物理实验范文第1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。
物理实验范文第2篇
摘 要 以物理学导论的教学为例，探讨导论课程在教学内容安排、教学方法选择以及教学组织形式等方面的问题，阐明物理学导论教学要想达到课程开设的目的，必须从“导”字入手，重在知识的趣味性、系统性和实用性，逐步引导学生走上物理科学之路。
关键词 物理学导论;通识课程;混合式课程
Guiding is Key to INTRODUCTION//GAO Shoubao， MENG Qingtian
Key words INTRODUCTION TO PHYSICS; general courses; blen-ded curriculum
0 引言
物理学导论是为高校物理专业新生开设的一门通识课程，主要介绍物理学的基本概念、基本理论和基本发展脉络，简要介绍物理学知识与科技前沿领域的联系。通过本课程的教学，一方面可以帮助学生了解物理学的基本知识，为进一步开展学习和研究奠定基础;另一方面是为帮助学生了解物理学在现代科技中的应用，培养他们对科学研究的兴趣，领悟科学研究中的思想和方法，提高分析和解决问题的能力，进而热爱科学并投身到物理科学的工作中。
考虑到目前全国基础物理教学形势，为适应大学物理教学需要，不少高校先后开设了物理学导论或类似课程，也有了一些值得借鉴的做法。比如，吉林大学物理学院一直重视物理学导论的教学工作，摸索出一套行之有效的教学方法，使学生对学习物理、从事物理科学充满信心，特别是张汉壮教授总结多年的教学经验后编写的《物理学导论》教材，被全国多所高校使用[1];长江大学物理与光电工程学院为新生开设的物理学概论也是一门导论性质的课程，该课程结合物理学史的介绍，帮助学生了解物理学的内容和方法，认识物理学的重要地位和应用前景，激发他们对物理的学习兴趣[2];东南大学在文科专业中开设的物理学概论课程，虽然与开设物理学导论的目的不完全相同，但其中的一些做法，比如重视和强化学科间的相互渗透、提高人才的自然科学素养等，都值得在物理学导论的教学中参考[3]。
由于所处的教育环境不同，国外高校历来重视在大学物理新生中开展物理学导论类似课程的教学。特别是既有理论也有实验的美国华盛顿大学物理学导论课程，无论是教学内容还是教学模式，都很有特色。该课程的实验项目内容紧扣理论教学环节并尽可能澄清课堂学习的一些问题。实验讲义以物理史实或以身边易于实践的自编故事为引子，切入原理并让学生继续展开实验。以物理系和网络上可寻的与实验相关的科技前沿发展背景为延伸，注重学生兴趣导向[4] 。美国塔夫茨大学罗纳德教授研究团队基于交互式教学的物理学导论课程改革也取得很好的效果，他们的研究表明，交互式教学法在班级授课的形式下，针对不同教学内容，对于中学与大学的所选样本都具有良好的适用性。特别是对于大学生，他们学习的主动性更强，教学效果更加显著[5]。可以这么说，为了搭建好中学物理和大学物理学习的桥梁，让更多的学生走上物理之路，物理学导论课程的开设已成为国外知名大学物理学教学的趋势[6-7] 。
通过以上介绍和分析可以发现，国内外在大学物理教学中非常重视对物理学知识的入门和引导，无论是以导论的形式，还是以概论的形式，“导”很重要。在这方面，笔者也深有体会。为了适应大学物理教学的新形势，最近几年，学校也在物理学各专业开设了物理学导论课程。教学实践表明，该课程的开设确实提高了学生学习物理的兴趣，增强了学生立志投身物理科学的信心。对于这种通识性质的课程，教学内容涉及多個学科部分，为了“导”好这门课，相关任课教师还是进行了一些探索和尝试，也摸索出一套引导学生走上物理之路的做法。本文将从教学内容的组织、教学方法的选择及教学过程的控制等几个方面，简要介绍物理学导论课程教学需要注意的一些问题，特别强调在教学中对“导”的理解和实施，供读者参考。
1 教学之导
物理学导论课程的开设旨在引导学生把握物理学的知识结构，提高他们学习物理的兴趣，进而走上物理科学之路。然而作为一门知识性和逻辑性较强的学科，物理学在高中阶段就被学生认为是一门较难的学科，选考学生相对较少。考上物理专业的大学生，虽然这方面的问题没有那么突出，但受到的影响也不容忽视，因此，在大一阶段开设导论课程就显得尤为重要。这里以这几年物理学导论课程的教学为例，介绍导论教学中的一些做法。
1.1 做好铺垫
物理知识具有其自身的逻辑性。这是物理教学的优势，但也给导论教学提出挑战。不像美国华盛顿大学等开设的物理学导论课程，既有各专业理论部分，也有相应的实验课程配套[4]，因而实际上是将其开设为一门综合课程。而如前所述，我国高校开设的物理学导论课程是一门通识课程，更加注重物理学的入门，强调对物理学重要性的认识，而不是全面系统地介绍物理学知识，因而在介绍相关物理学内容时做好铺垫尤为重要。
1.1.1 介绍物理学史，明史方能明智 与其他物理课程教学有所不同，物理学导论的教学有其特殊性，这种特殊性主要体现在相关物理知识群的导入上。特别是对于一些概念和规律难以深入理解的知识群，了解其发现（提出）和发展的过程，是激发学生学习兴趣、把握相关物理思想的关键。而结合不同的物理内容，适当介绍相关的物理事件以及为物理规律的发现作出贡献的物理学家的事迹，不失为吸引学生注意力，培养学生科学思维、科学态度及社会责任感的有效途径。
众所周知，相对论的教学是大学物理教学的难点之一。为了克服这个难点，在进行物理学导论教学时，就是借助物理学史来帮助学生理解爱因斯坦当时建立相对论的思想历程。人们认识运动物体是从认识参考系出发，逐渐形成相应的时空观的。为了描述物质及其运动，古希腊哲学家亚里士多德提出“以太”的概念，并为之后的诸多物理学家（包括牛顿）所推崇，然而迈克尔逊—莫雷实验的“零”结果实际上对“以太”概念予以否定，特别是使其失去了作为绝对参考系的特质。正是爱因斯坦通过对时间概念的重新分析，在两条基本假设的基础上，推导出物体的“动尺收缩”、时间的“动钟变慢”及同时的相对性等，才形成一套新的时空观，建立了狭义相对论[8]。
