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楊氏模量實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板(10篇)

時(shí)間:2023-03-10 15:08:17

導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇楊氏模量實(shí)驗(yàn)報(bào)告,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

[中圖分類號(hào)]G521 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2013)07-0222-02

物理實(shí)驗(yàn)是教育部規(guī)定唯一單獨(dú)面向理工科各專業(yè)學(xué)生開設(shè)的基礎(chǔ)課程。物理實(shí)驗(yàn)不但能夠使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí),訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,還能夠培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、主動(dòng)探索的精神,實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的道德品質(zhì),遵守操作規(guī)程、注重安全的科學(xué)習(xí)慣等,同時(shí),也能為各專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。因此,物理實(shí)驗(yàn)課對(duì)于應(yīng)用型高校而言非常重要,但隨著科技日新月異地發(fā)展以及當(dāng)代大學(xué)生的新特點(diǎn),應(yīng)用型高校的物理實(shí)驗(yàn)課也出現(xiàn)了一些新的問題。筆者經(jīng)過多年的教學(xué)研究,分析了應(yīng)用型高校物理實(shí)驗(yàn)課存在的若干問題,并提出了解決辦法,希望能夠?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)的改革提供經(jīng)驗(yàn)。

一、應(yīng)用型高校物理實(shí)驗(yàn)課中出現(xiàn)的問題

(一)傳統(tǒng)的課程系統(tǒng)適應(yīng)不了科技的發(fā)展和工程實(shí)踐的需要

從教學(xué)體系上看,以力、熱、光、電的形式來安排實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)適應(yīng)不了多學(xué)科交叉發(fā)展的形勢(shì);從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上看,一些驗(yàn)證性的、純理論性的、與工程實(shí)踐無關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程依然在教授;從教師隊(duì)伍上看,教師知識(shí)更新速度較慢,教師對(duì)教學(xué)改革、教學(xué)設(shè)計(jì)等方面的科研能力不高,教師對(duì)與專業(yè)相關(guān)的工程實(shí)踐需要不甚了解,這些都造成現(xiàn)有的課程系統(tǒng)不能及時(shí)升級(jí),使其遠(yuǎn)落后于科技發(fā)展的速度。

(二)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)不夠重視

由于學(xué)生意識(shí)不到物理實(shí)驗(yàn)的作用,學(xué)習(xí)又帶有功利性質(zhì),因此,對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課就沒有像專業(yè)課那樣重視。不少學(xué)生認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)課就是在重復(fù)前人和書本的內(nèi)容,驗(yàn)證已學(xué)過的理論知識(shí),因此對(duì)實(shí)驗(yàn)馬馬虎虎、敷衍了事。課前不預(yù)習(xí),課堂上按部就班地遵照教科書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,不做思考。操作過程中遇到問題馬上詢問老師,而不是自己先自行判斷分析,同學(xué)之間互相比照數(shù)據(jù),對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的不夠重視表現(xiàn)在另一方面就是不認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。例如,對(duì)學(xué)生的基本信息,像姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)、實(shí)驗(yàn)日期等填寫不完整;預(yù)習(xí)報(bào)告字跡不工整,內(nèi)容完全照搬教材,數(shù)據(jù)處理不夠規(guī)范等。一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果通常是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式體現(xiàn)出來的,而實(shí)驗(yàn)報(bào)告的不認(rèn)真完成卻從側(cè)面反映出學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的不重視心態(tài)。

(三)學(xué)生理論知識(shí)掌握不牢,缺少做物理實(shí)驗(yàn)的意愿

這里的理論知識(shí)掌握不牢是指:一是學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前的物理理論知識(shí)掌握不牢,二是指進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的普通物理理論知識(shí)掌握不牢。而很多物理實(shí)驗(yàn)是以一定的物理理論知識(shí)為背景的。例如,“拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏模量”實(shí)驗(yàn)是以楊氏模量這個(gè)概念為背景,學(xué)生如果不理解楊氏模量的知識(shí),就無法很好完成這些實(shí)驗(yàn),也就不可能有更深刻的認(rèn)識(shí)。

由于自中學(xué)起,物理就給學(xué)生留下了難學(xué)的印象,加上基礎(chǔ)薄弱,因此對(duì)物理感興趣的學(xué)生少之又少,而學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的接觸機(jī)會(huì)又很少,使得學(xué)生不自覺地將對(duì)物理理論的印象轉(zhuǎn)移到了物理實(shí)驗(yàn)上,認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)也是很難學(xué)的。這種畏難情緒造成了學(xué)生還未學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)課程就缺少了做物理實(shí)驗(yàn)的意愿。

二、針對(duì)以上在應(yīng)用型高校物理實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題,提出了以下的解決辦法

(一)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生、專業(yè)、學(xué)校、科技、工程實(shí)踐等方面的了解,不斷提高教師教學(xué)、科研的針對(duì)性

第一,要了解學(xué)生的知識(shí)背景、日常行為表現(xiàn)等方面,要了解現(xiàn)在學(xué)生的心理、生理特點(diǎn);第二,要對(duì)各專業(yè)進(jìn)行調(diào)研,要了解各專業(yè)之中都有哪些方面滲透著物理知識(shí);第三,要關(guān)注當(dāng)今科技的發(fā)展,尤其是那些即將應(yīng)用到實(shí)踐的高新科技;第四,要關(guān)注國(guó)內(nèi)外各高校物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展,掌握物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趨勢(shì);最后,要通過參加教師培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流會(huì)議等開闊眼界、提高自己。

(二)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程體系

改變?cè)械慕虒W(xué)體系,將物理實(shí)驗(yàn)劃分成“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)”“綜合與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”“實(shí)踐與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”三個(gè)平臺(tái),使得學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠由淺入深,由被動(dòng)到主動(dòng)、由重復(fù)前人實(shí)驗(yàn)到自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、由單純地做物理實(shí)驗(yàn)到將物理知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)踐。這種課程體系不但適應(yīng)了學(xué)生的自然發(fā)展規(guī)律,同時(shí)也有利于將其他學(xué)科的知識(shí)引入物理實(shí)驗(yàn)課,適應(yīng)了多學(xué)科交叉發(fā)展的趨勢(shì)。

(三)加強(qiáng)對(duì)教材內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革

要精選那些與工程實(shí)踐密切相關(guān)、反映高科技發(fā)展、能夠有益于學(xué)生終身發(fā)展的內(nèi)容編入教材。將與工程實(shí)踐完全無關(guān)、驗(yàn)證性、純理論性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革,變?yōu)樵O(shè)計(jì)性、與實(shí)際相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)。教材中知識(shí)點(diǎn)的講解要深入淺出,易于理解,要采取多種教學(xué)手段、方式和方法。將理論型與應(yīng)用型儀器在同一實(shí)驗(yàn)中并用,使二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ);將演示實(shí)驗(yàn)與操作實(shí)驗(yàn)在同一課堂進(jìn)行,既增加趣味性又易于學(xué)生理解;借助于網(wǎng)絡(luò)、多媒體、科技館等渠道,使學(xué)生較多地了解到前沿的技術(shù)。

(四)嚴(yán)格規(guī)范教學(xué)與管理

教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)行嚴(yán)明、具體的崗位責(zé)任制度,嚴(yán)格按照學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則各項(xiàng)規(guī)定管理學(xué)生。實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生一律對(duì)號(hào)入座,督促學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作,將儀器的保管落實(shí)到人頭上。課堂中教師要認(rèn)真、逐個(gè)地檢查學(xué)生操作的真實(shí)情況,嚴(yán)把預(yù)習(xí)關(guān)、操作關(guān)和批改關(guān)。

(五)鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐

要提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主人翁意識(shí),增強(qiáng)內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。允許學(xué)生犯錯(cuò)誤,可在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為學(xué)生提供一些較為自由選擇余地的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生去發(fā)揮他們的創(chuàng)造性能力。同時(shí),將實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合,與專業(yè)特色相結(jié)合,使學(xué)生對(duì)物理不再感到抽象、遙遠(yuǎn)。

三、結(jié)論

隨著科技日新月異地發(fā)展以及當(dāng)代大學(xué)生的新特點(diǎn),應(yīng)用型高校的物理實(shí)驗(yàn)課也出現(xiàn)了一些新問題,諸如傳統(tǒng)的課程系統(tǒng)適應(yīng)不了科技的發(fā)展和工程實(shí)踐的需要,學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)不夠重視,學(xué)生理論知識(shí)掌握不牢,缺少做物理實(shí)驗(yàn)的意愿等。筆者經(jīng)過多年教學(xué)研究,提出了解決辦法:加強(qiáng)對(duì)學(xué)生、專業(yè)、學(xué)校、科技、工程實(shí)踐等方面的了解,不斷提高教師教學(xué)、科研的針對(duì)性;精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程體系,加強(qiáng)對(duì)教材內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改革;嚴(yán)格規(guī)范教學(xué)與管理;鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐;希望能夠?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)的改革提供經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

