创造思维物理实验论文

2022-04-20

【摘要】本文阐述了新课程标准下高中物理实验教学的重要性,剖析了新课程标准与教学大纲对实验教学要求的变化,新课程标准教材对实验设计的特点以及现行教学中存在的问题。并提出新课程标准下物理实验教学的改进建议。今天小编给大家找来了《创造思维物理实验论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

创造思维物理实验论文 篇1:

浅谈民办高校的大学物理实验课程教学改革

摘要:本文分析了当前民办高校大学物理实验教学在实验仪器、实验内容、教学计划安排、教学方法与思想、师资队伍建设和物理实验室建设等方面存在的不足;指出了民办高校大学物理实验课程教学改革的具体措施。

关键词:大学物理实验;教学改革;实践性

大学物理实验是理工科大学生入校之后开设的第一门公共的必修基础性实验课程、是大学生接受系统实验方法和实验技能训练的开端、是大学生今后从事科学实验工作的入门课程,它的一整套实验知识、方法和技能也是各专业后续课程的基础之一。大学物理实验课的思想和方法、实验条件的保证、实验仪器装置、实验技术、实验的数据处理及误差分析等方面都有自身的理论基础和教学内容,它与大学物理理论课既有紧密的联系,又互相独立,是一门独立开设的课程。通过对物理实验现象的观察、分析和对物理量的测量,使学生学习物理实验知识和基本实验方法,并加深对物理原理的理解;培养学生具有初步的实验能力、良好的实验习惯、遵守纪律和爱护公共财产的优良品德、严谨求实的治学态度、活跃的实验科学思维、敢于探索的创新精神、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力。随着时代的发展,在许多民办高校中大学物理实验教学仍存在着很多不合理的因素,难以与科技的发展相适应,因而对大学物理实验教学进行改革势在必行。本文结合我院对大学物理实验教学的实际情况,阐述民办高校在大学物理实验教学改革方面的一些探索。

一、当前民办高校大学物理实验教学的现状

1.实验仪器方面。由于民办高校生存和发展的需要,其招生规模发展迅猛,导致许多院校的物理实验教学设施跟不上学生数量的变化,再加上民办高校对物理实验教学经费投入的不足,使得物理实验仪器非常紧缺、陈旧。这样的物理实验课也就不再是探索性的研究,而是一味地去追求对物理实验现象的演示和验证,不利于学生综合能力的培养和发展;同时,在物理实验仪器的维护保养方面也就存在很大的问题,不利于物理实验教学秩序的稳步运行。另外,许多民办高校在物理实验仪器的采购上,往往只注重于集成化、智能化仪器,即实验仪器生产厂家把各种物理实验元件打包、密封安装在一个实验箱内;这样,学生进入物理实验室首先看到的不是單独的实验元器件,而是成箱成套的仪器,实验过程中简化了学生对实验仪器的操作,忽视了更为重要的实验过程及其物理本质。就我院而言,每种物理实验只有16套仪器并且都比较老旧,部分仪器已经出现实验元器件缺损的现象,在实验过程中学生对仪器的性能和构造认识不够,操作过于盲目,这些都不利于学生动手能力的锻炼。

2.实验内容方面。目前,民办高校的大学物理实验室仍附属于大学物理教研室。以我院为例,实验课程也较多附属于理论课程,突出的问题有下几个方面:①经典性实验题目偏多,有些内容已相当陈旧,而与当代科学发展和应用有关的热点性实验内容不足。②简单验证性、认知性实验比例偏多,综合性、设计性实验较少。③实验内容重复较多,许多基本实验操作技能在不同课程中多次反复进行,而有机组合安排实现培养目标的实验不足。④对先进的实验教学发展趋势、运作模式和实验内容的了解、跟踪和认识不够,这在相当程度上造成实验教学止步不前的局面。基本上都是以验证性的实验为主,学生只要按照实验讲义上的内容一步一步地做下来,都能得到实验结果;这其中缺少学生的思考,学生的创造性思维得不到开发,思维思考能力没有得到锻炼。

3.教学计划安排方面。当前,民办高校的大学物理实验课程在整个教学计划中所占学时比例普遍偏少,并且各专业学时分布不均衡,使得学生缺乏足够的必要训练。以我院为例,大学物理实验分为简明型和通用型两类,其中简明型物理实验主要是针对计算机科学与技术、通信工程、食品科学与工程、电子科学与技术、自动化、电气工程及其自动化和交通运输专业的学生,只有12个学时,并且不是单独开设的,而只是大学物理理论课的一部分,要求一个学期学完;通用型大学物理实验课是52个学时,单独设课,一个学期学完,主要是面向土木工程、机械制造及其自动化专业的学生。由于中学物理实验教学的发展极不平衡,很大一部分学生“重理论、轻实践”,也有一部分学生的中学物理实验知识很贫乏,在实验能力、素质方面基础薄弱,致使大学物理实验安排起点偏低。

