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物理实验教学论文赏析八篇

时间:2022-06-24 22:51:00

物理实验教学论文

物理实验教学论文第1篇

近几年来,各级政府和教育行政部门花大力气进行中、小学实验仪器、电教设备的配套建设。重点中学的仪器设备已经相当完善,一些普通中学的仪器设备也得到了较大的充实,这为我们的实验教学提供了物质基础。“实验教学应摆在物理教学中的首要地位”已成为广大物理教师的共识。不少中学物理教师正在自觉地朝着大力加强实验教学的方向努力,纷纷开展着各种“以实验为基础”的跟踪对比教改试验。

然而,由于长期受应试教育思想的影响,在很大范围内物理实验教学在某种程度上仍然处于“讲起来重要,教起来次要,考起来不要”的状态。实验教学因长期未受到应有的重视而成为物理教学中的薄弱环节。采取“以讲代做”的实验教学方式大有人在。教学大纲上规定的演示实验和学生分组实验未得到真正的重视和落实,导致实验室和仪器设备使用效率十分低下,教育资源严重浪费。

实践证明:只有通过训练有素的实验教学,才能使学生在获取物理知识的同时,潜移默化地形成良好的科学素养。如:严谨的科学态度,实事求是的科学作风LL同样,只有加强实验教学,才能培养出具有较强动手能力的学生。而这种能力正是日后成为合格劳动者所必需的劳动技能素质的基础。

如何来加大实验教学力度,改进实验教学、提高教学效果以推进物理素质教育,我认为可以从以下几点入手:

一、切实重视演示实验,提高课堂教学质量

物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感受倍深。心理学研究表明:人的动作记忆效率比语言文字记忆效率要高好几倍。“百闻不如一见,百看不如一做”说的就是这个道理。经验告诉我们:一个成绩优秀的物理尖子对物理现象和物理过程具有很强的“悟性”,这种“悟性”源于对日常生活丰富的感性认识。对物理学习有障碍的人,其最大的障碍不在于智力因素,而在于缺少对日常生活的用心观察,头脑中缺乏感性经验,而这些感性经验恰恰是物理思维的基础。因此,作为一名物理教师,首要任务就是:尽一切可能,在课堂上为学生展现出丰富多采的物理现象和活生生的物理情景。教师不仅要用好课程标准上规定的演示实验,甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”,进行演示。演示的形式不能仅仅是“教师演,学生看”,还可以是“教师导,学生演”?即边学边实验。

例如:利用鸡蛋做实验。鸡蛋很容易找到,若引导学生利用鸡蛋做实验,既可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。

(1)做压强的实验

鸡蛋握在手中,使劲握也难以破碎,但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。说明:鸡蛋紧握在手中时,受力面积大,压强小;而在碗边轻敲时,受力面积小,压强大。可见,压力的作用效果不仅跟压力大小有关,还跟受力面积有关。

(2)做大气压实验

将浸湿酒精的棉花放在广口瓶内,点燃棉花,并让它燃烧一会儿,然后将一只剥壳的熟鸡蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟鸡蛋在瓶内、外压强差作用下,被压入了瓶里。

(3)做物体的浮沉实验

将一只鸡蛋放入浓盐水中,然后缓缓倒入清水稀释、搅拌,随着盐水的不断稀释,鸡蛋排开液体的体积随着增大,由漂浮状态慢慢变成悬浮状态,最终沉入杯底。这说明:浸在液体中物体的上浮和下沉,决定于它所受浮力和重力的合力。

世界上许多发达国家重视演示实验的经验值得我们借鉴。德国物理教育界流传着这样一种说法:“没有演示实验的课,不算是一堂成功的课”德国的物理教师除了极少数纯理论课没有演示实验外,一般每堂课要做2~3个实验。美国物理教师普遍都很重视演示实验。在他们上的每一节课中至少要做一个演示实验。而且这些实验都是他们自己设计,所用器材都是他们自己动手制作的。日本的物理教学也非常活跃,学生课堂上动手活动量较大,有半数以上的课是在实验室渡过的。大量的信息资料显示:国际物理教育界正在流行这样一种趋势,即衡量一堂物理课的好坏,很大程度上取决于这堂课中演示实验的数量和质量。

二、认真上好学生分组实验课,培养学生的创造思维和实验操作技能

分组实验多以测量性、验证性和实用性实验为主。要提高学生分组实验的教学效果,就必须使学生真正进入角色,手、眼、脑并用地进行有目的的探索活动。根据教育心理学的观点,课堂教学的目的不在于教师完成某种过程,而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化,如在学生身上引起的认识上、理解上、技能上、态度上的变化。如果学生通过主动参与教学,在教师的积极指导下获得物理知识,则会印象更加深刻,并增强他们的学习动机。

根据这一思想,我进行了一些探索,将初中物理第一册中电学的一节课《电路的连接方法》由原来的验证性实验改为学生的探索性实验,教学中采用启发式教学和有控开放。

引入时通过演示窗帘被自动拉开、合拢的现象,让学生观察并思考:“为什么闭合一个电键,只有一个窗户的窗帘被拉动,而其它窗户的窗帘不受影响?”

在新课教学过程中:

1、教师启发学生思考:如何利用桌上现有的器材连接成一个电路,使两个小灯泡同时发光,并提示连接的方法可能不止一种。学生利用器材自己探索进行连接电路的实验。

2、教师从中选择几个相类似的电路,组织学生通过比较的方法进行讨论,找出相同之处进行归纳,由此得出电路的一种连接方法:串联。此后进一步提出问题:如果取走其中的一个小灯泡,其余小灯泡还能不能继续发光?学生会进行猜测,此时教师示意可通过自己所连接的电路加以实验,由此通过实践操作加深对串联电路的理解。

3、由于有极少数的学生有不同的连接方法,当取走其中的一个小灯泡时,另一个灯泡仍然发光,此时他们会提出异议,当投影他们连接的电路时,大多数同学会发现他们所连接的电路与前面所示的电路有区别,教师由此组织他们进行简短的讨论,分析它的连接特点,并示意学生利用手里的器材进行实验,实验下来大家发现用这种方法也能使两个小灯泡同时发光,教师再组织学生进行比较、讨论,找出相同之处进行比较,得出电路的另一种连接方法:并联。此后进一步提问:如果取走其中的一个小灯泡,其余小灯泡还能不能继续发光?并示意用实验进行检验,学生由此通过实践操作加深对并联电路的理解。