狭义相对论的建立过程告诉人们，一个强大理论的建立，并不是某一个物理学家的功劳，而是一代代物理学家共同努力的结果;不仅需要严格的逻辑推理，有时候还需要一定的挑战性思维和批判精神。对于刚步入大学校门的学生来说，这种导入方式对于培养他们的科学态度和创新精神显得那么重要！
需要指出的是，按照高师院校的要求，在大学二年级会开设物理学史选修课，因而对物理学史的讲解并不是物理学导论教学的中心任务，这里介绍物理学史的主要目的在于引导学生了解和认识物理规律的发现过程。
1.1.2 利用知识结构 开设物理学导论课程，教学内容是按照力学（包括理论力学及量子力学）、热学（包括热力学和统计物理学）、电磁学（包括电动力学）、光学、原子物理（包括分子物理及凝聚态物理）和相对论等的次序来安排的。显然由于学生的知识储备不足，一些内容的介绍会给学生的接受带来一定的难度。把握知识脉络、理解各个知识点在知识群中的相对地位，是进行导论教学的关键。为方便学生了解和把握物理规律的发现过程和物理本质，结合学生的认知规律和知识结构，从以下两个方面开展教学工作。
1）由易到难：以理论力学部分的教学为例。物理学导论一开始介绍的是力学部分的内容，相对来说，学生在中学阶段有了较为坚实的质点力学知识基础。在导论教学中充分利用这个基础，参照质点运动的规律来处理刚体的运动。比如在介绍刚体的定轴转动时，将其规律与质点的运动规律作类比（力/力矩，位移/角位移，速度/角速度，加速度/角加速度等），然后将刚体的运动分为质心的平动以及刚体绕质心的转动，前者利用质点运动规律来处理，后者则利用刚体的定轴转动来处理。其他比如分析力学中的虚功原理、哈密顿正则方程等，相关部分也采取了类似的教学方式。这种由易到难的类比教学方式，不仅减少了教学难度，也对学生将来系统学习理论力学树立了信心。
2）由浅入深：以量子力学的教学为例。大家知道，从薛定谔方程的建立到其用来处理微观体系的量子力学问题，波函数的概念贯穿教学始终。因而波函数概念的建立是引导学生认识量子力学的出发点，也是量子力学教学的立足点。区别于理论力学内容的引入方式，在物理学导论中对量子力学内容的介绍采用的是紧扣切入点、由浅入深的教学方式。首先从电子的狭缝衍射出发，通过对一个电子和多个电子衍射图纹的比较，给出微观粒子的波粒二象性，進而引出描述这种性质的波函数，并进一步介绍该波函数所满足的薛定谔方程。当然，薛定谔方程的求解不是的教学目的，在引入薛定谔方程后，可以简单介绍薛定谔方程的求解在实际中的应用，让学生了解量子力学所解决的主要问题。这样就达到了介绍量子力学基本知识、引导学生认识量子力学重要性的教学目的。
1.1.3 突出知识应用 物理学导论的主要目的就是认识物理、激发学习物理的兴趣。为达到此目的，介绍物理知识的应用不失为一个好方法。物理学作为一门应用性比较强的学科，知识的应用理所当然可以在每一相关内容的引入中发挥作用。以“原子分子物理及凝聚态物理”部分的引入为例，介绍相应的做法。
众所周知，新材料是未来经济的主要增长点之一[9]，而新材料的研发离不开原子分子物理学、特别是凝聚态物理学知识。结构决定功能，作为分子生物学的一个经典理论，也是新材料研发所遵循的一个基本准则。科技和社会发展所需要的新材料，其功能的实现肯定与一定结构的原子及分子团簇相关，寻找这种原子及分子团簇正是原子分子物理和凝聚态物理研究的内容。在“原子分子物理及凝聚态物理”教学中，正是按照这个思路导入相关内容的。特别是目前人们比较感兴趣的石墨烯纳米材料，也是基于对碳原子及其团簇性质的充分认识而研发出来的，其优良的光学、电学、力学和热学性质在未来科技发展中必将发挥重要的作用。这种教学方式无疑会激发学生学习物理的兴趣，从而坚定他们从事物理的志向。
同样，肆虐全球的COVID-19疫情，从发生、传播到最终控制和战胜疫情，其过程学生历历在目。在未来介绍原子分子物理内容时，可以利用这个事件，让学生充分认识在疾病的早期发现、疫苗研制、药物设计与及时治疗等过程中，原子与分子物理学所能发挥的作用，这对于学生加强专业知识的学习也是大有裨益的。
1.2 提供学法
同其他一些具体学科不同，物理学导论课程涉及大学物理的诸多学科，但由于学时和学习基础的限制，不可能对每部分内容都做系统介绍，要求学生在短时间内系统地掌握这些知识也是不现实的。为了达到物理学导论的教学目的，在教学中也有意识地指导学生如何学好这门课程。具体要求包括以下几个方面。
1.2.1 珍惜课堂时间 课堂教学也是大学教学的主要形式。在大一阶段，由于多门公共课和专业课同时开设，学生学业任务繁重。在这种情况下，物理学导论的学习就必须充分利用课堂教学时间。然而一个不能回避的问题是，由于导论课程是非主干课程，加之考虑到学生的基础，教学内容深度要求不高，学生对这门课难以高度重视，不易达到理想的课堂教学效果。为了调动学生的积极性并将课堂时间充分利用起来，在集体备课时要求任课教师灵活运用各种教学手段，向课堂要质量，并结合第一节课的“绪论”教学，给学生介绍该课程的学习方略。比如，可以结合具体教学内容，通过讲述相应的物理故事吸引学生的注意力，以激发他们学习的兴趣;在介绍学生较为关切的内容时，可以设计一些问题供学生回答，并增加课堂表现分，调动他们的思维积极性，让他们听课有成就感。
事实上，为了以后更好地开展导论课程的教学，每年都在期末考试的最后一题，要求学生对该课程的教学提出建议。就如何充分利用课堂教学时间等问题，汇总分析学生提供的意见发现，绝大多数学生的建议是多提开放性问题，增加有趣互动——这无疑是广大师生的共识。总之，调动学生学习的积极性是提高课堂教学效率的主要手段，也对教师备课提出更高的要求。
1.2.2 重视课后复习 大学一年级是大学学习的起步阶段，也是培养良好学研习惯的关键阶段。从中学到大学，学习内容发生很大变化，学习方式和方法也必然要发生相应改变。物理学导论课程的学习在这方面显得尤为突出。从教学内容上看，该课程一次课至少要学习一个知识群（比如几何光学知识群、统计物理知识群等），虽然各知识群内容不要求那么深，但涉及知识面较宽，要系统地了解和把握这么多知识点，难度可想而知，此时加强课后复习对学生来说显得那么重要！
