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物理实验小论文(优秀7篇)

在日复一日的学习、工作生活中,许多人都写过论文吧,通过论文写作可以培养我们的科学研究能力。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?这次帅气的小编为您整理了7篇物理实验小论文,希望朋友们参阅后能够文思泉涌。

一、学校提倡合作学习,完善物理实验器材建设

就目前教学现状来看,合作学习的弊端问题暂时还没有出现,合作学习之所以表现的如此优异,在笔者看来原因大抵有两个,一是合作学习本身根本不存在弊端,它是一种完美的教学模式;二是合作学习现今应用的深度和范畴还不够广阔,其弊端问题还没机会暴露出来。但世界上没有绝对完美的事物,所以其原因可以归结到后者,就是合作学习的模式应用的深度和范畴还不够。针对此种情状,学校应该大力提倡合作学习,安排尽量的物理实验来考验合作学习的科学性与有效性,全面推进素质教育的进程,打造高中物理高校实验教学课堂,提高学生的物理学习能力。要想切实发挥合作学习的成效,学校应该完善物理实验器材的建设,从硬件设备上重视物理实验教学,加之合作学习并非简单地课堂分组学习,课堂分组只是合作学习的外在形式,如果只注重形式,那么所谓的优良学习模式只是“走过场”,缺乏实效的价值。所以说,学校应勇于变革,提倡并推进正确的合作学习模式,建设完备的物理实验室,给学生提供设备丰富、优良充足的学习环境,强化合作学习模式在高中物理实验教学中的运用。

二、老师转变教学观念,切实提升自我教学能力

教师作为课堂教学的关键性组成部分,他是学生学习的引路人,也是率领合作学习模式前进的先驱,因此,老师在教学的过程中更应该注重自我的前进步伐,切实提升自我教学能力,全力确保学生可以在自己的引导下领悟到物理实验教学应用合作学习的目的。老师要注重培养学生的独立思考能力,许多物理老师认为合作学习就是团队合作的学习模式,学生只需与组员合作,不需要独立思考,这样的想法是十分错误的,因此老师应该调整好合作学习的流程,在正式开始合作学习过程之前,可以先给学生一段独立思考的时间和空间,再让学生进入到合作学习模式中,确保学生自主学习能力有所锻炼。除此之外,老师还应把握好课堂教学气氛的尺度,虽然合作学习需要活跃的课堂气氛,但是气氛活跃并不代表纪律良好,所以老师应该严格监督学生的小动作,将课堂纪律调整到最佳状态。再者,老师应该适时提升物理实验任务的难度,凸显出合作学习的重要性,让学生真切感受到合作学习的必要性,从心底接受合作学习的优越之处,以此满足学生的心理需求,老师也可以建立良好的实验讲评激励机制,在实验结束后让小组成员自行进行评价,再接由老师进行二次评价,全方位的展现小组合作学习过程中的优劣之处,激励优势、改进问题,从而彰显合作学习的真正作用。

三、学生注重小组分工,重视团队合作能力展现

关于合作学习价值的有效体现,除了学校和老师付出必要的努力之外,学生也应该做好自己的学习准备,迎合合作学习的内容要求。在实际的物理实验过程中,学生应该注重个人在小组内部的分工,做好自己负责的实验部分,并善于尝试各种实验操作,这对于学生的动手操作能力和性格养成均大有裨益。同时,每位同学都应该尊重小组内的同学,善待每位同学的不足之处,成绩好的同学主动去帮助成绩差的同学,乐于将自己的创新想法和全组同学分享,从而体现团队合作的伟大力量。总的来说,合作学习的模式要想在高中物理实验教学中淋漓尽致的发挥价值,就必须受到学校、教师和学生三方的共同重视,才能保障“生本”理念落到实处。再者,合作学习方式的物理实验教学,能够激发学生的动手操作欲望,调动学生学习的主动性和思考能力,而且还能激发学生的创新能力,进而锻炼学生的科学思维方法和物质知识实践能力,鉴于此般多种好处,我们也应该加强合作学习模式的扩散,将次学习模式运用到高中的各门学科中,逐渐加深此模式对高中教学的影响,为高中物理实验教学带来新的春天。

