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時(shí)間:2023-03-28 15:01:33
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇物理實(shí)驗(yàn)論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
誰不想做一個(gè)學(xué)習(xí)好的學(xué)生呢,但是要想成為一名真正學(xué)習(xí)好的學(xué)生,第一條就要好好學(xué)習(xí),就是要敢于吃苦,就是要珍惜時(shí)間,就是要不屈不撓地去學(xué)習(xí)。樹立信心,堅(jiān)信自己能夠?qū)W好任何課程,堅(jiān)信“能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律”,堅(jiān)信有幾份付出,就應(yīng)當(dāng)有幾份收獲。關(guān)于這一條,請(qǐng)看以下三條語錄:
我決不相信,任何先天的或后天的才能,可以無需堅(jiān)定的長期苦干的品質(zhì)而得到成功的。——狄更斯(英國文學(xué)家)
有的人能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他人,其主要原因與其說是天才,不如說他有專心致志堅(jiān)持學(xué)習(xí)和不達(dá)目的決不罷休的頑強(qiáng)精神。——道爾頓(英國化學(xué)家)
世界上最快而又最慢,最長而又最短,最平凡而又最珍貴,最容易被忽視而最令人后悔的就是時(shí)間。——高爾基(蘇聯(lián)文學(xué)家)
以上談到的第一條應(yīng)當(dāng)說是學(xué)習(xí)態(tài)度,思想方法問題。第二條就是要了解作為一名學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在如下八個(gè)環(huán)節(jié):制定計(jì)劃課前預(yù)習(xí)專心上課及時(shí)復(fù)習(xí)獨(dú)立作業(yè)解決疑難系統(tǒng)總結(jié)課外學(xué)習(xí)。這里最重要的是:專心上課及時(shí)復(fù)習(xí)獨(dú)立作業(yè)解決疑難系統(tǒng)總結(jié),這五個(gè)環(huán)節(jié)。在以上八個(gè)環(huán)節(jié)中,存在著不少的學(xué)習(xí)方法,下面就針對(duì)物理的特點(diǎn),針對(duì)就“如何學(xué)好物理”,這一問題提出幾點(diǎn)具體的學(xué)習(xí)方法。
(一)三個(gè)基本。
基本概念要清楚,基本規(guī)律要熟悉,基本方法要熟練。關(guān)于基本概念,舉一個(gè)例子。比如速度,它是表示物體在單位時(shí)間里通過的路程:V=s/t。關(guān)于基本規(guī)律,比如說平均速度的計(jì)算公式也是V=s/t。它適用于任何情況,例如一個(gè)百米運(yùn)動(dòng)員他在通過一半路程時(shí)的速度是10m/s,到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度是8m/s,跑完整個(gè)100米化的時(shí)間是12.5秒,問該運(yùn)動(dòng)員在百米賽跑過程中的平均速度是多少?按平均速度的規(guī)律平均速度等于V=100/12.5=8m/s。再說一下基本方法,研究初中物理問題有時(shí)也要注意選取"對(duì)象",例如,在用歐姆定律解題時(shí),就要明確歐姆定律用到整個(gè)電路即整體上,還是用到某個(gè)電阻即離單獨(dú)的某一個(gè)電阻上。
(二)獨(dú)立做題。
要獨(dú)立地(指不依賴他人),保質(zhì)保量地做一些題。題目要有一定的數(shù)量,不能太少,更要有一定的質(zhì)量,就是說要有一定的難度。任何人學(xué)習(xí)數(shù)理化不經(jīng)過這一關(guān)是學(xué)不好的。獨(dú)立解題,可能有時(shí)慢一些,有時(shí)要走彎路,有時(shí)甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個(gè)初學(xué)者走向成功的必由之路。
(三)物理過程。
要對(duì)物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要?jiǎng)佑脠A規(guī)、三角板、量角器等,以顯示幾何關(guān)系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析,狀態(tài)分析是固定的、死的、間斷的,而動(dòng)態(tài)分析是活的、連續(xù)的,特別是在解關(guān)于電路方面的題目,不畫電路圖是較難弄清電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)的。
(四)上課。
上課要認(rèn)真聽講,不走思或盡量少走思。不要自以為是,要虛心向老師學(xué)習(xí)。不要以為老師講得簡單而放棄聽講,如果真出現(xiàn)這種情況可以當(dāng)成是復(fù)習(xí)、鞏固。盡量與老師保持一致、同步,不能自搞一套,否則就等于是完全自學(xué)了。入門以后,有了一定的基礎(chǔ),則允許有自己一定的活動(dòng)空間,也就是說允許有一些自己的東西,學(xué)得越多,自己的東西越多。
(五)筆記本。
上課以聽講為主,還要有一個(gè)筆記本,有些東西要記下來。知識(shí)結(jié)構(gòu),好的解題方法,好的例題,聽不太懂的地方等等都要記下來。課后還要整理筆記,一方面是為了“消化好”,另一方面還要對(duì)筆記作好補(bǔ)充。筆記本不只是記上課老師講的,還要作一些讀書摘記,自己在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的好題、好的解法也要記在筆記本上,就是同學(xué)們常說的“好題本”。辛辛苦苦建立起來的筆記本要進(jìn)行編號(hào),以后要經(jīng)學(xué)看,要能做到愛不釋手,終生保存。
(六)學(xué)習(xí)資料。
學(xué)習(xí)資料要保存好,作好分類工作,還要作好記號(hào)。學(xué)習(xí)資料的分類包括練習(xí)題、試卷、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等等。作記號(hào)是指,比方說對(duì)練習(xí)題吧,一般題不作記號(hào),好題、有價(jià)值的題、易錯(cuò)的題,分別作不同的記號(hào),以備今后閱讀,作記號(hào)可以節(jié)省不少時(shí)間。
(七)時(shí)間。
時(shí)間是寶貴的,沒有了時(shí)間就什么也來不及做了,所以要注意充分利用時(shí)間,而利用時(shí)間是一門非常高超的藝術(shù)。比方說,可以利用“回憶”的學(xué)習(xí)方法以節(jié)省時(shí)間,睡覺前、等車時(shí)、走在路上等這些時(shí)間,我們可以把當(dāng)天講的課一節(jié)一節(jié)地回憶,這樣重復(fù)地再學(xué)一次,能達(dá)到強(qiáng)化的目的。物理題有的比較難,有的題可能是在散步時(shí)想到它的解法的。學(xué)習(xí)物理的人腦子里會(huì)經(jīng)常有幾道做不出來的題貯存著,念念不忘,不知何時(shí)會(huì)有所突破,找到問題的答案。