4、结束学生实验后,组织学生通过讨论,自己得出串、并联电路的特点,并利用电脑多煤体的手段进行一些电路的识别练习,进一步巩固所学到的知识。

5、进一步组织学生比较两个相类似的电路,让他们了解电键的控制作用,然后自己解释“各个窗户窗帘之间的电路是怎样连接的?”并为今天的回家作业提供范例。

通过学习,学生们基本能较好的达到教学所预期的目标,但是,要取得这样的效果,就要求教师在每次实验前必须做好大量的准备工作(包括知识和实验方面的准备)。对于实验中学生初次接触的仪器、实验操作中的难点和关键之处,实验开始前教师必须给予适当的指点。在学生实验的过程中,必须注意培养学生养成良好的实验习惯,如正确使用仪器,谨慎操作;尊重客观事实,不拼凑数据;实验完毕后自觉整理并爱护仪器等等。实验后,还必须及时反馈,发现问题及时补救。

三、充分发挥教材中“小实验”的作用,训练学生动手制作的能力

当前在物理教学过程中,有不少教师认为教材中的“小实验”是课外知识,与考试无关,因此常被视为可有可无,或被弃之不理。然而这些小实验却往往具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点,不仅能加深学生对所学知识的理解,而且能极大地提高学生学习物理的兴趣,锻炼学生的动手制作能力和独立操作能力,发展智力。

例如:初中物理第一册中的《电磁铁》一节中,提供了如何自制电磁铁的方法,我让一个班级的同学利用假期进行制作,并要求以作品的形式加以展示。在此后的几天中陆续有不少同学前来询问如何能提高电磁铁的磁性,以求自己制作的电磁铁磁性最佳,这样在他们制作的过程中,对电磁铁的特点有了更深刻的印象。事实表明,这个班级的学生在《电与磁》一节的学习中,绝大多数同学对“电磁铁特点”这一知识掌握较好。

四、不定期地开放实验室,给学生创造更多的动手机会

物理实验教学论文第2篇

1.1动物生理学实验教学内容的改革

动物生理学实验内容多为传统的验证性重复实验,设计性和综合性实验偏少,极大地束缚了学生的思维,不利于学生独立思考、分析问题的能力的培养,也不利于应用型人才的培养需要。因此,结合动物科学专业人才培养方向,改变教学观念,吉林农业科技学院将实验内容进行优化整合,侧重于实践与理论相结合的教学模式。

1.2动物生理学实验教学手段的改革

动物生理学实验具体设置包括家兔呼吸运动的调节、动脉血压直接测定、离体肠管运动观察、蛙腓肠肌标本制作及肌肉收缩等内容。实验内容较难理解,原理抽象,操作繁琐,实验课教师讲解得枯燥,学生听课较费劲,印象不够深刻。笔者实践表明,依靠传统的教学方式很难达到理想的实验效果。针对以上问题,采用多媒体技术将实验的原理、操作步骤以动画形式展现出来,能够图文并茂,补充实验内容,进一步激发学生进行实验的兴趣。为了节省教师实验讲解和课堂演示的时间,笔者利用课余时间亲自操作实验,把实验手术操作过程全程拍摄,在课前播放给学生,以达到使其很好地对实验进行预习的目的。通过多媒体技术可有效地提高学生在做实验时的效率,同时也可避免在对家兔手术中可能出现的错误导致意外死亡,以保证实验的顺利进行。笔者通过运用多媒体与传统方式的结合,对教学效果进行了对比,结果表明,实验组的实验考核成绩、实验的成功率高于对照组,说明多媒体教学能提高实验教学效果。多媒体教学更能得到学生的认可,使学生对实验产生浓厚的兴趣。

1.3动物生理学实验体系的改革

动物生理学实验多为验证性实验,大部分学生课前不预习,不愿意亲自操作实验,以至于得到的结果不够理想,去抄袭他人的实验结果。吉林农业科技学院基于应用型人才培养的需要,把动物生理学实验分为验证性实验和综合设计实验以促进学生创新能力的培养。通过验证性实验使学生掌握基本实验技能,使其熟悉和掌握实验操作技能,正确处理及分析实验数据。例如实验课涉及动物的保定、麻醉、各种注射方法及相关手术操作等内容,实验前利用多媒体技术组织学生观摩,讨论实验过程落实具体步骤。传统的实验教学多为灌输式,不利于学生创新思维的培养。动物机体是一个整体,各个器官、系统之间紧密联系在一起。单一验证性实验往往从一个知识点分析某一器官机能,实验项目较单一,不利于学生对理论课上各章节知识点的融会贯通,达不到培养学生创新能力的目的。笔者尝试开展综合性实验,如在开设蛙的坐骨神经与腓肠肌标本的制备时,同时安排刺激强度和不同刺激频率对肌肉收缩的影响,加深神经细胞动作电位机理的理解。针对各个系统间相互作用和联系开设了呼吸系统+循环系统+泌尿系统综合实验内容,将器官、系统间活动联系在一起,让学生从多个角度考虑某一因素对动物体器官、系统影响,从而训练学生分析、解决问题的能力。吉林农业科技学院开展的大学生科技创新项目活动对具有较好创新课题进行资助。为了培养学生独立的创性能力,笔者结合动物生理学实验内容,分成若干个研究课题方向。在实验课前指导学生查阅相关文献,学生根据兴趣爱好自主分组,自行设计实验方案,最后以开题报告的形式向教师汇报,通过讨论后实施以保证实验的可行性。近年来开展了不同对家兔麻醉效果研究及家兔皮肤移植手术研究等大学生科技创新项目,学生所写论文在学院学报上发表,培养了学生科技创新能力。

1.4动物生理学实验考核体系的改革

以往动物生理学成绩考核注重理论考试成绩,多忽视实验考核成绩,不利于学生实践动手能力的培养。动物生理学实验成绩的考核多以实验报告书写和平时出勤情况来评定成绩。传统的实验考核模式单一,未能充分反映学生实验过程的真实水平。实验成绩的评定不能单靠实验报告的好坏,要制定出较为合理的评级体系,才能激发学生学习兴趣。笔者对动物生理学实验考核方式进行了改革,由单一考核方法改为平时成绩+实验报告书,同时在学期末增加综合实验操作考试。实验报告书不再是实验操作步骤和实验结果,而是结合理论课知识对实验出现的结果进行分析和解释。实验报告成绩中对实验结果分析占50%,做到理论与实验相结合,对理论内容进一步理解。为了实现应用型人才培养目标需要,在学期末增加综合实验操作项目,其考试内容不再是传统的验证性实验内容,主要在于考察学生的动手能力,对试验药物配制、动物麻醉、动物手术操作、生物信号采集处理系统装配和使用等进行考核,重点考察学生的实验操作技能。通过以上考评体系引导学生在动物生理学实验中动手动脑,从而提高学生对知识的应用能力和综合素质。