【摘 要】

根据现代教育理论,结合中学物理教学课程改革,高中物理实验教学方案的指导思想是:改革传统的教学观念,强调实验教学的整体功能,突出构成整体的各个要素的相互作用,从而全面提高学生的能力,摒弃了传统的质量观,以培养高素质、全面发展的人才为目的,代替过去只强调智育发展,围绕高考转的质量观。以全体学生为主体,充分发挥学生的主体作用,把整个教学过程看成是师生共同合作、共同探索的过程。整个教学让学生意识到自己是学习的主体,自觉动手动脑。

【关键词】

物理实验教学 课外活动 学生动手 实验技能

在物理实验教学中,坚持教学的科学性原则,注重对学生科学探索创新的素质培养,把课内和课外融为一体,把演示实验和学生实验统筹安排,把小制作小发明、实验竞赛、专题讲座适时调整。在实验内容上,把科学知识、生活知识全面考虑,互相渗透,把获取知识、科学观察、独立操作、培养实验技能和发挥 www.baihuawen.cn 聪明才智安排于合理的结构中,充分发挥了各部分互相联系、互相作用的整体功能。

一 、进行多项实验活动,建立立体交叉体系

物理实验教学总的效果并不等于各个要素效果的机械总和。物理实验教学的各个要素分为由课内到课外,由演示实验到学生自制教具和学具等方面。在实验中,把这些要素进行综合分析,课堂教学、学生实验、教具学具的制做、小发明和小创造、实验竞赛、专题讲座六个要素组成的实验教学系统的总功能不是各个部门各自直接单独地体现出来的。课堂提出问题,要求学生利用自制的学具在课外活动分小组进行实验,回答上面提出的问题。学生通过自己做实验得出正确的结论,兴趣很高,增添了学生学习兴趣和进行实验的信心,会更进一步想到所学知识在生活、生产中的运用有哪些,有没有可以或需要改进的地方等问题。要求学生通过观察生活或自己动手回答问题。这样,通过课内课外、演示实验和自己动手做实验的有机联系,学生既学到了物理知识,又会运用于生活,更重要的是培养了学生利用物理实验解决实际问题的能力。

二 、抓好课堂内的实验教学,寓实验课改革于趣味之中

实验教学能否达到目的,关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生较大的兴趣 兴趣的培养必须是通过多种途径、多种形式综合进行。物理学科是一门实验科学,我们把中学物理实验逐一研究,在揭示物理规律的原则下,每一个实验都做一些趣味性改进。如在学自感现象时做自感实验,让十几个学生手拉手,两边的学生握住电路中的两端,把开关断开,学生们双手肯定会松开,胆小的还会“呀”的叫出来 从而引起了学生的兴趣,增添

了学生学习知识的积极性。在演示实验时,学生参加演示实验,培养和保护了学生的参与意识,同学们观察认真,收到良好的效果。

三 、充分发挥小实验的作用,使学生在延伸迁移环节中举一反三、触类旁通

要培养学生的创造性和逻辑推理能力,将所学知识延伸迁移,进一步深化与升华,就需借助于小实验开阔学生思路。如小实验“巧找重心”,复习了重心和重力方向等概念,还可使学生学会用悬挂法求不规则物体的重心,搞清楚杂技演员走钢丝、顶碗等技巧的道理。这样用小实验说明大道理,即可收到事半功倍的作用。教师关键是要热心,经常与学生交流总结做小实验的体会,及时表扬与肯定他们成功的做法,这样学生才能长期养成动手的习惯,如果不闻不问,长此下去,学生就会失去兴趣。总之,充分发挥小实验在物理学科调节教学中的作用,使物理教学变化多样,内容丰富充实,使学生把知识学得更灵活主动,从而更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用。

