在繁忙的生活中,總結(jié)能讓我們更清晰地認(rèn)識(shí)到自己的成長和進(jìn)步。在寫總結(jié)時(shí),我們應(yīng)該注意評價(jià)的公正性,避免過多地使用主觀情感詞匯,以免影響讀者的判斷。這些總結(jié)范文可以激發(fā)我們自己總結(jié)的思路和能力,引領(lǐng)我們寫出更好的總結(jié)。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇一
為了增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力,使教學(xué)效果更佳,教師可以讓學(xué)生參與一些隨堂演示實(shí)驗(yàn)。有些物理概念和定律,通過學(xué)生參與實(shí)驗(yàn),讓他們感知到這種現(xiàn)象的存在,變抽象為具體,變理論為實(shí)際。例如,在講“力的相互作用”時(shí),教師可以邊講邊讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn),每個(gè)學(xué)生發(fā)一個(gè)彈簧秤,讓學(xué)生用手拉彈簧秤,學(xué)生會(huì)感覺到手的肌肉比較緊,此時(shí)此刻彈簧也發(fā)生了形變,這個(gè)時(shí)候彈簧不但受到手的拉力,手同時(shí)也受到彈簧的拉力,說明兩物體之間的力是相互的,這樣學(xué)生就切身感受到力的相互性。又如,在講“兩個(gè)相互作用力之間的大小關(guān)系”時(shí),兩個(gè)學(xué)生一組,一個(gè)學(xué)生用自己的彈簧秤鉤住另一個(gè)學(xué)生的彈簧秤,然后用力拉,在逐漸改變力的大小的時(shí)候,觀察兩個(gè)彈簧秤上的示數(shù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)示數(shù)始終一樣,并且兩個(gè)力的方向相反,這樣學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出“牛頓第三定律”。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的耳、目、手、腦,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性研究,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。中學(xué)生的思維培養(yǎng)非常重要,教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生的思維特征由機(jī)械模仿向支持己見過渡。對于演示實(shí)驗(yàn)而言,大多是教師動(dòng)手操作,學(xué)生觀察,由于教師課前對實(shí)驗(yàn)充分準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)技能也相對來說比較熟練,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都較為理想。雖然這種方式能夠讓學(xué)生理解物理定律和物理概念,但無形中會(huì)讓學(xué)生高度認(rèn)可權(quán)威,缺乏思考能力和懷疑態(tài)度,不能更好地去探索和發(fā)現(xiàn)問題。若將演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生參與的實(shí)驗(yàn),由于學(xué)生的知識(shí)水平和操作技能良莠不齊,會(huì)出現(xiàn)多種實(shí)驗(yàn)結(jié)果,有的時(shí)候會(huì)與結(jié)論不符,這樣學(xué)生就會(huì)懷疑高中物理教材的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,學(xué)生會(huì)帶著疑問繼續(xù)做下去,直到實(shí)驗(yàn)成功為止。這也是學(xué)生對科學(xué)的探索過程,收獲不僅僅是一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,而是一種內(nèi)在的思維和能力的改善與提高,為將來的科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。
運(yùn)用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主的科學(xué)探究是分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)中應(yīng)享有比一般課堂更大的自由度。為了實(shí)現(xiàn)有效的科學(xué)探究和培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立精神、創(chuàng)新精神、探究精神及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,教師?yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體要求,就實(shí)驗(yàn)研究問題的假設(shè)與猜想、實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案的制訂與實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察與記錄等方面讓學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。探索性實(shí)驗(yàn)最能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,教師應(yīng)設(shè)法將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和測量性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)。教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)大部分是先知道規(guī)律,通過實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證規(guī)律或是利用規(guī)律去測量某一個(gè)物理量。若是讓學(xué)生自己去想、去做,從而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生才能有真正意義上的情感體驗(yàn),才能有成就感,才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如,在研究“單擺的振動(dòng)”時(shí),讓學(xué)生探索擺長與單擺周期的'關(guān)系以及單擺的周期與擺球質(zhì)量的關(guān)系。這個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器比較簡單,容易操作。實(shí)驗(yàn)過程如下:取一個(gè)擺長約1m的單擺,在偏角很小的情況下,測出它振動(dòng)一定次數(shù)所用的時(shí)間,算出單擺的周期;在偏角更小的情況下,同樣測出單擺的周期,學(xué)生通過比較兩次所測周期的大小,得出結(jié)論:單擺的周期跟單擺的振幅沒有關(guān)系。改變單擺的擺長,讓學(xué)生測出此單擺的周期,學(xué)生根據(jù)自己測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可歸納出結(jié)論:擺長越長,單擺的周期越大。教師可說明單擺的周期與擺長的平方根成正比的關(guān)系,得出單擺的周期公式。讓學(xué)生換用大小相同、質(zhì)量不同的擺球,重做測定周期的實(shí)驗(yàn),學(xué)生根據(jù)自己測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可歸納出結(jié)論:單擺的周期與擺球的質(zhì)量沒有關(guān)系。這樣,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探索出物理規(guī)律,學(xué)生會(huì)產(chǎn)生一種成就感,從而提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
高中生具有極強(qiáng)的求知欲和好奇心。將演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生動(dòng)手的探索性實(shí)驗(yàn),為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、運(yùn)用知識(shí)和創(chuàng)造性解決問題提供條件,學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力會(huì)得到培養(yǎng),就能親身體驗(yàn)到人類駕馭知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)、創(chuàng)造知識(shí)的自豪感。這種內(nèi)在的情感體驗(yàn),可激勵(lì)學(xué)生再探索、再創(chuàng)造。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇二
摘要:物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使學(xué)生有效地掌握物理基礎(chǔ)知識(shí),有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)態(tài)度。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置矛盾情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和探究的欲望,學(xué)生在解決矛盾的過程中,認(rèn)知水平和表達(dá)能力將得到提高。
伽利略曾說過“一切規(guī)律都是從觀察和實(shí)驗(yàn)中得來的”,物理課程標(biāo)準(zhǔn)中指出科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?,全國卷高考物理?shí)驗(yàn)部分約占15%,充分顯示了實(shí)驗(yàn)的重要性。物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的重要手段,在物理教學(xué)中的地位和作用可見一斑。如何提高物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有效性?方法各有不同,本文從矛盾情境設(shè)置方面進(jìn)行剖析,充分利用學(xué)生的認(rèn)知沖突,通過激化矛盾,引發(fā)學(xué)生的思維沖突,從而打破低級的平衡。此時(shí),學(xué)生的思維看似受到阻滯,其實(shí)是在進(jìn)行思考和交鋒,一旦有所突破,必然達(dá)到高層次的課堂和諧境界。以下從幾個(gè)例子進(jìn)行剖析。
在這一探究實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)讓學(xué)生在水平長木板上用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)同一個(gè)長方體木塊,分別以大小不同的表面做勻速直線運(yùn)動(dòng),學(xué)生得出滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的大小無關(guān)的結(jié)論后,突然有一小組學(xué)生提出相反的結(jié)論,說他們用木塊不同大小的表面作為接觸面,結(jié)果彈簧測力計(jì)的.示數(shù)并不相同,說明滑動(dòng)摩擦力大小也不同。其實(shí)這正是課前有意設(shè)置的矛盾情境,在課前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材時(shí),教師特意讓這小組同學(xué)的長方體木塊六個(gè)表面的粗糙程度不相同。教師首先肯定了這組同學(xué)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,并鼓勵(lì)同學(xué)們積極地尋找原因,就這樣,一石激起千層浪,課堂氣氛立即活躍起來,在教師有序引導(dǎo)下,同學(xué)們開始了熱烈的研究和討論,最終發(fā)現(xiàn)了問題所在。
測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)可以有兩種測量方法:實(shí)驗(yàn)課堂中讓兩大組學(xué)生用圖甲方法測量,另外兩大組同學(xué)用圖乙方法測量,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后用圖像u-i進(jìn)行處理,結(jié)果用圖甲的有相同結(jié)果的小組,也有不同結(jié)果的小組;用圖乙的也得到類似的結(jié)果。這給學(xué)生劇烈的矛盾沖突,此時(shí)教師再指出哪組用的新電池,哪組用的是舊電池,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)原理方面對圖甲、圖乙進(jìn)行分析,得到使用不同方法的誤差分析。當(dāng)然本課也可以不提供實(shí)驗(yàn)原理圖,只提供實(shí)驗(yàn)儀器,讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),這樣結(jié)果更是“五花八門”,然后巧妙地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,這樣設(shè)計(jì)對學(xué)生要求更高。在物理實(shí)驗(yàn)課堂中教師可根據(jù)教學(xué)對象的實(shí)際能力、知識(shí)水平、學(xué)習(xí)狀態(tài),巧妙地創(chuàng)設(shè)不同難度層次的矛盾情境,使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生好奇、困惑、矛盾的心理,喚起他們探求和解決問題的動(dòng)機(jī)和行為,使學(xué)生針對問題開展積極主動(dòng)、緊張活潑的思維活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)一步有機(jī)化,從而優(yōu)化物理課堂。
例如,在教學(xué)《楞次定律》時(shí),教師可以設(shè)計(jì)對比演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生感悟楞次定律的內(nèi)容。讓磁體在鋁管中(用兩根鋁管對比,一根是完好的,另一根在管壁割開一條豁口,使管中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流)下落。演示實(shí)驗(yàn)時(shí),讓豁口背向?qū)W生,學(xué)生可以看到,有一鋁管中的磁體下落要緩慢得多,然后再把豁口面向?qū)W生重復(fù)實(shí)驗(yàn)。設(shè)置的矛盾情境和問題,能夠很好地喚起學(xué)生的無意注意,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望,為后續(xù)楞次定律的學(xué)習(xí)提供了素材和心理基礎(chǔ)。又比如,在教學(xué)《變壓器》時(shí),教師可以給學(xué)生表演一個(gè)魔術(shù),小燈泡不接電源,也可以讓燈泡發(fā)光。在教學(xué)變壓器輸入電壓過程中,教師還可以用直流電作為輸入電壓,讓學(xué)生觀察開關(guān)閉合、斷開情況,因電流較小,注意把小燈泡改成靈敏電流計(jì)。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷發(fā)現(xiàn)矛盾問題,在探究中解決問題,在比較愉快的氛圍下接受知識(shí)。中學(xué)生的理解能力是有限的,教師借助課堂演示實(shí)驗(yàn)把規(guī)律的形成過程、思維過程充分展示給學(xué)生,一定能取得良好的教學(xué)效果??傊谖锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要多設(shè)計(jì)矛盾情境,讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口,多觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。對同一問題,教師應(yīng)要求學(xué)生善于全方位、廣角度、多途徑去分析思考,從而發(fā)展學(xué)生的形象思維與求異思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)會(huì)到會(huì)學(xué)的轉(zhuǎn)變,使高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)向著有效性的方向發(fā)展。當(dāng)然物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置矛盾情境的情況不僅限于以上幾個(gè)方面,教師要善于把握教材的知識(shí)形成脈絡(luò),注重學(xué)生思維形成的漸進(jìn)過程。不同的學(xué)生個(gè)體,個(gè)體體驗(yàn)不同,獲得的教學(xué)效果也不盡相同。這就要求我們物理教師要多鉆研教材,熟悉學(xué)情,在教學(xué)過程中富有智慧,富有個(gè)性,善于學(xué)習(xí),善于總結(jié),不斷提高教學(xué)技能。
參考文獻(xiàn)。
[1]郭定和.高中物理實(shí)驗(yàn)課的有效教學(xué)策略討論[j].中學(xué)物理教學(xué)參考,20xx(9).
[2]蔡永青.矛盾情境的設(shè)置在物理課堂中的應(yīng)用[j].新課程學(xué)習(xí),20xx(12).
[3]郝偉.讓課堂在矛盾解決中更和諧[j].教學(xué)在線,20xx(9).
[4]黃皓燕.情景設(shè)置與問題意識(shí)的培養(yǎng)[j].物理教學(xué),20xx(1).
[5]張粉英.嘗試情境教學(xué).推進(jìn)素質(zhì)教育[j].物理教學(xué),20xx(3).
[6]朱小勇.物理課堂要加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度[j].理化生教學(xué)與研究,20xx(33).
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇三
筆者建議上級教育裝備部門頂層設(shè)計(jì)、出臺(tái)政策,確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入足額到位;指導(dǎo)地方引進(jìn)先進(jìn)的教育裝備,明確規(guī)定將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為考核學(xué)校的依據(jù),將學(xué)生實(shí)驗(yàn)考試成績計(jì)入升學(xué)成績,明確規(guī)定學(xué)校實(shí)驗(yàn)教師名稱、編制、工作量標(biāo)準(zhǔn),明確規(guī)定實(shí)驗(yàn)教師單列評聘職稱與定期培訓(xùn)學(xué)習(xí)和考試;明確規(guī)定實(shí)驗(yàn)室的使用和實(shí)驗(yàn)課的開設(shè),將實(shí)驗(yàn)考試納入升學(xué)考核范疇。
2、轉(zhuǎn)變觀念,突出管理,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)。
一是要加強(qiáng)對定編的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師定期培訓(xùn),將實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的培訓(xùn)工作提高到“國家創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程”的層面上來認(rèn)識(shí),有計(jì)劃地讓實(shí)驗(yàn)教師參觀學(xué)習(xí),進(jìn)行長期或短期培訓(xùn),組織學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及管理方面的好經(jīng)驗(yàn)。對實(shí)驗(yàn)教師之間的內(nèi)部交流學(xué)習(xí)加以重視,在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)問題的`所在,對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行持續(xù)更新,在教學(xué)過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題,不斷提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。二是要有效建立激勵(lì)機(jī)制。保證工作量評價(jià)以及保證相關(guān)的職稱評聘,對在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中表現(xiàn)突出、有創(chuàng)新精神的人員要及時(shí)給予獎(jiǎng)勵(lì)表彰,對于實(shí)驗(yàn)室管理教師的工作也要給予合理評價(jià)和充分肯定。三是要有效建立督促機(jī)制。對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的監(jiān)督工作要加強(qiáng),同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)室工作的常規(guī)檢查評比,全面科學(xué)地評價(jià)實(shí)驗(yàn)教師的工作情況。對于實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍要優(yōu)勝劣汰,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)。
3、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新精神。
現(xiàn)在多數(shù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用模仿式,也就是簡單對知識(shí)進(jìn)行鞏固以及學(xué)習(xí)技能,該學(xué)習(xí)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和主體性以及創(chuàng)造性。我們必須改革、完善現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)以下方面的轉(zhuǎn)變。一是使學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)中來,發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、計(jì)劃的制定,加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的了解、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的理解,使學(xué)生變“要我做實(shí)驗(yàn)”為“我要做實(shí)驗(yàn)”,其能力得到充分發(fā)展。二是不應(yīng)只重實(shí)驗(yàn)結(jié)果,更應(yīng)看重實(shí)驗(yàn)過程。在實(shí)驗(yàn)過程中,手、腦的結(jié)合可使學(xué)生在掌握知識(shí)、方法、技能的同時(shí),得到態(tài)度、意識(shí)、能力的培養(yǎng),使學(xué)生獲得綜合性、協(xié)調(diào)性的發(fā)展。三是教師應(yīng)從監(jiān)管者變?yōu)橐龑?dǎo)者。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的困惑,而不是只監(jiān)督學(xué)生是否講話、是否按規(guī)定的步驟操作、是否損壞了東西等。四是用先進(jìn)技術(shù)裝備來完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)和拓寬學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)信息化時(shí)代的要求。
總之,隨著教學(xué)改革的深入發(fā)展,只要認(rèn)真落實(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施,通過各級學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教育研究工作者和廣大物理教師的共同努力,中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革一定會(huì)大步向前邁進(jìn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀將會(huì)大為改觀,實(shí)驗(yàn)教學(xué)將會(huì)實(shí)現(xiàn)新的飛躍。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇四
論文摘要:物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,仿真實(shí)驗(yàn)可以起到緩解實(shí)驗(yàn)室硬件資源不足、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的作用,并營造多元化教學(xué)模式;盡管仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中起到了一定的積極作用,但同時(shí)也存在一定的弊端。通過實(shí)際教學(xué)的探索和實(shí)踐,討論了物理仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的積極作用和不足之處。
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)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。
(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)[測重力加速度、核磁共振、螺線管磁場及其測量、檢流計(jì)的特性、單透鏡物理實(shí)驗(yàn)、分光計(jì)實(shí)驗(yàn)、空氣比熱容比測定、電子荷質(zhì)比的測定、楊氏模量、邁克耳遜干涉儀、牛頓環(huán)測量曲率半徑、介電常數(shù)的測量等豐富的實(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)儀器近乎萬元,讓學(xué)生在對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,然后我們再讓學(xué)生去做相關(guān)實(shí)物實(shí)驗(yàn)。而對于實(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)長期受到場地、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。
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,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。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇五
新時(shí)期的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開發(fā)學(xué)生的聯(lián)想能力很有必要,這既能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生對于知識(shí)學(xué)習(xí)的融會(huì)貫通,也是對于學(xué)生思維能力的一種很好的培養(yǎng),對于推進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效率無疑可以發(fā)揮很好的作用。教師在平時(shí)的知識(shí)教學(xué)時(shí)要讓學(xué)生們意識(shí)到知識(shí)點(diǎn)間的相互關(guān)聯(lián),意識(shí)到在具體問題的解答時(shí)綜合的應(yīng)用學(xué)過的知識(shí)可以發(fā)揮的良好功效。同時(shí),在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)也要讓大家意識(shí)到合理的發(fā)揮自己的聯(lián)想與想象能力往往能夠拓寬自己的思路,能夠感受到從不同的角度與層面來理解與思考問題可以帶來的收獲。這些都是新時(shí)期的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生們具備的能力,這對于學(xué)生綜合初中物理素養(yǎng)的提升將會(huì)是很好的輔助。如講《阿基米德原理》一節(jié)時(shí),在講到浮力的大小與哪些因素有關(guān),可先讓學(xué)生猜想:可能與深度有關(guān),也可能與物體的密度有關(guān),還可能與物體的形狀有關(guān)等……讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的思維進(jìn)行假設(shè),之后再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比、驗(yàn)證,這樣的教學(xué)模式能夠更好的激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐熱情,培養(yǎng)他們的直覺思維能力,提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)教師要鼓勵(lì)學(xué)生們大膽的發(fā)揮自己的聯(lián)想與想象,要勇于做出各種假設(shè),并且要引導(dǎo)大家對于自己的各種假設(shè)進(jìn)行有效驗(yàn)證。這樣的教學(xué)過程能夠充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,有了這種有效的獨(dú)立探究后學(xué)生們對于知識(shí)的理解與體會(huì)也會(huì)更加深刻。
鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中展開自主探究同樣是新時(shí)期的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很值得采用的一種模式。教師可以引導(dǎo)大家針對相關(guān)的實(shí)驗(yàn)主題自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的驗(yàn)證,可以讓學(xué)生在小組合作中來共同完成特定的學(xué)習(xí)任務(wù)。這個(gè)過程給學(xué)生的獨(dú)立思考與自主探究提供了很大的空間,學(xué)生能夠非常積極的參與到自主實(shí)驗(yàn)中來,能夠和其他同學(xué)展開很多有意思的探討與對話。教師還可以創(chuàng)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)競賽來引發(fā)學(xué)生的'參與,讓學(xué)生們在自主實(shí)驗(yàn)中來不斷加強(qiáng)自己的實(shí)驗(yàn)探究能力。這些都是很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)與深化很有幫助。如講《蒸發(fā)》一節(jié)研究影響蒸發(fā)快慢的因素時(shí),教師就可以讓學(xué)生進(jìn)行自主探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),有的學(xué)生就利用控制變量的方法設(shè)計(jì)三個(gè)小實(shí)驗(yàn):
(1)在手背上滴兩滴相等的水滴,把一滴涂開,看哪個(gè)干得快?
(2)在桌子上和手背上涂上大小面積相同的水漬,看哪個(gè)干得快?
(3)在桌面上涂上大小面積相同的水漬,對其中一片吹風(fēng),看哪片干得快?雖然教材中未出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)完全能夠體現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本理念。透過這個(gè)有效的自主探究實(shí)驗(yàn)的展開不僅使學(xué)生很好的認(rèn)識(shí)到影響蒸發(fā)快慢的因素,在學(xué)生獨(dú)立探究的過程中大家也很好的掌握了初中物理研究的基本方法,這對于學(xué)生的邏輯思維能力與實(shí)踐探究能力的掌握都有極大的促進(jìn)意義。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇六
摘要:《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)將義務(wù)教育階段的物理課程培養(yǎng)目標(biāo)定位為:提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。由此,提出了義務(wù)教育階段物理課程的基本理念和課程目標(biāo)。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)由科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容組成。
科學(xué)探究包含提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等要素。科學(xué)內(nèi)容含有三個(gè)主題:物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和相互作用、能量。作為是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是奠定物理學(xué)和發(fā)展物理學(xué)的基礎(chǔ),中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)包括教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。通過物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué),讓學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí),掌握探求知識(shí)的能力和方法,并且使其受到正確的思想教育??梢?,要達(dá)到物理教學(xué)要求,就得在物理教學(xué)中重視實(shí)驗(yàn)。本文筆者就物理學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)作一些探討。
一、用簡易實(shí)驗(yàn)器材代替標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)器材。
中學(xué)生對事物的推理和判斷必須建立在自己已有的知識(shí)和實(shí)踐的基礎(chǔ)上。對于使用他們認(rèn)識(shí)程度以外的知識(shí)得出的結(jié)論,總會(huì)使他們懷疑,認(rèn)識(shí)過程較長,因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)我們教師必須盡量選學(xué)生熟悉的、簡易的、隨手可得的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才能引發(fā)學(xué)生的興趣,加快學(xué)生的認(rèn)知過程。
如在電荷間的相互作用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)用橡膠棒或玻璃棒做實(shí)驗(yàn)有一定的難度,就設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易實(shí)驗(yàn),即叫學(xué)生課前準(zhǔn)備一根包裝帶(長20厘米左右),學(xué)生感到很神秘。一到上課,教師在講述電荷的知識(shí)以后,由學(xué)生人人動(dòng)手做下述實(shí)驗(yàn):把手邊的包裝帶撕成兩根(甲、乙),用左手執(zhí)包裝帶甲,右手自上往上勒,結(jié)果奇跡出現(xiàn)了,下端被撕開的包裝帶”怒發(fā)沖冠”(同種電荷互相排斥),用右手的拇指或食指去靠近會(huì)出現(xiàn)吸引現(xiàn)象(異種電荷互相吸引),用同樣的方法可以使包裝帶乙?guī)щ?,然后把甲乙兩根包裝帶的下端靠近會(huì)出現(xiàn)相互排斥現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)完畢后學(xué)生很快地認(rèn)識(shí)到電荷間的相互作用”同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引”的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)后回味無窮,甚至課后有的學(xué)生仍在做上述實(shí)驗(yàn)。這樣加快了對物理知識(shí)的認(rèn)知過程,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,影響極深、記得牢。
二、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)思維提高學(xué)生的分析能力。
中學(xué)生的分析和推理一般都是建立在數(shù)學(xué)原理和淺顯直觀認(rèn)識(shí)上面的。對于較復(fù)雜沒有實(shí)驗(yàn)輔助的抽象思維,他們是很難完成的。在現(xiàn)行的課本中有些原理沒有具體的實(shí)驗(yàn),只是講了前人的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過。這些得出的結(jié)論學(xué)生很難理解,且知識(shí)很易回生;所以只能死記硬背給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來障礙。若補(bǔ)充一些類似前人的實(shí)驗(yàn),即能活躍課堂氣氛,又能給學(xué)生創(chuàng)造了認(rèn)識(shí)問題的便利條件。如”馬德堡半球”實(shí)驗(yàn)學(xué)生看到圖中那種宏大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)感到可望而不可及。如果我們把這一實(shí)驗(yàn)用一段膠管連接兩支針管來替代,用兩個(gè)人向著兩個(gè)方向拉針管的活塞,只要針管不損壞無論如何是無法拉出任何一支針管的活塞的。在實(shí)驗(yàn)時(shí)還可以把其中的一支針管活塞與頂端留部分空隙,移動(dòng)一支針管的活塞則另一支針管的活塞也相應(yīng)移動(dòng),表明了大氣壓的作用,證實(shí)了大氣壓的真實(shí)存在。
這種補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)使學(xué)生的思維有了依托,有了推理阿題的依據(jù),就會(huì)根據(jù)這種實(shí)驗(yàn)提出和抽象出更多的問韙,無形的推動(dòng)了教學(xué)的進(jìn)展,提高了素質(zhì)教育。
三、增加實(shí)驗(yàn)的趣味性,激發(fā)學(xué)生的興趣。
“興趣是最好的老師”,學(xué)生的興趣一旦被激發(fā),教學(xué)的發(fā)展速度將大大提高。而實(shí)驗(yàn)課上能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法很多,只要我們執(zhí)教者時(shí)刻想到要引導(dǎo)學(xué)生的興趣這一點(diǎn)是很容易做到的。如”水不善于傳導(dǎo)熱”的實(shí)驗(yàn)可在試管內(nèi)水的底部放一尾小魚,加熱試管上部的水沸騰了而試管下面的魚還在自由自在的游動(dòng)。在講不善于導(dǎo)熱的物體時(shí)可以將一張新的紙幣沾上汽油點(diǎn)燃,當(dāng)學(xué)生看到一團(tuán)火焰迅速燃燒時(shí),把這一團(tuán)火焰迅速夾在書中,火焰熄滅后,打開書紙和幣安然無損,用手觸摸紙幣溫度很低,說明紙是熱的不良導(dǎo)體。在講”熱傳遞”時(shí),把棉線繞在鐵棒上,演示燒不斷的棉線的實(shí)驗(yàn),通過經(jīng)常保持做以上類似的實(shí)”驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。自然而然教學(xué)質(zhì)量得到了提高。
四、盡量增加演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),許多物理知識(shí)是通過觀察和實(shí)驗(yàn)加以總結(jié)和思索得出的。所以學(xué)習(xí)物理的一個(gè)重要方法就是重視觀察和實(shí)驗(yàn)。我在實(shí)際教學(xué)中,盡可能的讓學(xué)生多動(dòng)手、多觀察,而且實(shí)驗(yàn)中所用的器材盡量從日常生活中選取,目的就是為了體現(xiàn)”從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”這一思想。比如:在學(xué)習(xí)光的反射這一課時(shí),我利用了常見的泡沫塑料和竹簽來分組模擬演示光的反射現(xiàn)象;在學(xué)習(xí)浮力的利用這一課時(shí),利用橡皮泥來分組尋找使密度大于水的物質(zhì)浮于水面上的方法;利用蘿h來演示”空心法”增大可利用的浮力。通過這樣的一些實(shí)驗(yàn),不僅傳授給了學(xué)生知識(shí),還培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力以及嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,更重要的是讓學(xué)生親身經(jīng)歷獲得知識(shí)的過程,體會(huì)到了成功的樂趣,激發(fā)起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,對學(xué)生的發(fā)展有著非常積極的作用。
總之,加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),是提高物理質(zhì)量的十分有效的途徑,對提高學(xué)生抽象邏輯思維能力很有幫助,能為將來學(xué)習(xí)物理知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此,初中物理教學(xué)中,應(yīng)大力推廣加強(qiáng)和優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),從而進(jìn)一步提高物理教學(xué)質(zhì)量。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇七
:改革教學(xué)模式、優(yōu)化教學(xué)方法,是當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革發(fā)展的重要內(nèi)容,也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的內(nèi)在要求。本文分析了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的困境,并在此基礎(chǔ)之上,從優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、構(gòu)建開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)、健全實(shí)驗(yàn)考核體系等方面,闡述了推進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的策略。
“改革”是當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的主旋律,強(qiáng)調(diào)教學(xué)理念、教學(xué)模式、教學(xué)方法的多重性改革。在傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響之下,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在改革進(jìn)程緩慢、課程建設(shè)不到位、能力培養(yǎng)欠缺等改革困境,為此,在新一輪教學(xué)改革的大背景之下,為進(jìn)一步推進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,應(yīng)強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力,構(gòu)建開放式、多元化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不夠,實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性教學(xué)為主。
物理是一門理論與實(shí)踐并重的課程,強(qiáng)調(diào)扎實(shí)理論教學(xué)的同時(shí),應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展。但是,在傳統(tǒng)應(yīng)試教育等思想的影響之下,大學(xué)物理“重理論、輕實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)現(xiàn)狀依舊十分突顯,致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性被弱化,教與學(xué)的主體性存在偏差。首先,學(xué)生主體地位被削弱,填鴨式的教學(xué)方式,削弱了學(xué)生的主體地位,學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)操作、探究的積極性;其次,實(shí)驗(yàn)以“驗(yàn)證性”教學(xué)為主,教師設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)操作流程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,讓學(xué)生機(jī)械性進(jìn)行操作。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,顯然無法培育學(xué)生的創(chuàng)造性思維,也讓學(xué)生在對待實(shí)驗(yàn)課程的態(tài)度上,敷衍了事、疲于應(yīng)付的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊,缺乏創(chuàng)新導(dǎo)向下的教學(xué)優(yōu)化。
