關于物理實驗教學論文
物理的理論結構充分地運用數學作為自己的工作語言,以實驗作為檢驗理論正確性的唯一標準,它是當今最精密的一門自然科學學科。
第1篇:初中物理實驗教學探討
引言
將信息技術應用到初中物理實驗教學中,能夠克服傳統(tǒng)教學中存在的一些弊端,激發(fā)學生的自主學習動力,提高教學效率.
下面就信息技術環(huán)境下開展初中物理實驗教學談點體會.
一、在初中物理實驗教學中運用信息技術
抽象知識直觀化.
在初中物理教學過程中,教師和學生都會遇到一些問題,其中常見的問題就是知識點過于抽象,教師無法有效形容,學生無法正確理解,更無法合理利用所學知識點解決生活、學習中遇到的問題.
運用信息技術,能夠打破時空的制約,利用模擬實驗,幫助學生參加實驗活動,并在實驗過程中領會教師無法確切傳達的物理知識點.
例如,在講動、靜滑輪相關知識時,教師可以安排學生利用網絡搜集相關資料,利用計算機軟件進行滑輪模擬實驗.
通過軟件,學生進行滑輪模擬操作,進而理解“定滑輪改變力的方向、動滑輪改變力的大小”這一知識點.
在學生掌握動、靜滑輪基本知識以后,教師可以通過演示工具進行滑輪組實驗演示,進而指導學生在滑輪組實驗中的注意事項和操作步驟.
模擬實驗真實化.
有些物理實驗,由于眾多條件的制約,導致無法進行現實操作,或現實操作效果無法達到理想效果,那么便可以利用信息技術進行真實實驗模擬.
例如,托里拆利實驗中的實驗用品中包含水銀,水銀是一種有毒的液體,學生在實驗中容易由于操作不當導致中毒,而利用信息技術可以將該實驗仿真演示給學生.
又如,均速直線運動相關實驗.
在現實生活中,沒有物體能夠達到這一效果,而應用信息技術可以將這一運動現象展示給學生,使學生直接觀看到現實條件下無法達成的物理實驗現.
學生學習自主化.
在新課改背景下,物理教學中強調學生的主體地位,突出學生的自主學習能力.
要想提高學生的自主學習能力,教師就要激發(fā)學生對于物理學科的學習興趣.
學生只有對學習內容產生了興趣,才能投入更多的精力,注意力更加集中.
信息技術能夠打破傳統(tǒng)教學的空間束縛,將學生引入到寬廣的學習環(huán)境中,激發(fā)學生的學習興趣和自主學習動力,拓寬學生的思維空間,優(yōu)化學生的思維模式,提高學生的學習能力.
二、信息技術環(huán)境下開展初中物理實驗教學
現以初中物理實驗“牛頓第一定律”為例,簡要分析信息技術環(huán)境下物理實驗教學模式.
教學重點為“牛頓第一定律”和“慣性”,教學目標為使學生明確牛頓第一定律的基本概念,掌握慣性的含義,了解如何有效避免慣性的危害.
(1)提出問題.
教師可以利用課件向學生演示生活中出現的一些相關現象:“汽車行駛”“足球滾出后逐漸停下”“滑雪”等,并提問:生活中是否存在這樣的例子,它們有什么共同點?在演示和提問的過程中,教師要啟發(fā)學生的思維,引導學生在腦海中產生“物體運動需要力”的概念,隨后安排學生利用課本、文具進行小實驗,感受物體運動與受力的關系.
(2)假設猜想.
在學生感受物體和受力之間的關系后,教師可以播放亞里士多德理論觀點和伽利略的理想實驗;在學生發(fā)現兩種觀點的矛盾之處后,教師可以通過矛盾引導學生進行實驗探究.
(3)實驗模擬.
將學生按照4~6人為一組合理分成幾個小組,引導學生進行實驗設計.
在小組實驗設計過程中,小組學生要提出自己的觀點,彼此進行辯論,并針對設計中出現的問題討論解決.
若是無法解決的問題,可以適當詢問教師.
實驗設計后,小組長將設計方案交由教師審閱;教師給出指導意見以及實驗注意事項;學生自行實驗,作好記錄和數據分析.
(4)討論分析.
利用投影將各個小組的實驗記錄展示出來,引導學生討論分析,總結出牛頓第一定律的基本概念.
在這個過程中,教師要引導學生從實驗結果中推導出牛頓第一定律,培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和空間想象能力.
另外,教師還要指導學生通過學術、準確的語言描述實驗結果,提高學生的表達能力.
(5)應用拓展.
