霍尔效应实验报告范文

导语：如何才能写好一篇霍尔效应实验报告，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1传统教学中存在的问题

传统的大学物理教学是由普通物理和物理实验两门课组成，课程设计的初衷是让学生通过理论研究和实验观察的方法，抽象逻辑思维和直观的方法来学习物理，二者相辅相成，互相促进，两者同等重要，不可偏废．达到培养学生逻辑思维能力、动手能力和观察能力的目的．但现实情况是，尽管理论课与实验课的基本内容保持大体一致，但由于是两门课，同时由于实验条件的限制，理论与实验很难保持同步，往往会出现这样的情况，理论课讲的是力学内容，物理实验课上做的是光学内容，这样学生很难用学到的理论知识去指导实验以及通过实验来验证和总结物理规律．学生在理论课上还是埋头死记一些物理公式和定义，感到物理课非常抽象、枯燥、难以学懂，而在实验课上，由于对有关的物理理论大都已淡忘，有的甚至根本还没学，因此只是按照规定的操作流程记录一些数据来完成实验报告，实验过程中为什么这样做，通过实验获取什么、锻炼什么、甚至实验的目的都不是很清楚．理论与实验起不到相辅相成，互相促进的作用．

2理论与实验有机的结合

为了解决传统教学中的问题，首先我们将普通物理与物理实验整合为一门课：“大学物理及实验”，使理论教学与实验教学保持同步，教学过程中理论与实验穿行．课堂上讲解有关实验的原理、实验的目的等，在实验中让学生体会和注意有关的实验现象说明哪些物理规律，达到培养学生观察问题、思考问题和解决问题的能力．例如，在力学中，结合物体的受力分析我们要做“用拉脱法测液体的表面张力系数”实验，首先在课堂上讲解液体的表面张力，实验的基本原理以及实验中有关圆环的受力情况，提请学生们在实验过程中，注意观察表征液体表面张力大小的物理量是如何变化的．实验过程中，会发现表征力大小的电压逐渐增加，到最大值后再减小，然后在某个值下突变．结合该实验现象，首先让学生们思考，液体的表面张力是最大值还是突变前瞬间的值，然后告诉学生对该问题现有两种解释，一是由于圆环不是水平的，造成液面部分脱落，所以应该读取最大值．另一是液面是突然破裂，由于环上的水逐渐滑落引起的力由最大值逐渐减小，然后让学生给出自己的观点，并通过实验数据和理论进行证明，将有关内容体现在实验报告中．努力做到用理论指导实验同时通过实验进一步加深对理论的理解．

3课程教学中贯穿CDIO理念

CDIO改革的三个总体目标是要把学生培养成能够掌握深厚的技术基础知识；领导新产品和新系统的开发和运行；理解技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响．在课程教学中，结合实验让同学们把每一个实验当作CDIO的一个项目来进行学习，做到在理论课堂上完成C（conceive思考），课下完成D（design设计），在实验室完成I（implement实施）和O（Operate运行）．例如，在电磁学中结合霍尔效应我们要做“霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量”实验，首先在理论课上讲解完霍尔效应，让学生们思考霍尔效应有什么用？如何利用霍尔效应测量有关的物理参数？布置课下作业让学生设计霍尔元件基本参数的测量装置，然后在实验室只对学生讲解各个分立仪器设备的作用，整个实验如何操作，如何进行由学生根据自己的设计去实施，整个实验运行的结果体现在实验报告中．这样通过一个具体的普物实验，让学生体会CDIO每一步所包含的内容，使学生CDIO的能力得到不断地锻炼和提高．

4课程教学中注意培养学生的团结协作能力和表达能力

CDIO教学的培养目标之一是要培养学生的团结协作能力和表达能力，教学过程中我们有意识地将一些思考题或项目以作业的形式让学生以宿舍为单位，课下进行充分的讨论和论证，然后每个宿舍推举一个同学在课堂上进行表述．例如，在电磁学中，讲解霍尔效应和电磁感应的内容后，我们布置的项目是用什么物理原理去测量磁场，并设计相应的实验装置，我们发现，学生学了有关的物理知识，如何去用，如何根据相应的物理原理设计实验装置，开始是很欠缺的，需要不断引导和反复训练．通过宿舍内同学之间的讨论，同学们思考问题的不同方式，开阔了思路，增强同学之间团结协作能力，同时也锻炼了表达能力．