四 、以学生实验为主要内容,培养学生实事求是的学风

通过演示实验调动了学生的积极性,同学们跃跃欲试,但由于课堂时间限制,只能让少数同学参加。在这种情况下,学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课本上的学生实验外,还通过制作教具、学具,把许多演示实验也改成学生实验,给学生提供了自己动手动脑的机会。在实验过程中,我们除了要求学生用科学的态度做好实验外,更重要的是要求学生写出实验报告,这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,正确理解原理,明确实验目的,认真设计步骤,详细记录数据,分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后,要求学生认真讨论,分析产生误差的原因,使学生逐步形成了一种严肃认真、一丝不苟的学风。

五 、把课外活动纳入实验教学的范围是实验教学改革的重要环节

为了从多方面培养学生做物理实验的兴趣,在学生掌握了一些基本实验技能后,应按统一计划,组织好课外活动,配合课堂实验教学。具体措施:一是根据教材实验特点和青少年的心理要求,精心设计课外活动的内容;二是抓好落实,一学期的实验内容要事先确定,建立活动小组,安排好辅导老师,以保证课外活动经常化、制度化。例如:利用课外活动演示给学生看,并让学生自己操作,在学了光学后,指导学生自制望远镜、潜望镜等。这样把课内和课外内容衔接好,课内课外就能相互补充。

六 、引导学生制作学具、教具,参加小发明、小制作活动,培养创造型人才

利用日常生活品做实验是实验教学改革的一个方向。这些实验对学生来说感到格外亲切,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。引导学生进行发明创造,参加自制学具的活动,一方面可巩固课内实验所学的知识,掌握基本实验技能,更重要的是培养了学生的创造能力。在活动中,应始终坚持真(原理科学)新(设计新颖,采用新技术)美(设计简单合理),在整个活动中形成以学生为主体,全班动手,提高了学生的实验技能和理论水平,丰富了学生的课外活动的内容。

参考文献

[1]顾康清。论物理活动课的设计原则[J].中学物理教学参考,2000.6

[2]赵力红、臧文彧。高中物理探究性趣味实验(第一版)[M].杭州:浙江大学出版社,2002

1教具设计

1.1实验演示

首先将一枚硬币放入一个平底盘中,再往盘中加入一定量的自来水,要求淹没纽扣,然后再往盘中滴入红墨水少许(为使实验现象更明显,可以稍微多加一些),接下来用小刀截取一小段蜡烛,将其放入准备好的玻璃杯中,并用蜡油固定在玻璃杯底,再点燃它。待蜡烛燃烧至杯壁稍微发烫时(位使实验效果明显,可以稍微烫一点儿),迅速将其倒扣入盘中,要求玻璃杯口边缘压着纽扣。可以发现,在倒扣入盘中的瞬间,蜡烛熄灭,慢慢地杯外盘中的液面下降,盘中的水越来越少,而玻璃杯中的液面却慢慢地上升,最后会发现盘中的水几乎全部被吸入到玻璃杯中。

1.2实验分析

通过实验我们可以了解到,当蜡烛在玻璃杯中不断燃烧时,杯中空气受热膨胀,当玻璃杯被倒扣入盘中后,空气的缺少导致蜡烛熄灭,此时空气温度也会慢慢降低,在杯中空气体积不变、重力加速度也不变的情况下,空气密度降低,由初中物理计算液体压强的公式P=ρgv可知,杯内大气压强会逐渐减小,由于大气压平衡,要维持杯内杯外压强相等,所以杯内液面上升以达到杯内空气体积减小,空气密度上升,增加杯内压强的目的,所以盘中水被吸收到玻璃杯中,会产生这样的现象都是大气压强存在的表现。

2总结

物理实验既是一种教与学的方式,又是学生必须掌握的学习内容和科学方法;物理实验促进学生正确地理解物理概念、规律和方法,激发学生对自然科学的热爱有着独特的魅力和力量。通过大气压强的实验设计及实现,可以得出中学有些物理实验并不是都需要昂贵精密的设备和器材才能去完成,在我们身边的一些废弃回收物也可以组装完成许多重要且有趣的物理实验,这样不仅将生活中的废弃物变废为宝,达到环保的目的,而且可以帮助学生理解知识,更方便容易地接触实验,亲手做实验。不再为昂贵的实验器材而担忧(针对小型物理实验)。

