑思维能力,有利于创新思维人才和复合型人才的培养。当然,这种目标的实现还需要教育者在现代教育观念的引导下,切实做好指导学生认真完成实验预习,精心选择实验项目,维护实验仪器等工作,从而促进大学文科物理探索实验的进一步发展,实现教育的最终目的——人的发展。

参考文献

[1]刘丽敏,李长江,刘晓来.大学文科物理教学探索[J].物理与工程,2004,14(1):59

[2]赵凯.对任务驱动教学模式的一点思考[J].计算机教育报,2003(21)

[3]何可抗.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社

大学物理实验教学论文范文第4篇

摘  要:随着我国教育改革的不断推进,大学物理实验教学改革也得到了进一步的完善。创新始终是国家发展的第一动力,以培养创新型人才为目的的大学物理实验改革对于培养优质人才,促进科学技术的发展有着很大的意义,但是,目前我国在这个方面还存在着很大的不足。本文正是以培养创新人才为出发点,从多个方面对大学物理实验改革进行分析,旨在帮助学校更好的推进教学改革工作。

关键词:创新人才培养;大学物理实验;教学改革

大学物理这门课程在我们大学的学习生涯里占据着十分重要的位置,对于大多数学生来说,它是一门比较复杂的学科,学习起来具有一定的难度,尤其是大学物理的实验内容。大学物理实验中独特的学习模式对我们大学生综合能力的培养有着很大的帮助,能够帮助我们巩固原有的知识,加深记忆,同时还能够提高我们思考问题的逻辑思维能力,对学生的全面发展有着很大的意义,由此可见其重要性。以创新人才培养为根本目的的教学改革更有助于发挥大学物理实验的现实作用。

1、当前物理实验模式存在的不足

1.1忽略学生的动手能力

对于我们目前的物理实验现状而言,大多数老师们在开展课程的时候会忽略掉物理实验对学生们动手能力方面的培养,他们一般倾向于自己对物理实验的内容进行演示,再让学生们对其中容易的部分进行操作,这样很大程度上阻碍了学生参与实验的积极性,十分不利于课程的进行。

1.2课程理论部分占据太多

实验课程重点是要进行具体的实验操作,理论知识为实验的进行提供基础,能够保证实验顺利安全的进行,但是,它毕竟不是实验课程的主题,老师们很容易在教学的过程中侧重于理论知识的讲解,这样会占用实验课堂的大部分时间,会压缩实验的操作时间,这样也十分不利于物理实验的进行。

1.3实验方式单一

当前,我们大学物理实验课堂中的实验操作大多数还是按照原来的实验方法进行,这些方法很可能在时代的发展过程中已经落伍,并不适合学生们的未来发展观念,单一的教学模式会阻碍实验操作的创新,同样也会影响学生们的创新思维,会弱化物理实验的作用。

2、物理实验改革的具体目标

2.1构建出新型的教学体系

在我国不断落实教育改革的同时,我们也对大学物理实验有了更高的要求,为了适应时代的发展,进一步改善当前的物理实验教学现状,我们首先要做到的就是构建一个新型的教学体系,一个更加适应学生的教学模式。根据物理实验的特殊性,改变传统模式下单一的实验方法和教学内容,发挥好教学体系在教育中的引导作用,这样可以进一步丰富实验课程的内容,吸引学生们的注意力,更好的调动学生学习物理实验的积极性,对学生们的全面发展有着很大的意义。

2.2使物理实验的内容得到更新,优化

大学物理物理实验的操作性决定了其具体的实验内容和实验步骤应该紧跟时代的脚步,落后的实验方法会禁锢学生们的思维方式,不仅不利于这门课程的进一步完善,而且还会影响学生们思考问题的方式。及时更新优化大学物理实验的内容可以在更新换代中提高学生们的学习效率,减少很多不必要的浪费,节约时间。

3、教学改革的具体措施

3.1提高老师们的综合实力

大学物理这门课程对于大部分学生来说,其内容都是全新的教学领域,因此,他们十分需要老师们精细讲解,才能够更好的掌握具体内容,同样,这也对老师们的专业水平有着很大的要求。为了能够更好的优化物理实验课程的内容,提高整体课堂的教学质量,学校应该增强整体的师资力量,重视物理实验方面的教学,提高老师们的综合实力的要求,采取竞争制度和课堂打分的方式,让老师们也能够意识到大学物理实验课堂的重要性,进而推进大学物理实验内容的改革。