篇2

1現(xiàn)行考核模式存在的不足

我校一向重視大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,為了保障教學(xué)效果,促進(jìn)教學(xué)工作,達(dá)到教學(xué)目標(biāo),盡可能高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo),團(tuán)結(jié)一致,努力探索和改進(jìn)教學(xué)模式、教學(xué)方法及實(shí)驗(yàn)考核模式。關(guān)于實(shí)驗(yàn)考核模式,最初我校通過平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試成績(jī)綜合評(píng)定學(xué)生的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》成績(jī),但在期末考試中呈現(xiàn)諸多弊端。最終決定注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程,進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,其一,對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)的承擔(dān)老師和指導(dǎo)方式進(jìn)行調(diào)整。原來一個(gè)老師基本上承擔(dān)一個(gè)行政班級(jí)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并在兩個(gè)相鄰的實(shí)驗(yàn)室交錯(cuò)同批次指導(dǎo)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,由于指導(dǎo)老師無法同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)室,導(dǎo)致在指導(dǎo)老師不在本實(shí)驗(yàn)室的情況下,出現(xiàn)了很大比例的學(xué)生抄襲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或根據(jù)他人的數(shù)據(jù)偽造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,但由于老師不在場(chǎng)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象,導(dǎo)致部分學(xué)生做完了實(shí)驗(yàn)還不知道怎么使用這些基本的實(shí)驗(yàn)儀器的現(xiàn)象,甚至老師覺得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可疑的情況下,由于沒有證據(jù),導(dǎo)致在學(xué)生面前顯得很被動(dòng),起不到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析和解決問題的能力的目的,甚至連最起碼的誠(chéng)信教育也達(dá)不到。也不能合理的評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程。因此,后來調(diào)整為一個(gè)老師只承擔(dān)一個(gè)行政班級(jí)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,相應(yīng)的同一時(shí)段一個(gè)老師只指導(dǎo)一組學(xué)生的實(shí)驗(yàn),這樣一來,指導(dǎo)老師能有效督促學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程,也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)的問題,有效解決了部分問題。其二,實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方式由原來的平時(shí)成績(jī)+期末成績(jī)的綜合評(píng)價(jià)調(diào)整為平時(shí)成績(jī)的綜合評(píng)定方式。由于注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程,對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)的成績(jī)又由實(shí)驗(yàn)過程成績(jī)(占40%)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)(占60%)兩部分綜合評(píng)價(jià)給出。

上述這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織方式和成績(jī)?cè)u(píng)定方式,在一定意義上講有利于培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和獨(dú)立。但也存在一定問題,如:有學(xué)生反映“誰(shuí)誰(shuí)抄了他(或她)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,但最終成績(jī)比他(或她)高”,也有人反映“誰(shuí)誰(shuí)平時(shí)不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),但得到了比較好的實(shí)驗(yàn)成績(jī)”等。究其原因,由于指導(dǎo)老師無法督促實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫過程,出現(xiàn)了部分抄襲的現(xiàn)象,這部分學(xué)生往往抄襲成績(jī)比較好學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占的比例又比較大,因此出現(xiàn)了學(xué)生所反映的這些現(xiàn)象,造成成績(jī)?cè)u(píng)定的不客觀性和不公平性,助長(zhǎng)了部分學(xué)生的惰性,也打擊了部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

為了進(jìn)一步落實(shí)教學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo),筆者探索和改革《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》成績(jī)?cè)u(píng)定方式,提出由平時(shí)成績(jī)(占40%)、期末考試成績(jī)(占30%)和自主實(shí)踐考核成績(jī)(占30%)綜合評(píng)價(jià)的成績(jī)?cè)u(píng)定方式。下述對(duì)該評(píng)定方式進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

2平時(shí)成績(jī)、期末考試成績(jī)和自主實(shí)踐成績(jī)綜合評(píng)定的成績(jī)?cè)u(píng)定方式

2.1 平時(shí)成績(jī)的評(píng)定

以我校2015年下學(xué)期對(duì)某個(gè)專業(yè)16學(xué)時(shí)的“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(1)”為例說明平時(shí)成績(jī)的評(píng)定方式。16學(xué)時(shí)開設(shè)5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,分別為:示波器的使用、電子元器件的判別與測(cè)量、在氣墊導(dǎo)軌上驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、光的等厚干涉現(xiàn)象的觀測(cè)和楊氏模量的測(cè)定(伸長(zhǎng)法)。分別由5個(gè)不同的老師承擔(dān),對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)基本做到了1學(xué)生1小組獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),每大組學(xué)生不超過15個(gè)學(xué)生。對(duì)單個(gè)實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)老師從學(xué)生預(yù)習(xí)情況(占10%)、基本的動(dòng)手能力(占30%)、獨(dú)立思考及解決問題的能力(占30%)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度(占20%)和完成實(shí)驗(yàn)之后整理儀器及搞實(shí)驗(yàn)室環(huán)境衛(wèi)生的情況(占10%)給出實(shí)驗(yàn)的過程成績(jī),該成績(jī)?cè)趯W(xué)生結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)給出;指導(dǎo)老師再綜合學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解程度、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法及結(jié)果的準(zhǔn)確程度、分析問題的透徹程度和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性幾個(gè)角度給出實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī);綜合實(shí)驗(yàn)的過程成績(jī)(占60%)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)(占40%),5位指導(dǎo)老師各自給出所承擔(dān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成績(jī);根據(jù)5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難易程度和數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜程度,綜合評(píng)定給出實(shí)驗(yàn)的平時(shí)成績(jī)。本文所舉的上述5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,“光的等厚干涉現(xiàn)象的觀測(cè)”和“楊氏模量的測(cè)定(伸長(zhǎng)法)”無論是儀器的調(diào)整還是具體的測(cè)量操作都具有一定的難度(特別是“光的等厚干涉現(xiàn)象的觀測(cè)”的測(cè)量過程中視覺很疲勞),數(shù)據(jù)處理也比另外3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目復(fù)雜,可以說這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本上起到了從全方位培養(yǎng)學(xué)生的各種能力,認(rèn)為可以給這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置相對(duì)較高的平時(shí)成績(jī)比例,基于此,設(shè)置上述各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目成績(jī)所占平時(shí)成績(jī)的比例依次為:15%、15%、20%、25%和25%。

2.2期末考試成績(jī)的評(píng)定

目前,我校每上半年和下半年大概各有1000多學(xué)生和400多學(xué)生陸續(xù)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),一般情況下每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只能同時(shí)接納15個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),因此難以在短期內(nèi)公平公正的進(jìn)行操作考試;其次,我校很注重實(shí)驗(yàn)過程,在各個(gè)實(shí)驗(yàn)過程對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)給出了基本合理的過程成績(jī)。因此,實(shí)驗(yàn)的期末考試仍然以理論考試為準(zhǔn),主要考核學(xué)生對(duì)已做實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論知識(shí)的理解情況和數(shù)據(jù)處理的能力,在考試中統(tǒng)一給某一個(gè)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù),讓學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。由于理論考試不能很好地體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo),所以期末考試成績(jī)不應(yīng)占過高的比例,筆者認(rèn)為期末考試成績(jī)占總成績(jī)的30%比較合理。

2.3自主實(shí)踐考核

為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),提出增加自主實(shí)踐考核的思想,具體方案是:首先,由每個(gè)班的理論課老師給學(xué)生介紹實(shí)驗(yàn)室的基本條件和現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器;然后,實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一開放兩周時(shí)間,在這兩周內(nèi)學(xué)生通過查詢文獻(xiàn)資料或書籍資料,自行確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,到實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。自擬的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以是再現(xiàn)某一物理現(xiàn)象或測(cè)量某一物理量,在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件不能滿足學(xué)生設(shè)計(jì)方案需求的情況下,允許及鼓勵(lì)學(xué)生做仿真實(shí)驗(yàn);最后,學(xué)生通過撰寫科技報(bào)告,論述自己實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)計(jì)方案,并對(duì)自己的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理,對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理評(píng)價(jià),給出結(jié)果。

篇3

隨著大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的深入進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)操作考試的實(shí)施是必然的趨勢(shì)。將工作單與觀察評(píng)價(jià)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)操作考試在一定程度上解決了操作考試人力投入較大的問題,提高評(píng)價(jià)的效率,大大地提高了操作考試的可實(shí)施性。對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效評(píng)價(jià),是實(shí)現(xiàn)其教育功能和價(jià)值的重要保證。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這類實(shí)踐性較強(qiáng)的課程中,更多強(qiáng)調(diào)的是做了什么,而不只是知道了什么,過程與結(jié)果并重,因此不能單純地采用紙筆測(cè)驗(yàn)的方式來評(píng)價(jià),操作考試應(yīng)成為其課程評(píng)價(jià)中非常重要部分。實(shí)踐也證明,操作考試對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)的激勵(lì)效果也是最明顯的 ?,F(xiàn)在的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的操作考試,其評(píng)價(jià)方式一般是觀察法,主要側(cè)重對(duì)某一關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握,考試的可信度較高,針對(duì)性強(qiáng),但效率低、工作量大,一個(gè)班的操作考試往往需要幾個(gè)老師參與,容易存在不同老師評(píng)分不一致性的問題,而且一旦評(píng)價(jià)的項(xiàng)目過多,很難各項(xiàng)都兼顧 。為了提高評(píng)價(jià)的效率并能夠充分體現(xiàn)評(píng)價(jià)的全面性、客觀性,本文提出了將工作單方式與觀察評(píng)價(jià)相結(jié)合的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作考試。