相比于中學(xué)物理,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容更突出與時(shí)俱進(jìn),與實(shí)際生活、科研等緊密結(jié)合。(1)從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系而言,實(shí)驗(yàn)課程多分布于“力、電、光、熱”等課程之中,實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置存在局限性,無法對學(xué)生進(jìn)行全面的物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練;(2)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏重驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性,而在實(shí)驗(yàn)的研究性方面缺乏充分體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置多為理論原理及現(xiàn)象的驗(yàn)證,枯燥、乏味的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,削弱了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的積極性;(3)實(shí)驗(yàn)課程考核以理論考試為主,實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的考核鮮有落實(shí),僅僅是依據(jù)學(xué)生日常的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行考核。
(三)理論與實(shí)踐脫節(jié),兩者之間的相互促進(jìn)性不足。
物理實(shí)驗(yàn)是強(qiáng)化理論知識(shí)理解及應(yīng)用的基礎(chǔ),兩者之間存在相互促進(jìn)的重要作用。在理論課程的設(shè)置中,學(xué)校以教學(xué)大綱進(jìn)行授課;而在實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置中,受制于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件、教師等外部因素,這就造成實(shí)驗(yàn)課程相對較少,處于壓縮狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),顯然無法實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐均衡開設(shè)的教學(xué)要求,理論與實(shí)驗(yàn)不同步,兩者處于脫節(jié)狀態(tài)。與此同時(shí),物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式仍以“班級”為單位,一次實(shí)驗(yàn)課程完成一個(gè)實(shí)驗(yàn),且實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次梯度不明顯,不利于學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中個(gè)性及其能力的全面培養(yǎng)。
(一)以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
在筆者看來,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建,應(yīng)形成以“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為基礎(chǔ)、以“設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)”為重點(diǎn)、以“研究性實(shí)驗(yàn)”為著力點(diǎn)的教學(xué)體系,強(qiáng)化學(xué)生扎實(shí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生研究、開發(fā)應(yīng)用的能力。首先,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生對基本知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開展打下基礎(chǔ)?;A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和測量性試驗(yàn)為主,如密立根油滴實(shí)驗(yàn)、基本測量等;其次,“設(shè)計(jì)性、綜合性試驗(yàn)”是在鞏固基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,對學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)造運(yùn)用能力的培養(yǎng);再次,研究性實(shí)驗(yàn)是在前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)類型的`基礎(chǔ)之上,以科研方式,由學(xué)生以團(tuán)隊(duì)(或個(gè)體)的形式,進(jìn)行研究性實(shí)驗(yàn),旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理研究及開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域的能力。
(二)踐行“生本”理念,構(gòu)建開放式、多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
有效物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)現(xiàn),應(yīng)著力于開放式、多元化教學(xué)的構(gòu)建,踐行“生本”理念,強(qiáng)化學(xué)生為主體,學(xué)生探究學(xué)習(xí)空間大搭建。首先,進(jìn)一步明確師生在教與學(xué)中的角色地位,強(qiáng)化學(xué)生主體地位的突出,為學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造更多的空間;其次,教師作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的促進(jìn)者,要引導(dǎo)學(xué)生拓展性思維,能夠在自覺地動(dòng)手、動(dòng)腦中,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣;再次,轉(zhuǎn)變師生對實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識(shí)及態(tài)度,強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)課程在學(xué)生心中的地位,進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)的參與過程中,始終保持嚴(yán)肅、認(rèn)真的態(tài)度。
(三)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,健全實(shí)驗(yàn)考核體系。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以填鴨式教學(xué)為主,師生教與學(xué)的互動(dòng)性不足。因此,一是完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,通過多樣化的教學(xué)方式,增加實(shí)驗(yàn)課程的趣味性、實(shí)踐性。例如開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)的比賽活動(dòng)。用競賽的方式,增加物理實(shí)驗(yàn)的探究性、趣味性,也有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、探究能力;二是要建立健全實(shí)驗(yàn)考核體系,實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的綜合考評。通過多種形式的考評方法,落實(shí)學(xué)生的考評工作。如將平時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)操作(包括:實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作及結(jié)論等)作為考評的一部分(占總成績的50%);將期末考試作為考評的另一部分(占總成績50%)。其中,考試以筆試和實(shí)驗(yàn)操作的形式開展。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化與改革,是一個(gè)過程,強(qiáng)調(diào)以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),構(gòu)建多元化、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。一方面,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行優(yōu)化,突出多樣化實(shí)驗(yàn)?zāi)J降膶?shí)踐;另一方面,踐行“生本”理念,構(gòu)建開放式、多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué),依托完善的課程體系、考評機(jī)制,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
[1]張麗芹.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略探究[j]成功(教育版),20xx(09)。
[2]柳葉.探究教學(xué)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[j]內(nèi)江科技,20xx(06)。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇八
摘要:為適應(yīng)新時(shí)期人才培養(yǎng)需要,在我校教學(xué)項(xiàng)目的支持下,對大四專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一系列的教學(xué)改革,旨在側(cè)重于學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。通過兩年的實(shí)踐,教師和學(xué)生普遍感覺到新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高,教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整,使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力得到增強(qiáng),大大提高了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要組成部分,不僅因?yàn)槠涫钦n堂教學(xué)的延伸,更由于通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以加深學(xué)生對理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,拓展學(xué)生的創(chuàng)造思維[1,2]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)兩部分[3,4]:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)面向全校學(xué)生,如大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)等,其主要任務(wù)是鞏固學(xué)生對所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和規(guī)律的理解,旨在提高學(xué)生的觀察、分析及解決問題的能力,提供知識(shí)儲(chǔ)備[5,6];與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)不同,專業(yè)實(shí)驗(yàn)僅面向某一專業(yè),是針對專業(yè)理論課程的具體學(xué)習(xí)要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,對于學(xué)生專業(yè)方向能力的提高具有極強(qiáng)的促進(jìn)作用[7~8]。通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生能夠更好的理解、掌握和應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí),提高分析問題的能力并解決生活中涉及專業(yè)的實(shí)際問題,為學(xué)生開展專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[9~11]。
1半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程存在的問題與困難。
半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)專業(yè)電子材料與器件工程方向必修的一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課,旨在培養(yǎng)學(xué)生對半導(dǎo)體材料和器件的制備及測試方法的實(shí)踐操作能力,其教學(xué)效果直接影響著后續(xù)研究生階段的學(xué)習(xí)和畢業(yè)工作實(shí)踐。通過對前幾年本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析,發(fā)現(xiàn)該專業(yè)畢業(yè)生缺乏對領(lǐng)域內(nèi)前沿技術(shù)的理解和掌握。由于沒有經(jīng)過相關(guān)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,不少畢業(yè)生就業(yè)后再學(xué)習(xí)過程較長,融入企事業(yè)單位較慢,因此提升空間受到限制。1.1教學(xué)內(nèi)容簡單陳舊。目前,國內(nèi)高校在半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上大同小異,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)居多,對于新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完全沒有或涉及較少。某些高校還利用虛擬實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),其實(shí)驗(yàn)效果遠(yuǎn)不如學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作。我校的半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)原有教學(xué)內(nèi)容主要參照上個(gè)世紀(jì)七、八十年代國家對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的要求所設(shè)置,受技術(shù)、條件所限,主要以傳統(tǒng)半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)為主,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊。但是在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中添加新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的技術(shù)方法,對于增加學(xué)生對所學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最新前沿技術(shù)的了解,掌握現(xiàn)代技術(shù)中半導(dǎo)體材料特性相關(guān)的實(shí)驗(yàn)手段和測試技術(shù)是極為重要的。1.2儀器設(shè)備嚴(yán)重匱乏。半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生熟練掌握半導(dǎo)體材料和器件的制備、基本物理參數(shù)以及物理性質(zhì)的測試原理和表征方法,為半導(dǎo)體材料與器件的開發(fā)設(shè)計(jì)與研制奠定基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)隨著專業(yè)知識(shí)的更新及行業(yè)的發(fā)展及時(shí)調(diào)整,從而能更好的完成課程教學(xué)目標(biāo)的要求,培養(yǎng)新時(shí)代的人才。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整和更新需要有新型的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備做保障,但我校原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備絕大部分生產(chǎn)于上個(gè)世紀(jì)六七十年代,在長期實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,不少儀器因無法修復(fù)的故障而處于待報(bào)廢狀態(tài)。由于儀器設(shè)備不能及時(shí)更新,致使個(gè)別實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無法正常進(jìn)行,可運(yùn)行的儀器設(shè)備也因?yàn)槟甏眠h(yuǎn),實(shí)驗(yàn)誤差大、重復(fù)性低,有時(shí)甚至?xí)玫藉e(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,只能作學(xué)生“按部就班”的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整,將新技術(shù)新方法應(yīng)用于教學(xué)中。因此,在改革之前半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)為主,設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性、綜合性等提高類實(shí)驗(yàn)較少,且無法開展創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)。缺少自主設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、協(xié)作等實(shí)踐能力的訓(xùn)練,不僅極大地降低學(xué)生對專業(yè)實(shí)驗(yàn)的興趣,且不利于學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程的改革勢在必行。
2半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程改革的內(nèi)容與舉措。
半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)開設(shè)時(shí)間為本科大四秋季學(xué)期,該實(shí)驗(yàn)課與專業(yè)理論課半導(dǎo)體物理學(xué)、半導(dǎo)體器件、薄膜物理學(xué)在同一學(xué)期進(jìn)行。隨著半導(dǎo)體技術(shù)日新月異發(fā)展的今天,對半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容也提出了新的要求,因此,要求這門實(shí)驗(yàn)課程不僅能夠通過對半導(dǎo)體材料某些重要參數(shù)和特性的觀測,使學(xué)生掌握半導(dǎo)體材料和器件的制備及基本物理參數(shù)與物理性質(zhì)的測試方法,而且可以在鋪墊必備基礎(chǔ)和實(shí)際操作技能的同時(shí),拓展學(xué)生在電子材料與器件工程領(lǐng)域的科學(xué)前沿知識(shí),為將來獨(dú)立開展產(chǎn)品的研制和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.1實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。20xx年年底,基于我校本科教學(xué)項(xiàng)目的資金支持,半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過調(diào)研國內(nèi)外高?,F(xiàn)行半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料,結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的自身特點(diǎn),按照創(chuàng)新教育的要求重新設(shè)計(jì)了半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并根據(jù)所開設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容合理配置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,新配置儀器設(shè)備具有一定的前瞻性,品質(zhì)優(yōu)良,數(shù)量合理,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。由于作為一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課,每學(xué)年只有一個(gè)學(xué)期承擔(dān)教學(xué)任務(wù),為了提高儀器設(shè)備的利用率,做到實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的不浪費(fèi),計(jì)劃成立一間半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)專屬的實(shí)驗(yàn)室,用于陳放新購置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在沒有教學(xué)任務(wù)的學(xué)期,該實(shí)驗(yàn)室做為科研實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室使用。通過近三年的建設(shè),半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)專屬實(shí)驗(yàn)室———新能源材料與電子器件工程創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建成并投入使用,該實(shí)驗(yàn)室為電子材料與器件工程方向的本科生畢業(yè)論文設(shè)計(jì)以及全院本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供了基本保障,更為重要的是該實(shí)驗(yàn)室的建成極大地改善了半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的原有教學(xué)條件,解決了實(shí)際困難,使得半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果顯著提升。不僅加強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)核心知識(shí)理解和掌握,而且啟發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題,有效提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。
2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新。半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)是一門72學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課,在專屬實(shí)驗(yàn)室建成后,按照重視基礎(chǔ)、突出綜合、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新、提升能力的要求,逐步培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,構(gòu)建了“九—八—五”新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系,包括如下三個(gè)層次(表1)。第一層次為“九”個(gè)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),涵蓋對半導(dǎo)體材料的物理性質(zhì)(結(jié)構(gòu)、電學(xué)、光學(xué))的測定,通過對物理量的測量驗(yàn)證物理規(guī)律,訓(xùn)練學(xué)生觀察、分析和研究半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力,掌握常用基本半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)儀器的原理、性能和測量方法等。第二層次為“八”個(gè)提高型實(shí)驗(yàn)(綜合、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)),學(xué)生通過第一層次的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練后,已掌握了基本的實(shí)驗(yàn)方法和技能,在此基礎(chǔ)上,開展綜合性實(shí)驗(yàn),可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)以及分析和解決問題的能力。通過應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生將來利用設(shè)備原理從事生產(chǎn)或者技術(shù)服務(wù)的能力。第三層次為“五”個(gè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),學(xué)生需運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)、綜合多學(xué)科內(nèi)容,結(jié)合教師的科研項(xiàng)目進(jìn)行創(chuàng)新研究,通過設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)可以鍛煉學(xué)生組織和自主實(shí)驗(yàn)的能力,著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力和基本的科研素質(zhì)。每個(gè)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí),提高型實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí),創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí),規(guī)定基礎(chǔ)型為必修實(shí)驗(yàn),提高型、創(chuàng)新型為選作實(shí)驗(yàn)。九個(gè)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)全部完成后,學(xué)生可根據(jù)興趣和畢業(yè)設(shè)計(jì)要求在提高型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)中各分別選做一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn),在開課學(xué)期結(jié)束時(shí)完成至少72個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)并獲得成績方為合格。
2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的優(yōu)化。在教學(xué)方式上,建立以學(xué)生為中心、學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)模式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。將之前老師實(shí)驗(yàn)前的講解轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生代表講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,然后老師提問并補(bǔ)充完善,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)安排過程中,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由淺入深、由簡單到綜合、逐步過渡至設(shè)計(jì)和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形成連貫的實(shí)驗(yàn)梯度教學(xué)體系,在充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自發(fā)解決問題的能力。
2.4實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制的改革。目前大部分實(shí)驗(yàn)課的成績由每次實(shí)驗(yàn)后的“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的平均成績決定,然而單獨(dú)一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告并不能夠完整反應(yīng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力和對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的熟悉程度。因此,本課程將此改革為總成績由每次“實(shí)驗(yàn)”的平均成績決定。每次實(shí)驗(yàn)成績包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分,實(shí)驗(yàn)開始前通過問答以及學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來給出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績;實(shí)驗(yàn)操作成績是個(gè)團(tuán)隊(duì)成績反映每組實(shí)驗(yàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的動(dòng)手能力以及組員之間的相互協(xié)助情況;針對提高型和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),特別是創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),要求以科技論文的形式來撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,以此來鍛煉本科生的科技論文寫作能力。通過三部分綜合來給出的實(shí)驗(yàn)成績更注重對知識(shí)的掌握、能力的提高和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)等方面的考核。
3半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程改革后的成效。
半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)在我校本科教學(xué)項(xiàng)目的支持下,購置并更新了實(shí)驗(yàn)設(shè)備建立了專屬實(shí)驗(yàn)室,構(gòu)建了“九—八—五”新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系,并采用新的教學(xué)方式和考核機(jī)制,教師和學(xué)生普遍感覺到新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高。教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整,使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力得到增強(qiáng),提高了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的機(jī)會(huì)增多,對知識(shí)的渴求程度明顯加強(qiáng),為了更好地完成創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),部分本科生還會(huì)主動(dòng)去查閱研中英文科技文獻(xiàn),真正做到了自主自覺的學(xué)習(xí)。通過實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué),學(xué)生掌握了科技論文的基本格式,數(shù)據(jù)處理的圖表制作,了解了科學(xué)研究的過程,具備了基本的科研能力,也為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。與此同時(shí),利用新購置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備建立的實(shí)驗(yàn)室,在做為科研實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室使用時(shí),也取得了優(yōu)異的成績。依托本實(shí)驗(yàn)室,20xx年“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”立項(xiàng)3項(xiàng),20xx年“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”立項(xiàng)4項(xiàng)。
4結(jié)語。
專業(yè)實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生繼續(xù)攻讀研究生和進(jìn)入社會(huì)就業(yè)前的重要實(shí)踐和創(chuàng)新能力訓(xùn)練,對提高學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力有著非常重要的作用,因此專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)隨著專業(yè)知識(shí)的更新及行業(yè)的發(fā)展及時(shí)調(diào)整,做到與科研緊密銜接,為學(xué)生研究生階段的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);做到與企業(yè)零距離接軌,提高畢業(yè)生的實(shí)踐能力。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇九
1、配合講解,層層深入。
2、直觀簡明,形象生動(dòng)。
3、適當(dāng)設(shè)疑與激發(fā)興趣。
二、與教學(xué)要求相適應(yīng)的策略。
即使是同樣的實(shí)驗(yàn)裝置、器材,在不同的教學(xué)階段,需有不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次與之適應(yīng).。
1、與知識(shí)深度相適應(yīng)。
2、與要說明的問題的側(cè)重點(diǎn)相適應(yīng)。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十
一、引言。
新課程改革的深入推進(jìn),對學(xué)生技能素養(yǎng)的培養(yǎng)需要進(jìn)一步提升,學(xué)生參與教學(xué)的積極性需要進(jìn)一步加強(qiáng),高中物理教學(xué)理論性強(qiáng),學(xué)生對相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和認(rèn)識(shí)存在一定困難,需要在教學(xué)過程中不斷突出物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用和意義,實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的有效創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的興趣,從而提高學(xué)生參與物理教學(xué)的積極性。
第一,學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的興趣不高[1]。
高中物理的實(shí)驗(yàn)需要突出學(xué)生的動(dòng)手能力培養(yǎng),對相關(guān)的物理理論知識(shí)進(jìn)行詮釋,需要學(xué)生具有膽大心細(xì)的學(xué)習(xí)特質(zhì)。然而學(xué)生平時(shí)的動(dòng)手能力習(xí)慣養(yǎng)成存在一定的問題,他們不喜歡參與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐操作,有時(shí)就是一種心理暗示,對這些物理實(shí)驗(yàn)從內(nèi)心深處存在抵觸情緒。
第二,教師實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ写岣摺?BR> 由于在高中階段,物理教學(xué)內(nèi)容相對比較多,同時(shí)需要參加高考,教師將有限的教學(xué)時(shí)間和精力運(yùn)用在理論課程的講解,實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)相對比較薄弱,很多教師做實(shí)驗(yàn)的能力也相對較弱,不能組織具有創(chuàng)新性、研究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
第三,實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新不及時(shí)。
物理實(shí)驗(yàn)過程中,燈泡、點(diǎn)打紙等基本實(shí)驗(yàn)耗材需要及時(shí)更新,對出現(xiàn)問題的設(shè)備需要及時(shí)修理,防治出現(xiàn)安全事故。然而現(xiàn)實(shí)情況就是,很多學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室沒有專人管理,一些物理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備損壞、耗材添補(bǔ)不及時(shí),造成一些物理驗(yàn)無法正常進(jìn)行。
(一)運(yùn)用研究性的教學(xué)方法。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,需要不斷實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的更新升級。傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難實(shí)現(xiàn)高中物理實(shí)驗(yàn)的抽象性、復(fù)雜性的突破。選擇一些可以調(diào)動(dòng)學(xué)生主體地位的教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)他們參與物理實(shí)驗(yàn)積極性的提升。例如,小組合作法,就是將學(xué)生分成若干小組,實(shí)現(xiàn)小組內(nèi)學(xué)生之間的相互協(xié)作,可能一個(gè)學(xué)生不理解的地方,另一個(gè)學(xué)生會(huì),另一個(gè)學(xué)生不知道的地方,這一學(xué)生知道,這樣可以實(shí)現(xiàn)相互的補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)學(xué)生更好的掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)。例如,在楞次定律的教學(xué)過程中,學(xué)生定律的理解存在一定的困難,因此需要使用實(shí)驗(yàn)的方式激發(fā)學(xué)生對這一定律的有效認(rèn)識(shí)。首先給學(xué)生相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備(電磁鐵、磁圈、燈光等),讓學(xué)生分組進(jìn)行研討性實(shí)驗(yàn),在學(xué)生完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)之后,教師在進(jìn)行動(dòng)畫模擬,實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜結(jié)合,在關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫多次演示,加深學(xué)生對這一定律的認(rèn)識(shí)。
(二)多種現(xiàn)代化教學(xué)手段融合。
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來,越來越多的信息技術(shù)融入現(xiàn)代高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中,為教學(xué)氛圍的營造添加催化劑?,F(xiàn)代化的教學(xué)手段有很多,例如:多媒體課件、微課教學(xué)、互動(dòng)式白板教學(xué)等,這些教學(xué)手段夠使得物理實(shí)驗(yàn)展示的更加具體、形象,幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如,微課教學(xué)可以錄制一些物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)視頻,掛在網(wǎng)上,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)前,讓學(xué)生仔細(xì)觀看,帶著問題上這一堂物理實(shí)驗(yàn)課。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,我們可以使用更多的多媒體課件,實(shí)現(xiàn)對相關(guān)的教學(xué)過程的微觀動(dòng)畫演示。這種動(dòng)畫演示可以幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
目前有“實(shí)踐——理論——實(shí)踐”的教學(xué)模式,這是筆者認(rèn)為更加科學(xué)的一種實(shí)踐教學(xué)模式,可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生對相關(guān)的物理知識(shí)更加充分的理解和認(rèn)識(shí),在教學(xué)過程中學(xué)生的參與積極性也可以進(jìn)一步提升。具體來說,首先就是開展相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生對理論知識(shí)有一個(gè)輪廓上的概念,為下一步學(xué)生參與理論教學(xué)的學(xué)習(xí)奠定一個(gè)思想基礎(chǔ),同時(shí)對相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容有可以有一個(gè)形象化的認(rèn)識(shí)。其次,開展理論教學(xué),即實(shí)現(xiàn)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,對其進(jìn)行理論講解,這一步驟主要是為了進(jìn)一步厘清學(xué)生的理論概念,不斷實(shí)現(xiàn)學(xué)生參與教學(xué)的積極性和有效性,不斷實(shí)現(xiàn)對相關(guān)知識(shí)的理論認(rèn)識(shí)。最后,再進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),這一次的實(shí)踐是學(xué)生對相關(guān)的理論知識(shí)的再認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)對相關(guān)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)升華,同時(shí)學(xué)生參與教學(xué)的積極性也進(jìn)一步提升,他們可以更加積極主動(dòng)地開展電工教學(xué)。
(四)評價(jià)的全面升級。
評價(jià)和考核機(jī)制對于學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)具有強(qiáng)烈的引導(dǎo)作用[2]。實(shí)踐性的教學(xué)傾向,需要不斷實(shí)現(xiàn)評價(jià)方式引導(dǎo)作用。過程評價(jià)方式是更加具有現(xiàn)代化的評價(jià)方式,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的有效評價(jià),對學(xué)生在實(shí)踐過程中獨(dú)立思考、動(dòng)手能力等方面可以進(jìn)行準(zhǔn)確評價(jià)。這種評價(jià)方式將學(xué)生在教學(xué)過程中的主要表現(xiàn)量化為相關(guān)的考核指標(biāo),例如學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度,相關(guān)的物理教學(xué)任務(wù)完成情況,教學(xué)參與的積極性,實(shí)踐過程中的獨(dú)立思考、動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維等元素都可以進(jìn)一步融入教學(xué)之中,從評價(jià)方式上倒逼學(xué)生參與理論、實(shí)踐教學(xué)的積極性和主動(dòng)性。
結(jié)語。
新課程改革更加注重高中生學(xué)習(xí)技能的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生一種良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提升學(xué)生參與物理教學(xué)積極性的有效措施,拓展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著十分重要的意義和作用。
參考文獻(xiàn):
[1]施堅(jiān).實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)重問題,知識(shí)落實(shí)重遷移——淺談在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展“問題性”教學(xué)[a].第五屆中國教育技術(shù)裝備論壇獲獎(jiǎng)?wù)撐募?中),20xx,11:179-180.
[2]成錦平.打造綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)有效提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)——以高中物理實(shí)驗(yàn)課程基地建設(shè)為例[j].中國教育技術(shù)裝備,20xx,12(02):132-133.