2结论

物理实验教学论文第3篇

【关键词】物理实验课题创新能力

1构建创新实践平台基本思想

创新实践平台以开发学生的创新思维和创造性实践能力为目的,为学生提供一个展现和发挥自身才能的空间和环境。研究项目以小课题的形式设计,由经验丰富的实验教员辅导,课题题目以紧密联系实验教学实际为原则,由实验室提出或由学生自拟,研究方案及研究过程由学生在课外独立完成。教员从思路上引导,总体上把关,鼓励发散思维,激励学生刻苦攻关、敢于创新、勇于探索的信心和勇气。通过实验课积极启发学生观察现象、发现和提出问题、深入分析和科学合理地解决问题的思路,使学生在反复思考、论证、探索、设计、制作、试验、改进等整个研究过程中,推陈出新,磨练技能,充分发挥自身潜能和聪明才智,努力完成课题研究任务,亲身体会科学研究所带来的启迪心智的感悟和激动人心的喜悦。同时小课题研究成果是学生自主劳动和智慧的结晶,是学生自身学习效果和实践动手能力、创造能力的真实体现,是学生理论联系实际,分析问题、解决问题、开拓创新等自我综合素质客观而全面的检验,可作为物理实验课程考核成绩评定的依据。实验室研究确定并报教学主管部门同意,通过成果答辩,学生研究成果的评审成绩与物理实验课笔试考核成绩同等对待并有所侧重,以激励学生抓住机遇,挑战自我,积极自愿参加小课题研究,努力提高综合科学素质和创新实践能力。

2构建创新实践平台可行性分析

2.1与大学人才培养要求相一致

现代军事科学技术发展呈现出前所未有的综合化趋势,新情况、新问题不断涌现,对国防高等教育提出了新的更高的要求,培养复合型、创新型人才,成为我校人才培养所追求的目标。《大学物理实验》课程应在培养学生综合素质和创新能力等方面起到应有的作用。创新实践平台的构建,符合当前形势及大学人才培养要求,突出学员创新与实践能力培养,突破传统实验教学模式,推动基础实验教学改革的深入发展。

2.2与学生实际认知能力相契合

创新实践平台的构建有利于全面培养学生的实验技能、综合分析问题和解决实际问题的能力,以培养学生的创新精神和创新能力为主线,同时符合学生的认知规律和实际水平,注重调动学生学习的积极性和主动性。小课题研究项目是学员较熟悉的物理实验教学中出现的问题,如数据测量问题、操作难点问题、实验方法问题、调节规律探索问题、仪器结构改进问题、计算机辅助教学和管理、实验教材中存在的问题探讨等等。研究内容密切联系实验教学和实验室建设实际,涉及面宽,针对性强,题目背景清楚,实践目标明确。课题难度以简单、具体为主,循序渐进,可持续发展。课题成果以创造性解决实际问题为度,力争作到方法科学合理、构思巧妙新颖、装置简洁实用。

2.3与教员科研能力的提高与拓展相促进

创新实践平台的构建有利于教员业务水平的提高,小课题项目研究对实验课教员知识水平和业务范围的要求跨越了传统实验教材内容的局限,相应地带动了教员对相关课题的研究与思考。教员和学生一道,共同关心实验课教学过程中存在的各方面问题,有针对性的提出研究课题题目;共同关注小课题研究的进展;共同面对研究中遇到的困难和问题;共同探询分析问题的可行性思路;共同探索解决实际问题的最佳办法。在思想方法上能够给予学生有意义的启发,在研究的各个环节中能够给予学生实质性的指导。同时教员在指导学员进行小课题研究与探索过程中不断加强自身建设,积累经验教训,逐步拓展知识面、扩充知识量、更新知识结构、学习新技术、新方法、新理论,从这一方面看,达到了提高实验课教员科学研究能力和业务、知识水平的目的。2.4与实验室仪器设备的管理与充分利用相协调

创新实践平台的构建有利于实验仪器设备的维护、管理和充分利用,一是小课题题目将涉及到仪器设备的维护管理方法、安全使用、应用技巧探讨等问题,针对整套实验仪器在组成、结构、调节、控制、保养等方面的不足与缺陷,提出并实施合理的改进,有效地将仪器设备的管理、维护、应用、开发等问题从教学管理者单方面工作转化为实验室、教员和学生共同关心、思考和研究的课题,对规范仪器设备的维护、管理与使用,提高完好率,延长使用时间,提高测量精度及进一步开发仪器应用等方面具有必然的促进作用。二是不论实验课采取集中方式排课或分散方式排课,总会造成实验设备每学期将近三分之一时间闲置,学员创新实践平台的建立可以充分利用仪器闲置时间进行小课题研究,不但提高了实验设备的利用率,更重要的是提高了实验设备的使用价值。

2.5能有效地推动大学物理实验课程的建设与发展

创新实践平台的构建有利于物理实验课程的建设与发展,小课题研究就是一项长期的持续发展的科研工作,涉及到实验教学的各个环节,并能够及时准确地捕捉到实验课程教学及教材等各方面的不足与缺陷,并不断予以改进和完善。另外小课题研究成果能够及时转化而应用于教学,在一定程度上解决实验教学中出现的新情况、新问题、新变化。坚持使这一探索性课题研究长期稳定地开展下去,久而久之,必将对大学物理实验课程在教学改革、科学研究、教学水平等方面的发展起到意想不到的推动作用。

作为实验教学工作的一个组成部分,小课题研究在本科学生物理实验课程教学实践中试行,在整体安排上与物理实验课程同步进行,由任课教员向学生下发与实验内容相关的研究性课题题目及相应说明,以确保学生有足够的时间进行课题的选择、讨论、研究与探索,任课教员负责学生的相关课题指导工作。由于小课题研究是学生在课外独立进行的课题研究活动,所以在时间安排和研究进度上由学生自行掌握,灵活机动,与学院正常教学训练的各项工作相互协调,在军队院校特殊的教学与管理环境中切实可行。

在基础实验课教学中构建实践创新平台是我校物理实验课程教学改革的又一项新举措,得到上级领导和教学主管部门的肯定和支持。一方面促进了从基本技能训练到培养创新精神、提高创新能力的目标转变。另一方面突出以人为本,因材施教的原则,促进学生个性思维和创新能力的充分发挥,鼓励优秀学生脱颖而出。切实做到基础实验教学培养学员初步的科学研究能力这一目标的实现。

参考文献:

[1]李正群,杜金会.军校理化综合性课程体系的探索与实践[J].高等教育研究学报,2005,(2):80-82.

[2]李晔,王斌科,付振堂.PBL使学习发生在问题的解决过程之中[J].教育经济研究,2008,(11):75-76.