教師可以利用演示工具向學生展示生活中常見的“慣性”現象,引導學生總結慣性的基本定律,通過實驗工具證明慣性確實存在;觀看視頻資料,了解生活中慣性導致的利弊現象,引導學生聯想生活中的常見慣性現象;引導學生在課后自行訪問相關網站,了解慣性造成的危害,有效避免慣性,查閱相關資料了解伽利略和亞里士多德相關知識,提高學生的自主學習能力.
三、結語
總之,初中物理實驗教學是培養(yǎng)學生的動手能力的重要平臺.
雖然有些物理實驗無法在現實中進行演示,但是信息技術能夠有效模擬實驗場景,拓展學生的思維模式,提高學生的學習能力.
在初中物理實驗教學中,教師要合理利用信息技術,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的自主學習能力.
第2篇:物理實驗教學新模式研究
摘要:
在一些本科院校向應用型轉型發(fā)展的背景下,大學物理實驗作為基礎的實驗技能訓練課程,應順應新形勢的要求,積極構建物理實驗教學新模式。
如采用分層次、模塊化教學;引導學生多做一些關于綜合性、設計性、研究性的實驗,;在具體實施中探索實驗教學手段的多樣化。
新模式的探索旨在針對不同專業(yè)、不同層次的學生群體,在實驗中鍛煉發(fā)現問題、自主解決問題的能力。
關鍵詞:
物理實驗;應用型;教學;創(chuàng)新
大學物理實驗是高校理工科專業(yè)學生的實踐類必修課程,也是理工科專業(yè)的大學生接受系統(tǒng)的實驗方法和實驗技能訓練的開端[1],
在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面具有其他學科不可替代的重要作用。隨著部分地方高校開始向應用技術型轉型,即以應用型為辦學定位,
以區(qū)域經濟、社會需求和就業(yè)為導向,社會更需要畢業(yè)生具有深厚扎實的專業(yè)基礎和熟練的實際動手能力[2]。如何在新形勢下將課程體系改革與培養(yǎng)創(chuàng)新應用技術型人才有機結合起來,對高校教師提出了考驗。
1大學物理實驗教學的現狀
很多新升格的應用型本科院校,目前的大學物理實驗教學仍有如下現狀,比如:專業(yè)課的設置增加和學時調整,使得大學物理實驗的學時太少,
因此對學生的實驗技能訓練不夠;部分高校仍然沿用轉型前的實驗設置,教學內容比較陳舊,不能體現學生不同專業(yè)的個性化需求;實驗教學方法單一,現代化教學手段應用較少;學生在實驗中被動大于主動,
缺乏興趣;等等。因此,如何立足于應用型本科院校大學物理實驗教學所存在的諸多現狀,對實驗課的實踐環(huán)節(jié)進行實踐改革,使物理實驗課真正起到夯實學生的實驗技能的作用,
是目前很多轉型院校需要亟待解決的問題。
2構建物理實驗教學新模式
2.
1采用分層次、模塊化教學
對轉型前的對原有大學物理實驗內容,采用淘汰、改革、充實與創(chuàng)新的方式,淘汰一些對培養(yǎng)學生實驗能力作用不大的實驗,補充一些體現現代實驗技術應用價值的實驗內容。
按照本校實際情況并結合不同專業(yè)特點,將實驗分為基礎性實驗、綜合性實驗、設計性與研究性實驗三個模塊,這樣可以使教學更有層次、有針對性,體現因材施教的原則。
基礎性實驗側重培養(yǎng)基本實驗技能,如能夠熟練操作一些基本儀器,掌握基本的測量方法、實驗技能和數據處理方法。而綜合性實驗模塊的實驗,綜合了多種實驗方法,
對提高學生綜合運用實驗方法、解決實際問題的能力大有幫助。例如可開設:空氣中聲速的測定,霍爾效應法測量磁場,密立根油滴實驗,共振法測量彈性模量,落球法粘滯系數的測定,等。
設計性研究性實驗則比較靈活,可以利用實驗室既有的儀器設備,開發(fā)出相應的題目,讓學生自行分組、討論、設定可行的實驗方案,并在實驗課上進行動手研究。例如可開設:光柵衍射的研究,
非線性電阻的研究,RLC電路的研究,交流電橋實驗,光的偏振綜合研究系列實驗[3],等。另外,三個模塊的實驗課開設,在各專業(yè)物理實驗學時仍然比較少的局限下,應結合不同專業(yè)的特點,
合理搭配三個模塊的實驗題目,開設大部分基礎性實驗,一部分綜合性實驗,一兩個設計性研究性實驗,另外將設計性研究性實驗設為各專業(yè)學有余力的學生選修。
2.