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十一
1.創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境,提高教師的實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)。
2.強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí),注重理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。
3.多方面培養(yǎng)學(xué)生探究能力,鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)。
教師開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅要強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí),還要從多方面培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,如鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)大膽猜想和假設(shè),并通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)分析和得出結(jié)論;按照實(shí)驗(yàn)需求收集相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,甚至自制實(shí)驗(yàn)器材;仔細(xì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)過程,并對得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行討論和探究等等.此外,教師還要鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn),在教師的引導(dǎo)和幫助下,堅(jiān)持安全性原則,對自己感興趣的物理變化和現(xiàn)象進(jìn)行研究,并對學(xué)生自主探究物理的行為予以肯定和支持,如自制溫度計(jì)等等.初中物理本身具有較強(qiáng)的趣味性、實(shí)踐性和科學(xué)性,開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生觀察和探究能力,促進(jìn)學(xué)生智力的開發(fā).因此,針對當(dāng)前初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題,本文提出幾點(diǎn)措施,以促進(jìn)初中物理教學(xué)的整體發(fā)展,強(qiáng)化初中生的探究意識(shí)。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十二
摘要:先分析mooc教學(xué)的優(yōu)勢與不足,再分析大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀及問題,后探討在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)中融入mooc的教學(xué),完善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
一、mooc教學(xué)的優(yōu)勢與不足。
mooc是大規(guī)模開放在線課程的簡稱,mooc是一個(gè)完整的教學(xué)模式,有學(xué)習(xí)者的參與,有反饋,有作業(yè),有討論和評價(jià),有考試與證書,教學(xué)流程上并不比傳統(tǒng)教學(xué)少。作為一種新型的學(xué)習(xí)和教學(xué)方法,mooc教學(xué)具有的優(yōu)勢是:易于使用,覆蓋的人群廣,自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)資源豐富。傳統(tǒng)教學(xué)的開展要求師生時(shí)空上聚在一起,需要時(shí)間成本和空間成本,而mooc作為遠(yuǎn)程教學(xué)的一種形式,師生時(shí)空分離是它的一個(gè)特點(diǎn),成本低廉的同時(shí)有利于個(gè)別化學(xué)習(xí),再加上其豐富開放的學(xué)習(xí)資源,作為學(xué)習(xí)者無疑會(huì)樂于接受,并投身其中。mooc與傳統(tǒng)教育模式相比也有它的不足:(1)學(xué)校作為一種特殊的組織機(jī)構(gòu),有自己獨(dú)特的文化特性,并以物質(zhì)的、制度的、精神的形態(tài)表現(xiàn)出來。校園文化能在潛移默化間給予學(xué)生文化浸潤、文化陶冶及人文關(guān)懷,這是mooc無法比擬的。(2)傳統(tǒng)課堂教學(xué)中老師語言表述、肢體形態(tài)等現(xiàn)場感染力對學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)因是極大促進(jìn),已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越知識(shí)本身的獲取,而mooc缺少課堂教學(xué)的現(xiàn)場氛圍。(3)教育學(xué)中的一個(gè)非常重要原則———因材施教,開發(fā)每個(gè)學(xué)生的智力,培養(yǎng)個(gè)性化人才。然而在mooc的課堂中,全面地進(jìn)行學(xué)習(xí)者特征分析是不可能的,出現(xiàn)優(yōu)秀學(xué)生得不到鼓勵(lì)關(guān)注而被埋沒的情況,差生的情況也得不到更多的關(guān)注。因此,mooc與傳統(tǒng)的教學(xué)模式之間不是一個(gè)簡單的替代關(guān)系,而是一種融合、互補(bǔ)的關(guān)系。有人預(yù)言:“最后的結(jié)果可能是mooc中有大學(xué),大學(xué)中有mooc?!眒ooc教學(xué)的意義,在于對傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的促進(jìn),通過參與式、自主與交互式學(xué)習(xí)模式,學(xué)生既是學(xué)習(xí)者又是教授者,既是知識(shí)的受眾,又是傳播者和創(chuàng)造者;全時(shí)空性的學(xué)習(xí)也有利于學(xué)生選擇最佳學(xué)習(xí)時(shí)間,有效利用時(shí)間,提高學(xué)習(xí)效率,從根本上把學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,發(fā)揮其學(xué)習(xí)主觀能動(dòng),混合式教學(xué)的引入也便于教師實(shí)施“反轉(zhuǎn)課堂”教學(xué),可提高學(xué)生的參與度、批判性思維和學(xué)習(xí)態(tài)度。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)一門重要的基礎(chǔ)課程,是一門實(shí)踐課程。從課程目標(biāo)上來看,一是要通過實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化學(xué)生對理論知識(shí)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。二是通過實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備操作使用,實(shí)驗(yàn)過程中不斷通過發(fā)現(xiàn)問題———分析問題———解決問題,學(xué)生正是反復(fù)在“錯(cuò)誤”與“糾錯(cuò)”的過程中,他們的觀察力、分析問題能力及實(shí)驗(yàn)操作能力得到提高與升華。學(xué)生只有真正走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室直接接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)備,通過嘗試和探究才能形成深刻的感性認(rèn)識(shí),只有在實(shí)驗(yàn)室才能完成這一目標(biāo),實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要特點(diǎn)是實(shí)際操作,不同于其他課程,因此,mooc根本無法完全取代實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與不足:(1)實(shí)驗(yàn)室資源有限,學(xué)生人數(shù)多,實(shí)驗(yàn)時(shí)間緊,必須在有限的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因此,要求教師必須少講、精講。常常會(huì)有顧此失彼的感覺,不同的實(shí)驗(yàn),不同的教師存在很大的差異,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。(2)學(xué)生課前預(yù)習(xí)效果差。與理論課相比較,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)除了實(shí)驗(yàn)原理外還有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的預(yù)習(xí),僅靠書本對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的描述及插圖,學(xué)生很難對實(shí)驗(yàn)設(shè)備建立正確的、直觀的形象,對整個(gè)實(shí)驗(yàn)的場景,操作步驟,可能出現(xiàn)的問題只能根據(jù)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)、想象力去做一些猜想,導(dǎo)致學(xué)生之間存在很大差異,影響實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)薄弱。課后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,實(shí)驗(yàn)中的問題分析與討論,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及應(yīng)用的'拓展是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),在這一環(huán)節(jié)中教師難于掌控,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
mooc教學(xué)的重要環(huán)節(jié)是教學(xué)資源的建設(shè),大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的mooc資源與理論課教學(xué)相比有它的特殊性,它應(yīng)該包含實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理與正確操作方法、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建,實(shí)驗(yàn)流程與數(shù)據(jù)采集等。mooc教學(xué)的特點(diǎn)之一———教學(xué)資源短小精干,給學(xué)生靈活性。因此必須把實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容拆分成若干個(gè)小的模塊,制作教學(xué)視頻資源,加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解、為掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正確操作方法提供必要保障。mooc教學(xué)的另一特點(diǎn)———學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)。因此在mooc資源各個(gè)模塊中嵌入在實(shí)驗(yàn)原理理解中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題,實(shí)驗(yàn)操作的正確步驟,實(shí)驗(yàn)中的常見問題與錯(cuò)誤,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理等,設(shè)計(jì)各個(gè)模塊中練習(xí)與測試的問題,便于評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。mooc教學(xué)資源上網(wǎng),利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢對學(xué)生開放,實(shí)現(xiàn)資源的大規(guī)模共享,建立網(wǎng)上互動(dòng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生,學(xué)生與老師的互動(dòng)與交流,使學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室以前對實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正確使用,實(shí)驗(yàn)操作步驟及注意的問題有了正確的認(rèn)識(shí),為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),利用mooc的大規(guī)模、開放性、在線特征,由學(xué)生自主學(xué)習(xí),完成相應(yīng)的練習(xí)與測試。老師在課前檢驗(yàn)學(xué)生mooc學(xué)習(xí)的成果,并給出評價(jià),計(jì)入預(yù)習(xí)成績。老師實(shí)驗(yàn)課程的講授,主要是與學(xué)生一起討論mooc中存在的問題及理解中的錯(cuò)誤。改變以前課堂上教師唱獨(dú)角戲,學(xué)生被動(dòng)接受的狀況。學(xué)生主動(dòng)參與,師生互動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、分析能力及口頭表達(dá)能力。解決了以前講授內(nèi)容多,時(shí)間長,學(xué)生操作時(shí)間縮短,有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作階段,老師還可以針對個(gè)別學(xué)生在mooc中的問題,實(shí)驗(yàn)中的具體問題進(jìn)行面對面的交流與指導(dǎo),也克服mooc中師生交流的短板與不足。利用mooc教學(xué)資源,學(xué)生完成mooc中的相應(yīng)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法的拓展學(xué)習(xí),提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的能力,完成實(shí)驗(yàn)問題的討論與改進(jìn),提高實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量,達(dá)到提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的目的。
四、總結(jié)。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與mooc教學(xué)各有優(yōu)勢,兩者不是簡單的替代,如何實(shí)現(xiàn)兩者優(yōu)勢互補(bǔ)是值得進(jìn)一步探索的問題。不同的實(shí)驗(yàn)課題,mooc資源的建設(shè)也存在差異,需要精心設(shè)計(jì)與制作。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,如何與mooc有機(jī)融合在一起,也是值得每一位教師在教學(xué)實(shí)踐中去探索。學(xué)生自主學(xué)習(xí),師生交流互動(dòng),讓學(xué)生更多地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,提高教學(xué)質(zhì)量是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向。
參考文獻(xiàn)。
[1]高地.mooc熱的冷思考[j].遠(yuǎn)程教育雜志,,(2):39-47.。
[2]魏順平.三大moocs機(jī)構(gòu)最新進(jìn)展[j].2013,(12).。
[4]祝智庭.mooc為傳統(tǒng)教育敲響警鐘[n].北京晨報(bào),2013-11-5.。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十三
對于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程而言,是一種非常重要的學(xué)生物理能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)平臺(tái),包括學(xué)生的學(xué)習(xí)、實(shí)踐以及創(chuàng)新等能力的培養(yǎng),都有著不可或缺的作用。具體來說,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)可以概括為三個(gè)方面:一是掌握基本測量方法,學(xué)會(huì)分析誤差以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的基本方法,可以對測量結(jié)果進(jìn)行正確評價(jià);二是學(xué)會(huì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)知識(shí)和技能,并可以正確使用常見的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器、器件,對其原理和使用方法,以及相關(guān)理論有充分理解和掌握;第三是注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本動(dòng)手操作能力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。結(jié)合以上教學(xué)目標(biāo),分析目前的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),普遍存在以下一些問題:
(5)進(jìn)行考試和考核時(shí),因?yàn)闂l件和資源有限,不能同時(shí)安排很多人同時(shí)進(jìn)行,這就對實(shí)際的考核的公平性和最終的考試成績產(chǎn)生一定影響。
2.1創(chuàng)新性教學(xué)的教學(xué)目的。
2.1.1培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。
態(tài)度是決定學(xué)習(xí)效果的首要因素,要想實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),就要首先從激發(fā)學(xué)生的認(rèn)真態(tài)度,向?qū)W生重點(diǎn)講清學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的'價(jià)值和意義。作為一門更強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力的課程,學(xué)生可以通過該課程的學(xué)習(xí),強(qiáng)化對理論、應(yīng)用知識(shí),并對知識(shí)與技能的鞏固有顯著作用的綜合性訓(xùn)練,也是未來從事相關(guān)科學(xué)研究必須的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練,更是學(xué)生未來可能從事工作的技能基礎(chǔ)。針對具體的實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目,每名學(xué)生都要有具體的任務(wù)和明確的目標(biāo)。量化工作量,同時(shí)還要將“系統(tǒng)”的理念傳達(dá)給學(xué)生,要讓學(xué)生們意識(shí)到,任何事物成功的背后,都不是某一個(gè)因素起作用,每一個(gè)動(dòng)作都有可能決定了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量,必須嚴(yán)格準(zhǔn)確確??煽?。學(xué)生們需要有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)精神,承擔(dān)起實(shí)驗(yàn)每一個(gè)數(shù)據(jù)和結(jié)果的責(zé)任。
2.1.2引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)良好的學(xué)習(xí)的平臺(tái)。
(1)開放實(shí)驗(yàn)室資源,給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供便利條件。在非課時(shí)時(shí)段,比如假期,對物理實(shí)驗(yàn)室的資源進(jìn)行有針對性的開放,學(xué)生可提前申請,講明使用的用途和時(shí)間段,實(shí)驗(yàn)室酌情對其開放,并可提供必要的輔導(dǎo)。每學(xué)期實(shí)驗(yàn)室可定期開放一到兩次,一般安排在剛開學(xué)后,時(shí)間大概2-3天,主要是讓參加實(shí)驗(yàn)補(bǔ)考的學(xué)生進(jìn)行再學(xué)習(xí),以提高實(shí)驗(yàn)補(bǔ)考的效果。在期末進(jìn)行考試前也可以考慮安排一次開放,時(shí)間可暫定為一、兩周,以幫助那些某些實(shí)驗(yàn)因故缺做的同學(xué)來補(bǔ)做或者復(fù)習(xí)重做實(shí)驗(yàn)。還可以對有能力并有興趣的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究等情況隨時(shí)開放,給學(xué)生盡可能提供學(xué)習(xí)場地以及需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,必要的話,還會(huì)有專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行指導(dǎo)。
(2)建設(shè)網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái),輔助學(xué)生課后學(xué)習(xí)。在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上,給物理試驗(yàn)室增設(shè)與教學(xué)相關(guān)的欄目,并開通在線選課、答疑等功能,由專人收集相關(guān)的素材和資料,負(fù)責(zé)管理并及時(shí)更新網(wǎng)站內(nèi)容。課前課后,都會(huì)提前在網(wǎng)上對實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行必要的布置和解答,對實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵內(nèi)容,做好輔導(dǎo),充分發(fā)揮正式實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)效率,提升教學(xué)質(zhì)量。
2.2教學(xué)中需注意的事項(xiàng)。
2.2.1防止學(xué)生因缺勤遺漏實(shí)驗(yàn)。
過去因缺勤而遺漏實(shí)驗(yàn)的事情時(shí)有發(fā)生,對學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)都產(chǎn)生不利的影響。為解決這個(gè)問題,首先是要嚴(yán)格考勤制度,授課教師要在課前清查出勤情況,對缺席的學(xué)生要了解緣由,登記在案,并利用實(shí)驗(yàn)室開放期間,安排缺席的同學(xué)補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)。其次是要嚴(yán)格考試制度,對于有缺做實(shí)驗(yàn)的情況,必須補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,才允許參加考試,不允許有任何遺漏實(shí)驗(yàn)不影響考試的情況發(fā)生。
2.2.2防止實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,必須明確相關(guān)的規(guī)定,教師必須準(zhǔn)備完整的實(shí)驗(yàn)教案,還須做到三點(diǎn):第一,教師要充分熟悉本次實(shí)驗(yàn)的所有操作環(huán)節(jié)及實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),可快速發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的設(shè)備故障,以及其他意外突發(fā)情況,并能夠判明原因及時(shí)排除故障。第二,教師要充分熟悉本次實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)的基本取值范圍,可以從學(xué)生實(shí)驗(yàn)中獲取的數(shù)據(jù)中判斷可能產(chǎn)生的問題及操作錯(cuò)誤,指導(dǎo)該學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正或著將實(shí)驗(yàn)重做。第三,教師要充分掌握本次實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)記錄以及符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡慕Y(jié)果處理過程,以利于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí)作為參考。
2.2.3防止學(xué)生課前課后不進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。
課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)對于知識(shí)的掌握至關(guān)重要,沒有充分的預(yù)習(xí)就需要花費(fèi)更多的課堂時(shí)間熟悉教學(xué)內(nèi)容,降低課堂效率;沒有充分的復(fù)習(xí),就不能鞏固剛學(xué)習(xí)的內(nèi)容,降低學(xué)習(xí)的效率。因此,教師要通過有效的方式考察學(xué)生課前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備情況,以及課后的復(fù)習(xí)掌握情況。對于沒有做好預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的同學(xué),適當(dāng)采用必要的措施予以提醒。
3結(jié)語。
綜上所述,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分,對于培養(yǎng)學(xué)生全面的科研素質(zhì)和動(dòng)手操作能力有著不可替代的重要作用。當(dāng)前的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一些問題,通過創(chuàng)新教學(xué)模式和考核方法,可以有效完成教學(xué)目標(biāo),提升教學(xué)質(zhì)量。實(shí)踐證明,這是一種值得普及和推廣的有效方法,合理借鑒,酌情采用,可有效推動(dòng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提升。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十四
實(shí)驗(yàn)課程是對理論內(nèi)容的深化,高等院校開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的創(chuàng)新型人才?!段锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》是化工相關(guān)專業(yè)本科生必須掌握的綜合性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,它不僅在化學(xué)專業(yè)的課程體系中具有承前啟后的地位和作用,而且實(shí)驗(yàn)中涉及到許多基本理論和儀器工作原理,更能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與理論的緊密聯(lián)系,也是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)與后續(xù)學(xué)習(xí)科研工作的必要鋪墊和基礎(chǔ)訓(xùn)練[1]。然而,在長期的教學(xué)實(shí)踐中,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程沿襲的傳統(tǒng)教學(xué)模式缺少靈活性,僵硬固化,造成諸多問題,導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)熱情低、綜合能力弱、動(dòng)手能力差等現(xiàn)象,說明傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)新世紀(jì)高等教育的發(fā)展要求,必須對既有教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新。合作性學(xué)習(xí)是上世紀(jì)70年代在美國興起的一種新的富有創(chuàng)意和實(shí)效的教學(xué)理論與策略體系,由羅伯特斯萊文首先提出[2]。合作性學(xué)習(xí)是一種以學(xué)習(xí)小組為基本單位,以小組成員之間的良性互動(dòng)為基礎(chǔ),共同完成學(xué)習(xí)任務(wù),以小組總體表現(xiàn)為評價(jià)依據(jù)的學(xué)習(xí)過程。目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中通過互相幫助、資源共享、分工合作來體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂趣,并對其情感、態(tài)度和價(jià)值觀等產(chǎn)生積極影響。合作性學(xué)習(xí)有利于學(xué)生“多元智能[3]”的充分和諧發(fā)展,學(xué)生間相互取長補(bǔ)短,發(fā)揮自身優(yōu)勢,從而形成整體優(yōu)勢,獲得最好的學(xué)習(xí)效果。
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論教學(xué)不同步。理論是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)是對理論的驗(yàn)證,特別對于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生必須具備一定的相關(guān)理論知識(shí),才能保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。但物理化學(xué)教學(xué)中普遍存在理論教學(xué)落后于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的情況[4],導(dǎo)致指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需耗費(fèi)更多的時(shí)間和精力講授實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理方法。在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間內(nèi),這種“填鴨式”的方法很難讓學(xué)生完全理解相關(guān)理論內(nèi)容,結(jié)果就是學(xué)生一頭霧水,無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
2.學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性不高。雖然反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課程的重要性,但仍有學(xué)生思想不重視,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是理論教學(xué)的輔助部分,單純?yōu)榱送瓿蓪?shí)驗(yàn)而忽視實(shí)驗(yàn)操作,參與實(shí)驗(yàn)的積極性不高,主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:
(1)學(xué)生應(yīng)付預(yù)習(xí)報(bào)告,要么寥寥幾句,要么囫圇吞棗的抄襲教材;
(2)指導(dǎo)教師在進(jìn)行原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容講授時(shí),部分學(xué)生走神,處于游離狀態(tài);
(4)實(shí)驗(yàn)過程中,一些小組的個(gè)別學(xué)生甚至根本沒有親自動(dòng)手操作過,完全靠他人完成實(shí)驗(yàn)。這樣很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,教學(xué)效果很差。
3.綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少。目前很多高校的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為主,綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對較少?;A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的任務(wù)是幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)技能和基本測量方法,這對學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉和綜合素質(zhì)的提高顯然是不利的。根據(jù)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)要求和目標(biāo),在完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的前提下必須開設(shè)一定的綜合性實(shí)驗(yàn)。然而,綜合性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生具備較高的分析問題和解決問題的能力,在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下難以取得良好的效果。
大學(xué)生處于成年階段,具有更好的獨(dú)立思考能力、社會(huì)交往與協(xié)調(diào)能力以及自主學(xué)習(xí)能力,具備開展合作性學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。
1.合作性學(xué)習(xí)有利于提高學(xué)生的積極性,并協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)的不同步。為了共同的實(shí)驗(yàn)任務(wù),學(xué)生的個(gè)人潛能得到充分的發(fā)展,學(xué)生的集體意識(shí)得到強(qiáng)化,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中互動(dòng)、資源共享、分工合作。一方面理論能力強(qiáng)的學(xué)生能夠自學(xué)實(shí)驗(yàn)理論并幫助其他同學(xué)理解,克服了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)理論不同步造成的問題;另一方面在相互交流的過程中,每個(gè)學(xué)生既能獲取知識(shí)又能幫助影響他人[5],既滿足了歸屬感,又提升了自信心,提高了對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣??梢哉f,合作性學(xué)習(xí)法賦予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主性,使他們把每一個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)作自己的課題來完成,這就顯著提升了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,有效地提高教學(xué)效果。
2.合作性學(xué)習(xí)有利于開展綜合性實(shí)驗(yàn)。物理化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)要求高、難度大,在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,指導(dǎo)老師需耗費(fèi)大量時(shí)間講解理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)處理方法,導(dǎo)致教學(xué)過程控制困難,效果不好。引入合作性學(xué)習(xí)法,各學(xué)習(xí)小組可在課下查閱資料、討論實(shí)驗(yàn)方案,不僅綜合運(yùn)用了所學(xué)知識(shí),增強(qiáng)了獨(dú)立思考和創(chuàng)造性思維的能力,而且減小了教師的工作量,僅在學(xué)生需要時(shí)予以指導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和教師的指導(dǎo)性[6]?;ハ鄥f(xié)作的學(xué)習(xí)方式也使每個(gè)學(xué)生都能充分理解和掌握綜合性實(shí)驗(yàn)課程,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣,這對于學(xué)生今后開展科學(xué)研究具有重要意義。
1.合理分組。合作性學(xué)習(xí)是以小組為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí),科學(xué)地組織學(xué)習(xí)小組是成功開展合作性學(xué)習(xí)的前提。建議采取自主原則進(jìn)行分組,小組成員為4~6人,由學(xué)生自由組合形成穩(wěn)定的學(xué)習(xí)小組并民主推選一名組長,這有助于培養(yǎng)學(xué)生間信任、責(zé)任和互助等心理特征。同時(shí),教師對分組也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母深A(yù),在綜合考慮學(xué)生的物理化學(xué)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣以及性別、性格、技能等不同情況的前提下,對小組成員進(jìn)行微調(diào),使組員間能夠相互影響,相互幫助,取長補(bǔ)短。需要注意的是,單純組成學(xué)習(xí)小組并非真正意義上的合作性學(xué)習(xí),只有發(fā)展成為合作性的關(guān)系,才能形成有效學(xué)習(xí)。具體表現(xiàn)為組員對解決實(shí)驗(yàn)問題提出自己的有益建議,協(xié)調(diào)處理不同的意見沖突,并對各種解決問題的途徑進(jìn)行分析和選擇,最終實(shí)現(xiàn)問題的有效解決。
2.實(shí)驗(yàn)的問題設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題就是設(shè)計(jì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中小組的學(xué)習(xí)任務(wù),這對于開展合作性學(xué)習(xí)是至關(guān)重要的。首先要保證問題具有適當(dāng)?shù)碾y度,這樣既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又不會(huì)挫傷他們的自信心;其次要設(shè)計(jì)一些需要學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維并能夠提供自己觀點(diǎn)的問題,這有利于小組討論等合作性學(xué)習(xí)方式的展開。例如,在反應(yīng)熱測定實(shí)驗(yàn)中,我們鼓勵(lì)學(xué)生采用多種方法,包括量熱法、電動(dòng)勢法和平衡濃度法進(jìn)行測定,討論并分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),不但激發(fā)了學(xué)生對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,更使學(xué)生熟練掌握了相關(guān)的物理化學(xué)知識(shí)。
3.開放實(shí)驗(yàn)室。在無實(shí)驗(yàn)課時(shí),實(shí)驗(yàn)室要向?qū)W生開放。指導(dǎo)教師需設(shè)計(jì)一些難度較大、完成時(shí)間較長、綜合能力要求更高的實(shí)驗(yàn)問題,以供學(xué)有余力、愛好鉆研的合作學(xué)習(xí)小組利用開放時(shí)間選做。鼓勵(lì)引導(dǎo)這些學(xué)習(xí)小組自己查閱資料、尋找試驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析實(shí)驗(yàn)誤差。這不但有利于學(xué)生對物理化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和全面的科研能力。
4.建立合理的實(shí)驗(yàn)考核辦法。學(xué)習(xí)評價(jià)對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步具有反饋?zhàn)饔煤图?lì)作用[7]。評價(jià)考核是合作性學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié),是檢查教學(xué)效果、評價(jià)學(xué)生成績的手段。傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告來評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績,造成很多學(xué)生只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果而忽視實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練,未能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢。因此,需要建立適用于合作性學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)考核辦法??己丝煞譃閷?shí)驗(yàn)過程考核和實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核,其中過程考核占60%,報(bào)告考核占40%,這種分配比例能夠引導(dǎo)學(xué)生注重平時(shí)的實(shí)驗(yàn)過程,更客觀地反映實(shí)驗(yàn)中合作性學(xué)習(xí)的實(shí)際情況。過程考核從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(20%)、實(shí)驗(yàn)小組的分工合作表現(xiàn)(40%)和實(shí)驗(yàn)操作技能(40%)三方面考核,這就要求指導(dǎo)教師對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程全程跟蹤,綜合考慮學(xué)生小組在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)并予以評定;實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核要求學(xué)生以小組為單位撰寫和提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,由指導(dǎo)教師結(jié)合基本理論與分析能力、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量等對學(xué)生的報(bào)告成績進(jìn)行綜合評分,對學(xué)生的不足和優(yōu)秀之處要給出明確的批改意見。新的考核辦法把傳統(tǒng)的結(jié)果質(zhì)量控制轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程質(zhì)量控制,加大平時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中合作性學(xué)習(xí)和操作部分所占的比重;同時(shí)對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求也未放松,確保學(xué)生建立合作性關(guān)系,形成有效學(xué)習(xí),以及對基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本操作技能的掌握。
四、結(jié)語。
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化工和材料類相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。針對其理論性、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn),在教學(xué)中引入“合作性學(xué)習(xí)”,能克服現(xiàn)有物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,充分體現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)理念,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高學(xué)生的觀察能力、設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力,同時(shí)培養(yǎng)他們與人合作、與人溝通的人際交往能力,這不僅有效地提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,而且符合21世紀(jì)素質(zhì)教育的根本要求。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十五
面對高考壓力,教師和家長更加注重學(xué)生成績的提高,物理教學(xué)也更加注重理論性的知識(shí),教師將教學(xué)的重點(diǎn)放在考綱以及學(xué)生分?jǐn)?shù)上,忽視學(xué)生實(shí)踐能力的形成。而且在高考中,并不需要學(xué)生親自進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就顯得不夠重要,只要能夠?qū)?shí)驗(yàn)的原理、使用器材、步驟、結(jié)果等背誦出來就可以,由于長期受到這種教育模式的影響,學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)也漸漸失去了興趣。
在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生實(shí)際參與和思考的時(shí)間比較少,在物理實(shí)驗(yàn)前,大部分教師先將實(shí)驗(yàn)的原理、器材、步驟以及相關(guān)的注意事項(xiàng)等全部講述給學(xué)生,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占用了大量的時(shí)間,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作只要按照教師的演示步驟進(jìn)行即可,即使有學(xué)生有創(chuàng)新的想法,也會(huì)被教師呵斥。長此以往,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣逐漸降低,只是按部就班地模仿教師的實(shí)驗(yàn),無法實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
(三)教師的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ睢?BR> 教師的能力素質(zhì)對于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展有著至關(guān)重要的影響,高中物理實(shí)驗(yàn)需要大量的先進(jìn)儀器設(shè)備,例如借助傳感器用計(jì)算機(jī)測速度,用數(shù)碼相機(jī)記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡、用傳感器和計(jì)算機(jī)研究平拋運(yùn)動(dòng)的裝置等,教師對這些設(shè)備缺乏系統(tǒng)的技能培訓(xùn)和學(xué)習(xí),不了解設(shè)備的使用方法,實(shí)驗(yàn)的操作效果自然就不理想。
(一)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,提高重視程度。
要實(shí)現(xiàn)高效的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。在物理教學(xué)中,確立學(xué)生為主體的教學(xué)理念,關(guān)注學(xué)生之間的差異,認(rèn)識(shí)到學(xué)生的知識(shí)以及相關(guān)能力的培養(yǎng)是學(xué)生在不斷的實(shí)踐中形成的,教師只是起到輔助的作用。因此在教學(xué)中,教師要轉(zhuǎn)變角色地位,由知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和引領(lǐng)者,使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),不斷提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)的理念,學(xué)生要客觀評價(jià)自己的能力和水平,主動(dòng)思考、分析、解決問題,取長補(bǔ)短,實(shí)現(xiàn)能力素質(zhì)的培養(yǎng)。
(二)利用趣味性實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
興趣是最好的老師。無論何種年齡段的學(xué)生,對于自己感興趣的事物都愿意花心思學(xué)習(xí)。高中物理知識(shí)比較復(fù)雜,難度也很大,物理實(shí)驗(yàn)操作的步驟和方法也有一定的難度,為了更好地吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣,教師在教學(xué)中可以通過各種具有趣味性的實(shí)驗(yàn),引起學(xué)生的好奇,使他們愿意主動(dòng)地參與到物理實(shí)驗(yàn)中來,實(shí)現(xiàn)良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如學(xué)習(xí)液體表面張力的問題時(shí),教師可以進(jìn)行多孔紙片托水的實(shí)驗(yàn),在一個(gè)空玻璃瓶里裝滿有色水,用大頭針在白紙上扎許多孔,用有孔紙片蓋住瓶口,用手壓著紙片,將水瓶倒轉(zhuǎn),使瓶口朝下,將手輕輕移開,紙片紋絲不動(dòng)地蓋住瓶口,而且水也未從孔中流出來,學(xué)生會(huì)覺得很神奇,教師可以在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)原理,以及相關(guān)的知識(shí)和內(nèi)容,有助于提高學(xué)生對知識(shí)的興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。
(三)設(shè)置探究式的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為了更好地體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,教師應(yīng)為學(xué)生設(shè)置更多的探究性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分參與到物理實(shí)驗(yàn)中。教師通過創(chuàng)設(shè)情境,引起學(xué)生的思考,并指導(dǎo)學(xué)生在自主探究中,對實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行分析、探究,加深對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的認(rèn)識(shí)和理解,開發(fā)學(xué)生思維。在探究性物理實(shí)驗(yàn)中,教師可以適當(dāng)?shù)貙W(xué)生的操作進(jìn)行指導(dǎo),更好地激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)靈感,幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題,增加學(xué)生對成功的體驗(yàn)。探究式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,通過自主探究解決物理問題也能夠激發(fā)學(xué)生的成就感,提高他們對物理實(shí)驗(yàn)的興趣。如在學(xué)習(xí)《摩擦力》時(shí),教師設(shè)置探究性實(shí)驗(yàn),給學(xué)生準(zhǔn)備小車、細(xì)線、砝碼、平板彈簧秤、軟毛刷等器材。(1)將一軟毛刷放在水平桌面上,對軟毛刷施加一水平拉力但軟毛刷始終靜止,通過改變水平拉力的大小和方向,觀察軟毛刷的毛的傾斜方向和傾斜程度,探究靜摩擦力的方向和大小變化規(guī)律。(2)將物理書放在水平桌面上,將裝有四個(gè)砝碼的小車放在書上。用平板彈簧秤對小車施加從零逐漸增大的拉力,觀察隨小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化以及彈簧拉力大小變化。通過探究讓學(xué)生更好地理解摩擦力。
