大学物理实验创新（精选12篇）
大学物理实验创新 第1篇
实验教学是高等学校整个教学过程的重要组成部分, 直接影响学生的综合素质与能力的培养, 其基本任务是向学生传授实验技术理论, 培养学生的观察动手能力、分析问题能力以及创新能力, 使学生养成理论联系实际、勇于探索的科学精神。在实验教学中应该坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展。实验教学在培养学生发现问题、提出问题, 以及通过实验解决问题等方面有着不可或缺的作用, 特别是在培养学生创新能力和团队合作意识方面, 是其他任何教学环节所不能替代的。改变实验教学依附于理论教学的传统观念, 形成理论教学与实验教学并重的理念和氛围是目前高校教育学改革的重要内容, 实验教学与理论教学在大学学习中相互补充, 相互支持。
广东工业大学实验教学部已经成立数年, 现阶段的大学物理实验教学中, 实验教学紧扣教材, 结合相应的设备资源积极开展教学活动, 使得学生能够对各个单个实验进行有效的学习, 对于培养学生实验技能以及科学态度方面都有巨大的影响。经过这些学习, 学生拥有了基本的实验方面知识和技能, 拥有了进一步探索和创新的基础。培养学生的创新能力, 也是时代赋予学校的要求。创新实验并无成规可寻, 多院校多学科都进行了相关的探索。创新实验的设计实施应从大学物理实验教学的特点进行探讨。
(二) 大学物理实验教学的特点
1. 实践性强, 有利于学生动手能力的发展。
实践性突出是实验教学的重要标志之一, 不论哪种类型的实验, 都需要学习和掌握实验方法、实验技术, 进而掌握和巩固所学的有关理论和知识, 并通过亲自操作, 使自己的动手能力得到培养。在实验教学中, 学生看得见实验现象, 摸得着试验设备, 测得出实验数据, 通过亲自动手, 逐步完成整个实验内容。经过反复、系统的练习, 学生的各种能力就会变得娴熟起来, 达到实验教学目的。在实验过程中还会遇到一些新问题, 无法直接从书本解释, 从而促使学生积极思考, 分析, 将感性认识上升到理性认识, 再通过实验检验, 周而复始, 螺旋上升, 可能对某些书本知识的认识深化和发展有所帮助。
2. 学生是主体, 有利于调动学生学习的积极性与主动性。
实验教学是学生在教师指导下较其他教学环节更加独立自主的认识客观世界的学习过程, 教师按照预订的教学计划, 让学生自己动手、动脑完成试验项目, 以达到学习基本知识和培养能力与素质的目的, 任何人都不能也无法代替学生做实验。课堂教学主要靠教师讲授, 而实验教学完成实验的工作主要由学生自己掌握, 实验中的每个环节都由学生独立完成, 学生是实验教学活动的“主角”。实验教学的主动权交给了学生, 学生可以在教师指导下通过自己动手, 动脑获得知识和能力。因此, 实验教学有助于激发学生的学习兴趣, 易于调动学生学习的积极性和主动性。
(三) 创新实验的特点
与一般的物理实验教学相比, 创新性实验的教学具有更为广泛的自主性、探索性和综合性。自主性。传统的验证性实验, 学生只是被动地按照老师和讲义给定的方法和内容, 按部就班地操作, 常常过于被动, 达不到实验效果。而创新实验教学模式是以学生为中心, 是以学生自主创新为基础的新型实验教学模式, 实验的主体是学生, 实验内容的完成依赖学生的自主创新设计, 强调以学生为主体, 尊重学生的个性特征, 鼓励其张扬创新思维。实验自始至终都要求学生亲力亲为, 从而达到培养学生各种能力的目的。使创新实验教学模式实现了实验教学活动由“教”向“学”的转变, 教师地位由“教”向“导”的转变, 使实验教学活动真正建立在学生自主活动、主动探索的基础上。这种方式有利用于提高学生的积极性、主动性和创造性。探索性。传统的实验教学是由教师、实验技术人员手把手教学生开展实验, 客观上造成学生对老师的依赖心理, 从而束缚了学生的创造性思维和自我发展。与传统实验相比, 创新性实验为学生提供了更为广阔的活动空间和思维空间, 学生在探索实验的过程中自觉地动手与动脑结合起来, 最大限度地调动了学生学习的主动性和积极性, 并且将信息的单向传递变成了双向式、多向式的传递与交流。实验需要学生自己去查阅文献资料, 补充相关知识, 了解实验原理、目的、步骤和数据处理方法, 设计出实验操作流程, 然后独立完成全部实验, 基本摒弃教师的“讲”, 只保留教师的“导”和“范”, 既培养了学生的探索精神, 又使他们得到了相应的锻炼。综合性。要求学生的知识面不断括宽。物理学科包含了力、热、光、电等等方面的知识, 物理学与其他学科的交叉也越来越频繁。在进行实验教学过程中, 既有物理各个方面知识的交叉, 也有物理知识与其他学科知识的结合。实验应用到的各种现代化技术设备, 也往往结合了各个方面的知识。在科学技术迅猛发展的今天, 各种门类科学技术之间的相互渗透日趋广泛, 现代技术装备的综合性越来越强, 这就给学生提出了必须对于有关门类的科学技术具备一定知识的要求, 即具有较宽的知识面, 否则就无法运用这些实验手段达到实验教学的目的。
(四) 创新实验的实施
1. 实验内容创新。
实验的内容丰富多彩, 与生活生、产紧密相关, 会激发学生进行实验的积极主动性和主观能动性。传统的验证性实验主要是对理论的验证, 并紧紧围绕验证的实现进行的实验设计, 与现实生活生产联系较少。这是许多学生感觉到实验枯燥无味的原因之一。实际上丰富多彩物理世界构成了我们的世界, 以丰富多彩的实验内容来进行实验, 不仅是创新, 而且极大的调动学生学习的积极性。在广东工业大学实验教学部大学物理实验中有两个相关实验都会用到朱莉称, 学生在做实验的时候往往按照实验讲义完成实验却没有深入的理解朱莉称的工作过程, 大学物理实验中心王敏老师自制朱莉称, 并申请了国家专利, 如果能让学生部分的参与到这样的自制“实验”中来, 必能极大的调动学生的积极性和创新精神, 也会更好的理解实验仪器。
2. 教学方式创新。
传统的实验教学是在课前完成实验的预习, 在实验室完成实验操作, 然后完成实验数据处理, 得出实验结果, 不能适应于创新实验的教学过程。创新实验由于其所独有的探索性, 学生以及教师都需要在实验中进行不断的探索与创新, 从实验前的预习到实验后的数据处理, 教师不仅仅是“教”, 而更重要的是“导”, 对实验进行全面的指导。实验前的预习准备不足以解决试验中可能会遇到的各种新的问题, 实验中仍需要进行各种资料的查找与补充, 实验的结果不一定能够与预期相互一致。因此, 需要创新的教学方式。比如舍弃单人单组的方式, 采取分组分工实验, 通过团队协作和分组讨论, 客服实验难点以达到实验目的。实验时间更加灵活, 使得学生的自主性与积极性能够充分发挥。实验考核摒弃传统的实验报告形式, 采用论文的形式报告整个实验的过程和结果。
3. 创新平台建设。
创新实验需要创新平台的支持, 这个平台包括硬件设施平台和软环境。创新实验由于其探索性的特点, 实验过程以及结果都有一定的变化因素, 应对于此需要有一个平台的支撑。虚拟仪器技术是未来仪器发展的方向之一, 随着计算机技术的不断进步, 虚拟仪器的发展也日新月异。虚拟仪器以计算机为核心, 将计算机技术和测试系统有机融合, 用计算机软件代替传统仪器的某些功能, 由于计算机软件的灵活多样性和计算机硬件可扩展性, 很适合作为创新实验的平台, 采用平台还可以方便数据的收集以及处理。许多高校的物理实验已经引入了虚拟仪器设备, 如华中科技大学物理系创新实验室、上海交通大学国家工科物理教学基地的物理实验中心采用了基于Lab VIEW的虚拟仪器实验平台。硬件设施的建设需要学校给予一定的资金投入, 同时, 相对于硬件平台的软平台的建设也需要相应的支持, 如师资力量的投入, 学生创新基础的培训, 硬件的维持等。
实验教学与理论教学互为补充, 应加强在实验教学中的改革, 特别是创新实验的改革, 努力提高学生的创新能力。
参考文献
[1]温利红, 高金良.创新实验项目的开发及设备研制[J].机电产品开发与创新, 2007, 20 (6) :48-50.
