物理实验设计论文范文

导语：如何才能写好一篇物理实验设计论文，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。

篇1

研究“真空不能传声”的“真空闹铃”实验，明知道无法抽成真空，那实验是怎么设计的呢？哦，原来只要设计成观察到“空气越少，声音越小”的现象就可以了，下面就可以进行思维的推理了，假如“抽成真空”，那么“声音消失”，自然得到结论。类似的还有探究“阻力对物体运动的影响”，这个实验又是怎么设计的呢？原来只要设计成观察到“阻力越小，物体运动越远，速度减小越慢”就可以了，剩下的还是交给思维！“实验加推理”的方法，恰恰是对思维推理的能力培养。

二、培养考虑问题的严谨性

物理是一门需要思维严谨的科目，初中物理，定性的结论多，与生活联系紧密，学生总凭感觉、直觉下结论，下一些“好像”、“差不多”的结论，这是物理的大忌，我们要培养学生每一结论的得出必须有明确理论依据的习惯，养成一环扣一环的严谨思维习惯。在物理实验教学中，设计实验环节可以很好地培养学生思考问题的严谨性。探究“滑动摩擦力的影响因素”实验，学生知道要控制压力或者接触面粗糙程度，但是题目改变一下，“物理课本和数学课本的表面光滑程度不同，小明把物理课本放在水平桌面上拖动时用力较小，把数学课本放在水平桌面上拖动时用力较大，是否说明物理课本的表面较光滑？”很多学生会得到肯定的答案。但仔细思考会发现，该实验并没有控制对水平桌面的压力相同，所以该结论实际是错误的。那这个实验在现有的器材下又该怎么设计呢？很简单，我们只需要先把数学课本叠放在物理课本上，再把物理课本叠放在数学课本上就能保证两者对水平面的压力相同了。很简单的实验设计，但却很好地锻炼了学生考虑问题的严谨程度。

三、培养学生思维的发散性

新时期物理实验的设计能很好地锻炼学生思维的发散性。在“探究凸透镜成像规律”的实验中，如果已经在光屏上成了一个倒立缩小的实像，现在请学生设计“你要怎么操作才能在光屏上成一个倒立放大的实像呢？仔细想想有哪些方法。”学生首先会想到：蜡烛靠近透镜，同时光屏远离透镜。别的方法呢，如果学生从不同角度思考，整合光路可逆性的知识，还会想到：把蜡烛和光屏的位置对调。当然学生能想到这一步，自然也就会明白，蜡烛和光屏不动，只是把透镜向蜡烛方向移动也是可以的。

四、培养学生的分析归纳能力

很多知识点之间既有联系又有区别，学生如果能对各个知识点进行分析归纳整理，对牢固掌握知识大有益处。新时期物理实验的不同设计环节也能培养学生的分析归纳能力。物理实验设计中经常要多次实验，而多次实验的目的有所不同，有的是多次测量取平均值以减小实验误差，而有的是多次实验避免实验的偶然性。这里教师要让学生学会自行整理归纳：如果是测量某一个确定的物理量，多次实验的目的是取平均值以减小实验误差，如“测量定值电阻的阻值”“测量某物体的长度”；而如果是为了得到某个规律，则多次实验是为了避免实验的偶然性，找到更加普遍的规律，如“探究电流、电压、电阻的关系”“探究压力的作用效果与什么因素有关”等。学生学会分析归纳知识点的异同，对整个物理学习甚至整个学习生涯都是大有裨益的。

五、总结

篇2

1929年哈勃宣布：“宇宙正在膨胀着。星系之间的空间随时间线性增加，星系本身并没有改变；而且星系越远，离去得越快”〔1-P115〕。而后，由列梅特、伽莫夫等人发展为大爆炸理论，基本要点是：在100-200亿年之前，宇宙生之于一次大爆炸，物质、能量、时间和空间都由爆炸中创生，爆炸前那种原始的无限稠密被称为“奇点”,由爆炸引起的膨胀，现在仍在继续着。从30年代开始，膨胀的宇宙模型已经为大多数宇宙学家所接受，现在被称为现代宇宙学标准模型。现代宇宙学被定义为：“以广义相对论为理论基础，以哈勃定律为观测依据，并在宇宙学原理的假设下,研究整体宇宙的结构、运动和演化规律的一门学科”(2-P85)。

此前15年，斯利弗在美国天文学协会的一次会议上，公布的观察结果是：“一些明亮星云(后来被证实是星系)，既有蓝移的，也有红移的”；更远的弱光星云，“全都展示红移”(1-P111)。没有做出任何解释。哈勃有效地以“宇宙梯”法解决了确定星系距离的问题之后，通过对自己测定的24个河外星系距离的分析，发现红移量大致同星系距离成正比，即(λ1-λ0)/(λ2-λ0)＝D1/D2。当时普遍认为，这个结果“唯一可能的物理学解释便是河外星系都在以正比于它们距离的速度退离我们而去”〔3-P140〕，由此得出的H＝V/D，被称为哈勃定律。其中H为哈勃常数，D为星系距离，V为星系退离速度。D和V“都不是可测量的量”(8-P403)。

哈勃定律作为膨胀宇宙论的基础原典、现代宇宙学的观测依据，存在如下纰漏：1、该定律中既没有可观测的物理量，何以能成为“观测依据”?又缺乏作为必要条件的观测数据，如何判定其正确?

2、设星系在t内退离距离D=Vt=HDt；依据哈勃关系式λ/λ=D/D，λ应随时间线性增加，即该定律成立的必要条件是红移谱线持续移动而不是红移。

3.取H=3×10-2m/s光年，代入λ/λ=D/D=Ht=3×10-2m/s光年·t=10-10/年·t可知，任一星系的λ/λ都将以每年10-10持续增加。60年代观测精度(λ/λ～2.5×10-15)已达这个数据的4×104倍，要证明哈勃定律成立，就必须提供对同一星系λ/λ随时间线性增加的观测证据。

近40年来，新理论与新技术的结合，相继发现了一些不调和的红移现象。海尔天文台的阿普80年代末就宣称：“我们已知有38个不调和红移天体与24个星系相关联。这个数字之大，不允许我们将它一笔勾销”(1-P151)。依据这些佐证，至少在某些情况下，关于红移跟膨胀关联的传统解释是错的。

红移跟运动的关联确实并不具有唯一性。依据狭义相对论，运动物体发出的光被静止者观测时将发生频移，和声波频移机理相同，用多普勒效应解释没有错。依据广义相对论，具有强引力场的静止物体发出的光，在引力势较高处观测也要红移。即光的频移有两种机制，声波频移却仅有一种，用多普勒频移解释光现象就必然会丢失引力频移机制。通常的解释是：“引力不能定量解释星系的普遍红移，引力效应至少不占主导地位”(4-P509)，可以忽略不计；霍金的说法是：“星系的引力场没有足够强到对它有明显的效应”(5-P47)。