[3]李晔.以教学评价为契机推进物理实验室建设与发展[J].教育经济研究,2008,(11):92-93.

物理实验教学论文第4篇

关键词:半导体物理实验;教学改革;专业实验

实验教学作为高校教学环节中的一个重要组成部分,不仅因为其是课堂教学的延伸,更由于通过实验教学,可以加深学生对理论知识的理解,培养学生的动手能力,拓展学生的创造思维[1,2]。实验教学分为基础实验和专业实验两部分[3,4]:基础实验面向全校学生,如大学物理实验、普通化学实验等,其主要任务是巩固学生对所学基础知识和规律的理解,旨在提高学生的观察、分析及解决问题的能力,提供知识储备[5,6];与基础实验不同,专业实验仅面向某一专业,是针对专业理论课程的具体学习要求设计的实验教学内容,对于学生专业方向能力的提高具有极强的促进作用[7~8]。通过专业实验教学使学生能够更好的理解、掌握和应用基础知识和专业知识,提高分析问题的能力并解决生活中涉及专业的实际问题,为学生开展专业创新实践活动打下坚实的基础[9~11]。

1半导体物理实验课程存在的问题与困难

半导体物理实验是物理学专业电子材料与器件工程方向必修的一门专业实验课,旨在培养学生对半导体材料和器件的制备及测试方法的实践操作能力,其教学效果直接影响着后续研究生阶段的学习和毕业工作实践。通过对前几年本专业毕业生的就业情况分析,发现该专业毕业生缺乏对领域内前沿技术的理解和掌握。由于没有经过相关知识的实验训练,不少毕业生就业后再学习过程较长,融入企事业单位较慢,因此提升空间受到限制。1.1教学内容简单陈旧。目前,国内高校在半导体物理实验课程教学内容的设置上大同小异,基础性实验居多,对于新能源、新型电子器件等领域的相关实验内容完全没有或涉及较少。某些高校还利用虚拟实验来进行实验教学,其实验效果远不如学生实际动手操作。我校的半导体物理实验原有教学内容主要参照上个世纪七、八十年代国家对半导体产业人才培养的要求所设置,受技术、条件所限,主要以传统半导体物理的基础类实验为主,实验内容陈旧。但是在实验内容中添加新能源、新型电子器件等领域的技术方法,对于增加学生对所学领域内最新前沿技术的了解,掌握现代技术中半导体材料特性相关的实验手段和测试技术是极为重要的。1.2仪器设备严重匮乏。半导体物理实验的教学目标是使学生熟练掌握半导体材料和器件的制备、基本物理参数以及物理性质的测试原理和表征方法,为半导体材料与器件的开发设计与研制奠定基础。随着科学技术的不断发展,专业实验的教学内容应随着专业知识的更新及行业的发展及时调整,从而能更好的完成课程教学目标的要求,培养新时代的人才。实验内容的调整和更新需要有新型的实验仪器设备做保障,但我校原有实验教学仪器设备绝大部分生产于上个世纪六七十年代,在长期实验教学过程中,不少仪器因无法修复的故障而处于待报废状态。由于仪器设备不能及时更新,致使个别实验内容无法正常进行,可运行的仪器设备也因为年代久远,实验误差大、重复性低,有时甚至会得到错误的实验结果,只能作学生“按部就班”的基础实验,难以进行实验内容的调整,将新技术新方法应用于教学中。因此,在改革之前半导体物理实验的实验设计以基础类实验为主,设计性、应用性、综合性等提高类实验较少,且无法开展创新类实验。缺少自主设计、创新、协作等实践能力的训练,不仅极大地降低学生对专业实验的兴趣,且不利于学生实践和创新创业能力的培养,半导体物理实验课程的改革势在必行。

2半导体物理实验课程改革的内容与举措

半导体物理实验开设时间为本科大四秋季学期,该实验课与专业理论课半导体物理学、半导体器件、薄膜物理学在同一学期进行。随着半导体技术日新月异发展的今天,对半导体物理实验的教学内容也提出了新的要求,因此,要求这门实验课程不仅能够通过对半导体材料某些重要参数和特性的观测,使学生掌握半导体材料和器件的制备及基本物理参数与物理性质的测试方法,而且可以在铺垫必备基础和实际操作技能的同时,拓展学生在电子材料与器件工程领域的科学前沿知识,为将来独立开展产品的研制和科学研究打下坚实的基础。2.1实验基础设施的建设。2013年年底,基于我校本科教学项目的资金支持,半导体物理实验教学团队通过调研国内外高校现行半导体物理实验教学资料,结合我校实验教学的自身特点,按照创新教育的要求重新设计了半导体物理实验内容,并根据所开设实验教学内容合理配置相应的实验仪器设备,新配置仪器设备具有一定的前瞻性,品质优良,数量合理,保证实验教学质量。由于作为一门专业实验课,每学年只有一个学期承担教学任务,为了提高仪器设备的利用率,做到实验设备资源的不浪费,计划成立一间半导体物理实验专属的实验室,用于陈放新购置的实验设备,在没有教学任务的学期,该实验室做为科研实验室和创新创业实验室使用。通过近三年的建设,半导体物理实验专属实验室———新能源材料与电子器件工程创新实验室建成并投入使用,该实验室为电子材料与器件工程方向的本科生毕业论文设计以及全院本科生的创新创业实验设计提供了基本保障,更为重要的是该实验室的建成极大地改善了半导体物理实验的原有教学条件,解决了实际困难,使得半导体物理实验教学效果显著提升。不仅加强了学生对专业核心知识理解和掌握,而且启发学生综合运用所学知识创造性地解决实际问题,有效提高学生的实践动手能力、创新能力和综合素质。2.2实验教学内容的更新。半导体物理实验是一门72学时的实验课,在专属实验室建成后,按照重视基础、突出综合、强调创新、提升能力的要求,逐步培养与提高学生的科学实验素质和创新能力,构建了“九—八—五”新的实验内容体系,包括如下三个层次(表1)。第一层次为“九”个基础型实验,涵盖对半导体材料的物理性质(结构、电学、光学)的测定,通过对物理量的测量验证物理规律,训练学生观察、分析和研究半导体物理实验现象的能力,掌握常用基本半导体物理实验仪器的原理、性能和测量方法等。第二层次为“八”个提高型实验(综合、应用性实验),学生通过第一层次的实验训练后,已掌握了基本的实验方法和技能,在此基础上,开展综合性实验,可以培养学生综合运用所学知识以及分析和解决问题的能力。通过应用性实验培养学生将来利用设备原理从事生产或者技术服务的能力。第三层次为“五”个设计创新型实验,学生需运用多学科知识、综合多学科内容,结合教师的科研项目进行创新研究,通过设计型实验可以锻炼学生组织和自主实验的能力,着力培养学生创新实践能力和基本的科研素质。每个基础型实验4学时,提高型实验8学时,创新型实验12学时,规定基础型为必修实验,提高型、创新型为选作实验。九个基础型实验全部完成后,学生可根据兴趣和毕业设计要求在提高型、创新型实验中各分别选做一定数量的实验,在开课学期结束时完成至少72个学时的实验并获得成绩方为合格。2.3实验教学方式的优化。在教学方式上,建立以学生为中心、学生自我训练为主的教学模式,充分调动学生的主观能动性。将之前老师实验前的讲解转变为学生代表讲解实验内容,然后老师提问并补充完善,在整个实验安排过程中,实验内容由浅入深、由简单到综合、逐步过渡至设计和研究创新型实验。三个层次的实验内容形成连贯的实验梯度教学体系,在充分激发学生学习兴趣的同时,培养学生自主学习、自发解决问题的能力。2.4实验考核机制的改革。目前大部分实验课的成绩由每次实验后的“实验报告”的平均成绩决定,然而单独一份实验报告并不能够完整反应学生的实际动手操作能力和对实验内容的熟悉程度。因此,本课程将此改革为总成绩由每次“实验”的平均成绩决定。每次实验成绩包括实验预习、实验操作和实验报告三部分,实验开始前通过问答以及学生讲解实验内容来给出实验预习成绩;实验操作成绩是个团队成绩反映每组实验学生在实验过程中的动手能力以及组员之间的相互协助情况;针对提高型和创新性实验,特别是创新性实验,要求以科技论文的形式来撰写实验报告,以此来锻炼本科生的科技论文写作能力。通过三部分综合来给出的实验成绩更注重对知识的掌握、能力的提高和综合素质的培养等方面的考核。