物理创新实验报告 第2篇
创 新 物 理 实 验 指导老师：
姓名： 班级： 学号： 日期： 报告? ? 实验名称：led的参数测量及应用
实验目的：测量发光二极管的物理特性；以发光二极管为基本部件，搭建一小型应用装置。提升自己的知识和技能，通过有目的的学习，培养自学能力、应用知识的能力、动手能力。实验内容：
1.了解发光二极管的有关知识，发光二极管特性、结构、发光原理、参数等。2.测量发光二极管的伏安特性。
3.了解发光二极管的应用领域，从中选出一个应用主题。(我们组选定的是led点阵 显示屏的制作与研究)4.描述设计原理，绘制原理图、仿真图。
5.焊接电路，编写所需程序，最后进行调试，运行。? ? 实验详细步骤：
1.关于发光二极管(led)①led是由gaas（砷化镓）、gap（磷化镓）、gaasp（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是pn结。
②其具有如下特性：正向导通、反向截止、击穿特性、发光特性。③结构：led的主要由环氧树脂、晶片、金线、银胶、支架组成。最主要部分是半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。④发光原理：半导体晶片由两部分组成，一部分是p型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是n型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“p-n结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向p区，在p区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量 ⑤光学参数：光通量（1.5~1.8lm）、发光强度、亮度。电学参数：正向工作电流if（一般在20ma左右）、正向工作电压vf（2v~3.6v）、最大反向电压vrm（不超过20v）、允许功耗pm（pm=if * vf）。2.发光二极管的伏安特性测量
2.1 实验仪器：直流稳压电源、滑线变阻器、电流表、电压表、开关、发光二极管。2.2 电路图：
2.3 测量数据： 2.31 蓝色发光二极管2.32 紫色发光二极管3.led应用领域 ①泛光灯②led路灯 ③景观灯 ④交通信号灯
⑤点阵屏4．点阵显示屏——硬件电路设计 4.1 led滚动汉字显示屏硬件电路设计框图 4.2 设计原理：
本设计的核心是利用单片机读取显示字型码，通过驱动电路对16×16 led点 阵进行动态列扫描，以实现汉字的滚动显示。选用的单片机为at89c52，显示屏采用16×16 led点阵。通过阳极驱动电路向16×16点阵送字型码，本设计采用74hc164。通过阴极驱动电路对16×16点阵进行列扫描，本设计采用74hc595 4.3 电路原理图： 4.4 电路仿真图 4.5 编程代码： 4.5 调试运行最终结果： 5．产品评价及总结：
1.优点：点阵显示的信息高亮度低热量，并且可以通过软件随意更改。如果点阵坏 了的话，方便拆除换上新的。还有就是可以测量实时的温度显示在液晶屏 上，价格便宜。
2.不足：我们做的实验是小的示范，还不能适用于大型的信息传播。
3.总结：这个led点阵的实验，看起来简单，但是让我们刚刚上完大一的学生从什
么都不会做起，确实很难，遇到了许多困难。一个实验，它需要许多知识和技能的储备。完成它，我们从中获益了许多许多。比如说了解了led的性能，学习了用仿真软件绘制电路原理图，焊接板子，学习单片机，调试的时候更是磨练了我们的耐心啊。做完后，成品看起来不是很精美，因为包装还不够精致。但是总的来说，从中学习到了很多知识就已经知足了。篇二：物理创新实验报告
淮海工学院 创新实验报告
实验名称：荧光灯原理与组装 实验地点：综合实验楼北 n510 实验日期：2013年 5月27日 系别班级： 制药工程 122班 姓 名： 沈 梦 瑶 学 号：2012121525 指导老师： 康 明1 3 4 5 篇三：物理创新设计实验报告_大学物理朱
航海
物理创新设计实验报告
实验名称：利用霍尔效应法测量空间的磁场分布 指导教师
专业：轮机管理 班级：（2）班 实 验 者：黄玉麟 学号： 631218050203 实验日期： 2013年10月14日
学院利用霍尔效应法测量空间的磁场分布
【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法，并使用“对称测量法”消除副效应的影响，最终通过多组数据的处理，得出空间磁场分布。【关键词】霍尔效应；霍尔电流；对称测量法；磁场分布
一、引言
空间磁场实际存在，但是人眼看不到，因此用直接的方法测量是行不通的。本实验正是考虑了这点，通过测量霍尔电流和励磁电流的方式，通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系，间接的测出磁场强度。并结合多组数据的处理，最大程度减小误差，使实验更加科学、严谨，从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。
二、设计原理 2．1简介
置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。在工业生产要求自动自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更广泛的应用前景。掌握这一富有实用性的实验，对日后的工作将有益处。2.2霍尔效应
霍尔效应是磁电效应的一种，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这个电势差就被叫做霍尔电势差。
导体中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。
因此，对于一个已知霍尔系数的导体，通过一个已知方向、大小的电流，同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小，就可以得出该导体所处磁场的方向和大小。2.3实验原理
霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场eh。如图2-1所示的半导体式样，若在x方向通以电流ih，在z方向加磁场b，则在y方向即试样2-4电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。对图2-1所示的n型试样，霍尔电场为?y方向。显然，霍尔电场eh是阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力eeh与洛伦兹力相等，样品两侧电荷的积累就达到动态平衡，故：（2.3.1）eeh? 其中eh为霍尔电场，是载流子在电流方向上的平均漂移速度。图2-1 霍尔片示意图
霍尔效应是运动的载流子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转而产生的，利用霍尔效应原理。作出来的电子元件统称为霍尔元件，本实验所用的的霍尔元件是一个长方形的均匀半导体薄片，称为霍尔片。
如图所示，其宽为b，厚度为d。如果把元件置于垂直于元件平面的磁场b 中，当通入电流i（与b 方向垂直）时，载流子（n 型半导体为带负电荷的电子，p 型半导体为 ?带正电荷的空穴）在磁场中受洛伦兹力fm的作用而偏转，从而在侧面形成电势差ub（霍 尔电压）。设载流子平均速率为vd每个载流子的电荷量为e，当载流子所受洛伦兹力与霍尔元件表面电荷产生的电场力相等时。则vh达到稳定： vh(2.3.2)?evdbb 若自由电子的浓度为n，则霍尔片的工作电流i 可表示为 dqi??envds?envdbd(2.3.3)dt e 所以： vh?ehb? 即：
b?ihbib?shh(2.3.4)neddvhdd?k（2.3.5）ihshsh 其中vh为霍尔电压，b为外磁场，d为霍尔片厚度；sh?1为霍尔系数；只要证明ne 霍尔电压与磁场强度成正比，便可以通过测得电压的分布来分析磁场分布。设定电流ih和磁场b的正方向，分别测量由ih和b组成的四个不同方向的组合（即“+ih，+b”、“+ih，-b”、“-ih，+b”、“-ih，-b”），为了提高实验精度，实验时应注意副效应的影响，根据副效应的特点作电流和电压的换向处理，并对测得的四组数据（“+b-i”）（“-b-i”）v1、（“+b+i”）v3、（“-b+i”）v4的作代数平均值，可得： v2、vh?ve?v1?v2?v3?v4（2.3.6）4 由于ve符号与ih、b两者方向关系和vh是相同的，故无法消除，但是电流ih和电场b较小时，vh?ve，因此ve可略去不计，所以霍尔电压为： vh? 2.4实验仪器
kl—10霍尔效应实验组合仪 测试仪包括两路直流稳定电源。±1000 ma 供给电磁铁的励磁电流和±10.0ma 供给霍尔元件的工作电流。全套hl—10 型霍尔效应实验组合仪由：实验装置部分和测试部分组成。v1?v2?v3?v4（2.3.7）4 图2-2 霍尔效应实验组合仪1 图2-3 霍尔效应实验组合仪
2三、方案设计
1、将霍尔效应组合实验仪上的励磁电流调节螺钮和工作电流调节螺钮旋到底。
3、将k3置于空挡，合上k1、k2，将工作电流调至10ma，测定vh的值，（若为vh负值，改变k3使vh为正值），此时的霍尔电压为剩磁所对应的霍尔电压vh。
4、开机前，测试仪电源的“ih电流调节”和“im电流调节”旋钮均置零位（即逆时针旋到底）。
5、按图13-6连接测试仪与实验仪之间的各组导线，将三个换向开关掷向任一侧（例如都掷向上方），并把这一方向定为ih、vh和im的正向。注意：
