物理创新实验报告

2024-04-16

物理创新实验报告(共8篇)

篇1:物理创新实验报告

篇一:创新物理实验报告

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

将霍尔片置于电磁铁y(上下)方向中心,ih和im都固定不变,测量x方向磁场分布vh?x曲线。由于磁场分布的对称性,测量不小于二分之一范围即可。

篇2:物理创新实验报告

篇一:初中生物理实验创新 初中生物理实验创新能力培养与学生终生发展的研究 课题研究结题报告

一、课题提出的背景、目的、意义: 新课程总的目标中明确提出:要使学生经历基本的科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参与和科学技术有关的活动,在实践中可依靠自己的科学素养提高工作效率的意识。因此在学生中开展物理实验探究性学习活动是对课堂上的物理演示实验、学生实验以及物理实践活动的延伸和发展。我从事高中物理教学多年,在教学实践中发现多数孩子进入高中后对物理学习感到很不适应,觉得难度偏大,一时难以适应;而我作为老师觉得孩子们缺乏物理思维,只会拼凑答案。现在有幸从事初中物理教学,从中也找到了一些原因,初中老师更强调学生记忆和直观的观察,而不去理会现象隐藏的实质。如电流表和电压表的学习,初中孩子记住了电流表相当于短路,电压表相当于断路,到高中学习电流表构造原理以及电表的改装时,学生很难接受。还有在学习光的直线传播时,我听了一节市级公开课,老师很动脑筋,在空瓶子里充满烟,在清水里撒一些粉笔灰,用激光笔照射结果孩子们就观察到光的传播径迹,来说明光在气体中在液体中沿直线传播,实际稍想一想就知道光没有射向眼睛而眼睛看到光了,这是光不沿直线传播的例子。孩子们在这样的课堂浸泡了两年,来到高中课堂怎么去培养严谨科学的思维。我校是焦作市马村区知名学校,如何使学生获得物理学习后续发展的能力,为高中学习打下坚实的基础,成为本课题研究的重点。我们课题组成员多方考证后认为造成初高中物理学习脱节的原因有:初中物理学习的物理现象和物理过程,大多是“看得见,摸得着”,而且常常与日常生活现象有着密切的联系。学生在学习过程中的思维活动,大多属于生动的自然现象和直观实验为依据的具体的形象思维,较少要求应用科学概念和原理进行逻辑思维等抽象思维方式。而高中物理教学则是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合,对物理现象进行模型抽象和数学化描述,要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律,研究解决的往往是涉及研究对象(可能是几个相关联对象)多个状态、多个过程,动态复杂的问题,学生接受难度大。鉴于以上的情况,我们提出“初中生物理实验探究能力培养与学生发展的关系的 1 研究”。因为初中阶段正是良好习惯塑造时期,让学生在学习、生活的过程中学会有条理地思考,学会学习,使之获益终身,同时也为高中后续学习提供稳妥的支撑。正值南水北调工程接近尾声,我们学校与河道干渠一墙之隔,而文昌路段干渠工程总深度近100米,毗邻的山门河暗渠工程,是南水北调总干渠河南段范围内洞径最大的一座隧洞,河南段中挖深、挖宽最大的标段。学校安全教育迫在眉睫,我们带领孩子对马村区城区段桥梁结构和山门河暗渠工程进行了考察,既引导学生将物理知识与生活实践相关联,又消除了河道的神秘感和新鲜感,也为通水后的安全教育准备好素材。为提升实验教学质量,培养学生的创新精神和实践能力,根据《焦作市教育局关于开展第十四届全市优秀自制教具暨中小学生科技创新 小制作 小发明展评活动的通知》,我们积极响应,积极准备参加河南省第十四届优秀自制教具暨中小学生科技创新、小制作、小发明展评活动。物理知识来源于实践,特别是来源于各种实际现象,与现实生活及高新技术有着密切的联系。我们让学生从身边熟悉的生活,现象中探究并认识物理规律,同时将学生认识的物理知识和科学研究方法和社会实践用其应用结合起来,这样即可以加深学生对所学规律的理解,又会使学生觉得物理知识非常有用,从而激发也对物理学的浓厚兴趣。根据河南省教育厅《关于开展第十四届全省优秀自制教具暨中小学生科技创新 小制作 小发明展评活动的通知》(教技装【2014】188号文件)和焦作市教育局《关于开展第十四届全市优秀自制教具暨中小学生科技创新 小制作 小发明展评活动的通知》精神,经过学校推荐、县(市)区审核、装备管理中心初评等程序,我们课题组共有3件作品参加市级决赛。为积极推进素质教育,提升教育质量,激励广大中小学生学科学、用科学,2 培养学生科学创新精神和科学实验研究能力,提高学生科学素养,培育实验型、创新型科学人才,根据《2014年关于举办焦作市中小学第四届科学实验创新大赛的通知》。我们课题组充分筹备,积极参加作市中小学第四届科学实验创新大赛马村区的初选。

