大学物理实验教学改革研究论文

2024-08-19

大学物理实验教学改革研究论文(精选7篇)

1.大学物理实验教学改革研究论文 篇一

1 高校物理实验教学改革的必要性

1.1 社会对本科毕业生的要求日益提高

随着社会的不断进步与发展,招聘单位对高校毕业生的实践能力要求日渐提高,加强实验教学是大势所趋。作为高校,主要是为国家的经济建设培养有实际工作能力的科研和创新型人才。但是由于近年来高校的不断扩招,使得学校的教学质量、学术水平、办学空间等方面无法及时跟上现实的要求,主要表现在实验场所缺乏,仪器设备损耗程度增加,以前的实验教学条件、模式及方法已经不能适应当前社会形势的需求。同时由于现阶段农业院校开设的物理实验课程项目较少,导致验证性项目和综合性实验比例失调[1]。

1.2 实验教学不受学生重视

由于我国长期应试教育模式的影响,学生深受初高中物理教学中重理论、轻实验的思想影响,学生没能认识到高校物理实验课程的重要性,导致学生轻视物理实验课。另外,传统的教学模式一直是以教师为主体,学生为客体,这种单调的实验教学方式很难调动学生主动学习的积极性,抑制了学生的创造性思维。同时,由于受考研和就业等客观因素的影响,很多学生认为物理实验可有可无,导致很多学生出现对待课程内容马马虎虎、敷衍了事、互相抄袭实验报告等现象。

1.3 教学方法有待改善

随着时代的发展,尽管高校物理实验教学仪器设备不断更新,但在各大高校实际的实验教学过程中,物理实验教学内容和教学方法基本没有大的变化:实验教师在试验前制定实验步骤,对仪器设备进行组装、准备等,然后由实验老师花很长的时间给学生讲解如何测量、如何操作及如何获取实验数据,并让学生按部就班的完成实验以获得一些数据[2]。学生在这样的实验教学方式下获得的收获是微乎其微的。另外,实验课往往是一个班的学生或一部分学生在同一时间共同完成的,又是用同样的方法,因此就会导致有些学生模仿他人做实验,甚至有些同学不动手,直接把别人得到的实验结果抄袭过来。

1.4 实验教师整体素质有待提高

科学在不断进步,而学院对实验技术人员缺乏相应的培养和再教育,使得实验教师对新仪器、新技术、新标准和新的管理信息掌握的较慢。并且由于不断的扩招造成教师资源的匮乏,教学任务繁重,而教师收入又相对较低,极大地影响了实验教师的积极性和创造性,严重的影响和制约了实验室的建设和发展[3]。学生数量的增加,使得仪器的使用频率增大,损坏程度加大,科研经费的短缺,使得仪器设备无法满足教学的需要,也挫伤了教师的教学积极性。

2 高校物理实验教学内容改革

2.1 建立高素质的师资队伍

师资队伍的建设是全面提高教学质量的根本保证。教师不仅要具备扎实的专业理论知识和较高的教学水平,还要具备很强的专业实践能力和丰富的实践经验。因此,高校需要积极引进高层次且有实际工作经验的专业技术人才,以改变教师队伍的结构成分。同时要选派教师去国内外重点院校和科研单位进修和深造,以提高教师的理论教学水平和实践教学经验。另外,还要积极聘请客座教授、海外留学人员来学校讲学和举办讲座。从各个方面为教师提供提高自身素质及教学能力和质量的机会。

2.2 改革实验教学的内容

实验教材是保证教学工作正常进行及提高学生学习能力和学习质量的关键条件之一。高校可以以旧的教学内容为基础,结合本校的实际情况组织有关教师编写适合本校或本专业使用的物理实验教材,同时引进新方法和新技术,不断的完善教学内容,以满足本校学生的实际需要,以提高学生的学习积极性,激发学生学习的主动性,培养满足当今社会需要的综合性、创新型人才的需要。

2.3 改革实验教学的方法

“授人以鱼,不如授人以渔”是教育思想的精髓。物理实验教学也应以此为指导思想。传统的教学模式是以教师为主体,学生被动的接受。因此,应当改变传统的物理实验教学形式,形成“学生为主体,教师为主导”的新型教学形式,充分发挥学生的主动性和创造性。如:成立实验兴趣小组,注重实验课前的预习。在实验课前,要求学生认真预习实验教案,查阅相关资料,自己拟定实验方案和实验步骤,操作过程和实验注意事项,以及实验数据的处理方法,写出实验预习报告。然后通过实验课在教师的指导及同学共同讨论,进一步验证实验预习报告是否可行,并共同分析实验过程中遇到的问题,以完成实验项目。这样不仅杜绝了学生抄袭实验报告的现象,同时启发性的教学也激发了学生的思维,极大地调动了学生的积极性,也保证了实验数据的真实性。这样做不仅能够使学生真正掌握一个实验,同时,学生通过主动地学习,不仅复习了相关的理论知识,培养了学生独立分析、思考和解决问题的能力。

2.4 推广多媒体技术在物理实验教学中的应用

近年来,随着计算机的广泛应用,所以可以把多媒体技术应用到物理实验教学中。从而改变了传统的以教材、黑板、粉笔、仪器等为载体的教学模式,使得仪器演示更加详细、有条理,更加生动、形象。多媒体技术的应用,也可以把更多的高科技信息带入课堂以增加教学容量,拓展了学生的知识面,从而完善了物理实验教学的模式[4]。

2.5 增设综合性实验和设计性实验

综合性、设计性实验是提高学生综合、创新、创造能力的重要途径。实验教师可以根据实验教学的实验内容及理论知识设计出一些实验课题,让学生们以小组为单位,选择自己感兴趣的实验项目,通过阅读文献资料,独立设计出实验方案,并由实验小组独立的完成实验项目。这样不仅锻炼了学生独立处理实际问题的能力,也提高了学生的自学能力,也培养了学生通过许多单一实验解决综合实验的能力,使得学生将所学到的理论知识应用到实际中去。

3 结束语

高校物理实验是高校生走入高校校门后接触到的第一门科学实验课程,因此,高校物理实验教学改革是一项艰巨而重大的系统工程,需要院系领导的高度重视及大力支持。如何将高校物理实验教学内容由基本的物理实验转变到以综合性、设计性为主的实验,与提高学生的动手能力、思维能力及创新能力等都有至关重要的关系。所以,应当提高高校物理实验教学的质量,提高学生的创新思维、创新能力及素质教育的改革,以适应社会科学技术发展的需要。而推动高校物理实验教学的改革是保证实验教学高质量,是社会培养高素质的应用人才的根本保证。在这种背景下,高校物理实验教学改革势在必行。

参考文献

[1]闫雷兵,田丰庆.大学物理实验教学改革探索[J].科技信息,2010(1):886-993.

[2]马敬峰,鲁保富,陆开宏.基于学生创新精神和实践能力培养的实验教学内容改革与实践[J].中国科教研究,2008(11):92-93.

[3]张玲玲,王丹.大学物理实验教学的改革与实践探索[J].吉林省教育学院学报,2010,5(26):135-136.