(四)多媒體技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,高中物理教學(xué)中廣泛地引用了現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備,并取得了良好的教學(xué)效果。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于場地、儀器、危險(xiǎn)程度等問題的限制,很多實(shí)驗(yàn)不能由學(xué)生親自完成,這時(shí)教師就可以借助多媒體來輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生更加細(xì)致地觀察實(shí)驗(yàn)步驟和物理現(xiàn)象,對于促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有積極的意義。如在講授電壓、電流時(shí),學(xué)生對于電流、電壓看不見、摸不著,理解起來比較困難,教師可以利用flash工具制作相應(yīng)的課件,把電荷的定向移動(dòng)形成電流的過程,電流強(qiáng)度的大小用不同的情景展現(xiàn)在學(xué)生面前,運(yùn)用類比法將電流和水流,電壓和水壓進(jìn)行類比,使學(xué)生對這一知識(shí)點(diǎn)的理解變得容易起來??傊?,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)中重要的組成部分,教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)的重要性,并且為學(xué)生提供足夠的時(shí)間和空間進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),使學(xué)生真正成為物理課堂的主體,進(jìn)而提升他們的綜合能力,同時(shí)促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的提升。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十六
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是一門重要的素質(zhì)教育課程。把具有海量存儲(chǔ)、精確計(jì)算、快速反應(yīng)、逼真模擬、智能交互等優(yōu)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理之中,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理改革和升級素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。計(jì)算機(jī)所具有的明顯優(yōu)勢,使得它在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理中有著廣泛的應(yīng)用。
1.1緒論課的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。
物理實(shí)驗(yàn)緒論課內(nèi)容包括:誤差理論、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、物理實(shí)驗(yàn)基本測量方法和基本調(diào)整技術(shù)。該緒論課內(nèi)容繁多,學(xué)時(shí)較少,用傳統(tǒng)的粉筆、黑板難以表達(dá)得形象、具體。而利用計(jì)算機(jī)輔助緒論課教學(xué),老師可通過制作的緒論課電子教案和多媒體課件,以文字、圖表、圖片、動(dòng)畫、聲音等集成的方式向?qū)W生清晰展示課堂內(nèi)容,使學(xué)生不再覺得抽象和單調(diào)。利用計(jì)算機(jī)輔助緒論課教學(xué),大大提高了授課效率,因而老師還可以增加諸如物理學(xué)史、著名物理學(xué)家、著名物理實(shí)驗(yàn)等小專題的介紹,這樣既開闊了學(xué)生的視野,又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使授課質(zhì)量顯著提高。
1.2計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)。
計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)是指在實(shí)驗(yàn)中利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示等。比如,在光學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法只是定地在屏幕上觀察光的單縫、雙縫、光柵衍射的圖像,無法得到光強(qiáng)分布。而利用ccd作為接收器件,用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集、處理干涉及衍射光強(qiáng)分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時(shí)顯示出光強(qiáng)的分布,使實(shí)驗(yàn)更加直觀具體,對學(xué)生具有強(qiáng)烈的吸引力。其它如氫原子光譜、驗(yàn)證相對論動(dòng)量一動(dòng)能關(guān)系等實(shí)驗(yàn),也是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)的范例。在教學(xué)實(shí)踐中,利用計(jì)算機(jī)及相關(guān)器件對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造,也是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)的重要途徑。
1.3計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)。
計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)是在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),它是利用計(jì)算機(jī)對實(shí)驗(yàn)對象的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn),以求得對實(shí)物原型系統(tǒng)規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種實(shí)驗(yàn)方法。如色散的研究、光的多普勒效應(yīng)等,都可通過計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可選擇適當(dāng)難度的系統(tǒng)或模型作為研究實(shí)例,讓學(xué)生通過建立物理模型,確立模型求解的初值、邊值條件和求解方法,編寫程序在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)值求解,達(dá)到掌握計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)基本方法的目的。
1.4多媒體演示實(shí)驗(yàn)。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,利用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的演示,是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的重要內(nèi)容。利用多媒體可以演示儀器的操作、實(shí)驗(yàn)的過程和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果等,還可以在實(shí)驗(yàn)演示之前和之后,以多媒體交互的方式充分展示實(shí)驗(yàn)的背景資料、實(shí)驗(yàn)原理、儀器分析、測量方法、數(shù)據(jù)處理、問題分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容。特別地,對于一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室不具備實(shí)驗(yàn)的條件,多媒體演示實(shí)驗(yàn)則可以彌補(bǔ)儀器設(shè)備的不足。
1.5多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)。
多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)要應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。簡單地說,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指通過多媒體技術(shù)展示的立體信息傳播技術(shù)。它以高性能計(jì)算機(jī)為內(nèi)核和驅(qū)動(dòng),結(jié)合傳感器技術(shù)、光電子技術(shù),并利用人們認(rèn)知心理等組合創(chuàng)建出虛擬環(huán)境系統(tǒng),人們可以沉浸于其中,并與之交互作用。仿真性、交互性、人工性和沉浸性是虛擬現(xiàn)實(shí)的主要特征。
虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)追求的是要?jiǎng)?chuàng)造一種虛擬的“真實(shí)性”,因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用使多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)不再是一個(gè)理想化的過程。多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)運(yùn)用逼真的聲像技術(shù)反映實(shí)驗(yàn)對象及其過程,用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力分析實(shí)驗(yàn)過程的數(shù)量關(guān)系,最后用直觀的形式將實(shí)驗(yàn)結(jié)果展現(xiàn)出來,如偏振光研究的多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)。
多媒體演示實(shí)驗(yàn)是一種“定性”的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn),而多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)則可以說是一種“定量”的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)。多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)是一種高度仿真的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)。飛行訓(xùn)練模擬器就是一個(gè)最好的應(yīng)用。
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理主要包括對實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室工作人員、學(xué)生信息、學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績等信息的管理。依靠開發(fā)的軟件系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)可以很方便地對這些項(xiàng)目進(jìn)行管理。
2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理。
對實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行管理需要掌握各種儀器的使用狀況、數(shù)量、價(jià)格、存放地點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的資產(chǎn)總值,及時(shí)記錄儀器借出、歸還、增添、淘汰等情況。實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理,就可以隨機(jī)查詢各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)工作,準(zhǔn)確無誤地完成上報(bào)任務(wù);并且能方便、全面地把握各儀器設(shè)備的配置狀況,為制定儀器設(shè)備規(guī)劃和年度計(jì)劃、合理分配設(shè)備費(fèi)和材料費(fèi)提供依據(jù)。
2.2實(shí)驗(yàn)室工作人員管理。
學(xué)生信息以學(xué)生的基本情況為主,另外還可包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)課表現(xiàn)以及借用或損壞實(shí)驗(yàn)室儀器的情況等。2.4學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績管理老師對學(xué)生的各個(gè)實(shí)驗(yàn)成績進(jìn)行及時(shí)的評定并輸入計(jì)算機(jī),期末進(jìn)行成績統(tǒng)計(jì)并上報(bào)教務(wù)部門。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理的網(wǎng)絡(luò)化。
物理實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)及管理網(wǎng)絡(luò)化,是緊跟時(shí)代步伐實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化的一個(gè)重要途徑。建立物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理網(wǎng)站,學(xué)生利用校園網(wǎng)就可以對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí),使教學(xué)內(nèi)容在時(shí)間和空間上得到延伸。針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生和老師還可以在網(wǎng)上進(jìn)行充分的探討與交流。這樣的網(wǎng)絡(luò)化是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理的一種新模式。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十七
引言。
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是本科教學(xué)理工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和創(chuàng)新能力以及理論聯(lián)系實(shí)際,分析和解決問題的能力。在實(shí)際教學(xué)中有些物理實(shí)驗(yàn)很抽象,直觀性不夠,難于理解,而且學(xué)生常滿足于課堂上學(xué)會(huì)的基本儀器操作,不利于學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和對知識(shí)的掌握。因此,我們需對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革。將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)運(yùn)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不失為改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種新途徑與新方法。
一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)引入仿真技術(shù)的必要性。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式為學(xué)生根據(jù)統(tǒng)一排課的實(shí)驗(yàn)課表輪流到規(guī)定的實(shí)驗(yàn)室上課,采用“講解—實(shí)驗(yàn)—報(bào)告”的教學(xué)模式,此種模式形式單一,方法落后,不能緊跟發(fā)展需要,學(xué)生的主觀能動(dòng)性得不到發(fā)揮,學(xué)生的創(chuàng)造性思維得不到開發(fā),不能體現(xiàn)創(chuàng)新教育和個(gè)性化教育的要求。同時(shí),這種教學(xué)方法也使得學(xué)生只是機(jī)械地忙于應(yīng)付實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)報(bào)告與結(jié)果千篇一律,大同小異,這一結(jié)果嚴(yán)重違背了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)造性思維的初衷。面對這些現(xiàn)狀,為了提高教學(xué)質(zhì)量和改革教學(xué)手段,幫助學(xué)生更快更好地學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),利用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)已是當(dāng)今時(shí)代的要求。
二、仿真技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢。
近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,仿真技術(shù)也得到了快速發(fā)展。目前,國際上用于仿真模擬的大型通用軟件包含有ansys,abaqus,nastran,adina,sap等等,這些軟件的優(yōu)點(diǎn)在于通用性強(qiáng),易于操作,計(jì)算精度高等。不僅能夠解決結(jié)構(gòu)分析問題,還能夠應(yīng)用于電學(xué),熱學(xué),電磁學(xué),聲學(xué)等眾多領(lǐng)域。將仿真技術(shù)引入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢具體表現(xiàn)為:
1.經(jīng)濟(jì)性。
由于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的匱乏,大學(xué)中實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新緩慢。仿真技術(shù)的引入為我們提供了簡潔、便利的教學(xué)手段,我們可以利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)下的仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M真實(shí)實(shí)驗(yàn),這將在很大程度上緩解學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)不足帶來的設(shè)備更新難題。與此同時(shí),大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展了新的教學(xué)手段,促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,符合現(xiàn)代信息化教學(xué)模式的發(fā)展方向。
2.直觀性。
借助仿真軟件模擬大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),可以得到色彩豐富的物理場分布云圖。以靜態(tài)圖形和動(dòng)態(tài)視頻形式展現(xiàn)模擬結(jié)果,得到二維或三微的圖形以及視頻圖像,大大提高了物理實(shí)驗(yàn)的可視化程度,能夠?qū)⒊橄蟮奈锢憩F(xiàn)象得以充分展現(xiàn)。使得學(xué)生能夠直觀,準(zhǔn)確的理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與物理結(jié)果。對于學(xué)生掌握理論知識(shí),提升自身科學(xué)素質(zhì)具有獨(dú)特優(yōu)勢。
3.高效性。
借助仿真軟件模擬大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),仿真操作均可在計(jì)算機(jī)上完成,可縮短材料、儀器等的準(zhǔn)備過程,同時(shí)也節(jié)省了材料、設(shè)備等的回收時(shí)間。在仿真操作過程中,學(xué)生們可以輕松的對錯(cuò)誤操作進(jìn)行初始化,對尚未完成的操作選擇節(jié)點(diǎn)存貯,對已得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)入回顧,極大地提高了實(shí)驗(yàn)效率。
三、結(jié)束語。
計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虮普娴啬M真實(shí)實(shí)驗(yàn),引入仿真模擬技術(shù)輔助教學(xué),不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)又能適當(dāng)?shù)臏p輕授課難度。此外,運(yùn)用仿真教學(xué)手段也是促進(jìn)教學(xué)改革,提高教學(xué)效率的重要途徑。在教學(xué)中,充分利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)下的仿真技術(shù)優(yōu)勢,注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),在實(shí)驗(yàn)課題的選取上注意立足基礎(chǔ)、著眼現(xiàn)代,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技術(shù)和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,其教學(xué)手段的信息化、網(wǎng)絡(luò)化將是大勢所趨,數(shù)值模擬仿真技術(shù)的綜合應(yīng)用是未來教學(xué)的發(fā)展方向。因此,我們應(yīng)充分利用信息時(shí)代的優(yōu)勢,加大仿真模擬輔助教學(xué)在現(xiàn)代大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用力度,從而更好地迎接信息化社會(huì)對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來的挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn):
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十八
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)能為學(xué)生正確認(rèn)識(shí)事物及各種規(guī)律提供事實(shí)依據(jù),又能培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力。在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村中學(xué),實(shí)驗(yàn)器材相對比較缺乏。雖然在“普實(shí)”期間也添補(bǔ)了一批實(shí)驗(yàn)器材,但有一部分并不實(shí)用,如:器材體積較小,不易觀察;器材數(shù)量有限,不能分組實(shí)驗(yàn);器材不貼近生活,難于理解等。為了上好物理實(shí)驗(yàn)課,使實(shí)驗(yàn)過程清楚、現(xiàn)象明顯、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可見度高,筆者在多年的物理教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知心理,精心設(shè)計(jì)和制作了直觀、形象的實(shí)驗(yàn)教具,對原有器材作了加工和改進(jìn),大大地提高了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可見度和實(shí)驗(yàn)的有效性。
在初中物理教學(xué)中,電學(xué)知識(shí)所占的比例在40%左右?!半姟彪m然貼近生活,但比較抽象,難于理解,如果在教學(xué)中沒有合適的教具,僅憑一支粉筆、一本課本是很難讓學(xué)生學(xué)好電學(xué)知識(shí)內(nèi)容的,更談不上學(xué)以致用。例如在講授“家庭電路的組成”這一內(nèi)容時(shí),教師一般會(huì)先問:家用電器是怎樣接在電路中的呢?我們教室的電燈、開關(guān)、電風(fēng)扇、插座等元件又是怎樣連接組裝起來的呢?雖然學(xué)生在日常生活中接觸到與電有關(guān)的物品,但要想正確地回答這幾個(gè)問題,卻存在一定難度。不過,這也恰好激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心。實(shí)驗(yàn)室確實(shí)也有電燈、插座、開關(guān)等實(shí)物元件,但如何組裝才能使這些元件正常工作,這對于接觸電學(xué)知識(shí)不多的學(xué)生來說還是比較困難的。課本上雖然也有這樣的組裝電路圖,但畢竟不是實(shí)物,學(xué)生仍處于似懂非懂的狀態(tài)。筆者為了把實(shí)物組裝效果展示在學(xué)生面前,買來了一大塊木板(長1.2米,寬0.7米),把這些元件逐個(gè)安裝上去(如圖1),儀器裝配和布局一目了然。這塊電路板不僅很好地展現(xiàn)了家庭電路的組成,還會(huì)在講解“家庭電路中電流過大的原因———電路發(fā)生短路、用電器總功率過大”時(shí),再次體現(xiàn)它的使用價(jià)值。在演示“電路發(fā)生短路”實(shí)驗(yàn)時(shí),直接將右端延伸的火線、零線相碰;在演示“用電器總功率過大”實(shí)驗(yàn)時(shí)就不斷地將電器插入插座,逐漸增大總功率。最終讓全班同學(xué)親眼目睹保險(xiǎn)絲熔斷瞬間的耀眼火花,親耳聽到劇烈的爆炸聲等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這也為教師解釋后面的“雷電現(xiàn)象”作了很好的鋪墊。又如,初中物理教材中“滑動(dòng)變阻器”的結(jié)構(gòu)、原理及其作用是學(xué)生必須掌握的。由于緊密排繞在陶瓷上的電阻絲非常小,而且電阻絲有一層絕緣漆,需要括掉電阻絲與滑片接觸點(diǎn)的絕緣層。因此在講解滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)、原理、作用時(shí),很難讓學(xué)生看清和理解。為了讓學(xué)生看清實(shí)驗(yàn)過程,深刻理解實(shí)驗(yàn)的原理,筆者利用比較粗的帶絕緣皮的鋁線模似滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu),做成了一個(gè)更直觀的實(shí)驗(yàn)教具(如圖2)。這個(gè)直觀的實(shí)驗(yàn)教具讓每個(gè)學(xué)生一看就懂,留下了深刻的印象。
在邊遠(yuǎn)山區(qū)的農(nóng)村學(xué)校,盡管也有上級部門配送的一些實(shí)驗(yàn)器材,但多數(shù)都是好看不好用,可見度低、可操作性不強(qiáng)的器材。因此,教師要對這些實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行加工、改進(jìn)或者替換。如探究“凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室已具備了標(biāo)準(zhǔn)的光具座,一般情況下,在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)前,教師需先演示、提醒學(xué)生該注意的環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后還得演示、總結(jié)規(guī)律。當(dāng)我們在演示過程中不斷移動(dòng)蠟燭、光屏?xí)r,學(xué)生可以粗略地看到光屏上的像的大小變化,物距、像距的變化,但要讓學(xué)生找出“像距、物距與焦距的關(guān)系,像的性質(zhì)”等規(guī)律是不容易的,因?yàn)楣饩咦系臉?biāo)尺較小,后面的學(xué)生根本無法看清哪里是一倍焦距的點(diǎn),哪里是二倍焦距的點(diǎn)。因此,筆者在教學(xué)這個(gè)內(nèi)容時(shí)在光具座的標(biāo)尺下方貼上一塊長紙板,標(biāo)注好焦點(diǎn)(f)、二倍焦距的點(diǎn)(2f),透鏡的位置(o)(如圖3所示)等。通過這樣的改進(jìn),教學(xué)效果直觀,明顯能給學(xué)生留下深刻的印象,在短時(shí)間內(nèi)就能找到,記住凸透鏡成像的規(guī)律,達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。又如在研究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”時(shí),一般情況下,教學(xué)流程都是教師先演示,然后再讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。教材是要求用鋼球從斜槽上自由滾下,根據(jù)木塊移動(dòng)的距離來體現(xiàn)動(dòng)能的大小。但是本校實(shí)驗(yàn)室沒有斜槽,并且鋼球體積較小,導(dǎo)致座位較遠(yuǎn)一些的學(xué)生根本無法觀察到。因此,筆者在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),就將小球換成小車,斜槽換成了斜面。在研究“動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),只需在小車上加上兩個(gè)大鉤碼來改變質(zhì)量,這樣能使全班同學(xué)看得清楚,小車運(yùn)行軌跡容易控制,效果明顯。在學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者將從市場上買來了大線槽加工成斜面和平面,用體積相同的鋁圓柱體和銅圓柱體代替小球從斜槽頂端自由滾下,研究“動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系”;用同一個(gè)鋁圓柱體從不同高度滾下來研究“動(dòng)能與速度大小”的關(guān)系(如圖4)。這樣能縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,減小其他因素對實(shí)驗(yàn)的影響。實(shí)驗(yàn)器材的.制作、選取及加工會(huì)直接影響我們的實(shí)驗(yàn)效果,關(guān)系到教學(xué)是否成功。為了做好實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)的可見度,需要教師深入挖掘生活資源,改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn),制作加工出課堂教學(xué)真正需要的實(shí)驗(yàn)器材。此外,教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生參與教具制作過程,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅,懂得珍惜勞動(dòng)成果,增強(qiáng)學(xué)生的自信心和協(xié)作意識(shí),進(jìn)而激發(fā)了自主創(chuàng)新和勇于實(shí)踐的潛能。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十九
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、能力的培養(yǎng)中發(fā)揮著非常重要的作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)反映了理工科中實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法以及基本原理與實(shí)踐工程相聯(lián)系的普遍性問題,在人才培養(yǎng)中有不可替代的地位。同時(shí),大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為大學(xué)生必修的第一門科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,能夠讓學(xué)生受到嚴(yán)格系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、方法和技巧,更重要的是在實(shí)驗(yàn)過程中,鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、用現(xiàn)有知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力,以此來培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力和創(chuàng)新精神。
1背景和現(xiàn)狀。
教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)頒布的《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》中明確提出了在實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生能力主要包括四種能力的培養(yǎng)要求:獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力、分析與研究的能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力以及創(chuàng)新能力。所以,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程不能成為學(xué)生僅動(dòng)手就能機(jī)械完成的手工課,而應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的大腦,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,建立實(shí)驗(yàn)思維。長期以來,各高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程不斷進(jìn)行了各種教學(xué)改革的嘗試,諸如mooc、翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)、分層次教學(xué)等,都取得了顯著的成效。但是,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中還存在著很多短期內(nèi)難以解決的問題。首先,教學(xué)理念陳舊。教師往往局限于傳統(tǒng)的教師主體,在實(shí)驗(yàn)課上,講得多,講得細(xì);他們認(rèn)為只有教師講到的內(nèi)容,學(xué)生才能在實(shí)驗(yàn)中注意到,學(xué)生才能掌握,而沒有注重課堂效率。
同時(shí),實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式單一,教師單向輸出。傳統(tǒng)課堂中,僅突出了教師的中心地位,忽略了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,壓抑了學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的發(fā)展;這就出現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)課上教師講得多,學(xué)生動(dòng)得少。其次,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)。由于各高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對比較單一,多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和前沿方向的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與理論課程脫節(jié)嚴(yán)重;實(shí)驗(yàn)教材編寫的內(nèi)容過于細(xì)致,僅局限于一個(gè)實(shí)驗(yàn)上,缺乏實(shí)驗(yàn)間、學(xué)科之間的聯(lián)系。最后,學(xué)生主動(dòng)性差。教師往往低估學(xué)生的能力,唯恐學(xué)生不能完成實(shí)驗(yàn),教師講解得過細(xì),甚至于手把手地講授實(shí)驗(yàn)操作,而忽視了學(xué)生獨(dú)立思考及動(dòng)腦分析研究的重要性,沒有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
2教學(xué)理念的改變。
實(shí)驗(yàn)課程不同于理論課程,實(shí)驗(yàn)課程更多的是動(dòng)腦動(dòng)手,熟悉基本的儀器操作和實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生只有在真正地動(dòng)腦理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法后,才能指導(dǎo)自己動(dòng)手。這就需要我們在實(shí)驗(yàn)課堂上轉(zhuǎn)變教學(xué)理念。(1)突出強(qiáng)化學(xué)生主體地位,是學(xué)生做實(shí)驗(yàn),而不是教師講實(shí)驗(yàn)。充分利用翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢,將學(xué)習(xí)資源提供給學(xué)生,學(xué)生根據(jù)各自的學(xué)習(xí)進(jìn)度安排自己的學(xué)習(xí)。特別是在實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生可以根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,多次重復(fù)查閱各種學(xué)習(xí)資源以達(dá)到獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的目的。
(2)學(xué)生是課堂的主人,將課堂時(shí)間還給學(xué)生。教師應(yīng)該根據(jù)不同學(xué)生的特點(diǎn)建立學(xué)生的期望值。對于大多數(shù)學(xué)生來說,他們完全能夠通過自己的學(xué)習(xí)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,所以,教師應(yīng)當(dāng)放手學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。教師把原來的講課轉(zhuǎn)變?yōu)榕c學(xué)生一對一的交流指導(dǎo),同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的巡視,激發(fā)并監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí),保持學(xué)生持續(xù)參與在實(shí)驗(yàn)課堂中。利用鼓勵(lì)性的語言,激發(fā)學(xué)生的自我效能感,由學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,在“做中學(xué)”,建構(gòu)物理實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)方法。
3教學(xué)體系。
(1)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的規(guī)劃重整。為了增強(qiáng)學(xué)生的有效性學(xué)習(xí),首先,我們對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了整合,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)原理等將某個(gè)關(guān)鍵因素相同或相似的項(xiàng)目整合在一起,在一次實(shí)驗(yàn)課上完成。比如邁克爾遜干涉儀的`調(diào)節(jié)與使用、干涉法測量線脹系數(shù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)整合在一起,學(xué)生在掌握邁克爾遜干涉儀的使用后,就能將實(shí)驗(yàn)原理或操作方法快速遷移到線脹系數(shù)的測量上來,相對降低了第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的難度,提高了學(xué)習(xí)的效率,達(dá)到了有效學(xué)習(xí)的目的。類似的整合項(xiàng)目還有:二蹤示波器的使用和光纖通訊實(shí)驗(yàn);動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)法測楊氏模量等。其次,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改變,我們重新編寫了一套集視頻微課、仿真動(dòng)畫的多維度立體化教材。最后,為了適應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),我們將單次實(shí)驗(yàn)上課的時(shí)間由每次3學(xué)時(shí)增加為每次5學(xué)時(shí),給學(xué)生充分的時(shí)間去動(dòng)手動(dòng)腦進(jìn)行實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)分析、發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。
(2)信息化資源的建設(shè)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中,學(xué)生要對教材進(jìn)行課前預(yù)習(xí),但是書本上的文字、圖片對于形象具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來說非??菰?,很多學(xué)生為了完成預(yù)習(xí)任務(wù)機(jī)械性地抄寫教材,由于看不到實(shí)際的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,預(yù)習(xí)的效果也就非常差了。隨著信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,幾乎每個(gè)學(xué)生都有智能手機(jī),這也就為實(shí)驗(yàn)課程的信息化、網(wǎng)絡(luò)化提供了發(fā)揮的空間。并且視頻、圖片或仿真軟件等多媒體信息化素材相對于文字素材來說,能夠給學(xué)習(xí)者提供更高的學(xué)習(xí)效率。為了更好地完成實(shí)踐類課程的預(yù)習(xí),我們需要將實(shí)驗(yàn)課程中所需要的所有內(nèi)容進(jìn)行信息化建設(shè),包括視頻、仿真軟件、數(shù)據(jù)處理軟件和實(shí)驗(yàn)教材等。然后,我們將這些多媒體信息化素材通過二維碼與教材、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,學(xué)生在閱讀教材、實(shí)驗(yàn)操作等過程中,如果碰到問題,就可以掃描對應(yīng)該處的二維碼,直接鏈接到我們服務(wù)器上的多媒體信息素材,觀看教師的講解視頻、操作仿真軟件來進(jìn)行釋疑解惑。這樣做的目的,就是為了降低學(xué)生的使用障礙,與我們的教學(xué)結(jié)合起來,真正地發(fā)揮了信息化的優(yōu)勢。
(3)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的重新布局。為了提高實(shí)驗(yàn)儀器的使用率,提高學(xué)生的有效學(xué)習(xí),建立豐富的實(shí)驗(yàn)室文化,我們對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂進(jìn)行了大的改變,將只有1~2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室改造成為具有10~12個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的“實(shí)驗(yàn)超市”。并且,“實(shí)驗(yàn)超市”內(nèi)提供無線網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)看到該學(xué)期內(nèi)所有用到的實(shí)驗(yàn)儀器,學(xué)生可以在第一次實(shí)驗(yàn)課上可以根據(jù)興趣、專業(yè)特點(diǎn)等自主選擇8~10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,滿足各類學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生可以建立起各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián),觸類旁通,充分地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
4教學(xué)實(shí)踐。
4.1課前預(yù)習(xí)。
為了保證學(xué)生能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,使學(xué)生成為課堂的主人,我們將幾乎所有的課堂時(shí)間還給學(xué)生,課堂上教師不再進(jìn)行集中授課,只進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo)交流。這樣就對學(xué)生的課前預(yù)習(xí)提出了更高的要求,學(xué)生要在課前完成教師指定的預(yù)習(xí)任務(wù)。預(yù)習(xí)任務(wù)主要由紙質(zhì)預(yù)習(xí)報(bào)告、網(wǎng)絡(luò)在線課堂兩部分組成。學(xué)生需要在課前觀看網(wǎng)絡(luò)微課視頻、回答網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)測試題、完成紙質(zhì)預(yù)習(xí)報(bào)告,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教師要對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行檢查。
4.2翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂。
學(xué)生根據(jù)教師安排組合2~3人組成一個(gè)學(xué)習(xí)共同體,在實(shí)驗(yàn)課中圍繞實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行同步學(xué)習(xí)。教師在實(shí)驗(yàn)課上鼓勵(lì)學(xué)生積極討論,學(xué)生可以在共同體內(nèi)進(jìn)行無障礙的交流溝通,極大地提升了學(xué)生主體的自我效能感,建立了強(qiáng)烈的共同參與感,促進(jìn)了主動(dòng)性的有效學(xué)習(xí)。
(1)課內(nèi)預(yù)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)課前10%的時(shí)間里,我們要求學(xué)生進(jìn)行二次預(yù)習(xí),對照實(shí)物將實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容等進(jìn)行學(xué)習(xí),也可以根據(jù)自己預(yù)習(xí)的情況,將不懂的問題進(jìn)行生生或師生的討論。同時(shí),教師進(jìn)行根據(jù)討論的情況對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行檢查,適時(shí)地提出一些小問題,根據(jù)學(xué)生回答討論的情況進(jìn)行預(yù)習(xí)的評價(jià)。這樣,學(xué)生就可以根據(jù)預(yù)習(xí)和討論對實(shí)驗(yàn)有了整體的把握,逐步把頭腦中理論化的物理原理與現(xiàn)實(shí)中的實(shí)驗(yàn)儀器、內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)系,從而培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
(2)互助交流。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備后,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),對于簡單的問題,教師不再進(jìn)行回答指導(dǎo),而是鼓勵(lì)組內(nèi)、組外學(xué)生的互助討論,通過分析研究討論出解決問題的辦法。這時(shí),有的學(xué)生則喜歡自己解決問題,他們會(huì)翻出教材或者打開視頻,重復(fù)觀看,尋找問題的關(guān)鍵。有的學(xué)生則喜歡討論,聽取他人的分析或者經(jīng)驗(yàn),快速找到辦法。有的學(xué)生則喜歡延伸思考,找出背后的原理,與教師進(jìn)行討論,從根本上理解原理,再來解決問題。事實(shí)證明,不管通過什么方式,絕大多數(shù)學(xué)生都能找到答案,雖然比較耗費(fèi)時(shí)間,但是學(xué)生學(xué)習(xí)的效果卻比教師的直接講授好很多。通過對實(shí)驗(yàn)的操作學(xué)生對基本實(shí)驗(yàn)方法有了不斷的了解、積累和熟練,使得學(xué)生逐步形成了借助獨(dú)立思考以及科學(xué)方法獲得知識(shí)的心理暗示,學(xué)生就能以更快捷高效的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),提高自身的能力。通過期末的匿名問卷調(diào)查可以看出,百分之百的學(xué)生都喜歡這種上課方式,他們體會(huì)到了努力后收獲成功的喜悅,也建立了自信心,他們認(rèn)為這才是真正的實(shí)驗(yàn)課。
4.3學(xué)習(xí)的過程性評價(jià)。
在這種教學(xué)模式下,學(xué)生的評價(jià)往往較難。我們采用過程性評價(jià),著眼于學(xué)生能力的培養(yǎng),而不是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成的快慢。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、課堂預(yù)習(xí)效果、能力展現(xiàn)等幾個(gè)方面對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)。在實(shí)際課堂中,我們也發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂中出現(xiàn)的問題。例如,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中完成實(shí)驗(yàn)的程度具有較大的差異性。有部分學(xué)生通過課前充分的預(yù)習(xí),積極動(dòng)腦思考,能夠充分理解實(shí)驗(yàn)原理,又快又好地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。有的學(xué)生對于原理理解不夠,動(dòng)手能力較差,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行非常緩慢或者根本完不成要求的內(nèi)容。這時(shí),我們嘗試采用了學(xué)生助教這種方法,讓學(xué)有余力的同學(xué)去幫助后進(jìn)同學(xué)。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),對于助教學(xué)生來說,教師和同學(xué)對他的認(rèn)可,使得他們的自信心得到了極大提高,不用教師的激勵(lì),他們就非常積極地指導(dǎo)幫助其他同學(xué);對于普通學(xué)生來說,生生之間的交流幫助比師生交流更加順暢,在自我效能的驅(qū)使下,普通學(xué)生也在認(rèn)真積極地思考,努力完成實(shí)驗(yàn)。根據(jù)美國學(xué)者艾德格戴爾提出的學(xué)習(xí)金字塔的理論,學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、討論,以及學(xué)生助教的教授都達(dá)到了主動(dòng)學(xué)習(xí)的效果,學(xué)習(xí)內(nèi)容的平均留存率相對于傳統(tǒng)課堂有了極大的提升。對于助教學(xué)生來說,實(shí)驗(yàn)課堂完全是他們發(fā)揮聰明才智的園地。