4.教学思想与方法方面。部分民办高校教学观念落后,认为大学物理实验课只是大学物理理论课教学的附属环节,是为了巩固、加深对理论课知识的理解而做实验。在我们学院,老师在课堂上讲解实验原理、实验方法、步骤并进行实验演示,然后学生再按照老师的讲解、演示重复实验内容,千遍一律。这样虽然重视了教学规范性,但统得过死,按部就班,面面俱到,不利于学生个性与创造才能的发挥,从而抹杀了大学物理实验教学的实质,不能体现物理实验应当具有的探索性精神。

5.师资队伍与实验室建设方面。由于各民办高校在传统习惯上过度轻视大学物理实验工作,致使实验师资非常缺乏,特别是安心从事实验工作的年轻师资更是严重缺乏。通常由大学物理理论课教师兼上大学物理实验课,然而现有教师的大学物理理论课教学任务偏重,这将进一步影响物理实验教学水平的提高。另外,各民办高校对物理实验室的资金投入普遍不足,实验室的建设工作得不到可靠的保障。

二、民办高校大学物理实验教学改革的指导原则和措施

综合以上在民办高校大学物理实验教学过程中普遍出现的一些问题,我们以“强化基础、重视实践、创新思维、培养能力”为核心,联系实际情况,充分发挥教师的主导作用、调动学生自主学习的积极性和创造力,从而实现大学物理实验教学的多元化和服务性;使学生熟练掌握基本实验工具的使用方法,学会在课堂上运用已有的知识解决遇到的问题和分析发现的物理实验现象,能够主动尝试设计一些实验,克服在学习过程中遇到的困难,培养物理实验课学习的兴趣和自信心;同时,师生之间互相配合、相互促进,共同提高大学物理实验教学质量。为提升我院大学物理实验课程的教学质量,培养学生的探索精神和创造力,我们有必要多措并举,引导不同基础层次的学生提高其学习能力,树立起学习的自信心,使学生在整个大学阶段获得比较全面的发展。

三、实验仪器的选择

在选购大学物理实验仪器的时候,应当充分考虑仪器的实用性和准确性,与时俱进;淘汰老旧过时的设备,同时又不可盲目地追求实验仪器的现代化、智能化,因为学生是来学知识的,如果把各类物理实验器件集成起来,将不利于锻炼学生的动手能力和启发学生的思维进行创新性实验。因此,可拆装的组合式教学仪器和能进行多种实验的综合性仪器应当是实验仪器采购的最佳选择。以我们学院为例,在选购物理实验仪器之前,各位实验教师进行充分的调研,选购一批独立、模块化的电磁学、力热学、光学仪器,能够满足我们学院大学生的基本实验需求,锻炼他们的动手能力,激发其学习的兴趣。

1.编写与实验仪器相符合的实验教材。一般来讲,物理实验教材作为老师和学生学习的第一手资料,应当与培养学生的整个课程体系相适应。由于民办高校的特点和物理实验条件的限制,目前市面上各种版本的大学物理实验教材在内容与安排上和我们在物理实验课上所使用的实验仪器一般都不配套。学生在课前预习的时候只是理解了实验原理,在进入实验室之后往往会发现很难按照实验教材上预习对仪器进行操作。为此,在对各类大学物理实验教材分析总结的基础上,结合我院的物理实验仪器条件,我们组织了一线物理教师重新编写一套与我院教学计划相适应的、具有特色的物理实验教材。删除了一些老旧的实验内容,对可以运用新知识的传统实验项目进行了重新修订,并引入了新的测量方法,结合培养学生的目标,把原有的实验结构重新分类为:基础验证性实验、综合设计性实验和研究设计性实验。在实际教学中强化后两类实验,同时增加一些趣味性实验,克服了学生在实验过程中的惰性思维,提高了物理实验教材的适用性。

2.合理安排教学进度。由于近年来高考制度的改革,学生参加高考时可以选报“3+x”的科目。课堂抽查表明:有半数的学生高考时未选择物理科目;另外,还存在有些理工科专业的学生在高考录取时是文科生,比如交通运输专业就有相当比例的文科生的情况。在他们当中,大多数学生的中学物理基础差、物理思维训练不够,甚至有些学生对中学物理知识也没有什么概念,这样就会造成部分学生很难跟上教學进度,在课堂上不能按时完成物理实验的操作;有一部分学生甚至连实验报告的撰写都成问题;这既挫伤了学生的学习积极性,也影响其后面课程的学习。因此,针对大学物理实验课和大学物理理论课同时开课的缺陷,我们应根据大学物理理论课的教学进度,及时重新调整大学物理实验项目顺序,合理安排,尽量使大学物理实验的项目与大学物理理论课程同步,这样就使学生能够在学习理论课的同时结合实验现象来更好地理解物理原理。