2.大学物理实验教学改革研究论文 篇二

【关键词】大学物理 实验教学 教学方法 改革研究

【中图分类号】G64【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)31-0172-01

一、引论

物理专业一直是我国高校教育教学中的冷门专业,很多学生为了迎合社会对人才的需求更倾向于选择就业前景较好的专业,这对于物理专业的发展造成了很不利的影响。对各高校物理专业进行详细调查可以发现物理专业的发展没有得到教育部门应有的重视,这与物理专业知识的抽象有着直接的关系。此外,僵化单一的物理实验教学方法也使得学生对于选择物理专业敬而远之。为了使学生选择专业时能够更多的考虑物理专业,对大学物理实验教学方法的改革刻不容缓,物理专业对于社会尖端行业的作用是十分巨大的,无论是航空航天工程还是核工业都需要十分专业的物理型人才,对学生的物理理论基础与实践能力进行培训是改革大学物理实验教学方法的首要目标。本文主要针对培养大学生实践能力提出一系列的教学方法改革措施。

长期以来我国对于物理专业教育中的理论基础教学给予更多的重视,忽略了对大学生物理实验过程中实践能力的培养,传统的物理实验教学方法较为单一,与理论教学内容的结合效果一直都不是特别理想。大学生在学习物理专业知识的过程中无法将理论基础与实践方法有效地联系在一起,进行物理实验教学的时候往往更注重结果而忽略了实验过程中的各种实验现象分析,导致大学生在物理实验教学中不能做到独立思考,遏制了大学生创新性思维的发展。这种物理实验教学方法使得我国与其他西方国家的物理专业水平差距越来越大,虽然我国的大学生能够在物理专业考试中获得更优异的成绩,但是在实践动手能力和创新能力上都处于劣势地位。为了提高大学生的物理专业知识水平,大学物理实验教学方法的改革是最有效的方式之一。

二、大学物理实验教学方法改革措施

在提出有效的改革方式之前,我们可以充分借鉴国外的物理实验教学方法。与国外相比,我国物理专业的发展水平远远达不到国外的发展水平,尤其是国外赋予物理专业超然的地位导致物理专业的发展速度也远超我国。因此,借鉴国外的物理实验教学方法对提高我国大学物理实验教学效果是十分有必要的。

(一)对教学内容进行合理改革

随着社会科技水平的提高以及先进技术的大量涌现,大学物理实验教学中应该引进更先进的设备以做出更具有现实意义的实验研究,只有这样才能使得大学生在物理实验教学中学习到符合社会发展趋势的实际操作方式。根据国内外电子科技设备的发展现状合理使用更多先进设备将有助于大学物理实验教学效果的提高。高校在大学物理实验过程中应该增设更多的交流与实验平台以供师生进行更深层次的研究,充分调动大学生的学习热情与参与热情,提供更多的实验案例以增加学生对于实验本身的思考,充分发挥大学生在物理实验教学中的独立思考能力与创新能力。除了上述方式之外,还可以通过借鉴国际上先进的实验方式增加更多典型实验,使得学生对于国际上先进的实验方式有一定程度的理解,只有与国际接轨才能不断缩小国内物理专业水平与国际物理专业水平之间的差距。

(二)对教学模式进行改革

在传统的大学物理实验教学过程中,教师在进行实验的时候往往都是占据主导地位,学生独自进行实验的机会很少,老师完成实验讲解之后才是学生进行实验的步骤,这就导致了教师的实验结果与实验内容限制了学生对于实验的思考。学生只能通过教师的指导按部就班的进行实验,虽然这样的实验教学方式很好地保证了物理实验的安全性与规范性,但是教师在示范实验过程的时候已经把实验相关知识灌输到学生的思想当中,学生独自进行实验的时候只是学会了实验相关知识的表层意义,不会对实验更深层次的知识进行思考,更谈不上对知识进行更深层次的研究。这样的物理实验教学方式在很大程度上限制了学生的自主思考能力,严重违背了学生占据主导地位的原则。为了充分发挥学生在物理实验教学中的自主学习能力,我们可以通过以下几个方面来确立学生在学习中的主体地位:一是面向学生开放学校实验室的实验器材,学生只能在进行实验课程的教学过程中接触实验器材,学校的实验器材完全不能得到充分的利用;二是打破传统的物理实验教学模式,在进行实验课程教学的过程中,教师完全可以扮演旁观的引导者角色,对于学生的教学只限于对实验器材进行介绍,学生在课前就预习好相应的实验知识,这样能够很大程度上促进学生对于实验相关知识的自主思考;三是预留出一定的时间用来讨论实验过程中出现的各种实验现象与实验问题,及时处理实验相关问题有利于学生加深对实验知识的记忆。

三、物理实验实例探究

提高大学物理实验效果的教学方法改革措施,只有应用于具体的实验项目才可以验证改革措施是否行之有效。“伏安法测电阻”是大学物理实验教学的基础实验之一,实验原理是根据欧姆定律:R=U/I,完成相关电阻值的测量。实验材料提供了不同阻值的电阻、不同测量值的电流表、电压表以及滑动变阻器、稳压源等。基于上述物理实验教学方法改革措施,教师可由学生自由搭配实验器具,并由小组合作探究出具体的实验方案,并在教师的引导下自主完成实验。在实验过程中学生处于学习的主体地位能够充分调动学生的积极性,由学生制定实验内容的教学方式能够大大提高学生对于实验相关知识的理解。通过对实验教学改革措施应用于具体项目的教学分析,可明显观察到改革措施对于大学物理实验教学效果的显著提高,这也说明改革的必要性。

四、结语

实践能力的培养对于学生整体素质的提升是十分必要,大学实验课程的开设为的就是提高学生的实践动手能力。物理实验课程是众多工科实验课程的基础,目前我国的物理教学模式还存在很多不足,通过对大学物理实验课程的教学方法改革,提高大学物理实验的教学效果,为培养科技型创新人才展开教学。

参考文献:

[1]袁睿.论教学方法在大学物理实验改革中的重要性[J]. 科技风,2011,05:190.

[2]陈晓旭.《大学物理实验》教学方法的改革与实践[J]. 内江科技,2011,11:79.

[3]赵辉.关于大学物理实验课程教学方法的改革与实践[J]. 黑龙江科技信息,2012,27:193.

作者简介:

3.大学物理实验教学改革研究论文 篇三

一、说明

(一)课程性质

实验是物理学研究的基础,中学物理教学必须以实验为基础。加强实验教学不仅是向学生传授知识的需要,而且是培养学生能力和良好品德素养,促进科学世界观形成的需要。离开了物理实验,物理教学的目的和任务是很难完成的。要想提高中学物理教学质量,必须提高实验教学质量,而实验教学质量的提高很大程度上取决于教师的实验技能以及对中学物理实验研究的深度和广度,取决于实验教学的能力。加强物理实验和教学的研究对于促进物理教学及其改革具有重要的意义。改变当前的教学现状,在实验教学中切实培养学生的实验能力,是教育工作者共同的意愿和为其努力的目标。

本课程可以在一定程度上对教师的工作与学习起指导与帮助作用。作为一名已经走上教学岗位的中学物理教师,必须贯彻以实验为基础的思想,掌握必备的实验技巧,具有一定的实验素养和从事实验教学研究的能力,才能适应21世纪的教学工作。因此,在继续教育的学习中,在职教师必须在实验、技能、教学方面不断学习和提高,开展和加强中学物理实验教学研究工作。

(二)课程目标

1、理解实验在物理教学中的功能

2、掌握实验教学的教法

3、了解实验教学的设计原则

4、了解计算机辅助实验和一些虚拟实验软件的应用

5、探索实验能力的评价方法

(三)课程内容

本课程主要介绍物理实验的设计与教学的相关内容,主要包括:物理实验教学研究概述,物理实验教学技能,演示实验的要求与教学技能训练,学生分组实验的要求与教学技能训练,中学物理课外实验与教学技能训练,物理实验教学的考核与评价,物理实验教学中的信息化。

本课程包含的内容比较多,其中在第三章演示实验的要求与教学技能训练里包括了运动位移、时间关系和牛顿第二定律演示实验摩擦力和平跑演示实验、静电演示实验、电磁综合演示实验、阴极射线管、稀薄气体放电演示实验/光路的演示与相差分析。在第五章学生分组实验的要求与教学技能训练里,包括了重力加速度测定方法的研究、碰撞与动量守恒研究、验证牛顿第二定律实验、伏安法测电阻和小灯泡功率实验、测电池电动势和内阻的设计与实验、用油膜法测量分子的大小实验、透镜成像与干涉、衍射教学研究。

(四)教学建议

1、培训对象:适于高级中学物理教师选修。

2、学时数:30学时。

3、教材:自编教材。

4、教学设备:多媒体教室

5、考核要求:写一篇不少于3000字的论文或一篇实验教学设计。

6、课程类别:专业课。

二、教学纲要

第一章 物理实验研究概述(3课时)1.1 物理实验教学研究课程的目的

1.2物理实验在物理教学中的地位与作用 1.3物理实验教学中的科学方法教育 第二章 物理实验教学技能(4课时)2.1 物理教学实验的类型及作用 2.2 演示实验教学技能 2.3 学生分组实验教学技能 2.4 随堂实验教学技能