创新型物理实验对学生来说不仅实验器材收集容易,而且方便学生理解,更能增加学生对知识的兴趣,加深对知识的印象,学生通过自己动手,自己总结出来的结果是最深刻的,所以,理论与实践的结合往往会达到事半功倍的效果。学生在动手做实验的过程中难免会遇到很多困难,这样的教学方式也能激发学生发现问题,解决问题,提高学生自主学习能力,这也是当代教学的发展趋势,只有适应这种趋势,才能更好的发挥学生的潜力,提高学生学习的灵活度,提高学生的创新意识。简单的实验模型不仅老师讲解起来方便,学生也容易理解,也容易去做,所以,简化是我们继续研究的对象,希望通过简单的实验器材达到更深刻理解知识的效果。

物理小实验是课堂教学延伸和补充,是搞好物理实验教学的不可忽视的重要组织成分,他有利于培养学生动手动脑习惯和实验技能,有利于进一步挖掘学生的创造潜力,培养学生的分析问题和解决问题的能力,是值得认真探计讨的。

一、切实重视初中物理小实验的教学。

初中物理第一、二册课本中安排的小实验有21个,练习中的试验题就更多了。这些小实验有的侧重操作,有的侧重于设计,有的侧重于对物理知识的理解和应用,各有各的特点和作用,这些小实验适应了初中学生的心理特点和知识水平。一方面,煎蛋易做,可以由学生自己取材,自己动手做实验,充分发挥学生学习物理的积极性和主动性;另一方面紧密配合教材,让学生既动又动脑筋,从中领悟学习物理的方法,进一步理解和应用所学的物理知识,促进他们的智 能融洽结合,和谐发展。

搞好初中物理小实验的教学,教师是关键。首先,教师应根据教材和整个体系,按照各个小实验和实验题的不同特点和作用进行分类,分别提出不同的教学要求,包括实验的组织形式,时间安排和效果检查等,都应做到心中有数。对于设备不太复杂,材料容易收集,操作比较简单的实验,就让学生自己去做,对于比较复杂的实验,特别是小制作和设计实验,教师要给予指导,甚至做出示范,;还要注意提前“备料”,平时注意收集资料。

二、调动学生做好小实验的积极性

首先,我们举办实验的小展览,把前届学生的小制作,获奖作品,实验报告或小论文及科学家的小故事等展览出来,引起学生的兴趣和重视。其次,要注意抓“起步”。第一册物理练习――关于长度测量的观察、实验题,课后第一个小实验又是自制的卷尺测量身高,我们挑了几个学生把自己测量的数据写在黑板上,因为他们的数据各不相同,我们引导学生找出原因,并教育学生认真对待每一个实验和如何多动脑筋,多想几个为什么,然后再让学生重新测量,从而调动了学生学习的积极性。

在初二年级做橡皮筋测力计的小实验,虽然橡皮筋容易找到,但实验时不很准确,我们稍作改变,发给每个学生一个弹簧,指导他们制作弹簧秤,并逐一校准。由于弹簧秤的实用性,学生高兴,家长欢迎。在初中三年级,为了加深学生对摩擦起电的理解,我们把课后摩擦起电的实验与练习中,自制简单验电器的实验结合起来,利用第二课时活动时间进行分组实验表演评比,学生分组比赛,都希望自己小组获胜,遇事翻资料找“顾问”,情绪很高。评比时,实验器材有:塑料泡沫,牙刷,梳子,兽皮,腈纶布等,验电器式样也各异。有一个学生好当场讲了一段梳头发,脱腈纶衣见鬼火的模拟故事,使活动更具声色。