3.引进多媒体辅助物理实验教学及物理实验仿真软件教学。多媒体技术是一种把文本、图形、图像、动画和声音等形式的信息结合在一起,并通过计算机进行综合处理与控制,能够完成一系列交互式操作的信息技术。大学物理是一门以实验为基础的学科,在大学物理实验的教学过程中,由于受实验条件的限制,实验效果并不是很理想,学生只能从理论上去理解,这会给物理实验教学带来了一定的困难。大学物理实验作为理工科院校的专业基础课程实验,其覆盖范围广、学生人数多、教学任务量大;另外,受实验环境条件、仪器设备、课时安排等因素的制约,如何更有效地利用有限的人力与设备资源在有限的时间和空间内取得良好的教学效果,是广大民办高校物理实验人员所面临的突出问题。为了解决这一矛盾,我们可以充分发挥多媒体技术的优势,在大学物理实验教学中以其图文声像并茂的特点形象地传输物理实验内容。把物理实验所涉及到的知识、现象、实验全部过程都反复地再现在学生面前。引入多媒体辅助物理实验教学有利于增强示范性教学的可见度,对物理实验操作的细节都可以从多方位、多角度来进行展示,让所有学生都能够清楚地看到教师的示范操作过程,不仅形象、直观、生动,而且有利于调动学生学习的积极性,提高物理实验操作的效率和准确度,从而克服传统的“一对一”辅导模式的缺陷。多媒体物理实验仿真软件集声音、图像动画于一体,富于情趣和吸引力,易于激发学生浓厚的学习兴趣。在物理实验教学过程中操作方便、交互性好、能够提供与真实环境及其相似的实验条件和环境、不会损坏实验仪器。我院采用的是美国麻省理工学院公开课程中的优秀课件《电磁场与电子器件》,可以真实精细地开展研究二极管、三极管和场致效应管特性实验,也可以形象地模拟描绘真空条件下电场、磁场在空间的分布情况。这样做完全可以克服物理实验环境条件的制约,生动形象地再现了物理实验场景,达到了良好的实验效果。

4.加强师资队伍建设和适当增加物理实验经费的投入。大学物理实验课程建设的好坏关键在于教师,因此师资队伍建设是第一位的。老教师以身作则,模范带头,在教学与研究中积极进取,努力学习、认真钻研,不断总结经验教训,提高教学水平,对年轻教师起表率作用。对年轻教师培养有计划、有任务、有要求。对新来的年轻教师实行导师制度,每位年轻教师由教研室指定副教授以上职称的老教师作为指导教师,及时安排年轻教师担任教学任务,一般是跟班听课,参加辅导答疑,并且参加物理实验室建设,准备实验与指导学生实验等工作。众所周知,实验室的建设工作繁杂而零碎,有一些易耗品需要及时地更新,损坏的仪器也需要定期地维护和保养;这就需要学院在经费预算上向物理实验室适当的倾斜,以满足正常的物理实验教学。

大学物理实验课程的教学改革是一项阶段性的系统工程,需要在实验仪器、教材的选编、教学计划的安排、师资队伍建设和教育教学方法等方面进行努力,不断地尝试和改进,才能形成合乎民办高校发展特点的大学物理实验教学体系,以实现培养高素质人才的目标。

作者简介:孟书生(1980-),男,河南驻马店人,硕士,助教,研究方向:凝聚态物理。

作者:孟书生

创造思维物理实验论文 篇2:

新课程标准下高中物理实验教学的探讨

【摘要】 本文阐述了新课程标准下高中物理实验教学的重要性,剖析了新课程标准与教学大纲对实验教学要求的变化,新课程标准教材对实验设计的特点以及现行教学中存在的问题。并提出新课程标准下物理实验教学的改进建议。

【关键词】 新课程标准; 高中物理; 实验教学; 建议

从2008年秋,河南省在高中阶段全面推进新课程改革,在08年的暑期对教师进行了新课程改革的相应理念、知识体系的培训,并在以后的教学过程中还进行了相应的跟进培训和学科教学研讨工作,通过两年的教学实践,发现新课程标准在教育理念上发生了很大的变化,特别是对实验的教学与教学大纲的理念有根本性的变化,但在实际教学过程中,部分教师仍用原来的做法去对待演示实验、学生实验和课外实验等,不知不觉中钝化了学生的创新精神,抹杀了新的课改理念。笔者就课程标准与教学大纲实验部分的内容进行了对比分析,对现行物理实验教学现状进行剖析,并根据两年的教学工作谈谈实验教学的一些体会。