第三章 演示实验的教学研究与教学技能训练(6课时)3.1利用斜面、小车等验证牛顿第二定律演示实验 3.2 摩擦力和平抛演示实验 3.3 静电演示实验 3.4 电磁综合演示实验 3.5 几何光路的演示实验 3.6 阴极射线管的演示实验

第四章 学生分组实验的要求与教学技能训练(7课时)4.1 重力加速度测定方法的研究 4.2 碰撞与动量守恒研究 4.3 阿基米德原理实验研究

4.4 伏安法测电阻和小灯泡功率实验 4.5 测电池电动势和内阻的设计与实验 4.6 用油膜法测量分子的大小实验 4.7 利用双缝干涉测定单色光的波长

第五章 中学物理课外实验研究(3课时)5.1 中学物理课外实验的意义和作用 5.2 中学物理课外实验活动的实施原则 5.3 中学物理课外实验

第六章 物理实验教学的考核与评价(4课时)6.1物理课程标准对实验教学评价的要求 6.2物理实验教学评价的内容

6.3物理实验教学评价的类型、方式、方法 6.4物理实验教学评价的命题要求及改革 第七章 物理实验教学中的信息化(3课时)7.1物理教学演示中的信息化 7.2物理实验中数据采集的信息化 7.3物理实验数据分析的信息化

三、参考文献

4.低成本物理实验教学研究开题报告 篇四

物理学是一门以实验为基础的学科,物理教学也必须以实验为基础。物理实验是提高学生实践能力与创新能力不可缺少的途径,更是学生科学素养形成所不可或缺的环节。《高中物理课程标准(实验)》课程总目标要求学生学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,并能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。因此,中学物理教师要不仅具有较高的专业水平以及广博的知识面,实验设计能力和动手能力也是必不可少的。

美国为了应对21世纪所面临的国际竞争,就是要培养具有创造能力的全面发展的人才。美国制定了一项改革科学技术教育的国家计划—2061计划。面对21世纪,我国目前仍以应试教育为主要特征的教育体系显然窘迫万分。“如果学生在学校里学习的结果,是使自己什么也不会创造,那他的一生将永远是模仿和抄袭,俄国著名学者列·托尔斯泰这句话不但强调了培养学生创造思维能力的重要性,而且也为我们的传统教育敲起了警钟。

从我国教育发展情况看,实验教学从属于理论教学,把实验教学当做理论教学的补充,它仍然受行为主义理论模式的影响,成为“刺激一反应一强化”的单一模式,这种以教师为中心的实验教学模式就是实验中缺乏培养学生创造力的真正原因之所在!奥苏贝尔指出:实验室应“使学生得以领略到科学方法和科学精神,增进问题解决能力、分析和概括能力,理解科学的本质。”并且由于长久以来受高考体制的影响,我国物理实验教学一直处于尴尬境地,存在着“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的困境。究其原因,一方面从应试效果而言,采用背诵实验与演示实验这两种手段,测验效果并无显著差距,另一方面个别教师在演示实验时,只是单纯为提炼出物理原理,却无法调动起学生对学科的积极性和创造力,未能让物理这一科学真正绽放出自身的独特魅力。另一方面,我国边远贫困地区的农村中学实验资源严重短缺,影响其教学工作的开展。加强低成本物理实验的开发有利于改善贫困地区农村中学物理实验的条件。教师一可运用随手容得的废旧器材、小玩具、日常生活用品等自制仪器,因地制宜、多渠道、多层次地充分挖掘和利用现有资源。用低成本进行实验室专用仪器的替代,以此解决学校经费不足和设备缺乏,满足实验教学需要。

在大力提高创新精神和实践能力的素质教育的今天,研究开发低成本物理

实验的概念界定、开发原则和方法,并搜集整理一系列的低成本实验已经成为我们高中物理教师的一项重要工作,并且正在逐步从被动进行发展为主动进行,低成本物理实验的开展己经有了质的转变,并且刻不容缓。

二、研究的目的与意义

(一)目的

首先低成本物理实验可广泛运用到各学段中,国内外物理教育工作者都极力倡导利用随手可得的材料开发低成本实验,有着大量的实践智慧。但在中国国内,缺乏专门针对性的整理工作,物理教师只有通过漫长的经验积累过程方能在课堂教学中充分展示这些实验。

本研究将对中学阶段的低成本物理实验进行界定,提出开发的思路,对低成本实验进行归纳。具体的目标包括:理论上界定低成本实验;研究低成本实验开发的原则;研究低成本实验开发的方法和过程;开发、整理、创新系列低成本实验。

低成本实验密切联系生活,开发管道多样,形式丰富。本研究努力践行实践,旨在促进物理教师对物理低成本课程资源多元化的开发。通过本研究帮助一些学生乐学、教师乐教。其一整理归纳丰富的实践经验,本研究最终将搜集、整理大量国内外低成本实验,并将它们按力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的体系进行归类。同时开发并制作低成本物理实验,创新一些新、奇、怪、显特色的低成本实验。

(二)意义

1.新课程改革的需要

基础教育的目的不仅只是要求学生知道一些物理知识或者会做一些简单的物理实验,更重要的是关注学生能力的培养,关注学生科学态度、科学精神以及正确价值观的养成。而新课改的实施正努力在学生的知识、能力、情感、态度和技能等方面取得进展,使学生在这些方面得到更为有效的发展,课程注重密切联系学生的生活和经验,注重培养学生的独立性和自主性,注重引导学生质疑、调查、探究,在实践中学习,使学习成为教师指导下的主动的,富有个性的过程。2001年秋季,国家教育部颁发了《全国制义务教育物理课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》,《标准》中提出,要“突出物理学科特点,发挥实验在物理教学中的重要作用„„”倡导利用日常器具做实验—实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备,学生身边的物品和器具也是重要的实验资源。利用日常器具做实验,不但具有简便、直观等优点。而且有利于学生动手展学生的实验技能,培养 2

学生的创新意识。因此,倡导用日常器具做实验,是提高学生科学素养的有利途径。《标准》中再三强调利用日常器具来做物理实验,从而有利于更好地开设物理实验,降低实验成本,提高实验质量,增加学生对物理课的亲切感,促进培养学生的科学素养。因此,研究开发和利用物理低成本实验是物理教育改革的一个重要方向。低成本、高智慧的物理实验特别适合我国一些老、少、边、山、穷地区的农村中学。应鼓励教师进行设计和开发高智慧、高教育价值的低成本物理实验。

2.资金紧张、器材医乏的农村中学实验教学的需要

“普九”达标后农村中学实验教学条件有了很大改善,为完成义务教育物理课程标准规定的实验提供了一定的保证。但是部分农村中学物理实验仪器、实验设备仍感不足:一是原配仪器未及时更新,与新教材不配套。二是无论演示实验还是学生分组实验仪器由于未得到及时补充,数量极其有限。三是有些实验教学仪器设备功能不理想,以致实验现象不明显,可见度低。不能满足开展新课程物理实验的需要。若能在农村中学推广普及低成本物理实验,无疑是解决仪器不足和适应新课程实验教学需要的一条有效途径。

3.提高初中物理教师的实验技能,满足新课程教育工作的需要

低成本物理实验的开发和利用是提高中学教师实验能力的有效方法。新课程标准的实验教学,内容丰富,弹性很大,涉及器材用品广泛,教师再也不能“等、靠、要”了。教师应更多地立足于学校实际,师生合作,勤动手开发和利用实验资源。这对如何培养学生实验方法、实验思维、实验能力及实验情感的研究,积极创造了实验条件。探索开发和利用低成本物理实验,做到推陈出新,破旧立新,推进实验的生活化和乡土化,增强实验的适用性,解决实验教学重难点问题,提高教师对实验的举一反三能力,有效地提高实验能力。厂家提供的器材己经不能满足教师或学生的需求或适合本地实际,这就为教师充分挖掘本土资源和校本资源,选取具有个性化的教学素材提供了巨大的发挥空间,也是实验教学的重要补充和有效措施,更是教师创新能力的标志。

4.培养学生实践能力和创新能力的需要

素质教育重在培养动手能力和创新能力。要求激发学生独立思考和创新意识,让学生感受理解知识和发展的过程,培养学生科学精神和创新思维习惯,鼓励学生参加形式多样的实践活动,培养动手能力〔幻。低成本物理实验立足生活实际,体现科学原理,许多高科技产品随着生产力提高,成本下降,也可采用成 3