二、课题研究的主要内容: 1.考察南水北调焦作马村段桥梁和山门河暗渠的结构; 2.组织学生参加河南省优秀自制教具、河南省中小学优秀科技创新、小制作、小发明活动马村区预选赛; 3.调查物理知识在生活中的应用,主要从厨房和汽车两方面进行; 4.组织学生参加河南省优秀自制教具、河南省中小学优秀科技创新、小制作、小发明活动焦作市决赛; 5.组织学生参加焦作市中小学第四届科学实验创新大赛马村区初赛; 6.组织学生网络学习中华古诗文中蕴含的物理知识并进行一次男女生擂台赛。

三、课题研究采取的方法与具体措施: 组织实验探究小组、调查研究、网络学习、勇于实践、集中讨论、评估反馈。

篇3:物理创新实验报告

关键词:综合物理实验,研究性创新能力,建设

当前, 时代飞速进步, 科学技术的发展也日新月异, 尤其是计算机的普及与信息技术的飞速发展, 传统的物理实验已经无法再满足于现代社会的发展需求。因此, 综合性物理实验逐渐成为了物理实验课程主要的发展趋势, 这也就推动了物理实验课程的教学改革, 而研究性创新物理实验的建设更是为培养高素质人才提供了良好的发展空间。为此, 本文就重点对综合物理实验和研究性创新物理实验的建设进行了简要的介绍分析, 并总结了一些自己的看法和观点。

1 构建研究性创新物理实验平台的基本思想

实际上, 所谓的创新物理实验室建设的根本目的是为了更好的开发学生的创造性思维, 培养学生核心能力的形成, 为学生自身才能的展现提供了一个良好的环境。通常研究项目主要是根据课题的形式来制定和设计, 将会由专业的教师来对学生进行辅导。并且, 教师要将课题提出与实验教学实际灵活的结合在一起, 可以由学生自行拟题, 或是由实验室提出问题。在这一过程中, 无论是方案的确定, 还是研究过程, 都必须让学生单独完成, 教师可以适当的给予学生一些鼓励和帮助, 激励学生能够大胆创新的去探索问题, 善于观察发现, 用所学的物理知识来解决生活中遇到的难题, 从而促进学生的全面型发展。其次, 学生通过实践动手得出的研究成果也是学生自己努力而来的研究成果, 更是学生创造能力、开拓创新、分析问题、解决问题等多方面的体现。这样一来, 能够更加有效的激发学生们的学习积极性, 积极主动的参与到物理实验研究活动中, 逐步提升学生的创先实验能力, 同时也达到了十分理想的教学效果, 真正实现了教学育人的目的。

2 构建研究性创新物理实验平台的可行性分析

2.1 与大学人才培养要求相一致

现如今, 科学技术的飞速发展, 各种各样的科学技术出现在人们的生活中, 逐渐呈现了综合化的发展趋势。并且, 在这一新形势的发展背景下, 越来越多的新问题也被不断提出, 这就对高等教育提出了更高一层的要求, 而随着教育体制改革的不断深入, 我校也将培养复合型创新性人才作为主要的人才培养目标, 通过合理的物理实验课程安排来培养学生实验操作能力, 有效的激发学生的创新能力和创造性, 进一步提高学生综合素质水平。因此, 为了更好的满足于现代社会对全面型人才的需求, 加大对研究性创新物理实验的建设是十分有必要的, 改变以往传统的实验教学理念和教学模式, 大力推广基础实验教学的应用。

2.2 与学生实际认知能力相契合

创新实验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。研究项目是学生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。

2.3 与教师科研能力的提高与拓展相促进

在创新物理实验室的建设过程中, 在提高学生实验动手能力的同时, 也在逐步提高教师的业务水平。其中, 课题项目的研究不单单再是传统课本中的教材内容, 而是让物理实验课教师也会课题进行了更深入的研究和思考。这样一来, 教师就与学生共同学习、共同探讨、共同解决在实验探究过程中遇到的问题, 并共同寻找到有效的解决办法。并且, 教师还会适当的给予学生一定的启发, 对其进行实质性的指导, 培养学生形成很好的可行性思维。此外, 教师在对学生进行教导的过程中, 也在不断加强自我建设, 丰富了自身的知识层面, 并学习到了更多新技术和新知识。由此, 我们也可以看出, 构件创新物力实验平台对于教学知识水平的提升有着重大的意义。