一、新课程标准下,物理实验教学的重要性

物理学是一门以实验为基础的自然科学,实验是物理学研究的基础、物理教学的重要手段之一,是学生实践的最好途径,对培养学生的观察能力、动手能力、创新能力和实事求是的科学态度以及引起学习兴趣,具有不可替代的重要作用。学生通过实验活动,除了学到知识和技能的同时,还经历了科学探究的过程,体验科学探究方法,同时教师可以将热爱科学、尊重事实的科学精神和情感教育渗透其中,逐步培养学生的探究精神和实践能力, 使其形成科学态度与科学精神,从而尽快提高学生的科学素养。

二、新课程标准对物理实验教学要求的变化

1.新课程标准加强了对实验的教学要求。把实验与其他教学内容紧密结合在一起,而不再象教学大纲在附录中规定学生必做的实验,淡化了演示实验和学生实验的界限,既使是演示实验,也强调要求学生亲自动手做,体现了物理学是以实验为基础的特点。比如:“探究加速度与力、质量的关系”、“探究胡克定律”等实验在教学大纲中仅仅把实验看成是一种技能训练,对物理实验的教育功能缺乏根本性的认识,没有发挥实验在知识、能力、方法、情感态度价值观等综合素质教育中的作用。而新课程标准直接把实验融入课堂教学中,这样的安排有助于通过实验主动地建构知识,通过实验探究加深对物理概念、物理规律的理解。体现了实验教学是高中物理教学中极为重要的教学手段和过程。

2.新课程标准下的物理实验,从内容、数量到呈现形式都有较大的改革。把过去较多单一模式、统一器材、固定操作步骤的验证性的实验改为探究性实验。突出了科学探究的物理新课程理念。把过去实验的主要目的是通过实验验证结论的正确性,仅起到加深学生对理论知识的理解及训练实验技能的作用,偏于重视实验的结论,实验的探究性较弱。在新课程标准中改变为物理实验与科学探究相结合,强调通过实验探究提高学生的科学素养,让学生设计方案、选择仪器、制订步骤、设计表格、收集信息、处理数据、得出结论并进行综合评价等。探究性实验教学重视过程与方法, 有利于学生对知识的真正理解, 有利于提高学生发现问题、解决问题的能力, 培养与他人合作的精神, 养成实事求是的科学态度, 更有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。

3. 新课程标准改变教学大纲中的演示实验的目的多是为了引入概念,由教师演示,学生观察的形式。而是把演示实验改为随堂实验,学生都有更多参与的机会,更加容易获得对物理规律的感性认识,更加激发了学生的学习好奇性和学习热情。

4. 新课程标准对实验采用开放化形式。特别是对学生的操作实验,新教材没有就实验的具体做法、使用的器材等做出统一规定,使学生更注重实验中的科学思想,学生可以因地制宜的进行实验教学设计,提出不同的实验方法,新课程标准中尽可能地对同一个实验推荐几种不同的实验方案,供学生选择。例如:在研究匀变速直线运动时,提供了打点计时器和频闪照相等实验方法。

5.新课程标准加强了信息技术与物理实验的结合,加强信息技术与物理实验教学的整合也是物理实验教学改革的一个方向。新课程提倡广泛引入信息技术,用传感器采集数据,解决了一些疑难的物理实验问题,使一些实验更容易观察,同时让学生用计算机处理和分析实验数据等,这些都有助于提高学生的信息素养。

三、新课程标准教材中实验选择的特点

1.实验的写法与教学大纲有很大不同,只写做法,不写步骤,不写现象,不写结论,鼓励学生独立思考,改变学习方式,使实验真正发挥其作用。

2.新教材中大多以探究性实验方式呈现,在实验探究前先提出探究时要解决的问题,解决了这些问题后再设计实验。即使是验证性实验的安排也是如此。这样的安排有利于培养学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的问题意识。

3.新教材中所安排的实验比较重视实验的设计与数据处理,注重学生科学探究能力的培养。

4.注重信息技术与物理实验的整合,体现在用计算收集与处理数据。

5.体现了时代性,DIS实验室栏目的开设比较有特色,同时也继承了现行教材中所安排的实验的优点。

四、现行实验教学中存在的问题

1.实验教学流于形式。实际教学中部分教师没有领会新课程标准下的实验教学理念,仍按传统的教学方法,为了完成实验教学任务,减少实验所用时间,采用口述实验内容,或从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,面面俱到的罗列清楚,不注重过程,只关注学生的实验结果。学生在做实验时,按部就班,缺少对问题的思考,甚至拼凑数据,影响了学生科学态度与科学精神的养成,实验教学没有达到应有的效果。