一、基于工作單和觀察法的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作考試介紹

盡管大多數(shù)學(xué)校知道進(jìn)行操作考試的優(yōu)勢(shì),但是真正實(shí)施的不多,主要是操作考試需要投入較大的人力,僅依賴于教師對(duì)于學(xué)生操作的觀察來評(píng)分,一個(gè)班的操作考試可能需要好幾個(gè)老師,對(duì)于規(guī)模較大,參加考試班級(jí)眾多的大學(xué)那是非常不現(xiàn)實(shí)的。如何在減少教師負(fù)擔(dān)的同時(shí),又能有效地對(duì)學(xué)生的操作實(shí)驗(yàn)的成績(jī)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)呢?在借鑒國(guó)內(nèi)外一些大型實(shí)驗(yàn)考試方法的基礎(chǔ)上,我們采取了將工作單與觀察評(píng)價(jià)相結(jié)合的操作考試形式,取得了較好效果。

所謂的工作單評(píng)價(jià),實(shí)際上是表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的一種方式,首先教師依據(jù)評(píng)價(jià)的目標(biāo)和要求,設(shè)計(jì)工作單,學(xué)生依據(jù)工作單進(jìn)行實(shí)際的操作,完成工作單上的問題,然后教師根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工作單進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于工作單的設(shè)計(jì),一般分為3種類型:一,開放性工作單。要求學(xué)生把實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果寫在空白的工作單上;二,一般提示的結(jié)構(gòu)性工作單。要求學(xué)生按照提示的結(jié)構(gòu)來描述實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果;三,充分提示的引導(dǎo)工作單。它針對(duì)具體任務(wù)一步步引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)并寫在工作單上。不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)以及針對(duì)不同的評(píng)價(jià)目標(biāo)需要開發(fā)不同的工作單,過多的提示會(huì)限制學(xué)生靈活性和創(chuàng)造性的發(fā)揮,相比之下,結(jié)構(gòu)性工作單在評(píng)價(jià)中比較受到青睞。當(dāng)然,要全面考察出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,僅依據(jù)工作單是不夠的。對(duì)于工作單上最終無法評(píng)價(jià)的項(xiàng)目,如儀器是否調(diào)整到位,電路是否連接正確等,教師可以采用觀察法評(píng)價(jià),最后將兩者綜合。對(duì)于觀察評(píng)價(jià)的實(shí)施,也有多種方式,檢查儀器是否調(diào)整到位的,可以讓學(xué)生調(diào)節(jié)到關(guān)鍵步驟舉手示意,教師評(píng)定;檢查儀器是否連接正確的,完全可以等學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行評(píng)定,無需打擾學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

二、基于工作單和觀察評(píng)價(jià)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作考試案例

由于實(shí)施的是抽簽式的物理實(shí)驗(yàn)操作考試,所以必須對(duì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行工作單的編制。下面以“拉伸法測(cè)量楊氏模量”為例,介紹基于工作單和觀察評(píng)價(jià)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作考試的具體實(shí)施方法。編制工作單之前,首先制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目及權(quán)重,并對(duì)各項(xiàng)目采用的評(píng)價(jià)方式進(jìn)行分類,,這是一個(gè)具有一般提示的結(jié)構(gòu)性工作單,給學(xué)生提供了基本的實(shí)驗(yàn)步驟以及要測(cè)量的物理量。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中,“儀器的安裝和調(diào)節(jié)”以及“實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)”的評(píng)價(jià)需要教師采用觀察法進(jìn)行評(píng)價(jià),考核的項(xiàng)目只有4項(xiàng),其中3項(xiàng)可以通過一次觀察一起完成,大大減少了教師觀察的工作量,一個(gè)3O人的班級(jí)2個(gè)監(jiān)考老師足夠。其他項(xiàng)目的考核都可以通過批改學(xué)生工作單進(jìn)行,從學(xué)生的回答來推斷學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的情況,如測(cè)量部分,學(xué)生設(shè)計(jì)和記錄的“鋼絲伸長(zhǎng)測(cè)量”實(shí)驗(yàn)表格反映了其是否采用了等額增減砝碼的方法進(jìn)行測(cè)量,其他各量的測(cè)量結(jié)果反映了學(xué)生使用長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器的能力。

三、實(shí)驗(yàn)操作考試對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)的激勵(lì)性

一直以來,工科院校的學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)這門課不是很重視,實(shí)驗(yàn)時(shí)由于一個(gè)老師要指導(dǎo)較多學(xué)生,無法監(jiān)管到位,不少學(xué)生常常在實(shí)驗(yàn)操作中偷工減料,如用分光計(jì)進(jìn)行三棱鏡折射率的測(cè)量時(shí),不進(jìn)行分光計(jì)的調(diào)節(jié)就直接測(cè)量;如在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,利用其他同學(xué)搭建好實(shí)驗(yàn)電路快速獲取數(shù)據(jù);在2人或多人一組的實(shí)驗(yàn)中,只記錄數(shù)據(jù)而不動(dòng)手操作。這些不良現(xiàn)象的產(chǎn)生,主要是由于傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)課程是通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告或筆試來評(píng)定,這些方法都不能完全體現(xiàn)學(xué)生的動(dòng)手能力,使學(xué)生產(chǎn)生了不動(dòng)手也一樣能拿高分的錯(cuò)覺。為了改變這一現(xiàn)狀,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,必須對(duì)傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)課程的評(píng)定方式進(jìn)行改革。而操作考試是最佳選擇。我校2006年起開始實(shí)施抽簽式的操作考試評(píng)定以來,學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度有明顯改善,缺席的及想混實(shí)驗(yàn)的學(xué)生減少,實(shí)驗(yàn)室開放儀器使用率提高,整個(gè)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量也得到了提高。

四、結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行基于工作單和觀察評(píng)價(jià)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作考試時(shí),需要注意以下方面。首先,由于儀器有限,同一個(gè)專業(yè)的,或者同一個(gè)班的同學(xué)無法進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)操作考試,那么這時(shí)就需要注意協(xié)調(diào)考核試題之間存在的難度差異,使得試題具有可比性,考核具有公平性。如何來協(xié)調(diào),可以利用工作單設(shè)計(jì)的靈活性。對(duì)于實(shí)驗(yàn)難度較大的,工作單題目上設(shè)置的提示相對(duì)多些;對(duì)于實(shí)驗(yàn)難度較小的,則更多地將設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)融入到操作性考試中,工作單設(shè)置的提示也要少些。其次,為了考核的全面性,針對(duì)具體實(shí)驗(yàn)制定出詳細(xì)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目和權(quán)重是非常必要的。工作單的設(shè)計(jì)要涵蓋大部分的評(píng)價(jià)項(xiàng)目,這樣就可以在有限的時(shí)間內(nèi)集中精力通過實(shí)驗(yàn)觀察完成剩下小部分項(xiàng)目的評(píng)價(jià)。對(duì)于具體的觀察評(píng)價(jià)項(xiàng)目,還需要給出觀察的標(biāo)準(zhǔn),使評(píng)價(jià)具有針對(duì)性。

篇4

關(guān)鍵詞:

普通物理實(shí)驗(yàn)考核;創(chuàng)新;改革

普通物理實(shí)驗(yàn)是各大高校理工科專業(yè)一門傳統(tǒng)課程,是理工科大學(xué)生接受系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端,是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)研究能力和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)風(fēng)作、全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)方面有著其他課程所不能替代的特殊作用[1-2]。由于學(xué)生在大學(xué)之前的學(xué)習(xí)基本都是重理論、輕實(shí)踐,同時(shí)在高校的教學(xué)考核中,實(shí)驗(yàn)課與其它課程相比也不夠重視[3]。從事物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工作者對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的考核方式做了很多研究,有的強(qiáng)調(diào)操作考試的作用,有的強(qiáng)調(diào)多元化考核的作用,有的推行無紙化在線考核[3-6]。本文就我校近幾年對(duì)普通物理實(shí)驗(yàn)的考核方式的改革進(jìn)行深入探討[7]。

1普通物理實(shí)驗(yàn)考核的基本內(nèi)容

與其它課程一樣,普通物理實(shí)驗(yàn)課程的考核方式應(yīng)從教和學(xué)兩個(gè)方面來進(jìn)行考查。對(duì)學(xué)生而言,應(yīng)考查學(xué)生的個(gè)體發(fā)展是否達(dá)到預(yù)定的教育目標(biāo)。具體來講,應(yīng)考查以下幾方面的能力。1.學(xué)生是否掌握了物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。包括根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器的規(guī)格正確記錄有效數(shù)字、實(shí)驗(yàn)誤差的基本理論、不確定度,相關(guān)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法,如在楊氏模量實(shí)驗(yàn)的逐差法(作圖法)、自由落體法測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)的最小二乘法等,并會(huì)用這些理論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。2.是否會(huì)正確使用與相關(guān)的基本儀器、設(shè)備。比如會(huì)調(diào)楊氏模量實(shí)驗(yàn)的直尺望遠(yuǎn)鏡,能熟練掌握物理天平的正確的使用方法和注意事項(xiàng)。3.是否具備了完成物理實(shí)驗(yàn)的基本的科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)技能。包括實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)是否充分,實(shí)驗(yàn)原理是否理解,實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范、讀數(shù)是否正確,數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)分析是否正確、合理等,是否具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,以及根據(jù)要求獨(dú)立完成準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)和初步的分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,是否具備初步的?shí)驗(yàn)科學(xué)思維、敢于探索的創(chuàng)新精神、理論聯(lián)系實(shí)際的能力。4.從實(shí)驗(yàn)過程的情感態(tài)度看,是否具有良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、遵守紀(jì)律和愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)、保持實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所干凈整潔的優(yōu)良品德。