5結(jié)論。
經(jīng)過2年多的教學(xué)試點(diǎn),這種新形態(tài)的教學(xué)體系得到了校內(nèi)外專家、教師和學(xué)生的認(rèn)可。學(xué)生在該教學(xué)體系中,始終處于主體地位,教師在交流、監(jiān)督中對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了有效的指導(dǎo)作用,學(xué)生各方面的能力也得到了鍛煉。在調(diào)研中,學(xué)生紛紛表示,通過一個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),都有很大的收獲。我們認(rèn)為這種方式克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂的弊端,大大提高了實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果,可以在各類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程中推廣。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇二十
1.不斷開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器和設(shè)備,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。
隨著當(dāng)代物理科學(xué)的進(jìn)展,實(shí)驗(yàn)測量設(shè)備及技術(shù)有了明顯的改進(jìn),因此,在大學(xué)物理課堂中,需持續(xù)地豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、及時(shí)更新測量設(shè)備、完善測量手段和方略,為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展奠定穩(wěn)固的硬件基礎(chǔ)。為能讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)跟得上當(dāng)代物理科學(xué)發(fā)展的潮流,教師要不斷地更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,把一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變換為自選或自學(xué)內(nèi)容,并加大探究性實(shí)驗(yàn)的比重。與此同時(shí),不少實(shí)驗(yàn)可借由電子計(jì)算機(jī)變革陳舊的實(shí)驗(yàn)方式,并時(shí)刻增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)測量的速度及精確度。把這一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的基本原理及整體框架告知學(xué)生,使其經(jīng)由實(shí)際的操作、測量及觀察深切地領(lǐng)悟到當(dāng)代物理科學(xué)的魅力,并激發(fā)學(xué)生們對物理實(shí)驗(yàn)奧秘的探究欲望,同時(shí),有助于提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。另外,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)需與經(jīng)典相結(jié)合,例如,牛頓環(huán)、楊氏模量等實(shí)驗(yàn)均能運(yùn)用ccd成像系統(tǒng)替代目前的觀察系統(tǒng),然而,經(jīng)典的光杠桿法還需進(jìn)一步研究。
2.培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)中提出、發(fā)現(xiàn)問題的能力。
在物理實(shí)驗(yàn)中,問題的發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生們通過在實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)問題,手腦并用,不斷地在實(shí)驗(yàn)中嘗試、驗(yàn)證,通過教師適度地引導(dǎo)和激勵(lì),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不斷地變換實(shí)驗(yàn)條件,并嚴(yán)密地查看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,最終提出問題。除此以外,學(xué)生們還能從實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中提煉信息,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問題。需強(qiáng)調(diào)的`是,學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)后所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果難免與預(yù)期結(jié)果有所差異,在這種情況下,教師要仔細(xì)檢查學(xué)生每一環(huán)節(jié)的操作步驟有無失當(dāng),使其在鍥而不舍的探究中培養(yǎng)提出問題及發(fā)現(xiàn)問題的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析問題的能力。
分析問題是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)組成部分,對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)、合理分析是開啟物理科學(xué)殿堂的金鑰匙。分析問題旨在用理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),通常,分析問題可采取以下兩種辦法:定量分析及定性分析。教師要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中選取若干有代表性的問題和學(xué)生共同探討、分析,在分析問題的同時(shí),教師要扮演組織者和引領(lǐng)者,培養(yǎng)學(xué)生自主分析實(shí)驗(yàn)問題的能力,在分析的過程中,全體學(xué)生會(huì)提出多種答案,面對這種情況,教師要悉心聽取學(xué)生在分析問題時(shí)的思考過程,并留意其出發(fā)點(diǎn),肯定和鼓勵(lì)每位學(xué)生的獨(dú)立思考精神及探究意識(shí),久而久之,學(xué)生們便能形成在物理理論的指導(dǎo)下獨(dú)立分析問題的基本能力。例如,在分析探討rlc串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)中,對于電路品質(zhì)因數(shù)q,存在實(shí)驗(yàn)測量值與理論計(jì)算值之間的偏差,在電磁學(xué)理論的引導(dǎo)下,分析lc的損耗總電阻對電路品質(zhì)因數(shù)測定數(shù)值的影響,并將其高頻及低頻時(shí)的影響狀況分別開展定量分析,依照定量分析的最終結(jié)果,正式?jīng)Q定影響能否修復(fù)或忽略。
4.巧妙運(yùn)用多媒體設(shè)備,優(yōu)化教材結(jié)構(gòu),注重對實(shí)驗(yàn)的探究。
現(xiàn)如今,多媒體以其圖文并茂、視聽結(jié)合的優(yōu)勢特征被廣大物理課堂所應(yīng)用,變革課堂體系,以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),創(chuàng)建多層次的物理教學(xué)模式,已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革的大勢所趨。為此,教師需不失時(shí)機(jī)地引入多媒體教學(xué)設(shè)備,并不斷地優(yōu)化教材結(jié)構(gòu),以多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,降低實(shí)驗(yàn)理解的難度,將實(shí)驗(yàn)步驟分解,努力破除過往物理教學(xué)中“力-熱-光-電-聲”的縱式組織結(jié)構(gòu),在確保廣大學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技巧的前提下,果斷地忽略掉教材中內(nèi)容陳舊的實(shí)驗(yàn),抓住實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn),將實(shí)驗(yàn)與物理教學(xué)內(nèi)容加以有效銜接,逐步地增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)。具體做法:首先,要結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范要求,精選傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),保留對提高實(shí)驗(yàn)操作能力有幫助的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),忽略掉一些價(jià)值較低的實(shí)驗(yàn);其次,逐步增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)的比重及難度,以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及探究能力,通過學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的自行設(shè)計(jì),使其充分體會(huì)到實(shí)驗(yàn)成敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷地激發(fā)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的熱情,提高綜合素養(yǎng);最后,不但要削減實(shí)驗(yàn)成本,還需強(qiáng)化多媒體輔助設(shè)計(jì)、采集數(shù)據(jù)及操作管理等知識(shí)的有效滲透及實(shí)踐。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究的精神,但是在高中時(shí)期,教師在指導(dǎo)物理實(shí)驗(yàn)時(shí),出現(xiàn)主動(dòng)點(diǎn)撥頻率較高的狀況。為此,教師在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí),需樹立以學(xué)生為本的基本理念,從預(yù)習(xí)、調(diào)試及操作等每個(gè)步驟環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨(dú)立完成,學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后,可借由多媒體動(dòng)態(tài)影像,還原實(shí)驗(yàn)正確的操作經(jīng)過,使學(xué)生們第一時(shí)間得知自身實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作中的問題與失誤,進(jìn)而及時(shí)加以糾正。
二、結(jié)語。
在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,需不斷地為學(xué)生創(chuàng)造獨(dú)立發(fā)現(xiàn)和分析問題、自由操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),引領(lǐng)學(xué)生在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中提高創(chuàng)新能力,拓寬物理思維。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇一
為了增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力,使教學(xué)效果更佳,教師可以讓學(xué)生參與一些隨堂演示實(shí)驗(yàn)。有些物理概念和定律,通過學(xué)生參與實(shí)驗(yàn),讓他們感知到這種現(xiàn)象的存在,變抽象為具體,變理論為實(shí)際。例如,在講“力的相互作用”時(shí),教師可以邊講邊讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn),每個(gè)學(xué)生發(fā)一個(gè)彈簧秤,讓學(xué)生用手拉彈簧秤,學(xué)生會(huì)感覺到手的肌肉比較緊,此時(shí)此刻彈簧也發(fā)生了形變,這個(gè)時(shí)候彈簧不但受到手的拉力,手同時(shí)也受到彈簧的拉力,說明兩物體之間的力是相互的,這樣學(xué)生就切身感受到力的相互性。又如,在講“兩個(gè)相互作用力之間的大小關(guān)系”時(shí),兩個(gè)學(xué)生一組,一個(gè)學(xué)生用自己的彈簧秤鉤住另一個(gè)學(xué)生的彈簧秤,然后用力拉,在逐漸改變力的大小的時(shí)候,觀察兩個(gè)彈簧秤上的示數(shù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)示數(shù)始終一樣,并且兩個(gè)力的方向相反,這樣學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出“牛頓第三定律”。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的耳、目、手、腦,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性研究,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。中學(xué)生的思維培養(yǎng)非常重要,教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生的思維特征由機(jī)械模仿向支持己見過渡。對于演示實(shí)驗(yàn)而言,大多是教師動(dòng)手操作,學(xué)生觀察,由于教師課前對實(shí)驗(yàn)充分準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)技能也相對來說比較熟練,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都較為理想。雖然這種方式能夠讓學(xué)生理解物理定律和物理概念,但無形中會(huì)讓學(xué)生高度認(rèn)可權(quán)威,缺乏思考能力和懷疑態(tài)度,不能更好地去探索和發(fā)現(xiàn)問題。若將演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生參與的實(shí)驗(yàn),由于學(xué)生的知識(shí)水平和操作技能良莠不齊,會(huì)出現(xiàn)多種實(shí)驗(yàn)結(jié)果,有的時(shí)候會(huì)與結(jié)論不符,這樣學(xué)生就會(huì)懷疑高中物理教材的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,學(xué)生會(huì)帶著疑問繼續(xù)做下去,直到實(shí)驗(yàn)成功為止。這也是學(xué)生對科學(xué)的探索過程,收獲不僅僅是一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,而是一種內(nèi)在的思維和能力的改善與提高,為將來的科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。
運(yùn)用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主的科學(xué)探究是分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)中應(yīng)享有比一般課堂更大的自由度。為了實(shí)現(xiàn)有效的科學(xué)探究和培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立精神、創(chuàng)新精神、探究精神及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,教師?yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體要求,就實(shí)驗(yàn)研究問題的假設(shè)與猜想、實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案的制訂與實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察與記錄等方面讓學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。探索性實(shí)驗(yàn)最能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,教師應(yīng)設(shè)法將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和測量性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)。教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)大部分是先知道規(guī)律,通過實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證規(guī)律或是利用規(guī)律去測量某一個(gè)物理量。若是讓學(xué)生自己去想、去做,從而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生才能有真正意義上的情感體驗(yàn),才能有成就感,才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如,在研究“單擺的振動(dòng)”時(shí),讓學(xué)生探索擺長與單擺周期的'關(guān)系以及單擺的周期與擺球質(zhì)量的關(guān)系。這個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器比較簡單,容易操作。實(shí)驗(yàn)過程如下:取一個(gè)擺長約1m的單擺,在偏角很小的情況下,測出它振動(dòng)一定次數(shù)所用的時(shí)間,算出單擺的周期;在偏角更小的情況下,同樣測出單擺的周期,學(xué)生通過比較兩次所測周期的大小,得出結(jié)論:單擺的周期跟單擺的振幅沒有關(guān)系。改變單擺的擺長,讓學(xué)生測出此單擺的周期,學(xué)生根據(jù)自己測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可歸納出結(jié)論:擺長越長,單擺的周期越大。教師可說明單擺的周期與擺長的平方根成正比的關(guān)系,得出單擺的周期公式。讓學(xué)生換用大小相同、質(zhì)量不同的擺球,重做測定周期的實(shí)驗(yàn),學(xué)生根據(jù)自己測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可歸納出結(jié)論:單擺的周期與擺球的質(zhì)量沒有關(guān)系。這樣,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探索出物理規(guī)律,學(xué)生會(huì)產(chǎn)生一種成就感,從而提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
高中生具有極強(qiáng)的求知欲和好奇心。將演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生動(dòng)手的探索性實(shí)驗(yàn),為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、運(yùn)用知識(shí)和創(chuàng)造性解決問題提供條件,學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力會(huì)得到培養(yǎng),就能親身體驗(yàn)到人類駕馭知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)、創(chuàng)造知識(shí)的自豪感。這種內(nèi)在的情感體驗(yàn),可激勵(lì)學(xué)生再探索、再創(chuàng)造。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇二
摘要:物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使學(xué)生有效地掌握物理基礎(chǔ)知識(shí),有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)態(tài)度。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置矛盾情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和探究的欲望,學(xué)生在解決矛盾的過程中,認(rèn)知水平和表達(dá)能力將得到提高。
伽利略曾說過“一切規(guī)律都是從觀察和實(shí)驗(yàn)中得來的”,物理課程標(biāo)準(zhǔn)中指出科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?,全國卷高考物理?shí)驗(yàn)部分約占15%,充分顯示了實(shí)驗(yàn)的重要性。物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的重要手段,在物理教學(xué)中的地位和作用可見一斑。如何提高物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有效性?方法各有不同,本文從矛盾情境設(shè)置方面進(jìn)行剖析,充分利用學(xué)生的認(rèn)知沖突,通過激化矛盾,引發(fā)學(xué)生的思維沖突,從而打破低級的平衡。此時(shí),學(xué)生的思維看似受到阻滯,其實(shí)是在進(jìn)行思考和交鋒,一旦有所突破,必然達(dá)到高層次的課堂和諧境界。以下從幾個(gè)例子進(jìn)行剖析。
在這一探究實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)讓學(xué)生在水平長木板上用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)同一個(gè)長方體木塊,分別以大小不同的表面做勻速直線運(yùn)動(dòng),學(xué)生得出滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的大小無關(guān)的結(jié)論后,突然有一小組學(xué)生提出相反的結(jié)論,說他們用木塊不同大小的表面作為接觸面,結(jié)果彈簧測力計(jì)的.示數(shù)并不相同,說明滑動(dòng)摩擦力大小也不同。其實(shí)這正是課前有意設(shè)置的矛盾情境,在課前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材時(shí),教師特意讓這小組同學(xué)的長方體木塊六個(gè)表面的粗糙程度不相同。教師首先肯定了這組同學(xué)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,并鼓勵(lì)同學(xué)們積極地尋找原因,就這樣,一石激起千層浪,課堂氣氛立即活躍起來,在教師有序引導(dǎo)下,同學(xué)們開始了熱烈的研究和討論,最終發(fā)現(xiàn)了問題所在。
測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)可以有兩種測量方法:實(shí)驗(yàn)課堂中讓兩大組學(xué)生用圖甲方法測量,另外兩大組同學(xué)用圖乙方法測量,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后用圖像u-i進(jìn)行處理,結(jié)果用圖甲的有相同結(jié)果的小組,也有不同結(jié)果的小組;用圖乙的也得到類似的結(jié)果。這給學(xué)生劇烈的矛盾沖突,此時(shí)教師再指出哪組用的新電池,哪組用的是舊電池,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)原理方面對圖甲、圖乙進(jìn)行分析,得到使用不同方法的誤差分析。當(dāng)然本課也可以不提供實(shí)驗(yàn)原理圖,只提供實(shí)驗(yàn)儀器,讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),這樣結(jié)果更是“五花八門”,然后巧妙地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,這樣設(shè)計(jì)對學(xué)生要求更高。在物理實(shí)驗(yàn)課堂中教師可根據(jù)教學(xué)對象的實(shí)際能力、知識(shí)水平、學(xué)習(xí)狀態(tài),巧妙地創(chuàng)設(shè)不同難度層次的矛盾情境,使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生好奇、困惑、矛盾的心理,喚起他們探求和解決問題的動(dòng)機(jī)和行為,使學(xué)生針對問題開展積極主動(dòng)、緊張活潑的思維活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)一步有機(jī)化,從而優(yōu)化物理課堂。
例如,在教學(xué)《楞次定律》時(shí),教師可以設(shè)計(jì)對比演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生感悟楞次定律的內(nèi)容。讓磁體在鋁管中(用兩根鋁管對比,一根是完好的,另一根在管壁割開一條豁口,使管中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流)下落。演示實(shí)驗(yàn)時(shí),讓豁口背向?qū)W生,學(xué)生可以看到,有一鋁管中的磁體下落要緩慢得多,然后再把豁口面向?qū)W生重復(fù)實(shí)驗(yàn)。設(shè)置的矛盾情境和問題,能夠很好地喚起學(xué)生的無意注意,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望,為后續(xù)楞次定律的學(xué)習(xí)提供了素材和心理基礎(chǔ)。又比如,在教學(xué)《變壓器》時(shí),教師可以給學(xué)生表演一個(gè)魔術(shù),小燈泡不接電源,也可以讓燈泡發(fā)光。在教學(xué)變壓器輸入電壓過程中,教師還可以用直流電作為輸入電壓,讓學(xué)生觀察開關(guān)閉合、斷開情況,因電流較小,注意把小燈泡改成靈敏電流計(jì)。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷發(fā)現(xiàn)矛盾問題,在探究中解決問題,在比較愉快的氛圍下接受知識(shí)。中學(xué)生的理解能力是有限的,教師借助課堂演示實(shí)驗(yàn)把規(guī)律的形成過程、思維過程充分展示給學(xué)生,一定能取得良好的教學(xué)效果??傊谖锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要多設(shè)計(jì)矛盾情境,讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口,多觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。對同一問題,教師應(yīng)要求學(xué)生善于全方位、廣角度、多途徑去分析思考,從而發(fā)展學(xué)生的形象思維與求異思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)會(huì)到會(huì)學(xué)的轉(zhuǎn)變,使高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)向著有效性的方向發(fā)展。當(dāng)然物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置矛盾情境的情況不僅限于以上幾個(gè)方面,教師要善于把握教材的知識(shí)形成脈絡(luò),注重學(xué)生思維形成的漸進(jìn)過程。不同的學(xué)生個(gè)體,個(gè)體體驗(yàn)不同,獲得的教學(xué)效果也不盡相同。這就要求我們物理教師要多鉆研教材,熟悉學(xué)情,在教學(xué)過程中富有智慧,富有個(gè)性,善于學(xué)習(xí),善于總結(jié),不斷提高教學(xué)技能。
參考文獻(xiàn)。
[1]郭定和.高中物理實(shí)驗(yàn)課的有效教學(xué)策略討論[j].中學(xué)物理教學(xué)參考,20xx(9).
[2]蔡永青.矛盾情境的設(shè)置在物理課堂中的應(yīng)用[j].新課程學(xué)習(xí),20xx(12).
[3]郝偉.讓課堂在矛盾解決中更和諧[j].教學(xué)在線,20xx(9).
[4]黃皓燕.情景設(shè)置與問題意識(shí)的培養(yǎng)[j].物理教學(xué),20xx(1).
[5]張粉英.嘗試情境教學(xué).推進(jìn)素質(zhì)教育[j].物理教學(xué),20xx(3).
[6]朱小勇.物理課堂要加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度[j].理化生教學(xué)與研究,20xx(33).
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇三
筆者建議上級教育裝備部門頂層設(shè)計(jì)、出臺(tái)政策,確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入足額到位;指導(dǎo)地方引進(jìn)先進(jìn)的教育裝備,明確規(guī)定將實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為考核學(xué)校的依據(jù),將學(xué)生實(shí)驗(yàn)考試成績計(jì)入升學(xué)成績,明確規(guī)定學(xué)校實(shí)驗(yàn)教師名稱、編制、工作量標(biāo)準(zhǔn),明確規(guī)定實(shí)驗(yàn)教師單列評聘職稱與定期培訓(xùn)學(xué)習(xí)和考試;明確規(guī)定實(shí)驗(yàn)室的使用和實(shí)驗(yàn)課的開設(shè),將實(shí)驗(yàn)考試納入升學(xué)考核范疇。
2、轉(zhuǎn)變觀念,突出管理,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)。
一是要加強(qiáng)對定編的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師定期培訓(xùn),將實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的培訓(xùn)工作提高到“國家創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程”的層面上來認(rèn)識(shí),有計(jì)劃地讓實(shí)驗(yàn)教師參觀學(xué)習(xí),進(jìn)行長期或短期培訓(xùn),組織學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及管理方面的好經(jīng)驗(yàn)。對實(shí)驗(yàn)教師之間的內(nèi)部交流學(xué)習(xí)加以重視,在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)問題的`所在,對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行持續(xù)更新,在教學(xué)過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題,不斷提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。二是要有效建立激勵(lì)機(jī)制。保證工作量評價(jià)以及保證相關(guān)的職稱評聘,對在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中表現(xiàn)突出、有創(chuàng)新精神的人員要及時(shí)給予獎(jiǎng)勵(lì)表彰,對于實(shí)驗(yàn)室管理教師的工作也要給予合理評價(jià)和充分肯定。三是要有效建立督促機(jī)制。對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的監(jiān)督工作要加強(qiáng),同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)室工作的常規(guī)檢查評比,全面科學(xué)地評價(jià)實(shí)驗(yàn)教師的工作情況。對于實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍要優(yōu)勝劣汰,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)。
3、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新精神。
現(xiàn)在多數(shù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用模仿式,也就是簡單對知識(shí)進(jìn)行鞏固以及學(xué)習(xí)技能,該學(xué)習(xí)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和主體性以及創(chuàng)造性。我們必須改革、完善現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)以下方面的轉(zhuǎn)變。一是使學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)中來,發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、計(jì)劃的制定,加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的了解、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的理解,使學(xué)生變“要我做實(shí)驗(yàn)”為“我要做實(shí)驗(yàn)”,其能力得到充分發(fā)展。二是不應(yīng)只重實(shí)驗(yàn)結(jié)果,更應(yīng)看重實(shí)驗(yàn)過程。在實(shí)驗(yàn)過程中,手、腦的結(jié)合可使學(xué)生在掌握知識(shí)、方法、技能的同時(shí),得到態(tài)度、意識(shí)、能力的培養(yǎng),使學(xué)生獲得綜合性、協(xié)調(diào)性的發(fā)展。三是教師應(yīng)從監(jiān)管者變?yōu)橐龑?dǎo)者。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的困惑,而不是只監(jiān)督學(xué)生是否講話、是否按規(guī)定的步驟操作、是否損壞了東西等。四是用先進(jìn)技術(shù)裝備來完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)和拓寬學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)信息化時(shí)代的要求。
總之,隨著教學(xué)改革的深入發(fā)展,只要認(rèn)真落實(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施,通過各級學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教育研究工作者和廣大物理教師的共同努力,中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革一定會(huì)大步向前邁進(jìn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀將會(huì)大為改觀,實(shí)驗(yàn)教學(xué)將會(huì)實(shí)現(xiàn)新的飛躍。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇四
論文摘要:物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,仿真實(shí)驗(yàn)可以起到緩解實(shí)驗(yàn)室硬件資源不足、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的作用,并營造多元化教學(xué)模式;盡管仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中起到了一定的積極作用,但同時(shí)也存在一定的弊端。通過實(shí)際教學(xué)的探索和實(shí)踐,討論了物理仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的積極作用和不足之處。
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)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。
(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)[測重力加速度、核磁共振、螺線管磁場及其測量、檢流計(jì)的特性、單透鏡物理實(shí)驗(yàn)、分光計(jì)實(shí)驗(yàn)、空氣比熱容比測定、電子荷質(zhì)比的測定、楊氏模量、邁克耳遜干涉儀、牛頓環(huán)測量曲率半徑、介電常數(shù)的測量等豐富的實(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)儀器近乎萬元,讓學(xué)生在對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,然后我們再讓學(xué)生去做相關(guān)實(shí)物實(shí)驗(yàn)。而對于實(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)長期受到場地、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。
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,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。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇五
新時(shí)期的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開發(fā)學(xué)生的聯(lián)想能力很有必要,這既能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生對于知識(shí)學(xué)習(xí)的融會(huì)貫通,也是對于學(xué)生思維能力的一種很好的培養(yǎng),對于推進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效率無疑可以發(fā)揮很好的作用。教師在平時(shí)的知識(shí)教學(xué)時(shí)要讓學(xué)生們意識(shí)到知識(shí)點(diǎn)間的相互關(guān)聯(lián),意識(shí)到在具體問題的解答時(shí)綜合的應(yīng)用學(xué)過的知識(shí)可以發(fā)揮的良好功效。同時(shí),在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)也要讓大家意識(shí)到合理的發(fā)揮自己的聯(lián)想與想象能力往往能夠拓寬自己的思路,能夠感受到從不同的角度與層面來理解與思考問題可以帶來的收獲。這些都是新時(shí)期的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生們具備的能力,這對于學(xué)生綜合初中物理素養(yǎng)的提升將會(huì)是很好的輔助。如講《阿基米德原理》一節(jié)時(shí),在講到浮力的大小與哪些因素有關(guān),可先讓學(xué)生猜想:可能與深度有關(guān),也可能與物體的密度有關(guān),還可能與物體的形狀有關(guān)等……讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的思維進(jìn)行假設(shè),之后再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比、驗(yàn)證,這樣的教學(xué)模式能夠更好的激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐熱情,培養(yǎng)他們的直覺思維能力,提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)教師要鼓勵(lì)學(xué)生們大膽的發(fā)揮自己的聯(lián)想與想象,要勇于做出各種假設(shè),并且要引導(dǎo)大家對于自己的各種假設(shè)進(jìn)行有效驗(yàn)證。這樣的教學(xué)過程能夠充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,有了這種有效的獨(dú)立探究后學(xué)生們對于知識(shí)的理解與體會(huì)也會(huì)更加深刻。
鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中展開自主探究同樣是新時(shí)期的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很值得采用的一種模式。教師可以引導(dǎo)大家針對相關(guān)的實(shí)驗(yàn)主題自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的驗(yàn)證,可以讓學(xué)生在小組合作中來共同完成特定的學(xué)習(xí)任務(wù)。這個(gè)過程給學(xué)生的獨(dú)立思考與自主探究提供了很大的空間,學(xué)生能夠非常積極的參與到自主實(shí)驗(yàn)中來,能夠和其他同學(xué)展開很多有意思的探討與對話。教師還可以創(chuàng)設(shè)一些實(shí)驗(yàn)競賽來引發(fā)學(xué)生的'參與,讓學(xué)生們在自主實(shí)驗(yàn)中來不斷加強(qiáng)自己的實(shí)驗(yàn)探究能力。這些都是很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)與深化很有幫助。如講《蒸發(fā)》一節(jié)研究影響蒸發(fā)快慢的因素時(shí),教師就可以讓學(xué)生進(jìn)行自主探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),有的學(xué)生就利用控制變量的方法設(shè)計(jì)三個(gè)小實(shí)驗(yàn):
(1)在手背上滴兩滴相等的水滴,把一滴涂開,看哪個(gè)干得快?
(2)在桌子上和手背上涂上大小面積相同的水漬,看哪個(gè)干得快?
(3)在桌面上涂上大小面積相同的水漬,對其中一片吹風(fēng),看哪片干得快?雖然教材中未出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)完全能夠體現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本理念。透過這個(gè)有效的自主探究實(shí)驗(yàn)的展開不僅使學(xué)生很好的認(rèn)識(shí)到影響蒸發(fā)快慢的因素,在學(xué)生獨(dú)立探究的過程中大家也很好的掌握了初中物理研究的基本方法,這對于學(xué)生的邏輯思維能力與實(shí)踐探究能力的掌握都有極大的促進(jìn)意義。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇六
摘要:《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)將義務(wù)教育階段的物理課程培養(yǎng)目標(biāo)定位為:提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。由此,提出了義務(wù)教育階段物理課程的基本理念和課程目標(biāo)。內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)由科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容組成。
科學(xué)探究包含提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等要素。科學(xué)內(nèi)容含有三個(gè)主題:物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和相互作用、能量。作為是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是奠定物理學(xué)和發(fā)展物理學(xué)的基礎(chǔ),中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)包括教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。通過物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué),讓學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí),掌握探求知識(shí)的能力和方法,并且使其受到正確的思想教育??梢?,要達(dá)到物理教學(xué)要求,就得在物理教學(xué)中重視實(shí)驗(yàn)。本文筆者就物理學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)作一些探討。
一、用簡易實(shí)驗(yàn)器材代替標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)器材。
中學(xué)生對事物的推理和判斷必須建立在自己已有的知識(shí)和實(shí)踐的基礎(chǔ)上。對于使用他們認(rèn)識(shí)程度以外的知識(shí)得出的結(jié)論,總會(huì)使他們懷疑,認(rèn)識(shí)過程較長,因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)我們教師必須盡量選學(xué)生熟悉的、簡易的、隨手可得的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)才能引發(fā)學(xué)生的興趣,加快學(xué)生的認(rèn)知過程。
如在電荷間的相互作用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)用橡膠棒或玻璃棒做實(shí)驗(yàn)有一定的難度,就設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易實(shí)驗(yàn),即叫學(xué)生課前準(zhǔn)備一根包裝帶(長20厘米左右),學(xué)生感到很神秘。一到上課,教師在講述電荷的知識(shí)以后,由學(xué)生人人動(dòng)手做下述實(shí)驗(yàn):把手邊的包裝帶撕成兩根(甲、乙),用左手執(zhí)包裝帶甲,右手自上往上勒,結(jié)果奇跡出現(xiàn)了,下端被撕開的包裝帶”怒發(fā)沖冠”(同種電荷互相排斥),用右手的拇指或食指去靠近會(huì)出現(xiàn)吸引現(xiàn)象(異種電荷互相吸引),用同樣的方法可以使包裝帶乙?guī)щ?,然后把甲乙兩根包裝帶的下端靠近會(huì)出現(xiàn)相互排斥現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)完畢后學(xué)生很快地認(rèn)識(shí)到電荷間的相互作用”同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引”的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)后回味無窮,甚至課后有的學(xué)生仍在做上述實(shí)驗(yàn)。這樣加快了對物理知識(shí)的認(rèn)知過程,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,影響極深、記得牢。
二、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)思維提高學(xué)生的分析能力。
中學(xué)生的分析和推理一般都是建立在數(shù)學(xué)原理和淺顯直觀認(rèn)識(shí)上面的。對于較復(fù)雜沒有實(shí)驗(yàn)輔助的抽象思維,他們是很難完成的。在現(xiàn)行的課本中有些原理沒有具體的實(shí)驗(yàn),只是講了前人的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過。這些得出的結(jié)論學(xué)生很難理解,且知識(shí)很易回生;所以只能死記硬背給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來障礙。若補(bǔ)充一些類似前人的實(shí)驗(yàn),即能活躍課堂氣氛,又能給學(xué)生創(chuàng)造了認(rèn)識(shí)問題的便利條件。如”馬德堡半球”實(shí)驗(yàn)學(xué)生看到圖中那種宏大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)感到可望而不可及。如果我們把這一實(shí)驗(yàn)用一段膠管連接兩支針管來替代,用兩個(gè)人向著兩個(gè)方向拉針管的活塞,只要針管不損壞無論如何是無法拉出任何一支針管的活塞的。在實(shí)驗(yàn)時(shí)還可以把其中的一支針管活塞與頂端留部分空隙,移動(dòng)一支針管的活塞則另一支針管的活塞也相應(yīng)移動(dòng),表明了大氣壓的作用,證實(shí)了大氣壓的真實(shí)存在。
這種補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)使學(xué)生的思維有了依托,有了推理阿題的依據(jù),就會(huì)根據(jù)這種實(shí)驗(yàn)提出和抽象出更多的問韙,無形的推動(dòng)了教學(xué)的進(jìn)展,提高了素質(zhì)教育。
三、增加實(shí)驗(yàn)的趣味性,激發(fā)學(xué)生的興趣。
“興趣是最好的老師”,學(xué)生的興趣一旦被激發(fā),教學(xué)的發(fā)展速度將大大提高。而實(shí)驗(yàn)課上能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法很多,只要我們執(zhí)教者時(shí)刻想到要引導(dǎo)學(xué)生的興趣這一點(diǎn)是很容易做到的。如”水不善于傳導(dǎo)熱”的實(shí)驗(yàn)可在試管內(nèi)水的底部放一尾小魚,加熱試管上部的水沸騰了而試管下面的魚還在自由自在的游動(dòng)。在講不善于導(dǎo)熱的物體時(shí)可以將一張新的紙幣沾上汽油點(diǎn)燃,當(dāng)學(xué)生看到一團(tuán)火焰迅速燃燒時(shí),把這一團(tuán)火焰迅速夾在書中,火焰熄滅后,打開書紙和幣安然無損,用手觸摸紙幣溫度很低,說明紙是熱的不良導(dǎo)體。在講”熱傳遞”時(shí),把棉線繞在鐵棒上,演示燒不斷的棉線的實(shí)驗(yàn),通過經(jīng)常保持做以上類似的實(shí)”驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。自然而然教學(xué)質(zhì)量得到了提高。
四、盡量增加演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),許多物理知識(shí)是通過觀察和實(shí)驗(yàn)加以總結(jié)和思索得出的。所以學(xué)習(xí)物理的一個(gè)重要方法就是重視觀察和實(shí)驗(yàn)。我在實(shí)際教學(xué)中,盡可能的讓學(xué)生多動(dòng)手、多觀察,而且實(shí)驗(yàn)中所用的器材盡量從日常生活中選取,目的就是為了體現(xiàn)”從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”這一思想。比如:在學(xué)習(xí)光的反射這一課時(shí),我利用了常見的泡沫塑料和竹簽來分組模擬演示光的反射現(xiàn)象;在學(xué)習(xí)浮力的利用這一課時(shí),利用橡皮泥來分組尋找使密度大于水的物質(zhì)浮于水面上的方法;利用蘿h來演示”空心法”增大可利用的浮力。通過這樣的一些實(shí)驗(yàn),不僅傳授給了學(xué)生知識(shí),還培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力以及嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,更重要的是讓學(xué)生親身經(jīng)歷獲得知識(shí)的過程,體會(huì)到了成功的樂趣,激發(fā)起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,對學(xué)生的發(fā)展有著非常積極的作用。