2.4 能有效地推动大学物理实验课程的建设与发展

众所周知, 课题研究本来就是一项周期长、持续发展的研究工作, 其中涉及的实验教学环节非常多, 而创新实验平台的建设不仅能够有效的推动物理实验课程的可持续发展, 还可以及时发现在实验课程教学过程中各方面存在的不足之处, 从而采取相应的改善对策进行改进。其次, 大部分的课题研究成果都可以应用于实际的教学过程中, 让学生更好的学习到新的物理知识。并且, 伴随着研究性创新物理实验室建设规模的不断扩大, 在不久的将来, 势必会发挥着不可预估的重要作用。

3 研究性创新实验的建设

以某高校为例, 其专门开设了一门研究性创新实验选修课 (当时称为综合物理实验课) , 课程设在大三, 即修完普通物理实验之后, 初设课时学校不给学分, 但学生反应强烈, 报名学生近2/3, 经过几年实践现已单独列入教学计划, 是国家级精品课《普通物理实验》的一部分。课题大部来自教师的科学研究或教学研究中正在探索的问题, 也有学生自拟的课题, 这些课题没有预定的结论, 因而需要师生共同探讨, 学生则通过查阅文献、讨论、设计实验方案后, 独立进行实验、分析实验结果、提交论文, 期末每个学生做15min的报告, 由中心教师组成的考核委员会评定成绩。

该校12年来共开过:用闪光法测定不良导体热导率 (教学研究) 、用非平衡桥测铂电阻温度系数 (教学研究) 、虚拟仪器在电学实验中的应用 (教学研究) 、超导薄膜和块材制备及特性 (科学研究) 、扫描显微镜的数字化控制 (科学研究) 、超高真空扫描隧道显微镜及其应用 (科学研究) 、声致发光 (自选) 、磁悬浮力的测量 (自选) 等200多个课题, 而且从来没有重复过。

学生修完近代物理实验 (1) 之后, 在大四上学期为成绩是优的学生开设开放性的研究性实验课, 学生可以在校内任选导师, 确定题目就可申请, 但内容必须包括样品制备和3种以上的物性表征手段 (学生必须亲自参与) , 期末提交书面和口头报告, 其成绩可作为近代物理实验 (2) 的成绩, 这些学生等于提前进入毕业论文阶段, 提高了毕业论文的质量。

本科生研究性学习方式为优秀生创造了良好的学习环境, 营造了不同于课堂学习的学习氛围;调动了学生的学习积极性和主动性;激发了学生的创造才能;培养了学生的科研能力及书面、口头表述能力。

结束语

综上所述, 大量的综合实验进入基础物理实验使我们对“基础”的内涵有了新的理解, 改变了原有的教学内容和教学体系, 改善了物理实验教学滞后物理理论教学和科学技术发展的状况, 为培养创新人才打下一个高起点的基础。

参考文献

[1]吕斯骅, 段家慨.新编基础物理实验[M].北京:北京高等教育出版社, 2006.

篇4:初中物理实验创新教学

关键词:实验教学;探究;实验技能;创新教育

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)14-288-01

物理是一门以观察、实验为基础的自然科学,物理规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。实验教学是物理教学的重要组成部分,随着新课改理念的不断深入,物理实验教学在物理教学中起到了相当重要的作用。新课标教材非常重视实验,力求通过实验探究引入概念,得出规律,通过实验检验猜想,通过实验培养兴趣和能力,体现初中物理教学以实验为基础的特点。作为一名物理教师,如何在实验教学中,落实《标准》的要求,结合自己在物理实验教学中的实践,浅谈以下几点。