(八)向別人學(xué)習(xí)。
要虛心向別人學(xué)習(xí),向同學(xué)們學(xué)習(xí),向周圍的人學(xué)習(xí),看人家是怎樣學(xué)習(xí)的,經(jīng)常與他們進(jìn)行“學(xué)術(shù)上”的交流,互教互學(xué),共同提高,千萬不能自以為是。也不能保守,有了好方法要告訴別人,這樣別人有了好方法也會(huì)告訴你。在學(xué)習(xí)方面要有幾個(gè)好朋友。
(九)知識(shí)結(jié)構(gòu)。
要重視知識(shí)結(jié)構(gòu),要系統(tǒng)地掌握好知識(shí)結(jié)構(gòu),這樣才能把零散的知識(shí)系統(tǒng)起來。大到整個(gè)物理的知識(shí)結(jié)構(gòu),小到力學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu),甚至具體到章節(jié)。
(十)數(shù)學(xué)。
物理的計(jì)算要依靠數(shù)學(xué),對(duì)學(xué)物理來說數(shù)學(xué)太重要了。沒有數(shù)學(xué)這個(gè)計(jì)算工具物理學(xué)是步難行的。大學(xué)里物理系的數(shù)學(xué)課與物理課是并重的。要學(xué)好數(shù)學(xué),利用好數(shù)學(xué)這個(gè)強(qiáng)有力的工具。
(十一)體育活動(dòng)。
教師的演示實(shí)驗(yàn)也要注意學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與程度,從實(shí)驗(yàn)中獲取數(shù)據(jù)驗(yàn)證某一規(guī)律.對(duì)于一些富有探索性的實(shí)驗(yàn),從做好實(shí)驗(yàn)到得出規(guī)律還需要一個(gè)思維加工的過程,要對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行正確的分析,或?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)處理,才能總結(jié)概括普遍的規(guī)律.如歐姆定律,它是通過“電流強(qiáng)度與電壓關(guān)系”的演示,運(yùn)用條件控制的比較方法,得出電流強(qiáng)度與電壓的正比關(guān)系,然后比較得出電流強(qiáng)度與電阻成反比關(guān)系.在進(jìn)行總結(jié)概括的基礎(chǔ)上,運(yùn)用辯證的方法引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出I=U/R,使學(xué)生進(jìn)入到一個(gè)新的知識(shí)領(lǐng)域.也有某些規(guī)律是通過實(shí)驗(yàn)找出共同特征,來得到一般規(guī)律,這對(duì)于發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力,總結(jié)分析方法是一個(gè)很好的鍛煉,如“凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中的物距、像距,是通過與焦距比較的方式進(jìn)行記錄的,再從整個(gè)實(shí)驗(yàn)的比較上得到,相同性質(zhì)的像所對(duì)應(yīng)的物體所在的范圍,從像的特征上找到凸透鏡成像的規(guī)律;在演示或?qū)嶒?yàn)中使學(xué)生學(xué)會(huì)觀察,學(xué)會(huì)處理數(shù)據(jù)得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法和分析現(xiàn)象的方法,使學(xué)生的綜合分析與概括能力得到培養(yǎng),使學(xué)生終生受益.
二、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)攻克教學(xué)難點(diǎn),培養(yǎng)知識(shí)應(yīng)用能力
物理知識(shí)源于生活,在解決較為綜合的問題時(shí),限于學(xué)生的知識(shí)水平、思維能力,有一定的困難,但利用實(shí)驗(yàn)從直覺思維中去認(rèn)識(shí)這些問題,可以化難為易.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)可以分解難點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生正確地尋找思維途徑,減小思維難度,靈活地應(yīng)用所學(xué)過的物理知識(shí).如在學(xué)“二力平衡”以后,學(xué)生遇到下面的問題便不知所措.讓一物體靜止,兩同學(xué)水平拉測力計(jì),讀數(shù)為5N,那么拉力分別為多少?將該題分成下面的幾步進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并編成口頭練習(xí).(1)彈簧測力計(jì)一端固定,另一端水平方向輕輕地拉,示數(shù)為5N,拉力為多少?(2)此時(shí)彈簧測力計(jì)水平方向受哪些力?這些力的施力物體是什么?這些力之間的關(guān)系是什么?通過對(duì)原題目分解難點(diǎn),各個(gè)擊破,在學(xué)生思考回答的基礎(chǔ)上,再綜合為本例的形式,以此達(dá)到培養(yǎng)思維方法,尋找路徑,化難為易的目的,以后在解類似問題時(shí)都能得心應(yīng)手.用己有知識(shí)去解決有關(guān)物理問題,是培養(yǎng)能力的重要一環(huán),是學(xué)生開闊視野的主要途徑,通過簡單的演示,可達(dá)到“百聞不如一見”的感覺,解決習(xí)題中的疑難問題時(shí),利用實(shí)驗(yàn)可以豐富感性知識(shí),保持知識(shí)的新鮮感.如學(xué)習(xí)“浮力”相關(guān)內(nèi)容時(shí),學(xué)生常遇到如下問題:在一個(gè)水槽里的水面上漂著一個(gè)盛有鐵塊的容器,將鐵塊投入到水中,問水面是上升還是下降?對(duì)這樣的題目以往通過公式推導(dǎo)比較,費(fèi)很大的周折,學(xué)生仍是一知半解,現(xiàn)采用實(shí)驗(yàn)的方法,從直觀上得到了結(jié)果.在量杯中放入一定體積的水:(1)使盛有鐵塊的玻璃管浮在水面,當(dāng)把鐵塊取出投入到水中時(shí),觀察水面的升降,發(fā)現(xiàn)水面降低;(2)換用盛水的玻璃管,發(fā)現(xiàn)水面不變;(3)在玻璃管中裝有小木塊,水面不變.在上述實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生通過觀察現(xiàn)象,直觀地解決了疑難問題.