3.2创新教学模式

时代在发展,我们的教学模式也应该进一步得到完善,这样才能共适应时代

发展的要求,实验课程的内容也应该随着时代的进步进行改革,原有的实验模式可能在发展中已经不符合现有的科学要求,一成不变会禁锢学生们的思想,不利于培养学生的综合能力,创新教学模式能够很大程度上減少因为实验内容的更替对学生们产生的影响,对课程的进行有很大的意义。

3.3优化实验设备

实验课程一般对操作的设备有着很高的要求,传统的设备在使用过程中也会不断老化,十分影响实验课程的开展。随着我国经济水平的不断提高,国家和学校也有更多的资金去提高实验设备的水平,优化实验设备对提高实验课堂的质量有着很大的帮助,它能够很大程度上节约课堂时间,减少那些比不要的失误,减少因为实验设备引起的误差,更容易使实验数据更加准确,实验现象更加明显。

4结束语

以培养人才为目的的大学实验课程改革是我们适应时代发展的具体表现,对学生综合能力的培养有很大的意义,十分有利于提高课堂的质量,为国家未来的发展提供创新型人才,很具有现实意义。因此,我们应该适应大学物理实验的改革,发挥好改革对人才的培养作用,为我们的发展提供更多人才,进而推动社会的进步。

参考文献

[1]  陈琳英.大学物理实验教学改革探讨[J].大学教育,2014(3):111

[2]  张曰理,吕平,欧阳红群,等.强化材料物理专业实验教学,培育新型创新人才[J].实验研究与探索,2013,29(8):241

[3]  南京大学物理实验教学中心.(实验室风采)南京大学物理实验教学中心[J].实验研究与探索,2013,32(12):封面Ⅲ

作者简介:黄娟,(1989年10月),女,江苏省盐城市人,上海电机学院、硕士、助理实验师、研究方向:纳米磁流体光学特性的研究。

大学物理实验教学论文范文第5篇

随着社会进步,人们对于教育的研究和投入也在不断提高,传统的教学模式在育人上其发挥了很重要的作用,但是时代的不同,教育的理念也变化很快,教育质量要提高,需要我们把传统的教学模式融入新的教学新技术。本文对仿真物理实验室的运用进行探究,它与高中物理教学完美的结合,创建一个新的教学模式。这种新的教学模式既可以表现出教师的才华,又可以发挥学生的主动性、创造性,培养学生的创新意识和能力。仿真物理实验室与计算机的结合,为教学开创了一片新的天地。

1“仿真物理实验室”的教学模式建立

仿真物理实验室的本质是一个软件,是基于网络和信息技术而开发的一款模拟实验软件。它能真实模拟出一些教学中无法做的实验,也可以模拟最简单的实验。仿真物理实验室包含很多模块,每个模块又可以独立的设置一些实验器材,设置独立的实验环境。教师可以为学生在实验环境中设置不同的组合,而且实验的环境也可以构建出真实的情况。学生在教师的指导下,可以随意的设置参数,通过对实验动画的对比,在结合数据以达到物理实验的教学目的。

仿真物理实验只是一个教学的平台,实验可以随时进行,不受实验条件的限制,比如实验中对真空的要求,现实实验室的条件不容易满足,但在仿真物理实验中就可模拟出这种效果。实验的条件满足了,得出的数据就会相对准确,缩短实验的时间,失误降到了最低。但是仿真物理实验室中也存在着一些弊端,本质上它只是一个软件,是种虚拟的模式,并没有在真实实验中的触感和体验。一些实验的动画表达只是表面上的,没有现实实验的真实感,比如在电子的偏转中,学生是通过动画的形式去理解,这对学生的知识掌握是有一定影响的。总体来说仿真实验室的使用对教学还有很大的促进作用的。

物理仿真实验的教学建立需要借助“仿真物理实验”在网络的环境中开展,实验教学的理论主要由基本的四个方面组成:一是依据实验的要求提出问题,二是要引导学生去大胆猜想,提出实验的假设条件;三是对学生的假设进行验证;四是结果和数据进行归纳和总结,找出规律。仿真物理实验室需要教师和学生在实践中,逐步建立对物理实验模式的建立。仿真实验教学的过程大致可划分为:学生观看存储在仿真实验中的动画,然后教师要建立情境提出疑问,组织学生对实验结果进行假设,依据实验的难易程度,教师要合理划分实验小组开始实验,学生在实验完成后要进行合理的推断,对实验的结论要准确分析,学生可以对参数的设置进行一些改变,实验创新,以此来验证结论的正确性,最后教师做总结,得出实验的结论。