一、把一些传统的演示实验改为学生动手实验,激发学生探索热情

传统的课堂教学,演示实验通常是教师演示学生看,但是很多实验学生根本看不清。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高和创新能力的培养。苏霍姆林斯基说过:“学生的聪明才智来源于他的手指头。”一针见血地点明了动手的重要作用。学生一旦感知到他从未见到或意想不到的物理现象时,一般都会产生一种跃跃欲试的积极和冲动,希望寻求原因,形成探究行为的意向。因此要充分地利用学生的这种心理特征。新课程的理念要求,应鼓励学生自己亲手实验,特别是演示实验,教师的任务是引导、协助和点拨。例如:“探究液体压强的特点” 演示实验时,我改为学生动手实验:①将矿泉水瓶去掉底,用橡皮膜将底扎起来并绷平,把适量水倒入瓶中,橡皮膜向下凸出;②把瓶中倒满水,橡皮膜向下凸出更多;③把瓶中倒满酒精,橡皮膜向下凸出比②少;④取一矿泉水瓶倒满水,然后用针在瓶的侧壁上下不同的位置扎几个孔,水向外喷出。实验完毕后师生讨论并总结出液体向各个方向都有压强。使学生在“动中思”,“思中探”,学生的思维潜质得到最大限度的挖掘。

二、刻意营造互动的氛围

新课程倡导自主、探究和合作学习的教学理念。自主学习、合作学习和探究学习反映了三种不同的价值取向,教学中,要充分利用这三种学习方法的优势。可以首先鼓励学生对学习内容进行自主学习;如果自主学习过程中产生疑问,就鼓励个体开展探究性学习;如果个体研究还不足以解决问题,再引导学生开展小组或集体合作的探究学习,直至问题的解决,从而更好地促进学生的发展。我们要根据教学内容和学生的实际情况设计教学方案,有效地调控学生的学习行为。在合作学习中,可以通过先让学习小组内各成员间相互质疑,并通过采取或小组、或个人、或竞赛、或强化、或辩论等丰富多彩的释疑方式,达到合作达标的目的。例如,“电磁振荡”一节,既是“电磁波”一章的核心内容,又是教学的重点和难点。学生对振荡电流的产生普遍感到难以想象,加之振荡电路内与电流相关的磁场、磁场能及与电荷相关的电容器两板间的电压、电场和电场能等物理量在不断地变化与转换,许多学生都有一种如坠雾里的感觉。因此,教师在授课中,既要适时地通过实验、动画等手段给学生提供表象,也要对这些物理量进行归类,并抓住能量转化这条主线,帮助学生把所学的新知识与已有的知识联系起来,为学生顺利突破难点、把握问题的关键环节奠定基础。

三、增加实验教学的探究性

探究是一种复杂的学习活动,它不仅要求学生掌握一系列的知识和技能,更重要的是要求学生积极参与能从中获得直接感受和丰富体验的认识活动。在中学物理实验中的现象和规律都是前人已经发现的,但对学生来说是未知的,我们要引导学生自己去认识和发展,在实验教学时采用分组探究的实践活动,让学生成为“发现”的主人,让他们充分体验到科学研究的艰辛以及科学发现的喜悦,从而激发强烈的探索欲望。例如:测量固体和液体的密度实验时,先让学生自己设计实验步骤,然后小组讨论有两种方法,最后全班交流,确定一种最好的测量方法;教师要从根本上转变观念,重视学生的思维发展,树立以人为本,即以学生为主的思想,为学生做每一个小组探究实验,当好助理者和服务者。通过小组实验,激发学生求知欲望,促进学生掌握知识、运用知识,培养学生严谨求实的科学态度、探索精神,培养了学生的实践能力、合作探究能力。

四、给学生多动手实验的机会,培养学生的实验技能

初中物理实验是学生将来从事科学实验的起点。因此,在物理实验课的教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次作实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。比如在电学实验中,教师要反复强调电流表、电压表的连接特点及“+”、“一”接线柱的接法,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小而烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验的基础,有了这种基础,学生就能自主的探究其它电学实验。例如,探究水果电池的电压,探究串、并联电路的电流电压的规律等,这样通过实验,不仅有效地帮助学生领会物理知识,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。鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。例如:“估计大米的密度”一题,先让学生凭生活经验估计大米的密度大约是多大?接着让学生想出几种测大米密度的方法,然后实际做一做,最后做出评价,哪一种方法既简便易行而且误差又小。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,这样激发了学生动手实验的兴趣,同时也推动物理教学向前发展,是实施创新教育的重要途径。

总之,创新教育能使学生学会学习,开发智力提高素质,增加了锻炼的机会,增强了适应社会发展的能力。而其在物理实验教学中的具体实施,也会给我们培养大量的适应现代化社会需要的人才提供一个可行的方式方法。

参考文献:

[1] 刘炳生等《八年级物理教学参考资料》,江苏科学技术出版社.2006.

[2] 王丹东《中学物理教学通讯》国际展望出版社,1991.