3半导体物理实验课程改革后的成效

半导体物理实验在我校本科教学项目的支持下,购置并更新了实验设备建立了专属实验室,构建了“九—八—五”新实验内容体系,并采用新的教学方式和考核机制,教师和学生普遍感觉到新实验教学体系的目的性、整体性和层次性都得到了极大的提高。教学内容和教学方式的调整,使学生理论联系实际的能力得到增强,提高了学生的积极性和主动性。实验中学生实际动手的机会增多,对知识的渴求程度明显加强,为了更好地完成创新设计实验,部分本科生还会主动去查阅研中英文科技文献,真正做到了自主自觉的学习。通过实验课程的教学,学生掌握了科技论文的基本格式,数据处理的图表制作,了解了科学研究的过程,具备了基本的科研能力,也为学生的毕业设计打下了良好的基础。与此同时,利用新购置的实验设备建立的实验室,在做为科研实验室和创新创业实验室使用时,也取得了优异的成绩。依托本实验室,2015年“部级大学生创新创业训练计划”立项3项,2016年“部级大学生创新创业训练计划”立项4项。

4结语

物理实验教学论文第5篇

关键词:初中物理;实验教学;信息技术

在物理教学过程中采用物理实验教学的目的主要是使学生能够快速地掌握物理规律。实验教学法对于激发学生的学习乐趣有重要价值,其不仅能使学生对学习物理的积极性得到极大提高,也锻炼了学生的综合实践能力。物理实验教学更加关注学生的思考、分析以及处理物理问题的能力,使其在乐趣的作用下能够融入物理实验教学,促进学生兴趣的培养,充分挖掘学生的物理潜能,对于学生动手操作能力的提高有积极作用。随着科学技术的快速发展,信息技术在教学中的应用也极大地增加,尤其是在物理实验教学的过程中,信息技术的应用更能适应实验教学的目的,有助于培养学生的实践能力和思考能力。

一、物理实验探究教学模式的强化

在物理实验探究教学中,信息技术在使学生获得丰富信息资源的同时,对于学生的实践操作也能够提供更加准确的参考数据,消除由于人力造成的实验结果记录的误差,提高物理教学效率,消除不必要的时间。最关键的是,对于信息技术下的实验结果,如果学生存在异议,授课教师还能够将其带入实验室进行教学,消除学生的困惑;尤其是在小组讨论出现歧义时,可以通过信息技术的对比、综合等对相关的知识点进行相应的加工,为今后的学习奠定更加坚实的基础。例如,在磁场力学的学习后,教师可以询问学生指南针的工作原理,探究其存在的意义,有条件的还可以开展在线讨论。这种技术下,学生在课后或在家中也可以进行探讨学习,既增进了师生之间的互动与亲切,又可以获得更加理想的实验教学效果,进而促进学生实践创新能力的培养。

二、信息技术环境下实验探究教学模式的实施策略

1.明确教学指导思想在对物理相关知识点进行讲解的过程中,教师可以在课堂中采用相关的生活案例进行教学,如让学生体会惯性,为其提供相关的器材,使学生明白惯性产生的原因及其相关因素。学生应该详细观察教师的操作,以便于在自己亲身操作的过程中能够游刃有余,并根据自身的实际情况进行相应的补充。这种方法的优点在于能够合理地调动学生的兴趣,使其根据实验结果来探究相应的理论,更有助于学生理解。2.在教学过程中进行反馈学生可以根据信息技术的相关研究资料进行整理分析,借助信息技术的科学搜索方式,确保搜索实验资料的准确性,在实验过程中如果遇到难以解决的事情也可以通过信息技术的手段进行解决。在实验的过程中很容易遇到实验设备的损毁问题,给实验研究造成很大的困扰,然而信息技术能够很好地解决这些弊端。采用信息技术能够虚拟实验,将实验的内容进行计算机的微观展示,创造良好的实验环境。在实验过程中可以采用信息技术记录实验过程,对于缩短记录时间以及提高准确性有促进作用,确保实验信息共享,信息交流更加顺畅、快捷,强化学生掌握知识的能力。在进行实验的过程中还可以采用信息技术将研究成果以幻灯片的形式播放出来,以小组为单位进行相关的探究,进一步提升学生的学习积极性,保证学习的顺利开展。最后,学生对自己之前的猜想与研究结果进行总结,反思自身的不足之处,使学生能够在轻松愉快的氛围中掌握物理知识。

综上所述,在物理实验的学习过程中,教师采用信息技术的手段能够取得良好的教学效果,有效提升物理教学的质量,对于学生兴趣的培养以及综合素质的培养均有极大的益处。物理实验教师应该对学生进行全面指导,培养学生的独立创新和思维能力。在实际的教学过程中,物理教师应该加强信息技术在物理实验教学中的应用,充分利用信息技术平台带来的便利来提升教育效果,提升学生的素质,提高物理教学质量。

作者:王慧 单位:高邮市三垛镇三垛初级中学

参考文献:

[1]叶锦辉.初中物理实验教学中学生科学素养的培养[J].中华少年,2017(4):149-150.