三、大胆改进小实验,加强小实验教学

初中物理第一册82页关于光的折射现象实验中, 我们学生做了“水中分币折射现象”的小实验。学生倒水时往往会把分币冲浮而游动,达不到实验目的,即使慢慢倒水,保持分币在杯底的位置不动,学生对倒水后能看见分币,并随水面的升高而上浮的现象,往往怀疑为分币被水冲浮起来了,影响实验效果,我们将这个实验作了改动,把课文中的往空的茶杯里放一枚硬币的做法改成在空的杯底图上一点红漆或者直接用搪瓷牙标底部有年瓷的黑点代替分币来做实验,使实验更为简单易做,效果更好。

为了更好的配合课内教学,我们增加了一些练习性的小实验。例如利用磁极相互作用的性质做“自动跳棒”、“小猫钓鱼”小制作。利用大气压的作用做“空茶壶变茶”的魔术表演等。讲到光学时,我们拿了一些口径相同的凹凸透镜、平面镜、玻璃镜让学生分辨。结果,同学们各显神通,有的用手摸透镜中央和边缘厚薄来分辨;有的同学提出了用放大或缩小的像来分辨的方法。

四、把小实验、实验题引进课堂教学中来

有些小实验、实验题跟课内的物理概念、规律密切相关,可把它们引进课堂教学中来。例如,我们把上述水中红漆点折射现象和用纸盒烧开水的小实验等引进课堂,分别给学生做和教师演示。实验时,学生看到意想不到的现象无不感到新奇,产生疑问,并由“凝”激“趣”,随时进人新课,效果很好。

在第二册114页练习中,关于“一位同学做实验时,需要阻值为2Ω 、5Ω 、40Ω 的电阻各一个,但是手边只有一些阻值为10 Ω的电阻,请你为这位同学考虑一下,怎样用10Ω 的电阻组成所需要的各个电阻,一共需要多少个10Ω 的电阻“的实验设计题,有些学生感到困难,我们利用习课题的时间,引导学生计算。经过计算,然后引入实验设计,再不感到困难了,这样既巩固掌握了所学的基础知识,又提高了动手动脑的能力。

五、做好小实验,大力挖掘学生的创造潜力

初中学生的特点就是爱动手,在养成做好物理小实验习惯的基础上,可以布置一些有意义的实验给他们做,以拓宽他们的视野,进一步挖掘他们的潜在创造因素。如在学习的平面成像时,我们布置学生拿两个平面镜,平行相对而立,中间放一只小车,从一镜旁看,能看到另一镜里有几个小车的像?起初,学生的答案都是不能令人满意的,经过争论和实验,学生激动的对老师说:“我们从镜中看到一列车队,有无数个像!”我们又以理发店里的人在两面镜子中间,可以看到对面镜里有无数个像来启发他们,其中两个学生还制成了一个小作品――万里街。

初中物理第二册中有一个小实验:“楼梯电灯开关电路”在楼梯中间安装的电灯,需要在楼梯的上、下两头都能控制,当上楼时,能用下面的开关开灯,人上楼后能用上面的开关关灯;当下楼时能用上面的开关开灯,下楼后能用下面的开关关灯,让学生根据设计的电路图,组装电路。有一个家住在医院的学生,做实验后提出了一个绝妙的联想,病房1、2号病床上分别装上了一个电键,各控制护士室里的一盏小灯泡,则病人与护士之间的“距离“就缩短了。

在智力竞赛上,我们又启发、引导学生利用电磁继电器控制工作电路的作用,结合上述的形式,自制了一个简单的“抢答装置”。

通过这样的实验制作,学生的潜在创造能力被不断地挖掘出来,培养了学生的科学创新能力。

在初中的物理教学中,其学习内容与我们的生活实际紧密相连,物理是一门实验性较强的学科,学生在平时的学习中只有重视物理实验,才能深入了解物理在生活中的应用,才能使学生从实验中培养自身的动手能力与分析能力。

一、在实验中认真仔细观察

在初中物理的实验过程中,有些学生过于着急去操作一些相关的实验,就可能使整个实验过程有相关的危险或者产生另外的实验现象,由于初中学生物理实验基础相对较差,没有很多经验,教师在实验之前就要给初中学生做好相应的安排,让学生在做实验之前先进行仔细的观察,并且在观察的过程中引导学生去思考与发现注意事项的原因,让学生懂得做实验的技巧与方法,从而为实验的有效性做好准备。因此,教师为学生演示整个实验是非常有必要的,通过对教师实验操作的观察,学生的实验技能与观察技能在实验中就能得到提升。