1）样品各电极引线与对应的双刀开关之间的连线已由厂家连接好，请勿再动！2）严禁将测电仪电源的“im励磁电流”输出误接到实验仪的“霍尔电流”输入 或“霍尔电压”输出处，否则，一旦通电，霍尔样品即遭损坏!3）霍尔片性脆易碎，电极审细易断，严防撞击或用手去摸，否则即遭损坏!4）霍尔片放置在电磁铁空隙中间，在需要调节霍尔片位置时，必须谨慎，切勿 随意改变y轴方向的高度，以免霍尔片与磁极面摩擦而受损！
6、接通电源，预热数分钟。置“测量选择”于ih档（放键），电流表所示的值即随“ih电流调节”旋钮顺时针转动而增大，其变化范围为0～10ma。此时电压表所示读数为“不等势”电压vo值，它随ih增大而增大，ih换向，vo极性改号，说明ih输出和输入工作正常。
7、置“测量电流选择”于im档（按键），电流表所示的值即随“im电流调节”旋钮顺时针转动而增大，其变化范围为0～1a。此时电压表随im增大而增大，im换向，vh极性改号，说明im输出和输入工作正常。
8、最后将试验仪的各换向开关恢复到原来一侧；测定仪电源的“ih电流调节”和“im电流调节”旋钮均恢复到零位。
9、测单边x方向磁场分布
物理实验教学创新 第3篇
关键词：新课改；实验教学；技术创新
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）12-247-01
新课改是教育领域的一次深层次的改革，涉及教育思想，理念、教学内容、教学方法、教学手段等多方面的改革。实验教学始终是物理教学的重要环节，是物理教学的一个永恒的主题，是真正落实物理课程标准，提高科学素养、创新精神、实践动手能力的重要途径。我就物理实验教学与技术创新谈几点体会：
一、实验教学方法创新
1、改演示实验为学生实验，增加学生动手操作机会。物理概念和物理规律的学习，过去主要靠教师演示和讲解来完成，改为学生动手实验，提供了亲自动手的机会，既调动了获得知识的积极性、主动性，又能让学生在动手过程中，通过设计、操作、观察、分析、归纳，解决头脑中的“为什么”，总结出合乎事物发展的新规律，使每个学生独特的个性和创新能力在动手寻找知识真谛的过程中得到发展。因此，在教学设备能够满足需要的情况情况下，或经过努力能够创造条件的情况下，应尽可能地变演示实验为学生实验。如：通过分组实验“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”，理解牛顿运动定律；通过探究“决定向心力大小的因素”的实验，，体会其中的数量比例，教师通过实验引领学生自然得出向心力的表达式；“平抛运动”一节，由学生分组做平抛运动和自由落体运动后，容易得出和理解平抛运动的规律。
2、改测量、验证性实验改为设计性实验，培养学生的创新思维能力。创造性思维具有多向选择性，即善于从不同的角度想问题。将测量、验证性实验改为设计性实验，有利于培养创造性思维的“多向选择性”。教师应加于启发学生：一是将不同实验原理的器材分套，引导学生由分套的实验器材根据相应的原理，从而设计相应的实验方法；二是提供不同的实验方法的原理，引导学生从实验原理出发，选择相应的实验器材而设计相应的实验方法。如：高二学完“稳恒电流”一章后，将“伏安法测电阻”实验改为设计实验，提供五种不同测量电阻实验的分套器材，根据各套器材设计不同的实验，并比较哪种方法得出电阻值较准确，并分析其原因，有利于培培养学生的创新思维能力。
3、增加演J实验的创造成分，培养创造性思维的主动探索性。高一演示伽利略斜面实验总结出“牛顿第一定律”后，再演示两个实验，一是让静止、相同的两个小球同时从两组斜面A.A’的同一高度滚下，让学生观察比较两个小球到达对面斜面B.B’的高度，二是反过来让两个小球从B、B’释放，观察到达A、A’的高度，这样引起学生思维连动，有为探索“力和运动”提供了丰富的感性材料，而且易于激进学生对“力和运动”问题的主动探索性，对“牛顿第二定律”的段学有r良好的基础。
二、实验教学手段创新
1、提供与实验相关的生活与社会背景材料，激发学生的学习兴趣。在实际上课的过程当中，教师可以结合教学内容展示图片、播放影像资料。如：在“人造卫星宇宙速度”一节播放人造卫星的发射、运行的视频；在原子核一章中“核能的利用”可播放核电站的有关录像；在“圆周运动实例分析”中播放汽车过拱桥，旋转秋千，火车转弯的视频等等；这些现代媒体的运用，能对物理实验教学起到很好的辅助作用。
2、用投影方法，强化观察主体。如各种电表的表盘刻度学生，很难观察清楚，可利用投影等方式，使观察主体在银幕上形成放大的像，使学生能方便地观察到各仪器的实验细节，增强了实验效果。
3、用制作课件、动画的方法，再现或模拟实验现象。将一些在课堂卜实验现象不明显、学生很难观察或受气候的原因不使做的实，制成课件、动画，使学生能很好地理解物理教学中的重点和难点。
在进行“质谱仪. 回旋加速器”的原理用课件来讲解，学生易理解。
三、实验设备的创新
1、建立开放实验室。要培养学生的科学素养，为了培养学生科研创新精神，就要充分开发和利用实验室丰富的课程资源，改实验室封闭管理状态，建立开放的实验室。让开放的实验室成为学生实验探究的阵地，在实验教师的指导下，学生可以利用实验室的资源，做一些实验探究，课本上的小实验和课后的做一做，增加学生的动手和动脑机会。在开放中，将会激发一些同学对物理学科浓厚的学习兴趣，由兴趣而产生探究的欲望，培养了学生的动手能力和团队合作精神，启迪学生的学习兴趣，营造一种轻松、和谐的教育氛围，便能为学生的动手能力、想象力、创造力、思维能力的全面提高创造有利的条件，把素质教育落在实处。
2、自制教具。自制教具能够引发学生用“科学”的观点去看新认识环境中的事物和现象，同时启发学生的发散性思维。这就要求所有的设计都来源于教学的需要，而所用的器材都是取自身边的物体。利用身边熟悉的物体演示物理教学抽象的内容，使学生容易理解，还有利于学生的创造性思维的活跃。
3、实验教学要与网络资源、家庭，社区相结合。将实验延伸到社会、社区和家庭，把课内探索与课外延伸相结合。
参考文献：
[1] 廖伯琴，张大昌.普通高中物理课程标准解读. [M]湖北教育出版社.
大学物理实验课程创新教育浅析 第4篇
一、分层教学
培养学生在实验课程中的创新能力, 就要改变传统大学物理实验“一刀切”的教学模式, 采用分层教学[1], 即把学生划分层次。在划分学生层次时, 主要考虑的因素有: (1) 学生的物理知识基础。不同专业的学生, 其物理知识不尽相同。对于物理专业的学生, 也存在着物理知识基础不同和实验能力参差不齐的现象。因此, 教师在设计大学物理实验教学内容时, 应有针对性、侧重性。 (2) 学生的兴趣和实践能力。根据学生的兴趣和动手实践能力的差异, 教师应灵活地调整教学内容和教学方法, 做到因人而异、因材施教。
二、启发式教学
1. 培养学生多角度观察和分析问题的能力, 激发创新性思维。
教师在大学物理实验课程教学中, 要更新教学思路, 在教学方法上有所创新。对于同一实验, 要让学生学会通过不同的角度和运用不同的原理去分析设计, 并采集实验数据, 对得出的实验结果进行分析总结, 从而激发学生的创新性思维。
2. 鼓励学生敢于探索、勇于创新的勇气。
教师应尽量鼓励学生用自己设计的实验方案去操作实验过程, 但由于学生的基础知识和实践能力的限制, 实验结果未必尽如人意。这时, 教师要指导和鼓励学生调整实验方法、进行“再实验”和“再分析”, 在不断的实验和分析中, 掌握发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3. 抛弃传统的教师主导型教学方式。
创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等的有机结合, 这对授课教师提出了更高的要求[2]。激发学生的学习兴趣、培养学生的创造性思维和动手能力, 就应抛弃传统的教师主导型教学方式。教师所扮演的角色应该是课堂的组织者和引导者, 在讲解实验原理和操作步骤的基础上, 根据实验的不同内容和要求, 教师可以让学生各自独立完成实验过程, 也可以把学生分组, 分配角色和任务, 或是把独立实验和团队合作相结合。无论是以上哪种形式, 都应注意给学生留出足够的时间, 让学生学会发现问题、解决问题、总结规律、设计新实验。
三、课内外结合教学
大学物理实验课程与中学物理实验课的不同之处在于大学物理实验课程应更多地鼓励学生进行课外实践活动。在教师指导下, 让学生参与和开展一些与物理实验相关的科研活动, 帮助他们制定规划、论证、开题和实施科研计划。由于实验设备和实验场所的限制, 传统的实验教学都是在课堂上进行, 不可避免地限制了学生掌握知识的广度和深度。因此, 根据大学物理实验课程实践性强的特点, 应大力加强学生课外实践教学, 开展一系列丰富的专业竞赛、学术研讨及校园文化活动, 提升学生的创新能力。
四、产学研结合、培养学生的实践创新能力
实施产学研结合的教育模式, 形成科学的常态化育人机制, 培育具备较强的分析问题和解决问题的能力和具有国际视野、创新意识和奉献精神的高素质应用型人才[3]。通过合作办学、与企业建立联合实训基地、开展联合人才培养, 为学生提供更多的锻炼机会, 提升学生的实践创新能力, 培养高素质、创新型、适应社会经济发展趋势的人才。
五、结语
大力推行创新教育、培养创新人才是大学物理实验课程改革的一个至关重要的内容。大学物理实验课程为学生提供了创新机遇, 也对教师的教学方法和手段提出了挑战。教师在教学中应该做到理论联系实际, 具体问题具体分析, 避免机械化和形式化, 切实地把创新教育贯彻于大学物理实验课程教学的整个过程。
参考文献
[1]杜颜伶.综合性大学物理实验改革的探索与实践[J].高校实验室工作研究, 2012 (12) :24-25.
[2]李素文, 鞠曙光, 岳明.深化大学物理实验中的创新教育[J].大学物理实验, 2013 (4) :108-109.