2“仿真物理实验室”的教学运用实例

2.1提高物理教学水平

仿真物理实验的优点就是没有实物,只是借助里面课件来设计实验学生只要根据需求把实验需要的器材放入设置中。一个实验系统就能组合起来。学生只要操心物理实验的合理性,不用去考虑计算机是如何把它设置出来的。例如在探究“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,需要打开电路模块这一项,点击新建实验,根据实验要求去选取实验所要用到的器材。然后依据实验连接实验电路,然后就可以去开始实验。

在本实验中,首先要创设情境,提出问题,小电珠的伏案特性是如何变化的。设置一些假设然后进行实验。实验的目的就是为了把小电珠的伏安特性借助实验描绘出来,通过对曲线变化的规律的总结,分析得出结论。实验的原理:在纯电阻电路中,电压和电阻的关系是线性的,可是由于受到实际因素的影响,电压和电流的变化不是一条直线。实验过程:在选区里选出实验要用到的器材,然后拖入到实验区里;选择实验器材对上面的数据进行一个属性上的设置,额定电压设置为5 v,额定功率为1 W的小电珠。滑动变阻器的总电阻为20 Ω。设置学生电压为5 V,内阻设置为零,确保电源为理想电源;依据实验图纸把每个器材用电线连接起来,注意不要接错;连接完成后就可以点击开关,开关就会闭合。这时在两个表上就会显示读数,这就是需要测量和计算的电压和电流。把得出的数据放在坐标轴中,纵坐标为电流,横坐标为电压。借助鼠标去移动滑动变阻器,把每次得到的数据记录在坐标轴中,最后通过数据分析描绘出曲线。

在实验中我们可以很简单的去设置一些参数,如电流表的内接和外接,变阻器的阻值可以根据需要随意设置和变化,也可以很方便快捷地对滑动变阻器的限流和分流的接法、电源的类型进行模拟和讨论。这样的教学模式可以提升课堂教学的效率,优化课堂教育。

在仿真物理实验室中这款软件中,基本可以分为三个大的模块:运动及力学模块、电学模块、光学模块。每个模块中又分为很多小模块,基本包含了高中物理中所有的实验模型。学生可以利用里面大量的虚拟与元件,随意的组合运用,设置参数,搭建物理模型,收集数据;教师也可以利用它的编程功能做出吸引学生目光的优秀课件。

2.2锻炼学生自主探究能力

知识不是简单的通过教师传授给学生,需要构建一个良好地情境,依据方法才能实现的。仿真物理实验室作为一个简单上手的软件,学生可以自己去设计实验完成,提高独立意识,选取自己需要的元件,或是自己借助软件创造,而后建立模型设置情境。也可以通过教师的指导,把一些问题放到模拟中来,还原一下场景,经过自己独立的探究,对实验的把握也更加深刻,深化对物理知识的理解。

例如在学习透镜的成像时,学生可以设置:

情境问题一:透镜的位置和光屏之间的位置会引起像的变化。在仿真物理实验室中建立模型,设置透镜的焦距为30cm,把蜡烛、透镜和光屏按照顺序排好,使三者的中心在一条直线上。然后开始进行试验,移动光屏可以发现,透镜和光屏之间的位置变化确实会引起像的变化。

情景问题二:调节蜡烛与透镜之间的距离,让物距小于焦距的距离。在模型中进行操作,发现当蜡烛的位置小于焦距时,成像为一个正立、放大的虚像,成像发生了变化。

情境问题三:调节蜡烛与透镜之间的距离,让距物距大于焦距。在模型中操作,开始像是一个倒立放大的实像,但在物距的增大中,像在不断地缩小,在某个值成为一个倒立、等大的实像,此时测量距离得出物距等于焦距的两倍。在扩大物距,会发现像接着缩小。经过对数据的处理可以知道,物距为焦距两倍时,像为倒立等大的;物距大于两倍焦距时,像是倒立缩小的实像物距大于焦距而小于两倍焦距时,像是一个倒立、放大的实像

情境问题四:如果在透镜上遮挡一个物品,还会有像的出现吗?学生预测不会出现像。在模型中操作,让一个物体一点一点去遮挡透镜,会观察到,像会从亮到暗,到没有。

情境问题五:凸透镜换为凹透镜时,像的变化。在模型的操作中,在光屏上是看不到像的,凹透镜的像为虚像。

对单一模型的条件进行稍微修改就可以得出不同的实验结果所以学生自主建立模型,设计实验,寻找透镜的成像规律,这在潜移默化中提高了学生的自主探究能力,让学生对知识的掌握更加牢固,锻炼了学生的思维能力和创新能力。