本较低的器材来研究其科技原理,随着高科技产品的普及和广泛应用,低成本物理实验对学生进行创新教育的前景将更为广阔。低成本物理实验探索的过程是联系实际独立思考动手实践激发创新的过程,是科学素质教育的重要途径。

三、概念的界定

(一)低成本

成本,是经济学中的用语,低,则和高互为反义词,是一个相对性的表述。在企业的运营过程中,低成本运营是一种得到广泛认可的经济运营模式,可见,低成本这个概念本身属于经济学的范畴。教育经济学家舒尔茨曾创造性的结合了经济与教育,提出人力资本理论,使人们重视起教育投资对于经济发展的价值。在理科教学中,引入低成本实验这一概念同样地有助于教学的发展,现将对国内外物理教育研究者们在低成本实验概念界定方面所做的工作进行概述。

(二)国内外学者对低成本物理实验的界定

廖伯琴等人的界定,低成本、简易实验是指用日常生活中容易得到的、便宜的甚至是废旧的材料,自己加工而成的结构比较简单的实验器材、教具和科技作品①。它具有取材方便、制作简便、启发思维和培养能力等特点,例如低成本实验在农村中学的开发和利用。德国西泽斯劳滕大学研究者提出低成本实验指的现象明显并接近现实生活的实验。日本学者三井武友、衫本范宏等人认为,低成本实验指简易的、有趣的的基础性的实验,以条文的形式说明:a.无时无处不在的物理学;b.有益于学生掌握科学认知的意义;c.易于表现主观能动性和创造性;d.实验不受情景、条件或场所的限制;e.突出现象的本质。黄英奇在其《新课程理念下低成本实验的研讨》指出低成本实验(low-cost experiment)按其字面意义指出:一种是实验材料价格低廉的实验;另一种是实验费用低的实验 ②。

早在1987年开罗大学举行的一次国际低成本物理教学实验会议上,与会代表们就有了对低成本实验的讨论,最后的初步共识是将低成本作为一个相对性概念③。目前,国际对低成本实验的共识为,“低成本物理实验”(Low-cost Physics Experiments)是国际物理教育界所倡导的一种物理教学工作行为。其宗旨是,一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理实验教学以解决或缓解实验器材短缺问题,满足经济落后国家或地区中学开展物理实验教学的需要;另一方面通过利用生活材料、物品或器具做物理实验,以提高学生对物理的学习兴趣、培养学生 ① 张伟、郭玉英、刘炳升·“非常规”物理实验:有待深入开发的重要物理课程资源[J]物理教师,2005(9):123-125.② 联合国教科文组织.新编理科教学实验手册[M]·北京:中国对外翻译出版公司,1983:136-138.③ 尚世铱·国际低成本物理教学实验会议介绍和联想[J]教学仪器与实验,1987(6):38-40.动手能力和实践能力。

国内郭玉英、张伟等学者认同低成本实验属于“非常规实验”,且是物理教学实验的重要分支。从学科教学角度,低成本教具的开发为教具开发的重要组成部分,属于课程资源的开发。按其来源分类:日常生活用品,包括常用的生活用品,价值低廉易得的器材、废旧器材甚至废弃物品、简易玩具等;民间传统的工艺及制作,包括民俗用品、传统技艺、民间制作等;艺术作品中的制作,包括艺术器材、艺术技巧等。按其学科分类:依据物理学的学科体系,可分为力学、热学、光学、电学、原子物理学等。

针对物理课堂教学的低成本物理教学实验应该有更明晰的界定。我国对实验的提法很多,有许多相关的概念,如小实验、边学边做实验、非常规实验、简易实验、趣味实验、低成本实验、自制教具。经研究认为,低成本是个相对性的概念,并不能清晰地判断哪些属于低成本实验,实施开发必然受到阻碍。物理实验本身的开发原则包括科学性、创造性、安全性、直观性、简易性。简易性是低成本实验特有的原则,需要演示时间适度,满足制作成本低廉、结构、制作简易。更好的完成实验教学要求。

综上所述,本研究对国内外低成本物理实验概念的的界定进行了整理,目的在于得出低成本物理实验的评价方式,进而方便整理一些低成本物理实验。

(三)低成本物理实验开发现状

对低成本物理实验开发的方式主要方式有以下几类。按物理教学活动开发主体:物理教育工作者、各级学校、政府、企业、社会活动。按学段开发可分学前教育物理实验、初等教育物理实验、中等教育物理实验、高等教育物理实验;按教学过程可有突破教学难点、展示物理情景、促进习题理解、实现知识拓展、探究新领域(研究性学习);提出按照器材的来源可以是把玩具妙用为科学实验、利用简易物品巧制实验、借用电器引出科学实验、运用新型材料挖掘实验、让高新产品移植实验,如赵力红《低成本高智慧深探究》系列的开发成果;依据按物理学科的知识开发:力学实验开发、热学实验开发、光学实验开发、电学实验开发、原子物理实验开发,如朱正元曾写过《物理演示实验与自制仪器(力学部分)》。①国内对低成本实验开发主要作为课程资源开发的一个分支,体现在自制教具开发中。自制教具本身的特点就是取材容易,易于推广,低成本实验作为其中重要的成分,不断受到重视。国家教育部相关部门于1986年、1988年、1991年、1995 ① 朱正元.物理演示实验与自制教具[M].江苏:人民出版社,1978:65-68.年、2000年、2006年、2009年己展开了七届全国自制教具评比活动,在第二届全国自制教具评比时联合国教科文组织驻华办事处代表泰勒先生在出席发奖大会时做了强调,国际教育界都很推崇自制教具、廉价教具,联合国教科文组织就此召开过多次自制教具研讨会。低成本获奖的案例层出不穷,例如湖南教师用针筒制作了的“真空不能传声”演示仪。从第六届评比活动起出现了一些简易系列化的教具。第六届全国自制教具评比时,重庆教师用气球做20多个别开生面的小实验,黑龙江老师提出的用塑料瓶做50多个有趣的实验,这些作品的共同特点是简易、巧妙,便于学生参与。按开发合作的方式,将国外研究归类为自发层面、国家层面和跨地区合作。自发层而,如日本的山猫学会,该学会是由青年教师,实验爱好者自发形成的,旨在自制一些低成本的教具。①国家层面,不少国家有专门的电视节目播放类似实验,如美国电视节目“学生物理日”,德国早在1991年起就开展了“课余俱乐部运动”。跨地区合作,麻省理工学院媒体与技术实验室曾在印度开展一个低成本实验的竞赛活动,旨在帮助印度的农村贫困儿童有机会学习科学和自然的性质。意大利、乌干达曾就单摆问题做了低成本实验的合作。可以发现,国外的开发方式更为丰富,且注重多种形式的交流合作。早些的如1987年开罗大学举行的国际低成本物理教学实验会议,近些的如2009年国际物理教育委员会在意大利举行的了研讨会。各国与会代表围绕低成本器材和技术、发展中国家的大学物理教育的实践水平展开了讨论,并交流了许多实验。与国外的交流带来了思路的拓宽,对于低成本实验,国外研究除了实验开发研究外,渗透的研究方法方面也多样化,如行动研究、实验研究、经验总结。例如国外学者专门就开发低成本,高教学智慧实验归纳了48种新技术,36种新型材料。

可见,国外不论发达国家或是发展中国家都重视低成本实验的开发,且开发的管道多样化,尤其在教育经费不充裕的发展中国家,更需要低成本实验来改善相对滞后的实验设施。

(四)国外低成本物理实验研究情况

纵观各国的物理教育改革,低成本物理实验在国外一直受到高度重视。在日本和欧美等发达国家中,虽然现代教育技术水平较高,但仍热衷于低成本物理实验研究,因为他们认识到理科生的动手能力、实践能力和实验技能的培养是无法单靠黑板或屏幕来达到的。在日本,就有一大批热心于低成本自创物理实验的教师,近年来特别活跃,组织了许多物理教学研究团体,其中最出名的是“山猫 ① 罗星凯·国际物理教育通讯轻松随便的形式丰富实在的内容古屋特别例会记实[J]国际物理教育1991(8):32-36·“山猫”学会名