物理实验教学创新 第5篇
1.物理实验课程按照层次的高低可以分为不同类型: 科学小实践、设计性实验、综合性实验、基本实验。其中基本实验是最低层次,主要是接受知识的过程,属于一级基础物理实验体系。综合性实验和设计性实验属于二、三级的物理实验等级,从接受知识发展到运用知识创设实验。最高级的是科学小实践,指在实际中运用所学知识解决生活和学习中的问题。新型物理实验课程体系更加注重培养学生的综合能力,而非只是简单的重复和验证。不同级别的物理实验代表着实验技能发展水平是由低到高不断进步的。每一级的物理实验都需要一定的时间来学习和掌握,最终走向科学的高峰。
(1)基本实验是普及实验,能够满足理、工、文、商等各专业学生学习物理基础知识的需求。它主要包括物理基础知识和技能的训练,基本测量方法以及对生活常见的物理现象的认识,如力、热、电、光等。一级物理实验是进行更高级物理实验的基础和前提,絮叨得到彻底的贯彻和全面的掌握。
(2)
二、三级物理实验的难度和复杂程度都大于基本物理实验,但它们也更具趣味性,更能激发学生的学习兴趣。同时,综合性实验和设计性实验强调培养学生自主学习的能力。传统物理实验是由教师提前摆好实验设备,准备好实验所需的材料,学生只是单纯的做实验,往往对实验原理却不求甚解,背离了物理实验的初衷。新型的物理实验体系强调教师要以学生为主体,引导学生根据所学知识,自己设计和操作实验。在摸索和失败中吸取经验教训,加深对物理原理的理解和掌握。
二、三级物理实验课程适于理工科学生对物理学的进一步学习。
(3)四级物理实验以科学小实践为主,重点培养学生科学研究和开发运用物理知识的能力。学生需要自己开发课程来进行深入研究,难度比较大。因此,四级物理实验课程一般作为物理类专业学生的必修课,而对非物理类专业的理科学生来说则可作为选修课。
2.改革实验教学内容
创新教学环境物理实验教学内容要体现时代性和先进性。随着物理学的不断更新发展,在各级物理实验课程中,都应该采用新的现代科技,与社会接轨,做到学以致用。
例如,在对全校工、商、文科学生一、二年级所开设的物理实验中,已涉及光谱技术、真空技术、磁共振技术、核物理技术、X光衍射的技术、光纤技术、传感器技术、光学信息处理技术等。这些实验的开设,可以让学生实际、直观了解物理新科技的原理,拓展学生知识面,提升物理思维高度。目前,中国科技大学开设多元化的实验类型,以满足不同层次学生的需求,包括公共必修实验、选修实验、仿真实验、远程网络实验、开放实验等。首先,学校开设“大学物理实验远程教学”,利用现代高科技的信息技术,让学生能够不受场地和时间的限制,通过互联网来对实验教学内容进行预习和复习。学生可以更合理的安排自己的时间,甚至随时随地地展开物理实验学习。
教师在这里只是对学生进行一些辅助和启发,让学生有足够的空间去探索和总结,并找出自己的创新点,加以论证。最后,学校为学生开设各类仿真实验室,充分运用虚拟实验技术,把计算机应用软件和实际试验结合起来。这样不仅能够让学生有更多的机会进行试验操作,而且能够提高那些复杂程度和困难程度高的物理实验的成功率。实验室设备的使用、管理和维护的工作中,改变了通常学生与实验室设备单纯的使用与被使用关系,使我们在自主进行实验的同时,也是参与到实验设备的管理和维护中,这不仅实现了实验设备维护的常态化管理、减轻了实验室工作人员劳动强度,也提高了学生自觉维护实验室设备的责任感和自觉性,培养了学生良好的工作习惯和职业素养。
创新的实践教学管理模式,实现了实验准备、网上实验预约、现场实际操作、设备自动管理、过程全程监控。我们以自主式、合作式、研究式等方式完成各种实践训练,有效锻炼了我们的自主实践能力,增强了团队合作意识及工作责任心。
2.1充分利用教学资源,提高实验教学质量由于开放实验室允许同学们根据各自所需自主地选择时间和方式进行科学实验,这样显然可以最大限度地发挥实验室资源效益,实现资源共享,提高仪器设备的使用效率。开放实验室的内容形式多样,我们既可以做实验,也可以讨论问题;既可以对上次实验进行再做或者选做一些新实验,也可以根据自己的兴趣做一些课外实验,这样学生自主实验,不仅可以消除传统学习中因实验时间不足而引发的问题,补充了课堂实验教学的不足,也有利于培养我们的专业兴趣,提升学生的专业知识能力,使同学们对知识的掌握更为深入更为系统。通过开放实验室让部分实验放入学生自由时间中完成,不仅可以弥补理论课和实验课时的限制,也可以更合理地分配教学资源。同时,还可以理论联系实际,消除理论授课过程中的枯燥乏味感,从而更好的提高实验教学质量。
2.2依托科技竞赛和大学生实践创新训练计划全方位培养学生的科技创新能力
2.3创新型实验计划、卓越工程师人才培养体系建筑电气与智能化创新型实验计划以学生为主体,以创新项目实施为主线,在导师的指导下以学生特长、兴趣为出发点,注重过程训练和自主设计,激发我们的科学研究兴趣,着重培养我们自主学习、团队协作以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。建筑电气与智能化卓越工程师人才培养体系以提高我们的工程实践能力和创新能力为目标,从创新型高级工程应用人才培养体系整体出发,在对各教学环节整体优化与提高的基础上,以建筑智能化工程设计、工程开发、工程实施及工程管理四大主线,分层式、模块化、构建实验教学人才培养新体系。
2.4大学生实践创新计划对培养大学生创新团队增益良多大学生实践创新计划的实施,有利于培养大学生自主学习、团队协作以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。创新型实践计划,可以锻炼团队成员的默契度,以及团队的组织能力、协调能力和沟通能力。同时,对提高大学生智能建筑工程实践技能大赛水平,培养工科学生科技创新能力和工程适应能力具有重要作用。
2.5大学生科技竞赛着眼于工程化项目训练成效创新型实验教学科技创新平台的搭建,可以使我们在课余时间进行拓展练习。根据大学生科技竞赛的要求,我们可以模拟出基于特定工程场景的个性化训练项目,从材料准备、节奏控制、战术策略、时间把握、心态调整五个方面进行训练,模拟比赛和工程实践中可能出现的场景,对培养我们的应变能力,提高我们的科技创新能力以及在大学生科技竞赛中的成绩有着重要意义。
3.结语
创新初中物理实验教学 第6篇
关键词：初中物理 实验教学 创新方法
21世纪是一个创新的世纪，国家需要的是创新型的人才。培养学生的创新能力就显得尤为重要。在物理实验教学中，教师应将教学的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，使学生由被动变主动，从而培养学生的探究能力和创新能力。在此，就初中物理实验教学的创新提出几点看法，意在抛砖引玉，成教于方家。
一、鼓励学生自主探究，培养学生的创新能力
教材上的探究实验是对一些重要定律和原理让学生进行探究并得出结论。但在实际教学中，有的老师却不敢放手让学生去主动探究，而是替学生设计好实验步骤甚至做成演示实验，学生成了旁观者，没有直接参与，不利于其创新能力的培养。因此要鼓励学生自己动脑、动手、动口，在探究过程中充分发挥学生在探究过程中的主体和中心地位，让学生亲身经历实验过程，对未知结论的探索、激发学生的思维状态，认识到这些物理实验反映的物理本质，从而认识并形成正确的物理规律，培养学生的创新意识。例如，在探究“浮力的大小等于什么”的实验中，我首先让学生思考：放入水中的乒乓球，从它刚露出水面到最后漂浮在水面上不动的过程中，它受到的重力怎样变化？浮力怎样变化？浸没在水中的体积怎样变化？从而让学生对“浮力的大小与什么有关”作出猜想和假设，并进一步设计实验进行探究、分析论证并尝试改进实验方案。在实验探究活动中让学生通过观察、操作、体验等方式，经历科学探究过程，不仅得出了影响浮力大小的因素，更重要的是让学生们逐步树立科学方法的学习和科学世界观。
二、自制仪器模型增强演示效果，激发学生物理学习兴趣
在中学物理教学中，演示实验是使学生对教学内容获得直观感性认识的重要手段，是建立概念和规律，理解和掌握物理知识不可缺少的环节，一个成功的演示实验，不仅有利于激发学生学习物理的兴趣，也有利于加深对书本知识的理解。因此，演示实验有其它教学手段不能替代的作用，为增加演示效果，增大实验的可见度，我在实际教学中进行了一些尝试，且取得了较好的效果。例如用铅笔和小刀做压强实验，用可乐瓶做液体压强与深度关系的实验，用汽水瓶做大气压实验用乒乓球做物体的浮沉实验，用水和玻璃做光的色散实验等，还有在演示串、并联电路时，我自制了一块大型演示板，将电池盒、开关、电线、电压表、电流表、灯座及灯泡，等科学地排布在其上，把它放在讲台上，醒目大方，全班同学都能看清楚，线路连接也一目了然，老师演示起来也得心应手。这些器材学生更熟悉，更有利于使学生明白物理就在身边，物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力