篇5:物理创新实验报告

自2002年10月课题申报被批准以来,课题组成员认真对待精心研究,制定了周密的计划,全组成员信心十足,倍感责任重大,全身心投入课题研究工作,经过全组成员的不懈努力,达到了预期成果。在研究过程中,撰写实验教学论文三篇《浅谈物理实验复习与学生能力培养》、《浅谈学生实验能力的培养》、《如何搞好物理实验教学》,并在《教育实践与研究》杂志上发表,另外还制取了许多实验教学课件,其中课件《光的干涉》在2004年度廊坊市中学物理教学优秀课件评选中荣获一等奖,课件《高中物理碰撞》在中国中小学教师“多媒体课件制作大赛”上获得三等奖。还撰写了阶段性论文三篇。最重要的是把研究的理论应用到实际教学中,直接指导实验教学,为我校的实验教学提供了理论保证。

一、加强学生的实验意识,培养学生的实验能力

针对高一学生实验意识薄弱和实验能力差的问题,全组成员深入高一课堂进行调查研究,发现问题,制定策略,我们为高一学生编写了实验报告手册,改变了已有的实验侧重学生只需填写表格和数据的缺陷,充分调动学生的积极性,再实验报告中只给学生列出应该做的事情,具体怎样做需要注意哪些问题都让学生自己去思考,学生在实验前必须自己认真阅读课本弄清实验原理,实验仪器和实验步骤,在实验前学生必须认真填写在实验报告上,这样学生对实验有了明确的认识,对不明白的问题进行了深入思考,否则不能完成实验报告的中实验前的任务,有了这些实验前的铺垫学生对实验有了明确的认识,为做好实验打下了坚实的基础。此外在实验时,教师巡回检查学生完成实验情况,对学生实验中出现的问题积极引导,让学生通过实验解决实验中的问题,这样学生不仅对掌握了本实验的操作,还培养了学生运用实验解决问题的能力。实验完成后,学生要把实验中的数据认真处理填入实验报告册,初始阶段我们给出了实验数据处理表格,经过几次训练后,我们让学生自己制定表格,以锻炼学生处理实验数据的能力。此外学生还要对实验中需注意的问题进行总结,写入实验报告,最后教师在进行总结,对完成好的同学及时表扬,并作为样例发给学生,充分调动学生的积极性。

二、注重实验效果,提高学生实验能力

完成第一阶段课题研究后,我们又对高二学生进行视导,先是找学生座谈,找出影响学生实验兴趣的原因。全组成员认真分析,为高二教师出谋划策,针对高二学生实验课中学生实验兴趣较浓,但实验技能较差,实验课有流于形式的倾向,我们在实验课时,安排多名教师进行巡查,一个班做实验,其他教师作为巡查教师配合本班教师帮助学生完成实验。另外学生除了完成高一学生的要求以外,教师还要提出实验题高兴问题,在学生实验完成以后,可以利用本实验得以其进行研究,如:教师可提出本实验中的仪器还可用于做什么实验?本实验还可用什么方法来做?充分发挥学生的想象能力。这样不仅使学生对本实验的实验操作熟练掌握,还培养了学生的迁移能力。为学生设计实验打下了良好的基础。

三、注重联想,提高学生设计实验的能力

1、从实验仪器展开联想

考试说明要求学生掌握13种基本实验仪器。对实验仪器不仅要掌握其正确的使用方法,而且还应熟悉其构造特征,弄清其工作原理并熟练使用。例如:在复习打点计时器的使用时,学生不仅要掌握其原理及使用方法,而且还要知道计时器打下的纸带记录了什么物理量,弄清了这些问题,再让学生联想:(1)通过打下的纸带可以计算什么物理量?各是怎样计算的?(可计算平均速度、运变速运动的加速度和即时速度)(2)通过测出的即时速度、加速度进而可以测量那些物理量或验证那些定理、定律?你能想出具体测量方法吗?(可测动能、势能、动量,可验证牛顿第二定律、动能定理、动量定理、机械能守恒定律及匀变速运动公式等)这样不仅使学生巩固了对仪器的使用,而且还能够把相应的仪器迁移到其它实验中去。

2、从实验原理展开联想

实验原理是实验的理论基础,弄清实验原理,对搞清实验中需观察哪些物理现象,需测量哪些物理量,以及应如何分析实验数据从而得到实验结论等方面都有帮助,因此,复习实验必须使学生明确实验原理,从而进一步引申。

例如:复习“平抛运动”实验时,在明确实验原理的基础上展开联想(1)利用平抛运动可以测量那些物理量?