区别于其他课程的课后复习，导论课程的复习更注重知识群之间的联系，比如，力学部分质点的运动学和动力学之间的联系，质心的平动规律和刚体转动规律的联系，经典物理和量子物理研究对象与研究方法之间的联系，等等。这些联系都需要任课教师在教学中结合具体教学内容予以正确引导，帮助学生把握知识脉络。另外，在导论教学中除了提供必要的教学参考书以外，还会将课件传给学生，供他们课下复习巩固用。通过课后复习把握这些联系，不仅对于学生整体认识物理的知识结构有重要意义，更为重要的是可以由此养成一个良好的学研习惯，为后续学习和工作形成良好的行为定式。
1.2.3 密切联系实际 知识的运用是学习的有效方法。如前所述，我国所开设的物理学导论课程是一门集普通物理学与理论物理学于一体的通识性课程，物理学的特点也决定了该课程与日常生活及科技实践具有紧密的联系。因此，引导学生主动联系生活实际，是导论课程学习的出发点，也是导论课程学习的落脚点。
在进行统计物理中有关统计分布内容的教学时，先从最简单的物理测量开始，课前让每一个学生提供自己身高，最后统计人数按照身高的分布。结果会发现，身材较矮和较高的人数都较少，而中等身高的人数较多。然后通过视频介绍新中国成立以来我国青少年平均身高变化的情况，并与欧美国家进行比较。通过这种纵横向比较可以发现，身高的分布不仅反映了群体的年龄特征，也反映了群体所在社会的经济发展水平，当然也能反映人种的不同。因此，不仅物理量（比如身高）本身能反映物理特点，物理量的统计分布也能反映物理规律。通过这个例子可以使学生认识学习统计物理的意义。如果课后作业中要求学生再列举几个有关统计物理量的例子，他们必然会对统计物理的学习有更进一步的认识，特别是这种学习方法可以培养良好的思维习惯。
1.3 促进互动
建构主义认为，学习不单是知识由外到内的转移和传递，更应该是学习者主动地建构自己的知识经验的过程，这种建构离不开教师的指导[10]。与这一观点相适应，教学也必须把焦点从教师转到学生，从教师中心转到师生互动。在物理学导论教学过程中，为了提高教学效率，通过加强师生互动环节，把学生的注意力集中引导到教学内容上，提高了课堂教学效率。
寻找互动契合点，了解学生的认知基础，寻找学生的兴趣点是加强师生互动的关键。考虑到学生已经有了高中物理基础，尽管还不是很系统，但足以为物理学导论教学过程中师生契合点的寻找提供有利的条件。在进行导论教学时，一开始学生对这门课到底要学习哪些内容、学到什么程度并不是很清楚。从大家熟知的距离概念出发，通过播放视频，让大家从距离地球几十亿光年的宇宙天体出发，“旅行”到地球，再从肉眼能看到的宏观世界深入原子分子的内部世界，整个过程涉及宇观、宏观、介观和微观，包括了物理学研究的所有对象。用这种方法呈现教学内容，学生倍感兴趣，他们能够结合已知的物理学知识，指出在各个距离范围上所对应的物理学知识范畴，为后续物理学导论相关内容的教学打下较好的基础。
对于当今的年轻人来说，对未知世界的认识是他们的共同渴望，时空隧道就是大家比较感兴趣的话题。然而，时空隧道到底是怎么回事？有没有这种客观存在？大家都渴望了解。正是基于这种考虑，在进行广义相对论教学时，充分发挥学生的主观能动性，让大家先寻找站在迎新晚会三维空间舞台上的感觉，然后引导大家在狭义相对论的基础上，结合四维时空的概念，逐渐认识引力场所导致的时空表演舞台弯曲，而超强的引力会使这种舞台虫洞化，从而成为时空隧道。这种教学方式会使广义相对论的内容显得没有那么深奥，从而让学生感觉更加有趣。
1.3.1 更新教学手段 目前随着科技的进步，特别是教育技术的发展，一些新的教学手段和教学形式应运而生，比如慕课（MOOC，大规模开放在线课程）、混合式课程（将线上教学与传统课堂教学有机结合起来的一种新的教学模式）等。物理学导论作为一门专业通识课程，占有学时较少，基本上采用的是传统教学模式，并逐步向混合式课程过渡。同时推荐吉林大学张汉壮教授的物理学导论在线课程供学生學习。这些课程都要求学生有学习的主动性，将线上内容和线下学习有机结合起来，并主动与任课教师沟通，增强互动，提高学习效率。
另外一个不容忽视的现象是，不少学生在上课时经常看手机。不能否认这种行为可能与教学活动无关，但教师如果能充分利用手机作为教学互动的工具，则可能化羁绊为力量。对于这个问题，采用限制+引导的方式予以解决，即利用所开发的软件，上课时用手机扫码考勤兼锁屏，并在课堂教学的不同阶段对手机解锁，利用软件中开设的各学习专区，让学生提交问题、反馈答案。教师对学生的回答实时展示分析，也可以通过问卷星等工具收集学生听课中存在的问题，由教师课后分别作答，等等。
这种限制+引导的方式，使手机变成课堂辅助教学手段，不仅提高了课堂学习效率，而且提升了学生的参与度。总之，对手机问题的解决要面对现实，正面引导、疏而不堵，这样才有可能让其在课堂上发挥正面作用，成为教学的辅助手段。
1.3.2 鼓励学生参与 物理学导论作为一门专业基础课，学生还是有一定知识积淀的。在课堂教学过程中，可以利用这个条件并结合需要分配学生担任一定的角色，这是促进师生互动的一个良好手段。比如，在进行导论光学部分的教学时，教师先介绍几何光学与物理光学概念的区别，然后请几个学生各给出一个物理光学现象的例子。这种随机提问的方式无疑会促进学生的主动参与，避免教师的单向活动以及学生上课走神现象的发生。
另一个值得提倡的做法是课下分组讨论、课上展示结果，这样既能让学生主动参与教学，也能提高教学效率。电磁学部分是高中阶段的主要教学内容之一，也是与日常生活联系较为密切、大家比较感兴趣的学习内容。在导论有关场的这部分内容介绍前，首先通过微信群给学生布置学习任务，让大家回忆一下在高中阶段所学习的电和磁的关系;然后在正式上课时，各学习小组组长通过微信提交答案。教师教学则是在展示和分析这些答案的基础上，先介绍人们对静电场的认识过程，再介绍恒磁场的理论发展，而对电磁感应定律的介绍使人们对电磁场的认识达到新的高度，为之后电磁波部分内容的介绍打下基础。