物理实验教学论文第6篇

一、教学基本程序

初中物理实验“六步教学法”包括提出目标(教师活动)---设计方案(师生互动)---预审方案(师生互动)---实验尝试(师生互动)---汇报交流(学生活动)---归纳总结(师生互动)六个环节。

提出目标。即教师根据教学内容提出研究问题,要求学生能够根据所提问题,设计研究方案。问题的提出要注重如下两点。首先,提出的问题要有明确的导向性,便于学生及时理解学习要求。第二,问题要有层次性,既要让学生自学讨论有一定的容量,又要让学生通过自己的努力能够去完成。例如,在“欧姆定律”教学时,可用如下两种方式提问。问题一:通过某导体的电流Ⅰ和加在两端电压V以及导体电阻R三者之间有何关系?请同学们设计一个研究方案。问题二:通过导体的电流Ⅰ与哪些因素有关呢?请同学们设计一个研究方案。明显地看出,用第二种方法提问,导向性不强,同时层次也太高,学生无从下手。

设计方案。学生根据老师提出的实验目标,通过自学、小组讨论等形式设计研究方案。研究方案主要包括:仪器、装置的选用和安装,实验的原理、方法和步骤。这个过程是教学的难点,教师要酌情加以引导,但不强调千遍一律。这也是培养学生创新的较好机会。通过长期的练习,可使学生把握常用的实验思想、方法,了解仪器的规格和性能。例如,在研究测电阻方法时,既可用电压表、电流表来测电阻,也可用一只电流表和一只电阻箱(定值电阻),或者用一只电压表和一只电阻箱(定值电阻),常见的方案多达8种。假如考虑到实际测量效果,还需要考虑仪器规格组合,方案就更多了。只要放手让学生去动脑,各种方案都可能出现,甚至有的方案教师还未想到。用这种方法教学,不仅巩固了知识,还培养学生发散思维能力,激发了学生学习热情。

预审方案。教师组织学生汇报实验方案,师生共同评审方案,实现师生、生生互动。由于不强调方案的千遍一律,因此,会出现各种各样的实验方案。有的可操作,有的不能完成实验任务,有的虽符合实验原理要求,但现象不明显或者无法达到效果等。在组织学生汇报和审核方案时,教师要注重如下几点:一是,要充分肯定学生学习的积极性,充分让学生展示自己的方案,发表自己观点和看法,教师不武断判定正确和错误。二是,要组织学生对各种方案进行审核,突出教学主体性。对学生无法判定的方案,可适当引导或者留下一步“实验尝试”中解决,让学生通过实验去判定方案的正或误。三是,对具有创新意识、创新精神的学生要加以表扬、鼓励。对学生提出的问题,教师若一时无法解答,要利用课外加以辅导或者鼓励学生在以后的学习中继续研究。四是,对学生展示的方案要及时归类小结,对尚未思考出的其他可行方案,要及时引导学生继续讨论,进一步完善方案。

实验尝试。根据设计方案,组织学生分组对不同方案分别动手实验或教师演示实验,并做好记录。有条件的学校,采取分组实验形式,实验条件差的学校一定要有演示实验。这个教学环节的教学目的是:1、验证实验方案的可行性,使学生进一步体会实验方案设计的技巧。由于方案的多样性,仪器预备应做到多样化,超出课本要求去预备实验仪器。也可采取课内、课外相结合的形式来完成方案的验证工作。2、修改实验方案。由于受到实验条件的限制、对仪器规格、性能了解不准或者方案有误,使实验达不到理想效果。需要教师引导学生修改实验方案。3、通过实验发现物理规律,达到实验目标。4、培养学生实验操作技能和技巧,培养观察、分析能力。实验尝试不同于传统的学生分组实验,学生分组实验所用仪器、步骤、方法是通过实践总结出来的,实验成功率很高。而尝试实验方案带有探索研究性质,成功率较小,这需要发动全体学生参与,需要学生有良好的实验素养。

汇报交流。学生根据实验情况,汇报交流实验结果。内容包括:1、本小组实验方案完成情况。是否达到预期效果。2、实验中,如何修改实验方案,使方案更完善,现象更明显。3、实验现象和数据记录。在学生汇报实验情况时,教师要及时归类记录,对实验不成功,要帮助分析,提出改进意见,可利用课外时间让学生再次实践,也可布置作为课外作业。

归纳总结。教师根据学生汇报的实验情况,组织学生总坚固验规律。通过成功实验,总坚固验技能和技巧;通过失败实验,总结经验教训;通过实验数据或现象分析,得出物理规律。

二、教学基本特征

初中物理实验“六步教学法”与传统的实验教学有明显不同,突出表现在如下几个方面。

1、创造性。传统的学生实验,对学生统的太死,对仪器、装置、步骤、方法作了统一的要求,学生属于模拟实验,验证实验。而“六步教学法”则要求学生自己去摸索、实践,去发散思考,去创新。把创新意识、创新精神、创新能力的培养放在重要位置。

2、民主化。传统的教学,强调“教师权威”,而“六步教学法”给学生创造了一种和谐宽松的学习环境。学生可以向教师或同学质疑,可以怀疑,可以发表不同观点。学生的错误观点,通过实验事实加以认定、纠正,既尊重知识,又尊重人才。和谐宽松的学习环境是培养学生创新意识、创新精神的基础。

3、主体性。传统的教学方法,以教师传授知识为主。而“六步教学法”突出学生主体性,把学生活动安排在每一个环节内,不仅有学生的自学、讨论,还有学生的辩论、尝试等。在教师的引导下,学生通过自己的努力去主动获取知识,学的主动、积极、有爱好。

4、开放性。传统的教学以课本为素材组织教学,而“六步教学法”不仅根据课本要求设计问题,同时对学生自学中出现的各种疑难问题,也作为教学内容。教学内容不再是封闭的,而是开放的。教学形式不仅仅局限在课堂,有时在课外、在实验室、在家庭。

5、实践性。“六步教学法”从人的发展需要去组织教学,不仅要求学生把握知识,更重要地把握处理问题的方式、方法,把握实验技能、技巧,使学生在实践中把握知识。每一个实践活动都有学生参与,每一个实验操作都由学生亲自动手。

三、教学实施要求

“六步教学法”对教师和学生均提出了较高的要求。首先,教师要转变教学观念。物理实验教学应该成为一种科学探索过程,回归物理探索。只有让学生从实验方案的设计、实施、修改等过程中体悟研究物理学的思想和方法,才是真正意义上的物理实验教学。