学会”,他们本着求真、求实、求新的精神,自创了许多高智慧的低成本物理实验,在桂林召开的国际物理教师学术交流会上带来了从简明教具到高级火箭的一系列精彩自制的低成本实验装置,在大会上进行表演,连北京大学赵凯华教授都情不自禁地在实验表演会上奋力去拉一拉由透明材料制成的马德堡半球,在美国也非常重视低成本物理实验,电视节目上经常制作一些趣味实验指导学生。在英国,教师要接受制作和表演低成本物理实验的技能培训。在桂林国际物理教师学术会上,欧美的许多物理教师,随手拿来就可以做许多实验,常让发展中国家的教师自叹不如。国外代表在自创低成本教具方面,可以说是精品荟萃、高手云集。当今在物理教学改革中,提倡利用低成本物理实验来激励学生的学习动机,培养动手实践能力,激发创新思维已成为一种共识①。

(五)我国低成本物理实验研究情况

我国也一直倡导低成本物理实验的研究。20多年前,朱正元老教授就留下“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”的至理名言。随着我国教育改革的深入,越来越多的教师认识到,开发和利用低成本物理实验在科学教育和创新教育中有不可替代的作用,并积极地投入实验自创及对学生的指导。如1999年8月在广西举行的“99国际物理教师学术交流会”上,各国物理教师带来了很多实验教具成果,选题重点围绕以下三个主题:①高智慧、低成本的物理实验(常见材料的巧妙应用),②高技术、低成本的物理实验(新技术、新材料的恰当应用),③物理实验的教育应用开发(教育新思想、新方法在物理实验中的渗透)。在会上我国深圳华侨中学研制的教具“红外寻的枪”、“蝙蝠车”等巧妙应用了新技术、新材料,实验构思新颖,现象生动有趣。东北师大韩长明教授用塑料瓶制作的简易教具系列,构思巧妙,制作精美,趣味性强。南京师大刘炳升教授用装胶卷的暗盒制作物理小车、滑轮、共鸣器、万花筒、反冲器等,可做力、声、光、静电等几十种实验。广西师大罗星凯教授在低成本实验方面也有许多精巧的设计。福州师专陈汉凯老师擅长静电低成本实验的制作与表演等。这些事例说明了我国物理教育界在低成本自创实验研究设计等方面取得较好成就②。但与其他国家相比,相差甚远。当然我国也有一些一线物理教师从事这方面的研究,但因低成本物理实验在许多人的眼里感到其档次低,而对它没有投入太多的关注和系统深入的研究。

① 黄英奇,蔡嘉灿·重视物理低成本实验在创新教育中的作用[J]泉州师范学院学报·(自然科学)·2002,6(20):104-107.② 周小山·教师教学究竟靠什么一谈新课程的教学观[M].北京大学出版社,2002.(06): 145.(六)低成本物理实验应运现状

国外重视家用低成本实验,西班牙马德里大学先后介绍了60余个光学家庭实验。英国完全采用实验室授课制,一天做三次实验,每次3小时,并实行每人一套仪器,形成独立进行实验的制度。实验课占物理课时50%以上。英国教师在就职前必须接受实验的技能培训,课堂中花费60一80%时间对11一14岁的儿童,30%时间对16一18岁的少年进行实验教学①。德国每堂物理课必做2一3个演示实验,教师往往根据教学需要自制教具,把抽象内容具体化,以形象的教学法激励学生学习物理的兴趣,把这种趣味性带进学生实验。在西德,他们的初中物理课有300多个实验,许多是简单易行的低成本实验。例如德国凯泽斯劳滕大学(Kaiserslautem University)研究者设计出磁铁和铁屑演示磁场的实验。在美国中学物理教学中,只要教师能够用实验说明的一般就不用语言说明,同时理科教师在传授知识之前,鼓励学生观察思考和实验,这样一节课中往往先做实验,有时甚至大部分时间在做实验。并且美国中学提倡用低成本的、随手可得的东西做物理实验,经过教师的设计,许多简单的生活物品被用来演示各种实验②。如美国北加里佛尼亚大学物理演示实验网站介绍的力学实验不碎的玻璃杯。美国加里佛尼亚大学的老师利用泡沫和吸管演示乙醚蒸发。

综上所述,世界各国都非常重视物理实验教学,也重视了低成本实验在其中的地位。由于研究能力所限,未找到研究低成本实验相应的三次文献。依据二次文献人大复印资料《中学物理教学》,确定下列六种核心期刊为研究素材来源,《物理教学探讨》《物理教师》《中学物理教学参考》《教学仪器与实验》《物理实验》《物理通报》。在学术期刊网上,逐篇查阅六家杂志社五年内的近万篇文章,从中选取353篇代表性的低成本物理实验文章。国内相关书籍中,确定与本研究相关的38本专著,摘录了103个有代表性的低成本小实验。书籍方面,在朱正元“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”③④⑤思想的影响下,罗星凯、黄国雄、赵力红等物理教育工作者投入了大量热情。出版的专著如冯容士,陈燮荣:《一物多用的物理小实验》,赵力红,减文或:《高中物理探究性趣味实验》,这些小 ①② 雷庆·利用低成本物理实验培养学生创新能力的研究[D].重庆:西南大学,2009.(5):4-5.雷庆·利用低成本物理实验培养学生创新能力的研究[D].重庆:西南大学,2009.(5):4-5.③ 本刊编辑部.“红烛照人寰”精神永存—纪念朱正元教授逝世一周年[J]物理教师,1986(2):1-2.④ 中国教育学会物理教学专业委员会.学习朱正元先生的教育思想,推进物理素质教育—纪念朱正元教授诞辰100周年[J]物理教师,2000(12):1.⑤ 杨勇诚.浅议新课程背景下中学物理实验室的建设与作用重温我国著名物理教育家朱正元先生的物理教育思想[J]物理教师,2007(10): 26-27.实验集的书籍受到一线教师的欢迎。相比较国外而言,国内专著和归类较少,制约着低成本实验的推广。

本研究将以此为落脚点,开展大量整理工作。由于按知识体系开发最为普遍、容易归类且便于和国内外一线老师实现教学上的交流,本研究对低成本实验开发将采用此种归类方式,即按力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的体系进行整理开发。

四、研究的思路与方法

(一)思路

高中物理实验的类型包括演示实验、学生分组实验、边教边实验及课外实验与小制作。本文根据普通高中物理《物理课程标准》的要求和现代教育理念,在借鉴前人已有的研究成果的基础上,首先整理了国内外一些学者对低成本物理实验概念的界定,在此基础上提出了课题研究的基本概念和理论基础。其次论述了低沉本物理实验开发的基本原则和开发过程与方法,与此同时开发了几个典型的物理低沉成本实验。最后按力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的体系进行归类、搜集并整理国内外大量的低沉本物理实验。

(二)方法 1.文献法

通过现代信息技术、图书馆等途径广泛搜集与低成本实验相关的论文。2.案例分析法 3.访谈法

五、研究计划

(1)2013年7月——2013年9月:收集资料,确定研究方向,构思文章写作思路

(2)2013年9月——2014年9月:教学实践,并完成论文初稿(3)2014年10月——2015年5月:论文修改,定稿,等待答辩(4)2015年6月:答辩

六、论文的基本框架

一、前言

(一)研究的源起

(二)研究的目的与意义

(三)研究的内容与方法

二、文献综述

(一)国内外学者对低沉本物理实验概念的界定

(二)低成本物理实验的开发现状

(三)低成本物理实验的应用现状

三、低成本物理实验的基本概念与理论依据

(一)物理实验

(二)低成本物理实验

(三)新课标物理实验的基本理念与思想

四、低成本物理实验开发的基本原则

(一)科学简易性原则

(二)直观安全性原则

(三)创造性原则

五、低成本物理实验开发的基本过程与方法

(一)基本过程

(二)基本开发方法

(三)具体方法

六、按力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的体系进行归类、搜集并整理国内外大量的低沉本物理实验。