哈勃宣布宇宙在膨胀时，全世界能够理解广义相对论的人寥若晨星，“据记载，本世纪20年代初有一位记者告诉爱丁顿，说他听说世界上只有三个人能理解广义相对论，爱丁顿停了下，然后回答：我正在想这第三个人是谁”(5-P83)；50年代之前，“广义相对论大体上是数学的一个分支”，60年代之后才“从考察数学结构到开始按照物理来思考”(6-P72)；尤为重要的是，这个时期利用穆斯堡尔效应在高度差H=22.5m的条件下，“极其精密地测得57Fe的一条γ谱线的紫移，波长相对变化仅有λ/λ≌gH/C2～2.5×10-15，与理论预告值在误差范围内符合”(7-P94)。引力频移被精确地测量出来后，就不得不承认“引力是一种极其巨大的力量”(6-P66)。即此不难算出，在地球引力场中γ光子通过22.5m，需时t1=h/C=22.5m/3×108ms-1=7.5×10-8s。

由哈勃关系λ/λ=D/D=Ht=10-10/年·t；当λ/λ～2.5×10-15时，t2=2.5×10-15×3.15×107s/10-10=7.88×102s。

依据平直而各向同性的宇宙学原理,当λ/λ～2.5×10-15时，引力效应/哈勃效应=7.88×102s/7.5×10-8s=1.5×1010。很显然忽略引力效应肯定是个重大失误。

大爆炸——膨胀宇宙论被称为标准宇宙模型，存在3个问题：其一、不考虑引力效应就不符合现代宇宙学的定义；其二、40年前就测出的引力频移比膨胀效应大1010数量级，早已粉碎了“唯一的物理学解释”神话；其三、“广义相对论用时空结构的几何性质来表示引力场”(8-P328)，哈勃当时并不理解，用多普勒效应解释红移属于以偏概全；时至今日如果仍不考虑引力效应，宇宙常数偏小、退离速度偏大的错谬，将永远不可能得到纠正。

为了确定引力跟红移的定量关系，特作如下讨论：

一、改变高度差重做穆斯堡尔实验，依据两次测得的数据，可以确定：

1、红移相对变化量跟距离还是距离平方相关；

2、导出相关公式，为比较引力贡献和哈勃贡献提供依据。

二、有人认为，光在漫长的星际旅途中会受到无数恒星的影响，其左弯右折必然使红移量产生较大改变，无法予以判定。其实并非如此，可依据右图阐明如下：图中A为发光恒星，M、N为两个恒星，P为太阳；光线AB受它们影响的实际传播线路为AB、BC、CD、DE、EF；F为地球，FA为依据经验认定的光传播线路。实际上BC是光在M附近沿能级相同的测地线通过的轨迹，能够影响红移的仅为B′C′。即此可得如下推论：

推论1、光无论受多少恒星影响发生左弯右折，决定红移或紫移的只有直线距离。

推论2、A使光红移，F使光紫移，由于M地《M恒，地球的影响可以忽略不计。

推论3、由实验得出的公式，可以用于定量解释星系的普遍红移，同时将成为确证哈勃定律正确与否的判据。

参考书目

1、(美)巴里·派克著爱因斯坦的梦湖南师范大学出版社1989年

2、薛晓舟等著现代物理学的哲学问题河南大学出版社1996年

3、袁正光主编领导干部科普知识全书改革出版社2000年

4、大百科全书编委会大百科全书·物理卷大百科全书出版社

5、(英)霍金著许明贤等译时间简史湖南科技出版社1995年

6、(英)霍金著胡小明等译时间简史续篇湖南科技出版社1995年

7、倪光炯等著近代物理上海科技出版社1979年

8、董光璧等著世界物理学史吉林教育出版社1994年

二、光速不变与波粒二象性

在讨论这两个问题之前，首先需要廊清物理学理论中的3种观念。

1、物理学不研究“物质”，正如没有人能够讲出“水果”是什么滋味一样，因为二者都是抽象的类概念。实际上物理学只研究质量、电量、能量跟时空的关系，“物质”属于误用的哲学概念。

2、从牛顿那个时代开始，物理学就分牛顿范式和非牛顿范式，前者研究孤立质点运动的规律，后者探讨热、光、电、磁的本质；现在已经非常清楚，热、光、电、磁现象的本质都是电磁波，统称为能量。

3、现代物理学理论可以分为以质量计量、用时空描述，以能量计量、用位形描述两大体系，物理客体理应分为质量系统和能量系统两大类。同理粒子物理学就应该分清质量子(即费米子)和能量子(即玻色子)，本质差异在于有没有静质量。

据此，先讨论光速不变问题。

所谓的光速不变是一种简称，实际所指是光速与光源运动的速度无关，或曰：光总是各向同性的。依据“质量是惯性的量度”，光子没有静质量，自然就应该与光源的惯性无关。人们通常表现出的“不理解”，根源在于误认为任何“物质”都具有惯性，忘记了惯性只与质量相关，属于牛顿范式独霸天下产生的常识性错误，不清楚物理客体应该分为质量系统和能量系统两

大类。

讨论光的各向同性，首先必须依据两系统结构论确立如下观念：所谓的宇宙是质量体(包括电子、质子、原子、分子到其大无比的天球)悬浮在能量海洋(即连续辐射)中的巨系统。只有当能量(子)从质量体中放出(或被吸收)时，才表现出一份一份的粒子属性，被称为光子；而这种能量(团)在连续辐射的海洋中传播时，则总表现为波。只需要以石块掷入水中后，水波总是各向同性传播为类比，就很容易理解光波总是各向同性的道理。

得布罗意提出波粒二象性，至今已有七十余年，开始时说微观“物质”既是粒子又是波，后来改为既不是粒子又不是波；由于实际测量的结果是：用干涉仪得到衍射图象，用计数器记下的是粒子数，就将微观粒子的实在性跟意识联系起来，认为究竟是粒子还是波，由测量者的意识所决定，关键在于选用什么样的仪器。直到今天波粒二象性依旧是个说不清道不明的谜。

实际上只需要摈弃掉“物质”这个误用的哲学概念，并承认物理客体分质量、能量两个系统，问题即可以迎刃而解。光子的波粒二象性已如前述，只需要将在能量海洋中传播和由质量体吸收(或放出)分开考虑，答案就已经非常明确：波属于能量系统的属性，而粒子性总跟质量系统相关。