总之，学生的主动参与会让他们由被动学习变为主动学习，认识到自己在学习中的中心角色，从而通过问题解决获得一种学习上的成就感。这对于通过导论课程的学习培养学生的参与意识并树立学习物理的信心是非常重要的。
2 教学启示
通过这几年的物理学导论教学发现，从整体上看，学生对这门课还是比较感兴趣的，然而由于学生的基础不同，接力任课教师的教学方式和教学内容也不一样，学生对这门课的认识程度也不一样，特别是在教学过程中所暴露出的一些问题也引起诸多思考。具体来说，要搞好导论课程的教学，笔者认为应该从以下几个方面入手。
2.1 把握学生基础
物理学导论实际上是大学一年级学生的物理导向课程。要达到这个导向的目的，在教学内容的组织和教学方法的选择上必须结合学生的基础。通过与学生的互动来看，虽然学生已经有了一定的高中物理基础，但对知识来龙去脉的认识和灵活运用还欠火候。比如对场的概念的认识，有的学生并不清楚势、场和力之间的联系，缺乏知识的系统性。又比如，当介绍用力学知识去分析一些球类运动的规律时，不少学生缺乏必要的体育常识，反映了他们在高中阶段少得可怜的体育运动基础。从另一个方面来讲，为保证教学过程的顺利进行，教师应利用各种方法和手段（分析学生特点、关注课堂反馈等）切实了解学生身心发展和知识基础，讲解应该从学生的实际出发，选择恰当的教学内容作为导学的切入点，着眼于学生学习的最近发展区，努力达到教学目的。
2.2 规范教学内容
同各门具体物理学科不一样，物理学导论的教学内容突出物理知识的系统性、趣味性和应用性的结合，因而在内容选择上要纵览物理知识全局，注意知识点、线、面和群的关系，在知识的导入、串联和应用上多下功夫。毫无疑问，教师对物理学史的把握是讲好物理学导论的前提。然而，物理学导论毕竟不是物理学史，况且对于大多数师范院校来说，有单开的物理学史课。如果说前者注重物理知识系统性的话，后者则更注重物理学发展的系统性，因而并不赞成用讲物理学史的方法来介绍物理学导论。这里推荐吉林大学张汉壮教授主编的《物理学导论》作为教学参考书，该书注意了基本知识的逻辑性、历史性和实用性的有机结合[1] 。
另外，出于教学内容的考虑，不少高校在物理学导论教学中采用接力上课的形式，但这也可能带来一些问题，比如不同教师执教风格的不一样、内容组织形式的不一致等，从而给学生听课带来不适应。在历次期末考试的最后一题对该课程提出的教学建议中，不少学生也指出这个问题，并建议由一个教师来讲。这个问题的关键在于，任课教师可以通过集体备课来统一教学组织形式，尽量减少给学生带来的不适应。虽然方法可以灵活多样，但应服务于导论教学，以达到良好的教学效果为目的。
2.3 突出联系实际
知识应用于实践是教学的出发点，也是教学的落脚点，无论是课题的引入，还是知识的运用，联系实际是一个非常有效的途径，对于物理学导论这门课的教学尤其如此。在教学中发现，每当介绍与物理学相关的日常生活和科技发展成就时，也是学生全神贯注的时候。这启示教师在备课时应该通过各种方式收集相关物理知识应用的例子，并在教学中灵活运用，这是搞好导论教学一个不可缺少的环节。
另外，理论联系实际也是学生应该具有的优良学风，在日常学习中就应该注意培养。除了在课堂教学中要通过联系实际来引入课题、巩固知识外，在课下也要通过完成作业、课外活动等形式，引导学生主动联系实际、参与科研实践，在实践中认识知识的价值。特别是将课外活动实践与课堂教学结合起来，更能引导学生产生共鸣，提高教学效率。学生在期末考试答题中所给的另一个建议，即多联系生活实践，也印证了这一点。
虽然演示实验是理论和实践相结合的一种重要方式，而且在一定情况下完全可以在教学中使用，特别是对于单节课教学内容较少的课题，但对于物理学导论教学来说，由于单元课堂涵盖教学内容较多，知识范围较宽，除了个别课题可以用之来引入教学外，大多数内容不宜采用这种形式，虽然有学生建议增加一些演示实验内容。
3 结语
本文以物理学导论的教学为例，探讨导论教学过程中必须注意的一些问题，而在这些问题中，“导”字最为关键。从教学过程的每一个环节出发，立足于学生的认知基础，从教学内容组织安排、教学方法设计应用以及教学效果检查反馈等几个方面，帮助学生认识物理学的重要性，提高他们学习物理的兴趣。相信经过广大物理教师的共同努力，一定能引导学生踏实走上物理科学之路，并化对物理科学的敬畏态度为学习物理的动力，为我国的基础科学研究提供雄厚的人才储备！■
参考文献
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物理实验范文第3篇
实验是一种重要的科学认识方法.随着现代教育技术的发展，用flash等动画软件制作的模拟实验越来越多，在教学中，教师运用的越来越普遍，越来越熟练.但我认为这样做，是不科学的，严重违背了科学和物理教学的本质.动画模拟实验，是传统学习方式的电子版，缺乏体验性和实践性，课堂上本来应该重点关注的活动、操作、实践、经历被忽视了.
1 不利于实验技能的培养
实验是培养学生实验技能的基本途径.实验技能只有在实际操作中，反复训练才能获得提升的.学生在做实验时，要手脑并用，体验选择实验方法、操作实验器材、排除实验故障、观察实验现象等实践过程，这样才能提高实验技能.
动画模拟的实验，不需要学生亲自动手操作实验器材，只需要动动鼠标，实验就完成.看的多，做的少，没有亲自动手操作，不能自我感悟，缺乏体验性和实践性.
例如，在“探究浮力的大小等于什么”时，当学生用手将空易拉罐慢慢压入盛满水的水桶中时，不仅能观察到水溢出，还会感受到手掌受力大小的变化，这也为猜想浮力的大小跟什么因素有关，提供了感性认识.而在用动画模拟的实验中，只能看到水溢出，手掌是感受不到受力的，在使用弹簧测力计时，手持哪个位置？怎样才能正确读数？如何收集好石块排出的水，这是需要操作技能的，而动画模拟的实验，只需一点鼠标，一蹴而就，学生好象一个旁观者.无法锻炼实验技能.又如，在连电路时，多匝的导线头要扭成一股，要顺时针缠绕在接线柱上，元件摆放位置要合理.在动画模拟的实验中，一点鼠标，连线由电脑完成，是没有这些实验操作技巧的.没有经过实际操作，就不能掌握实验技巧，不能感悟方法，不利于实验技能的培养.