三、培養(yǎng)初中生正確規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作能力
物理實(shí)驗(yàn)中用到的儀器大多屬于測量儀器,如刻度尺、游標(biāo)卡尺、千分尺、天平、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、溫度計(jì)、氣壓計(jì)、電壓表、電流表、萬用電表等.為了培養(yǎng)學(xué)生正確規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作能力應(yīng)注意:(1)實(shí)驗(yàn)前要使學(xué)生了解儀器的構(gòu)造原理,了解使用儀器的基本要求,然后進(jìn)行操作;(2)做物理實(shí)驗(yàn),通常要用幾種儀器.因此要指導(dǎo)學(xué)生合理組裝儀器,掌握合理組裝儀器的基本要求,正確選用儀器.規(guī)范連接儀器并使儀器布局合理,便于觀察和操作;(3)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)故障是難免的.關(guān)鍵是要分析故障原因,實(shí)驗(yàn)時(shí)是否按照要求做,檢查儀器及實(shí)驗(yàn)方法,逐個(gè)排查,解除故障.在物理實(shí)驗(yàn)操作過程中,需要同時(shí)對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察、測量和記錄.這就要求實(shí)驗(yàn)者合理地、充分地發(fā)揮儀器的功能,同時(shí)調(diào)動(dòng)人體感官的積極性,協(xié)調(diào)動(dòng)作方能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模麄€(gè)測量過程交織著各種感官的活動(dòng),并要求判斷準(zhǔn)確、操作規(guī)范.因此,整個(gè)操作觀測過程,其實(shí)就是大腦和各種感官協(xié)調(diào)手的綜合訓(xùn)練過程.
四、養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力
獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),是學(xué)生建立在已有基礎(chǔ)知識(shí)上的一種創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動(dòng).它既是學(xué)生掌握知識(shí)的結(jié)晶,又是學(xué)生開拓性思維的發(fā)揮和綜合應(yīng)用知識(shí)的重要體現(xiàn).因此,在教學(xué)過程中,要結(jié)合教材的內(nèi)容,布置一個(gè)切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生獨(dú)自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案并操作,鍛煉學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)能力.
物理實(shí)驗(yàn)不同于一般的科研,尤其是大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作,得出數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)鍛煉的是操作實(shí)踐能力,如果完全利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作無疑會(huì)降低學(xué)生的動(dòng)手能力,所以計(jì)算機(jī)應(yīng)該作為輔助手段,或者是發(fā)揮其在物理實(shí)驗(yàn)中的特殊作用。
2多媒體技術(shù)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
物理實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用其一就是利用多媒體技術(shù)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,勢必要求改變物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法,而計(jì)算機(jī)尤其是多媒體技術(shù)的應(yīng)用滿足了現(xiàn)在物理實(shí)驗(yàn)的要求。
2.1利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)
大學(xué)物理學(xué)承擔(dān)著培養(yǎng)新型人才的重任。物理實(shí)驗(yàn)涉及面比較廣,但是實(shí)驗(yàn)課時(shí)間有限,所以傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)往往無法讓學(xué)生充分的學(xué)習(xí)和操作,老師的講解也是“填鴨式”,完全按照課本的操作步驟讓學(xué)習(xí)進(jìn)修操作,得到的數(shù)據(jù)往往也是根據(jù)課本上的公式得出的。而對(duì)媒體技術(shù)的引入,能夠讓教師獲得最先進(jìn)、最前沿的物理實(shí)驗(yàn)知識(shí),讓學(xué)生的視野開闊,動(dòng)手意愿更強(qiáng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維。能夠豐富實(shí)驗(yàn)教材,方便學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),客服傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端。利用多媒體技術(shù)制作物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課件,能夠大大提高教學(xué)效果。物理實(shí)驗(yàn)的操作過程往往不具體,有些抽象描述如果利用傳統(tǒng)的教學(xué)模式無法直觀的表達(dá)給學(xué)生,而多媒體技術(shù)能夠利用計(jì)算機(jī)的模擬技術(shù),將一些抽象的描述具體化為圖像、表格等,讓學(xué)生能夠直觀了解物理實(shí)驗(yàn)的信息。比如大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的“霍爾效應(yīng)”中平衡態(tài)的建立過程,就需要利用多媒體技術(shù),將實(shí)驗(yàn)中本來瞬間完成的動(dòng)作放慢,讓學(xué)生仔細(xì)的進(jìn)行觀察和理解。多媒體技術(shù)能夠使用計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中的PowerPoint,F(xiàn)lash等制作物理實(shí)驗(yàn)課件,先讓學(xué)生近距離、科學(xué)的接觸物理實(shí)驗(yàn),能夠掌握模擬實(shí)驗(yàn)的基本步驟,這樣在進(jìn)行具體的物理實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中就會(huì)得心應(yīng)手,更好的鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。教師還可以利用網(wǎng)絡(luò)將已經(jīng)制作好的課件上傳到網(wǎng)上,方便學(xué)生自行學(xué)習(xí)。
2.2利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)管理
物理實(shí)驗(yàn)過程中,由于實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備有限,所以一般上物理實(shí)驗(yàn)課都需要老師進(jìn)行學(xué)生的登記,進(jìn)行學(xué)生成績的考察和記錄。這些工作通常比較繁瑣,浪費(fèi)時(shí)間和精力。而多媒體技術(shù)的應(yīng)用能夠方便老師利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行學(xué)生登記。學(xué)生還可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)在網(wǎng)上提前進(jìn)行選課。多媒體技術(shù)在教學(xué)管理上的應(yīng)用應(yīng)該側(cè)重對(duì)管理系統(tǒng)軟件的開發(fā),按照物理實(shí)驗(yàn)的特殊教學(xué)管理模式開發(fā)相適應(yīng)的系統(tǒng)軟件。
3計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
隨著仿真技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)也隨之出現(xiàn)了。所謂的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)就是虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境,能夠節(jié)約實(shí)驗(yàn)室資源的利用和消耗,是利用現(xiàn)代科技的典型。
3.1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的作用