2普通物理實(shí)驗(yàn)考核改革的必要性

雖說實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)方面有重要作用,但我國(guó)從中學(xué)到大學(xué),實(shí)驗(yàn)考核一直是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。在中學(xué),幾乎所有考試都采用筆試這種單一的考核方式,只有少數(shù)的競(jìng)賽有操作考試。因此,許多學(xué)生有種思維定式,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)不要重要,實(shí)驗(yàn)過程不積極參與。上大學(xué)后仍然不重視,不提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、不明白實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皩?shí)驗(yàn)所采用的方法和步驟;在具體的實(shí)驗(yàn)操作過程中,不認(rèn)真觀察出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不認(rèn)真檢查實(shí)驗(yàn)是否滿足的理論要求,不積極思考各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,只是為了追求實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確,以便完成一份完好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,制約著學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),與當(dāng)代人才培養(yǎng)的目標(biāo)是相違背的,因而客觀合理的普通物理實(shí)驗(yàn)的考核方式是很有必要的。以前,我校的普通物理實(shí)驗(yàn)考核采用平時(shí)考核(主要是考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況)基本都采用筆試或筆試加簡(jiǎn)單操作的方式進(jìn)行考核,這種考核方式形式太單一,考查學(xué)生的能力太片面,特別是筆試,基本考查不到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平,創(chuàng)新能力等更高層次的能力更無從考核。這使得學(xué)生沒有信心去參加物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽,即使在老師的鼓勵(lì)下有學(xué)生參加,設(shè)計(jì)的作品以及取得的成績(jī)都不理想。

3我校普通物理實(shí)驗(yàn)的考核方式的改革

經(jīng)過幾年的探索,我校普通物理實(shí)驗(yàn)的考核方式和以前有很大的改革,對(duì)不同年級(jí)的學(xué)生采取不同考核方式,主要采用了以下幾種考核方式。

3.1科技制作

科技制作是讓學(xué)生利用日常生活中的廢舊物品或簡(jiǎn)單材料,制作出具有物理原理的作品,寫出簡(jiǎn)單的物理原理和制作過程,然后統(tǒng)一在課堂上演示并講解自己的作品,并由老師和同學(xué)一起提問進(jìn)行評(píng)價(jià)??萍贾谱魃婕暗膬?nèi)容廣泛、形式不限,具有富含科技、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料好找、加工容易、花錢少、能夠獨(dú)立完成等特點(diǎn),同時(shí)也初步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)作能力、思維能力及動(dòng)手能力。是大一新生期中考核常用的方式。

3.2拍實(shí)驗(yàn)微課

根據(jù)教學(xué)計(jì)劃,我校的普通物理實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ各開設(shè)12個(gè)實(shí)驗(yàn),期末考核的主要方式是采取拍微課的形式,將全班同學(xué)分成十二個(gè)小組,每個(gè)組認(rèn)真研究一個(gè)實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)的操作過程、注意事項(xiàng)等拍成視頻記錄下來,拍攝過程中同時(shí)要講解所研究實(shí)驗(yàn)的原理、所用到的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟,拍完進(jìn)行剪輯,鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)能力和課堂組織能力。各組完成拍攝后各小組成員和老師一起觀看視頻,各小組之間相互評(píng)價(jià)、互相提問,最后由老師進(jìn)行總評(píng)。

3.3創(chuàng)新性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)普通物理實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ完成后,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力等都得到很大提升,所以期末考核的主要方式是進(jìn)行研究創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這種考核方式是老師安排一些研究性實(shí)驗(yàn)課題或自己找到一些創(chuàng)新性、研究性課題,提出具有靈活性的要求,學(xué)生根據(jù)要求自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,選取實(shí)驗(yàn)設(shè)備、進(jìn)行可行性分析,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),寫報(bào)告。這種方式主要分以下幾個(gè)方面來進(jìn)行:一、選題階段,學(xué)生根據(jù)兩年所積累的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能以及個(gè)人興趣,以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),在查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,搜集并分析有關(guān)的信息及資料,提出創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究課題、設(shè)計(jì)研究實(shí)驗(yàn),二、實(shí)驗(yàn)探索階段,學(xué)生可以充分利用實(shí)驗(yàn)室條件,在自己探索配合老師的指導(dǎo),設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段,對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證,得出較為滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或研究結(jié)果后,然后針對(duì)研究成果撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和研究論文。四、考核,采取論文答辯的形式,答辯過程先演示講解自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),然后由老師和同學(xué)一起提問,最后老師和同學(xué)共同打分,當(dāng)然以老師的評(píng)分為主要部分。

4各種考核方式的比較

4.1科技制作

這種方式主要是啟發(fā)學(xué)生嘗試著去發(fā)現(xiàn)問題,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作,初步培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和解決問題的能力。但這種方式對(duì)學(xué)生能力的考核相對(duì)較單一,沒有考核到學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)處理、誤差分析等能力。

4.2拍實(shí)驗(yàn)微課

這種考核方式主要在鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力的同時(shí)也訓(xùn)練了學(xué)生的口頭表達(dá)能力、計(jì)算機(jī)軟件的使用能力,特別是同學(xué)之間的相互協(xié)作能力。

4.3創(chuàng)新性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

這是要求比較高的一種考核方式,文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、儀器設(shè)備的選取到實(shí)驗(yàn)的組織實(shí)施、數(shù)據(jù)采集處理和撰寫實(shí)驗(yàn)論文均由學(xué)生獨(dú)立完成。這就要求學(xué)生具備一定的物理理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力。在完成課題的整個(gè)過程中,學(xué)生實(shí)驗(yàn)真正做到正確、嚴(yán)謹(jǐn)、完整和規(guī)范,使學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維能力、科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新意識(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中得到培養(yǎng)和提高。這種方式與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽的要求一致。

5結(jié)語(yǔ)

本文提到的考核方式是針對(duì)物理專業(yè)的學(xué)生,是建立在獨(dú)立設(shè)課的基礎(chǔ)上的,每種考核方式是層層遞進(jìn)、相輔相成,逐步讓學(xué)生做到正確、嚴(yán)謹(jǐn)、完整和規(guī)范,使學(xué)生動(dòng)手能力和獨(dú)立設(shè)計(jì)、組織實(shí)施完成實(shí)驗(yàn)課題的能力、實(shí)驗(yàn)思維能力、科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新意識(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中得到培養(yǎng)和提高,同時(shí)在物理思想、物理方法和物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)等方面打下良好的基礎(chǔ)。我校物理專業(yè)的學(xué)生的普通物理實(shí)驗(yàn)考核經(jīng)以上改革后,學(xué)生參加物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽的積極性有了很大提高,比賽的成績(jī)更是有質(zhì)的飛躍。參加廣東省大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽的獲獎(jiǎng)率在逐年提升,由以前的一個(gè)二、三等獎(jiǎng)上升到今年的兩個(gè)一等獎(jiǎng)、兩個(gè)二等獎(jiǎng)、一個(gè)三等獎(jiǎng),具有歷史性的突破,說明這種實(shí)驗(yàn)考核方式在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力是著實(shí)有效的。

參考文獻(xiàn):

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篇5

物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要部分,在物理學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展中物理實(shí)驗(yàn)占有十分重要的地位,同時(shí)在推動(dòng)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(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)工作能力:即正確使用儀器、進(jìn)行測(cè)量、出來數(shù)據(jù)、分析結(jié)果以及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等,使學(xué)生初步掌握實(shí)驗(yàn)科學(xué)的思想和方法;(2)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)思維,使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)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(shí)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(dòng)的探索精神以及團(tuán)結(jié)合作、愛護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)的道德品質(zhì);(4)培養(yǎng)學(xué)生善于動(dòng)腦、樂于動(dòng)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(gè)良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

(一)由于學(xué)校擴(kuò)招及多很實(shí)驗(yàn)設(shè)備耗資太大、實(shí)驗(yàn)室不能購(gòu)買等原因,很多高校實(shí)驗(yàn)室存在儀器設(shè)備落后、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一等問題。嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高及實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展,不利于培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)的人才。

(二)每個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),往往是照抄照搬教材上的內(nèi)容,對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)備、操作步驟和操作過程中的注意事項(xiàng)根本沒有用心去閱讀并體會(huì),這樣的應(yīng)付性勞動(dòng),極大的限制了學(xué)生的思維。

二、物理仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的積極作用

(一)提高教學(xué)質(zhì)量和效率

物理仿真實(shí)驗(yàn)是虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)儀器主要是虛擬儀器,只需購(gòu)置計(jì)算機(jī)等少量的硬件資源和軟件《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》即可開設(shè)實(shí)驗(yàn)。《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》分為三部分,包含了凱特?cái)[測(cè)重力加速度、核磁共振、螺線管磁場(chǎng)及其測(cè)量、檢流計(jì)的特性、單透鏡物理實(shí)驗(yàn)、分光計(jì)實(shí)驗(yàn)、空氣比熱容比測(cè)定、電子荷質(zhì)比的測(cè)定、楊氏模量、邁克耳遜干涉儀、牛頓環(huán)測(cè)量曲率半徑、介電常數(shù)的測(cè)量等豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,只要將仿真軟件安裝到計(jì)算機(jī)上,就可以進(jìn)行軟件里面的任何實(shí)驗(yàn),這就解決了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備落后、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)儀器比較昂貴,易于損耗,普通高校一般難以開出。而仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軤I(yíng)造一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境使無法開設(shè)的實(shí)驗(yàn)得以開設(shè),學(xué)生只要在裝有《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》軟件的電腦上就能進(jìn)行整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作,并且能看到測(cè)量結(jié)果完成實(shí)驗(yàn)。由于是在虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),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(dòng)手,在操作過程中遇到問題解決問題。