2 不利于培养学习物理的兴趣
物理实验是激发学习兴趣的最有效的教学方式.学生刚开始学习物理时，会有很强的好奇心，这种好奇心及时培养，就会形成兴趣，物理实验真实、生动、形象，恰恰可以抓住学生的好奇心，激发学生思考，引导他们发现问题，促使他们去寻找答案，养成学习物理的兴趣.动画模拟的实验，实验的大部分都是由电脑完成，学生被动接受的多，主动探究的少.在多数情况下只是一个看客，象看动画片似的，没有切身感受，没有真正进入物理的情境中，感受不到实验的乐趣.不能尝试，就不会产生实践操作的兴趣，不会产生感知兴趣.引不起学生的积极思维，没有发现的快乐，感受不到科学的魅力.长此以往就会由新奇变淡默，渐渐失去探究的兴趣，失去学习物理的兴趣.
不同学生认知水平是不同的，学习能力是不一样的，不同实验的难度也是不同的，动画模拟的实验都是预设好，追求一致性、统一性，忽略差异性，没有考虑到学生的个体差异，会使有些学生完不成或理解不了实验，挫伤学生学习的积极性，从而失去信心，失去兴趣.
3 不利于培养科学精神，不利于形成科学价值观
物理实验的目的是形成、发展、检验物理理论.学生在做实验时，为了获得成功，必须尊重客观事实，忠于实验数据，既使失败，也要查找原因，改进方法，不能弄虚做假.经过努力，最终会获得成功，同时也能感受从失败到成功的喜悦，领略科学探究的魅力，受到科学精神的熏陶，养成良好的科学作风，形成科学价值观.
物理实验具有较强的客观性.学生由于生活经验和认知能力的限制，有些不准确甚至是错误的认识.例如，认为压力的作用效果与物体重力有关，这只有通过实验探究，获得直接经验事实，才能让学生认识到错误，结论才能能使学生信服.动画模拟的实验，虽然都是按照实验的实际过程设计的，但它必竟是模拟实验，没有真实地实践过程，只有成功，没有失败.在使用中，学生获得的是间接实验事实，对实验结果不会很信服，会怀疑它的真实性，对什么是科学，什么是物理实验，不能产生深刻的理解，领略不到科学探究的魅力，不能形成严肃认真、实事求是、坚忍不拔的科学精神，不利于形成科学价值观.
4 不利于创新精神和创新能力的培养
创新能力是运用知识和理论，在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力.人才的竞争，就是人创造力的竞争.
实验是培养学生创新能力的重要载体.在实验教学中，需要利用实验来研究的问题是很多的，实验器材也是多种多样的，既使是同一个物理问题，也可以用多种器材、多种方法进行实验探究，而同样的器材，也可以探究不同的物理问题，如一支笔，就能探究惯性、摩擦、压强等问题.在学生用多种方法进行实验探究的过程中，能够养成创新精神，养成创新能力.动画模拟的实验，多是取选于教材中的一些演示实验、分组实验.把教材中实验进行简单的重复，多重视模拟实验的操作过程，轻视模拟实验的设计过程.动画模拟的实验，是编制者根据自己的教学设计，按照一定的教学流程制作出来的，具有固定性、封闭性、特定性，器材单一、方法单一、现象单一、不具有开放性，无法适应千变万化的教学情况，不能激起学生的创造兴趣.不利于教师和学生的个性与创造性的发挥，不能满足实验教学的要求，不能充分利用实验室资源和生活中的物理实验资源.例如，探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时，有的动画模拟实验只能探究摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度大小二个因素是否有關，而实际上学生还会认为摩擦力大小与物体的重量、接触面面积大小等因素有关，仅靠动画模拟的实验是无法解决这些疑问的.解决这样的问题，需要学生开动脑筋，用多种器材、多种方法来进行实验探究，这就能促进学生创新能力的发展.
5 不利于培养学生团队精神，不利于学生健康人格的形成
合作学习是指学生为了完成共同的任务，有明确的责任分工的互助性学习，合作学习鼓励学生为集体利益和个人利益一起工作，在完成共同任务的过程中实现自己的理想.
现在的学生都是90后，独生子女，不会也不愿意与他人相处、合作、交流、分享.实验过程中，需要本组学生互相合作.在合作中，个人利益与集体利益是一致的，相互依赖、荣辱与共、利已利人.在合作中，学会如何提出自己的见解、学会如何与他人交流、学会如何听取他人意见、学会如何进行改正自己的不足，学会如何与他人合作.在合作交流过程中，学生之间通过相互交流，互教互学，认识到自己与他人、个人与集体之间的关系，养成团队精神，完善自己的人格.
动画模拟的实验，是人与电脑之间的交流，电脑演示学生观看，缺乏人与人交流的机会，个人理解的多，小组讨论的少，因而不利于合作学习的开展，也无法培养学生的团队精神，不利于健康人格的形成.