目前計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,大多數(shù)高校學(xué)生都稱仿真物理實(shí)驗(yàn)儀器具有較高的仿真度、圖像和文字一起能夠增強(qiáng)學(xué)習(xí)的樂趣。其中,調(diào)節(jié)仿真儀器可以模擬真實(shí)的操作儀器,從而減少對(duì)真實(shí)儀器的損害,而且學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)候,能夠智能的提供幫助。再次,仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行的,所以能夠在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳播,實(shí)現(xiàn)資源的共享。
3.2仿真實(shí)驗(yàn)在物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的現(xiàn)狀
3.2.1仿真實(shí)驗(yàn)在我國的產(chǎn)生和優(yōu)勢
我國對(duì)物理實(shí)驗(yàn)中的仿真實(shí)驗(yàn)起步比西方發(fā)達(dá)國家晚,但是后來者居上,我國也開發(fā)了一些非常好的仿真軟件,主要集中于一些技術(shù)較先進(jìn)的單位,比如中國科技大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的仿真實(shí)驗(yàn),為物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式提供了新的借鑒,該仿真實(shí)驗(yàn)主要是充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的功效,將教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)者的操作融為一體,方便了一些沒有接觸過實(shí)驗(yàn)的學(xué)生進(jìn)行仿真模擬,對(duì)操作儀器和操作過程有了更加直觀的認(rèn)識(shí)。仿真實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中有很多優(yōu)勢,第一,仿真儀器可以進(jìn)行拆卸,從而更好地對(duì)儀器進(jìn)行觀察,讓學(xué)生和老師對(duì)儀器有更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)。第二,可以隨意產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)中待定的物理量,從而適應(yīng)不同的學(xué)習(xí)階段要求,滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。第三,能夠模擬實(shí)驗(yàn)的誤差,從而對(duì)實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)。第四,將學(xué)生所做的物理實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),方便學(xué)生進(jìn)行查閱,方便分析資料。
3.2.2仿真實(shí)驗(yàn)的具體案例
某大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)面臨著資源不充足和設(shè)備不先進(jìn)的局限,為了滿足更多學(xué)生的需求,為了方便教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)生報(bào)告進(jìn)行更準(zhǔn)確的核實(shí),該校利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)開發(fā)了新的物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)就是利用互聯(lián)網(wǎng)而產(chǎn)生的。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)置采用了教學(xué)大綱的實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑▽?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理等很多模塊,主要分為基本模塊和附加模塊。
4總結(jié)
(一)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程不重視
物理實(shí)驗(yàn)課程是理論基礎(chǔ)課,從就業(yè)角度來說,不如鍛造,車床,數(shù)控等專業(yè)課實(shí)用,學(xué)生學(xué)習(xí)的主要目的是獲得學(xué)分,而課程本身大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),無法帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生認(rèn)為物理理論和未來工作毫無關(guān)系,從心理上不重視這門學(xué)科。
(二)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)沒有信心
物理實(shí)驗(yàn)需要基本的物理理論知識(shí),部分學(xué)生因?yàn)榛A(chǔ)知識(shí)差,而對(duì)物理實(shí)驗(yàn)比較畏懼,在實(shí)驗(yàn)過程中不知道如何處理,及時(shí)產(chǎn)生對(duì)的結(jié)論,也無法從理論角度解釋,如果碰到解決不了的問題,一般就問老師,缺乏自主解決問題的積極性。
(三)學(xué)校對(duì)物理實(shí)驗(yàn)不重視,評(píng)價(jià)體系單一
物理實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)在逐漸減少,物理實(shí)驗(yàn)是需要?jiǎng)邮謱?shí)踐的課程,較少的課程很難讓學(xué)生理解物理理論,高職院校在物理實(shí)驗(yàn)器材上的投入不足,實(shí)驗(yàn)設(shè)備老舊,很難做一些高難度實(shí)驗(yàn),在教學(xué)過程中,教師只讓學(xué)生按實(shí)驗(yàn)要求去做,沒有指導(dǎo)學(xué)生如何解決問題,沒有達(dá)到物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的。甚至只能夠做一次實(shí)驗(yàn),學(xué)生也不能按照自己的想法做第二次實(shí)驗(yàn),打擊了學(xué)生的創(chuàng)造性。另外,高職院校缺乏合理的實(shí)驗(yàn)教材,教材內(nèi)容普遍單一,乏味,無法引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,只是將實(shí)驗(yàn)器材的使用和注意事項(xiàng)簡單羅列,未能引導(dǎo)學(xué)生探究性的實(shí)驗(yàn)。面對(duì)刻板的物理實(shí)驗(yàn),許多本有興趣的學(xué)生也失去了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力。物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)分獲得主要依賴于實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而報(bào)告本身只有結(jié)果的展示,沒有實(shí)驗(yàn)中思考,這種評(píng)價(jià)方式簡單粗暴,影響了高職物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的的實(shí)現(xiàn)。
(四)高職物理實(shí)驗(yàn)教師帶來的問題
教師培訓(xùn)不夠,不能與時(shí)俱進(jìn),缺乏與學(xué)生通過探討共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),往往直接硬性要求實(shí)驗(yàn)程序嗎,讓學(xué)生機(jī)械的按照要求去做,案例方便也多沿襲前人教案素材,缺乏主動(dòng)創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,探索性實(shí)驗(yàn)少,學(xué)生實(shí)踐能力得不到相應(yīng)的提高。教師畢業(yè)以后就在高職院校任教,自身缺乏實(shí)踐能力。電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)物理實(shí)驗(yàn)教師僅能從物理知識(shí)角度講解電磁感應(yīng)效應(yīng)的原理,而電磁感應(yīng)效應(yīng)將會(huì)在哪些專業(yè)課上用到,將會(huì)應(yīng)用到哪些機(jī)械設(shè)備上并不清楚,而且高職院校物理實(shí)驗(yàn)課與專業(yè)課的開設(shè)時(shí)間間隔至少為一個(gè)學(xué)期,在講解專業(yè)課時(shí)學(xué)生對(duì)于之前物理實(shí)驗(yàn)課中講授的理論知識(shí)已遺忘掉大部分,很難將其融入到專業(yè)課中,如果能夠把物理實(shí)驗(yàn)與專業(yè)實(shí)訓(xùn)融合,就可以很好的克服這一問題[4]。
二、高職教學(xué)改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案對(duì)策