光子属于能量子，现在讨论质量子的问题。依据量子运动的特点，粒子永远不会停止运动。按En＝n2h2/8mL2被关在L＝4A箱内的电子(m=me=9.1×10-31kg)，最低能量状态(基态)也还有2.3eV能量，通常称它为电子的动能，又是一种植根于“物质”这个误用概念的常识性错误。量子场论承认微观存在分粒子和场，每一种粒子都对应着一种场，却讲不清二者之间的关系究竟如何。只需要将电子放到质能两系统结构论的框架去考察，就不难发现所谓的电子动能并非属于电子，而是网络态的能量海洋作用于电子的结果。任何粒子实际上都处在“树欲静而风不止”的被动状态，传统将这种能量理解为电子“自能”，是基于质、能不分产生的常识性错误。试想：空中悬浮的气球不能静止的原因在于空中能量分布不均衡，水中木屑的动能亦来自于水，都不属于气球和木屑自身所有；即此为类比就不难理解粒子性和波之间的相互关系。

结论：所谓的波粒二象性，是使用分别适用于能量或质量系统的仪器，检测由质量子和能量子构成的复合态产生的不同效应。

验证实验：同时使用干涉仪和计数器对质量子进行观测，当光栅的隙缝小于粒子的直径时，放在光栅背后的计数器就不会记下粒子数。理由是通过光栅的只能是能量海洋中传递的一列波，具有静质量的粒子将被“滤”掉。

三、绝对时间和相对相间

牛顿将时间分为“自身在那里流”的绝对时间和“可感知的及外界的度量”的相对时间。狭义相对论预言“动钟变慢”；广义相对论预言“一个钟所处的引力势越低(深)，它走得越慢”。通常都说相对论的预言被证实，说明牛顿的时间观念是错的；实际上恰恰相反，即此正好证明了时间确实有绝对和相对之分。

牛顿之前，惠更斯已导出单摆周期公式T＝2π(L/g)1/2，据此发明的摆钟至今仍在使用，其走时快慢与g直接相关：g越大，T越小，走时读数即变大；反之即被称为变慢。这个结果为什么正好跟广义相对论的预言相反呢?因为物理学研究的客体分两个系统：一是由牛顿范式沿袭而来的，用质量计量、用时间和空间描述运动的质量系统；一是由非牛顿范式沿袭而来的，用能量计量、用位形描述运动的能量系统。摆钟的读数属于质量系统计量的相对时间，可以通过调节摆长L使所有的钟走时一致，其作用直接源于发条的弹性势。刚旋紧发条时走时慢些，发条松弛时走时即变快。

用原子钟实测的结果正好跟广义相对论预言一致，这又是为什么呢?由于原子释放能量子跟它所处环境的能级直接相关，而能量子的T即代表该能级的内禀时间，由能密梯度g′决定，是无法人为改变的，故而称之为绝对时间。

如图所示，行星R从远日点N向近日点M运行时，动能(正能)逐渐增大，g亦随之增大；由M向N运行时，势能(负能)逐渐增大，g′亦随之增大。沿NM方向，正能密梯度g递增，负能密梯度g′递减。原子钟走时由g′决定，显示的是绝对时间；摆钟走时由g决定，显示的则是相对时间。

小结：绝对时间是弯曲时空(负能密梯度决定其曲率)的内禀时间，传统使用的摆钟“度量”的属于相对时间。当使用人为规定的时间标准去度量负能量海的内禀时间时，就必然会出现时间变快或变慢的实测结果。

验证实验：将在同一地点校准的摆钟和原子钟各一枚，用气球带上高空，依据电台播放的校钟讯号去校钟时，原子钟的读数要大些(变快)，摆钟则变慢。

意义：该实验可以确证：

1、狄拉克所说的负能量海即是充满连续辐射的广袤空域；

篇3

文章阐述了普通物理实验的考核内容，分析了考核方式改革的必要性，介绍了我校普通物理实验考核方式改革的实施情况。实践表明:改革后的考核方式有利于提高学生的创新意识、实验思维能力、科学实验能力等综合能力。

关键词:

普通物理实验考核;创新;改革

普通物理实验是各大高校理工科专业一门传统课程，是理工科大学生接受系统科学实验方法和实验技能训练的开端，是培养学生的科学探索精神、创新意识和创新能力的一个重要环节，在培养学生初步的科学研究能力和良好的实验习惯以及严谨的科学风作、全面提高学生的综合素质方面有着其他课程所不能替代的特殊作用［1-2］。由于学生在大学之前的学习基本都是重理论、轻实践，同时在高校的教学考核中，实验课与其它课程相比也不够重视［3］。从事物理实验教学的工作者对物理实验的考核方式做了很多研究，有的强调操作考试的作用，有的强调多元化考核的作用，有的推行无纸化在线考核［3-6］。本文就我校近几年对普通物理实验的考核方式的改革进行深入探讨［7］。

1普通物理实验考核的基本内容

与其它课程一样，普通物理实验课程的考核方式应从教和学两个方面来进行考查。对学生而言，应考查学生的个体发展是否达到预定的教育目标。具体来讲，应考查以下几方面的能力。1．学生是否掌握了物理实验的基础理论知识、基本方法和基本实验技能。包括根据实验仪器的规格正确记录有效数字、实验误差的基本理论、不确定度，相关实验的数据处理方法，如在杨氏模量实验的逐差法(作图法)、自由落体法测重力加速度实验的最小二乘法等，并会用这些理论分析实验结果、设计简单实验。2．是否会正确使用与相关的基本仪器、设备。比如会调杨氏模量实验的直尺望远镜，能熟练掌握物理天平的正确的使用方法和注意事项。3．是否具备了完成物理实验的基本的科学素养、实验技能。包括实验前的预习是否充分，实验原理是否理解，实验操作是否规范、读数是否正确，数据处理、实验分析是否正确、合理等，是否具有严谨求实的科学态度，以及根据要求独立完成准备、设计和初步的分析实验能力，是否具备初步的实验科学思维、敢于探索的创新精神、理论联系实际的能力。4．从实验过程的情感态度看，是否具有良好的实验习惯、遵守纪律和爱护公共财产、保持实验场所干净整洁的优良品德。

2普通物理实验考核改革的必要性

虽说实验在培养学生的综合素质方面有重要作用，但我国从中学到大学，实验考核一直是个薄弱环节。在中学，几乎所有考试都采用笔试这种单一的考核方式，只有少数的竞赛有操作考试。因此，许多学生有种思维定式，认为实验不要重要，实验过程不积极参与。上大学后仍然不重视，不提前预习实验、不明白实验目的以及实验所采用的方法和步骤;在具体的实验操作过程中，不认真观察出现的实验现象，不认真检查实验是否满足的理论要求，不积极思考各种实验现象产生的原因，只是为了追求实验结果正确，以便完成一份完好的实验报告。这种现象严重影响了实验教学质量，制约着学生综合素质的培养，与当代人才培养的目标是相违背的，因而客观合理的普通物理实验的考核方式是很有必要的。以前，我校的普通物理实验考核采用平时考核(主要是考核实验报告的完成情况)基本都采用笔试或笔试加简单操作的方式进行考核，这种考核方式形式太单一，考查学生的能力太片面，特别是笔试，基本考查不到学生的实验水平，创新能力等更高层次的能力更无从考核。这使得学生没有信心去参加物理实验设计大赛，即使在老师的鼓励下有学生参加，设计的作品以及取得的成绩都不理想。