仿真實(shí)驗(yàn)是一種新的實(shí)驗(yàn)方式,它利用計(jì)算機(jī)把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)之前沒接觸過該實(shí)驗(yàn)儀器,很多學(xué)生就會(huì)拿著書與儀器的部件一一進(jìn)行對(duì)照,甚至在不清楚儀器正確使用方法和操作注意事項(xiàng)的情況下而進(jìn)行了錯(cuò)誤的操作,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中斷、儀器損壞。仿真實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)儀器的關(guān)鍵部位能夠拆卸,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí),對(duì)實(shí)驗(yàn)所用儀器的整體結(jié)構(gòu)建立起直觀的認(rèn)識(shí)后,那么上面損壞儀器的情況出現(xiàn)的幾率就會(huì)大大降低。比如分光計(jì)的調(diào)整與使用實(shí)驗(yàn),每臺(tái)儀器近乎萬(wàn)元,讓學(xué)生在對(duì)儀器毫不熟悉的情況下直接接觸實(shí)驗(yàn)儀器會(huì)增加儀器受損的風(fēng)險(xiǎn)。所以我們首先進(jìn)行分光計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生通過仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),對(duì)儀器的結(jié)構(gòu)和調(diào)試技術(shù)有了整體認(rèn)識(shí),而通過計(jì)算機(jī)操作,也掌握了一定的操作技巧,然后我們?cè)僮寣W(xué)生去做相關(guān)實(shí)物實(shí)驗(yàn)。而對(duì)于實(shí)驗(yàn)難度較高的實(shí)驗(yàn),也是先進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),再進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn),如此就縮短了做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。通過仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)后,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí),然后在進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)感到心中有數(shù),操作起來更輕松,這樣就大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。

(二)營(yíng)造多樣化教學(xué)環(huán)境。我們學(xué)院專門拿出一間計(jì)算機(jī)機(jī)房作為物理仿真實(shí)驗(yàn)室,每周周一至周五開放,學(xué)生可以隨時(shí)去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。如果學(xué)生自己擁有計(jì)算機(jī),便可在課外繼續(xù)實(shí)驗(yàn)亦可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自學(xué),為學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)帶來了方便。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)走出實(shí)驗(yàn)室,克服了實(shí)驗(yàn)教學(xué)長(zhǎng)期受到場(chǎng)地、課時(shí)限制的困擾,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容在時(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,這也利于學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇實(shí)驗(yàn),可滿足不同層次學(xué)生的需求,極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

(三)對(duì)于實(shí)物實(shí)驗(yàn),實(shí)際操作中由于儀器的缺陷、實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。仿真實(shí)驗(yàn)采用虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,最大限度地避免了實(shí)際中存在的各種不利因素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果較準(zhǔn)確,所以通過仿真實(shí)驗(yàn)可以極大地增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的信心,有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一個(gè)有益的必要的補(bǔ)充。

三、仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的不足之處

篇6

物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要部分,在物理學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展中物理實(shí)驗(yàn)占有十分重要的地位,同時(shí)在推動(dòng)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(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)工作能力:即正確使用儀器、進(jìn)行測(cè)量、出來數(shù)據(jù)、分析結(jié)果以及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等,使學(xué)生初步掌握實(shí)驗(yàn)科學(xué)的思想和方法;(2)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)思維,使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)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(shí)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(dòng)的探索精神以及團(tuán)結(jié)合作、愛護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)的道德品質(zhì);(4)培養(yǎng)學(xué)生善于動(dòng)腦、樂于動(dòng)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。總之,是為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作奠定一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

(一)由于學(xué)校擴(kuò)招及多很實(shí)驗(yàn)設(shè)備耗資太大、實(shí)驗(yàn)室不能購(gòu)買等原因,很多高校實(shí)驗(yàn)室存在儀器設(shè)備落后、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一等問題。嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高及實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展,不利于培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)的人才。

(二)每個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),往往是照抄照搬教材上的內(nèi)容,對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)備、操作步驟和操作過程中的注意事項(xiàng)根本沒有用心去閱讀并體會(huì),這樣的應(yīng)付性勞動(dòng),極大的限制了學(xué)生的思維。

二、物理仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的積極作用

(一)提高教學(xué)質(zhì)量和效率

物理仿真實(shí)驗(yàn)是虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)儀器主要是虛擬儀器,只需購(gòu)置計(jì)算機(jī)等少量的硬件資源和軟件《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》即可開設(shè)實(shí)驗(yàn)?!洞髮W(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》分為三部分,包含了凱特?cái)[測(cè)重力加速度、核磁共振、螺線管磁場(chǎng)及其測(cè)量、檢流計(jì)的特性、單透鏡物理實(shí)驗(yàn)、分光計(jì)實(shí)驗(yàn)、空氣比熱容比測(cè)定、電子荷質(zhì)比的測(cè)定、楊氏模量、邁克耳遜干涉儀、牛頓環(huán)測(cè)量曲率半徑、介電常數(shù)的測(cè)量等豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,只要將仿真軟件安裝到計(jì)算機(jī)上,就可以進(jìn)行軟件里面的任何實(shí)驗(yàn),這就解決了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備落后、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)儀器比較昂貴,易于損耗,普通高校一般難以開出。而仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軤I(yíng)造一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境使無法開設(shè)的實(shí)驗(yàn)得以開設(shè),學(xué)生只要在裝有《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》軟件的電腦上就能進(jìn)行整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作,并且能看到測(cè)量結(jié)果完成實(shí)驗(yàn)。由于是在虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),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(dòng)手,在操作過程中遇到問題解決問題。

仿真實(shí)驗(yàn)是一種新的實(shí)驗(yàn)方式,它利用計(jì)算機(jī)把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)之前沒接觸過該實(shí)驗(yàn)儀器,很多學(xué)生就會(huì)拿著書與儀器的部件一一進(jìn)行對(duì)照,甚至在不清楚儀器正確使用方法和操作注意事項(xiàng)的情況下而進(jìn)行了錯(cuò)誤的操作,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中斷、儀器損壞。仿真實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)儀器的關(guān)鍵部位能夠拆卸,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí),對(duì)實(shí)驗(yàn)所用儀器的整體結(jié)構(gòu)建立起直觀的認(rèn)識(shí)后,那么上面損壞儀器的情況出現(xiàn)的幾率就會(huì)大大降低。比如分光計(jì)的調(diào)整與使用實(shí)驗(yàn),每臺(tái)儀器近乎萬(wàn)元,讓學(xué)生在對(duì)儀器毫不熟悉的情況下直接接觸實(shí)驗(yàn)儀器會(huì)增加儀器受損的風(fēng)險(xiǎn)。所以我們首先進(jìn)行分光計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生通過仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),對(duì)儀器的結(jié)構(gòu)和調(diào)試技術(shù)有了整體認(rèn)識(shí),而通過計(jì)算機(jī)操作,也掌握了一定的操作技巧,然后我們?cè)僮寣W(xué)生去做相關(guān)實(shí)物實(shí)驗(yàn)。而對(duì)于實(shí)驗(yàn)難度較高的實(shí)驗(yàn),也是先進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),再進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn),如此就縮短了做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。通過仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)后,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí),然后在進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)感到心中有數(shù),操作起來更輕松,這樣就大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。

(二)營(yíng)造多樣化教學(xué)環(huán)境。我們學(xué)院專門拿出一間計(jì)算機(jī)機(jī)房作為物理仿真實(shí)驗(yàn)室,每周周一至周五開放,學(xué)生可以隨時(shí)去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。如果學(xué)生自己擁有計(jì)算機(jī),便可在課外繼續(xù)實(shí)驗(yàn)亦可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自學(xué),為學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)帶來了方便。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)走出實(shí)驗(yàn)室,克服了實(shí)驗(yàn)教學(xué)長(zhǎng)期受到場(chǎng)地、課時(shí)限制的困擾,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容在時(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,這也利于學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇實(shí)驗(yàn),可滿足不同層次學(xué)生的需求,極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

(三)對(duì)于實(shí)物實(shí)驗(yàn),實(shí)際操作中由于儀器的缺陷、實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。仿真實(shí)驗(yàn)采用虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,最大限度地避免了實(shí)際中存在的各種不利因素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果較準(zhǔn)確,所以通過仿真實(shí)驗(yàn)可以極大地增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的信心,有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一個(gè)有益的必要的補(bǔ)充。

三、仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的不足之處

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[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2017)05-0014-03

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的“在于引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程主動(dòng)獲取新知識(shí),發(fā)現(xiàn)新問題,培養(yǎng)分析和解決問題的能力”。[1]教學(xué)目的需要通過一定的教學(xué)方法才能達(dá)到。為了達(dá)到上述教學(xué)目的,我校承擔(dān)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師們經(jīng)過多年的艱苦勞動(dòng),探索出一種“問題教學(xué)法”,并運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐中,取得了較為顯著的教學(xué)效果。本文對(duì)這一實(shí)踐做總體介紹。

一、什么是“問題教學(xué)法”