三、重视小实验、小制作教学
重视初中教材中小实验的教学，既有利于巩固知识，提高能力，还容易引起学生的兴趣，这对全面提高物理教学质量具有重要的意义。通过小实验和小制作的完成，可激发学生学习物理知识的兴趣，调动学习的积极性。物理学科的特点决定了学生学习物理的难度，导致了一些学生对学习物理产生畏学、厌学情绪，若能在改进课堂教学的前提下，把握住对小实验教学的机会，通过学习体会亲自制作和实践的乐趣，就可激发兴趣，认识到物理知识在实践中的应用，从而激起他们学好物理的信心。通过小实验的教学，进一步培养和加强学生的实验技能。根据学校的实际情况，我们组织学生利用课外活动时间开展小制作活动，如自制电动机、测力计、潜望镜、简易望远镜、三棱镜、、电铃、楼道电灯开关电路等。既能锻炼学生的动手制作能力，又能为学生将来工作后自制简易用具打下良好的基础。物理学是实验科学，提倡学生自编实验和自制实验器材，可培养动脑思考的习惯和动手创新的能力，又如“纸盒烧开水”、“小风轮”等小实验的实施和操作过程，就是对知识的再学习过程，并由此达到升华知识，提高能力的目的。通过对小实验的教学，达到对物理知识的巩固、复习和提高的作用。因此，小制作、小实验的实施过程就是对知识的再学习过程，并由此达到升华知识，提高能力的目的。
四、拓展实验教学的思路，扩大实验探究的范围
物理就是以实验为基础的学科，也就是物理的定义、定理、规律都建立在大量的实验和实践活动中，那么我们所说的实验也就不仅仅局限于课本上的演示实验、探究实验及“想想做做”小实验，而是将实验探究贯穿于物理学习的全过程。我们的实验教学可以在課上，也可以在课下；可以使用实验室所配备的器材，也可以自备自制教具，甚至可以使用我们日常生活中的现有物品，经常用学生身边的物品做实验，如用铅笔和小刀做压强实验，用可乐瓶做液体压强与深度关系的实验，用汽水瓶做大气压实验用乒乓球做物体的浮沉实验，用水和玻璃做光的色散实验等，这些器材学生更熟悉，更有利于使学生明白物理就在身边，物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力：大家一起来想一想，还可以用什么来说明我们要知道的物理知识。或者，这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题，等等。学生在实验探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。
五、小结
浅议大学物理实验课程的创新教育 第7篇
关键词：大学物理,实验教学,教学改革,创新
0 引言
纵观国内外物理实验教学, 都是通过物理实验训练, 不仅能提高大学生的动手能力, 更主要的是提高大学生的观察, 发现, 分析和解决问题的能力。大学物理是理工科生的一门必修课, 实验室应该是大学生学习大学物理最有效的和收获最丰厚的场所。通过在大学物理实验教学中, 我们体会到实验课不仅能使大学生巩固和加深对理论知识的理解, 使他们掌握实验操作的技能, 而且能培养大学生的观察, 分析以及独立解决问题的能力, 同时在培养大学生严肃认真的科学态度方面起着重要的作用。在分析实验课特点的基础上, 我们对大学物理实验课教学进行了一些有益的探索, 制定出符合实际情况, 加速创新型人才培养的实验教学管理体系模式。
1 研究教学对象, 完善教学大纲
理工科学生的培养是为社会提供合格的理工科人才。所以, 基础学科的教学应该考虑理工科学生的需要。教学大纲是编写教材和组织教学的基本根据, 应该体现改革精神, 服从课程结构和教学安排的整体要求。大学物理教学大纲的制定既要反映本学科的特点, 又要培养大学生敏锐的观察力, 科学的判断力, 高度的综合能力和科学的创新能力。
1.1 开设综合型实验, 坚持基本技能训练
把基本技能训练安排成综合型实验, 既能突出学生对实验的主动性和对实验技能的综合应用能力, 培养大学生利用所学知识解决实际问题的能力, 又能提高他们的学习兴趣。大学物理理论知识的连贯性也有条件开展综合型实验, 使得实验内容紧凑, 丰富, 知识点连续性强, 为开展更多的实验内容提供基础。例如, 声速测量, 热敏电阻温度特性研究等实验, 除了可以训练学生各种技能外, 还可以利用学生重视实验结果的心理, 使学生充分参与实验, 满足大学生了解实验的全过程和方法的愿望, 实现教学科研相结合。
1.2 开设设计型实验, 与理工科结合
淘汰验证性实验, 添加与理工科紧密结合的实验, 展现理工科物理实验的特色, 有利于培养学生的独立解决问题能力和创新精神。如开设“传感器特性研究及应用设计”实验, 转变了过去的专门化, 单一化实验在认知上的脱节, 增加了学生对基础知识的理解, 提高了学生的综合实验技能和科研创新能力。
2 优化教学手段和方法, 提高教学效果
2.1 教学理念需改变
我们至今大部分教学仍然是填鸭式, 验证性实验教学。有些实验几十年没有任何变化, 更糟的是, 有些实验仪器更加集成化, 整套设备就一个箱子, 学生无需理解实验原理只要打开电源开关等少数几个步骤即可测得合理的数据。在日益庞大的学生数量面前, 实验室的人次数翻了几倍, 但是实验老师人数并没有大幅增加, 老师的工作量和压力就可想而知了。如何解决这个矛盾呢?个人认为, 在目前高等教育大众化的形式下, 学生层次扩大, 人人都应有被教育的权利, 这样迫切要求我们的实验课内容应该拉开档次, 增加更多的实验项目让学生完成必修的课程, 还应该更广阔地发挥学生的兴趣特长, 开设演示实验, 这样同时能解决实验老师缺乏的问题。
2.2 集体备课, 确保实验课的质量
在上实验课之前, 我们要进行由实验课老师和实验管理人员参加的课前讨论, 发挥集体优势, 深入理解实验内容和准备工作的要求, 明确实验的重难点, 确保学生的基本操作规范化, 标准化。
2.3 把好实验预习关, 保证实验课的顺利进行
为了充分调动学生的主观能动性, 实验前, 要求学生充分预习, 写出预习报告, 熟悉实验目的, 原理, 操作步骤等。如果准备不充分, 对所涉及实验内容理解不透彻, 实际操作时就会无所适从。这样做就能有效地把握实验的每一个环节, 保证实验的顺利进行, 提高实验效果。
2.4 充分利用多媒体教学, 提高实验教学效率
多媒体教学表现形式直观生动, 容易激发学生的学习兴趣和热情。多媒体课件的使用, 可以在有限的课时内扩大教学量, 对于实验室没有条件开设的实验, 也可以通过多媒体的模拟实验使学生有所了解, 使学生了解新方法, 新技术在物理领域中的应用。还可以利用网络资源介绍与实验室有关的知识和背景, 还可以利用网络资源介绍与实验室有关的知识和背景, 有助于知识的拓展。既节约了时间, 又扩大了学生的知识面, 开阔了视野。
3 实验器材的完善是实验教学的根本
随着高校招生的扩大规模, 学生的人数剧增, 与之呼应的实验器材的扩充, 实验课老师的不足和其流动性频繁等诸多问题, 对实验室的管理与维护带来了很大的压力, 如何保证实验室能够满足正常的大学物理实验教学已经是个刻不容缓的问题了。最基本的原则是保证器材的完好, 除了相应配套的实验守则和规章制度约束外, 还需要管理实验室的老师与上实验课的老师及学生相互配合好。这就要求上实验课的老师应有强烈的责任心, 要求他们非常了解实验仪器的性能, 能够及时处理实验中仪器的故障, 并详细地写出要上的每个实验的实验报告, 填写好实验室工作记录, 这样可以对仪器的管理责任分明, 避免相互的推诿现象, 保证良性循环。如果的确无法自行修理好损坏的仪器, 可以联系生产厂家, 平时应该做好仪器的防尘, 防潮, 防腐, 防热, 防漏电, 防震等保护措施。
4 勤工助学的优势
勤工助学的学生的好处是多方面的, 首先对于学生本身而言可以获得一定的经济收入, 其次, 可以通过实验室管理和维护自身得到了锻炼, 部分减轻实验老师繁杂重复性的工作。实验课中老师与学生的互动性比理论课更为突出, 那么要求一位老师同二十几位学生在规定时间内到达很好的互动效果, 难度很大。如果此时有对实验项目熟悉的勤工助学的学生在教学过程中对上实验课的学生进行辅导, 他们能更加有亲和力, 能更好地与学生交流, 起到了很好的桥梁作用, 从而达到较好的实验教学效果。
5 结束语
新的理念, 激发新的思维, 新的挑战, 呼唤新的方法。通过大学物理实验课的教学改革, 教学效果明显提高, 对学生实验操作的对比分析, 清楚地显示出教学内容及其相适应的教学方法的改革所取得的成效, 表现在学生对新的实验内容的兴趣和实验的主动性增强, 充分发挥学生在实验过程中的主动性。
参考文献
[1]任文辉.开设物理设计性实验提高学生创新能力[J].2005, 18 (2) :81-82.