總之,加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),是提高物理質(zhì)量的十分有效的途徑,對提高學(xué)生抽象邏輯思維能力很有幫助,能為將來學(xué)習(xí)物理知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此,初中物理教學(xué)中,應(yīng)大力推廣加強(qiáng)和優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),從而進(jìn)一步提高物理教學(xué)質(zhì)量。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇七
:改革教學(xué)模式、優(yōu)化教學(xué)方法,是當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革發(fā)展的重要內(nèi)容,也是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的內(nèi)在要求。本文分析了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的困境,并在此基礎(chǔ)之上,從優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、構(gòu)建開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)、健全實(shí)驗(yàn)考核體系等方面,闡述了推進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的策略。
“改革”是當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的主旋律,強(qiáng)調(diào)教學(xué)理念、教學(xué)模式、教學(xué)方法的多重性改革。在傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響之下,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在改革進(jìn)程緩慢、課程建設(shè)不到位、能力培養(yǎng)欠缺等改革困境,為此,在新一輪教學(xué)改革的大背景之下,為進(jìn)一步推進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,應(yīng)強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力,構(gòu)建開放式、多元化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
(一)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不夠,實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性教學(xué)為主。
物理是一門理論與實(shí)踐并重的課程,強(qiáng)調(diào)扎實(shí)理論教學(xué)的同時(shí),應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展。但是,在傳統(tǒng)應(yīng)試教育等思想的影響之下,大學(xué)物理“重理論、輕實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)現(xiàn)狀依舊十分突顯,致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性被弱化,教與學(xué)的主體性存在偏差。首先,學(xué)生主體地位被削弱,填鴨式的教學(xué)方式,削弱了學(xué)生的主體地位,學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)操作、探究的積極性;其次,實(shí)驗(yàn)以“驗(yàn)證性”教學(xué)為主,教師設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)操作流程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,讓學(xué)生機(jī)械性進(jìn)行操作。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,顯然無法培育學(xué)生的創(chuàng)造性思維,也讓學(xué)生在對待實(shí)驗(yàn)課程的態(tài)度上,敷衍了事、疲于應(yīng)付的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊,缺乏創(chuàng)新導(dǎo)向下的教學(xué)優(yōu)化。
相比于中學(xué)物理,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容更突出與時(shí)俱進(jìn),與實(shí)際生活、科研等緊密結(jié)合。(1)從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系而言,實(shí)驗(yàn)課程多分布于“力、電、光、熱”等課程之中,實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置存在局限性,無法對學(xué)生進(jìn)行全面的物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練;(2)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏重驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性,而在實(shí)驗(yàn)的研究性方面缺乏充分體現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置多為理論原理及現(xiàn)象的驗(yàn)證,枯燥、乏味的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,削弱了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的積極性;(3)實(shí)驗(yàn)課程考核以理論考試為主,實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的考核鮮有落實(shí),僅僅是依據(jù)學(xué)生日常的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行考核。
(三)理論與實(shí)踐脫節(jié),兩者之間的相互促進(jìn)性不足。
物理實(shí)驗(yàn)是強(qiáng)化理論知識(shí)理解及應(yīng)用的基礎(chǔ),兩者之間存在相互促進(jìn)的重要作用。在理論課程的設(shè)置中,學(xué)校以教學(xué)大綱進(jìn)行授課;而在實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置中,受制于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件、教師等外部因素,這就造成實(shí)驗(yàn)課程相對較少,處于壓縮狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),顯然無法實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐均衡開設(shè)的教學(xué)要求,理論與實(shí)驗(yàn)不同步,兩者處于脫節(jié)狀態(tài)。與此同時(shí),物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式仍以“班級”為單位,一次實(shí)驗(yàn)課程完成一個(gè)實(shí)驗(yàn),且實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次梯度不明顯,不利于學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中個(gè)性及其能力的全面培養(yǎng)。
(一)以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
在筆者看來,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建,應(yīng)形成以“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為基礎(chǔ)、以“設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)”為重點(diǎn)、以“研究性實(shí)驗(yàn)”為著力點(diǎn)的教學(xué)體系,強(qiáng)化學(xué)生扎實(shí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生研究、開發(fā)應(yīng)用的能力。首先,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生對基本知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開展打下基礎(chǔ)?;A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和測量性試驗(yàn)為主,如密立根油滴實(shí)驗(yàn)、基本測量等;其次,“設(shè)計(jì)性、綜合性試驗(yàn)”是在鞏固基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,對學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)造運(yùn)用能力的培養(yǎng);再次,研究性實(shí)驗(yàn)是在前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)類型的`基礎(chǔ)之上,以科研方式,由學(xué)生以團(tuán)隊(duì)(或個(gè)體)的形式,進(jìn)行研究性實(shí)驗(yàn),旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理研究及開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域的能力。
(二)踐行“生本”理念,構(gòu)建開放式、多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
有效物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)現(xiàn),應(yīng)著力于開放式、多元化教學(xué)的構(gòu)建,踐行“生本”理念,強(qiáng)化學(xué)生為主體,學(xué)生探究學(xué)習(xí)空間大搭建。首先,進(jìn)一步明確師生在教與學(xué)中的角色地位,強(qiáng)化學(xué)生主體地位的突出,為學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造更多的空間;其次,教師作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的促進(jìn)者,要引導(dǎo)學(xué)生拓展性思維,能夠在自覺地動(dòng)手、動(dòng)腦中,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣;再次,轉(zhuǎn)變師生對實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識(shí)及態(tài)度,強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)課程在學(xué)生心中的地位,進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)的參與過程中,始終保持嚴(yán)肅、認(rèn)真的態(tài)度。
(三)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,健全實(shí)驗(yàn)考核體系。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以填鴨式教學(xué)為主,師生教與學(xué)的互動(dòng)性不足。因此,一是完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,通過多樣化的教學(xué)方式,增加實(shí)驗(yàn)課程的趣味性、實(shí)踐性。例如開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)的比賽活動(dòng)。用競賽的方式,增加物理實(shí)驗(yàn)的探究性、趣味性,也有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、探究能力;二是要建立健全實(shí)驗(yàn)考核體系,實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的綜合考評。通過多種形式的考評方法,落實(shí)學(xué)生的考評工作。如將平時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)操作(包括:實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作及結(jié)論等)作為考評的一部分(占總成績的50%);將期末考試作為考評的另一部分(占總成績50%)。其中,考試以筆試和實(shí)驗(yàn)操作的形式開展。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化與改革,是一個(gè)過程,強(qiáng)調(diào)以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),構(gòu)建多元化、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。一方面,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行優(yōu)化,突出多樣化實(shí)驗(yàn)?zāi)J降膶?shí)踐;另一方面,踐行“生本”理念,構(gòu)建開放式、多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué),依托完善的課程體系、考評機(jī)制,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
[1]張麗芹.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略探究[j]成功(教育版),20xx(09)。
[2]柳葉.探究教學(xué)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[j]內(nèi)江科技,20xx(06)。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇八
摘要:為適應(yīng)新時(shí)期人才培養(yǎng)需要,在我校教學(xué)項(xiàng)目的支持下,對大四專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一系列的教學(xué)改革,旨在側(cè)重于學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。通過兩年的實(shí)踐,教師和學(xué)生普遍感覺到新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高,教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整,使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力得到增強(qiáng),大大提高了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要組成部分,不僅因?yàn)槠涫钦n堂教學(xué)的延伸,更由于通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以加深學(xué)生對理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,拓展學(xué)生的創(chuàng)造思維[1,2]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)兩部分[3,4]:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)面向全校學(xué)生,如大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)等,其主要任務(wù)是鞏固學(xué)生對所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和規(guī)律的理解,旨在提高學(xué)生的觀察、分析及解決問題的能力,提供知識(shí)儲(chǔ)備[5,6];與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)不同,專業(yè)實(shí)驗(yàn)僅面向某一專業(yè),是針對專業(yè)理論課程的具體學(xué)習(xí)要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,對于學(xué)生專業(yè)方向能力的提高具有極強(qiáng)的促進(jìn)作用[7~8]。通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生能夠更好的理解、掌握和應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí),提高分析問題的能力并解決生活中涉及專業(yè)的實(shí)際問題,為學(xué)生開展專業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[9~11]。
1半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程存在的問題與困難。
半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)專業(yè)電子材料與器件工程方向必修的一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課,旨在培養(yǎng)學(xué)生對半導(dǎo)體材料和器件的制備及測試方法的實(shí)踐操作能力,其教學(xué)效果直接影響著后續(xù)研究生階段的學(xué)習(xí)和畢業(yè)工作實(shí)踐。通過對前幾年本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況分析,發(fā)現(xiàn)該專業(yè)畢業(yè)生缺乏對領(lǐng)域內(nèi)前沿技術(shù)的理解和掌握。由于沒有經(jīng)過相關(guān)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,不少畢業(yè)生就業(yè)后再學(xué)習(xí)過程較長,融入企事業(yè)單位較慢,因此提升空間受到限制。1.1教學(xué)內(nèi)容簡單陳舊。目前,國內(nèi)高校在半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上大同小異,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)居多,對于新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完全沒有或涉及較少。某些高校還利用虛擬實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),其實(shí)驗(yàn)效果遠(yuǎn)不如學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作。我校的半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)原有教學(xué)內(nèi)容主要參照上個(gè)世紀(jì)七、八十年代國家對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的要求所設(shè)置,受技術(shù)、條件所限,主要以傳統(tǒng)半導(dǎo)體物理的基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)為主,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊。但是在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中添加新能源、新型電子器件等領(lǐng)域的技術(shù)方法,對于增加學(xué)生對所學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最新前沿技術(shù)的了解,掌握現(xiàn)代技術(shù)中半導(dǎo)體材料特性相關(guān)的實(shí)驗(yàn)手段和測試技術(shù)是極為重要的。1.2儀器設(shè)備嚴(yán)重匱乏。半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生熟練掌握半導(dǎo)體材料和器件的制備、基本物理參數(shù)以及物理性質(zhì)的測試原理和表征方法,為半導(dǎo)體材料與器件的開發(fā)設(shè)計(jì)與研制奠定基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)隨著專業(yè)知識(shí)的更新及行業(yè)的發(fā)展及時(shí)調(diào)整,從而能更好的完成課程教學(xué)目標(biāo)的要求,培養(yǎng)新時(shí)代的人才。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整和更新需要有新型的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備做保障,但我校原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備絕大部分生產(chǎn)于上個(gè)世紀(jì)六七十年代,在長期實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,不少儀器因無法修復(fù)的故障而處于待報(bào)廢狀態(tài)。由于儀器設(shè)備不能及時(shí)更新,致使個(gè)別實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無法正常進(jìn)行,可運(yùn)行的儀器設(shè)備也因?yàn)槟甏眠h(yuǎn),實(shí)驗(yàn)誤差大、重復(fù)性低,有時(shí)甚至?xí)玫藉e(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,只能作學(xué)生“按部就班”的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整,將新技術(shù)新方法應(yīng)用于教學(xué)中。因此,在改革之前半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)為主,設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性、綜合性等提高類實(shí)驗(yàn)較少,且無法開展創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)。缺少自主設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、協(xié)作等實(shí)踐能力的訓(xùn)練,不僅極大地降低學(xué)生對專業(yè)實(shí)驗(yàn)的興趣,且不利于學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程的改革勢在必行。
2半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程改革的內(nèi)容與舉措。
半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)開設(shè)時(shí)間為本科大四秋季學(xué)期,該實(shí)驗(yàn)課與專業(yè)理論課半導(dǎo)體物理學(xué)、半導(dǎo)體器件、薄膜物理學(xué)在同一學(xué)期進(jìn)行。隨著半導(dǎo)體技術(shù)日新月異發(fā)展的今天,對半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容也提出了新的要求,因此,要求這門實(shí)驗(yàn)課程不僅能夠通過對半導(dǎo)體材料某些重要參數(shù)和特性的觀測,使學(xué)生掌握半導(dǎo)體材料和器件的制備及基本物理參數(shù)與物理性質(zhì)的測試方法,而且可以在鋪墊必備基礎(chǔ)和實(shí)際操作技能的同時(shí),拓展學(xué)生在電子材料與器件工程領(lǐng)域的科學(xué)前沿知識(shí),為將來獨(dú)立開展產(chǎn)品的研制和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.1實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。20xx年年底,基于我校本科教學(xué)項(xiàng)目的資金支持,半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過調(diào)研國內(nèi)外高?,F(xiàn)行半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料,結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的自身特點(diǎn),按照創(chuàng)新教育的要求重新設(shè)計(jì)了半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并根據(jù)所開設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容合理配置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,新配置儀器設(shè)備具有一定的前瞻性,品質(zhì)優(yōu)良,數(shù)量合理,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。由于作為一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課,每學(xué)年只有一個(gè)學(xué)期承擔(dān)教學(xué)任務(wù),為了提高儀器設(shè)備的利用率,做到實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的不浪費(fèi),計(jì)劃成立一間半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)專屬的實(shí)驗(yàn)室,用于陳放新購置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在沒有教學(xué)任務(wù)的學(xué)期,該實(shí)驗(yàn)室做為科研實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室使用。通過近三年的建設(shè),半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)專屬實(shí)驗(yàn)室———新能源材料與電子器件工程創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建成并投入使用,該實(shí)驗(yàn)室為電子材料與器件工程方向的本科生畢業(yè)論文設(shè)計(jì)以及全院本科生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供了基本保障,更為重要的是該實(shí)驗(yàn)室的建成極大地改善了半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)的原有教學(xué)條件,解決了實(shí)際困難,使得半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果顯著提升。不僅加強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)核心知識(shí)理解和掌握,而且啟發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題,有效提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。
2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新。半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)是一門72學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課,在專屬實(shí)驗(yàn)室建成后,按照重視基礎(chǔ)、突出綜合、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新、提升能力的要求,逐步培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,構(gòu)建了“九—八—五”新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系,包括如下三個(gè)層次(表1)。第一層次為“九”個(gè)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),涵蓋對半導(dǎo)體材料的物理性質(zhì)(結(jié)構(gòu)、電學(xué)、光學(xué))的測定,通過對物理量的測量驗(yàn)證物理規(guī)律,訓(xùn)練學(xué)生觀察、分析和研究半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力,掌握常用基本半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)儀器的原理、性能和測量方法等。第二層次為“八”個(gè)提高型實(shí)驗(yàn)(綜合、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)),學(xué)生通過第一層次的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練后,已掌握了基本的實(shí)驗(yàn)方法和技能,在此基礎(chǔ)上,開展綜合性實(shí)驗(yàn),可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)以及分析和解決問題的能力。通過應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生將來利用設(shè)備原理從事生產(chǎn)或者技術(shù)服務(wù)的能力。第三層次為“五”個(gè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),學(xué)生需運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)、綜合多學(xué)科內(nèi)容,結(jié)合教師的科研項(xiàng)目進(jìn)行創(chuàng)新研究,通過設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)可以鍛煉學(xué)生組織和自主實(shí)驗(yàn)的能力,著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力和基本的科研素質(zhì)。每個(gè)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí),提高型實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí),創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí),規(guī)定基礎(chǔ)型為必修實(shí)驗(yàn),提高型、創(chuàng)新型為選作實(shí)驗(yàn)。九個(gè)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)全部完成后,學(xué)生可根據(jù)興趣和畢業(yè)設(shè)計(jì)要求在提高型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)中各分別選做一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn),在開課學(xué)期結(jié)束時(shí)完成至少72個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)并獲得成績方為合格。
2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的優(yōu)化。在教學(xué)方式上,建立以學(xué)生為中心、學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)模式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。將之前老師實(shí)驗(yàn)前的講解轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生代表講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,然后老師提問并補(bǔ)充完善,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)安排過程中,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由淺入深、由簡單到綜合、逐步過渡至設(shè)計(jì)和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形成連貫的實(shí)驗(yàn)梯度教學(xué)體系,在充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自發(fā)解決問題的能力。
2.4實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制的改革。目前大部分實(shí)驗(yàn)課的成績由每次實(shí)驗(yàn)后的“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的平均成績決定,然而單獨(dú)一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告并不能夠完整反應(yīng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力和對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的熟悉程度。因此,本課程將此改革為總成績由每次“實(shí)驗(yàn)”的平均成績決定。每次實(shí)驗(yàn)成績包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分,實(shí)驗(yàn)開始前通過問答以及學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來給出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績;實(shí)驗(yàn)操作成績是個(gè)團(tuán)隊(duì)成績反映每組實(shí)驗(yàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的動(dòng)手能力以及組員之間的相互協(xié)助情況;針對提高型和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),特別是創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),要求以科技論文的形式來撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,以此來鍛煉本科生的科技論文寫作能力。通過三部分綜合來給出的實(shí)驗(yàn)成績更注重對知識(shí)的掌握、能力的提高和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)等方面的考核。
3半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)課程改革后的成效。
半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)在我校本科教學(xué)項(xiàng)目的支持下,購置并更新了實(shí)驗(yàn)設(shè)備建立了專屬實(shí)驗(yàn)室,構(gòu)建了“九—八—五”新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系,并采用新的教學(xué)方式和考核機(jī)制,教師和學(xué)生普遍感覺到新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的目的性、整體性和層次性都得到了極大的提高。教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整,使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力得到增強(qiáng),提高了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的機(jī)會(huì)增多,對知識(shí)的渴求程度明顯加強(qiáng),為了更好地完成創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),部分本科生還會(huì)主動(dòng)去查閱研中英文科技文獻(xiàn),真正做到了自主自覺的學(xué)習(xí)。通過實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué),學(xué)生掌握了科技論文的基本格式,數(shù)據(jù)處理的圖表制作,了解了科學(xué)研究的過程,具備了基本的科研能力,也為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。與此同時(shí),利用新購置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備建立的實(shí)驗(yàn)室,在做為科研實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室使用時(shí),也取得了優(yōu)異的成績。依托本實(shí)驗(yàn)室,20xx年“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”立項(xiàng)3項(xiàng),20xx年“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”立項(xiàng)4項(xiàng)。
4結(jié)語。
專業(yè)實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生繼續(xù)攻讀研究生和進(jìn)入社會(huì)就業(yè)前的重要實(shí)踐和創(chuàng)新能力訓(xùn)練,對提高學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力有著非常重要的作用,因此專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)隨著專業(yè)知識(shí)的更新及行業(yè)的發(fā)展及時(shí)調(diào)整,做到與科研緊密銜接,為學(xué)生研究生階段的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);做到與企業(yè)零距離接軌,提高畢業(yè)生的實(shí)踐能力。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇九
1、配合講解,層層深入。
2、直觀簡明,形象生動(dòng)。
3、適當(dāng)設(shè)疑與激發(fā)興趣。
二、與教學(xué)要求相適應(yīng)的策略。
即使是同樣的實(shí)驗(yàn)裝置、器材,在不同的教學(xué)階段,需有不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次與之適應(yīng).。
1、與知識(shí)深度相適應(yīng)。
2、與要說明的問題的側(cè)重點(diǎn)相適應(yīng)。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十
一、引言。
新課程改革的深入推進(jìn),對學(xué)生技能素養(yǎng)的培養(yǎng)需要進(jìn)一步提升,學(xué)生參與教學(xué)的積極性需要進(jìn)一步加強(qiáng),高中物理教學(xué)理論性強(qiáng),學(xué)生對相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和認(rèn)識(shí)存在一定困難,需要在教學(xué)過程中不斷突出物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用和意義,實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的有效創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的興趣,從而提高學(xué)生參與物理教學(xué)的積極性。
第一,學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的興趣不高[1]。
高中物理的實(shí)驗(yàn)需要突出學(xué)生的動(dòng)手能力培養(yǎng),對相關(guān)的物理理論知識(shí)進(jìn)行詮釋,需要學(xué)生具有膽大心細(xì)的學(xué)習(xí)特質(zhì)。然而學(xué)生平時(shí)的動(dòng)手能力習(xí)慣養(yǎng)成存在一定的問題,他們不喜歡參與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐操作,有時(shí)就是一種心理暗示,對這些物理實(shí)驗(yàn)從內(nèi)心深處存在抵觸情緒。
第二,教師實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ写岣摺?BR> 由于在高中階段,物理教學(xué)內(nèi)容相對比較多,同時(shí)需要參加高考,教師將有限的教學(xué)時(shí)間和精力運(yùn)用在理論課程的講解,實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)相對比較薄弱,很多教師做實(shí)驗(yàn)的能力也相對較弱,不能組織具有創(chuàng)新性、研究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
第三,實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新不及時(shí)。
物理實(shí)驗(yàn)過程中,燈泡、點(diǎn)打紙等基本實(shí)驗(yàn)耗材需要及時(shí)更新,對出現(xiàn)問題的設(shè)備需要及時(shí)修理,防治出現(xiàn)安全事故。然而現(xiàn)實(shí)情況就是,很多學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室沒有專人管理,一些物理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備損壞、耗材添補(bǔ)不及時(shí),造成一些物理驗(yàn)無法正常進(jìn)行。
(一)運(yùn)用研究性的教學(xué)方法。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,需要不斷實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的更新升級。傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難實(shí)現(xiàn)高中物理實(shí)驗(yàn)的抽象性、復(fù)雜性的突破。選擇一些可以調(diào)動(dòng)學(xué)生主體地位的教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)他們參與物理實(shí)驗(yàn)積極性的提升。例如,小組合作法,就是將學(xué)生分成若干小組,實(shí)現(xiàn)小組內(nèi)學(xué)生之間的相互協(xié)作,可能一個(gè)學(xué)生不理解的地方,另一個(gè)學(xué)生會(huì),另一個(gè)學(xué)生不知道的地方,這一學(xué)生知道,這樣可以實(shí)現(xiàn)相互的補(bǔ)充,實(shí)現(xiàn)學(xué)生更好的掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)。例如,在楞次定律的教學(xué)過程中,學(xué)生定律的理解存在一定的困難,因此需要使用實(shí)驗(yàn)的方式激發(fā)學(xué)生對這一定律的有效認(rèn)識(shí)。首先給學(xué)生相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備(電磁鐵、磁圈、燈光等),讓學(xué)生分組進(jìn)行研討性實(shí)驗(yàn),在學(xué)生完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)之后,教師在進(jìn)行動(dòng)畫模擬,實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜結(jié)合,在關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫多次演示,加深學(xué)生對這一定律的認(rèn)識(shí)。
(二)多種現(xiàn)代化教學(xué)手段融合。
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來,越來越多的信息技術(shù)融入現(xiàn)代高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中,為教學(xué)氛圍的營造添加催化劑?,F(xiàn)代化的教學(xué)手段有很多,例如:多媒體課件、微課教學(xué)、互動(dòng)式白板教學(xué)等,這些教學(xué)手段夠使得物理實(shí)驗(yàn)展示的更加具體、形象,幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如,微課教學(xué)可以錄制一些物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)視頻,掛在網(wǎng)上,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)前,讓學(xué)生仔細(xì)觀看,帶著問題上這一堂物理實(shí)驗(yàn)課。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,我們可以使用更多的多媒體課件,實(shí)現(xiàn)對相關(guān)的教學(xué)過程的微觀動(dòng)畫演示。這種動(dòng)畫演示可以幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
目前有“實(shí)踐——理論——實(shí)踐”的教學(xué)模式,這是筆者認(rèn)為更加科學(xué)的一種實(shí)踐教學(xué)模式,可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生對相關(guān)的物理知識(shí)更加充分的理解和認(rèn)識(shí),在教學(xué)過程中學(xué)生的參與積極性也可以進(jìn)一步提升。具體來說,首先就是開展相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生對理論知識(shí)有一個(gè)輪廓上的概念,為下一步學(xué)生參與理論教學(xué)的學(xué)習(xí)奠定一個(gè)思想基礎(chǔ),同時(shí)對相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容有可以有一個(gè)形象化的認(rèn)識(shí)。其次,開展理論教學(xué),即實(shí)現(xiàn)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,對其進(jìn)行理論講解,這一步驟主要是為了進(jìn)一步厘清學(xué)生的理論概念,不斷實(shí)現(xiàn)學(xué)生參與教學(xué)的積極性和有效性,不斷實(shí)現(xiàn)對相關(guān)知識(shí)的理論認(rèn)識(shí)。最后,再進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),這一次的實(shí)踐是學(xué)生對相關(guān)的理論知識(shí)的再認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)對相關(guān)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)升華,同時(shí)學(xué)生參與教學(xué)的積極性也進(jìn)一步提升,他們可以更加積極主動(dòng)地開展電工教學(xué)。
(四)評價(jià)的全面升級。
評價(jià)和考核機(jī)制對于學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)具有強(qiáng)烈的引導(dǎo)作用[2]。實(shí)踐性的教學(xué)傾向,需要不斷實(shí)現(xiàn)評價(jià)方式引導(dǎo)作用。過程評價(jià)方式是更加具有現(xiàn)代化的評價(jià)方式,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的有效評價(jià),對學(xué)生在實(shí)踐過程中獨(dú)立思考、動(dòng)手能力等方面可以進(jìn)行準(zhǔn)確評價(jià)。這種評價(jià)方式將學(xué)生在教學(xué)過程中的主要表現(xiàn)量化為相關(guān)的考核指標(biāo),例如學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)態(tài)度,相關(guān)的物理教學(xué)任務(wù)完成情況,教學(xué)參與的積極性,實(shí)踐過程中的獨(dú)立思考、動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維等元素都可以進(jìn)一步融入教學(xué)之中,從評價(jià)方式上倒逼學(xué)生參與理論、實(shí)踐教學(xué)的積極性和主動(dòng)性。
結(jié)語。
新課程改革更加注重高中生學(xué)習(xí)技能的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生一種良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提升學(xué)生參與物理教學(xué)積極性的有效措施,拓展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著十分重要的意義和作用。
參考文獻(xiàn):
[1]施堅(jiān).實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)重問題,知識(shí)落實(shí)重遷移——淺談在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展“問題性”教學(xué)[a].第五屆中國教育技術(shù)裝備論壇獲獎(jiǎng)?wù)撐募?中),20xx,11:179-180.
[2]成錦平.打造綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)有效提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)——以高中物理實(shí)驗(yàn)課程基地建設(shè)為例[j].中國教育技術(shù)裝備,20xx,12(02):132-133.