所謂“問題”是指在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)、探討并加以解決的矛盾和疑難。[2]這里的“矛盾”是指主觀認(rèn)識(shí)與客觀情況不一致的地方,而“疑難”是指有疑問而難于判斷或者處理的地方。所謂“問題教學(xué)法”是指在教師以“問題”為主線組織整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題的活動(dòng)貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的始終,通過實(shí)驗(yàn)來分析、討論和驗(yàn)證,并最終解決這些問題,從而完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。

與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比,“問題教學(xué)法”以學(xué)生為主體,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出問題,分析、討論問題和解決問題的積極性與主動(dòng)性。它既可適用于低年級(jí)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),又可適用于高年級(jí)的綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

二、“問題教學(xué)法”在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐探索

從教學(xué)過程來看,“問題教學(xué)法”在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中分為兩大階段:以教師為主角的階段和以學(xué)生為主角的階段。

(一)以教師為主角的階段

這一階段的主要任務(wù)是為開展實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。為此,教師應(yīng)做好如下工作:一是分好做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù),一般以自然班(約35人)為單位,人數(shù)如太多則難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。二是教會(huì)學(xué)生正確掌握實(shí)驗(yàn)操作方法,正確掌握各種儀器和設(shè)備的使用方法,以確保實(shí)驗(yàn)的安全。必要時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。三是在教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示過程中,要求學(xué)生注意觀察,學(xué)會(huì)觀察,把發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來。因?yàn)椤叭魏螐?fù)雜多變的事物,它的本質(zhì)是通過各種現(xiàn)象表現(xiàn)出來的,人們通過長(zhǎng)期耐心細(xì)致的觀察,才能對(duì)各種事物取得規(guī)律性的認(rèn)識(shí),不會(huì)觀察就不會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)”。[3]四是布置正式實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容,要求學(xué)生課后抓緊時(shí)間預(yù)習(xí),在正式實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做到胸有成竹。

(二)以學(xué)生為主角的階段

從運(yùn)用過程來看,“問題教學(xué)法”主要有五個(gè)階段:預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容―實(shí)驗(yàn)操作―對(duì)重要或者較難問題展開討論―解決問題,實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)―教師點(diǎn)評(píng),完成實(shí)驗(yàn)。

1.預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

這一階段的主要任務(wù)是熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,繼續(xù)學(xué)習(xí)、掌握實(shí)驗(yàn)操作的正確方法,掌握各種儀器和設(shè)備的正確使用方法。要求每個(gè)學(xué)生至少要發(fā)現(xiàn)一個(gè)以上的“問題”,同時(shí),教會(huì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出問題的方法。質(zhì)疑法、比較法、歸納法、綜合法和觀察法等都是一些非常有用的方法。例如,1879年美國(guó)物理學(xué)家霍爾就是通過這些方法發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)而解決問題的,如此反反復(fù)復(fù),最終提出“霍爾效應(yīng)”原理。又如,牛頓就是仔細(xì)觀察了習(xí)以為常的“蘋果落地”這一自然現(xiàn)象,然后通過思考,最終發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律的。

2.實(shí)驗(yàn)操作

在此階段的主要任務(wù)是要求每個(gè)學(xué)生正確掌握各種實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的使用方法,按照實(shí)驗(yàn)要求和正確方法親自操作,把實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用實(shí)驗(yàn)的方式體現(xiàn)出來。目的是利用實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握做好實(shí)驗(yàn)的方法和技巧。這個(gè)階段應(yīng)該注意如下幾點(diǎn):一是安全問題。必須強(qiáng)調(diào)每個(gè)學(xué)生都要正確使用實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備,運(yùn)用正確方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),樹立安全第一的意識(shí),確保實(shí)驗(yàn)安全。二是要求每個(gè)學(xué)生要注意觀察在實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題,一些較易或者一般性問題由學(xué)生自己加以解決。比如,在做光纖通信實(shí)驗(yàn)過程中,如果發(fā)現(xiàn)示波器波形彎曲畸變,檢查示波器、信號(hào)發(fā)生器和光學(xué)器件后又沒有發(fā)現(xiàn)問題,那么,這是什么原因造成的?教師不要急于告訴原因,而應(yīng)要求學(xué)生自己觀察分析,查找原因。這樣的要求無形中培養(yǎng)了學(xué)生的觀察問題的能力。三是要把在實(shí)驗(yàn)過程中新發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來。如果新發(fā)現(xiàn)的問題能在本次實(shí)驗(yàn)中加以解決,就應(yīng)當(dāng)由學(xué)生本人當(dāng)場(chǎng)解決。如果自己通過做實(shí)驗(yàn)也解決不了,而且這一問題具有典型性或者重要性,也可以報(bào)告給實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師,要求在課堂上進(jìn)行分析討論。學(xué)生應(yīng)該積極尋求解決問題的方法,或者等到下次實(shí)驗(yàn)來解決。

3.分析討論

此階段的主要任務(wù)是對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)的重要或者疑難問題進(jìn)行分析討論,加深對(duì)這些重要或者疑難問題的理解和認(rèn)識(shí),目的在于教會(huì)學(xué)生掌握分析問題的方法。這個(gè)階段應(yīng)該注意如下幾點(diǎn):一是用來分析討論的重要或者疑難問題應(yīng)當(dāng)具有典型性。這種典型性主要體現(xiàn)在:能突出本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容,或者能抓住本次驗(yàn)的關(guān)鍵,或者問題的解決方法具有普遍意義等。比如,在“霍爾效應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)中,24歲的霍爾在分析比較中如何認(rèn)識(shí)“磁場(chǎng)和感應(yīng)電壓之間的關(guān)系”?“霍爾效應(yīng)”在工業(yè)上的應(yīng)用是如何的?目前物理學(xué)家對(duì)“霍爾效應(yīng)”有什么新發(fā)展?這些問題都非常典型,并具有方法論意義。二是分析討論的問題不宜過多,一般有兩三個(gè)就夠了。如果問題過多,分析就不透徹,只是蜻蜓點(diǎn)水,不痛不癢。要集中精力把問題弄得透徹明白,使所有學(xué)生都能理解和掌握。三是時(shí)間安排方面,可以是一邊做實(shí)驗(yàn)一邊分析討論,也可以放下實(shí)驗(yàn)集中討論,時(shí)間可多可少,靈活掌握。四是討論組織形式方面,一般以自然班為單位。一個(gè)自然班人數(shù)一般為35人,要求每個(gè)學(xué)生都要參與其中,并積極提出自己的看法或者觀點(diǎn)。

4.解決問題,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

此階段的主要任務(wù)是發(fā)動(dòng)所有學(xué)生對(duì)分析討論的問題提出各自的解決方法,并當(dāng)場(chǎng)通過實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn),目的是教會(huì)學(xué)生掌握解決問題的方法。這個(gè)階段該注意如下幾點(diǎn):一是要求每個(gè)學(xué)生對(duì)所分析討論問題提出自己的解決辦法,并要求學(xué)生自己動(dòng)手通過做實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)修正。如在RLC串聯(lián)諧振的實(shí)驗(yàn)中,如何修正電路品質(zhì)因數(shù)Q的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與理論計(jì)算值之間的偏差問題??梢髮W(xué)生在電磁學(xué)理論指導(dǎo)下,分析LC的總損耗電阻對(duì)電路品質(zhì)因數(shù)Q的測(cè)定值有何影響。[4]二是要求學(xué)生在自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)過程中,如果發(fā)現(xiàn)新問題解決不了的,就應(yīng)該主動(dòng)請(qǐng)教實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師,直至自己弄明白能解決為止。三是在實(shí)驗(yàn)過程中,指導(dǎo)教師要密切關(guān)注學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài),發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)指出,并根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)加以指導(dǎo)。

5.教師點(diǎn)評(píng),完成實(shí)驗(yàn)

此階段的主要任務(wù)是指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)以解決問題的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng),尤其對(duì)具有創(chuàng)新性的閃光點(diǎn)要多加表?yè)P(yáng)鼓勵(lì),目的在于調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新的積極性和主動(dòng)性。這個(gè)階段應(yīng)該注意如下幾點(diǎn):一是指導(dǎo)教師要對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一個(gè)總體評(píng)價(jià),辯證分析其優(yōu)缺點(diǎn)。二是要充分肯定學(xué)生具有創(chuàng)新性的閃光點(diǎn)。號(hào)召其他同學(xué)向具有創(chuàng)新性閃光點(diǎn)的同學(xué)學(xué)習(xí),還可以在學(xué)期總評(píng)成績(jī)中對(duì)這些具有創(chuàng)新性閃光點(diǎn)的同學(xué)給予加分獎(jiǎng)勵(lì)。三是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),教師也可以根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)學(xué)生提出一些問題,比如,此次實(shí)驗(yàn)與以往同類實(shí)驗(yàn)有何不同?通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行下面的比較:邁克爾遜干涉和牛頓環(huán)等厚干涉,拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏模量與拉脫法測(cè)液體的表面張力,拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏模量與金屬線脹系數(shù),它們之間有何不同?如何測(cè)定?[5]要求學(xué)生自己總結(jié),寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告交給指導(dǎo)教師,作為評(píng)定平時(shí)成績(jī)的依據(jù)之一。

三、“問題教學(xué)法”教學(xué)效果的評(píng)估

任何教學(xué)方法都會(huì)涉及教學(xué)效果的評(píng)估問題,“問題教學(xué)法”也不例外。那么,如何評(píng)估“問題教學(xué)法”的教學(xué)效果?