仿真的物理实验室为师生提供了一个模拟真实的教学平台,让学生的学习兴趣越来越浓厚。仿真实验室的作用和内容还有很多,笔者只是列举一些例子来说明,更多的用法还是需要教师在教学中慢慢摸索,作为一款跟随时代的软件,还是会有不足的地方,适用的范围还不是很广,但在今后的发展中一定会得到补充。总体而言,它给教学带来的便利是不可替代的,避免了在真实实验中容易出现的误差,让学生的创造性思维有巨大的飞跃,全面提升学生的动手能力和构造力,激发学生对物理的热爱和学习。仿真实验室与传统的实验要有利结合起来,相辅相成,真正把握物理的根本主旨,为高中物理教学创造新的可能。

大学物理实验教学论文范文第6篇

物理学是一门以实验为基础的科学。物理学本身及相关应用科学的发展和创新无不与物理实验密切相关, 物理学中的任何创新成果都必须经过实验的检验。因此, 物理实验的教学在物理教学中占有重要的地位, 一方面可以使学生巩固所学理论知识, 加深对物理现象和物理规律的理解;另一方面又为培养学生动手解决实际问题的能力, 以及提高学生观察和分析问题的能力, 使学生受到必要的实验技能的训练, 为学生学习专业知识以及从事工程技术工作和科学研究工作打下良好的基础。大学物理实验教学应该以提高学生的科学素养为目的, 需要对科学创新的能力加以强调。

1 大学物理实验教学面临的问题

1.1 学生对大学物理实验课程认识不足

大学物理实验分别在我院信息工程学院和建工学院各本科专业开设。学生的专业背景不同, 对所做的物理实验兴趣也不同, 不少学生认为大学物理实验和自己所学专业相差太远, 学了也没有用, 故而对大学物理实验不感兴趣。不可否认, 目前在学生中实用主义想法较为突出, 对大学物理实验教学的认识存在着误区。

1.2 学生理论知识基础跟不上

现在的本科生, 受高考模式的影响, 相当一部分同学物理知识薄弱, 学生理论知识 (包括大学物理和高等数学) 基础跟不上, 在预习实验过程中感觉难度较大, 甚至有不少学生抱怨对于一些物理实验, 做完实验后仍就感觉是似懂非懂, 不知学了些什么。

1.3 学生对按步操作的实验方法感到枯燥乏味

在现实的物理实验教学中, 存在着诸如实验教学模式固定、教学内容陈旧、教学方法死板等问题, 且几乎所有的实验都是由教师安排实验内容, 准备好实验仪器, 讲解清楚实验原理, 拟订出实验步骤, 甚至还设计好记录数据所需的表格。而学生不动脑筋思考, 只要按照拟订好的实验步骤去做, 就能成功的测得数据, 完成实验。这种僵化的教学模式在很大成度上抑制了学生做实验的积极性和主动性, 难于激发学生学习的兴趣。

2 大学物理实验教学的思考

2.1 实行分年级教学

物理实验分为基础型实验、综合型实验、设计型实验、科学小实验等, 基础型物理实验不再是课堂教学的简单重复和验证, 也不再是把力、电、光、热、近代物理等独立学科的实验简单地串联起来, 而是从基础型物理实验逐级提高到设计型物理实验的能力, 每级实验都会完成不同的实验技能和科学思维水平, 逐步地与现代科学技术接轨。

基于不同年级的学生认知能力的不同, 基础型物理实验在大一开设, 考虑到新生的物理实验知识与实验技能不一致, 开设基础型物理实验起一个补齐的作用。综合型物理实验在大二开设, 设计型物理实验在大三开设, 科学小实验在大四开设。这样针对学生的认知能力和科学思维能力的不同实行分年级教学, 有利于全面提升物理实验教学的质量。

2.2 实施开放式的管理、创新性的实验教学

传统的实验教学模式为:教师指定方式方法, 演示实验过程, 学生进行模拟操作。这样虽然能培养学生规范操作, 但同时也局限了学生自己的思维和想法, 从而使学生感到物理实验枯燥呆板, 缺乏学习实验的激情。所以我们倡仪进行创新性的实验教学。在创新性的实验教学中首先我们应该实行开放式的管理, 充分利用现有的资源, 如实验室的全面开放。实验室开放不仅是时间、空间上的开放, 更重要的是教学内容、教学方法、教学手段的开放, 是观念意识上的开放。实验室中应引进现代化的教学手段和管理手段, 走出知识传授的目标取向, 树立以传播知识和培养能力并重的原则。而在创新性的教学中, “教”应向“学”全面开放, 将学习的主动权交给学生, 激发学生学习的主动性和积极性。在实验教学网络化和学生创新能力的培养等方面加大投入, 以加快开放实验教学的进程, 进一步提高物理实验教学的质量和教学效应, 让学生在有限的时间里获取更多的物理实验知识。总之, 通过开放式的管理及创新性的教学, 能全面的发展学生的主观能动性, 能全面培养学生的创新精神。