在高職教育中,物理學(xué)作為其它學(xué)科的基礎(chǔ),為其它學(xué)科的發(fā)展提供了理論和方法的指導(dǎo),是專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。通過對(duì)大學(xué)物理課的學(xué)習(xí),使學(xué)生初步學(xué)會(huì)科學(xué)的思想方法和研究問題的方法,以使他們思路開闊,激發(fā)探索和創(chuàng)新精神。學(xué)好大學(xué)物理課程,不僅對(duì)學(xué)生在校的學(xué)習(xí)十分重要,而且對(duì)學(xué)生畢業(yè)后的工作和進(jìn)一步學(xué)習(xí)新的工業(yè)技術(shù)都有深遠(yuǎn)的影響[5]。
(一)突出學(xué)生主體,注重學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)
高職物理實(shí)驗(yàn)課程主要面向工科類專業(yè)的學(xué)生,應(yīng)貼近工程技術(shù),激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,通過歷史上物理學(xué)家探索物理現(xiàn)象的有趣故事來激發(fā)學(xué)生對(duì)于某種物理原理的興趣,例如電磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)等。教師要合理安排實(shí)驗(yàn)方案,在啟發(fā)、提示下使學(xué)生自主地理解物理實(shí)驗(yàn)的基本方法,讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題和改良實(shí)驗(yàn)方案,提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和自學(xué)能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、獨(dú)立分析和解決問題的習(xí)慣。教師也要大膽使用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),許多實(shí)驗(yàn)過程都可以用多媒體展示出來,這樣可以讓學(xué)生清楚實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟,有時(shí)間思考實(shí)驗(yàn)的目的和涉及的物理原理。
(二)改變教學(xué)方法
高職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目標(biāo),以專業(yè)需要、學(xué)科體系和學(xué)生的發(fā)展需要三者有機(jī)結(jié)合作為基點(diǎn)來構(gòu)建物理教學(xué)的新框架。提倡多樣化的教學(xué)方式,鼓勵(lì)將信息技術(shù)滲透于物理教學(xué)之中。在教師引導(dǎo)下,通過分析、推理,使學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究,這樣才能增強(qiáng)對(duì)于物理基本原理的理解[6]。課堂要使用講解,討論和案例分析等多種教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和運(yùn)用,以培養(yǎng)科學(xué)思維能力和自學(xué)能力。
(三)提高教師整體素質(zhì)
高職院校可以聘請(qǐng)社會(huì)上的技術(shù)人員擔(dān)任物理實(shí)驗(yàn)課程的指導(dǎo)老師,或者自助教師去高等院校學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí),在國外,高職院校一般以本校老師教學(xué)生理論知識(shí),而邀請(qǐng)校外專業(yè)人員培訓(xùn)學(xué)生技能,這種方式可以讓學(xué)生和社會(huì)需求接軌,實(shí)時(shí)清楚社會(huì)企業(yè)對(duì)于高職院校學(xué)生的要求,同時(shí),專業(yè)技術(shù)人員可以開闊學(xué)生眼界,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,一般企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都要比院校領(lǐng)先,這種教育方式可以帶來先進(jìn)的技術(shù),有利于高校調(diào)整自己的教學(xué)方案和課程設(shè)置。
(四)高校應(yīng)該重視物理實(shí)驗(yàn)課程,改善評(píng)價(jià)體系
高職教學(xué)改革課程應(yīng)讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)一般科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的自主研究精神和實(shí)踐能力。倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí),啟發(fā)學(xué)生對(duì)已知環(huán)境積極思考和分析,鼓勵(lì)采用不用的思維方式來解決問題并將其用實(shí)驗(yàn)表達(dá)出來。建立能激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展的評(píng)價(jià)體系[7]。該體系不僅僅包括對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)價(jià),還有學(xué)生自主提出問題,分析問題,解決問題的評(píng)價(jià),實(shí)驗(yàn)過程中是否按照儀器操作要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),是否完成了所有實(shí)驗(yàn)任務(wù),這些都是要評(píng)估的要素,一個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能夠代表學(xué)生的綜合能力,而且實(shí)驗(yàn)報(bào)告都是程序化的,體現(xiàn)不出學(xué)生的創(chuàng)造能力,在實(shí)驗(yàn)過程中解決問題固然重要,提出問題對(duì)于科學(xué)研究也十分重要,許多重大物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都是從問題中產(chǎn)生的,評(píng)價(jià)體系不能壓制學(xué)生的創(chuàng)造性。
三、結(jié)束語
初中物理教學(xué)中,應(yīng)該改變以往的“口頭式”實(shí)驗(yàn)教學(xué),改變以往教師枯燥和乏味的教學(xué)現(xiàn)象,將學(xué)生致力于教學(xué)的主體。將課堂教學(xué)的內(nèi)容放置到學(xué)生實(shí)驗(yàn)中去,其目的是訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力和增加實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的次數(shù),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)增加體會(huì)和感悟,真正地做到對(duì)知識(shí)的理解,同時(shí)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容接近于生活主題,提供了書本知識(shí)的應(yīng)用能力。除此之外,在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師首先要設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)的步驟和內(nèi)容,準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)設(shè)備,同時(shí)要向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)的步驟和應(yīng)該注意的事項(xiàng),并對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析。通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生逐步地掌握了實(shí)驗(yàn)的基本思路、技能和方法,為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理知識(shí)打下了基礎(chǔ)。
二、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路
(一)探索式實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法
傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中,教師一般是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體,學(xué)生根據(jù)教師的實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行觀察與思考,直接參與到教學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的機(jī)會(huì)很少,造成學(xué)生的動(dòng)手能力比較弱,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在以教師為主體的課堂中,如果將演示性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)改為探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué),給學(xué)生更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì),發(fā)揮學(xué)生的主體作用。比如,在初中物理教學(xué)中實(shí)施“阿基米德原理”教學(xué)時(shí),在講授浮力的大小與相關(guān)聯(lián)的因素時(shí),教師給學(xué)生思考的時(shí)間,是否與深度、密度、形狀有關(guān)呢?學(xué)生可進(jìn)行想象,培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。