5基于CDIO的教学模式改革

传统的物理课侧重培养学生掌握系统的基础知识，往往忽略了培养学生在领导新产品和新系统的开发和运行上的能力，这也是CDIO改革希望达到的目标之一．传统教学模式，重点放在被动的信息传递上，而没有放在让学生更多地从事操作、运用、分析和判断概念上．加之课程概念抽象、公式繁杂，这样的教学模式很难取得好的教学效果．传统的普通物理实验中验证性实验所占比例较大，与产品设计、企业生产等实际的工程环境几乎没有联系，这使得学生在本来最方便获取工程经验的环节反而收获甚少．此外，更重要的是没能将个人能力、职业能力、素质、团队工作和交流能力等一系列综合能力的培养融于课程中．CDIO改革的三个总体目标是把学生培养成能够掌握深厚的技术基础知识；领导新产品和新系统的开发和运行；理解技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响．据此，“大学物理与实验”课程体系改革必须考虑一体化课程的构建．制订一体化课程计划，首先向学生阐明该学科与其他学科知识的联系，让学生认识到物理知识与其他各种学科知识是相互支持的；其次在课程学习中，将个人的交流能力以及产品、过程和系统建造能力的培养看作这个课程计划不可分割的一部分．无论理论教学还是实验教学，目的是希望学生通过该课程的学习应学到相应的知识和具备一定的应用能力．理论教学不应该是简单枯燥的“填鸭”，而应该是基于主动经验学习方法的教与学．例如“大学物理及实验”课程中关于光的波动性、光的波长、光的干涉、衍射等光的特性的学习，学生很难根据公式来深刻理解．但是如果我们采用以下过程，学生一定会有领悟．课前准备：教师提出与相应概念有关的一个典型工程案例，学生查找相关概念的资料；课上教师讲授，学生分组讨论或辩论；课后实践：也可以自己设计实验方案来验证有关概念，最后才是学生做课后计算作业．该过程就是一个主动学习的过程，让学生致力于对问题的思考和解决．这个认知的过程不仅有助于提升学生的学习能力，取得良好的学习效果，而且可以帮助学生培养批判性思维能力和养成终身学习能力．教学过程中把教学的重点放在物理原理和物理知识的应用上，简化有关物理原理和公式的推导，精心设计有关的题目或项目，充分发挥学生的创新思维，强调在实际环境中制造产品和实现设计，让学生有机会把所学到的理论知识和专业兴趣联系起来．例如让学生设计测试方案，确定匀强磁场和交变磁场的实验，该项目作为课程内实验虽有相关内容，但学生必须了解同样是测量磁场，不同性质的磁场，其测量方法是不同的，所用物理原理也不同，学生可以首先自主设计测试方案，以宿舍为单位进行交流和论证，然后到实验室进行测试，最终上交书面报告．该报告并非只是测试结果，而是完整的方案解决报告．可以选择项目成绩好的学生制作PPT进行全班的交流．逐渐培养个人工程推理和解决问题的能力、系统思维能力、创造性思维能力以及人际交流等等．

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1.与中学物理教学的衔接

由于中学物理模块化处理，学生学到的知识是不完整的，不同学校选学的内容不一样，做过的实验也不一样。如此一来，有的学生没学习到热学、光学，有的没学习到振动和波，有的没学习到动量和近代物理知识。在中学，自习老师去辅导，有问题能及时得到解决；进入大学之后，物理学习更偏向抽象推导，依托强大的数学工具可以将研究进行得更深入，也更精确。在大学，老师对物理概念讲解多，课堂知识密度大，低年级学生很不适应，导致实验时，在理解实验原理上感到困难，对实验的重要性认识不够，缺少基本的实验操作技能，有的甚至连接简单的线路都不会，只能是依葫芦画瓢地完成实验报告。