2.3 实行兴趣自由教学

基于学生个人兴趣的不同, 实验教学要尊重学生的个体条件, 要为学生学习科学的实验方法和实验技能营造一个较为宽松的环境, 让他们在时间、空间、实验内容和课题上都有较大的选择性和自由度。这样能充分调动学生学习的积极性和主动性, 让爱好物理实验的学生有发挥潜力的场所, 并获得结合运用所学知识设计实验的能力和口头答辩的能力。实行兴趣自由教学, 有利于全面调动学生学习的积极性和主动性, 提高学生的创新精神和创新能力。

3 启发学生独立思考, 还学生以实验主动权

3.1 将启发式教学方法运用于实验教学中, 调动学生的学习积极性

心理学研究表明, 在人的思维过程中, 问题情境占有着极其重要的地位, 思维过程是不断发现问题和解决问题的过程, 发现问题既是思维过程的起点, 更是思维的动力。因此, 在实验教学中教师应当努力创设恰当的问题情境, 通过问题来启发学生积极的思维活动, 以“问题”为主线来组织、调控课堂教学, 就能充分调动学生的学习积极性, 促进学生探究问题能力的提高, 发展学生的创新能力和独立地解决有关问题的能力。

3.2 将讨论式教学方法运用于实验教学中, 提高学生的故障排除能力

在实验教学中, 实验故障排除是非常重要的环节, 对于学生工程实践能力的培养至关重要。在实验过程中, 许多学生在实验出现故障、问题时, 总是寄希望于教师的帮助, 而缺乏独立思考的能力。这样就直接导致了学生自主学习和创新能力的缺失。为了使学生从一次实验的失败中, 分析总结实验故障排除的方法, 教师应采用灵活的教学方法提高学生分析和解决问题的能力。因此, 可以在个别学生出现问题时, 组织全体同学共同讨论具体解决方案, 这样, 既激发了学生的兴趣, 也拓宽了学生的思维, 还可以使学生留下深刻的印象。每位同学都会有不同的看法和做法教师可带领全体同学讨论并验证这些方法的可行性, 在此过程中, 教师要注重学生思维的引导, 在讨论过程中贯穿实验故障排除的方法、步骤, 最终通过全体同学的共同智慧来解决实际问题。通过讨论式教学, 让每一位同学都参与到故障排除这一环节中, 即使他们本身的实验没有出现问题, 也可以做实验故障的“小医生”, 帮其他同学“诊断”其“病原”, 并进行“诊治”。这样, 既活跃了课堂气氛, 增强了学生的学习自信心和兴趣, 又提高了学生的自主学习能力和创新意识, 真正达到了物理实验教学的目的。

4 实行实验报告的写作多样化

传统的实验报告有利于进行规范化书写, 但不利于学生科学论文写作能力的培养。我们可以让实验报告的写作多样化:对于基础型实验, 可以使用标准实验报告纸, 上面有分项目提纲, 使学生知道实验论文的大致框架, 逐步进入规范论文的写作;对于综合型实验, 要求学生把实验报告当作小论文来做, 要求写成论文式实验报告;对于设计型实验, 要求学生把报告当做科研立项报告来做, 写成立项申请书和结题报告式的实验报告。通过这个过程把实验结果与理论分析结合起来, 可以提高学生科学的逻辑推导能力和归纳总结的能力。

我们讨论对大学物理实验教学的思考, 目的就在于寻找到一种为时代发展所需要的教学方法, 以提高《大学物理实验》的教学质量, 培养社会所需要的人才, 更好地完成高等教育的使命。

5 结语

抓好《大学物理实验》的教学对培养称职的社会人才具有很重要的作用, 作为高等院校的物理实验教师, 我们应当积极探索, 为培养社会所需的优秀人才而努力。

摘要:针对目前大学物理实验教学中存在的问题, 提出了对大学物理实验教学的思考。介绍了相关实施方案。

关键词:物理实验,科学创新,开放式的管理,兴趣自由,问题

参考文献

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