总之，动画模拟的实验，虽然有表现力强、信息量大、安全等优点，但动画模拟实验无法全面体现和发挥物理实验的教育和教学功能.用它取代实际的物理实验，弊大于利.还是要慎用，最好不用！
物理实验范文第4篇
【摘 要】加强医用物理实验课程的建设，是提高医用物理实验教学效果的重要手段，本文结合徐州医学院物理实验室的实际情况，从实验教材编写、实验内容选择、丰富实验教学方法几个方面，阐述了提高医用物理实验教学效果的改进措施。
【关键词】物理实验；教学效果
引言
医用物理实验课依托于医用物理学理论课，是一门全校性的公共基础课程。实验教学既能培养学生严谨求实的科学态度、独立动手和探索知识的能力，又能使学生巩固和验证所学到的理论知识，是提高学生实践综合素养、培养和创新实践能力的重要途径之一。由于该实验课程覆盖面广，学生受益面大，如何改进教学方法手段等来提高实验教学效果就显得非常重要。
我校的办学定位是以医学为主，理、工、管多学科协调发展的教学研究型医科大学，全校每学期有一千多名学生需要学习物理实验课程。由于开课都是在大一，学生学习任务比较繁重，且相对于物理学课程学生更关心医学类专业课程，对物理实验课的重视程度不够，针对这种情况，我们进行了一些尝试，希望能切实提高物理实验的教学效果。
1.改革实验教材
合适的教材是确保教学质量的前提，由于我们是在医学院校中开设医用物理实验课，实验有必要体现出和医学的联系。目前我国物理实验教材很多，但是和医学相结合、尤其和我们现有的实验仪器完全匹配的实验内容很少，并且大多数教材对实验内容、操作过程的阐述过于简略。事实上，每个学校都有自己的办学定位，不同的专业又有不同的培养目标，每个实验有不同的特点、不同的实验目的。鉴于以上现状，我们针对各个专业的培养目标，组织具有丰富实验教学经验的教师编写了《物理实验》一书，由第二军医大出版。该书结合医用物理的特点，强调实验过程的可操作性，便于学生自我动手操作，注意和医学知识的结合，比如说“液体粘滞系数的测定实验”“液体表面张力系数的测定”实验等。我们教师编写相关实验的时候，考虑多年上课的实际，将一些注意事项或是学习难点会有针对性地进行详细阐述。
2.实验内容选择
结合我校培养目标，我们在甄选开设的实验内容时，注意选择应用性强、与理论课程的教学结合度紧的实验。例如，考虑到与理论课程中介绍粘性流体和液体表面现象的内容相对应，我们开设了液体粘滞系数测定实验和表面张力系数的测定实验，通过实验课堂的学习，可以加深理论课堂中对参数的介绍，而且这两个实验是普通物理实验中所没有的。
3.丰富实验教学方法
引入多媒体教学，利用多媒体直观方便的特点，提高教学效果。多媒体的最大优势是直观，它利用声、光、色以及生动的图像来创造良好的教学环境。比如我们在讲解衍射光栅测波长实验时，因为涉及到光的波动性，我们可以先给学生播放光的干涉、衍射等视频，让学生了解需要观察的图样，通过多媒体计算机展示出来，这样可以增强学生的感性认识，提高他们的学习兴趣，从而达到事半功倍的效果。值得一提的是，我们用Flash模拟制作了液体粘滞系数测定的实验，因为在学生在做该实物实验时结果误差比较大，有的与公认值的相对误差竟达到20% ，造成这么大的误差，一般存在下面几个方面的原因：两次加入粘度计中液体的体积不等；实验时粘度计没能保证竖直放置；更换液体时清洗不干净造成液体纯度不合要求等。设计制作这个仿真实验最主要的目的是为了让学生了解理论课上的泊肃叶定律，同时掌握用奥氏粘度计测定液体粘滞系数的方法，那么这些由于人为因素导致的误差就可以通过制作仿真实验而规避掉，从而让学生可以专注于实验原理的理解上。
此外，我们在教学方法方面注重采用启发式、问题式教学。启发式教学的理念与教学改革的主旨不谋而合，对于应用型人才的培养具有积极作用。启发式教学的主要目的就是“吸引学生主动来学”，可以采取提出问题的方式，吸引学生探究问题的答案，比如利用分光计结合光栅衍射测量光波长度的实验，衍射角的界定是难点。如果单纯给学生灌输哪个角是衍射角让学生记住的话，学生会觉得很难接受，我们在授课时就采用提问的方式：什么是衍射角，角是由什么组成的，在实验中组成衍射角的射线对应了什么物理量？从而引导学生主动思考，真正理解相关物理量的含义。
4.结束语
本着热爱学生、服务学生的工作热忱，我们实验相关老师在工作过程中针对遇到的问题不断尝试各种方法进行改革改进，力求能最大程度改善教学效果。相信随着我们的不断努力，一定会提高实验教学的质量。
作者简介：
叶劲松：（1969-），男，讲师，徐州医学院数理教研室实验技术人员。
物理实验范文第5篇
[摘 要]实验教学是物理教学的主要内容之一，也是培养学生物理学习兴趣、科学态度和精神、学科核心素养的重要环节。新课程标准强调实验在物理教学中的重要性，要求教师最大限度地利用实验来提高物理教学的质量和效率。对高中学校而言，建设力、热、声、光等相关实体实验室成本较高，管理实验室的难度较大，且学生实验也会不断消耗实验材料，因此学校压力较大。对此，基于网络建设和开放远程实验室是高中学校的有利选择。远程实验室可以满足学生的实验需求，且建设成本低、管理难度小，能有效解决教学资源短缺和消耗过大的问题。文章分析并探讨在高中物理实验教学中开展远程实验的可行性和具体策略，为使学生获得良好的物理学习效果提供一些思路。
[关键词]高中物理;实验教学;远程实验
新冠肺炎疫情影响了我国的社会生产和人民的生活，并对我国西部落后地区的教育产生了一定的冲击，最明显的就是新冠肺炎疫情背景下线下实验教学难以开展，缺少实验条件。基于此，本文探索在新冠肺炎疫情背景下，高中物理实验教学中开展远程实验的可行性和具体策略。
一、远程实验概述
远程实验是远程教育的重要组成部分。远程实验所用的实验室通常包括两种形式，一种是以网络虚拟技术为基础的虚拟实验室，另一种是可以远程控制的实验室。两种形式的实验室都依赖网络，学生可以通过计算机或移动终端进行实验操作。远程实验室能够有效解决学校教学资源短缺和消耗过大的问题，实现资源共享，使学生在实验过程中不受时间和空间的限制。远程实验是互联网计算机技术对传统实验资源的补充，也是现代实验教学的发展方向之一，能够给学生、教师带来全新的体验。它对现代教育产生了重大的影响。本文探讨的远程实验是指用户通过互联网远程访问实验室中連接实验设备的计算机，以此来实现对实验室中众多设备的调节和控制，通过实验室现场的摄像机等设备获取真实的实验数据和实验现象。简而言之，远程实验就是人在异地通过计算机和摄像机完成一场真实的实验，实验仪器、实验现象、实验数据均为真实的。但远程实验同样存在不可忽视的缺点，那就是操作无实感，目前的技术条件还没有办法让学生进行有实感的实验操作。远程实验过程中由于人为操作导致的误差和错误难以完全体现。因此，远程实验对培养学生的实验操作能力、观察能力、问题分析能力有一定的限制。