七、研究成果与结论分析 主要考文献 附录 致谢

七、参考文献

[1] 联合国教科文组织.新编理科教学实验手册[M].北京:中国对外翻译出版公司,1983:136一138.[2] 张伟、郭玉英、刘炳升.“非常规”物理实验:有待深入开发的重要物理课程资源[J]物理教师,2005(9):123一125.[3] 雷庆等.农村中学开发低成本物理实验的研究[J]内蒙古师范大学学报(教育科学}饭),2008(2):139一141.[4] 黄英奇.新课程理念下低成本实验的研讨[J]物理教学探讨,2004(6):15一16.[5] 尚世铱.国际低成本物理教学实验会议介绍和联想[J]教学仪器与实

5.初中物理实验教学的有效性研究 篇五

此文章不是作者本人所写,是别人所写,并且没有经过写作人员的同意,所以只能将文章发到网上,如果作者用这个文章评职称,将会告其侵权

物理是一门实操性较强的学科,物理实验是物理教学的重要组成部分,也是物理教学的重要手段之一。物理实验对激发学生学习兴趣、将复杂抽象问题简单形象具体化、增强学生的动手实践能力以及提升课堂教学效率具有重要的意义,如果提升物理实验教学的有效性也是物理教学的重要研究课题之一。

一、实施有效的教学策略和教学手段

在初中物理实验教学中要改进落后的教育观念,树立以人为本、以学生为教学主体、以学生为中心的教学理念,把学生当成教学的主角。在物理实验教学中要掌握课堂导入这一门艺术,以生动有趣的导入形式来吸引学生的注意力,可以采用提出问题、设置悬疑的方式进行课堂导入,让学生在问题的驱动下激发他们的好奇心和探索欲,激发学生思维的发散,提升学生的课堂参与感;可以采用故事导入法,以一个包含物理知识、物理原理的故事开头,让学生在引入入胜的故事情节中循序渐进,不断地跟着故事的情节发展去延伸和发散自己的思维,通过一个故事将复杂抽象的物理知识形象化;可以采用动手实验来导入课堂,比如在课堂的开始让学生一起进行一个小的物理实验操作,让学生通过眼、耳、鼻、手等的协调运动激发学生的感官认知和情感体验,让学生体会到动手实验的乐趣,增加学生的学习兴趣和动力。

老师应该通过多种形式来创设有效的课堂情境,不断地丰富课堂教学的形式。比如可以通过采用多媒体技术来展示复杂抽象的物理过程,多媒体技术融合了文字、图片、音乐、视频,结合了声、光、形、色,能够让学生产生更加直观立体的感官体验。现实中难以实施的实验,比如有危险的实验、物理过程瞬息变化难以肉眼观察、物理过程太过漫长在有限的课堂时间里无法实施的等等这些实验,都可以通过多媒体技术来进行模拟还原,让复杂抽象的物理现象形象化、让瞬间现象定格化或慢动作化、让漫长的物理变化快进化、让微观的物理现象宏观化,这样可以让学生更好地观察物理过程并深入了解其中的物理知识以及物理原理。

二、开发有效的教学资源 课堂上的实验教学资源是有限的,老师要充分开发有效的教学资源,让丰富的教学资源能够为有效的物理实验教学提供充分的物质支持。开发有效的教学资源的途径之一就是老师和学生一起动手去制作一些简单的物理实验道具,或者将生活中的一些废弃的、闲置的杂物进行改造循环再利用,这样的话既可以丰富实验道具、降低试验场成本,同时通过亲身的动手动脑操作,锻炼学生的观察能力、研究能力和创造能力。比如学生可以自制焦耳定律演示器,在阻值不同的两根金属丝上包上棉花,根据棉花点燃的先后顺序来判断电热产生跟那些因素有关;在力学演示中,可以在装满水的玻璃瓶中滴入一滴蓝墨水,插入一根吸管,当捏着玻璃瓶的时候可以看到吸管中的蓝墨水水位上升,当手松开的时候又可以看到蓝墨水的水位回归到正常位置,这样的话可以将微小的变形现象放大化,更好地观察微小变形。老师也可以带领学生自制小孔成像装置、潜水镜、利用光的平面镜成像的吞钱币纸箱等等,让物理实验课堂更加贴近学生的生活,使得知识来源于生活,加强知识与现实之间的联系,充分调动学生参与实验的积极性和主动性。

在开发有效的教学资源中,老师还应该鼓励学生将有限的课堂实验延伸到课堂之外,鼓励学生去观察生活、探索生活、发现生活,让学生去发现生活中蕴含的丰富的物理知识、物理原理及物理现象,让学生知道物理知识、物理现象与我们的现实生活息息相关,生活随处是知识,锻炼学生善于发现问题的慧眼、善于思考问题的大脑以及善于实践操作的双手,提升学生的观察能力、思考能力、分析能力、解决问题的能力以及想象力和创造能力。学生可以延长学校实验室的开放时间,配备相应的值班老师对学生进行科学管理和实验指引,让学生在课外的时间也可以去实验室进行操作。组织物理专题兴趣小组,促进小组间的沟通交流,促进相互间的进步。老师还可以将一些生活中的小实验带回家去亲身操作体验,比如在生活中研究棉花和泡沫哪个保温效果好,黑色和白色哪个吸热效果好等等,让学生增添生活的趣味性。

三、进行综合性的有效评价

是教学体系的重要组成部分,有效的评价具有导向、反馈、选拔的功能,能够有效地检验教学的成果、发现教学的不足以及采取对应的措施来指导未来的教学。在初中物理实验教学中,要建立科学系统的评价体系,为老师有效评价教学成果、学生的学习成果提供有效的评价方法和评价标准。

在物理实验教学评价中,应该使评价方式灵活化,评价内容多元化,改变原来的单一的考试成绩一锤定音的量化评价方式,将定量评价与定性评价相结合,考试成绩与实践操作能力、发现问题解决问题创造能力与日常表现结合起来进行综合的评价。同时可以将评价主体多元化,改变老师评价的单一主体,可以让学生自我评价、相互评价、老师评价及其他人士评价相结合,让评价结果更具客观性、全面性,更具信服力。结语:

6.大学物理实验教学改革研究论文 篇六

一、问题的提出

在大学物理实验教学中, 很多学生在学习中感到困难, 存在以下现象:

1. 学生轻视实验课, 重视程度不够。

很多学生都是抱着不以为然的态度来进行大学物理实验课的学习的, 以为这门课程是大学物理理论课程的附属, 把这门课的学习当成是形式主义走过场, 有时甚至对自身测量的数据没有信心而盲目抄袭他人的数据。

2. 实验基本技能的缺失。

对一些基本仪器不愿意投入时间、精力来学习正确的使用方法, 浅尝辄止, 也不愿意通过仪器使用说明书来自学仪器的使用。在一些基本仪器的使用上存在想当然的想法。

3. 教学方法的不适应。

有的学生不能独立完成实验操作, 依赖性太强, 动手能力差。在实验中遇到问题后不愿意自己尝试来解决, 而是依赖从老师那里获得解决方法, 甚至会有让老师给操作的要求出现。任何环节上都希望老师给出明确、详细的指导。

4. 应用理论知识解决实际问题的能力差。

对于一些常识性的理论知识学生掌握得都很好, 可遇到相关问题时却不知道应用它们来解决。比如, 在分光计的调整与使用实验中部分学生就不能够运用光的反射定律指导自己来进行分光计的调整。

5. 缺乏良好的道德素质。

总有部分学生在实验中不懂得珍惜爱护仪器, 随意性的操作行为多, 缺少必要的规范操作意识。有时实验室里还有一些随地丢弃垃圾, 甚至吃零食的不文明现象发生。

二、出现问题的原因

以上现象的产生究其原因是多方面的, 可从以下几个方面来分析:

1. 目前我国中学教育依然以应试教育为主, 学生学

习的主要任务就是掌握高考所需的物理知识, 反复地练习, 最终的目的就是在高考中能取得好的成绩。对物理实验的要求就是会做实验题, 实验学习的过程变成“记实验”“背实验”的过程, 在实验态度形成和实验能力初成重要阶段缺少了实验技能的基本训练, 更不用说观察和分析物理现象以发现问题、解决问题来培养学生科学的实验素质。