二、在实验中积极动手操作

除了在实验中进行认真观察以外,教师还要激励初中学生认真去做实验,有些物理实验的过程相对来说较为复杂,需要学生认真、细心的去操作,而学生只有体验过整个过程,才能够从做实验的过程中感受到课堂学习中学不到的东西,因此,教师要尽量安排每个学生都能做实验,并且争取为学生开放实验室,为初中学生购置较全的实验器材,让那些操作不熟练的学生或者想进一步探究实验结果的学生有机会去做更多的实验来探索初中物理的知识,从而在动手操作中提升学生的综合能力。

三、在实验中重视思考发现

实验的过程相对来说是短暂的,但是对于实验之后的一些总结和思考却是长久需要学生去探究的,实验的目的就是要让学生探索更多的奥秘去发现生活中的物理知识,从而有助于学生进一步的学习。因此,在做实验之前、实验中教师就要提醒学生认真思考每做一步实验的原因以及结果,让学生带着疑问与思考去进行实验的操作,这样在操作中就有明显的目的性,从而激发初中学生在实验中的探究欲望与兴趣,使更多的学生加入到讨论初中物理实验操作与知识的活动中来,以使实验效果更加明显。因此,重视初中学生的思考能力,能够培养学生探索的精神,让初中学生更好的学习物理。初中物理实验教学对于初中学生全面学习物理知识有很大的作用,当前在新课程的改革下,教师要重视学生综合能力的培养,在实验中让学生认真观察、积极动手与思考,从而不断更新学生学习的观念,培养他们不断进取的创新精神,使每一位初中学生思维与探究能力在物理实验中得到更好的提升。

1、物理实验课程的教学现状

1)缺乏教学手段在实验前,教师通过灌输式教学法把实验内容介绍给学生,学生只需做好笔记,写好操作步骤和预期结果就算完成了教学任务。在实验中,指导老师通常事先安排好实验仪器,学生只需按照书中描述的方法和步骤进行操作,只要结果与书中描述的一致就算完成了实验,而不需要充分理解实验过程和实验现象。长此以往,学生只会被动接受教师的指令,这不利于学生素质和能力的培养。

2)消极对待实验由于大学物理实验的教学缺乏新意,学生片面地认为实验做不做都无所谓,只要知道结果就行了。这种学习态度导致了实验教学中经常出现学生旷课和迟到等现象。对待实验的消极态度还导致学生不仔细观察实验现象,不认真思考实验中出现的问题,不积极创新和改进实验方法。

3)客观条件限制影响实验教学效果的客观条件包括两个方面:一是实验仪器的损坏、实验场所的不足和实验经费的匮乏,这导致很多实验被迫取消;二是在有限的课堂时间内,学生既要熟悉各种实验仪器,又要进行实验操作,很难有时间分析和思考实验现象,这也影响着实验课的教学效果。

2、计算机虚拟仿真技术的引入

随着图形图像、网络通信和面向对象建模等相关技术的发展,计算机辅助教学(CAI)越来越受到人们的重视。为了提高大学物理实验的教学质量,调动学生做实验的积极性,我们在大学物理实验教学中引入计算机仿真技术,并利用相关软件设计了仿真实验平台。借助该平台,学生可以逼真地完成大学物理实验课中的各种实验。仿真实验平台的引入是传统实验教学的有效补充。该平台具有以下两个方面的优势:1)教师可以提前把实验要求、目的和步骤等相关知识发布在仿真实验平台上,把需要使用的实验仪器、注意事项、预期实验结果等内容提前告知学生,让学生对整个实验过程有一个直观的认识。通过仿真实验平台,学生可以重复做某一虚拟的物理实验,这大大提高了实验教学的效率。2)学生能很方便地查阅大学物理学实验的相关内容,并能长时间地了解相关实验项目。虚拟仿真技术的引入克服了传统实验教学中存在的弊端。学生在仿真实验平台上的错误操作不会造成虚拟实验仪器的损坏,也不会造成学生的人身伤害,这不但避免了真实实验中的安全隐患,而且实现了实验器材的零损耗,节省了实验成本。目前,国内许多高校都在研究和开发仿真实验平台,由于各高校的实际情况、学生结构等存在差异,仿真实验平台也不会完全相同。根据我校的教学实际情况,我们有必要开发适合我校使用的仿真实验平台,这样才能进一步提高大学物理实验的教学质量。