(一)從學(xué)生上課表現(xiàn)出來的興趣來評(píng)估

興趣,有時(shí)也叫“熱愛”。它是一種帶傾向性的心理特征,是人的一種積極探索某一事物或活動(dòng)的心理傾向。它又是帶有情緒色彩的意向活動(dòng)。當(dāng)一個(gè)人對(duì)某事物感興趣時(shí),他總會(huì)覺得稱心如意,甚至廢寢忘食;反之,則心灰意冷,會(huì)持“無所謂”的態(tài)度。興趣有三種類型:一是直觀興趣。它是由直觀感覺所引起的,特點(diǎn)是缺乏延展性,不能持久。二是自覺興趣。它是受家庭或社會(huì)的影響,經(jīng)由情感和聯(lián)想,記憶和想象等一系列思維活動(dòng)而引起的,其特點(diǎn)是延展性強(qiáng),往往時(shí)過境遷,還能令人回味。例如,某位老師精彩的講課曾經(jīng)引起了你個(gè)人的自覺興趣。若干年后,對(duì)該教師的音容笑貌,你還能記憶猶新。三是潛在興趣。它是由情感、想象,特別是由個(gè)人意志所引起的,是一種層次很高的興趣。它絕不僅僅是由直觀或某人聯(lián)想所引起的,而是潛在于一個(gè)人的思想之中。這種潛在興趣的特點(diǎn)是方向性、自覺性強(qiáng),積極性高,穩(wěn)定性持久。例如,牛頓、愛迪生、愛因斯坦等偉人,在潛在興趣的支配下,表現(xiàn)出頑強(qiáng)的意志,為從事自己熱愛的事業(yè)而戰(zhàn)斗到生命的最后一息。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生上述三種興趣,尤其要注意培養(yǎng)直觀興趣。如何判斷學(xué)生的興趣程度呢?筆者認(rèn)為,這可以從平時(shí)上課學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的熱烈程度,課堂討論、發(fā)言的氣氛是否活躍等來判斷。

(二)從學(xué)生上課的動(dòng)手能力來評(píng)估

應(yīng)開放物理廢舊實(shí)驗(yàn)室和物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地,讓學(xué)生親自動(dòng)手操作儀器,仔細(xì)觀察物理現(xiàn)象并進(jìn)行思考,使其加深對(duì)物理世界的感性認(rèn)識(shí),強(qiáng)化對(duì)物理概念、物理規(guī)律的理解,體會(huì)到實(shí)驗(yàn)思想的嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙,培養(yǎng)其理性思維方式,提高其創(chuàng)新能力和科學(xué)觀察能力。[6]

(三)從學(xué)生課后學(xué)習(xí)成績(jī)來評(píng)估

這里所講的“課后學(xué)習(xí)成績(jī)”不能理解為僅僅指學(xué)期的總評(píng)成績(jī),而應(yīng)該也包括平時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、期末實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試、參加各種比賽等方面的成績(jī)。盡管影響學(xué)習(xí)成績(jī)的因素有很多,有些因素可能還具有偶然性,但是,總體而言,學(xué)生個(gè)人努力狀況和實(shí)驗(yàn)技能總是決定性因素。因此,學(xué)生課后的學(xué)習(xí)成績(jī)大體上能反映出“問題教學(xué)法”教學(xué)效果的優(yōu)劣,應(yīng)是評(píng)估的基本依據(jù)之一。成績(jī)比較好,說明“問題教學(xué)法”教學(xué)效果好;反之,教學(xué)效果就差。

四、結(jié)論

“問題教學(xué)法”是在教師指導(dǎo)下,要求學(xué)生樹立發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,分析解決問題的“問題意識(shí)”,以發(fā)現(xiàn)或者提出的問題為起點(diǎn),通過實(shí)驗(yàn)來分析、討論和驗(yàn)證,并最終解決這些問題,從而完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)方法。從教學(xué)實(shí)踐來看,“問題教學(xué)法”的教學(xué)過程分為以教師為主角和以學(xué)生為主角兩個(gè)階段。其中,以學(xué)生為主角這一階段非常重要,它經(jīng)過如下環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容―實(shí)驗(yàn)操作―對(duì)重要或者較難問題展開討論―解決問題,實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)―教師點(diǎn)評(píng),完成實(shí)驗(yàn)??蓮膶W(xué)生學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力和期末成績(jī)等方面評(píng)估“問題教學(xué)法”的教學(xué)效果。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 熊永紅,任忠明,張炯,等.以“問題”為主線的多元化教學(xué)方法和模式的研究[J].物理實(shí)驗(yàn),2009(4):27.

[2] 中國(guó)社會(huì)科學(xué)院語(yǔ)言研究所詞典編輯室.現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典[M].北京:商務(wù)印書館,2005:1431.

[3] 季誠(chéng)響,趙莉麗,楊小靜,等.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探討[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2010(5):94.

篇8

為了培養(yǎng)高素質(zhì)的人才,特別是培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,我們對(duì)不適應(yīng)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行了深層次的改革。將普通物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成二年級(jí)的必修課和四年級(jí)的選修課來完成。我們提出了物理實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)的課程建設(shè)整體方案及其教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃。必修課按理論性、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)開設(shè),而選修課則主要是開設(shè)設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)?;趯?shí)驗(yàn)基礎(chǔ)性,注重物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的共性和個(gè)性特征,同時(shí)根據(jù)分層次課程內(nèi)容教學(xué)需要,提出了的實(shí)驗(yàn)設(shè)備優(yōu)化原則,提高教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)技術(shù)可拓展性。教學(xué)實(shí)踐顯示,通過分層次物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),既為“通才”教育提供實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和科學(xué)實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)技術(shù)環(huán)境,也為物理“專才”培養(yǎng)提供了科技創(chuàng)新的技術(shù)空間,滿足不同層次學(xué)生的教學(xué)需要。

二、普通物理實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)課程建設(shè)

能力培養(yǎng)型普通物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)方案,以物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容改革為切入點(diǎn),實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)平臺(tái)建設(shè)?!捌胀ㄎ锢韺?shí)驗(yàn)”課程整體依照由淺入深的認(rèn)識(shí)規(guī)律按內(nèi)容層次分三個(gè)教學(xué)階段授課。第一層次基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),注重基本實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng),學(xué)習(xí)基本物理量的觀測(cè)技術(shù)方法,及其正確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、分析處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確描述和規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告。第二層次綜合性實(shí)驗(yàn),充分體現(xiàn)物理研究實(shí)際過程,注重實(shí)驗(yàn)方法的綜合運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和科技創(chuàng)新能力。第三層次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),注重基本物理現(xiàn)象的觀測(cè)及研究方法,學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。應(yīng)該說,第一層次強(qiáng)調(diào)基本技能訓(xùn)練,第二層次突出實(shí)驗(yàn)綜合能力的培養(yǎng),其教學(xué)過程更專注于實(shí)驗(yàn)的物理內(nèi)涵和物理現(xiàn)象的探索,第三層次培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。為了達(dá)到普通物理實(shí)驗(yàn)課程分層次教學(xué)目標(biāo),我們對(duì)普通物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了整合,進(jìn)行了課程內(nèi)容改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃。使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排分別注重實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)兩方面,注重物理研究的內(nèi)在聯(lián)系。如開出示波器系列實(shí)驗(yàn)、分光計(jì)系列實(shí)驗(yàn)和電位差計(jì)系列實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)相關(guān)項(xiàng)目構(gòu)成課程的單元,由這些實(shí)驗(yàn)單元組合成普通物理實(shí)驗(yàn)課程整體,使整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程一體化。進(jìn)一步根據(jù)課程整體教學(xué)要求,對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)子集中每一項(xiàng)目的教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)層次結(jié)構(gòu)。在物理實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)實(shí)施過程中,第一層次和第二層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)內(nèi)容面向所有學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)生,第三層次項(xiàng)目?jī)?nèi)容則進(jìn)一步分“通才”要求和“專才”要求來設(shè)置。前者定位于滿足所有本科學(xué)生教學(xué)需要,但在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法上有所提高,有所創(chuàng)新,也有自己的教學(xué)特色;后者體現(xiàn)了綜合創(chuàng)新及使用現(xiàn)代化測(cè)量手段,它面向?qū)W有余力的優(yōu)良和優(yōu)秀學(xué)生,滿足“優(yōu)生優(yōu)培”的教學(xué)需要。