2引導學生多做一些關于綜合性、設計性、研究性的實驗
高校教育培養(yǎng)的高等應用型人才,其應用不只是繼承性應用,而是創(chuàng)造應用。實驗教學中,老師應引導學生深入觀察目標之外的現象,多問幾個為什么,并且老師可以選取一些實驗,
有意識引導學生、鼓勵學生根據實驗目的、原理進行多方位、多角度的思考,然后再自行設計實驗。鼓勵學生查閱資料,明確問題,并設計解決問題的初步方案,實現由理論到實踐的大膽嘗試。
教師應及時引導學生學會研究,學會查資料,學會正確表征所提出的問題,對設想進一步完善理論構想,初步設計解決問題的方案。
2.
3探索實驗教學手段的多樣化
2.
3.
1采用啟發(fā)式、引導式、探究式的教學理念,激發(fā)學生的興趣
以往的實驗課堂教學中,多為灌輸式教學法,往往是教師給學生講解實驗原理、步驟和注意事項,學生做實驗的時候幾乎是機械重復。學生缺乏獨立思考的能力,也逐漸喪失了動手實驗的興趣。
教學中應確立學生的主體地位,實驗中盡量減少講課時間,更多地給學生提供自由發(fā)揮的機會。還應注重引入“探究”式教學方法,根據不同的實驗項目設計問題情景,講解時將相關知識點貫穿進來,
注重知識的關聯和拓展以及在實際中的應用,激發(fā)學生的好奇心和興趣。
2.
3.
2運用現代化教學手段,豐富實驗課
實驗課堂應該不僅僅是死板單調的公式和各種注意事項,而是可以引入多樣化的教學手段,來展現實驗課堂生動的一面。實驗課堂可以充分利用多媒體教學和動畫技術軟件,
如用多媒體播放視頻,或播放用Flash、Authorware等軟件編寫的多媒體課件,都能夠形象的展示復雜的物理過程,起到事半功倍的作用,對活躍課堂氣氛、激發(fā)學生學習興趣和探索欲望都有很大的幫助。
2.
3.
3開放實驗室,提高實驗室利用率
開放式實驗教學模式,是將實驗內容實行模塊化整合,在實驗時間、儀器設備和空間上開放,實驗教學的重點從傳授知識向培養(yǎng)能力和提高綜合素質轉移,倡導研究性學習,
注重個性發(fā)展。要盡可能開放實驗室,實驗室的資源要全部公布在網絡上,實行網絡選課。對于選修實驗只規(guī)定最后完成的時間,讓學生有更多機會自主地選擇實驗時間和內容。
但是,開放式實驗也有其不足之處,比如,加大了教師的工作量,考核的標準難以掌控,等等[2]。這就需要教師隊伍敢于創(chuàng)新實踐,在探索過程中逐步積累經驗
2.
3.
4增設演示實驗,擴展學生視野
物理演示實驗以對實驗現象的觀察、思考、定性或半定量分析為主,不深究嚴格的物理理論,以便充分展示演示實驗的趣味性和在描述物理概念上的直觀性、易接受性,
加深和鞏固對已學物理概念的理解,對尚未學到的物理知識建立一個直觀的、定性的物理概念,以激發(fā)求知探索的欲望,提高實驗動手能力和科技創(chuàng)新能力。
演示實驗是物理實驗的重要組成部分。物理實驗室應設置演示實驗室并對學生開放參觀[4],
這樣能夠使學生對大學物理課程相關原理有更深刻的理解,同時它也是物理實驗課程的有力擴展和延伸,能夠有效激發(fā)學生學習物理實驗的積極性。
3結語
本科高校的物理實驗教學應該適應高校的應用型發(fā)展方向,針對不同專業(yè)、不同層次的學生群體,利用現有實驗儀器和設備,設計開發(fā)新的實驗題目和實驗教學模式,
帶動學生理論聯系實際,在實踐中發(fā)現問題、自主解決問題,從而使學生適應在新形勢下專業(yè)性越來越強的應用技術工作,取得更大的發(fā)展機會。
參考文獻:
[1]何仲,康小平,黃槐仁,李長偉,曾令偉,趙魯梅.
應用型本科院校物理實驗教學體系的建設與實踐[J].
科技資訊,2014,11(33):153.
[2]宗波,趙大田.
應用型本科院校大學物理實驗教學改革初探[J].
數理化研究,2015(2):249~250.
[3]詹衛(wèi)伸,丁建華.
物理實驗教程[M].
大連:大連理工大學出版社,2004(8).
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