2. 实验仍以验证型为主,缺乏探究性的内容。课程标准提出在高中阶段的物理课,应关注学生在科学探究过程中的学习质量,进一步加深对科学探究的理解,提高科学探究的能力。在实际实验教学中,部分教师为了课堂的可控性和教学内容的完整性,“减轻”学生负担,仍按照原来的教学方法,将新课程标准下的探究实验还原回验证性实验,实验内容验证某个物理定律,教师将实验目的,器材,步骤,注意事项等告诉学生,从思想上偏于重视实验的结论,实验的探究性严重性削弱,学生实验通常是对老师实验演示的简单模仿、机械操作,不利于培养学生科学探究能力和创新思维能力。

3. 教师指导实验时出现误区。探究实验需要足够的时间,而现行高中安排的物理课时又比较少。个别教师在看到学生探究过程中思路独特或产生非预设质疑时,一种误区是为了完成教学任务,于是又将自己的经验、态度、价值观强加给学生,中断学生的探究过程,遏制了学生探究精神;另一种误区是错误的领会课改理念,对部分学生的一切不正确的思路听之任之,完全放手,学生一节课探究实验意义不大,收效甚微,白白浪费时间,使探究实验流于形式而无实质。

4.教师在课堂实验中的随意性。教师在做演示实验时,虽然事先精心准备,考虑了各种因素,但有时的一些不确定因素仍可导致实验的失败,实验数据的严重偏差,此时,教师应当抱着实事求是,严谨细致的科学态度,分析失败原因,然而出现部分教师为了追求教学的完美,掩盖事实真象,以实验误差“糊弄”学生,导致学生从思想上失去探究精神,分析问题的能动性,从而养成不科学的实验态度。

5.实验室中实验器材的严重不足。由于新课程标准教材中实验的成倍增加,并且由原来的预设型实验改为不确定的探究性实验,特别是具有现代特点的各类传感器,频闪相机等新的实验器材的缺乏,制约着实验的正常开设及学生的探究途径。

五、新课程标准下,物理实验教学的建议

1、教师要转变教育理念和实验教学的观念。教师要想真正上好实验课,必须认真学习课程标准的理念,深刻认识课程标准对实验教学的思路,在物理实验教学中要以“学生为主体”,应当把握科学探究的主要环节,运用实验启示学生自主地提出问题,作出猜想与假设,设计探究方案,进行实验操作,收集相关信息得出结论,并对实验进行评价,交流实验探究的成果等,通过实验培养学生科学的探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。在设计与实施实验教学的过程中,必须从“三维目标”来构思教学内容和教学活动。具体做法是:通过实验设计体现知识对实验设计的指导作用;经历实验过程体现技能和方法;借助数据处理及实验总结体现实验价值观。

2、强化探究式实验教学。加强实验与探究教学,有助于培养学生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题解决问题的能力以及实事求是的科学态度和创新意识和创造能力,同时也使学生体会科学原理与技术的实现之间的关系。要强化实验与探究教学可以从以下几个方面入手:⑴改演示实验为学生上台演示或随堂实验的形式,给学生提供更多的亲自动手操作机会。⑵改测量、验证型实验为探究型实验,培养学生创新思维能力。打破原来测量、验证实验中,学生实验的实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤、实验结论一清二楚,学生只是按步就班地操作、读数和记录,这种不利于培养学生分析和解决实际问题的能力的僵化模式。对学生探究实验的教学,教师要先提出要求或问题,然后让学生采取“自设方案─讨论方案─选择方案─实验验证─总结报告”的程序进行操作,让学生亲自参与实验设计并通过实验验证。对实验中出现的问题组织学生认真讨论,分析原因,并找出解决问题的方法,并根据实验的实际情况实事求是地写出实验报告,从而培养学生严肃认真,实事求是的科学态度和独立分析问题、解决问题的能力。⑶增加演示实验的创造成分,培养其创造性思维的主动探索性。由于探索未知事物正是人类高级反射在心理需求上的体现,而兴趣和情感又包含着丰富的思维因素,是思维探索的动因,感性材料越丰富,兴趣就越大,主动探索的情感就越强。