2. 由于教育资源的相对匮乏, 很多学生在中学时没有接受到实验课程的相关培训。

在学生中进行的调查表明:镇、县一级中学考入的学生中有70%的学生根本就没有开设过实验课, 也没有接触过实验仪器。其余30%的学生只是参观过实验室或者在课堂上看过老师演示的实验而已, 缺少熟悉常用实验仪器的使用等必要培训。

3. 目前大部分中学使用的是人民教育出版社出版

的教材, 这个版本的教材实验部分内容明显与教学大纲中相关要求脱节。中学的物理实验是与物理课同步进行的辅助课程, 借助于实验帮助学生及时巩固、理解和掌握所学的物理知识。所开的实验项目大部分都是验证性实验。而大学物理实验的教学内容则涵盖了力、热、光、电等学科知识, 所蕴含的物理思想更深刻, 实验设计思路更丰富。

4. 高中的实验课都是安排在学习某一理论知识之

后, 学生已经对相关理论知识做了大量习题, 有较好的认识和理解。在实验课之前老师也会将相关事项等进行详细的讲解。大学物理实验课中教学内容多、信息量大, 要求学生必须在课前对实验项目相关内容进行预习。在数据处理环节上, 大学物理实验要相对复杂得多, 除了不确定的计算和有效数字的知识点以外还会采用作图法、最小二乘法等数据处理方法。在对实验的讨论与分析中也会对学生科学写作能力提出一定的要求。

5. 中学上实验课时, 学生的实验操作或者模仿教师

的实验操作或者按照黑板上的步骤按部就班地进行操作, 获得数据后老师会指导学生带入公式进行验证, 是一种被动、领路式的学习形式, 学生对教师形成了依赖性。大学物理实验则强调学习的主动性和独立性, 强调学生独立动手完成实验操作, 获得正确的实验数据, 部分学生对这种跳跃式、知识梯度大的学习方式不习惯, 逐渐失去了大学物理实验的学习兴趣!

基于以上的分析, 我们可以这样认为:由于中学教育中缺失了对实验教学应有的教育培训, 导致了很多学生没有达到大学物理实验的基准能力要求, 也影响了学生大学物理实验课程的学习态度。做好大学物理实验的衔接教育工作, 是大学物理实验教学工作中不可回避的一个问题。

三、采取的应对措施

为了提高大学物理实验教学质量, 提高学生的科学素质, 笔者所在的教学团队针对衔接问题采取了以下措施, 并在实际教学中取得了令人满意的效果。

1. 以素质教育课和物理演示实验基地为平台, 培养、提升学习兴趣。

面向全体在校学生开设了《物理实验史话》素质教育课。该课程按照历史的顺序分科讲述若干物理学发展中的重要实验, 重点介绍实验中严谨的科学思维方式和巧妙的设计思想, 课程中丰富的实验思想和实验方法帮助学生树立良好科学素质的信念, 让学生在回溯历史中得到新的启示。同时定期开放演示实验教学基地, 学生在演示实验基地可以自由操作演示实验仪器, 观察丰富多彩的物理现象, 让学生对物理世界有更进一步的感性认识, 加深对物理概念的理解。依托素质教育课和演示实验基地, 极大地激发了学生的学习欲望, 调动了学生的学习兴趣和学习主动性。

2. 设立预备实验室。

充分利用实验资源, 将学校已有的接近于报废期或老化报废的但仍能使用的实验设备集中在一起, 配以仪器使用说明书设立预备实验室。在这个实验室里学生可以参照仪器使用说明书和老师提供的其他图片文字材料来学习、熟悉仪器的基本使用, 培养了学生初步的自学能力;甚至学生可以动手拆装某些仪器, 来了解仪器的构造, 同时也培养、提高了学生的动手能力。在这里教师可以通过一定的操作行为给学生演示破坏性操作的后果, 强调规范化操作行为的科学性和重要性, 为学生在后期的实验操作中规范的操作行为打下基础。预备实验室的设立为受中学实验条件限制而实验技能较差的学生提供了学习的机会, 弥补了中学实验训练的不足, 也提升了学生学好大学物理实验的信心。

3. 采取开放式教学模式, 启发、引导式教学手段。

开放式教学包括课外时间将实验室等教学资源面向学生开放, 学生可以根据自身的兴趣自主来选择实验项目进行操作, 这样满足了不同层次同学的学习需求。同时, 延长教学时间, 将实验预习和数据处理的内容也放到课堂上完成。面对实验仪器来进行有针对性的课前预习, 既提升了预习质量, 又避免了以往课前预习只是抄袭实验讲义应付教师检查的弊端。在数据测量完成后学生应按照要求及时进行数据处理, 教师当堂进行批改, 针对学生出现的错误老师要及时更正, 使学生掌握正确的数据处理方法, 理解数据处理的意义所在。老师在指导学生实验操作的时候以启发、引导式教学方法为主, 学生积极调动自身思维, 主动探求答案, 培养了学生分析问题和解决问题的能力。充分利用网络仿真物理实验室优化、扩展实验资源, 学生利用网络对实验内容进行自主学习, 加深对实验思想的理解。

4. 创设和谐的学习环境。

教师要保证实验仪器的正常使用, 能够快速、准确地解决学生在操作过程中出现的问题, 在平等、和谐的环境下达到老师、学生、仪器三者之间的互动关系, 逐步培养爱护公物的良好道德素质。学生实验过程中, 指导教师要认真观察, 及时指导纠正学生不正确、不规范的操作。教师应该注意不要给学生过多的提示, 但对学生的设计和操作也不应一味地否定, 应注重和学生交流沟通, 在沟通中引导学生寻求解决的方法。这样可以逐步改变学生对教师的依赖心理, 在实践中提高实验实施能力和学生规范的操作行为。

5. 满足学生学以致用的成就感。

为了让学生知道学有所用, 可在课外组织学生依托实验室仪器资源, 鼓励学生积极动手完成一些力所能及的专题的小科研, 根据自己的考虑设计一些演示实验仪器等, 这样不仅培养了学生应用所学知识解决实际问题的意识和能力, 更满足了学生学有所成的成就感, 提升了他们学好大学物理实验课的自信心。

以上教学措施在实际教学中的运用取得了良好的效果。提升了教学质量, 单个实验项目的重作率从7%下降至1%, 大学物理实验课的不及格率也下降至0.3%。接受过大学物理实验课程培训的学生在后继的专业课实验教学中表现出良好的实践能力, 提高了学生的基本科学素质。做好大学物理实验教育衔接工作, 使学生顺利、平稳地过渡到大学新的实验课程学习中来, 充分发挥大学物理实验课程在培养应用型人才的办学目标中的作用, 有效地提升学生能力和素质, 圆满完成了大学物理实验的教学任务。

参考文献

[1]程春英.试论大学与中学化学实验教学的衔接[J].实验室科学, 2010, 13 (1) :6-7.

[2]李斌, 谭鹏, 陈国杰.关于“大学与中学物理实验教学衔接”的研究[J].实验科学与技术, 2009, 7 (4) :74-75.

[3]马力.高中物理实验教学的研究[J].中小学实验与装备, 2007, (3) :62

[4]娜日图.浅谈大学物理实验与中学物理实验的有效衔接[J].中国电力教育, 2010, (30) :147-149

7.大学物理实验教学改革研究论文 篇七

关键词:大学物理实验;实验教学;衔接

大学普通物理实验是一门理工科院校课程体系中独立开设的实验课程,是大学生进校后的第一门必修的实验课程,是学生进入大学后受到系统实验方法和实验技能训练的开端,是提高学生科学素质的重要基础。课程设置的目的是要使学生在物理实验的基础知识、基本方法和基本技能方面受到严格的、系统的训练;培养学生分析问题和解决问题的能力,为后继的专业课程和今后从事科技工作打下基础;在实验教学中培养学生的团结协作精神、爱护国家财产等优良品德。

一、问题的提出

在大学物理实验教学中,很多学生在学习中感到困难,存在以下现象:

1.学生轻视实验课,重视程度不够。很多学生都是抱着不以为然的态度来进行大学物理实验课的学习的,以为这门课程是大学物理理论课程的附属,把这门课的学习当成是形式主义走过场,有时甚至对自身测量的数据没有信心而盲目抄袭他人的数据。