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十一
1.創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境,提高教師的實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)。
2.強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí),注重理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。
3.多方面培養(yǎng)學(xué)生探究能力,鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)。
教師開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅要強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí),還要從多方面培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,如鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)大膽猜想和假設(shè),并通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)分析和得出結(jié)論;按照實(shí)驗(yàn)需求收集相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,甚至自制實(shí)驗(yàn)器材;仔細(xì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)過程,并對得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行討論和探究等等.此外,教師還要鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn),在教師的引導(dǎo)和幫助下,堅(jiān)持安全性原則,對自己感興趣的物理變化和現(xiàn)象進(jìn)行研究,并對學(xué)生自主探究物理的行為予以肯定和支持,如自制溫度計(jì)等等.初中物理本身具有較強(qiáng)的趣味性、實(shí)踐性和科學(xué)性,開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生觀察和探究能力,促進(jìn)學(xué)生智力的開發(fā).因此,針對當(dāng)前初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題,本文提出幾點(diǎn)措施,以促進(jìn)初中物理教學(xué)的整體發(fā)展,強(qiáng)化初中生的探究意識(shí)。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十二
摘要:先分析mooc教學(xué)的優(yōu)勢與不足,再分析大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀及問題,后探討在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)中融入mooc的教學(xué),完善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
一、mooc教學(xué)的優(yōu)勢與不足。
mooc是大規(guī)模開放在線課程的簡稱,mooc是一個(gè)完整的教學(xué)模式,有學(xué)習(xí)者的參與,有反饋,有作業(yè),有討論和評價(jià),有考試與證書,教學(xué)流程上并不比傳統(tǒng)教學(xué)少。作為一種新型的學(xué)習(xí)和教學(xué)方法,mooc教學(xué)具有的優(yōu)勢是:易于使用,覆蓋的人群廣,自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)資源豐富。傳統(tǒng)教學(xué)的開展要求師生時(shí)空上聚在一起,需要時(shí)間成本和空間成本,而mooc作為遠(yuǎn)程教學(xué)的一種形式,師生時(shí)空分離是它的一個(gè)特點(diǎn),成本低廉的同時(shí)有利于個(gè)別化學(xué)習(xí),再加上其豐富開放的學(xué)習(xí)資源,作為學(xué)習(xí)者無疑會(huì)樂于接受,并投身其中。mooc與傳統(tǒng)教育模式相比也有它的不足:(1)學(xué)校作為一種特殊的組織機(jī)構(gòu),有自己獨(dú)特的文化特性,并以物質(zhì)的、制度的、精神的形態(tài)表現(xiàn)出來。校園文化能在潛移默化間給予學(xué)生文化浸潤、文化陶冶及人文關(guān)懷,這是mooc無法比擬的。(2)傳統(tǒng)課堂教學(xué)中老師語言表述、肢體形態(tài)等現(xiàn)場感染力對學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)因是極大促進(jìn),已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越知識(shí)本身的獲取,而mooc缺少課堂教學(xué)的現(xiàn)場氛圍。(3)教育學(xué)中的一個(gè)非常重要原則———因材施教,開發(fā)每個(gè)學(xué)生的智力,培養(yǎng)個(gè)性化人才。然而在mooc的課堂中,全面地進(jìn)行學(xué)習(xí)者特征分析是不可能的,出現(xiàn)優(yōu)秀學(xué)生得不到鼓勵(lì)關(guān)注而被埋沒的情況,差生的情況也得不到更多的關(guān)注。因此,mooc與傳統(tǒng)的教學(xué)模式之間不是一個(gè)簡單的替代關(guān)系,而是一種融合、互補(bǔ)的關(guān)系。有人預(yù)言:“最后的結(jié)果可能是mooc中有大學(xué),大學(xué)中有mooc?!眒ooc教學(xué)的意義,在于對傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的促進(jìn),通過參與式、自主與交互式學(xué)習(xí)模式,學(xué)生既是學(xué)習(xí)者又是教授者,既是知識(shí)的受眾,又是傳播者和創(chuàng)造者;全時(shí)空性的學(xué)習(xí)也有利于學(xué)生選擇最佳學(xué)習(xí)時(shí)間,有效利用時(shí)間,提高學(xué)習(xí)效率,從根本上把學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,發(fā)揮其學(xué)習(xí)主觀能動(dòng),混合式教學(xué)的引入也便于教師實(shí)施“反轉(zhuǎn)課堂”教學(xué),可提高學(xué)生的參與度、批判性思維和學(xué)習(xí)態(tài)度。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)一門重要的基礎(chǔ)課程,是一門實(shí)踐課程。從課程目標(biāo)上來看,一是要通過實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化學(xué)生對理論知識(shí)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。二是通過實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備操作使用,實(shí)驗(yàn)過程中不斷通過發(fā)現(xiàn)問題———分析問題———解決問題,學(xué)生正是反復(fù)在“錯(cuò)誤”與“糾錯(cuò)”的過程中,他們的觀察力、分析問題能力及實(shí)驗(yàn)操作能力得到提高與升華。學(xué)生只有真正走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室直接接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)備,通過嘗試和探究才能形成深刻的感性認(rèn)識(shí),只有在實(shí)驗(yàn)室才能完成這一目標(biāo),實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要特點(diǎn)是實(shí)際操作,不同于其他課程,因此,mooc根本無法完全取代實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與不足:(1)實(shí)驗(yàn)室資源有限,學(xué)生人數(shù)多,實(shí)驗(yàn)時(shí)間緊,必須在有限的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因此,要求教師必須少講、精講。常常會(huì)有顧此失彼的感覺,不同的實(shí)驗(yàn),不同的教師存在很大的差異,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。(2)學(xué)生課前預(yù)習(xí)效果差。與理論課相比較,實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)除了實(shí)驗(yàn)原理外還有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的預(yù)習(xí),僅靠書本對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的描述及插圖,學(xué)生很難對實(shí)驗(yàn)設(shè)備建立正確的、直觀的形象,對整個(gè)實(shí)驗(yàn)的場景,操作步驟,可能出現(xiàn)的問題只能根據(jù)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)、想象力去做一些猜想,導(dǎo)致學(xué)生之間存在很大差異,影響實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)薄弱。課后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,實(shí)驗(yàn)中的問題分析與討論,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及應(yīng)用的'拓展是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),在這一環(huán)節(jié)中教師難于掌控,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
mooc教學(xué)的重要環(huán)節(jié)是教學(xué)資源的建設(shè),大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的mooc資源與理論課教學(xué)相比有它的特殊性,它應(yīng)該包含實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的工作原理與正確操作方法、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建,實(shí)驗(yàn)流程與數(shù)據(jù)采集等。mooc教學(xué)的特點(diǎn)之一———教學(xué)資源短小精干,給學(xué)生靈活性。因此必須把實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容拆分成若干個(gè)小的模塊,制作教學(xué)視頻資源,加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解、為掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正確操作方法提供必要保障。mooc教學(xué)的另一特點(diǎn)———學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)。因此在mooc資源各個(gè)模塊中嵌入在實(shí)驗(yàn)原理理解中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題,實(shí)驗(yàn)操作的正確步驟,實(shí)驗(yàn)中的常見問題與錯(cuò)誤,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理等,設(shè)計(jì)各個(gè)模塊中練習(xí)與測試的問題,便于評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。mooc教學(xué)資源上網(wǎng),利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢對學(xué)生開放,實(shí)現(xiàn)資源的大規(guī)模共享,建立網(wǎng)上互動(dòng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生,學(xué)生與老師的互動(dòng)與交流,使學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室以前對實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正確使用,實(shí)驗(yàn)操作步驟及注意的問題有了正確的認(rèn)識(shí),為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),利用mooc的大規(guī)模、開放性、在線特征,由學(xué)生自主學(xué)習(xí),完成相應(yīng)的練習(xí)與測試。老師在課前檢驗(yàn)學(xué)生mooc學(xué)習(xí)的成果,并給出評價(jià),計(jì)入預(yù)習(xí)成績。老師實(shí)驗(yàn)課程的講授,主要是與學(xué)生一起討論mooc中存在的問題及理解中的錯(cuò)誤。改變以前課堂上教師唱獨(dú)角戲,學(xué)生被動(dòng)接受的狀況。學(xué)生主動(dòng)參與,師生互動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、分析能力及口頭表達(dá)能力。解決了以前講授內(nèi)容多,時(shí)間長,學(xué)生操作時(shí)間縮短,有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作階段,老師還可以針對個(gè)別學(xué)生在mooc中的問題,實(shí)驗(yàn)中的具體問題進(jìn)行面對面的交流與指導(dǎo),也克服mooc中師生交流的短板與不足。利用mooc教學(xué)資源,學(xué)生完成mooc中的相應(yīng)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法的拓展學(xué)習(xí),提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的能力,完成實(shí)驗(yàn)問題的討論與改進(jìn),提高實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量,達(dá)到提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的目的。
四、總結(jié)。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與mooc教學(xué)各有優(yōu)勢,兩者不是簡單的替代,如何實(shí)現(xiàn)兩者優(yōu)勢互補(bǔ)是值得進(jìn)一步探索的問題。不同的實(shí)驗(yàn)課題,mooc資源的建設(shè)也存在差異,需要精心設(shè)計(jì)與制作。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,如何與mooc有機(jī)融合在一起,也是值得每一位教師在教學(xué)實(shí)踐中去探索。學(xué)生自主學(xué)習(xí),師生交流互動(dòng),讓學(xué)生更多地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,提高教學(xué)質(zhì)量是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方向。
參考文獻(xiàn)。
[1]高地.mooc熱的冷思考[j].遠(yuǎn)程教育雜志,,(2):39-47.。
[2]魏順平.三大moocs機(jī)構(gòu)最新進(jìn)展[j].2013,(12).。
[4]祝智庭.mooc為傳統(tǒng)教育敲響警鐘[n].北京晨報(bào),2013-11-5.。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十三
對于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程而言,是一種非常重要的學(xué)生物理能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)平臺(tái),包括學(xué)生的學(xué)習(xí)、實(shí)踐以及創(chuàng)新等能力的培養(yǎng),都有著不可或缺的作用。具體來說,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)可以概括為三個(gè)方面:一是掌握基本測量方法,學(xué)會(huì)分析誤差以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的基本方法,可以對測量結(jié)果進(jìn)行正確評價(jià);二是學(xué)會(huì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)知識(shí)和技能,并可以正確使用常見的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器、器件,對其原理和使用方法,以及相關(guān)理論有充分理解和掌握;第三是注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本動(dòng)手操作能力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。結(jié)合以上教學(xué)目標(biāo),分析目前的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),普遍存在以下一些問題:
(5)進(jìn)行考試和考核時(shí),因?yàn)闂l件和資源有限,不能同時(shí)安排很多人同時(shí)進(jìn)行,這就對實(shí)際的考核的公平性和最終的考試成績產(chǎn)生一定影響。
2.1創(chuàng)新性教學(xué)的教學(xué)目的。
2.1.1培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。
態(tài)度是決定學(xué)習(xí)效果的首要因素,要想實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),就要首先從激發(fā)學(xué)生的認(rèn)真態(tài)度,向?qū)W生重點(diǎn)講清學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的'價(jià)值和意義。作為一門更強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力的課程,學(xué)生可以通過該課程的學(xué)習(xí),強(qiáng)化對理論、應(yīng)用知識(shí),并對知識(shí)與技能的鞏固有顯著作用的綜合性訓(xùn)練,也是未來從事相關(guān)科學(xué)研究必須的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練,更是學(xué)生未來可能從事工作的技能基礎(chǔ)。針對具體的實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目,每名學(xué)生都要有具體的任務(wù)和明確的目標(biāo)。量化工作量,同時(shí)還要將“系統(tǒng)”的理念傳達(dá)給學(xué)生,要讓學(xué)生們意識(shí)到,任何事物成功的背后,都不是某一個(gè)因素起作用,每一個(gè)動(dòng)作都有可能決定了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量,必須嚴(yán)格準(zhǔn)確確??煽?。學(xué)生們需要有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)精神,承擔(dān)起實(shí)驗(yàn)每一個(gè)數(shù)據(jù)和結(jié)果的責(zé)任。
2.1.2引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)良好的學(xué)習(xí)的平臺(tái)。
(1)開放實(shí)驗(yàn)室資源,給學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供便利條件。在非課時(shí)時(shí)段,比如假期,對物理實(shí)驗(yàn)室的資源進(jìn)行有針對性的開放,學(xué)生可提前申請,講明使用的用途和時(shí)間段,實(shí)驗(yàn)室酌情對其開放,并可提供必要的輔導(dǎo)。每學(xué)期實(shí)驗(yàn)室可定期開放一到兩次,一般安排在剛開學(xué)后,時(shí)間大概2-3天,主要是讓參加實(shí)驗(yàn)補(bǔ)考的學(xué)生進(jìn)行再學(xué)習(xí),以提高實(shí)驗(yàn)補(bǔ)考的效果。在期末進(jìn)行考試前也可以考慮安排一次開放,時(shí)間可暫定為一、兩周,以幫助那些某些實(shí)驗(yàn)因故缺做的同學(xué)來補(bǔ)做或者復(fù)習(xí)重做實(shí)驗(yàn)。還可以對有能力并有興趣的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究等情況隨時(shí)開放,給學(xué)生盡可能提供學(xué)習(xí)場地以及需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,必要的話,還會(huì)有專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行指導(dǎo)。
(2)建設(shè)網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái),輔助學(xué)生課后學(xué)習(xí)。在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上,給物理試驗(yàn)室增設(shè)與教學(xué)相關(guān)的欄目,并開通在線選課、答疑等功能,由專人收集相關(guān)的素材和資料,負(fù)責(zé)管理并及時(shí)更新網(wǎng)站內(nèi)容。課前課后,都會(huì)提前在網(wǎng)上對實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行必要的布置和解答,對實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵內(nèi)容,做好輔導(dǎo),充分發(fā)揮正式實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)效率,提升教學(xué)質(zhì)量。
2.2教學(xué)中需注意的事項(xiàng)。
2.2.1防止學(xué)生因缺勤遺漏實(shí)驗(yàn)。
過去因缺勤而遺漏實(shí)驗(yàn)的事情時(shí)有發(fā)生,對學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)都產(chǎn)生不利的影響。為解決這個(gè)問題,首先是要嚴(yán)格考勤制度,授課教師要在課前清查出勤情況,對缺席的學(xué)生要了解緣由,登記在案,并利用實(shí)驗(yàn)室開放期間,安排缺席的同學(xué)補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)。其次是要嚴(yán)格考試制度,對于有缺做實(shí)驗(yàn)的情況,必須補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,才允許參加考試,不允許有任何遺漏實(shí)驗(yàn)不影響考試的情況發(fā)生。
2.2.2防止實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,必須明確相關(guān)的規(guī)定,教師必須準(zhǔn)備完整的實(shí)驗(yàn)教案,還須做到三點(diǎn):第一,教師要充分熟悉本次實(shí)驗(yàn)的所有操作環(huán)節(jié)及實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),可快速發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的設(shè)備故障,以及其他意外突發(fā)情況,并能夠判明原因及時(shí)排除故障。第二,教師要充分熟悉本次實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)的基本取值范圍,可以從學(xué)生實(shí)驗(yàn)中獲取的數(shù)據(jù)中判斷可能產(chǎn)生的問題及操作錯(cuò)誤,指導(dǎo)該學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正或著將實(shí)驗(yàn)重做。第三,教師要充分掌握本次實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)記錄以及符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡慕Y(jié)果處理過程,以利于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí)作為參考。
2.2.3防止學(xué)生課前課后不進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。
課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)對于知識(shí)的掌握至關(guān)重要,沒有充分的預(yù)習(xí)就需要花費(fèi)更多的課堂時(shí)間熟悉教學(xué)內(nèi)容,降低課堂效率;沒有充分的復(fù)習(xí),就不能鞏固剛學(xué)習(xí)的內(nèi)容,降低學(xué)習(xí)的效率。因此,教師要通過有效的方式考察學(xué)生課前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備情況,以及課后的復(fù)習(xí)掌握情況。對于沒有做好預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的同學(xué),適當(dāng)采用必要的措施予以提醒。
3結(jié)語。
綜上所述,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分,對于培養(yǎng)學(xué)生全面的科研素質(zhì)和動(dòng)手操作能力有著不可替代的重要作用。當(dāng)前的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一些問題,通過創(chuàng)新教學(xué)模式和考核方法,可以有效完成教學(xué)目標(biāo),提升教學(xué)質(zhì)量。實(shí)踐證明,這是一種值得普及和推廣的有效方法,合理借鑒,酌情采用,可有效推動(dòng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提升。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十四
實(shí)驗(yàn)課程是對理論內(nèi)容的深化,高等院校開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的創(chuàng)新型人才?!段锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》是化工相關(guān)專業(yè)本科生必須掌握的綜合性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,它不僅在化學(xué)專業(yè)的課程體系中具有承前啟后的地位和作用,而且實(shí)驗(yàn)中涉及到許多基本理論和儀器工作原理,更能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與理論的緊密聯(lián)系,也是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)與后續(xù)學(xué)習(xí)科研工作的必要鋪墊和基礎(chǔ)訓(xùn)練[1]。然而,在長期的教學(xué)實(shí)踐中,物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程沿襲的傳統(tǒng)教學(xué)模式缺少靈活性,僵硬固化,造成諸多問題,導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)熱情低、綜合能力弱、動(dòng)手能力差等現(xiàn)象,說明傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)新世紀(jì)高等教育的發(fā)展要求,必須對既有教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新。合作性學(xué)習(xí)是上世紀(jì)70年代在美國興起的一種新的富有創(chuàng)意和實(shí)效的教學(xué)理論與策略體系,由羅伯特斯萊文首先提出[2]。合作性學(xué)習(xí)是一種以學(xué)習(xí)小組為基本單位,以小組成員之間的良性互動(dòng)為基礎(chǔ),共同完成學(xué)習(xí)任務(wù),以小組總體表現(xiàn)為評價(jià)依據(jù)的學(xué)習(xí)過程。目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中通過互相幫助、資源共享、分工合作來體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂趣,并對其情感、態(tài)度和價(jià)值觀等產(chǎn)生積極影響。合作性學(xué)習(xí)有利于學(xué)生“多元智能[3]”的充分和諧發(fā)展,學(xué)生間相互取長補(bǔ)短,發(fā)揮自身優(yōu)勢,從而形成整體優(yōu)勢,獲得最好的學(xué)習(xí)效果。
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與理論教學(xué)不同步。理論是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)是對理論的驗(yàn)證,特別對于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生必須具備一定的相關(guān)理論知識(shí),才能保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。但物理化學(xué)教學(xué)中普遍存在理論教學(xué)落后于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的情況[4],導(dǎo)致指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需耗費(fèi)更多的時(shí)間和精力講授實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理方法。在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間內(nèi),這種“填鴨式”的方法很難讓學(xué)生完全理解相關(guān)理論內(nèi)容,結(jié)果就是學(xué)生一頭霧水,無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
2.學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性不高。雖然反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課程的重要性,但仍有學(xué)生思想不重視,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是理論教學(xué)的輔助部分,單純?yōu)榱送瓿蓪?shí)驗(yàn)而忽視實(shí)驗(yàn)操作,參與實(shí)驗(yàn)的積極性不高,主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:
(1)學(xué)生應(yīng)付預(yù)習(xí)報(bào)告,要么寥寥幾句,要么囫圇吞棗的抄襲教材;
(2)指導(dǎo)教師在進(jìn)行原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容講授時(shí),部分學(xué)生走神,處于游離狀態(tài);
(4)實(shí)驗(yàn)過程中,一些小組的個(gè)別學(xué)生甚至根本沒有親自動(dòng)手操作過,完全靠他人完成實(shí)驗(yàn)。這樣很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,教學(xué)效果很差。
3.綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少。目前很多高校的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為主,綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對較少?;A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的任務(wù)是幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)技能和基本測量方法,這對學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉和綜合素質(zhì)的提高顯然是不利的。根據(jù)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)要求和目標(biāo),在完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的前提下必須開設(shè)一定的綜合性實(shí)驗(yàn)。然而,綜合性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生具備較高的分析問題和解決問題的能力,在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下難以取得良好的效果。
大學(xué)生處于成年階段,具有更好的獨(dú)立思考能力、社會(huì)交往與協(xié)調(diào)能力以及自主學(xué)習(xí)能力,具備開展合作性學(xué)習(xí)的優(yōu)勢。
1.合作性學(xué)習(xí)有利于提高學(xué)生的積極性,并協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)的不同步。為了共同的實(shí)驗(yàn)任務(wù),學(xué)生的個(gè)人潛能得到充分的發(fā)展,學(xué)生的集體意識(shí)得到強(qiáng)化,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中互動(dòng)、資源共享、分工合作。一方面理論能力強(qiáng)的學(xué)生能夠自學(xué)實(shí)驗(yàn)理論并幫助其他同學(xué)理解,克服了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)理論不同步造成的問題;另一方面在相互交流的過程中,每個(gè)學(xué)生既能獲取知識(shí)又能幫助影響他人[5],既滿足了歸屬感,又提升了自信心,提高了對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣??梢哉f,合作性學(xué)習(xí)法賦予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主性,使他們把每一個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)當(dāng)作自己的課題來完成,這就顯著提升了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,有效地提高教學(xué)效果。
2.合作性學(xué)習(xí)有利于開展綜合性實(shí)驗(yàn)。物理化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)要求高、難度大,在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,指導(dǎo)老師需耗費(fèi)大量時(shí)間講解理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)處理方法,導(dǎo)致教學(xué)過程控制困難,效果不好。引入合作性學(xué)習(xí)法,各學(xué)習(xí)小組可在課下查閱資料、討論實(shí)驗(yàn)方案,不僅綜合運(yùn)用了所學(xué)知識(shí),增強(qiáng)了獨(dú)立思考和創(chuàng)造性思維的能力,而且減小了教師的工作量,僅在學(xué)生需要時(shí)予以指導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和教師的指導(dǎo)性[6]?;ハ鄥f(xié)作的學(xué)習(xí)方式也使每個(gè)學(xué)生都能充分理解和掌握綜合性實(shí)驗(yàn)課程,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣,這對于學(xué)生今后開展科學(xué)研究具有重要意義。
1.合理分組。合作性學(xué)習(xí)是以小組為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí),科學(xué)地組織學(xué)習(xí)小組是成功開展合作性學(xué)習(xí)的前提。建議采取自主原則進(jìn)行分組,小組成員為4~6人,由學(xué)生自由組合形成穩(wěn)定的學(xué)習(xí)小組并民主推選一名組長,這有助于培養(yǎng)學(xué)生間信任、責(zé)任和互助等心理特征。同時(shí),教師對分組也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母深A(yù),在綜合考慮學(xué)生的物理化學(xué)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣以及性別、性格、技能等不同情況的前提下,對小組成員進(jìn)行微調(diào),使組員間能夠相互影響,相互幫助,取長補(bǔ)短。需要注意的是,單純組成學(xué)習(xí)小組并非真正意義上的合作性學(xué)習(xí),只有發(fā)展成為合作性的關(guān)系,才能形成有效學(xué)習(xí)。具體表現(xiàn)為組員對解決實(shí)驗(yàn)問題提出自己的有益建議,協(xié)調(diào)處理不同的意見沖突,并對各種解決問題的途徑進(jìn)行分析和選擇,最終實(shí)現(xiàn)問題的有效解決。
2.實(shí)驗(yàn)的問題設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題就是設(shè)計(jì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中小組的學(xué)習(xí)任務(wù),這對于開展合作性學(xué)習(xí)是至關(guān)重要的。首先要保證問題具有適當(dāng)?shù)碾y度,這樣既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又不會(huì)挫傷他們的自信心;其次要設(shè)計(jì)一些需要學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維并能夠提供自己觀點(diǎn)的問題,這有利于小組討論等合作性學(xué)習(xí)方式的展開。例如,在反應(yīng)熱測定實(shí)驗(yàn)中,我們鼓勵(lì)學(xué)生采用多種方法,包括量熱法、電動(dòng)勢法和平衡濃度法進(jìn)行測定,討論并分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),不但激發(fā)了學(xué)生對物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,更使學(xué)生熟練掌握了相關(guān)的物理化學(xué)知識(shí)。
3.開放實(shí)驗(yàn)室。在無實(shí)驗(yàn)課時(shí),實(shí)驗(yàn)室要向?qū)W生開放。指導(dǎo)教師需設(shè)計(jì)一些難度較大、完成時(shí)間較長、綜合能力要求更高的實(shí)驗(yàn)問題,以供學(xué)有余力、愛好鉆研的合作學(xué)習(xí)小組利用開放時(shí)間選做。鼓勵(lì)引導(dǎo)這些學(xué)習(xí)小組自己查閱資料、尋找試驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析實(shí)驗(yàn)誤差。這不但有利于學(xué)生對物理化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和全面的科研能力。
4.建立合理的實(shí)驗(yàn)考核辦法。學(xué)習(xí)評價(jià)對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步具有反饋?zhàn)饔煤图?lì)作用[7]。評價(jià)考核是合作性學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié),是檢查教學(xué)效果、評價(jià)學(xué)生成績的手段。傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告來評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績,造成很多學(xué)生只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果而忽視實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練,未能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢。因此,需要建立適用于合作性學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)考核辦法??己丝煞譃閷?shí)驗(yàn)過程考核和實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核,其中過程考核占60%,報(bào)告考核占40%,這種分配比例能夠引導(dǎo)學(xué)生注重平時(shí)的實(shí)驗(yàn)過程,更客觀地反映實(shí)驗(yàn)中合作性學(xué)習(xí)的實(shí)際情況。過程考核從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(20%)、實(shí)驗(yàn)小組的分工合作表現(xiàn)(40%)和實(shí)驗(yàn)操作技能(40%)三方面考核,這就要求指導(dǎo)教師對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程全程跟蹤,綜合考慮學(xué)生小組在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)并予以評定;實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核要求學(xué)生以小組為單位撰寫和提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,由指導(dǎo)教師結(jié)合基本理論與分析能力、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量等對學(xué)生的報(bào)告成績進(jìn)行綜合評分,對學(xué)生的不足和優(yōu)秀之處要給出明確的批改意見。新的考核辦法把傳統(tǒng)的結(jié)果質(zhì)量控制轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程質(zhì)量控制,加大平時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中合作性學(xué)習(xí)和操作部分所占的比重;同時(shí)對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求也未放松,確保學(xué)生建立合作性關(guān)系,形成有效學(xué)習(xí),以及對基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本操作技能的掌握。
四、結(jié)語。
物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化工和材料類相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。針對其理論性、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn),在教學(xué)中引入“合作性學(xué)習(xí)”,能克服現(xiàn)有物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,充分體現(xiàn)以學(xué)生為本的教學(xué)理念,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高學(xué)生的觀察能力、設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力,同時(shí)培養(yǎng)他們與人合作、與人溝通的人際交往能力,這不僅有效地提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,而且符合21世紀(jì)素質(zhì)教育的根本要求。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十五
面對高考壓力,教師和家長更加注重學(xué)生成績的提高,物理教學(xué)也更加注重理論性的知識(shí),教師將教學(xué)的重點(diǎn)放在考綱以及學(xué)生分?jǐn)?shù)上,忽視學(xué)生實(shí)踐能力的形成。而且在高考中,并不需要學(xué)生親自進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就顯得不夠重要,只要能夠?qū)?shí)驗(yàn)的原理、使用器材、步驟、結(jié)果等背誦出來就可以,由于長期受到這種教育模式的影響,學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)也漸漸失去了興趣。
在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生實(shí)際參與和思考的時(shí)間比較少,在物理實(shí)驗(yàn)前,大部分教師先將實(shí)驗(yàn)的原理、器材、步驟以及相關(guān)的注意事項(xiàng)等全部講述給學(xué)生,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占用了大量的時(shí)間,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作只要按照教師的演示步驟進(jìn)行即可,即使有學(xué)生有創(chuàng)新的想法,也會(huì)被教師呵斥。長此以往,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣逐漸降低,只是按部就班地模仿教師的實(shí)驗(yàn),無法實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
(三)教師的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ睢?BR> 教師的能力素質(zhì)對于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展有著至關(guān)重要的影響,高中物理實(shí)驗(yàn)需要大量的先進(jìn)儀器設(shè)備,例如借助傳感器用計(jì)算機(jī)測速度,用數(shù)碼相機(jī)記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡、用傳感器和計(jì)算機(jī)研究平拋運(yùn)動(dòng)的裝置等,教師對這些設(shè)備缺乏系統(tǒng)的技能培訓(xùn)和學(xué)習(xí),不了解設(shè)備的使用方法,實(shí)驗(yàn)的操作效果自然就不理想。
(一)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,提高重視程度。
要實(shí)現(xiàn)高效的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),首先教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。在物理教學(xué)中,確立學(xué)生為主體的教學(xué)理念,關(guān)注學(xué)生之間的差異,認(rèn)識(shí)到學(xué)生的知識(shí)以及相關(guān)能力的培養(yǎng)是學(xué)生在不斷的實(shí)踐中形成的,教師只是起到輔助的作用。因此在教學(xué)中,教師要轉(zhuǎn)變角色地位,由知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和引領(lǐng)者,使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),不斷提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)的理念,學(xué)生要客觀評價(jià)自己的能力和水平,主動(dòng)思考、分析、解決問題,取長補(bǔ)短,實(shí)現(xiàn)能力素質(zhì)的培養(yǎng)。
(二)利用趣味性實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
興趣是最好的老師。無論何種年齡段的學(xué)生,對于自己感興趣的事物都愿意花心思學(xué)習(xí)。高中物理知識(shí)比較復(fù)雜,難度也很大,物理實(shí)驗(yàn)操作的步驟和方法也有一定的難度,為了更好地吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣,教師在教學(xué)中可以通過各種具有趣味性的實(shí)驗(yàn),引起學(xué)生的好奇,使他們愿意主動(dòng)地參與到物理實(shí)驗(yàn)中來,實(shí)現(xiàn)良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如學(xué)習(xí)液體表面張力的問題時(shí),教師可以進(jìn)行多孔紙片托水的實(shí)驗(yàn),在一個(gè)空玻璃瓶里裝滿有色水,用大頭針在白紙上扎許多孔,用有孔紙片蓋住瓶口,用手壓著紙片,將水瓶倒轉(zhuǎn),使瓶口朝下,將手輕輕移開,紙片紋絲不動(dòng)地蓋住瓶口,而且水也未從孔中流出來,學(xué)生會(huì)覺得很神奇,教師可以在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)原理,以及相關(guān)的知識(shí)和內(nèi)容,有助于提高學(xué)生對知識(shí)的興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。
(三)設(shè)置探究式的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為了更好地體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,教師應(yīng)為學(xué)生設(shè)置更多的探究性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分參與到物理實(shí)驗(yàn)中。教師通過創(chuàng)設(shè)情境,引起學(xué)生的思考,并指導(dǎo)學(xué)生在自主探究中,對實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行分析、探究,加深對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的認(rèn)識(shí)和理解,開發(fā)學(xué)生思維。在探究性物理實(shí)驗(yàn)中,教師可以適當(dāng)?shù)貙W(xué)生的操作進(jìn)行指導(dǎo),更好地激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)靈感,幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題,增加學(xué)生對成功的體驗(yàn)。探究式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,通過自主探究解決物理問題也能夠激發(fā)學(xué)生的成就感,提高他們對物理實(shí)驗(yàn)的興趣。如在學(xué)習(xí)《摩擦力》時(shí),教師設(shè)置探究性實(shí)驗(yàn),給學(xué)生準(zhǔn)備小車、細(xì)線、砝碼、平板彈簧秤、軟毛刷等器材。(1)將一軟毛刷放在水平桌面上,對軟毛刷施加一水平拉力但軟毛刷始終靜止,通過改變水平拉力的大小和方向,觀察軟毛刷的毛的傾斜方向和傾斜程度,探究靜摩擦力的方向和大小變化規(guī)律。(2)將物理書放在水平桌面上,將裝有四個(gè)砝碼的小車放在書上。用平板彈簧秤對小車施加從零逐漸增大的拉力,觀察隨小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化以及彈簧拉力大小變化。通過探究讓學(xué)生更好地理解摩擦力。
(四)多媒體技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,高中物理教學(xué)中廣泛地引用了現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備,并取得了良好的教學(xué)效果。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于場地、儀器、危險(xiǎn)程度等問題的限制,很多實(shí)驗(yàn)不能由學(xué)生親自完成,這時(shí)教師就可以借助多媒體來輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生更加細(xì)致地觀察實(shí)驗(yàn)步驟和物理現(xiàn)象,對于促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有積極的意義。如在講授電壓、電流時(shí),學(xué)生對于電流、電壓看不見、摸不著,理解起來比較困難,教師可以利用flash工具制作相應(yīng)的課件,把電荷的定向移動(dòng)形成電流的過程,電流強(qiáng)度的大小用不同的情景展現(xiàn)在學(xué)生面前,運(yùn)用類比法將電流和水流,電壓和水壓進(jìn)行類比,使學(xué)生對這一知識(shí)點(diǎn)的理解變得容易起來??傊?,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)中重要的組成部分,教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)的重要性,并且為學(xué)生提供足夠的時(shí)間和空間進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),使學(xué)生真正成為物理課堂的主體,進(jìn)而提升他們的綜合能力,同時(shí)促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的提升。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十六
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是一門重要的素質(zhì)教育課程。把具有海量存儲(chǔ)、精確計(jì)算、快速反應(yīng)、逼真模擬、智能交互等優(yōu)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理之中,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理改革和升級素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。計(jì)算機(jī)所具有的明顯優(yōu)勢,使得它在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理中有著廣泛的應(yīng)用。
1.1緒論課的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。
物理實(shí)驗(yàn)緒論課內(nèi)容包括:誤差理論、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、物理實(shí)驗(yàn)基本測量方法和基本調(diào)整技術(shù)。該緒論課內(nèi)容繁多,學(xué)時(shí)較少,用傳統(tǒng)的粉筆、黑板難以表達(dá)得形象、具體。而利用計(jì)算機(jī)輔助緒論課教學(xué),老師可通過制作的緒論課電子教案和多媒體課件,以文字、圖表、圖片、動(dòng)畫、聲音等集成的方式向?qū)W生清晰展示課堂內(nèi)容,使學(xué)生不再覺得抽象和單調(diào)。利用計(jì)算機(jī)輔助緒論課教學(xué),大大提高了授課效率,因而老師還可以增加諸如物理學(xué)史、著名物理學(xué)家、著名物理實(shí)驗(yàn)等小專題的介紹,這樣既開闊了學(xué)生的視野,又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使授課質(zhì)量顯著提高。
1.2計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)。
計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)是指在實(shí)驗(yàn)中利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示等。比如,在光學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法只是定地在屏幕上觀察光的單縫、雙縫、光柵衍射的圖像,無法得到光強(qiáng)分布。而利用ccd作為接收器件,用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集、處理干涉及衍射光強(qiáng)分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時(shí)顯示出光強(qiáng)的分布,使實(shí)驗(yàn)更加直觀具體,對學(xué)生具有強(qiáng)烈的吸引力。其它如氫原子光譜、驗(yàn)證相對論動(dòng)量一動(dòng)能關(guān)系等實(shí)驗(yàn),也是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)的范例。在教學(xué)實(shí)踐中,利用計(jì)算機(jī)及相關(guān)器件對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造,也是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)的重要途徑。