2.大学物理实验课和大学物理课在课程上的衔接

物理实验从原来的物理课程中分离出来，形成了一门独立的课程后，教学时间安排上与大学物理课不同步，大一下学期开始上实验课，力、热、电、光、近代物理各方面实验全有。大学物理课还没讲到的知识可能在大学物理实验课中就要用到，所以，在做实验时难免会遇到一些新知识、新概念。这样，老师讲的就显得多了，有点不像实验课，这也导致学生对实验课的不适应，加大了学生的认知难度，实验时困难重重。

二、教学改进的几点思考

1.大学物理实验也要激发学生的学习兴趣

其一，通过联系生活实际，将本实验的重要性告诉学生，可以激发学习兴趣。教师在备课时应关注实验在实际中的应用。比如，“用箱式电位差计测量热电偶的温差电动势”，可以告诉学生，人们家里用的燃气灶，其中有的电磁阀就是用温差电动势原理控制燃气、及时报警的，简单地讲一下其工作原理。“RLC串联电路的暂态过程研究”，一方面可以联系供电设备中实际电路，当电源接通或断开后的“瞬间”，这时电路中的电流或电压可能出现过电压或过电流的现象，如果不预先考虑到暂态过程中的过渡现象，电路元件便有损伤甚至毁坏的危险；另一方面，通过暂态过程的研究，还可以控制和利用过渡现象，如提高过渡的速度，可以获得高电压、大电流，起到延时等作用。“全息照相”，可以加进白光再现拍照，介绍生活中的全息防伪标识原理。“调相型磁通门实验”，可以介绍磁通门测磁法在第二次世界大战中被应用于探雷、探潜等方面，战后被广泛应用到地磁研究、地震预报研究等。这样通过联系生活实际进行教学会收到好的效果的。

其二，实验课上要精讲，多给学生操做和思考的时间培养兴趣。教师要弄清学生做这个实验的目的是什么，讲解重点是什么。比如，“三线扭摆测转动惯量”实验，如果其教学目的是掌握测量原理和方法，训练不确定度的计算，那么，其中公式的推导就不必细讲，不要占用学生那么多的时间。如果老师还像教小学生那样手把手地教学生怎么做实验、怎么算不确定度，那么，学生只能模仿重复，而不会被激发兴趣的。“吃人家嚼过的馍不香”，学生的兴趣是在动手、动脑中培养起来的。

1.注重知识点的衔接，降低难度

大学物理与中学物理教学的衔接，是高校物理教师在大学低年级教学时必须面对的问题。但很多教师更多关注大学范围的物理专题研究，而能够深入了解中学物理教学内容的不多，对二者的衔接问题研究则更少。如果我们多一些关注中学物理教学内容是可以将二者的衔接问题处理好的。如“霍尔效应及其应用”实验原理讲解时，洛伦兹力的方向就可以用学生熟悉的左手定则加安培定则来判断；“电表的改装及其校准”“光电效应测普朗克常量”“受迫振动的研究”“惠斯通电桥测电阻”“示波器的使用”等实验，可以多回顾中学做的实验原理，让学生感觉到大学物理与中学物理知识的衔接点及不同点。

2.课上多些探讨，多些互动

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一大学物理实验对于应用型创新人才培养的作用和意义

1培养学生的问题意识

物理实验是一门基础实践课程，能够充分调动学生的各个器官。特别是在那些探索性、设计性的实验过程中，往往产生很多意想不到的问题，学生在意识到这些问题之后，就会产生一种困惑、怀疑和探索求知的心理，学生会自发的进入一种强烈的问题情境中去，经过教师的适时引导和学生的积极思考及实验小组的探讨，学生会主动探索和解决所发现的问题，这正是创新精神所要形成的基础必备素养。