其次,教师要把培养学生的创新意识、创新精神和创新能力放在首位。教师要鼓励、激励学生去创造,要建立民主和谐的师生关系,建立无批评式课堂,教师答应学生提出不同的见解,允

许学生从事有意义的独立探索活动,答应学生辩论、讨论,答应学生到实验室独立实践。鼓励学生发现问题、提出问题,有质疑的好习惯,有钻研探究的好品质。

第三,教师要有开放意识。教师提出的问题和设计的学习活动要有创新思维的空间和时间,对某一问题的讨论、实践、辩论,要有可研究的内容和充足的时间。实验尝试经常需要较长的时间,而有些教师经常草草收兵,以教师的说教或演示取代学生的探索,形式上是体现学生的主体探索,实际上仍是以教师的引导代替实践。采用探索式教学,教师在课堂上有时完成不了预定教学任务,这就需要我们把课内与课外相结合,在课堂上多给学生留下一些“问号”,让学生利用课外学习活动寻求答案,画上一个“句号”。在学生时代为学生留下更多的“问号”,将会使他终身为了寻求“句号”而奋斗。

物理实验教学论文第7篇

1.1重理论知识理解与验证,轻实验实践能力培养

在大学物理实验课教学过程中,往往只重视物理理论知识的理解,将重心放在大学生物理知识的获取与验证,忽视大学生实验实践能力的培养,偏离了大学物理实验课的培养方向和培养目标.

1.2实验教材偏理论性,实验思想和方法不足

大学物理实验教材是大学物理实验教学的基础工具,直接影响着大学物理实验教学质量.但是,目前我国大学物理实验教材大多理论性偏强,物理实验思想和物理实验方法不能很好的体现.大学物理实验更应注重物理实验思想和物理实验方法的教育.

1.3多以验证性实验为主,综合性设计性实验为辅

目前我国各高校开设的大学物理实验多以验证性实验为主,验证性实验相对于新技术和新方法运用类型的实验更容易使学生感到枯燥无味,课堂氛围会比较呆板沉闷,不能够很好地激发学生的求知欲望,很大一部分学生只满足于测出所需的实验数据,完成格式化的实验报告.

1.4实验教学方法单一,学生实验较为被动

目前我国大学物理实验课程的教学形式相对固定,教学方法比较单一,忽视各学科之间的兼容性和互补性.由于教学形式的固定,教学方法的单一使大学生做大学物理实验时比较被动消极.

1.5强调按规定的实验步骤操作,忽视灵活性与创新能力培养

大学物理实验教学应适应时代和科学发展的要求,应不断求思、求变和求新,要给大学生营造和创设自由发挥的空间和时间.但是,目前我国大学物理实验课程教学比较强调按规定的实验步骤操作,严重忽视大学生灵活性与创新能力的培养.

2大学物理实验教学的五维一体改革

基于创新人才培养大学物理实验教学五维一体综合改革由大学物理实验教学理念改革维度、大学物理实验教学内容改革维度、大学物理实验教学方法改革维度、大学物理实验报告改革维度和大学物理实验成绩评定改革维度这五个维度构建形成一个综合改革体.

2.1大学物理实验教学理念改革

大学物理实验教学要以大学生为主体,以创新人才培养为导向,从传统的学生接受性学习转移到学生自主学习、探究学习及合作学习相结合的学习方式,充分激发大学生在大学物理实验教学中的主动性和积极性.贯彻以大学生为主体,以创新人才培养为导向的大学物理实验教学改革理念,使大学生能够将大学物理实验中学习到的理论、思想、方法和技能等运用于其专业领域,并逐步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学中存在的学生实践能力培养不足,学生学习主动性和积极性低,探究性实验、综合性实验和设计性实验少,忽视创新能力培养等问题,通过学习、反思与讨论,提出行之有效的改革方案(其中包括教学模式、教学内容、教学方法、实验报告撰写及实验成绩评定方式改革等内容).加强对学生的引导、启发和帮助,减少实验中对学生思维能力及动手能力的束缚,以提高大学生做大学物理实验的主动性和积极性,提高团队合作意识,开发大学生的创新意识和创新能力为主要目标。

2.2大学物理实验教学内容改革

改变目前我国大学物理实验仍以验证性实验为主,以探究性实验和设计性实验为辅的局面,过多的验证性实验会束缚大学生的探究能力和创新能力.大力开发探究性实验、综合性实验和设计性实验,增加探究性实验、综合性实验和设计性实验的开设比例,提高综合性实验和设计性实验的开设质量,使学生能够根据自己的专业需求及其兴趣特长选择实验,切实有效地培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学内容开展调研,通过座谈会、问卷调查方式向实验教师和实验学生进行大学物理实验教学内容改革调研,以更好的设计并确定适合本校的大学物理实验教学内容改革方案.开设了尊重学生求知欲和兴趣的“基础实验,综合应用实验,设计研究实验”课程体系.开设的压力传感器实验、半导体温度传感器实验、电表的设计和改装等综合性及设计性实验改变了学生实验热情不高的状况,激发了学生的兴趣和动力.很多学生还将大学物理实验与自己的专业背景结合,深入研究探索,在学术期刊上发表与设计性实验相关的研究论文.大学物理实验教学内容改革效果显著.

2.3大学物理实验教学方法改革

目前我国大学物理实验教学更多的采用教师讲解→教师演示示范→学生自己操作→教师总结点评→学生完成实验报告→教师批改实验报告的教学流程,教学方法固定单一,教学效果不佳,特别不利于学生的探索精神、创新意识和创新能力的培养.要更多的采用实验探究法、提问解问法、小组研讨法、课题引领法、课内课外融合法、师生团队法和设计创新法等教学方法,更加灵活多变,具有创新因子,有效地提高大学物理实验教学质量,进一步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对教学方法也开展了一系列改革.首先,建立了信息平台,实现了学生根据自己的意向自主选择实验时间、实验教师及实验内容;其次,教师实现了网上评定成绩、网上教学质量分析;另外,针对创新意识及能力较强,且对科研具有较高热情的学生选择性地开设与目前科学研究的前沿课题相关的研究性演示实验,向学生展示更多的学科前沿实验内容,展示物理实验的思想和方法,进一步培养学生的科研兴趣和科研能力,并为学生将来走上其专业相关的研究领域及研发岗位培养浓厚的兴趣,奠定良好的科研基础.通过大学物理实验教学改革,切实高效地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,以达到培养创新人才的目标.