3我校普通物理实验的考核方式的改革

经过几年的探索，我校普通物理实验的考核方式和以前有很大的改革，对不同年级的学生采取不同考核方式，主要采用了以下几种考核方式。

3．1科技制作

科技制作是让学生利用日常生活中的废旧物品或简单材料，制作出具有物理原理的作品，写出简单的物理原理和制作过程，然后统一在课堂上演示并讲解自己的作品，并由老师和同学一起提问进行评价。科技制作涉及的内容广泛、形式不限，具有富含科技、结构简单、材料好找、加工容易、花钱少、能够独立完成等特点，同时也初步培养了学生的创作能力、思维能力及动手能力。是大一新生期中考核常用的方式。

3．2拍实验微课

根据教学计划，我校的普通物理实验Ⅰ、Ⅱ各开设12个实验，期末考核的主要方式是采取拍微课的形式，将全班同学分成十二个小组，每个组认真研究一个实验，并将实验的操作过程、注意事项等拍成视频记录下来，拍摄过程中同时要讲解所研究实验的原理、所用到的实验器材和实验方法、实验步骤，拍完进行剪辑，锻炼了学生的口头表达能力和课堂组织能力。各组完成拍摄后各小组成员和老师一起观看视频，各小组之间相互评价、互相提问，最后由老师进行总评。

3．3创新性与设计性实验普通物理实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ完成后，学生的实验基本操作能力、实验设计能力、创新能力等都得到很大提升，所以期末考核的主要方式是进行研究创新性物理实验设计。这种考核方式是老师安排一些研究性实验课题或自己找到一些创新性、研究性课题，提出具有灵活性的要求，学生根据要求自己设计实验方案，选取实验设备、进行可行性分析，进行实验，写报告。这种方式主要分以下几个方面来进行:一、选题阶段，学生根据两年所积累的实验知识和技能以及个人兴趣，以物理实验为基础，在查阅文献资料的基础上，搜集并分析有关的信息及资料，提出创新性实验研究课题、设计研究实验，二、实验探索阶段，学生可以充分利用实验室条件，在自己探索配合老师的指导，设计合理的实验方案，进行实验研究。三、实验总结阶段，对得到的结果进行优化验证，得出较为满意的实验结果或研究结果后，然后针对研究成果撰写实验报告和研究论文。四、考核，采取论文答辩的形式，答辩过程先演示讲解自己设计的实验，然后由老师和同学一起提问，最后老师和同学共同打分，当然以老师的评分为主要部分。

4各种考核方式的比较

4．1科技制作

这种方式主要是启发学生尝试着去发现问题，鼓励学生动手制作，初步培养学生的操作能力和解决问题的能力。但这种方式对学生能力的考核相对较单一，没有考核到学生对数据处理、误差分析等能力。

4．2拍实验微课

这种考核方式主要在锻炼学生的动手操作能力的同时也训练了学生的口头表达能力、计算机软件的使用能力，特别是同学之间的相互协作能力。

4．3创新性与设计性实验

这是要求比较高的一种考核方式，文献检索、实验设计、仪器设备的选取到实验的组织实施、数据采集处理和撰写实验论文均由学生独立完成。这就要求学生具备一定的物理理论知识、实验操作能力以及对实验数据的分析处理能力。在完成课题的整个过程中，学生实验真正做到正确、严谨、完整和规范，使学生实验思维能力、科学实验能力和创新意识在实验过程中得到培养和提高。这种方式与实验设计大赛的要求一致。

5结语

本文提到的考核方式是针对物理专业的学生，是建立在独立设课的基础上的，每种考核方式是层层递进、相辅相成，逐步让学生做到正确、严谨、完整和规范，使学生动手能力和独立设计、组织实施完成实验课题的能力、实验思维能力、科学实验能力和创新意识在实验过程中得到培养和提高，同时在物理思想、物理方法和物理实验技术等方面打下良好的基础。我校物理专业的学生的普通物理实验考核经以上改革后，学生参加物理实验设计大赛的积极性有了很大提高，比赛的成绩更是有质的飞跃。参加广东省大学生物理实验设计大赛的获奖率在逐年提升，由以前的一个二、三等奖上升到今年的两个一等奖、两个二等奖、一个三等奖，具有历史性的突破，说明这种实验考核方式在培养学生的动手能力和创新能力是着实有效的。

参考文献:

［1］余善好，孙权海，吴诗芬．大学物理实验考核模式探索［J］．电脑知识与技术，2016，12(2):147-149．

［2］聂妍，王东方．以培养学生创新能力为核心的普通物理实验教学改革与探索［J］．牡丹江大学学报，2008(1):003．

［3］李林，施芸城，宏杰．物理实验课不同考核方式的改革与实践［J］．大学物理，2010，29(2):43-46．

［4］张显悦，常艳杰，等．对物理实验考核方式的探索［J］．重庆交通大学学报:社科版，2008，8(2):130-132．

［5］张春平，初建崇，胡慧．大学物理实验多元化考核方式的探索［J］．实验技术与管理，2015，32(4):223-225．

［6］邵建新，刘云虎，等．大学物理实验考核方式改革与探索［J］．物理通报，2010(2):46-48．

篇4

【关键词】设计性物理实验；创新实践能力；教学改革

大学生创新实践能力的培养是近年来理工院校实验教学改革的重点目标。创新实践能力不仅是一种智力特征，一种积极主动的思维方式，它也是一种人格特征，即学生必须有足够的学习兴趣、耐心和毅力，它是学生宝贵的精神财富，也是学生日后参加工作时最重要的竞争力。在理工科院校，大学物理实验课程是大学生必修的一门主要基础实践课程，在大学生的实践创新与实践能力培养方面有着其他课程难以取代的作用。在大学物理实验的各阶段性训练中，设计性物理实验属于较高层次的综合性实验，它对培养学生以创新实践为核心的综合素质起着关键性的作用。

一、开设设计性物理实验课程的必要性

传统的大学物理实验教学一般是预先给出实验原理、方案、步骤等内容，实验要求整齐规划，学生只要按部就班，按照老师、教材的要求做就可以了。这种教学方式在很大程度上束缚了学生发散性思维能力和想象力的养成，扼杀了学生探索的欲望和创新与实践能力，不利于创新人才的培养。由于传统的、机械的物理基础实验课程所存在的局限，必须开设科学合理的设计性物理实验课程。这是由设计性物理实验课程本身的特点所决定的：首先，在好的开放式设计性物理实验课程教学中，学生可以拥有自由移动的空间，可以自由地利用教学资源，这可以极大地调动学生的学习主动性；同时，在好的开放式设计性物理实验课程教学中，学生可以摆脱机械性的模仿操作，可以进行发散性思维和自由的想象，从而开阔学生视野，促进其创新实践能力的发展。目前大学物理实验教学环节中的设计性物理实验课程已被公认为是培养学生创新与实践能力，提高大学生科研素质的重要手段之一。