二、远程实验对高中物理实验教学的作用和价值
（一）远程实验对学生掌握实验知识、技能的作用
学生做远程实验与在学校实验室做实体实验一样，都能够获得实验知识和技能。远程实验本质上还是实验，对学生的相关实验知识和技能的要求是一致的。远程实验与实体实验又有所不同，远程实验建立在互联网基础上，学生在远程实验中遇到的困难和问题，可以通过互联网寻找解决的方法和途径，然后返回远程实验室继续做实验。这样的方式不仅有利于学生高效完成实验，而且有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。除此之外，学生在完成远程实验前还可以通过预习、设计仿真实验等途径来进行模拟实验，提高远程实验的成功率。在这个过程中，学生同样能够学到很多知识和技能。
（二）远程实验对实验过程、方法的支持
远程实验基于互联网得以实现，突显了互联网可集视频、动画、音频、图文于一体的特点，不仅能够达到实体实验的要求，而且能够为学生创造良好的学习环境，为学生创设必要的实验情境，满足学生的实验需求。相对实体实验而言，远程实验对学生的实验思路、知识水平要求更高，能够满足学生自主探究、设计实验等需求。远程实验室中可以设计系列实验课题，逐步增加实验的深度和复杂程度，引导学生进行深度的实验探究。物理实体实验室中，为了保证学生的安全，降低实验事故发生的可能性，教师往往会对学生实验操作有较多的限制，对涉及高压电源、放射性物质等危险程度较大的实验一般不会让学生操作，学生想大胆尝试往往也会被教师制止。这样虽然能够保证学生的安全，但也限制了学生在物理领域中的探索，不利于学生的成长。
远程实验能够有效提高物理实验的安全性，给学生最佳保障。学生可以异地远程完成多项实验，观察到真实的物理实验现象。在远程实验室中，学生可以观看其他教师、同学的实验过程和实验结果，可以通过网络平台与教师、同学进行交流，探讨实验操作、实验观察、实验数据处理中遇到的问题。远程实验为学生提供讨论、合作学习的环境和机会，有助于培养学生独立思考和沟通交流的能力。远程实验室一般为全天候开放的实验室，学生可以打破时间和空间的限制进行实验操作，在有兴趣、有灵感、有疑问时都可以进行实验。这样的实验室，提升了学生自主学习的灵活程度，满足了学生自主控制学习时间、时长的需求，更符合未来选择朝物理专业方向发展的高中生的需要。
（三）远程实验对培养学生科学态度的作用
远程实验虽然是通过互联网、计算机进行远程操控，但与仿真实验不同。在远程实验中，学生操控的是真实的实验设备和仪器，观察的是真实的实验现象，获取的是真实的实验数据。这样的实验方式更能够培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。而且，远程实验对学生而言是一个比较新奇的事物，与传统的物理实体实验不同，与全程虚拟的物理实验也不同。这种虚实结合的技术能够激发学生的求知欲，让他们对远程实验有较大的兴趣和热情。
（四）远程实验对教师教学和学生自学的作用
在传统的物理实验中，一位教师需要应对全班多个学生、多个实验小组，要不断地在实验室中巡视，无法直接参与每一个学生的实验全过程。这样的实验方式不利于教师了解学生的实验进度，不利于教师了解学生实验的优势和不足，容易影响物理实验教学的质量和效率。远程实验能够为教师提供学生的实验过程记录，方便教师调取监控影像和数据，让教师在有需要时尽可能多地了解学生的实验情况，有利于教师做出更科学、更合理、更公正的评价。学生也可以通过回顾自己实验过程中的监控影像来了解自己的不足，找到实验中的问题，养成反思的习惯。
三、远程实验在高中物理教学中的实际开展
远程实验是异地远距离操控实验，实验室无人值守，因此并不适合进行操作较多的物理实验，更适合一些将实验器材和仪器连接后通过调节参数来获取实验现象、实验数据的物理实验，如电学和磁学实验、光学实验、原子实验等。在远程实验中，教师和学生需要登录远程实验教学网站，下载相关插件，进行实验并获取实时图像。远程实验室实景如图1所示。
以“传感器的简单应用”实验为例，传感器是现代化自动控制领域中重要的技术元件，是一种将所感受到的物理量转化为便于测量的量的元件。常见的传感器内部有光敏电阻或热敏电阻等结构，我们可根据光、热等物理量的强度变化来控制电路中的电压或电流变化，从而实现对其他元件的控制。在物理实验中，教师和学生可以通过调节传感器所感受的物理量（力、热、声、光等），让传感器进行转化处理，并通过监控电压、电流变化的方式来获取相应的实验数据，了解传感器的实际工作过程。这个实验可以运用远程实验的方式来开展，无须教师将学生带到物理实体实验室中，或将实验器材搬入教室进行演示。教师和学生可以登录远程实验教学网站，在了解本次实验的目的、意义、原理、仪器装置、流程的情况下，对远程实验中的物理量（力、热、声、光等）进行调控，通过电压、电流测量仪器了解传感器的信号传递效果，从而利用真实的实验设备、影像、数据来完成本次实验。具体操作流程如图2。
这样的教学采用了在互联网上操控实验和进行数据处理的实验模式，实现了校内仪器在校际、家校间的资源共享，提高了物理实验教学的效率。
在教授“探究加速度与力、质量的关系”这一课时，教师可引导学生利用控制变量的方法来探究质量、力和加速度之间的关系。在实验中，平衡摩擦时要把纸袋挂在小车上，把悬挂小盘的细绳系在小车上，轻推小車，让小车带动纸带向下运动，直到纸带上留下间隔相等的点为止。在小车质量不变的情况下，探究力与加速度的关系时，利用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力，实际小车受到的拉力要比小盘和砝码的总重力小，这就会产生实验误差。小盘和砝码的总质量越接近小车质量，实验误差就越大;小盘和砝码的总质量越小，实验误差就越小。在短短45分钟的时间内，教师既要求学生完成实验操作，又要求学生准确无误地处理实验数据，这对操作能力较弱的学生而言是一种挑战。课后，教师可用气垫导轨代替长木板，在小车上安装力传感器，用速度传感器代替打点计时器来进行实验，用摄像机把实验操作过程录制好，应用远程实验教学平台和互联网把实验操作过程和实验数据传送到学生终端，让每个学生都可以在线下参与、经历、体验实验的过程，感受实验的魅力和科学的严谨。教师还可以让学生利用空闲时间线上进一步完善实验操作过程，这样既加深了学生对物理知识的理解，又培养了学生的发散性思维和创新能力。因此，教师应随时随地调整线上和线下的实验教学进程，让学生在实践中探究、在探究中实践，激发学生的求知欲，促进学生全面和可持续地发展。教师还可以在实验过程中组织学生展开交流和讨论，让学生自行完成实验单一变量的控制和调节，获取实验数据、现象，引导学生将远程实验数据、现象等资料收集起来，根据实验真实过程和结果来进行分析。如果实验过程中出现了异常现象，教师可以给学生提供机会和空间，引导学生通过查阅资料、独立思考、小组讨论等途径来自行分析问题和解决问题，最终顺利完成实验。而且，学生在课后进行复习时，也可以登录远程实验教学网站进行重复实验或查看其他教师、同学的实验过程和结果，在反复实验、反复练习中快速掌握实验仪器的使用方法，找到影响实验结果的原因。