3、利用生活中丰富的实验器材,多开展随堂实验 。新课程标准没有对高中阶段物理实验的内容和数目作硬性的规定,只是强调学生通过实验在三维课程目标和实验的技能技巧上要达到的要求,因而教师在物理实验教学上有比较大的自由空间。新课程标准加强了学生的随堂实验以及课后的课题探究性实验。而这些随堂性实验是学生学习物理的形象思维的基础,可以帮助学生同化和顺应新知识,教师在物理教学中应向学生提供足够的感性材料,加强对教材的研究、挖掘、精选出那些最能反映事物本质的典型事例,运用实验手段,通过人为控制,创设特定的条件和情景,尽量使所要研究的现象(过程)形象鲜明,本质突出,以便于学生分析和概括,最终培养学生的形象思维能力。比如:学生受日常生活经验的惯性思维影响,很难理解的:“枪打树上落下的猴子,是否会瞄准的问题”,有教师在课堂上用一根3米长的塑料管做为猎枪,用木头削制子弹,猴子用电磁铁吊在空中,电磁铁开关用一导线连至塑料管口。他从管子另一头瞄准猴子,用嘴使劲一吹,子弹飞出管口,断开电源,猴子落下,飞出的子弹恰好击中下落的猴子。如此简单的实验设计,如此明了的实验结果,就能收到良好的教学效果,帮助引导学生理解物理规律。

4、合理借助多媒体技术模拟实验。介于网络资源的丰富性,教师平时可以大量搜集实验素材或自己编写程序,建设虚拟物理实验室。对那些受到实验仪器和实验环境的限制的实验,或高中无法进行或实验的效果很差,学生很难观察到明显的实验现象。这些实验就可以借助多媒体技术来模拟。必须正确认识的是,模拟的实验应是在现实实验环境下难以完成的实验,决不能任何实验都借助多媒体技术来模拟。利用多媒体技术模拟物理演示实验,弥补了常规实验仪器的不足和实验现象的不明显,从而提高了物理实验的“演示”效果。比如:可以模拟观察效果不明显的卢瑟福“α散射实验”、“变速直线运动中的追击相撞”问题的物理情境等等,以增加学生对物理规律,物理概念的感性认识,使其便于接收。

5、 建立开放性实验室。学校和教师应根据课程标准的要求安排足够的学生实验和演示实验,应最大限度地利用实验室现有的器材。实验室是做实验的一个非常重要的场所。高中的实验经费有限,一定程度上限制了物理实验的发展。我们应该充分地开发和利用实验室的丰富课程资源,尽快改变实验室的封闭式管理,建立开放性实验室。这样,可以锻炼学生的动手能力,激发学生学习物理的兴趣,发散学生的思维。实验室向学生开放,从而鼓励学生主动做课外实验,给学生提供较多的动手实验的机会,激发其探究学习的热情。

物理实验对于培养学生的观察能力、思维分析能力、实验动手能力、归纳总结和应用创造能力具有重要作用。在物理实验教学中,每一位教师要思想上重视物理实验教学,转变实验教学观念,强化实验教学目标,在实验教学过程中确定以实验为基础,用科学探究来激发学生的学习兴趣,发挥学生参与教学的主动性和积极性,培养学生操作实验、设计实验的实践能力和探究能力,培养学生团结协作精神。使学生达到掌握物理实验技能和科学方法,养成科学的情感态度与价值观,全面提高学生的科学素养。

参考文献

[1] 《高中物理课程标准教师读本》,李尚仁著,华中师范大学出版社,2004年8月第四版

[2] 《高中物理课程标准与教学大纲的对比分析》,杨宝山著,东北师范大学出版社,2004年

[3] 《新课标教材高中物理实验的教学研究》,刘建政著,安徽师范大学硕士毕业论文,2006年11月。

[4] 《新课程的理念与创新》,教育部基础教育司,高等教育出版社 , 2004年4月第一版。

[5]《 物理实验教学研究.》张德启,李新乡,陶洪,王崇光著,科学出版社,2005.•

作者:王杰华

创造思维物理实验论文 篇3:

浅谈大学物理实验中如何培养学生的创新思维能力

[摘           要]  大学物理实验是理工科专业学生训练科学实验的基本课程内容,利用大学物理实验,可以提高学生的创新思维能力。物理实验可以保障学生的综合素质提升,尤其可以培养学生的创新能力。在新课改的背景下,大学物理实验也需要进行改革,更新大学物理教学的理念,加强建设实验教学团队,创新大学实验教学内容,完善大学物理实验教学的建设,提升大学生的科学素养、实验能力以及创新能力等。