3、基于B/S结构的仿真实验平台设计

3.1总体架构

根据任课教师和学生提出的教学建议,我们设计了适合我校的大学物理仿真实验平台,并在该仿真实验平台上设定了三个角色:学生、教师和管理员。学生可以通过用户名和密码进入本系统中的学生模块,学生模块包括实验前、实验和实验后三部分。在实验前部分,学生通过预习掌握实验仪器的使用,并对虚拟实验做进一步的了解,为下一步的虚拟实验做准备;在实验部分,教师组织学生在规定的时间内,完成虚拟实验;在实验后部分,学生分析实验的结果和现象,并填写实验报告。教师可以通过工号和密码进入本系统中的教师模块,教师模块包括教学信息发布子模块、实验资料发布子模块、实验结果管理子模块和虚拟实验管理子模块。教学信息发布子模块主要用于发布教学信息,其作用是提醒学生学习相关的教学内容;实验资料发布子模块主要用于公布大学物理实验的教学大纲、相关课件和注意事项等内容,学生只能查阅教师发布后的实验资料;实验结果管理子模块主要用于教师评定学生的实验结果、实验心得和实验成绩;虚拟实验管理子模块是本平台的重要组成部分,也是我们设计仿真实验平台的一项重要内容,通过虚拟实验管理子模块,教师可以设置和制作虚拟实验项目。管理员可以设置实验人员的权限,限制实验人员的数量,还可以管理新闻公告模块和互动交流模块,以更好地为学校师生服务。

3.2仿真实验平台中实验项目的制作

为了保证学生做好仿真实验,教师需要制作仿真实验项目,所需要的实验素材主要从以下三个方面得到。

1)仿真实验平台中的“实验仪器”应与实际使用的实验仪器一致,这些“实验仪器”的图像通过照相机获得,再经过计算机软件处理,就可以成为仿真实验平台中的“实验仪器”。如仿真实验平台中的滑动变阻器经PhotoShop软件处理,得到了动态的滑片和静态背景。

2)为了实现仿真实验中学生与平台的交互性,我们增加了动态元件的响应事件。如在FLASH环境下,我们增加了滑动变阻器滑片的左右移动操作,设定了移动过程中不同位置所对应的电阻值。

3)实验仪器的三维图像可以通过3DMax软件得到,这种图像能显示仪器的内部结构,更好地满足物理实验教学的需求。目前,用于制作仿真实验项目的软件还有很多。除了上述软件外,我们还使用多种技术手段构建了仿真实验项目的场景,保证了这些实验项目在一般的网页中就能正常运行,满足了学生课外的学习需求。

3.3仿真实验平台的特点

在实际教学过程中,我们把仿真实验平台安装在网络服务器上。该平台由于采用的是B/S架构,对客户端的软、硬件要求较低,学生和教师通过网络浏览器就可以访问该仿真实验平台。虽然大学物理实验教学中引入的仿真实验平台有许多优点,但它仅仅是物理实验教学的一个有效补充。众所周知,物理学中的许多定理和结论都来源于实验,而实验结果因受环境等因素的影响而不会完全相同,这是在仿真实验平台上无法实现的。在真实的实验环境中,学生能操作实验仪器,观察实验现象,这与在仿真实验平台上移动鼠标、观看画面不可同日而语。因此,仿真实验平台可以帮助学生做好实验预习和课后复习,甚至完成虚拟实验,但却不能代替真实的实验。