二、设计性物理实验课程教学的具体流程

设计性物理实验课的基本程序是：实验题目的选择，实验方案的设计，实验方案的修改，实验仪器的选择，实验过程的进行，实验数据的处理，实验报告的完成及实验总结与探索。

在设计性物理实验课程教学中，首先，在选题确定中，学生需要对设计课题进行仔细选择，选题既要具有综合性、典型性和探索性等特征，同时，又需满足学生在给定的时间内独立完成设计性物理实验内容的条件。其次，设计性物理实验课程教学中最关键的环节是实验设计和实验方案的选择，通常要求学生在充分理解基本原理的基础上，综合运用所掌握的基础理论知识、实验技能以及各种测量手段和实验方法，自行选题并设计实验方案、确定实验方法、选择配套仪器设备，进行实验测试，最后写出比较完整的实验报告或论文。总的来看，设计性实验课程是学生在没有教师的指导下，独立完成实验的教学，它是一种介于基本实验与科学实验之间的实验，是培养大学生将来进行科学实验的初级训练。

三、设计性物理实验课对促进大学生创新实践能力培养的三个阶段

1.前期准备阶段

在第一阶段的准备工作中，对同一选题，会有多种设计方案。在选择设计方案过程中，学生要通过比较几种方案的优缺点（也可寻求老师的帮助），最终找出一种更加合理和更加优化的实验方案。比如对“电位差计校准毫安表”的实验设计就要求学生设计出两种以上的电路图，并比较这两种电路图的优点与缺点，最后在老师的指导下选择其中一种最佳的实验方案。这种设计方案和最终选择方案就是对学生的一种创造性能力的培养，学生只有拥有较强的创造力才能设计出较理想的方案。因此设计性物理实验在提高学生创造力方面，是基础物理实验无法代替的。

2.实验操作阶段

在设计性物理实验的第二阶段，学生在进行实验的过程中，根据实验目的和实验条件，学生需要确定实验线路，选择合适的实验仪器、并对现有的实验仪器进行重新组装等，这些过程都需要学生调动积极性，需要学生认真动脑去思维、操作，由此可激起学生强烈的探索兴趣，促使学生积极主动的去思考，在实验过程中对所选仪器的组装和连线进行多方面思考，比如考虑用什么手段、什么仪器和什么方法来实现实验方案，同时分析为什么要这么做，或许那样做是不是可以达到更好的结果呢。有时在实验过程中出现的一些突发事件，仪器故障等也需要学生有一定的应急能力。因此在这个实验过程中可以提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生手脑得到协调发展。在这一阶段可培养学生主动性思维和探索思维能力，这是基础性实验无法代替的。

3.实验总结阶段

在第三阶段，学生完成设计性物理实验后，一般要对实验数据进行处理，并对数据结果进行误差分析，然后写成实验报告的形式，有的还需要写出论文的形式，甚至修改成文并发表。这些需要学生查阅大量资料并认真完成实验报告，从而对培养学生的论文写作能力也有所提高。学生对实验结果进行处理，特别是对实验误差进行分析，并对实验结果做出一个正确的评价，这将有利于培养学生严谨思维、理论联系实际的学习和科研态度。

四、对进一步提高设计性物理实验教学效果的两点建议

1.设计性物理实验教学选题及内容的选取与开发

设计性物理实验教学的核心是选题及实验内容的确定。设计性物理实验题目的内容很广，难易程度也不相同，在选题时不应只注重突出实验内容的难度和复杂程度，而应强调实验设计的创新思路和新的方法。例如“重力加速度的研究”，该课题的研究任务是测定重力加速度，要求把测定值与本地区标准值相比较，相对误差要求小于 0.05 %。经搜集资料后发现，可提供多种实验方法，如单摆法、复摆法、自由落体法和气垫导轨法等。

2.教师在设计性物理实验教学中的角色定位

与传统物理实验课程相比，设计性物理实验前的准备工作更为重要，设计性实验教学对教师的要求更高。教师必须做好足够的教学准备，并对学生提出的各种方案进行分析研究修改，同时要注意激发而不是扼杀学生的“灵感”。此外，教师要检查整套仪器设备的各个部分工作是否正常，如仪器的机械部分是否稳定且不会动摇，仪器的水平面是否水平，光学仪器的反射面和折射面的表面是否清洁无灰尘，光学仪器系统应该准直，使镜面与光线方向保持垂直等。

五、结语

大学物理实验教学基本处于一种封闭的状态，多年不变的教学体制和教学内容与当今飞速发展的前沿科学新理论，新学科严重脱节。为了实现培养和提高人才全面素质，特别是具有创新精神和实践能力的要求，对如何开设大学物理设计性实验课程提出了更高的要求。在整个设计性实验过程中注重设计性物理实验的选题和转变教师在设计性实验教学中的角色定位，对提高大学生创造性实践能力的培养尤其重要。

【参考文献】

[1]赵凯华.物理教育与科学素质培养[J].大学物理, 1995, 14(8)

[2]伍新春.高等教育心理学[M].高等教育出版社.1998

[3]沈佐湘 胡惠君等.从科学发展看创新人才的培养[J].实验室研究与探索, 2002, (4):8-9

[4]沈元华.设计性研究性物理实验教程[M].上海:复旦大学出版社,2004

[5]刘莉铭.实验教学综合改革与学生能力培养[J]. 实验技术与管理,1998，15(4)

[6]王立莉 熊建文.大学物理设计性实验教学的探讨[J].

大学物理(教育专刊)[J].2006,18(4):99-101

篇5

关键词：新课改 物理实验 创新设计 实验室管理

中图分类号：G633.7 文献标识码： C 文章编号：1672-1578（2013）12-0164-01

高中新课改自2008年秋季在新疆全面实施以来，为适应新课程教学的高中物理实验的改革、创新与管理，鉴于当前很多中学物理实验教学不容乐观的现状和物理实验条件对实验教学的重要性，我们必须对当前的物理实验教学的管理进行改革，从而促进学生对物理知识的掌握与思维的开发，增强对学生的实验技能和创新能力的培养。

1 在实验室管理方面，加强对学校主管实验室工作的领导、实验员和实验教师的定期培训

实验教师、实验员是实验室的直接管理者，实验教师及实验员的专业水平和实验技能的高低直接影响到实验的正常开设和实验教学效果的好坏。因此，上级有关部门和学校应加强对实验员和实验老师的专业知识定期培训，提高对他们的考核力度。或加大投入，能制定一个像对待专业技术人员一样职称评定的制度，来激发实验人员的积极性，从而提高实验教学质量。实验员和实验教师也可以借助实验教学光碟或网上平台来进行学习，以充实和提高自己的业务水平，加强实验教学的能力。