(二)多做教材中沒有的實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)在初中物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)幾乎在書本能夠找到,但在實(shí)際的教學(xué)中,教師可以增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí),擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)主題。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要舉一反三,增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的目的就是為了提高學(xué)生的思維能力和擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的器材比較多,可以以實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備作為器材,也可以自備實(shí)驗(yàn)器材,甚至把我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活中所使用的物品作為實(shí)驗(yàn)器材。事實(shí)說明,一個(gè)優(yōu)秀的學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象很感興趣,具有很強(qiáng)的悟性。物理學(xué)習(xí)比較差的學(xué)生,不是智力的因素,而是缺少對(duì)物理知識(shí)的了解。因此,作為物理教師,其主要的教學(xué)目的是盡自己最大的能力在課堂上給學(xué)生展示豐富的物理現(xiàn)象和物理情景。
(三)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的自主性,突出教學(xué)的“新穎”
在初中物理試驗(yàn)教學(xué)中,為了提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和獨(dú)立思考能力,有必要給學(xué)生留充分的思考空間。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性、積極性和主動(dòng)性。在發(fā)揮教師指導(dǎo)作用的基礎(chǔ)上,盡可能地讓學(xué)生獨(dú)立地選擇實(shí)驗(yàn)教材,正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,完成實(shí)驗(yàn)步驟,獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并提出問題,特別是提出新穎的問題,體現(xiàn)了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。
(四)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
在初中物理教學(xué)活動(dòng)中,教師不僅要提高學(xué)生的智力,而且要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,應(yīng)該把培養(yǎng)學(xué)生思維能力放在首位,才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)可以設(shè)置創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)求新求異,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思考,擴(kuò)展學(xué)生思考的視野。創(chuàng)新思維要求學(xué)生多方面、多角度和非常規(guī)性思考。學(xué)生思維是創(chuàng)造的起點(diǎn),是學(xué)生善于思考和樂于思考的催化劑。因此,在初中物理教學(xué)中,教師要通過各種手段激發(fā)學(xué)生思考的興趣,培養(yǎng)思考的能力,養(yǎng)成思考的習(xí)慣,在思考中提出科學(xué)、合理和獨(dú)特的方法。
三、提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的建議
(一)教師要以身作則
初中教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用,要從根本上解決物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法,開展學(xué)生對(duì)物理知識(shí)感興趣的教學(xué)活動(dòng),以便提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣,這樣可以發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。另外,學(xué)生可根據(jù)自己的愛好和能力選擇不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,做到因材施教,這樣有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和自覺性,有助于學(xué)生智力的開發(fā)和個(gè)性化發(fā)展,同時(shí)促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和接受。
(二)教師要有所專
課本中的很多章節(jié)以及教學(xué)素材都可以成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容.教師可以將課本知識(shí)進(jìn)行發(fā)散與延伸,通過探究性實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)設(shè)來多樣化課堂教學(xué),這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的一種良好途徑.創(chuàng)造能力的培養(yǎng)需要經(jīng)歷一個(gè)有效的階段,在這個(gè)過程中教師應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),讓學(xué)生具備分析問題與探究問題的能力,這些都能夠?yàn)閯?chuàng)造能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).同時(shí),教師要善于在理論知識(shí)的教學(xué)中滲透實(shí)驗(yàn)教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于很多內(nèi)容展開剖析,透過探究性實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)設(shè)來不斷活躍學(xué)生的思維,深化對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)與激發(fā).例如,在講“力的合成”時(shí),教師可以借由探索“分力與合力”的關(guān)系進(jìn)行解讀性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并進(jìn)行探究解讀,結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而獲得對(duì)力的平行四邊形定則的感性認(rèn)識(shí),結(jié)合實(shí)際生活中的常見案例和習(xí)題練習(xí)上升為理性認(rèn)識(shí),并進(jìn)行創(chuàng)造性應(yīng)用.需要注意的是,在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要把握好自身的定位,以引導(dǎo)者、啟發(fā)者的身份做到順其自然、因勢利導(dǎo),對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中展現(xiàn)出的創(chuàng)新性思維火花進(jìn)行保護(hù)和鼓勵(lì),這樣才能夠讓實(shí)驗(yàn)過程更好的展開,并且激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力.探究性實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)設(shè)有著很重要的教學(xué)實(shí)踐意義.探究性實(shí)驗(yàn)不僅是對(duì)于理論知識(shí)的一種有效實(shí)踐,而且能夠深化學(xué)生對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的理解與認(rèn)知.探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),能夠激發(fā)學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí).這是學(xué)生創(chuàng)造能力培養(yǎng)的基石所在.