[2]刘郁.物理课堂的创新教育[J].2005, 18 (2) :89-91.
创新物理实验教学提高实验教学功效 第8篇
关键词：实验探究,创新能力,实验教学,创新意识
物理是一门以实验为基础的学科, 物理实验教学过程中, 应注重培养学生实验的操作能力、设计实验的能力和归纳总结的能力。那么如何创新物理实验教学, 提高实验教学的功效呢?下面从三方面谈谈个人想法。
一、教师要转变教育观念, 重视和研究实验教学
教师是教学活动的组织者, 教师的观念、能力、素养直接影响教学活动的实施, 直接关系到教学活动的实效。“课程标准”在物理实验教学中尤其重视科学探究, 让学生经历科学探究过程, 学习科学探究方法, 培养学生的科学探究精神、实践能力、创新意识。现行教材中的“探究”、“想想做做”、“动手动脑学物理”等, 具体实验步骤、方法文字表达较少, 甚至只有一幅漫画或插图, 看似实验内容少了, 要求低了, 而实质是为我们的创新留足了空间, 这有利于拓展课程资源, 创造性地开展物理实验教学。因此教师不能为完成教学任务而做实验, 也不要仅仅局限于物理教科书中的实验, 更不应在黑板上讲实验、学生看实验、背实验, 而要积极创造实验条件, 让学生多动手、多体验, 主动发现问题、提出问题、研究并解决问题。
二、增加实验探究成分, 在探究过程中让学生理解知识
在素质教育与“课程标准”实施的今天, 探究实验越来越被人们重视, 这种探究实验的一般程序是:“发现问题提出假设设计并进行实验记录实验现象、数据分析归纳、获得结论评估与交流”。与验证实验相比, 它的优点是能激发学生的学习兴趣, 能锻炼学生的各方面能力, 培养学生的性格品质, 更能提高学生的科学素养和创新精神。
三、依托生活经验, 巧用身边之物进行物理实验教学
物理是一门与生活实际紧密联系的科学。它渗透在日常生活的各个方面, 如走路、骑车、照镜子这些看起来随意的日常生活, 其实都包含着许多物理知识, 这为学生学习物理提供了大量的生活经验背景。在物理实验教学中, 如果能巧妙地运用学生身边的一些学习、生活用品甚至自己的身体等进行实验, 它比“正规实验”更富有亲切感, 更贴近学生的生活实际, 从而激发学生的学习兴趣, 唤起学生的学习动机, 深刻理解所学的知识。
大学物理实验创新 第9篇
但审视目前大学物理实验教学的现状不难发现, 在实际教学中还存在着诸多弊端, 大学物理实验课远未发挥其学科优势与作用, 制约了学生创新能力的培养与发展。要培养高素质的具有创新能力的应用型人才, 不仅让学生理解物理概念, 更要让学生知道应该怎样将学过的物理知识应用于实际之中, 让知识更加贴近于实际, 以提高学生对物理知识的兴趣和对实际应用的重视。
我校的物理教师根据多年的教学经验, 结合我校学生的实际情况, 坚持以学生为主体, 因材施教, 摸索出一套适合我校学生特点的大学物理实验教学的新思路。经过几年实践, 在物理实验教学上取得了显著的效果。
1 大学物理实验课程设置的改革
我们将传统的力、热、电磁、光、近代物理等实验课程各自独立的框架, 转变为各门实验之间交叉整合, 加以优化。在传统物理实验课程体系的基础上将物理实验分为:
基础性实验:主要学习基本物理量的测量, 基本实验仪器的使用。通过这些基础性实验的训练, 既锻炼了学生动手操作能力, 又使学生掌握了物理实验基本测量方法、手段及误差分析与数据处理等内容。
应用性实验:为使学生认识到物理现象无处不在, 物理知识无处不用, 并且就发生在自己的身边。我们精心选择了一系列实验, 例如静电植绒、光栅特性的研究与应用等。通过这些与生产、生活紧密相关的应用性实验, 极大地激发了学生的学习兴趣, 调动了学生学习的积极性、主动性, 使从前的“要我学”转变为现在的“我要学”。
设计性实验;主要由教师选择设计性强、测量方法多、思考余地大的实验, 让学生独立或半独立地思考、设计、尝试、解决。我们着重在力学、电学和光学开设了设计性实验, 在设计性实验中我们尽量要求学生大胆假设、多方求异、突破传统思维束缚, 创造性地提出解决问题的方法和途径, 以期培养学生创造性思维。
这样, 我们的物理实验课程形成从低到高、从基础到前沿、从接受知识型到综合能力型的逐级提高的多级基础物理实验课程新体系。
2 教学模式的改革
教师采用提问加演示的方法开展物理实验教学, 注重实验操作过程及过程中出现的问题, 改变以实验结果论成败的模式。引导学生更好地理解实验原理及其在实际中的应用。以此督促学生课前做好充分预习, 从而避免学生对教师、对讲义的过分依赖。
在实验的操作过程中, 教师根据实验内容设置1或2个检查点, 按步骤打分。例如, 在“分光计的调整和三棱镜顶角的测定实验”, 我们设立了“在目镜中能观察到反射镜一个反射面上的十字叉丝反射像”和“对平面镜两个反射面上视场中十字叉丝反射像位置重合”两个检查点。目的让学生通过亲自动手操作, 边操作边思考边理解, 才能将其所学知识内化为自己的东西。
3 教学手段的改革
3.1 借助计算机处理复杂的或重复性计算。
为把学生从烦琐的演算中解放出来, 将时间和精力集中在物理问题的学习与研究上, 我们借助计算机编程来处理复杂的或重复性计算。例如, 在“刚体转动惯量的测量”实验中, 学生只需将自己的实验数据输入事先编好的程序中, 然后按照程序指令操作计算, 即可得到最终计算结果这样可以使学生当堂就可以获得实验结果, 了解自己的实验情况。便于学生及时发现问题并就实验中出现的问题与加以分析。使学生对于知识的理解与掌握既能“知其然”, 又能“知其所以然”。这样, 学生觉得通过物理实验课, 既可以学到知识、锻炼动手能力, 还能培养对问题主动探索和研究精神。
3.2 借助于数学软件, 使物理图像可视化。
借助于具有强大的数学计算、数学图形绘制功能的数学软件 (如Mathematica或Matlab) 自己编程绘图, 将抽象的物理概念变成直观可视的物理图像。使学生更加客观地了解真实的物理世界。例如, 描绘电偶极子电场的电势分布。图1是单纯地由我们实验仪器做出的平面图来模拟静电场的分布。图2是借助于Matlab软件绘制的三维空间分布图。
4 建立并开放学生实践创新园地, 为学生的创造性思维得以物化提供场所
我们单独拿出一间实验室作为演示实验的展示基地, 同时也是学生的实践创新园地。我们为学生提供必要的仪器设备及相应物理实验工具。学生可以在创新园地里对自己感兴趣的实验进行研究实践。通过学生的自主设计, 自主开发的训练, 极大地锻炼了学生动手能力、独立思考能力及自学能力。
5 教学效果
为提高学生学习大学物理实验的积极性、提高运用物理知识解决实际问题的能力及培养学生的创新思维与创新能力, 我校物理实验室自2009年起每年举办校级物理实验竞赛, 并从中选拔优秀学生参加北京市大学生物理实验竞赛, 每年都有十几人次获奖。几年来我们通过以赛促学、以赛促教使得大学物理实验教学取得了显著效果。
6 结语
在当前, 我们深刻地体会到随着高等教育的不断发展、科技的飞速发展, 对人的创新能力的要求也越来越高, 物理实验教学的重要性也就愈加显现。做为实验教学的实施者, 在教学上必须敢于改革, 锐意进取才能促成大学物理实验教学目标的实现, 达成培养学生创新精神与创新能力之目的。
参考文献