总之，远程实验是一种与传统实体实验有较大区别的实验方式，它不仅能够填补传统物理实验教学的不足，还能够有效提高物理实验的安全性，帮助学生打破时间、空间的限制。远程实验的真实实验过程、反复练习空间、师生交互平台都有利于学生的学习和成长，能够有效培养学生的观察能力、动手能力和分析总结能力，这对未来选择朝物理专业方向发展的高中生而言十分有利。远程实验虽然缺少能接触实验仪器、材料的真实感，但整体上的真实程度超过仿真实验，对学生的学习帮助更大。目前，很多中学与大学合作构建远程实验室，希望可以满足高中物理实验教学的需求，减轻学校建设和维护实验室的压力，节约教育教学成本。但远程实验不能完全替代传统实体实验，只能作为教学辅助手段。
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（责任编辑 李琪琦）
物理实验范文第6篇
摘 要： 物理学是一门以实验为基础的学科，在高职物理实验教学中，传统的实验教学模式不能有效培养学生的动手操作能力。教师应在明确教学目标之后，通过改革实验教学内容与方法的方式，培养学生自主实验的能力，注重培养学生的独立思考与创新能力，开展实验技能训练，从而提高学生的物理综合素养。
关键词： 高职物理实验教学 自主实验能力 重要性
一、传统的物理实验教学有其局限性
（一）传统的物理教材上的物理实验通常是验证性实验，分成两大类，一种是由教师做实验，学生只需按部就班观察的实验，叫做演示实验，演示实验不利于学生观察整个实验过程；另一种是学生分组进行的学生分组实验。在传统的实验教学中，学生只是看示范性实验而没有真正地动手做，因而动手操作能力得不到锻炼，实验技能得不到提高。
（二）学生对物理实验的积极性不高。实验结束后，在写实验报告时，部分学生只是机械地照着实验课本上的步骤或是教师给出的步骤填写，还有部分学生为应付学习任务而相互抄袭，使实验课失去意义。长此以往必然会影响他们思维的发展，不能达到新时代人才的培养标准。
（三）学校对实验课的忽视也会限制实验教学的发展。对实验成绩的评估，许多高职院校在期末统考中对物理实验的考查为笔试题，学生没有实验操作的机会。在不少院校实验课成绩不被列入学业成绩，因此学生对实验课的积极性不高，要想锻炼学生的实验操作能力更是难上加难。
二、自主实验需要学生具备的能力
（一）能够自己确定实验目标，知道为什么要做这个实验；
（二）能够依靠自己的能力自行设计实验方法，充分发挥创新能力；
（三）学生在独立、正确进行实验操作之后能推论出实验结果，有利于培养独立思考的能力。
（四）通过对实验结果的分析，能够得出正确的科学结论。并探讨所得到的结论是否符合理论，既要知其然更要知其所以然。在探讨中让学生养成善于总结的良好习惯。
三、自主实验的重要性
自主学习方法的重要性在当前的学习领域显得尤其重要，表现在以下方面。
（一）自主学习是创新思维的一种体现，二十一世纪需要的就是创新型人才。在各种学习方法中，与常规学习方法相对，是指以新颖独创的方法解决问题的过程，也就是自主学习的方法。在新世纪人才需求的驱动下，自主学习会使学生的科学素养得到前所未有的大幅度提高。
（二）创新思维能避免学生养成墨守成规、不求甚解的坏习惯，让学生在遇到棘手的问题时勤于思考，不仅知其然还知其所以然。古语有云：尽信书不如无书。学生对课本知识应该有自己的见解，这样才能收获更多。
四、如何培养学生自主实验能力
（一）培养学生联系实验的能力并能提出问题。教师演示实验让学生观察教师做实验或是让学生观察课本上的物理实验，并引出学生将要自主做的实验。这样既不会让学生陷于手足无措的窘境，又能给学生留下想象的空间。比如对控制变量法的探究中教师可以先通过探究位移和速度、时间的关系实验来引出对电压和电阻、电流关系的探究。讲解抽象的概念时可以用形象的事物引出抽象的概念，师生互动能激发学生的学习兴趣。学生观察到一个物理现象应该具备联系实际的能力进而发现问题并提出问题。
（二）让学生自己制订实验计划，并提供学生所需的实验器材。比如在伏安法测电阻的实验中，由以前所学的力学知识v=s/t启发学生已知电流和电压要测电阻的实验需要什么器材。在学生思考并提出所需的实验器材后，教师在提供必需的实验器材的同时要启发学生画出电路图，根据电路图进行实验。
学生提出问题之后就要解决问题。在这个环节充分发挥学生的主体作用，让学生从依赖课本、依赖教师的被动角色向依靠自己独立思考的主动角色转变。教师在这个环节应该帮助学生准备所需的主要器材。
（三）让学生在实验课堂上自主做自己设计的实验。授之以鱼，不如授之以渔，教师在这里起到了指导学生学习的作用。学生要明确实验目的，理解实验原理，掌握实验步骤，知道实验中用到了哪些实验方法。这样不仅能有效地培养学生的动手操作能力，提高学生的实验技能，而且对学生的物理科学素养的提高具有很大的促进作用。
（四）做完实验后分析实验现象，得出实验结论。对于伏安法测电阻这个实验，通过对实验现象的分析后得出结论，得出的这个结论要以物理科学理论欧姆定律I=U/R作为评断标准。如果与之不相符合，教师就应引导学生找出问题所在并解决问题。
学生对实验中所出现的现象要积极开动脑筋并联系理论科学知识得出正确结论，培养良好的实验习惯。
总之，自主实验能充分发挥学生的主观能动性，培养学生的自主实验能力和习惯，在提高学生认知水平的同时，也相应地提高他们的发现、分析和解决问题的能力。这样，许多问题不用教师逐一讲解，学生就可以通过动手操作、探究得到正确答案，有充分发挥自己才能的机会。教师可以抓住重点与难点，授学生以“渔”，提高学生的自主实验能力，进而节省时间，提高教学效率。
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