4、结束语

在分析大学物理实验教学现状的基础上,我们设计了仿真实验平台,这不但降低了设备的购置费用,而且提高了大学物理实验的教学质量。仿真实验平台为学生提供了虚拟的实验环境,且不受时间和场地的制约,学生只要能上网就能通过人机交互界面学习大学物理实验的有关内容,并完成仿真实验。这对于提高学生的学习兴趣,培养学生的创新精神和实践能力是大有好处的。

1.通过演示实验激发学生的兴趣

初中物理实验教学内容中有很多是演示实验,一个有趣的演示实验能够很好地吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,提升教学效果。做好物理演示实验,可以从以下几个方面入手。(1)依据课本要求进行演示实验。教科书的编排是诸多著名专家的潜心研究的心血,其中设置的实验不仅符合理论教学课程的内容,还和实际生活联系紧密,大多是生活中的有趣的物理现象,因此,按照教科书中的安排进行物理实验演示,最适合学生的学习,而且也是十分必要的,具有一定的科学性和可行性,也符合教学大纲的基本要求。(2)实验的演示要选择合适的时间和恰当的时机,可以在新理论课程的学习时通过有趣的实验作为引入,也可以用于解决学生提出的疑难问题,用实验的手段使学生真正理解问题的本质。这些时候实验的运用必定能起到画龙点睛的作用,激发学生的学习热情,引导其产生学习物理的兴趣。(3)在教师演示的同时,让学生参与其中。有时,一个物理实验靠一个人根本无法完成,这就需要教师在学生的帮助下完成实验步骤。让学生参与其中,师生互动更能提升实验教学的效果,通过师生共同合作,使学生对实验现象的理解更加透彻,激发学生学习的主动性和积极性。当学生掌握了一定的实验技能和实验方法后,可以尝试让学生自行结组在全班面前代替教师进行实验演示,使学生获得成就感,将有利于其以后的实验学习。也可以锻炼学生的心理素质和实验动手能力,一举两得。(4)当实验器材缺乏时,教师要能够用日常生活中一些常见的物品代替繁琐的实验器材,通过简单物品的实验演示,加深学生对身边物理现象的认识,使学生认识到物理来源于生活。这样做既教会了学生对物理现象的认识,又节约了资源,经济方便。

2.将物理现象回归生活

物理现象来源于生活。因此,教师要多引导学生发现和认识生活中的物理现象。通过对生活中常见物理现象的认识,使学生认识到物理学科的奇妙和伟大之处,建立起物理学习的热情和积极性。当学习新的物理理论时,可以通过生活中常见的物理现象入手,从学生的兴趣爱好和关注点出发,由浅入深,揭示物理现象的内在规律,使学生在不知不觉中获取物理知识。

3.小组合作

初中物理实验大多都需要多人协作完成,一个人很难完成。因此,分组实验是实验过程中经常采用的手段。分组实验能够很好地锻炼学生的团队合作能力,不仅有助于知识的学习和实验技能的掌握,还能让学生认识到分工合作、协同作战的重要性,从小养成团结合作的良好习惯。在分组实验中,首先要做好的就是进行实验的分组。教师要根据每个学生的优缺点合理地安排实验分组,使学生的能力都能得到有效发挥。其次是进行实验前的准备工作,包括实验目的和实验原理的讲解,实验器材的准备以及实验的操作顺序,合理地安排实验时间,制定出详细的实验计划。在实验的过程中,教师在在旁进行实验指导,也要尽量放手让学生自己操作,提高学生的实验动手能力。在实验分析总结阶段除了对实验现象和实验数据进行分析外,还要对实验过程中出现的错误进行总结,找出原因,练习不熟的实验操作,总结经验,以利于下次的实验操作。

总之,提高初中实验的教学效果有利于巩固和加深理论知识的掌握和理解,有利于培养学生的实践动手能力和创新能力,有利于培养学生严谨的科学态度,有利于激发学生学习物理的热情和积极性,有利于学生团结协作意识的建立。作为教师,要不断地改进教学方法,提升教学质量和效果,使学生掌握更多的实验技能和创新办法。

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