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大学物理实验教学的改革与创新构想 第10篇
关键词：大学物理实验,实验教学改革,实验模式创新
基础物理学历经三四个世纪的发展已经逐渐成为一门相当完备的学科。基础物理学中的知识也已经运用到人们生活中的方方面面。相比于基础物理学,大学物理课程则做了相当多的简化。对于工科这些非物理学专业的学生来说,大学物理作为公共基础课程,课程的简化是合理的,为学生学习其本专业的课程节省了更多的时间。物理学有理论物理学和实验物理学。同样,大学物理的教学过程中也分为理论讲授和实验教学两部分。实验是一门非常重要而且是必须需要掌握的科学,然而在大学物理的教学过程中,实验教学部分通常是被老师和学生忽略的一部分。大学物理实验是非常基础的一门实验课程,它是连接理论教学过程中学生对理论知识的感性认知到实际可操控的实验科学知识的桥梁[1,2]。更深层次的科学研究也分理论研究和实验探索,而大学物理实验是将来更深层次实验研究的基础。笔者结合近一年来对大学物理课程的讲授与大学物理实验课程的教学过程中所遇到的问题,以及课下与学生的交流、探讨、思考,提出几点关于大学物理实验改革与创新的构想。
1 大学物理课程与实验教学的现状
1.1 理论与实验的脱节
目前,大学物理的理论讲授和实验教学是分开,而且理论授课的老师和实验教学的老师是不同的老师。理论授课老师在课堂上把相关知识讲授完,学生再去实验室由实验老师指导实验的完成,而且期间相隔了很久。这会出现两方面的问题:其一,理论讲授与实验教学的脱节,学生在做实验时,实验老师不能很好掌握学生对理论知识的掌握程度,导致实验老师在讲授实验知识时没有针对性和侧重点。其二,学生课堂学习与实验操作时间的脱节,实验课的安排通常要比理论课程的讲授晚上几周,这就导致学生不能及时把学到的知识加以运用,实验教学的学习效率将大大折扣。
1.2 实验课程的机械重复
目前在大学物理实验的教学和实践过程中,很大程度上是不断地机械地重复和验证已有的定理和定律,加上实验老师在讲述实验原理的千篇一律,学生在学习过程中会觉得枯燥无味。实验仪器的老化和数量不足,也会使学生对实验不感兴趣。在实验数据的处理上,有统一印制好的实验报告,千篇一律的固定格式。学生把相关实验内容抄进去,记录数据、计算数据、误差分析。而老师也是机械地批改,对于实验目前存在的不足、有哪些需要改进的地方等却很少也学生交流。这将严重影响学生对实验的兴趣。
1.3 教师对实验的不重视
笔者了解到,老师对大学物理实验教学不够重视。老师在实验室讲授完实验原理后,学生开始自己动手做实验。基本上是老师讲老师的,学生做学生的,之间没有互动。至于为什么做这个实验、谁发明的这个实验、这个实验现在在哪些方面有着重要的应用等老师很少涉及。学生不知道为什么做这个实验,只是为了学分而学,学生对实验的兴趣也就可想而知。
2 大学物理实验教学模式改革的构想
如何有效地提高学生对大学物理实验学习的兴趣以及加强对大学物理实验教学的重视是目前大学物理实验教学过程中需要解决的问题。笔者结合在大学物理实验教学过程中所遇到的问题和从学生那里得到的反馈信息,谈几点对大学物理实验教学模式改革的几点构想。
2.1 大学物理实验教学模式的改革
如何调动学生对大学物理实验的兴趣,首先要从根本上着手。大学物理的理论和实验是有区别而又密不可分的。有时理论走在了实验的前面,通过实验来证实理论的正确性;有时实验走在了理论的前面,通过理论分析实验现象,进而形成理论定理定律。大学物理实验教学可以从根源上着手,从实验的历史背景做简洁的介绍,比如,物理学中哪个物理学家第一次做了这个实验、期间遇到了哪些困难、初期得到了什么结果、后来哪些物理学家对该实验做了修正、最终得到了我们书本上以该物理学家命名的定理,以及该实验原理在我们的生活中有哪些重要的应用。老师在讲授实验之前应该简明扼要的把该实验的历史背景、发展历程、和实验背后的物理学家小故事介绍一下,这样学生首先对该实验有个初步的认识,也会引起学生想自己动手证实一下这个实验的兴趣。更重要的是物理学家的名人小故事对学生也是一种激励作用。
此外,目前大学物理实验教学的模式是理论讲授与实验教学是分开的,可以把与实验相关的理论知识带到实验室去讲授,老师讲授完理论的基本原理后学生开始做实验。整个实验过程应该以学生为主,实验过程中遇到问题,老师应该作为指导,引导学生自己解决问题,分析问题产生的原因。实验完成后,处理实验数据和实验报告后,让学生对实验的过程做一个简短总结,引导学生对实验进行改进和创新。
2.2 灵活的实验考核机制
实验报告不应该是实验考核的唯一标准。目前的实验报告是统一印刷制订的,学生的实验报告也是千篇一律。笔者在批改实验报告过程中,发现实验数据有雷同的成分,至于某些学生是否真正掌握实验的原理、操作、数据分析就不得而知。可以通过对学生进行分组来避免该问题的产生,让每个学生都有独立完成实验的机会。每次实验中对组员中的成员进行分工,负责实验过程中的某项事情,也能培养学生的团队合作能力。
此外,鼓励学生自制实验仪器来完成要做的实验,用最简单的实验仪器来验证大学物理中的定理定律。一方面,能激发学生的兴趣,锻炼学生自己动手自制实验仪器的能力,另一方面,也能促使学生把学到的理论知识加以运用,学生在学理论知识的时候就不会觉得枯燥,学习效率也能提高。对于这部分学生,考核机制应区别对待和加以鼓励。实验竞赛也是一条激发学生对大学物理实验产生浓厚兴趣的有效途径。笔者了解到每年不同省份的学校都会举行大学物理方面的实验竞赛。参加这种比赛的经历对学生在以后的继续深造中会有很大的帮助,让学生了解到实验物理学的初步认知,也提高了学生对实验的兴趣。
2.3 大学生实验创新项目的参与
目前,学校鼓励学生参与大学生科技创新活动和实验创新项目的政策越来越多,越来越多的学生也在积极的参与其中。通过实施大学生创新实验项目,能促进教育思想观念转变,改革人才培养模式,强化创新能力训练,增强学生的创新能力,最终的目的是为国家建设培养高水平创新创业人才。然而创新是需要有基础的,大学期间的基础物理实验课程正是培养学生创新能力的基础。抛开基础创新也就成了无源之水和无本之木。
对于理工科的学生,教师可以指导学生积极申报学校的实验创新项目,比如,一些与大学物理实验相关的简单的APP开发应用、适用型的专利申请、大学生电子设计竞赛等项目。创新项目的参与过程不仅能让学生灵活运用之前学到的实验知识,也能激发学生对困难问题的挑战和问题解决思路的培养。此外,教师在指导过程中应该以学生为项目的主要承担着,由学生自己独立完成,教师只作为指导者。
3 结论
大学物理实验教学的模式应该是灵活的、开放式的,而不是一成不变的传统教育教学模式。应该以学生为主导地位,教师作为指导者应该以提高学生对实验的兴趣为主要目标。大学物理实验是学生在大学中最先接触的最基础的实验,它是让学生从之前的理论认知走向对物理本质的探索的重要的一条环节,也是学生在之后大学学期期间参与科技实验创新的基础,最重要的是为学生将来在科学领域继续探索基本物理学规律的必须的经历。因此,目前传统的大学物理实验教学模式是亟待改革和创新的问题。
参考文献
[1]吴永均.大学物理实验课程教学的现状及其对策研究[D].杭州师范大学,2011.