2.4大学物理实验报告改革

在大学物理实验教学中,实验报告的撰写是一个重要环节,教师能够通过大学生撰写的实验报告了解学生的实验完成情况,实验报告也是对学生进行实验成绩评定的重要依据.目前,在大学物理实验教学中所采用的传统实验报告书写格式相对固定,都是格式化的模板,大学生依次填入实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据及处理、误差分析与讨论以及对实验的体会就完成了实验报告的撰写.有特色、有创新的实验报告很难见到,很难体现出学生的探究与创新,面对雷同的实验报告,实验教师也很难给出科学恰当的评定成绩.要结合本校的条件和特色,对具体形式不做过多固定要求,不采用格式化的实验报告模板,采用形式多样化的开放式实验报告形式,增加实验探究、实验发现、实验提问、实验扩展、实验改进、实验设计、实验综合和实验创新等板块,还可设置一定比例的按照科技小论文写作格式与写作方法来完成实验报告.目前对于少部分设计性实验鼓励有能力的学生采用开放式实验报告.以硅光电池特性研究实验及核磁共振实验为例,学生可以在教师的指导和引导下,根据自己的兴趣提出问题,设计实验,并最终以小论文形式完成实验报告.这和传统的实验报告撰写方式相比,能够更多地开发学生的创造能力.目前,这种实验报告完成方式有必要进一步推广扩大,但这必须建立在实验教师队伍的素质提高和数量的扩充上.

2.5大学物理实验成绩评定改革

目前我国多数高校的大学物理实验成绩评定一般分为平时成绩和实验成绩两部分,平时成绩考核参考出勤、预习报告等情况给出成绩;实验成绩的评定则根据实验操作、实验原始数据记录和实验报告撰写等给出.这往往使大部分学生忽视探究问题能力的提高.大学物理实验成绩的评定要增加以下内容:(1)要求学生在预习报告中写出自己对于本实验的理解,并提出自己思考的问题;(2)实验中可以4名学生组成一个实验小组(每位学生都有一套完整的实验仪器和设备,每位学生都要完成整个实验),针对不同实验,学生轮流进行实验讲解,并进行小组讨论,培养学生的科学思维能力、科学语言的表达能力以及团队协作意识.实验教师根据学生参与实验讨论的情况判断学生对于实验的预习程度及学习积极性,据此给出相应成绩;(3)实验完成后,激励学生把实验改进、实验与自己专业的联系、实际应用链接、实验设计及实验创新等写入实验报告,以增强学生的创新意识和创新能力.目前,已进行与实验教学体系改革相适应的成绩评定方式,针对不同层次的实验采取不同的方式评定成绩.基础实验仍根据预习、操作和报告三个模块评定成绩;综合性及设计性实验则通过实验选题、实验方案设计、实验操作、实验报告或小论文和简短答辩方式综合评定实验成绩.这样既能训练学生的基本功,打好基础,又能够进一步满足不同专业、不同兴趣爱好学生的需求,有的放矢地进行大学物理实验教学.小论文和答辩方式成绩评定的进一步大范围推广也有赖于实验教师素质的提高和数量的扩充.从实验教学模式、实验教学内容、实验教学方法、实验报告撰写和实验成绩评定方式方面全面进行大学物理实验教学改革实践,并通过反馈信息进一步进行改革——实践——再改革的循环,将大学物理实验教学改革经验进行推广,对其他专业课实验课教学改革起到辐射和推动作用.

3结论

物理实验教学论文第8篇

创新是事物发展过程中量的积累,是量变过程。同时创新又是创造,是事物的突变,是一个全新事物和方法,是事物发展过程中的质变。物理的实验教学能够很好的体现这一质变过程。我们下面就在初中物理实验教学中来探索创新教育的具体实施。

一、更新实验教学的思路

创新不是凭空的胡编乱造,而是通过对客观事物的观察、分析、总结,在客观事实的基础上来得到前人没有得到的结果结论,或者是用前人的正确结论创建新的领域。如果把创新等同于建造空中楼阁,那是对创新的一个歪曲,是非常容易误入唯心主义的泥潭的。

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、定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现行初中物理教科书中所安排的十九个学生分组实验,两百一十一个演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课上,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,用雪碧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眼药瓶做物体的浮沉实验,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内容。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。调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。

总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。

二、实验教学方法的改革

1、观察是创新的前提

观察是实验的第一步,也是创新的前提。没有对客观事物的认识是谈不到创新的。我们在实验教学中首先应该使学生知道:所谓观察就是要有目的地辨明观察对象的主要特征,注意发现引起变化的条件和原因,其次,要使学生了解观察是要经过一定的努力,克服一定的困难,才能发现问题,才能得到对事物的正确认识和正确的结论。

需要指出的是:在教学中应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步,我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动的本身,观察在生活中无处不在。比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中,能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出,再提供给学生实验。那样做实际限制了学生的思维,是不利于学生形成创新思维的。

2、实验,在学习中创新。

人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平时看不到。在序言中教学中用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇,通过这段教学师生共同讨论,形成共识,知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不是色散的知识,更重要的学习了这种探索事实根本的方法——实验。

实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验应该:了解实验目的,正确使用仪器,作必要的记录,得出相应的结论整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论,做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成绩,而在以后的学习中能够运用这些方法来探索知识。

3、重视方法的总结,动手动脑

科学方法提出这样几个步骤:收集大量资料,证据;总结分析;得出结论;提出意见和建议。实验做完了,结果出来了,我们的实验是不是就结束了?没有。应用才是我们的最终目的,这也完全符合唯物主义方法论中关于从实践到理论再由理论到实践的辨证原则。

当学生做了基本实验后,教师应当对学生实验提出较高层次的要求--做验证性的和设计性的实验。比如在做完测平均速度的实验后应该总结实验时所采用的物理方法:控制变量的方法,这种方法在物理的实验中是最常用的,是应该掌握的。这样在学完密度知识后根据实验室所能提供的器材可以要求学生解决如何测金属块的密度问题,学生可以根据控制变量的方法提出设计方案,也可以提出一些具体问题,自己设计实验方法进行实验。这不仅对前面知识的应用,也是一种对物理方法的使用。

运用现有的知识内容推论后面的学习内容是一种物理研究的思路,更是学生应该掌握的物理方法之一。在这个研究的过程中也更容易有新的突破。在做固体融化的实验过程中(直接加热),开始的实验结论和课本上总是不一致,学生甚至考虑了课本的大胆想法。在引导学生考虑小学学习的热平衡的知识后,就有学生考虑是不是加热不均匀的问题,通过讨论,最终使用了水浴的方法来解决了问题,结论与课本基本一致。这就是运用来探讨新知识新方法,在探讨中学生也品尝到了成功的喜悦。

三、实验教学评价中的新意识

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,这是一个学科目标的结束。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个的经验,从而形成再创新能力,这个环节是必不可少的。