2 在实验内容上进行创新，在高中物理新课程既定的实验内容基础上把握原则，合理地进行实验的再开发和设计

实验员要积极配合高中物理教师在实验的开发、设计与管理上要把握好几个原则。

2.1以教材为主的原则

目前高中学校使用的教科书在编写过程中得到了大量的专家、学者的指导，凝聚了大量教育一线教师长期工作的经验教训，经过了长期的试用和改进，是最能充分体现创新教育价值取向的课程资源之一，它不仅是知识的载体，在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面的教育任务上更是有突出作用，因此在教科书的框架内进行实验的创新设计是实验创新教学的首要原则。

2.2简易性原则

限于高中学生的理论水平和操作技能，实验设计要尽可能用较少的仪器，仪器要尽可能简单，实验原理尽可能在高中范围以内。这就要求教师把课程中的实验教学和日常生活联系起来，运用创新思维，用身边随手可得的物品或材料进行实验创新探究。长久下去，学生对周围生活的关注意识就会加强。

2.3科学性原则

教师在创新型实验设计上要保证不出科学性错误，同时在实验中要尊重实验事实，不要只关注与假设相符的实验数据或现象，而忽略观察收集那些与预期结果相矛盾的信息，这样往往失去了科学的态度和方法，进而由部分数据得出错误的实验结论。比如做探究单摆的周期与摆长关系的实验时，同学采集到大量数据，T-L坐标系中描出点后，有的同学认为靠近原点的数据误差大而舍去，导致T与L成正比的错误结论。

2.4有限度地利用计算机辅助和网络资源的原则

信息化时代的实验教学，要充分利用计算机技术的优势，把在实验中采集到的大量数据，利用相关软件或Excel软件的函数功能在坐标系中描出曲线，这样节省了数据处理时间的也提高了实验数据处理的精度。网络资源虽然丰富，但要有限度地合理利用，且不可以以计算机模拟实验代替真实的实验室实验。

3 鼓励老师和学生积极参与实验的研究和创新

鼓励学生做好课外实验，培养学生对物理学科的兴趣要从高中物理学科特点入手。我们可以创设一些新的物理实验形式，让学生主动参与实践。学生的学习兴趣提高了，思维会异常活跃，学习欲望强烈，参与意识增强，迫切地希望进一步探索解决问题的动力就足，我校实验室利用每周六对学生开放，成立了兴趣活动小组，对学生的创新能力提高有很好的促进作用。

引导鼓励学生发明创造，自制实验器材，自己设计实验，积极参加青少年科技创新大赛，学校开展小发明、小制作、小论文等学生作品的征集活动，让学生们大胆设想、认真设计、精心操作，这是传统的教学过程所无法达到的。一方面可以巩固课内实验所学的知识和初步掌握的基本实验技能，更重要的是培养了学生的创新能力和应用能力。

努力提升物理教师自身的知识水平。作为一名物理教师，在具备良好的政治素质和师德的同时，实验教师还要有扎实的理论基础知识，熟悉教材内容与大纲要求，在熟练掌握各种实验操作的同时也要具备在当前实验仪器条件下，创新设计和制作、维修实验器材的能力。

4 在高中物理实验的评价上要创新，更要注重过程评价

为适应新课改要求，实验教学创新的另一个重要方面就是改变实验的评价机制，变终结性评价为过程性评价，在关注学生的实验结果的同时，更要关注学生在实验过程中的表现，学生实验中的某一个好的实验设计，一组精确的实验数据，一个新的创建，都理应得到老师的表扬和赞赏，以此激发学生爱学习的积极性。

5 物理实验对素质教育起到了很好的推动作用

篇6

关键词：实验教学改革可操作性实验考核

物理科学伴随着物理实验的发展而发展。在教育教学领域，物理实验教学发展到今天，对物理教学起到了巨大的推动和促进作用。

新课程标准提出“三位一体”的目标应该是我们教学实践追求的终极目标。然而，随着基础教育改革的深入，以往实验教学中存在的缺陷逐渐暴露出来，也引起越来越多的人的关注。为解决理想和现实的矛盾，就需要我们找到问题的“瓶颈”。

1．问题的提出

1．1新课标的实验要求

《普通高中物理课程标准（实验）》〔1〕明确提出：实验是物理课程改革的重要环节，是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要资源。

观察现象、进行演示和学生实验，能够使学生对物理事实获得具体、明确的认识，这是理解概念和规律的必要的基础。观察和实验对培养学生的观察和实验技能，培养实事求是的科学态度，引起学习兴趣，具有不可代替的重要作用。大力加强演示和学生实验：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，力求利用多年闲置的器材开发新的实验；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状态，实验室应该尽快向学生开放，鼓励学生主动做课外实验。

开设“物理实验专题”模块，目的是使学生较为深入地学习物理实验的有关理论、方法和技能；进一步提高学生的实验素养，激发学生实验探究的兴趣；增强学生的创新意识；培养学生实事求是、严谨认真的科学态度；养成交流与合作的良好习惯；发展学生的实践能力。

在本模块中，学生应完成不同难度的实验，原则上实验数量不少于8个。模块的设计尤其注重从以下几个方面培养学生：（1）经历实验探究过程；（2）强化实验方案的自我设计；（3）深入对实验过程和实验误差分析；（4）重视对实验方案和实验结果评估。从中我们不难看到新课标已经重新审视了基础教育中的实验问题，并提出明确的要求，中学物理实验的改革势在必行。

1．2实验教学的现状

我们的物理实验教学现状还是不容乐观，归结起来，主要有教师、学生和评价体系三个方面的问题。

1．2．1来自教师的主要问题

（1）学校和教师受传统教育的影响，普遍存在着重理论轻实验的思想

不少高中学校对物理实验重视不够，而且实验教学的效果也不理想。在部分教师的教育观念里，口头上讲素质教育，实际上还是重理论、轻实践，重分数、轻能力，只关心考纲考什么，学生考试分数如何，而很少问学生做了什么，能力如何。尤其是物理学科，由于教学中的“书本上讲实验”、“黑板上开机器”现象的存在，本应在生动、有趣的实验中，通过学生自身的感受、自己动手建立和发展起好奇心和求知欲，在老师枯燥无味、晦涩难懂的理论说教中泯灭了。

（2）实验教学模式僵化，物理实验教学的基本原则没有得到充分体现，教学方式呆板

当前，实验教学从教学内容到教学方式都没有给学生留出足够的发展空间。就分组实验来说，教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项，写得面面俱到，然而每次实验课教师还要花相当长的时间根据教材讲实验目的、原理……然后学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下，取几个数据，实验就算完成了。学生草率完成、凑数据等现象屡见不鲜。这样的实验课，实际效果很差。