物理实验与创新能力培养 第11篇
关键词：新理念；物理实验；培养创新能力
“只有创新才有发展，才能促进社会进步”，现今是知识经济时代，人的最重要的素质是创新能力。为了培养21世纪的创新型人才，教师在教育教学过程中应该注重开发学生的创新潜力，培养学生的创新能力。那么如何利用物理实验培养学生的创新能力呢？下面笔者谈谈自己的一点心得体会。
一、物理实验教学理念的转变是培养学生创新能力的前提
教师对创新应该有一个正确的理解，每一个合乎情理的新发现、新想象、新设计和别出心裁的制作等等都是创新。学生对于某一问题的解决是否有创新性，不在于这一问题及其解决别人是否提过或做过，而关键在于这一问题及其解决对于学生来说是否新颖。教师应结合教学内容把与时代发展相适应的新知识、新问题引入课堂，引导学生利用实验再探究、再创造，让学生了解更多的知识，培养创新能力。比如：你能用哪些方法判断一蓄电池的正负极？看谁的办法多。同学们表现出了极大的热情，充分发挥了他们的创新能力，方法很新颖，令人侧目：有的用玩具车上的电机的正反转；有的用已知电极的电池与之串联，看小电灯的亮度变化；有的用发光二极管（他们还不知道其原理呀）；有的甚至把化学中电解水制取氧气的实验搬了出来，这表明：初中学生有着惊人的创新能力。教师应该充分相信学生，他们能行！
二、革新物理实验教学方法是培养学生创新能力的重要手段
1.注重课堂启发，培养学生良好的思维习惯和创新精神
良好的思维习惯是一种重要的科学素质，许多科学家的发明创造都是由思维引发的。如树上的苹果掉在牛顿的头上，于是就有了后来的万有引力定律；阿基米德在揭开王冠之谜时在浴盆中看到溢出浴盆的水，从而推出了著名的阿基德定律；开水变成水蒸气，顶开了水壶盖，于是瓦特发明了蒸汽机进而引发了一场工业大革命。可以说，有思维才能有见解，才能“异想天开”，才能有创新。因此在课堂教学中，要培养学生的创新精神和创造能力，关键在于培养学生的思维能力，形成良好的思维品质。
为此，我们在实验教学中应多设疑、多启发，培养学生思维的积极性；多让学生动口、动手，变被动学习为主动学习，培养学生思维的自觉性；多展开讨论，发表不同见解，来培养学生思维的发散性和创造性；多采用一题多变,一题多问，一题多解，培养学生思维的灵活性和广阔性；多用不同角度，加以综合分析，培养学生思维的全面性和正确性。通过这些思维方法的培养，以达到培养学生的创新精神和创新能力的目的。
如在讲了体温计原理和特点后，马上设问：如果使用体温计测正常人体温，消毒后就去测一个发烧病人的体温，结果如何？该如何改进？如果测量顺序颠倒，结果又会怎么样？
在此实验中会呈现“魔术”般的变化，使学生感觉到自己置身于广阔的知识天地，从而激发求新求知的欲望，产生一种跃跃欲试的冲动，为今后培养学生创新精神和实践能力打下良好的基础。
2.变演示实验为合作、探索性实验，培养学生的创新能力
美国有这样一句谚语：“告诉我，我会忘记；做给我看，我会记得；让我亲自做，我才懂得。”这充分说明亲自体验在学习中是非常重要的。因此，在演示实验中要改变原来的教师做、学生看的模式，而让学生配合演示或直接由学生演示，同时提出有关问题让学生真正参与进来，使他们成为学习的主人，激发他们的主体意识，使他们成为独立的、自主的、创造的主体。
3.以学生实验为主要内容，培养学生思考及探索的精神
对教材要求的学生实验，我们要改变以往那种照本照做的习惯，允许实验基础好的一些同学，在完成实验要求后，利用桌上的器材，自由发挥，给他们有一个探索和创新的机会。如在连接串并联电路时，有的同学通过自己组装连接，发现了原来串联时较亮的小电珠到了并联时却暗了起来，而串联时暗的在并联时反而亮。
4.巧妙利用家庭小实验、自制教具，培养创新精神
基于时代的要求，教学必须一改传统的封闭式为开放式，要把学习与生产、生活联系在一起，把学生带向社会，指导学生自己去设计，去操作，享有创新的自由，表达和选择创意的自由，培养开拓创新的精神。家庭小实验可以使学生在一个心理状态比较宽松的环境中，不受时间的限制，可以反复做、反复观察，直到满意为止。同时由于没有明确给出实验所需用具、步骤，也没有明示要观察的现象，这更利于培养学生的创新能力。伟大的化学家门捷列夫在总结成功的原因时说：“中学时代同学间的讨论在我一生中留下了不可磨灭的印象。”
三、营造良好的实验环境是培养学生创新能力的关键
在物理实验教学中，教师要不断地给学生创设一个良好的创新空间，要充分调动学生的积极性，有了实验的激情学生才能投入到实验活动中去，实验才会有效果，让学生在探索的过程中自主地发挥自己的智慧和潛能，防止对学生进行过多的干预和过早的判断，学生的创新能力正是在不断尝试、不断失败、不断纠正中逐步得到发展和提高的。学生在自己的活动天地里自主参与实践，不但自主学习能力得到了培养，也体验到了尝试动手的乐趣与解决问题的快乐。学生在提出问题、解决问题的过程中，必然会闪现出智慧的火花和灵感。
四、实行新的实验教学评价，进一步提高学生的创新能力
教师对教学目标的完成情况进行评估，为制订下一个目标做准备，这是一个学习目标的结束。如果说学生已经掌握了知识的重点、难点，形成了相应的技能技巧，那么教师应该对学生学习过程进行总结，学生掌握了什么，超越了什么？谁做得最好，由教师和学生总结这里的经验，从而形成再创新能力，这个环节是必不可少的。在以往的教学评价当中，往往是以学生的一次次考试的成绩来评价每一个学生，在具有创新意识的教育教学过程中，这个评价方法自然也应该有所改进，而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点不仅应该看到学生在操作实验中的熟练程度、准确程度，更应该重视实验中解决问题的能力。
新课程理念下的初中物理教材为我们的实验教学开拓了一条新路，教材突出的是科学探究的过程，使学生在历经提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验和搜集数据等环节中感受、体验思考问题、研究问题的方法。这就要求学生能运用物理规律设计实验，具有一定的创新精神。因此，新课程理念下的中学物理教师必须转变思想观念、革新物理实验教学方法，充分利用实验教学逐步培养学生的创新能力。
参考文献：
［1］洪长金.浅谈信息技术在物理教学中对学生创新能力的培养.物理教师，2007（4）.
［2］金马.创新智慧论.中国青年出版社，1991.
［3］苏霍姆林斯基.给教师的建议（下册）.教育科学出版社，1981.
［4］李丽君.透视课程改革：肖川博士访谈录.师资建设，2004（3）.
物理实验——创新教育的生命线 第12篇
一、要认真备好实验课
一些教师认为实验课好上, 学生们的好奇心强、爱动手、喜欢上实验室, 因而不认真备课甚至没有教案就上实验课.其实有经验的教师都知道, 真正上好实验课很不容易, 不下一番工夫是很难达到良好效果的.
实验课除了要准备个完整的教案外还有一个非常关键的步骤, 就是准备和检查实验器材.准备和检查仪器一定要认真, 首先从数量、规格上要尽可能考虑到学生需要用到和可能用到的仪器, 特别是探究型实验课, 要多准备一些有利于诱发学生发散思维、知识迁移建构新知识的器材, 若只限定在教材上的实验的必需仪器, 往往也就限制了学生创新意识的形成.
二、要求学生预习实验
预习是学生自主学习的前提和核心.必要的知识准备、思考、讨论是做好实验的前提和基础, 也是为创新做前期准备.倡导学生预习实验, 但不能停留在一般的号召上, 要布置预习提纲, 能用生活中物品作为实验器材的, 自己准备或自制实验器材, 且要采取多种方式检查预习情况, 不预习不进实验室, 实验前要相互交流, 展示预习成果.
三、要充分发挥教师的主导作用
在实验课上, 教师充当引导者, 策划者;学生是探究者, 研讨者, 体验者, 表达者, 创造者, 成功者.教师要充分发挥其引导和策划作用, 引导学生分组讨论合作交流, 小组间交流展示.教师在学生独立完成实验的过程中的工作重点, 不是一般的讲解和辅导, 而应有针对性地引导.让优生自尊, 中等生自强, 薄弱生也能有表现机会, 从而提高其自信, 获得成功.
这些准备工作做好后, 课堂上应该注意些什么问题呢?
首先, 要注意克服一些不良倾向, 其中最具代表性的就是过多利用多媒体课件进行实验教学.
多媒体课件的开发和利用, 给传统的课堂教学注入了一股强大的活力, 广大教师对之趋之若鹜, 无论什么课型, 清一色的多媒体, 这其实是一种不负责任的做法.诚然, 有些实验如大型船闸、原子核的结构、天体的运动、卫星的发射等, 利用多媒体课件, 可以形象、直观地加以再现, 但对于常规实验来说, 必须让学生亲自动手操作.物理实验具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程, 为学生提供了丰富的感性材料, 强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉, 从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力、培养能力的目的.“纸上得来终觉浅, 绝知此事要躬行”, 一味地以“再现”代替“发现”, 不但会让学生产生视觉疲劳, 更严重的是剥夺了学生动手的机会和发现的乐趣.
其次, 要善于引导学生观察物理现象, 激发兴趣, 培养观察能力.
兴趣是影响学习积极性的最直接的因素.新奇的、对生活有意义的知识和问题, 最能引起学生强烈的兴趣.在观察物理现象时, 教师要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件和特征等.如在观察“摩擦起电”现象时, 要提示注意:①丝绸摩擦过的塑料膜对碎纸屑有什么作用?②丝绸摩擦过的两块塑料膜, 在相互接近时, 会发生什么现象?③把用丝绸和毛皮分别摩擦过的两块塑料膜靠近些, 它们之间会产生什么现象?通过对上述物理现象的观察, 不仅成功地诱发了学生的学习兴趣, 而且有利于发展学生的观察能力.
第三, 引导学生通过画图、识图, 培养想象能力.
物理图像能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、清晰地反映物理量间的函数关系.通过引导学生画图、识图, 让学生运用自己的想象把直接感知的表象、不便感知的表象、测量的数据转化为图、图表或模型, 帮助学生抓住细微的变化, 简明、直观理解物理过程, 同时可以启迪学生的创新意识, 开拓学生的思路, 扩大知识范围, 促进学生想象能力的发展, 培养学生严谨求实的科学态度.
第四, 鼓励学生做好课外小实验、小制作, 培养实验技能和创造性思维能力.
各种物理实验, 都是一种特殊的、直观的实践, 学生在动手完成小实验、小制作过程中, 思维异常活跃, 学习欲望高涨, 参与意识增强.通过实验, 学生学习到的知识比较深刻、牢固.如课本中“纸盒烧开水”、“小风轮”、“电铃”、“楼梯开关”等小实验、小制作, 有很强的趣味性和知识性, 十分贴近学生的生活, 符合初中学生好奇、好问的心理特征.教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作, 并有意识地在教学中让学生展示, 这样不仅可以营造活跃的课堂学习气氛, 给学生提供参与学习的机会, 还能使班级中不同认知水平的学生的求知欲都能得到满足.既促进了学生对教师所讲授内容的学习, 加深了对所学内容的理解和记忆, 更重要的是通过观察实验现象, 分析和解决实验中的问题, 能够培养学生的创造性思维能力.