三、物理實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)實(shí)踐

在物理實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué)實(shí)踐中,我們既要實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)分層次的教學(xué)目標(biāo),又要兼顧實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的合理配置。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為獨(dú)立單元,根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目各自的教學(xué)目的、內(nèi)容和技術(shù)方法,提出儀器設(shè)備建設(shè)要求。由于忽視明確的課程整體教學(xué)定位以及單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在課程整體內(nèi)部的層次化教學(xué)分工,更缺乏項(xiàng)目之間的物理原理或?qū)嶒?yàn)技術(shù)關(guān)聯(lián),從而導(dǎo)致部分設(shè)備資源重復(fù)建設(shè)。因此,基于單元中每一個(gè)項(xiàng)目所需的儀器設(shè)備在子集中的教學(xué)層次定位,測(cè)量?jī)x器和實(shí)驗(yàn)主體設(shè)備均存在于個(gè)性和共性之中。進(jìn)一步根據(jù)層次化課程內(nèi)容的教學(xué)要求,合理利用和配置實(shí)驗(yàn)設(shè)備,提高教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)技術(shù)可拓展性。譬如,聲速測(cè)量、RLC串聯(lián)諧振等實(shí)驗(yàn)在具有可擴(kuò)展性的主平臺(tái)上,通過不同的實(shí)驗(yàn)配件組合,展開一系列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。這一建設(shè)思想,不僅節(jié)省教學(xué)費(fèi)用,而且充分利用教學(xué)資源,更重要的是使學(xué)生通過具體的實(shí)驗(yàn)對(duì)象理解物理研究的內(nèi)在聯(lián)系,提高科技創(chuàng)新能力。基于物理分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求,在實(shí)驗(yàn)技術(shù)配置上,針對(duì)不同學(xué)習(xí)需要的學(xué)生,提供不同層次的實(shí)驗(yàn)技術(shù)環(huán)境,真正達(dá)到“優(yōu)生優(yōu)培”的目的。如關(guān)于示波器的教學(xué),我們首先介紹模擬示波器,在學(xué)生掌握了示波器的若干個(gè)實(shí)驗(yàn)以后,再進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)字示波器,由淺入深,循序漸進(jìn),學(xué)習(xí)示波器應(yīng)用的系列實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)方法上,我們也進(jìn)行了相應(yīng)的改革。如關(guān)于楊氏模量的測(cè)量,我們首先介紹拉伸法,然后介紹動(dòng)態(tài)法和霍耳位移傳感器法,新舊實(shí)驗(yàn)方法對(duì)比,學(xué)生從中可以體會(huì)到現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步。

四、結(jié)論

物理實(shí)驗(yàn)分層次教學(xué),既優(yōu)化教學(xué)技術(shù)手段又提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的使用效率,更重要的是,在相同資金條件下,實(shí)現(xiàn)采用與實(shí)際應(yīng)用接軌的精密測(cè)量?jī)x器或?qū)嶒?yàn)測(cè)量技術(shù)多樣化的教學(xué)技術(shù)安排。根據(jù)“厚基礎(chǔ),強(qiáng)能力,高素質(zhì)”的培養(yǎng)模式和學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)及各專業(yè)的要求,依據(jù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目決定將要配置的實(shí)驗(yàn)器材,要求這些儀器既有經(jīng)典的又有現(xiàn)代的;既有自動(dòng)的又有手動(dòng)的;既有模擬的又有數(shù)字的。概括起來就是傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的、基礎(chǔ)的和先進(jìn)的二者兼顧。開出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要傳統(tǒng)與現(xiàn)代內(nèi)容并存;基本方法、基本技能訓(xùn)練與獨(dú)立設(shè)計(jì)結(jié)合。給不同智力、不同需求的學(xué)生以充分選擇的余地。這樣可以改變按傳統(tǒng)的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)開設(shè)的拼盤式的舊體制實(shí)驗(yàn),代之以“理論性(基礎(chǔ)性)”、“設(shè)計(jì)性”和“綜合性”實(shí)驗(yàn)的新的教學(xué)體制,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由淺入深、循序漸進(jìn),達(dá)到提高學(xué)生素質(zhì)和培養(yǎng)能力的目標(biāo)。

篇9

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-0118(2012)06-0039-02

物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要部分,在物理學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展中物理實(shí)驗(yàn)占有十分重要的地位,同時(shí)在推動(dòng)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(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接收系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)工作能力:即正確使用儀器、進(jìn)行測(cè)量、出來數(shù)據(jù)、分析結(jié)果以及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等,使學(xué)生初步掌握實(shí)驗(yàn)科學(xué)的思想和方法;(2)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)思維,使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)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(shí)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(dòng)的探索精神以及團(tuán)結(jié)合作、愛護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)的道德品質(zhì);(4)培養(yǎng)學(xué)生善于動(dòng)腦、樂于動(dòng)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[1]??傊?,是為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作奠定一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

(一)由于學(xué)校擴(kuò)招及多很實(shí)驗(yàn)設(shè)備耗資太大、實(shí)驗(yàn)室不能購(gòu)買等原因,很多高校實(shí)驗(yàn)室存在儀器設(shè)備落后、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一等問題[2]。嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高及實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展,不利于培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)的人才。

(二)每個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)[3],往往是照抄照搬教材上的內(nèi)容,對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)備、操作步驟和操作過程中的注意事項(xiàng)根本沒有用心去閱讀并體會(huì),這樣的應(yīng)付性勞動(dòng),極大的限制了學(xué)生的思維。

二、物理仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的積極作用

(一)提高教學(xué)質(zhì)量和效率

物理仿真實(shí)驗(yàn)是虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)儀器主要是虛擬儀器,只需購(gòu)置計(jì)算機(jī)等少量的硬件資源和軟件《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》即可開設(shè)實(shí)驗(yàn)?!洞髮W(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》分為三部分,包含了凱特?cái)[測(cè)重力加速度、核磁共振、螺線管磁場(chǎng)及其測(cè)量、檢流計(jì)的特性、單透鏡物理實(shí)驗(yàn)、分光計(jì)實(shí)驗(yàn)、空氣比熱容比測(cè)定、電子荷質(zhì)比的測(cè)定、楊氏模量、邁克耳遜干涉儀、牛頓環(huán)測(cè)量曲率半徑、介電常數(shù)的測(cè)量等豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,只要將仿真軟件安裝到計(jì)算機(jī)上,就可以進(jìn)行軟件里面的任何實(shí)驗(yàn),這就解決了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備落后、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)儀器比較昂貴,易于損耗,普通高校一般難以開出[4]。而仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軤I(yíng)造一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境使無法開設(shè)的實(shí)驗(yàn)得以開設(shè),學(xué)生只要在裝有《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》軟件的電腦上就能進(jìn)行整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作,并且能看到測(cè)量結(jié)果完成實(shí)驗(yàn)。由于是在虛擬環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),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(dòng)手,在操作過程中遇到問題解決問題。

仿真實(shí)驗(yàn)是一種新的實(shí)驗(yàn)方式,它利用計(jì)算機(jī)把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教師指導(dǎo)和學(xué)生操作有機(jī)地融為一體[4]。如果學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前沒接觸過該實(shí)驗(yàn)儀器,很多學(xué)生就會(huì)拿著書與儀器的部件一一進(jìn)行對(duì)照,甚至在不清楚儀器正確使用方法和操作注意事項(xiàng)的情況下而進(jìn)行了錯(cuò)誤的操作,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中斷、儀器損壞。仿真實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)儀器的關(guān)鍵部位能夠拆卸,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí),對(duì)實(shí)驗(yàn)所用儀器的整體結(jié)構(gòu)建立起直觀的認(rèn)識(shí)后,那么上面損壞儀器的情況出現(xiàn)的幾率就會(huì)大大降低。比如分光計(jì)的調(diào)整與使用實(shí)驗(yàn),每臺(tái)儀器近乎萬(wàn)元,讓學(xué)生在對(duì)儀器毫不熟悉的情況下直接接觸實(shí)驗(yàn)儀器會(huì)增加儀器受損的風(fēng)險(xiǎn)。所以我們首先進(jìn)行分光計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生通過仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),對(duì)儀器的結(jié)構(gòu)和調(diào)試技術(shù)有了整體認(rèn)識(shí),而通過計(jì)算機(jī)操作,也掌握了一定的操作技巧,然后我們?cè)僮寣W(xué)生去做相關(guān)實(shí)物實(shí)驗(yàn)。而對(duì)于實(shí)驗(yàn)難度較高的實(shí)驗(yàn),也是先進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),再進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn),如此就縮短了做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。通過仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)后,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí),然后在進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)感到心中有數(shù),操作起來更輕松,這樣就大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。

(二)營(yíng)造多樣化教學(xué)環(huán)境[5]。我們學(xué)院專門拿出一間計(jì)算機(jī)機(jī)房作為物理仿真實(shí)驗(yàn)室,每周周一至周五開放,學(xué)生可以隨時(shí)去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。如果學(xué)生自己擁有計(jì)算機(jī),便可在課外繼續(xù)實(shí)驗(yàn)亦可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自學(xué),為學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)帶來了方便。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)走出實(shí)驗(yàn)室,克服了實(shí)驗(yàn)教學(xué)長(zhǎng)期受到場(chǎng)地、課時(shí)限制的困擾,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容在時(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容[5],這也利于學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇實(shí)驗(yàn),可滿足不同層次學(xué)生的需求,極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

(三)對(duì)于實(shí)物實(shí)驗(yàn),實(shí)際操作中由于儀器的缺陷、實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。仿真實(shí)驗(yàn)采用虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,最大限度地避免了實(shí)際中存在的各種不利因素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果較準(zhǔn)確,所以通過仿真實(shí)驗(yàn)可以極大地增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的信心,有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一個(gè)有益的必要的補(bǔ)充[2]。

三、仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的不足之處

盡管仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中的儀器相對(duì)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(yàn)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(duì)儀器的操作主要是通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊來實(shí)現(xiàn),缺乏真實(shí)感,并且缺少實(shí)際動(dòng)手的機(jī)會(huì),從而減少了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到實(shí)驗(yàn)故障并排除故障的機(jī)會(huì)。

四、結(jié)論

綜上所述,我們清楚的知道,仿真實(shí)驗(yàn)不能完全取代實(shí)物實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,正確處理好仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系[6],開創(chuàng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式,使仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中起到應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn):

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