综上，核心问题是教师观念有待更新，素质有待提高。

1．2．2学生的主要问题：

笔者在多年的高中物理实验会考监考中，发现很多问题，主要有：

（1）对基本测量仪器的使用不规范

①使用某些仪器不知道调零或不会调零；②不明确仪器的测量范围，不会正确选用合适的仪器进行测量；③没有掌握仪器正确的使用方法；④不能正确地读取数据。

（2）动手操作能力差

操作过程中手忙脚乱，不知所措，程序颠三倒四。例如，测量未知电阻的阻值时，电路图能够画出，但实际连接电路时便错误百出。

（3）以“背”实验结论“代替”实验操作

当一部分学生拿到实验题目后，首先做的不是根据题目要求设计实验方案，进行实际操作，依据实验记录，推出实验结论，而是只凭脑子里死记硬背的知识，机械地默写实验结论，以“背”实验结论“代替”实验操作。

综上，核心问题是学生操作技能明显滞后于理论知识的掌握。

1．2．3评价体系不完备

另外，教育现实中，学生实践能力的教育和培养还存在着如学生实验在一些学校没有让学生进行实际的操作，学生的实验能力也不能进行评定，实验操作评价理论与实践缺乏全面的深入整合，难以找到可行的评定标准……学校的教育评价很多时候只是简单的文化课的考试，即使是具有权威的“高考”也不能对实验操作、亲身实践等环节进行直接评价，我们深思这种状况，其结果是学校、老师和学生都忽视了实验的本真意义。核心问题是缺乏到位的可操作性评价体系。

2．实验教学研究的现状

目前，广大学者和物理教师对高中物理实验的重要性的认识加深，并已经开始着手分析和解决实验教学中存在的具体问题。研究的内容也比较丰富，但综合来看，主要有这样三个方面：

首先，人们开始关注实验教学的功能，从具体的实验教学模式出发，提出各种实验教学模式，并探讨它们所能起到的对于学生发展的作用。例如：中学物理实验情境教学研究〔2〕、中学物理实验探究式教学研究〔3〕、设计性物理实验的设计与实施研究〔4〕、高中物理实验探究教学的探索和实践〔5〕、高中物理实验探究式教学的实验研究〔6〕、探索性物理实验的教育功能及其设计的研究〔7〕、开放式中学物理实验教学研究〔8〕……

其次，对学生实验能力的测量。例如：中学物理实验能力测量研究〔9〕……

再者，是对中学物理实验的评价问题的研究和探索。例如：中学物理实验教学目标分类测量与评价体系〔10〕、中学物理实验教学目标的分类测量与评价初探〔11〕……

毋庸置疑，以上各种研究和探讨，不论从哪一方面，对于中学物理实验教学改革都能起到很好的导向作用。尤其具有指导性价值的例如张军朋教授（注11）和丁玉祥老师（注10）在论文当中对实验教学的目标分类和建立相应评价体系的讨论。但是正如张军朋教授所指出的“物理实验教学目标的分类与制定和实施的可操作性之间还存在着一定的距离”11〕，在现实的实验教学改革中，要实现目标和实践的接轨，光有理论框架是不够的，我们需要架起一座联系二者的中间桥梁，这便是以学生实验操作能力为基点，加强实验考核。

3．问题的思考与实践

3．1对问题的思考

高中物理实验教学的弊端存在是现实，高考、会考及其存在的价值是现实，教师的观念亟待更新是现实，普通高中现有的实验条件和实验员的配备是现实，社会、学校、家长、学生对考试的需求是现实……；物理教学需要改革，物理实验教学需要改革，实验教学目标需要贯彻，相应评价体系也需要建立并付诸实施……从新的课程改革提出到现在，还是没有多大改观，仍存在一系列的问题，这问题出现的根源不在于实验重不重要，不在于客观环境条件允不允许，不在于教学改革是否合理，不在于评价体系是否完备，不在于有多少人做多少实验教学模式的探索，笔者认为只在于“考”。这也正是为什么有很多人做各种有益的教学模式的尝试与研究，而在实践中却只表现出做做样子，研究过后还得回到起点，使研究的意义变得索然的原因。

笔者不是反对考试，“考试”的观念在人们头脑中根深蒂固，而且考试有它存在的必要，这是不可否认的。就从高考选拔的角度来看，正如人民教育出版社主编、国家高中物理课程标准研制组负责人张大昌先生在2006年11月河北省骨干教师培训当中所讲：高分低能是有的，但高分高能是具有统计意义的。那我们物理实验教学改革为何不能从“考试”入手呢？

针对以上分析，笔者认为，为避免教学改革的形式化，符合普通高中的教学现状，使改革具有现实价值，实验教学改革应以实验考核做为切入点。任何改革都不可能一蹴而就，当理论体系相对完备，客观条件比如学校教育教学体制以及人们观念相对成熟一些时，再逐渐地将理论和实践进行完美地融合。正所谓“心急吃不了热豆腐”，我们应该允许这个渐近过程的存在。

3．2强化实验考核──我们的实践

在实验教学总目标的指导下，我们没有将每个实验目标具体细化，这种分解细化后再进行考核的方式由于涉及到教师素质、参加实际测量的教职人员、仪器以及测量时间等的分配问题，实行起来非常困难，就我们的现实条件还不允许。从可操作性角度出发，我们做了一系列的尝试。

（1）从考核形式上，我们采用的是实验操作与书面相结合的方式。教师根据实验教学目标进行命题，由学生在实验操作的基础上完成试卷。

（2）实验操作考核测量过程。

测量前，根据操作领域的实验教学目标，编好若干实验操作题，并提供一定量的仪器设备。试题突出典型实验，题目形式多样，包括排除故障式，读取数据式，设计实验方案式等，题目按名称，仪器要求等栏目写成卡片编号。由学生抽签决定考核哪些内容。在操作过程中，教师进行适当观察记录，然后综合评定成绩。

4．总结与展望

这种方式包含动手动脑的操作内容，以操作考试为主，笔试测量为辅，两者有机结合，在实验教学领域当属有益的尝试。在引起师生对物理实验重视的同时，学生在实验方面的精力投入也相应增加，对实验的理解、操作和设计等方面都有较大程度提高。更为重要的是，在准备考核的过程中，学生由不会、不懂、不能完成实验到能较好地完成实验，并能进行实验设计，收获了自信，体验了成功，为完成物理学习打下坚实的心理基础。

当然，我们的实践还很不完善，距离我们的目标也还有很大差距。但我们坚信，以实验考核作为实验教学改革的切入点，以“考”带“改”的策略在实践当中是有其实际价值的。以此为出发点，结合具体教学模式的探索与实践以及实验教学目标制定和评价体系的逐步完善，必将会使高中物理实验教学向着有效性方向发展。