2培养学生的实践动手能力

这里所说的实践动手能力主要是指掌握科学实验的手段和方法，能够在实验中认真观察，如实记录实验现象和数据，力求客观准确和真实可靠，在实验过程中能够积极思考，勇于发现问题，并在教师的引导下对问题积极思考主动探索，不盲从、不轻信，追寻问题的答案和解决方法。物理实验本身就是一门动手实践课程，通过实验的锻炼，学生能够持有科学的态度，运用科学的方法，有方向、有目标的寻求和探索真理。

3培养学生的创新能力

首先，大学物理实验尤其是以设计性为主的实验，在实验过程中引入了科学研究，打破了传统教师、课堂、教材为中心的教学格局，创造了发挥个人创造意识的环境和氛围，有助于培养学生的创新意识。再者，通过对相同实验目标的不同探究体验，引导学生从不同角度分析解决问题，培养其发散思维。实验设计和探究过程中，注重学生的独立思考，提高其思维的独立性、灵活性和变通性，训练他们的创新思维。最终，通过物理实验的训练，培养学生获取信息、发现、分析、解决问题、科学设计、团队协作、组织管理和语言表达的能力，最终实现创新能力的发展和提高。

二大学物理实验培养应用型创新人才的教学方法

当前，独立学院的大学物理实验教学往往是沿承母体院校的实验教学体系，存在内容陈旧、教师中心学生机械重复试验等现象，在实验中，往往是学生按照教师和教材中规定的实验步骤，按部就班的操作，这在很大程度上阻碍了学生动手能力和创新能力的发展。学生创新能力的培养和提高，是通过创新的教育教学活动得以实现的。要实现应用型创新人才的培养目标，需要从改革实验内容、改进课堂教学方法、改变教学方式、引入先进手段、改进评价方式等方面对当前的大学物理实验教学进行改革和创新。

1改革实验内容，增大设计性实验项目比重

传统的物理实验教学内容侧重验证性实验，实验结论往往是教材上学过的理论知识，学生的兴趣不高。实验教学中应该改变这种现状，要结合物理学的发展方向，及时更新教学内容，增加当前实用性的新技能和新技术。另外，加大设计味性实验的比重，把机械的验证性实验改造成探索性更强的设计性综合性实验。当然，实验项目的设置上要注意符合学生的知识技能基础，内容设置注重梯度性。比如学生做了“霍尔效应”的实验后，让学生利用霍尔效应制作磁控开关，做了“等厚干涉”实验后，让学生利用等厚干涉检查表明粗糙程度等。在这些实验之前，教师给出实验要求，学生根据要求和目标分成实验小组，进行资料查阅、制定实验方案、选择实验器材、进行操作、完成实验报告。在此过程中，教师要积极参与到小组实验中去，适时地给予引导和帮助。通过这些新实验项目，学生能够把所学的理论知识和实验技能进行灵活运用，大大提高了学生的实验兴趣，增强了学生发现并解决问题的能力，锻炼了学生的科学思维及创新思维。

2改进课堂教学方法，拓展学生思维

在大学物理实验教学中，要激发学生实验兴趣，拓展学生思维，培养其创新能力，除了更新实验设备，具备一定的硬件条件之外，实验指导教师还要不断的研究和探索新的教学方法，改变过去简单陈述原理、演示实验操作的做法。首先，实验知识和原理的解释要注意层层深入。如在讲到“数字电压表调零”时，可以通过以下几个小问题进行层层讲解：为什么要在“+”“-”两端短路接地后调零？一般情况下，为什么荧光屏上显示“0.001、0.002、0.003”等不为零的数据且不断跳跃变化呢？针对实验中常见的这些有趣现象，边演示边讲解，层层深入，激发学生的兴趣，挖掘学生的创新潜力。其次，讲解要注重通俗易懂形象生动。非物理专业的大学物理实验课程时间短任务重，学生的基础相对薄弱，教师要简单明了形象生动的讲解，力求给学生留下更多的时间思索和探究。最后，要学会适时设疑，激发学生兴趣和创造性思维。教师可以利用教材中的难点设疑，如在“钢丝杨氏模量的测定”这一实验中，给出问题：在直径为0.5mm的金属丝下悬挂1kg的物体，钢丝长度会有细微的变化，怎么测量这种变化？还要注意在实验中引导学生发现和提出问题。如有的学生在“等厚干涉”实验中会提出这样一个问题：光从光疏介质射向光密介质的时候，为什么只有垂直或者掠射才会产生半波损失，其他情况如何呢？在学生有这些疑惑时，教师要及时引导学生参阅有关书籍，解决这些疑惑。