2.实验基本技能的缺失。对一些基本仪器不愿意投入时间、精力来学习正确的使用方法,浅尝辄止,也不愿意通过仪器使用说明书来自学仪器的使用。在一些基本仪器的使用上存在想当然的想法。

3.教学方法的不适应。有的学生不能独立完成实验操作,依赖性太强,动手能力差。在实验中遇到问题后不愿意自己尝试来解决,而是依赖从老师那里获得解决方法,甚至会有让老师给操作的要求出现。任何环节上都希望老师给出明确、详细的指导。

4.应用理论知识解决实际问题的能力差。对于一些常识性的理论知识学生掌握得都很好,可遇到相关问题时却不知道应用它们来解决。比如,在分光计的调整与使用实验中部分学生就不能够运用光的反射定律指导自己来进行分光计的调整。

5.缺乏良好的道德素质。总有部分学生在实验中不懂得珍惜爱护仪器,随意性的操作行为多,缺少必要的规范操作意识。有时实验室里还有一些随地丢弃垃圾,甚至吃零食的不文明现象发生。

二、出现问题的原因

以上现象的产生究其原因是多方面的,可从以下几个方面来分析:

1.目前我国中学教育依然以应试教育为主,学生学习的主要任务就是掌握高考所需的物理知识,反复地练习,最终的目的就是在高考中能取得好的成绩。对物理实验的要求就是会做实验题,实验学习的过程变成“记实验”“背实验”的过程,在实验态度形成和实验能力初成重要阶段缺少了实验技能的基本训练,更不用说观察和分析物理现象以发现问题、解决问题来培养学生科学的实验素质。

2.由于教育资源的相对匮乏,很多学生在中学时没有接受到实验课程的相关培训。在学生中进行的调查表明:镇、县一级中学考入的学生中有70%的学生根本就没有开设过实验课,也没有接触过实验仪器。其余30%的学生只是参观过实验室或者在课堂上看过老师演示的实验而已,缺少熟悉常用实验仪器的使用等必要培训。

3.目前大部分中学使用的是人民教育出版社出版的教材,这个版本的教材实验部分内容明显与教学大纲中相关要求脱节。中学的物理实验是与物理课同步进行的辅助课程,借助于实验帮助学生及时巩固、理解和掌握所学的物理知识。所开的实验项目大部分都是验证性实验。而大学物理实验的教学内容则涵盖了力、热、光、电等学科知识,所蕴含的物理思想更深刻,实验设计思路更丰富。

4.高中的实验课都是安排在学习某一理论知识之后,学生已经对相关理论知识做了大量习题,有较好的认识和理解。在实验课之前老师也会将相关事项等进行详细的讲解。大学物理实验课中教学内容多、信息量大,要求学生必须在课前对实验项目相关内容进行预习。在数据处理环节上,大学物理实验要相对复杂得多,除了不确定的计算和有效数字的知识点以外还会采用作图法、最小二乘法等数据处理方法。在对实验的讨论与分析中也会对学生科学写作能力提出一定的要求。

5.中学上实验课时,学生的实验操作或者模仿教师的实验操作或者按照黑板上的步骤按部就班地进行操作,获得数据后老师会指导学生带入公式进行验证,是一种被动、领路式的学习形式,学生对教师形成了依赖性。大学物理实验则强调学习的主动性和独立性,强调学生独立动手完成实验操作,获得正确的实验数据,部分学生对这种跳跃式、知识梯度大的学习方式不习惯,逐渐失去了大学物理实验的学习兴趣!

基于以上的分析,我们可以这样认为:由于中学教育中缺失了对实验教学应有的教育培训,导致了很多学生没有达到大学物理实验的基准能力要求,也影响了学生大学物理实验课程的学习态度。做好大学物理实验的衔接教育工作,是大学物理实验教学工作中不可回避的一个问题。

三、采取的应对措施

为了提高大学物理实验教学质量,提高学生的科学素质,笔者所在的教学团队针对衔接问题采取了以下措施,并在实际教学中取得了令人满意的效果。

1.以素质教育课和物理演示实验基地为平台,培养、提升学习兴趣。面向全体在校学生开设了《物理实验史话》素质教育课。该课程按照历史的顺序分科讲述若干物理学发展中的重要实验,重点介绍实验中严谨的科学思维方式和巧妙的设计思想,课程中丰富的实验思想和实验方法帮助学生树立良好科学素质的信念,让学生在回溯历史中得到新的启示。同时定期开放演示实验教学基地,学生在演示实验基地可以自由操作演示实验仪器,观察丰富多彩的物理现象,让学生对物理世界有更进一步的感性认识,加深对物理概念的理解。依托素质教育课和演示实验基地,极大地激发了学生的学习欲望,调动了学生的学习兴趣和学习主动性。

2.设立预备实验室。充分利用实验资源,将学校已有的接近于报废期或老化报废的但仍能使用的实验设备集中在一起,配以仪器使用说明书设立预备实验室。在这个实验室里学生可以参照仪器使用说明书和老师提供的其他图片文字材料来学习、熟悉仪器的基本使用,培养了学生初步的自学能力;甚至学生可以动手拆装某些仪器,来了解仪器的构造,同时也培养、提高了学生的动手能力。在这里教师可以通过一定的操作行为给学生演示破坏性操作的后果,强调规范化操作行为的科学性和重要性,为学生在后期的实验操作中规范的操作行为打下基础。预备实验室的设立为受中学实验条件限制而实验技能较差的学生提供了学习的机会,弥补了中学实验训练的不足,也提升了学生学好大学物理实验的信心。

3.采取开放式教学模式,启发、引导式教学手段。开放式教学包括课外时间将实验室等教学资源面向学生开放,学生可以根据自身的兴趣自主来选择实验项目进行操作,这样满足了不同层次同学的学习需求。同时,延长教学时间,将实验预习和数据处理的内容也放到课堂上完成。面对实验仪器来进行有针对性的课前预习,既提升了预习质量,又避免了以往课前预习只是抄袭实验讲义应付教师检查的弊端。在数据测量完成后学生应按照要求及时进行数据处理,教师当堂进行批改,针对学生出现的错误老师要及时更正,使学生掌握正确的数据处理方法,理解数据处理的意义所在。老师在指导学生实验操作的时候以启发、引导式教学方法为主,学生积极调动自身思维,主动探求答案,培养了学生分析问题和解决问题的能力。充分利用网络仿真物理实验室优化、扩展实验资源,学生利用网络对实验内容进行自主学习,加深对实验思想的理解。

4.创设和谐的学习环境。教师要保证实验仪器的正常使用,能够快速、准确地解决学生在操作过程中出现的问题,在平等、和谐的环境下达到老师、学生、仪器三者之间的互动关系,逐步培养爱护公物的良好道德素质。学生实验过程中,指导教师要认真观察,及时指导纠正学生不正确、不规范的操作。教师应该注意不要给学生过多的提示,但对学生的设计和操作也不应一味地否定,应注重和学生交流沟通,在沟通中引导学生寻求解决的方法。这样可以逐步改变学生对教师的依赖心理,在实践中提高实验实施能力和学生规范的操作行为。

5.满足学生学以致用的成就感。为了让学生知道学有所用,可在课外组织学生依托实验室仪器资源,鼓励学生积极动手完成一些力所能及的专题的小科研,根据自己的考虑设计一些演示实验仪器等,这样不仅培养了学生应用所学知识解决实际问题的意识和能力,更满足了学生学有所成的成就感,提升了他们学好大学物理实验课的自信心。

以上教学措施在实际教学中的运用取得了良好的效果。提升了教学质量,单个实验项目的重作率从7%下降至1%,大学物理实验课的不及格率也下降至0.3%。接受过大学物理实验课程培训的学生在后继的专业课实验教学中表现出良好的实践能力,提高了学生的基本科学素质。做好大学物理实验教育衔接工作,使学生顺利、平稳地过渡到大学新的实验课程学习中来,充分发挥大学物理实验课程在培养应用型人才的办学目标中的作用,有效地提升学生能力和素质,圆满完成了大学物理实验的教学任务。

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[5]宋露露,黄致新,刘敏,等.大学物理实验教学中有关误差理论教学问题的研究[J].国际物理教育通讯,2005,(36):77-78.

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