[关    键   词]  大学;物理实验;创新思维能力;教学措施

大学物理实验课程可以帮助学生系统的学习科学实验技术,培养学生的科学实验能力和素养,通过大学物理实验培养创新性人才,保障学生的综合素质,培养学生的创新精神。利用大学物理实验教学,一方面可以提升学生的知识理解能力,提高综合素质,另一方面可以提升学生的实际动手能力。改革大学物理实验教学,根据社会发展需求改善大学物理实验,为我国培养更多应用型人才,这也是高等教学的任务目标。在大学物理实验当中,需要注重培养学生的创新意识和创新能力等,不断更新教育理念,加强建设教学团队,探索出有效的教学方法,保障大学物理实验教学效果。

一、概述大学物理实验

(一)概述大学物理实验

大学物理是理工科学生的大学基础课程,利用大学物理实验课程可以培养学生的动手能力和创新思维。利用大学物理实验课程,有利于帮助学生深入理解课堂知识,进一步论证一些理论知识,同时还可以提高学生的实际动手能力和创新思维能力。

保障大学物理实验质量,需要明确实验目的和实验基本理念,确定具体的实验方法和实验仪器等。通过大学物理实验,可以使学生灵活利用各种实验仪器,准确地测量相关物理量,准确计算实验数据并获得准确的结果。

(二)大学物理实验教学的现状

高中物理教学不够注重物理实验教学,在应试教育的影响下,很多高中学校注重理论知识学习,忽略了实验教学的作用,因此在大学学习过程中,很多学生也自然不重视实验学习。此外,各类学生没有加大力度投入实验经费,导致实验室缺乏器材,降低了学生参加大学物理实验的兴趣,教师同样也缺乏教学热情。

大学物理实验内容比较简单,利用的实验设备比较陈旧,无法及时更新大学生物理实验器材,同时没有更新大学物理实验方法,无法满足科技发展需求。此外,大学物理实验和科技发展相脱节,大学没有根据专业安排大学物理实验,导致大学物理实验缺乏针对性,无法突出专业特殊性。

大学物理實验教学方法比较落后,具体的教学方法比较单一,无法激发学生的物理实验兴趣。当前利用的教学方法不利于培养学生的创新思维能力,学生只是在被动地接受知识,无法培养学生的创新思维能力。

二、大学物理实验教学和创新思维能力关系

(一)大学物理实验拓展学生的创新思维

大学物理实验的基础是理论,教师引导学生观察实验现象,思考实验进程,进一步分析实验数据,最终获取科学的实验结论。实验会跟随实验环境发生变化,学生需要根据实验条件改变实验方法,这也是学生必备的学习技能。在这个过程中,教师需要配合学生,突出学生的主体地位,教师要发挥辅助作用。在这种教学模式影响下,拓展学生的思路,提高学生的思维创新能力,避免受课本知识的局限。并不是所有的实验都是成功的,学生需要不断改进实验方法,提升自身的实验能力,在反复实验当中提升学生的实验能力。

(二)物理实验可以帮助学生联系理论和实际

当前社会发展需要技能型人才,大学物理实验可以培养学生理论联系实际的能力,提高学生的实践能力,利用实验教学进一步巩固学生学到的理论知识,培养学生的观察能力和动手能力等。学生在整个实验当中,可以拓展学生的思维,结合理论知识联系实际问题,不断创新大学物理实验的内容。大学物理实验属于一项科学互动,需要学生亲自参与到实践当中,保证学习过程的深入性,因此大学物理实验比较复杂,可以提高学生学习的严谨性,培养学生的创新探索精神。

三、大学物理实验培养学生创新思维能力的措施

(一)更新大学物理实验的内容和方法

利用大学物理实验可以培养高素质的应用型人才,而实践能力培养的基础是大学物理实验的内容,大学物理实验的内容需要体现出专业需求,满足大学人才培养的目标,提高学生的创新思维能力,这也是当今高校教学的重点。

增加虚拟仿真实验:利用虚拟仿真实验教学,以提高高等教育的信息化水平,这也是大学物理实验的重点,有利于进一步改革大学物理实验内容。利用虚拟仿真实验教学,进一步完善大学物理实验教学体系,保证大学物理实验教学质量。教师要融合实验教学内容和信息技术,提升大学物理实验教学质量,实现学校转型。整合优化原有的大学物理实验内容,将物理海洋内容增加到原有方针实验模块,根据海浪模拟系统和环流模拟系统设置虚拟仿真实验项目。针对海浪模拟系统,可以利用漫游模式窗口选择利用自由相机模拟模式,在自然环境串口中通过改变风速,观察海浪的实际形成过程。

在大学物理实验中加入Mathematics和Origin:利用Math-ematics数学软件,利用Origin可以出现图像可视化功能,方便大学物理实验教学。在大学物理实验当中有机结合二者,学生可以结合数据和图形等,处理实验数据,完成绘图工作,模拟仿真实验结果数据,比较实验结果的误差。学生在设计毕业论文当中利用这两个软件实现数据处理等,提高论文的质量。