3改革实验教学方式，实施开放式实验教学

除了常规的实验课堂教学之外，可以开展大学物理实验室开放，实现时间、设备资源及教学方法和手段的开放。在常规的实验课堂时间外，由学生预约登记，合理安排实验时间。学生每项实验的时间长短上也不做限制，让他们根据自己的实际情况和实验项目难度进行实验，以加强其实验技能的训练和便于实验探究的充分性。另外，开放实验设备资源，一方面便于提升学生的实验课预习效果，让学生对照实验器材进行预习比传统对照课本进行预习的效果要好得多，便于他们充分了解各种实验器材的功能和使用方法，大大提高了课堂实验效率。另一方面，有助于培养学生对物理实验的兴趣，实验室开放过程中，便于学生大胆尝试，实验技术人员或指导教师主要起到引导作用，变授之以鱼为授之以渔，放手让学生去探索，鼓励他们多尝试，从多种尝试所出现的各种现象或故障入手，启发学生积极思考，分析和解答所见到现象的原因，得出正确的实验结论。

4引入先进教育技术，丰富大学物理实验内容

随着科技的进步和时代的发展，现代物理实验逐步与先进的科学技术接轨，因此，教学中要注重将现代技术的成果渗透到实验教学中去。如将光纤技术、磁共振技术、传感器技术等应用到物理实验中，将多功能数显卡尺、CCD图像采集等现代化一起引入实验教学，提升物理实验室的现代感，提高学生对新知识和新技术的适应能力和创造力。另外，为充分发挥有限实验资源的教育作用、节约教学成本和让学生接触更多的实验，开拓视野，必须在物理实验教学中引进和运用现代教育技术手段，如幻灯机、实物投影仪、CAI、计算机仿真实验、网络等等。通过计算机仿真软件，让学生在虚拟的环境中接触更多的现代化设备和科学实验方法，能够大大的开阔视野和思维，提高学生的综合能力。

5改进评价方法，促进学生实践创新能力提高

大学物理实验课程是一门操作性很强的基础实践课程，不能单以期末考试成绩作为对课程掌握程度的判定标准。在课程评价上要加大平时成绩的比例，平时成绩中对学生实验能力的评价既要重视实验结果的正确与否，更要重视学生参与实验的过程，对学生动手、动脑、思维、设计、查阅文献等各种能力的考查都要考虑在内。对于实验过程中，能够独立提出创新实验方法或有独特见解的学生要给予附加分值，给出较高评价。期末考试既要包括科学实验理论知识的考量，更要重视动手操作能力和创新能力的考察。让学生独立完成本学期曾做过的一个实验项目，或者分组合作完成一个实验项目的设计，等等。

总之，为社会培养出更多应用型创新人才，提高学校的人才培养质量，我们的大学物理实验教学必须进行教学内容、方法方式的改革，采用创新的教育教学方法。在教学中充分发挥学生的主体地位，加强教师对学生的引导，不断聚焦学生的注意力，鼓励学生发现、提出、探索和解决新问题，不断启发和激活学生的好奇心和创新思维，全面提高学生的综合能力，提高物理实验教学对学校应用型创新人才培养和服务社会的贡献度。

参考文献

[1]姚列明，霍中生，李业凤.研究性物理实验教学与创新型人才培养[J].实验室研究与探索，2011（3）.

[2]胡成华，史玲娜.大学物理实验教学创新模式的探索与实践[J].物理与工程，2012（1）.