1.3計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)。
計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)是在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),它是利用計(jì)算機(jī)對實(shí)驗(yàn)對象的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn),以求得對實(shí)物原型系統(tǒng)規(guī)律性認(rèn)識(shí)的一種實(shí)驗(yàn)方法。如色散的研究、光的多普勒效應(yīng)等,都可通過計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可選擇適當(dāng)難度的系統(tǒng)或模型作為研究實(shí)例,讓學(xué)生通過建立物理模型,確立模型求解的初值、邊值條件和求解方法,編寫程序在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)值求解,達(dá)到掌握計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)基本方法的目的。
1.4多媒體演示實(shí)驗(yàn)。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,利用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的演示,是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的重要內(nèi)容。利用多媒體可以演示儀器的操作、實(shí)驗(yàn)的過程和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果等,還可以在實(shí)驗(yàn)演示之前和之后,以多媒體交互的方式充分展示實(shí)驗(yàn)的背景資料、實(shí)驗(yàn)原理、儀器分析、測量方法、數(shù)據(jù)處理、問題分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容。特別地,對于一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室不具備實(shí)驗(yàn)的條件,多媒體演示實(shí)驗(yàn)則可以彌補(bǔ)儀器設(shè)備的不足。
1.5多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)。
多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)要應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。簡單地說,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指通過多媒體技術(shù)展示的立體信息傳播技術(shù)。它以高性能計(jì)算機(jī)為內(nèi)核和驅(qū)動(dòng),結(jié)合傳感器技術(shù)、光電子技術(shù),并利用人們認(rèn)知心理等組合創(chuàng)建出虛擬環(huán)境系統(tǒng),人們可以沉浸于其中,并與之交互作用。仿真性、交互性、人工性和沉浸性是虛擬現(xiàn)實(shí)的主要特征。
虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)追求的是要?jiǎng)?chuàng)造一種虛擬的“真實(shí)性”,因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用使多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)不再是一個(gè)理想化的過程。多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)運(yùn)用逼真的聲像技術(shù)反映實(shí)驗(yàn)對象及其過程,用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力分析實(shí)驗(yàn)過程的數(shù)量關(guān)系,最后用直觀的形式將實(shí)驗(yàn)結(jié)果展現(xiàn)出來,如偏振光研究的多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)。
多媒體演示實(shí)驗(yàn)是一種“定性”的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn),而多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)則可以說是一種“定量”的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)。多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)是一種高度仿真的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)。飛行訓(xùn)練模擬器就是一個(gè)最好的應(yīng)用。
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理主要包括對實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室工作人員、學(xué)生信息、學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績等信息的管理。依靠開發(fā)的軟件系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)可以很方便地對這些項(xiàng)目進(jìn)行管理。
2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理。
對實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行管理需要掌握各種儀器的使用狀況、數(shù)量、價(jià)格、存放地點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的資產(chǎn)總值,及時(shí)記錄儀器借出、歸還、增添、淘汰等情況。實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理,就可以隨機(jī)查詢各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)工作,準(zhǔn)確無誤地完成上報(bào)任務(wù);并且能方便、全面地把握各儀器設(shè)備的配置狀況,為制定儀器設(shè)備規(guī)劃和年度計(jì)劃、合理分配設(shè)備費(fèi)和材料費(fèi)提供依據(jù)。
2.2實(shí)驗(yàn)室工作人員管理。
學(xué)生信息以學(xué)生的基本情況為主,另外還可包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)課表現(xiàn)以及借用或損壞實(shí)驗(yàn)室儀器的情況等。2.4學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績管理老師對學(xué)生的各個(gè)實(shí)驗(yàn)成績進(jìn)行及時(shí)的評定并輸入計(jì)算機(jī),期末進(jìn)行成績統(tǒng)計(jì)并上報(bào)教務(wù)部門。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理的網(wǎng)絡(luò)化。
物理實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)及管理網(wǎng)絡(luò)化,是緊跟時(shí)代步伐實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化的一個(gè)重要途徑。建立物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理網(wǎng)站,學(xué)生利用校園網(wǎng)就可以對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí),使教學(xué)內(nèi)容在時(shí)間和空間上得到延伸。針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生和老師還可以在網(wǎng)上進(jìn)行充分的探討與交流。這樣的網(wǎng)絡(luò)化是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理的一種新模式。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十七
引言。
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是本科教學(xué)理工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課。該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和創(chuàng)新能力以及理論聯(lián)系實(shí)際,分析和解決問題的能力。在實(shí)際教學(xué)中有些物理實(shí)驗(yàn)很抽象,直觀性不夠,難于理解,而且學(xué)生常滿足于課堂上學(xué)會(huì)的基本儀器操作,不利于學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和對知識(shí)的掌握。因此,我們需對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革。將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)運(yùn)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不失為改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種新途徑與新方法。
一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)引入仿真技術(shù)的必要性。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式為學(xué)生根據(jù)統(tǒng)一排課的實(shí)驗(yàn)課表輪流到規(guī)定的實(shí)驗(yàn)室上課,采用“講解—實(shí)驗(yàn)—報(bào)告”的教學(xué)模式,此種模式形式單一,方法落后,不能緊跟發(fā)展需要,學(xué)生的主觀能動(dòng)性得不到發(fā)揮,學(xué)生的創(chuàng)造性思維得不到開發(fā),不能體現(xiàn)創(chuàng)新教育和個(gè)性化教育的要求。同時(shí),這種教學(xué)方法也使得學(xué)生只是機(jī)械地忙于應(yīng)付實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)報(bào)告與結(jié)果千篇一律,大同小異,這一結(jié)果嚴(yán)重違背了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)造性思維的初衷。面對這些現(xiàn)狀,為了提高教學(xué)質(zhì)量和改革教學(xué)手段,幫助學(xué)生更快更好地學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),利用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)已是當(dāng)今時(shí)代的要求。
二、仿真技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢。
近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,仿真技術(shù)也得到了快速發(fā)展。目前,國際上用于仿真模擬的大型通用軟件包含有ansys,abaqus,nastran,adina,sap等等,這些軟件的優(yōu)點(diǎn)在于通用性強(qiáng),易于操作,計(jì)算精度高等。不僅能夠解決結(jié)構(gòu)分析問題,還能夠應(yīng)用于電學(xué),熱學(xué),電磁學(xué),聲學(xué)等眾多領(lǐng)域。將仿真技術(shù)引入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢具體表現(xiàn)為:
1.經(jīng)濟(jì)性。
由于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的匱乏,大學(xué)中實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新緩慢。仿真技術(shù)的引入為我們提供了簡潔、便利的教學(xué)手段,我們可以利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)下的仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M真實(shí)實(shí)驗(yàn),這將在很大程度上緩解學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)不足帶來的設(shè)備更新難題。與此同時(shí),大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展了新的教學(xué)手段,促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,符合現(xiàn)代信息化教學(xué)模式的發(fā)展方向。
2.直觀性。
借助仿真軟件模擬大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),可以得到色彩豐富的物理場分布云圖。以靜態(tài)圖形和動(dòng)態(tài)視頻形式展現(xiàn)模擬結(jié)果,得到二維或三微的圖形以及視頻圖像,大大提高了物理實(shí)驗(yàn)的可視化程度,能夠?qū)⒊橄蟮奈锢憩F(xiàn)象得以充分展現(xiàn)。使得學(xué)生能夠直觀,準(zhǔn)確的理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與物理結(jié)果。對于學(xué)生掌握理論知識(shí),提升自身科學(xué)素質(zhì)具有獨(dú)特優(yōu)勢。
3.高效性。
借助仿真軟件模擬大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),仿真操作均可在計(jì)算機(jī)上完成,可縮短材料、儀器等的準(zhǔn)備過程,同時(shí)也節(jié)省了材料、設(shè)備等的回收時(shí)間。在仿真操作過程中,學(xué)生們可以輕松的對錯(cuò)誤操作進(jìn)行初始化,對尚未完成的操作選擇節(jié)點(diǎn)存貯,對已得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)入回顧,極大地提高了實(shí)驗(yàn)效率。
三、結(jié)束語。
計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虮普娴啬M真實(shí)實(shí)驗(yàn),引入仿真模擬技術(shù)輔助教學(xué),不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)又能適當(dāng)?shù)臏p輕授課難度。此外,運(yùn)用仿真教學(xué)手段也是促進(jìn)教學(xué)改革,提高教學(xué)效率的重要途徑。在教學(xué)中,充分利用計(jì)算機(jī)平臺(tái)下的仿真技術(shù)優(yōu)勢,注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),在實(shí)驗(yàn)課題的選取上注意立足基礎(chǔ)、著眼現(xiàn)代,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技術(shù)和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,其教學(xué)手段的信息化、網(wǎng)絡(luò)化將是大勢所趨,數(shù)值模擬仿真技術(shù)的綜合應(yīng)用是未來教學(xué)的發(fā)展方向。因此,我們應(yīng)充分利用信息時(shí)代的優(yōu)勢,加大仿真模擬輔助教學(xué)在現(xiàn)代大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用力度,從而更好地迎接信息化社會(huì)對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來的挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn):
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十八
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)能為學(xué)生正確認(rèn)識(shí)事物及各種規(guī)律提供事實(shí)依據(jù),又能培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力。在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村中學(xué),實(shí)驗(yàn)器材相對比較缺乏。雖然在“普實(shí)”期間也添補(bǔ)了一批實(shí)驗(yàn)器材,但有一部分并不實(shí)用,如:器材體積較小,不易觀察;器材數(shù)量有限,不能分組實(shí)驗(yàn);器材不貼近生活,難于理解等。為了上好物理實(shí)驗(yàn)課,使實(shí)驗(yàn)過程清楚、現(xiàn)象明顯、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可見度高,筆者在多年的物理教學(xué)中,結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知心理,精心設(shè)計(jì)和制作了直觀、形象的實(shí)驗(yàn)教具,對原有器材作了加工和改進(jìn),大大地提高了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可見度和實(shí)驗(yàn)的有效性。
在初中物理教學(xué)中,電學(xué)知識(shí)所占的比例在40%左右?!半姟彪m然貼近生活,但比較抽象,難于理解,如果在教學(xué)中沒有合適的教具,僅憑一支粉筆、一本課本是很難讓學(xué)生學(xué)好電學(xué)知識(shí)內(nèi)容的,更談不上學(xué)以致用。例如在講授“家庭電路的組成”這一內(nèi)容時(shí),教師一般會(huì)先問:家用電器是怎樣接在電路中的呢?我們教室的電燈、開關(guān)、電風(fēng)扇、插座等元件又是怎樣連接組裝起來的呢?雖然學(xué)生在日常生活中接觸到與電有關(guān)的物品,但要想正確地回答這幾個(gè)問題,卻存在一定難度。不過,這也恰好激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心。實(shí)驗(yàn)室確實(shí)也有電燈、插座、開關(guān)等實(shí)物元件,但如何組裝才能使這些元件正常工作,這對于接觸電學(xué)知識(shí)不多的學(xué)生來說還是比較困難的。課本上雖然也有這樣的組裝電路圖,但畢竟不是實(shí)物,學(xué)生仍處于似懂非懂的狀態(tài)。筆者為了把實(shí)物組裝效果展示在學(xué)生面前,買來了一大塊木板(長1.2米,寬0.7米),把這些元件逐個(gè)安裝上去(如圖1),儀器裝配和布局一目了然。這塊電路板不僅很好地展現(xiàn)了家庭電路的組成,還會(huì)在講解“家庭電路中電流過大的原因———電路發(fā)生短路、用電器總功率過大”時(shí),再次體現(xiàn)它的使用價(jià)值。在演示“電路發(fā)生短路”實(shí)驗(yàn)時(shí),直接將右端延伸的火線、零線相碰;在演示“用電器總功率過大”實(shí)驗(yàn)時(shí)就不斷地將電器插入插座,逐漸增大總功率。最終讓全班同學(xué)親眼目睹保險(xiǎn)絲熔斷瞬間的耀眼火花,親耳聽到劇烈的爆炸聲等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這也為教師解釋后面的“雷電現(xiàn)象”作了很好的鋪墊。又如,初中物理教材中“滑動(dòng)變阻器”的結(jié)構(gòu)、原理及其作用是學(xué)生必須掌握的。由于緊密排繞在陶瓷上的電阻絲非常小,而且電阻絲有一層絕緣漆,需要括掉電阻絲與滑片接觸點(diǎn)的絕緣層。因此在講解滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)、原理、作用時(shí),很難讓學(xué)生看清和理解。為了讓學(xué)生看清實(shí)驗(yàn)過程,深刻理解實(shí)驗(yàn)的原理,筆者利用比較粗的帶絕緣皮的鋁線模似滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu),做成了一個(gè)更直觀的實(shí)驗(yàn)教具(如圖2)。這個(gè)直觀的實(shí)驗(yàn)教具讓每個(gè)學(xué)生一看就懂,留下了深刻的印象。
在邊遠(yuǎn)山區(qū)的農(nóng)村學(xué)校,盡管也有上級部門配送的一些實(shí)驗(yàn)器材,但多數(shù)都是好看不好用,可見度低、可操作性不強(qiáng)的器材。因此,教師要對這些實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行加工、改進(jìn)或者替換。如探究“凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室已具備了標(biāo)準(zhǔn)的光具座,一般情況下,在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)前,教師需先演示、提醒學(xué)生該注意的環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后還得演示、總結(jié)規(guī)律。當(dāng)我們在演示過程中不斷移動(dòng)蠟燭、光屏?xí)r,學(xué)生可以粗略地看到光屏上的像的大小變化,物距、像距的變化,但要讓學(xué)生找出“像距、物距與焦距的關(guān)系,像的性質(zhì)”等規(guī)律是不容易的,因?yàn)楣饩咦系臉?biāo)尺較小,后面的學(xué)生根本無法看清哪里是一倍焦距的點(diǎn),哪里是二倍焦距的點(diǎn)。因此,筆者在教學(xué)這個(gè)內(nèi)容時(shí)在光具座的標(biāo)尺下方貼上一塊長紙板,標(biāo)注好焦點(diǎn)(f)、二倍焦距的點(diǎn)(2f),透鏡的位置(o)(如圖3所示)等。通過這樣的改進(jìn),教學(xué)效果直觀,明顯能給學(xué)生留下深刻的印象,在短時(shí)間內(nèi)就能找到,記住凸透鏡成像的規(guī)律,達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。又如在研究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”時(shí),一般情況下,教學(xué)流程都是教師先演示,然后再讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。教材是要求用鋼球從斜槽上自由滾下,根據(jù)木塊移動(dòng)的距離來體現(xiàn)動(dòng)能的大小。但是本校實(shí)驗(yàn)室沒有斜槽,并且鋼球體積較小,導(dǎo)致座位較遠(yuǎn)一些的學(xué)生根本無法觀察到。因此,筆者在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),就將小球換成小車,斜槽換成了斜面。在研究“動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),只需在小車上加上兩個(gè)大鉤碼來改變質(zhì)量,這樣能使全班同學(xué)看得清楚,小車運(yùn)行軌跡容易控制,效果明顯。在學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者將從市場上買來了大線槽加工成斜面和平面,用體積相同的鋁圓柱體和銅圓柱體代替小球從斜槽頂端自由滾下,研究“動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系”;用同一個(gè)鋁圓柱體從不同高度滾下來研究“動(dòng)能與速度大小”的關(guān)系(如圖4)。這樣能縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,減小其他因素對實(shí)驗(yàn)的影響。實(shí)驗(yàn)器材的.制作、選取及加工會(huì)直接影響我們的實(shí)驗(yàn)效果,關(guān)系到教學(xué)是否成功。為了做好實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)的可見度,需要教師深入挖掘生活資源,改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn),制作加工出課堂教學(xué)真正需要的實(shí)驗(yàn)器材。此外,教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生參與教具制作過程,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,讓學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅,懂得珍惜勞動(dòng)成果,增強(qiáng)學(xué)生的自信心和協(xié)作意識(shí),進(jìn)而激發(fā)了自主創(chuàng)新和勇于實(shí)踐的潛能。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇十九
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、能力的培養(yǎng)中發(fā)揮著非常重要的作用。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)反映了理工科中實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法以及基本原理與實(shí)踐工程相聯(lián)系的普遍性問題,在人才培養(yǎng)中有不可替代的地位。同時(shí),大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為大學(xué)生必修的第一門科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,能夠讓學(xué)生受到嚴(yán)格系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、方法和技巧,更重要的是在實(shí)驗(yàn)過程中,鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、用現(xiàn)有知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力,以此來培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力和創(chuàng)新精神。
1背景和現(xiàn)狀。
教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)頒布的《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》中明確提出了在實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生能力主要包括四種能力的培養(yǎng)要求:獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力、分析與研究的能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力以及創(chuàng)新能力。所以,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程不能成為學(xué)生僅動(dòng)手就能機(jī)械完成的手工課,而應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的大腦,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,建立實(shí)驗(yàn)思維。長期以來,各高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程不斷進(jìn)行了各種教學(xué)改革的嘗試,諸如mooc、翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)、分層次教學(xué)等,都取得了顯著的成效。但是,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中還存在著很多短期內(nèi)難以解決的問題。首先,教學(xué)理念陳舊。教師往往局限于傳統(tǒng)的教師主體,在實(shí)驗(yàn)課上,講得多,講得細(xì);他們認(rèn)為只有教師講到的內(nèi)容,學(xué)生才能在實(shí)驗(yàn)中注意到,學(xué)生才能掌握,而沒有注重課堂效率。
同時(shí),實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式單一,教師單向輸出。傳統(tǒng)課堂中,僅突出了教師的中心地位,忽略了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,壓抑了學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的發(fā)展;這就出現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)課上教師講得多,學(xué)生動(dòng)得少。其次,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)。由于各高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對比較單一,多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和前沿方向的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與理論課程脫節(jié)嚴(yán)重;實(shí)驗(yàn)教材編寫的內(nèi)容過于細(xì)致,僅局限于一個(gè)實(shí)驗(yàn)上,缺乏實(shí)驗(yàn)間、學(xué)科之間的聯(lián)系。最后,學(xué)生主動(dòng)性差。教師往往低估學(xué)生的能力,唯恐學(xué)生不能完成實(shí)驗(yàn),教師講解得過細(xì),甚至于手把手地講授實(shí)驗(yàn)操作,而忽視了學(xué)生獨(dú)立思考及動(dòng)腦分析研究的重要性,沒有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
2教學(xué)理念的改變。
實(shí)驗(yàn)課程不同于理論課程,實(shí)驗(yàn)課程更多的是動(dòng)腦動(dòng)手,熟悉基本的儀器操作和實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生只有在真正地動(dòng)腦理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法后,才能指導(dǎo)自己動(dòng)手。這就需要我們在實(shí)驗(yàn)課堂上轉(zhuǎn)變教學(xué)理念。(1)突出強(qiáng)化學(xué)生主體地位,是學(xué)生做實(shí)驗(yàn),而不是教師講實(shí)驗(yàn)。充分利用翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢,將學(xué)習(xí)資源提供給學(xué)生,學(xué)生根據(jù)各自的學(xué)習(xí)進(jìn)度安排自己的學(xué)習(xí)。特別是在實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生可以根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,多次重復(fù)查閱各種學(xué)習(xí)資源以達(dá)到獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的目的。
(2)學(xué)生是課堂的主人,將課堂時(shí)間還給學(xué)生。教師應(yīng)該根據(jù)不同學(xué)生的特點(diǎn)建立學(xué)生的期望值。對于大多數(shù)學(xué)生來說,他們完全能夠通過自己的學(xué)習(xí)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,所以,教師應(yīng)當(dāng)放手學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。教師把原來的講課轉(zhuǎn)變?yōu)榕c學(xué)生一對一的交流指導(dǎo),同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的巡視,激發(fā)并監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí),保持學(xué)生持續(xù)參與在實(shí)驗(yàn)課堂中。利用鼓勵(lì)性的語言,激發(fā)學(xué)生的自我效能感,由學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,在“做中學(xué)”,建構(gòu)物理實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)方法。
3教學(xué)體系。
(1)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的規(guī)劃重整。為了增強(qiáng)學(xué)生的有效性學(xué)習(xí),首先,我們對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了整合,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)原理等將某個(gè)關(guān)鍵因素相同或相似的項(xiàng)目整合在一起,在一次實(shí)驗(yàn)課上完成。比如邁克爾遜干涉儀的`調(diào)節(jié)與使用、干涉法測量線脹系數(shù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)整合在一起,學(xué)生在掌握邁克爾遜干涉儀的使用后,就能將實(shí)驗(yàn)原理或操作方法快速遷移到線脹系數(shù)的測量上來,相對降低了第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的難度,提高了學(xué)習(xí)的效率,達(dá)到了有效學(xué)習(xí)的目的。類似的整合項(xiàng)目還有:二蹤示波器的使用和光纖通訊實(shí)驗(yàn);動(dòng)態(tài)法和靜態(tài)法測楊氏模量等。其次,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改變,我們重新編寫了一套集視頻微課、仿真動(dòng)畫的多維度立體化教材。最后,為了適應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),我們將單次實(shí)驗(yàn)上課的時(shí)間由每次3學(xué)時(shí)增加為每次5學(xué)時(shí),給學(xué)生充分的時(shí)間去動(dòng)手動(dòng)腦進(jìn)行實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)分析、發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。
(2)信息化資源的建設(shè)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中,學(xué)生要對教材進(jìn)行課前預(yù)習(xí),但是書本上的文字、圖片對于形象具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來說非??菰?,很多學(xué)生為了完成預(yù)習(xí)任務(wù)機(jī)械性地抄寫教材,由于看不到實(shí)際的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,預(yù)習(xí)的效果也就非常差了。隨著信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,幾乎每個(gè)學(xué)生都有智能手機(jī),這也就為實(shí)驗(yàn)課程的信息化、網(wǎng)絡(luò)化提供了發(fā)揮的空間。并且視頻、圖片或仿真軟件等多媒體信息化素材相對于文字素材來說,能夠給學(xué)習(xí)者提供更高的學(xué)習(xí)效率。為了更好地完成實(shí)踐類課程的預(yù)習(xí),我們需要將實(shí)驗(yàn)課程中所需要的所有內(nèi)容進(jìn)行信息化建設(shè),包括視頻、仿真軟件、數(shù)據(jù)處理軟件和實(shí)驗(yàn)教材等。然后,我們將這些多媒體信息化素材通過二維碼與教材、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,學(xué)生在閱讀教材、實(shí)驗(yàn)操作等過程中,如果碰到問題,就可以掃描對應(yīng)該處的二維碼,直接鏈接到我們服務(wù)器上的多媒體信息素材,觀看教師的講解視頻、操作仿真軟件來進(jìn)行釋疑解惑。這樣做的目的,就是為了降低學(xué)生的使用障礙,與我們的教學(xué)結(jié)合起來,真正地發(fā)揮了信息化的優(yōu)勢。
(3)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的重新布局。為了提高實(shí)驗(yàn)儀器的使用率,提高學(xué)生的有效學(xué)習(xí),建立豐富的實(shí)驗(yàn)室文化,我們對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂進(jìn)行了大的改變,將只有1~2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室改造成為具有10~12個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的“實(shí)驗(yàn)超市”。并且,“實(shí)驗(yàn)超市”內(nèi)提供無線網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)看到該學(xué)期內(nèi)所有用到的實(shí)驗(yàn)儀器,學(xué)生可以在第一次實(shí)驗(yàn)課上可以根據(jù)興趣、專業(yè)特點(diǎn)等自主選擇8~10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,滿足各類學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生可以建立起各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián),觸類旁通,充分地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
4教學(xué)實(shí)踐。
4.1課前預(yù)習(xí)。
為了保證學(xué)生能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,使學(xué)生成為課堂的主人,我們將幾乎所有的課堂時(shí)間還給學(xué)生,課堂上教師不再進(jìn)行集中授課,只進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo)交流。這樣就對學(xué)生的課前預(yù)習(xí)提出了更高的要求,學(xué)生要在課前完成教師指定的預(yù)習(xí)任務(wù)。預(yù)習(xí)任務(wù)主要由紙質(zhì)預(yù)習(xí)報(bào)告、網(wǎng)絡(luò)在線課堂兩部分組成。學(xué)生需要在課前觀看網(wǎng)絡(luò)微課視頻、回答網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)測試題、完成紙質(zhì)預(yù)習(xí)報(bào)告,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教師要對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行檢查。
4.2翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂。
學(xué)生根據(jù)教師安排組合2~3人組成一個(gè)學(xué)習(xí)共同體,在實(shí)驗(yàn)課中圍繞實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行同步學(xué)習(xí)。教師在實(shí)驗(yàn)課上鼓勵(lì)學(xué)生積極討論,學(xué)生可以在共同體內(nèi)進(jìn)行無障礙的交流溝通,極大地提升了學(xué)生主體的自我效能感,建立了強(qiáng)烈的共同參與感,促進(jìn)了主動(dòng)性的有效學(xué)習(xí)。
(1)課內(nèi)預(yù)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)課前10%的時(shí)間里,我們要求學(xué)生進(jìn)行二次預(yù)習(xí),對照實(shí)物將實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容等進(jìn)行學(xué)習(xí),也可以根據(jù)自己預(yù)習(xí)的情況,將不懂的問題進(jìn)行生生或師生的討論。同時(shí),教師進(jìn)行根據(jù)討論的情況對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行檢查,適時(shí)地提出一些小問題,根據(jù)學(xué)生回答討論的情況進(jìn)行預(yù)習(xí)的評價(jià)。這樣,學(xué)生就可以根據(jù)預(yù)習(xí)和討論對實(shí)驗(yàn)有了整體的把握,逐步把頭腦中理論化的物理原理與現(xiàn)實(shí)中的實(shí)驗(yàn)儀器、內(nèi)容進(jìn)行聯(lián)系,從而培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
(2)互助交流。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備后,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),對于簡單的問題,教師不再進(jìn)行回答指導(dǎo),而是鼓勵(lì)組內(nèi)、組外學(xué)生的互助討論,通過分析研究討論出解決問題的辦法。這時(shí),有的學(xué)生則喜歡自己解決問題,他們會(huì)翻出教材或者打開視頻,重復(fù)觀看,尋找問題的關(guān)鍵。有的學(xué)生則喜歡討論,聽取他人的分析或者經(jīng)驗(yàn),快速找到辦法。有的學(xué)生則喜歡延伸思考,找出背后的原理,與教師進(jìn)行討論,從根本上理解原理,再來解決問題。事實(shí)證明,不管通過什么方式,絕大多數(shù)學(xué)生都能找到答案,雖然比較耗費(fèi)時(shí)間,但是學(xué)生學(xué)習(xí)的效果卻比教師的直接講授好很多。通過對實(shí)驗(yàn)的操作學(xué)生對基本實(shí)驗(yàn)方法有了不斷的了解、積累和熟練,使得學(xué)生逐步形成了借助獨(dú)立思考以及科學(xué)方法獲得知識(shí)的心理暗示,學(xué)生就能以更快捷高效的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),提高自身的能力。通過期末的匿名問卷調(diào)查可以看出,百分之百的學(xué)生都喜歡這種上課方式,他們體會(huì)到了努力后收獲成功的喜悅,也建立了自信心,他們認(rèn)為這才是真正的實(shí)驗(yàn)課。
4.3學(xué)習(xí)的過程性評價(jià)。
在這種教學(xué)模式下,學(xué)生的評價(jià)往往較難。我們采用過程性評價(jià),著眼于學(xué)生能力的培養(yǎng),而不是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成的快慢。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、課堂預(yù)習(xí)效果、能力展現(xiàn)等幾個(gè)方面對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)。在實(shí)際課堂中,我們也發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂中出現(xiàn)的問題。例如,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中完成實(shí)驗(yàn)的程度具有較大的差異性。有部分學(xué)生通過課前充分的預(yù)習(xí),積極動(dòng)腦思考,能夠充分理解實(shí)驗(yàn)原理,又快又好地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。有的學(xué)生對于原理理解不夠,動(dòng)手能力較差,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行非常緩慢或者根本完不成要求的內(nèi)容。這時(shí),我們嘗試采用了學(xué)生助教這種方法,讓學(xué)有余力的同學(xué)去幫助后進(jìn)同學(xué)。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),對于助教學(xué)生來說,教師和同學(xué)對他的認(rèn)可,使得他們的自信心得到了極大提高,不用教師的激勵(lì),他們就非常積極地指導(dǎo)幫助其他同學(xué);對于普通學(xué)生來說,生生之間的交流幫助比師生交流更加順暢,在自我效能的驅(qū)使下,普通學(xué)生也在認(rèn)真積極地思考,努力完成實(shí)驗(yàn)。根據(jù)美國學(xué)者艾德格戴爾提出的學(xué)習(xí)金字塔的理論,學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、討論,以及學(xué)生助教的教授都達(dá)到了主動(dòng)學(xué)習(xí)的效果,學(xué)習(xí)內(nèi)容的平均留存率相對于傳統(tǒng)課堂有了極大的提升。對于助教學(xué)生來說,實(shí)驗(yàn)課堂完全是他們發(fā)揮聰明才智的園地。
5結(jié)論。
經(jīng)過2年多的教學(xué)試點(diǎn),這種新形態(tài)的教學(xué)體系得到了校內(nèi)外專家、教師和學(xué)生的認(rèn)可。學(xué)生在該教學(xué)體系中,始終處于主體地位,教師在交流、監(jiān)督中對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了有效的指導(dǎo)作用,學(xué)生各方面的能力也得到了鍛煉。在調(diào)研中,學(xué)生紛紛表示,通過一個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),都有很大的收獲。我們認(rèn)為這種方式克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂的弊端,大大提高了實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果,可以在各類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程中推廣。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)論文篇二十
1.不斷開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器和設(shè)備,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。
隨著當(dāng)代物理科學(xué)的進(jìn)展,實(shí)驗(yàn)測量設(shè)備及技術(shù)有了明顯的改進(jìn),因此,在大學(xué)物理課堂中,需持續(xù)地豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、及時(shí)更新測量設(shè)備、完善測量手段和方略,為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展奠定穩(wěn)固的硬件基礎(chǔ)。為能讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)跟得上當(dāng)代物理科學(xué)發(fā)展的潮流,教師要不斷地更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,把一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變換為自選或自學(xué)內(nèi)容,并加大探究性實(shí)驗(yàn)的比重。與此同時(shí),不少實(shí)驗(yàn)可借由電子計(jì)算機(jī)變革陳舊的實(shí)驗(yàn)方式,并時(shí)刻增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)測量的速度及精確度。把這一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的基本原理及整體框架告知學(xué)生,使其經(jīng)由實(shí)際的操作、測量及觀察深切地領(lǐng)悟到當(dāng)代物理科學(xué)的魅力,并激發(fā)學(xué)生們對物理實(shí)驗(yàn)奧秘的探究欲望,同時(shí),有助于提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。另外,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)需與經(jīng)典相結(jié)合,例如,牛頓環(huán)、楊氏模量等實(shí)驗(yàn)均能運(yùn)用ccd成像系統(tǒng)替代目前的觀察系統(tǒng),然而,經(jīng)典的光杠桿法還需進(jìn)一步研究。
2.培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)中提出、發(fā)現(xiàn)問題的能力。
在物理實(shí)驗(yàn)中,問題的發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生們通過在實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)問題,手腦并用,不斷地在實(shí)驗(yàn)中嘗試、驗(yàn)證,通過教師適度地引導(dǎo)和激勵(lì),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不斷地變換實(shí)驗(yàn)條件,并嚴(yán)密地查看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,最終提出問題。除此以外,學(xué)生們還能從實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中提煉信息,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問題。需強(qiáng)調(diào)的`是,學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)后所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果難免與預(yù)期結(jié)果有所差異,在這種情況下,教師要仔細(xì)檢查學(xué)生每一環(huán)節(jié)的操作步驟有無失當(dāng),使其在鍥而不舍的探究中培養(yǎng)提出問題及發(fā)現(xiàn)問題的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析問題的能力。
分析問題是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)組成部分,對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)、合理分析是開啟物理科學(xué)殿堂的金鑰匙。分析問題旨在用理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),通常,分析問題可采取以下兩種辦法:定量分析及定性分析。教師要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中選取若干有代表性的問題和學(xué)生共同探討、分析,在分析問題的同時(shí),教師要扮演組織者和引領(lǐng)者,培養(yǎng)學(xué)生自主分析實(shí)驗(yàn)問題的能力,在分析的過程中,全體學(xué)生會(huì)提出多種答案,面對這種情況,教師要悉心聽取學(xué)生在分析問題時(shí)的思考過程,并留意其出發(fā)點(diǎn),肯定和鼓勵(lì)每位學(xué)生的獨(dú)立思考精神及探究意識(shí),久而久之,學(xué)生們便能形成在物理理論的指導(dǎo)下獨(dú)立分析問題的基本能力。例如,在分析探討rlc串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)中,對于電路品質(zhì)因數(shù)q,存在實(shí)驗(yàn)測量值與理論計(jì)算值之間的偏差,在電磁學(xué)理論的引導(dǎo)下,分析lc的損耗總電阻對電路品質(zhì)因數(shù)測定數(shù)值的影響,并將其高頻及低頻時(shí)的影響狀況分別開展定量分析,依照定量分析的最終結(jié)果,正式?jīng)Q定影響能否修復(fù)或忽略。
4.巧妙運(yùn)用多媒體設(shè)備,優(yōu)化教材結(jié)構(gòu),注重對實(shí)驗(yàn)的探究。
現(xiàn)如今,多媒體以其圖文并茂、視聽結(jié)合的優(yōu)勢特征被廣大物理課堂所應(yīng)用,變革課堂體系,以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),創(chuàng)建多層次的物理教學(xué)模式,已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革的大勢所趨。為此,教師需不失時(shí)機(jī)地引入多媒體教學(xué)設(shè)備,并不斷地優(yōu)化教材結(jié)構(gòu),以多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,降低實(shí)驗(yàn)理解的難度,將實(shí)驗(yàn)步驟分解,努力破除過往物理教學(xué)中“力-熱-光-電-聲”的縱式組織結(jié)構(gòu),在確保廣大學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技巧的前提下,果斷地忽略掉教材中內(nèi)容陳舊的實(shí)驗(yàn),抓住實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn),將實(shí)驗(yàn)與物理教學(xué)內(nèi)容加以有效銜接,逐步地增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)。具體做法:首先,要結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范要求,精選傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),保留對提高實(shí)驗(yàn)操作能力有幫助的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),忽略掉一些價(jià)值較低的實(shí)驗(yàn);其次,逐步增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)的比重及難度,以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及探究能力,通過學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的自行設(shè)計(jì),使其充分體會(huì)到實(shí)驗(yàn)成敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷地激發(fā)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的熱情,提高綜合素養(yǎng);最后,不但要削減實(shí)驗(yàn)成本,還需強(qiáng)化多媒體輔助設(shè)計(jì)、采集數(shù)據(jù)及操作管理等知識(shí)的有效滲透及實(shí)踐。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究的精神,但是在高中時(shí)期,教師在指導(dǎo)物理實(shí)驗(yàn)時(shí),出現(xiàn)主動(dòng)點(diǎn)撥頻率較高的狀況。為此,教師在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí),需樹立以學(xué)生為本的基本理念,從預(yù)習(xí)、調(diào)試及操作等每個(gè)步驟環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨(dú)立完成,學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后,可借由多媒體動(dòng)態(tài)影像,還原實(shí)驗(yàn)正確的操作經(jīng)過,使學(xué)生們第一時(shí)間得知自身實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作中的問題與失誤,進(jìn)而及時(shí)加以糾正。
二、結(jié)語。
在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,需不斷地為學(xué)生創(chuàng)造獨(dú)立發(fā)現(xiàn)和分析問題、自由操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),引領(lǐng)學(xué)生在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中提高創(chuàng)新能力,拓寬物理思維。