(已知初速度、水平位移、竖直位移、重力加速度四个物理量中的任意三个可测另一个)(2)利用平抛运动如何测量弹簧枪的弹丸速度?如何测量水平出水管的流量?(3)利用平抛运动还可做一些什么实验?(研究弹簧的弹性势能与形变量的关系等)又如,在复习“用单摆测重力加速度”的实验时,通过原理复习展开联想

(1)实验除可测重力加速度外还可测那些物理量?(若已知重力加速度,测出周期进而可测摆长)

(2)你能利用此原理在已知地球半径的情况下测量山的高度吗?还能测量那些物理量?(地球质量、旗杆高度„„)

3、从实验方法展开联想

明确实验目的为实验做好了精神准备;弄清实验原理为实验消除了理论障碍;合理选择实验仪器又为实验打下了物质基础;接下来关系到实验成败的就是实验方法的设计。实验方法一般分为操作方法、测量方法、和数据处理及误差分析方法等,这里主要谈测量方法。不同的实验可能有不同的方法,但有些实验方法相似,我们应引导学生善于比较善于联想。例如:在复习“验证动量守恒定律”实验中,学生应明确此实验,一方面借鉴了平抛运动的实验方法,同时还应用了“等效法”用“水平位移”代换“水平速度”。学生理解这一点后,教师可引导学生联想:在哪些实验中我们还用了这种方法?学生又可联系到“等效替代法”测电阻、“半偏法”测电阻以及用电流场“等效模拟”静电场或用棱镜的色散“等效模拟”彩虹等,这样学生把各个实验相互联系,可有效提高学生的综合能力和迁移能力。

此外在实验复习中还要培养学生的实验意识,使学生把实验复习贯穿到整个物理知识的复习中,把可以当作测量原理,测量方法,验证方法等的题目与实验相联系,亲自动手做一做。这样不仅可以提高实验复习的效果,也可增加学生对物理学习的兴趣,有利于提高学生的实验综合能力,可谓是实验复习的良方。

总之,经过两年多的课题研究,我们的成果颇丰,极大的提高了教师的实验素质,也为我校的实验教学提供了理论保证。另一方面,由于时间有限和课题组成员的教研水平还有待提高,研究成果中还存在一定的问题有待以后进一步改正,希望领导给与批评指正,使之更加完善。

廊坊市教育科研课题

《在新教材高中物理实验教学中 培养学生创新意识的实验与研究》

结 题 报 告

篇6:物理实验探究教学创新策略

新课程改革提倡自主、探究、合作的学习方式,这种学习方式是以学生为主体,以能力和素质的培养为目标,以关注学生的个性发展为特点,以探究性和研究性学习为主导的模式进行。这就要求教师在教学中实施新的学习模式,要注重学生3种能力的提高:一是自主学习能力;二是合作能力;三是解决问题和分析问题的能力。要在物理实验教学中使学生的这些能力得以提高,笔者认为应从5个方面入手。明确实验教学目标,从教学方法的转变入手

教学目标的制定与实施要全面考虑知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观3个方面。要实现这一目标,教师就要转变教学方法,为学生提供新的学习方式,这种学习方式就是活动与探究。它要求教师在教材实验基础上,首先要进行创新设计,包括教具的改进设计、实验层次的安排、问题的设置及解决的方法等。这种设计目的是要让学生充分动脑、动手、动口,发挥主体作用,对学生的创新能力的培养起到潜移默化的作用。

例如在讲解“焦耳定律”内容时,焦耳定律演示器的演示效果很好,但原来教法是教师必须先把它的原理解释清楚,然后做两个实验:1)通过电流相同时,产生的热量与电阻的大小成正比;2)导体电阻相同时,产生的热量与电流的平方成正比。现在笔者把课堂设计做了如下改进,就能更好地把学生吸引到实验中来:1)先给学生一段时间观察焦耳定律演示器,然后分组讨论,各组选代表发言,对正确组给予表扬、鼓励;2)出示2个实验目的,让学生自己针对演示器上的3块电阻丝设计出2个不同电路图;3)让学生到讲台上按正确的电路图进行演示。这样转变了教师在课堂中的教学模式,学生的交流设计能力得到培养。倡导学生主动参与,要从培养学生的兴趣入手

兴趣是学习动机中最现实、最活跃的部分,不管学生个性差异如何,形象、主动的实验可以引起浓厚兴趣和探索欲望,使学生自己观察和动手操作。如在教学“连通器”这节课时,每个学生桌上都放了一个由软胶管连起来的2根直玻璃管,先引导他们观察其特征,指导他们概括得出连通器的概念,再让学生联想在生活和自然界中哪些东西的特征和连通器相似,从而说明为什么要研究连通器。这样不仅激发了学生的兴趣,而且他们感到生活中确实需要连通器,使学生主动、积极探索以获得新知。倡导学生主动参与,要从培养学生自信入手