二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)創(chuàng)造性思維
要透過實(shí)驗(yàn)教學(xué)深化學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng),教師可以透過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo),可以通過對(duì)于實(shí)驗(yàn)的改造與革新來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,并且加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的領(lǐng)會(huì).物理教學(xué)進(jìn)入高中階段后學(xué)生積累的知識(shí)已經(jīng)非常豐富,這個(gè)時(shí)期的學(xué)生完全具備實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的能力.教師要對(duì)學(xué)生的這種能力加以鼓勵(lì)與激發(fā),要激勵(lì)學(xué)生大膽地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,使學(xué)生能夠借助創(chuàng)造性思維來加深對(duì)于很多實(shí)驗(yàn)過程以及知識(shí)點(diǎn)的領(lǐng)會(huì).例如,在講“加速度、力與質(zhì)量”時(shí),課本上限定的實(shí)驗(yàn)條件是水平板必須光滑,但是實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,必須考慮到摩擦力的存在與作用.教師可以以此為切入點(diǎn),讓學(xué)生對(duì)摩擦力、拉力、合力的概念進(jìn)行分析認(rèn)識(shí),驗(yàn)證三個(gè)物理量之間存在的關(guān)系,以實(shí)際情況中存在摩擦力為限定條件,讓學(xué)生探索合理的解決辦法并進(jìn)行解答,配合再次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,不僅十分靈活,而且能夠活躍學(xué)生的思維,讓學(xué)生在交流探究中找到合適的問題解決模式.透過這個(gè)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,不僅化解了理想實(shí)驗(yàn)條件在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中無法實(shí)踐的阻礙,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維.
三、自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),激發(fā)創(chuàng)新能力
隨著學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣撸處熆梢試L試給學(xué)生布置相關(guān)的實(shí)驗(yàn)主題,讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).這既是開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的直觀體現(xiàn),又能夠充分鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ灾鲗?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以有很多不同的突破口,教師可以讓學(xué)生在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行發(fā)散與延伸,對(duì)于實(shí)驗(yàn)探究的問題進(jìn)一步深化;教師也可以鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材或者實(shí)驗(yàn)條件有所改變,在不同的情況下再來驗(yàn)證相關(guān)的定律或者規(guī)律是否依然成立.自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),不僅能夠鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維能力與問題解決能力.對(duì)于“測量型實(shí)驗(yàn)”,不同的測量實(shí)驗(yàn)對(duì)于選用的測量工具往往有明確限定,不管是刻度尺、分析天平,還是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等.教師從這一角度進(jìn)行突破,可以引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)器材與工具上進(jìn)行創(chuàng)新.例如,要求“用一根卷尺測量一堆砂礫間的動(dòng)摩擦系數(shù)”,乍一看無從下手,畢竟卷尺只能獲得長度,動(dòng)摩擦因素看起來不僅困難且風(fēng)馬牛不相及,但是不妨換個(gè)思維:動(dòng)摩擦系數(shù)的獲得需要建立在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合高中物理實(shí)驗(yàn)中最常使用的斜面模型,可以通過逐漸增長斜面傾角使得木塊在斜面上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),由此可以聯(lián)想到砂礫在斜面上慢慢滑下形成圓錐體并且不斷增高直到即將發(fā)生滑動(dòng)狀態(tài),此時(shí)砂礫的形態(tài)就構(gòu)成一個(gè)經(jīng)典的斜面模式.以這個(gè)斜面上的砂礫作為經(jīng)典斜面上的木塊,就能順利獲得動(dòng)摩擦系數(shù).這是非常有意義的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,不僅能有效激發(fā)學(xué)生的思維,也讓學(xué)生看到了物理實(shí)驗(yàn)的多種可能.這樣的教學(xué)構(gòu)成,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力.