(二)利用BRUNER发现法完成教学

很多大学物理教师仍利用单一的大学物理实验教学方法,注重讲授概念和理论,学生虽然知道理论知识,但却不知道理论知识的来源,导致学生质疑精神。人类通过质疑和猜想进一步发展科学。利用发现法教学,让学生掌握基本理论概念,准备实验需要的资料和仪器,教师在这个过程中发挥着指导作用。由学生自主设计物理实验,确定物理实验定律的来源,推导物理定律,这样有利于拓展学生的思路,培养学生的思维创新能力。例如,在学习电学实验中串联、并联的原理过程中,教师透彻地讲解其原理之后,可以让学生自己制作简单的发电机,教师在学生制作过程中要提供适当指导,帮助学生联系理论和实际,进一步提升学生的思维创新能力。

(三)引导学生掌握创新方法和创新技巧

物理学科具有很强的逻辑性,学习物理知识的过程中利用逻辑性,学生在掌握了学习方法和学习技巧后,才可以不断提高自身思维创新能力,提升物理学习的效果。大学物理实验创新,不仅要求学生掌握创新方法,还要提高学生的知识水平,要求学生树立认真的态度。教师要创新学习方法,保证物理创新技巧,以保证学生的创新思维能力。

锻炼学生利用有效的物理创新方法是对大学物理教师的教学要求。在大学物理实验教学中,教师需要首先传授理论知识,保障学生可以巧妙地利用物理技巧,这是创新思维能力培养的基础。学生掌握一定的理论基础后,可以进行进一步的实践练习。在实践中利用理论,有利于提升创新思维能力。在实际创新中可能会遇到各种创新问题,教师需要引导利用创新方法解答各种类型的题目。在不同的题型中,培养学生的辨别创新的能力,学生掌握各种创新方法,以解决各种题型的问题,这样一来学生可以真正地理解和运用创新理论,提升大学生的物理创新能力。

(四)加强实践实训基地建设

在大学开发实验室,学生可以利用实验室完成各种实验。大学生需要根据不同专业设置基础实验室,加强实验室资源的共享,實现专业交叉,构建大学物理实验平台。大学可以统一部署实验设备,充分利用当前的实验设备,进一步延伸教学,提高学生的实验学习兴趣。

利用选课系统,引导学生学生根据自己的兴趣爱好和专业选择实验项目,同时也可以科学协调实验时间,由学生自己制定实验方案,自己选择设备,控制实验过程和时间。例如,完成“超声声速测量”实验,可以转换空气声速为液体声速测量和固体声速测量,组合实验室现有的仪器,充分利用现有资源,拓展研究性实验,进一步提升学生的思维创新能力,引导学生努力发现设置研究的项目,在问题解决过程中培养学生的创新思维能力。

(五)充分利用网络空间

大学物理实验教学内容需要满足现代科技发展需求,因此大学物理教师需要不断重组和更新实验内容,设置部分验证性实验为自选内容,使综合性实验和研究性实验的比例不断增加。同时,可以在物理实验教学利用计算机技术,很多实验可以利用计算机改变传统实验方式,提升实验的测量准确度和测量速度。向学生介绍物理实验教学系统的整体结构和基本原理,学生通过观察和操作实验,可以感受到信息技术的作用,提高学生的探究欲望,培养学生的综合实践能力。在大学物理实验教学中,教师要及时向学生介绍最新科技、最新研究成果和未来发展动向,使学生的思维事业上变得更加开阔,进一步提高大学生的创新思维能力。大学物理实验需要充分利用网络技术,帮助学生获取知识。在网络条件下,可拓展物理实验课程到课外空间,如可以在大学物理实验教学平台主页上上传大学物理实验资源和信息,学生利用网络完成选课活动,建立开放性的实验室。学生可以在课前进行实验仿真,利用充足的网络信息,拓展学生的眼界,保证学生课前预习的效果。

大学物理学习需要利用实验教学,利用大学物理实验有利于培养学生的创新思维能力,保持科学严谨的实验态度,为学生今后的发展奠定坚实的基础。

参考文献:

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[2]唐茂勇,徐建萍,迟建卫,等.将培养学生的自主创新能力作为大学物理实验改革的第一要义[J].黑龙江科技信息,2017(6):114.

[3]王腊梅.浅谈在初中物理实验教学中如何培养学生的创新思维能力[J].学周刊,2017(9):103-104.

[4]赵敏福,赵江东,杨欢,等.基于应用型本科高校的大学物理实验教学模式改革与实践[J].赤峰学院学报(自然科学版),2016,32(24):236-238.

编辑 李 静

作者:许衍哲

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