要培养学生主动参与应采取以下几种方式:一是给学生一个空间,让他们自己往前走;二是给学生一个条件,让他们自己去锻炼;三是给学生一个问题,让他们自己去寻找答案;四是给学生一个机遇,让他们自己去把握。

一次,笔者在教学“光的直线传播”时,一位学生玩世不恭地拿出激光手电,红红的一束光在室内闪动。笔者正想制止,他却大胆地问道:“老师,这束红光是不是红外线?为什么与手电筒发出的光不一样?”由此,笔者表扬了他善于观察,并告诉学生这红光并非红外线,红外线是不可见光,这是由激光器发射出来的一束激光,同时说明了激光的特点。课后,笔者鼓励学生查阅关于激光和红外线应用的书籍。这个学生还建议笔者这种玩具激光手电作为光源进行实验,笔者采纳了他的建议,在教学“光的反射定律”时,就让每组准备了一个这样的手电,一小平面镜,改演示实验为分组实验,共同探究反射现象,归纳反射规律。这不仅增强了学生的自信心,还使学生体验了主动参与和亲身实验的快乐。引导学生做好探究性实验,要从培养学生勤思入手

新教材增加了不少探究性实验,这有力地促进了学生学习方式的改变,使学生在学习过程中有机会深入思考问题,并为解决问题提出猜想和设计方案。

例如在教学“探究浮力大小”时,笔者课前要求学生去猜想,并说明猜想的理由,同时要求小组设计出检验猜想正确与否的实验方案。通过深入思考,学生在课上积极参与,有的小组猜想浮力大小可能与物体的密度有关;有的猜想可能与液体的密度有关;有的猜想可能与在液体中的深度有关;有的猜想可能与物体浸在液体中的体积有关;等等。同时都说明猜想的理由,制订验证的实验方案,并且小组按方案在课上进行实验。然后通过交流讨论,归纳出正确的结论。课后写出探究性的实验报告。这样既使学生思考问题的能力得到培养,同时又培养了学生的动手能力。为保证实验教学顺利开展,要从补充器材入手

实验室是学生实验操作的重要场所,除按教材要求配备仪器和器材,同时应该设法多收集学生的小制作,小发明等,以满足实验教学的需要。只有这样,实验室才能真正成为拓展学生的知识面,发挥学生的能动性、自主性、探究性和创造性的地方。

总之,教师只有不断改进物理教学模式,更新教育观念,实施开放式教学,培养学生的创新意识和合作精神,才能更好地在新课程改革下实施素质教育。■

篇7:物理实验创新学习心得体会

物理教学界流传着这样一种说法:“没有演示实验的一堂课是不可想象的。”由此可见,演示实验在物理教学中的地位和作用是不容置疑的。而物理的实验教学能够很好的完成这项任务。所以在物理实验教学中要在科学探究中将教学仪器的创新,如何对已有物理试验器材进行近一步的完善,让学生更容易操作.我认为可以从下面几个方面入手。

1.自制仪器模型要增强演示效果,增大演示可见度,激发学生学习物理兴趣

在中学物理教学中,演示实验不仅是验证原理,更是使学生对教学内容获得直观感性认识的重要手段,是培养学生学习物理兴趣的重要手段.一个成功的演示实验,不仅有利于加深对书本知识的理,也有利于解激发学生学习物理的兴趣。因此,增大实验的可见度,是我们创新物理实验的主要方面.我在实际教学中进行了碰到了一些困难,也进行了一些尝试,且取得了较好的效果。例如我本次的实验创新,在教材的原实验中存在一些不足:

(1)难以控制小车做匀速直线运动.(2)难以控制拉力方向和摩擦力在一条直线上

(3)不能连续操作,记录数据误差大.针对以上不足,我收集相关资料,精心设计了一套简易装置.转动把手,使传送带运动,小车和传送带间存在滑动摩擦力;小车相对地面静止,处于平衡状态,利用弹簧测力计测量滑动摩擦力大小.这个实验器材克服了原实验器材的不足,(1)变小车匀速运动为传送带运动,便于控制.(2)可以连续操作,操作简单.(3)可以静止读数.实验简单易操作,全班同学都能看清楚老师演示起来也得心应手。

例如: 气体对外做功、内能减小实验原实验如图所示:

实验中存在一些不足:

1、实验时间较长。

2、产生的雾气很少、持续时间短、现象不明显。

3、存在安全隐患(高温水蒸气易伤人)。那么针对不足,我们可以如下改进:如图

气体对瓶塞做功,瓶塞冲出,瓶内气体内能减少,温度降低,蒸汽遇 冷液化。实验现象明显,学生易接受.2.实验器材的原理易懂,不能增加学生理解的难度.在实验创新中有的老师发费很大的精力著作了一些精密的实验器材,但是却增加了学生理解的负担.如研究摩擦力方向的实验,有的老师制作了一个一部小车,在小车的内部装上电路,如图:

小车的运动情况确实可以体现摩擦力的方向,但是学生却不能理解,为什么,将电路夹杂在里面反而增大学生的理解难度.3.实验器材制作简单,取材方便,便于实验推广.例如,在探究“浮力的大小产生的原因”的实验中,如图所示:

 器材:平底圆桶一个

浮筒一个

篇8:物理实验创新源泉

1.物理实验对培养学生创新思维, 开展创新教育的意义

物理是一门以实验为基础的自然科学, 那么, 在物理教学中自然就离不开实验, 因为实验本身就是一个探索和发现的过程!实验教学就是物理教学实施创新教育的重要基础和手段, 各种类型的物理实验, 具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程, 为学生的学习提供了丰富的材料。

2.物理实验中对培养创新精神和创新能力的探索

(1) 在实验课堂的教学中, 首先要注重实验的开放性、多变性和创造性, 培养学生的观察、思维能力, 特别是培养创新能力, 物理实验在这方面有着得天独厚的优势和不可替代的作用。各种物理实验, 从某种意义上说, 都是一种特殊的、直观的实践, 学生在动手完成各种小实验、小制作过程中, 思维异常活跃, 参与意识增强, 都迫切地希望进一步探索问题, 并发挥自己的想象力来解决问题。而以往的传统教学, 每次实验课, 教师都要花相当长的时间根据教材内容讲实验目的、原理等, 然后学生按照书本上现成的实验步骤, 用相同的实验仪器, 并且所有人都用同一种方法, 在规定时间内做完同一个实验, 最后得出同样的结论。这显然不利于学生创新精神的培养, 不利于学生创新能力的提高。

因此在物理实验中, 我们可以根据各种物理实验的原理, 让学生自行改变实验的内容、数据, 或者改变实验的条件、器材等。在此过程中, 教师要注重学生实验的过程而非实验的结论, 要把学习的自主权下放给学生, 教师要淡化权威角色, 强化指导功能, 以提高学生的创新意识和创新能力。

(2) 在物理教学中, 教师要引导学生自我开发和设计物理实验。在物理实验中, 学生自我开发和设计实验是一种将创新理念应用到实践中的过程。

我们可以根据各种物理实验的原理, 让学生自行设计实验, 或者预先告知学生实验的结论, 让学生进行反设计来验证实验的结论。

教师要引导学生在生活中发现问题, 在实践中解决问题。让他们对观察到的某一现象, 发现某一问题, 并在此基础上自己开发有趣的科学小实验。例如, 在家里一般控制洗手间灯的开关都在洗手间旁边, 而晚上我们上洗手间都要从寝室出来, 开灯就很不方便。那么是否可以设计一种电路开关, 可以多处控制呢?还有卧室的台灯, 一般我们是打开床头的台灯, 然后再把卧室的大灯关掉, 那么怎样设计成开了台灯后再关卧室的灯的实验呢?这些都是生活中遇到的小问题, 却是学生自己动手设计实验的好题目。是开发学生创新思维、提高学生创新能力的源泉。

3.训练学生科学的思维方法, 让物理实验能与课内外相结合, 与生活相联系

学生在生活中解决问题, 更有利于培养学生的创新思维。在物理教学和实验中, 教师要善于培养学生思维的集中性、严谨性、逻辑性、发散性和批判性等。培养学生科学的思维方法和与众不同的观点、思想, 这样学生在生活中遇到问题时才能用科学的思维和发展的眼光看待问题!这些是学生创新实验和创新设计成功的保障。

训练学生科学的思维方法也离不开学生之间相互交流与合作。一个人很难把问题考虑得非常全面, 但是一个团队就会好得多, 那么课后的业余兴趣小组就显得尤为重要。聪明的教师会根据学生的综合素质进行分组, 这个分组可以是同班同学, 也可以不是同班同学, 甚至可以是不同年级之间的分组。

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