四、結(jié)語
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。也可以說是“系統(tǒng)工程”,它集力、熱、聲、光、電于一體。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為一門獨(dú)立設(shè)制的課程,是學(xué)生動(dòng)手、觀察、創(chuàng)造思維、處理數(shù)據(jù)、總結(jié)寫作等綜合能力提高的過程,有著其他課程不可替代的作用。因此不能教條學(xué)習(xí),只是簡單地照貓畫虎,測幾組數(shù)據(jù)。應(yīng)使知其然,還能舉一反三,循序漸進(jìn)。要在全學(xué)年實(shí)驗(yàn)中,致使綜合能力有全面“質(zhì)”的飛躍。只有這樣才能真正起到鍛煉實(shí)效,這就要求實(shí)驗(yàn)教師在每個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中積極引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。
2利用物理學(xué)史激發(fā)學(xué)生的興趣
光學(xué)是研究客觀世界中有關(guān)光現(xiàn)象規(guī)律的一門學(xué)科,通過大量歷史資料和出土文物的分析研究,充分證明我國古代光學(xué)在世界科學(xué)技術(shù)史中的重要貢獻(xiàn)。當(dāng)時(shí)物理學(xué)領(lǐng)域內(nèi)成就最大的是墨家,它是由魯國的墨翟(公元前480~39年)和他的弟子等所創(chuàng)立。《墨經(jīng)》是墨家的集體創(chuàng)作成果,它比古希臘歐幾里得(公元前330~275年)“光學(xué)”還早百余年,不僅是中國光學(xué)的先驅(qū),在世界光學(xué)史中也占領(lǐng)先的地位。《墨經(jīng)》對(duì)光的直進(jìn)律,做出了精辟的記載,認(rèn)為從物體上發(fā)出來的光線,好像箭矢一樣(“光之人,照若射”),通過精細(xì)的觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)兩個(gè)光源同時(shí)照一物,產(chǎn)生本影和半影,還給投影下了一個(gè)科學(xué)定義:光有所遮擋的地方就是影。墨家根據(jù)光的直進(jìn)律,制成了世界上最早的針孔照相機(jī)。在十一、十二世紀(jì)間,我國科學(xué)家郭守敬根據(jù)光學(xué)原理制成了各種天文儀器,觀測天象,取得了豐碩成果[4]。
在教學(xué)中我們感到,上實(shí)驗(yàn)課缺少足夠的時(shí)間,應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)儀器的一些改進(jìn)通過演示,使學(xué)生明了其實(shí)用與便捷。而我們只能見縫插針,簡單敘述。例如:在薄透鏡測焦距的實(shí)驗(yàn)中,以前成像的像屏用的是一個(gè)噴漆薄鐵片。共軛法測焦距,要求同學(xué)們?cè)谟^察到大小兩個(gè)像,我們說這叫“大像追小像”,追的結(jié)果是看兩像的中心是否重合,這一步是用成像的方法(細(xì)調(diào))驗(yàn)證粗調(diào)是否調(diào)好了,是否“同軸等高”。為了對(duì)比,學(xué)生往往在屏上做記號(hào)(劃一橫線),時(shí)間長了,白色屏被畫得全是橫線,面目全非,很難辨別。新儀器做了巧妙的改進(jìn),在一小張硬紙板上,印了坐標(biāo),然后用塑料薄膜扎制,既美觀又實(shí)用。這一看似簡單的改進(jìn),給使用者帶來很大便利。讓同學(xué)們知道,實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)也不是完美的,需要不斷改進(jìn)、更新,這首先就需要認(rèn)真觀察,發(fā)現(xiàn)不足,提出建議或思路。
單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn),這是經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn)。單擺不僅是準(zhǔn)確測定時(shí)間的儀器,也可用來測量重力加速度的變化。第一個(gè)發(fā)現(xiàn)擺的振動(dòng)等時(shí)性的科學(xué)家伽利略,他用實(shí)驗(yàn)求得單擺的周期隨長度的二次方根而變化。惠更斯制成了第一個(gè)擺鐘,而且第一次記錄到一個(gè)耦合的振蕩器觀察。“惠更斯的同時(shí)代人天文學(xué)家J.里希爾曾將擺鐘從巴黎帶到南美洲法屬圭亞那,發(fā)現(xiàn)每天慢2.5min,經(jīng)過校準(zhǔn),回巴黎時(shí)又快2.5min。惠更斯就斷定這是由于地球自轉(zhuǎn)引起的重力減弱。英國科學(xué)家羅伯特•胡克發(fā)明了圓錐擺,是在兩個(gè)方向上自由擺動(dòng)的鐘擺。通過分析擺錘圓周運(yùn)動(dòng),他用它來分析行星的軌道運(yùn)動(dòng)。19世紀(jì)中葉傅科在巴黎的先賢祠證明了地球的自轉(zhuǎn)。牛頓則用單擺證明物體的重量總是和質(zhì)量成正比的。實(shí)驗(yàn)教師本身應(yīng)該對(duì)所做實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、歷史背景、儀器結(jié)構(gòu)、儀器調(diào)節(jié)、儀器維護(hù)各環(huán)節(jié)了如指掌,這樣才能及時(shí)解決和解答實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的種種難點(diǎn)、問題,并迅速應(yīng)急處理。更重要的是要教會(huì)學(xué)生遇到問題應(yīng)該如何面對(duì)、怎樣解決。當(dāng)然教師的知識(shí)也不是全方位的,在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的過程中,有些問題也可能會(huì)出現(xiàn)瞬間“卡殼”的尷尬現(xiàn)象,這就敦促教師應(yīng)大量查詢資料,不斷更新知識(shí),在教學(xué)中學(xué)習(xí),提高自己認(rèn)知能力,從而保障教學(xué)質(zhì)量。
3存在的問題
(1)對(duì)物理學(xué)史融入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)重視不夠,且不重視學(xué)生的邏輯思維及動(dòng)手能力的培養(yǎng),形成單純知識(shí)灌輸。
(2)沒有特定時(shí)間進(jìn)行物理學(xué)史、物理思想的教學(xué),從而導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)課中不系統(tǒng)、不全面,缺乏完整性。
(3)需進(jìn)一步加強(qiáng)教師對(duì)教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、拓寬知識(shí)面、提升自身素質(zhì)、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
4結(jié)論