注释：

〔1〕中华人民共和国教育部．普通高中物理课程标准（实验）〔M〕．北京：人民教育出版社，2003．4

〔2〕聂六英．中学物理实验情境教学研究〔G〕．湖南师范大学教育硕士学位论文，2004．4

〔3〕衡耀付．中学物理实验探究式教学研究〔G〕．华中师范大学教育硕士学位论文，2004．

〔4〕漆建军．设计性物理实验的设计与实施研究〔G〕．华南师范大学教育硕士学位论文，2004．6

〔5〕汪端红．高中物理实验探究教学的探索和实践〔G〕．华中师范大学教育硕士学位论文，2004．5

〔6〕胡凤花．高中物理实验探究式教学的实验研究〔G〕．福建师范大学教育硕士学位论文，2005．8

〔7〕李科敏．探索性物理实验的教育功能及其设计的研究〔G〕．广西师范大学硕士研究生学位论文，2001．4

〔8〕刘峻松．开放式中学物理实验教学研究〔G〕．江西师范大学教育硕士学位论文，2003．8

〔9〕王振东．中学物理实验能力测量研究〔G〕．山东师范大学教育硕士学位论文，2003．10

〔10〕丁玉祥．中学物理实验教学目标分类测量与评价体系〔J〕．教学仪器与实验．2001．12

篇7

关键词：高职院校 物理实验 教学改革 创造能力

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）09-0106-01

物理实验是物理学理论的源泉，也是工程技术的基础，实验教学可给学生提供广阔的活动空间和思维空间。从人才科学素质要求对高等职业教育改革的角度考虑，必须建立一种适合当代科技发展、有利于培养具有深厚的基础知识的创造性人才的教学新体系[1]，使实验教学成为培养学生创新意识、创新思维、创造能力的重要阵地。

一、以培养创造能力为目标，改革教学内容

高职院校现行的基础物理实验内容，绝大部分是源于经典物理的一系列验证性和仿效性测量实验，其内容陈旧，不利于培养学生兴趣和启发学生的创新思维，要改变这种现状必须制定有益于提高学生创造能力教学计划、改革实验教学内容。其基本原则一是要立足于培养学生独立思考和独立判断的能力，变记忆、模仿型实验为探索型实验；二是突出实验课与理论课之间的区别，要有利于学生亲自动手、参与、设计，更大限度发挥学生的主观能动性。

在教学实践中，我们的具体作法是：根据先进院校实验教学大纲，结合我院实际情况，对力、热、电、光、近代物理等几部分内容精选了48个实验项目，保留一些传统经典的实验，如密立根油滴实验、傅科单摆实验等，让学生学习科学家如何善于观察分析、解决问题。同时，精简部分验证性实验，开设如简谐振动的研究、光的衍射、自制光电效应和法拉弟效应演示仪等综合性和设计性实验，达到既拓宽学生的知识面，又让学生学会将传感器、计算机等现代测试手段和计算处理工具应用于物理实验中，培养他们的综合实验能力。

二、以推行研究型实验为重点，改革教学方法

在以往的实验教学中，常常是实验结果已给出，甚至操作步骤和实验方法由教师事先给定，学生照葫芦画瓢即可，这严重抑制了学生个性思维的发展，不利于学生个性发挥和创造性思维的形成。加之部分学生对实验缺乏严谨认真的态度，做实验时草率马虎，写实验报告相互抄袭。为改变这种现状，我们采用启发式和开放式进行教学，让学生独立、自主、自由发挥。如测定燃烧热、恒温水浴的组装及其性能测试和液体的饱和蒸汽压测定等都是学生利用所学专业基础知识和实验技能，自己分析实验课题、搜集资料、设计实验方法、选配实验仪器、调试测量、互相协作完成实验，从而达到了提高学生对实验结果进行分析比较的能力，开拓了创新思维，激发了学习兴趣，培养了良好的科学态度和工作作风。同时他们也经历了从不断的尝试、失败、再尝试的反复过程[2]，使学生在这一过程中创造思维得到培养。

三、以现有教学资源为基础，改革实验管理

培养创造性人才的实验室应该是开放的。为此，我们在基础验证实验和设计性实验教学中注重培养学生的创新意识、创新思维的同时，开设了以加强物理实验研究与制作为主要内容的开放化实验室，首先是时间上的开放，除了常规的教学时间外，晚上和节假日全天向学生开放；其次是实验内容的开放，学生可根据自己的兴趣和爱好，自由选择实验内容，在条件允许的情况下，尽可能保证学生多接触新仪器新设备，让学生掌握新技术及先进的实验技能。教师负责对学生的实验内容进行问题咨询、答疑、参考书的推荐及指导实验的进行。只要求学生在实验后对实验方法、实验思想、实验条件、实验设计、仪器装置、实验操作、误差理论和实验数据分析等提出自己的看法。

为了让学生在“开放”的环境和“自由”的气氛中，运用已学过的理论与实验知识相结合，尽情发挥自己的想象，去设计、去实验，在成功与失败的实验中，不断受到物理实验能力的训练与熏陶，根据实际，我们为学生专门开设了自制教具室，吸引了不少学生的视线。他们在这里，并不需要追求复杂与高深，主要锻炼独立设计、独立制作的能力，突出物理思想的创造与设计[3]。

四、结合职业教育特点，改革成绩评价办法

传统实验课程的考核缺乏统一的标准，与相应专业理论课的考试相比显得差异较大，因此，在学生实验成绩评定上，将过去的单一考试评价改为综合评价。实行加权综合考试方法，即：基本理论采用笔试、基本技能采用口头报告与操作结合、综合研究性实验采用答辩、小论文、实验操作等方式考试。并根据完成实验的数量，实验的预习、动手能力及仪器的使用情况，独立分析和解决问题的情况，数据测量、记录和处理的正确性、实验报告撰写情况，实验设计、方案选取、查疑排难及解决实际问题和创新性综合评定学生成绩。对有独立见解公开的、在实习中帮助企业解决实际问题的还给予特别加分奖励，进一步调动了学生勇于探索、大胆创新的积极性。

参考文献

[1]车立新.物理实验教学与创造教育[J].现代教育科学（高教研究），2007，18（1）：154-155.

[2] 郑勇林，郑瑞伦. 大学物理实验课程的改革和探索[J].西南师范大学学报（自然科学版），2005，30（2）：369-372.

篇8

一、探究课程板块改革，激发学生创新动机

教育心理学认为，动机是激励人们行动以达到一定目的的内因。人类的一切活动，总是从一定的动机出发，并指向一定的目的，中学生的“好奇心”极有可能成为今后创造力的诱发剂，物理学是一门容易诱发学生创新动机的自然科学，在物理教学中应从以下几方面来激发学生的创新动机。

1.开辟多样化的第二课堂。根据教学任务和内容，组织学生外出参观，邀请专家学者作物理发展史和物理应用方面的报告，组织成立物理兴趣小组，到一定阶段进行科技小论文评奖，积极开展学生小发明、小创造活动，以激活学生思维和构思。

2.开设选修课。可以在单学科的基础上联系学科知识，或选择该学科中某些次级领域（如物理学史、物理与生活……），结合教学内容，开展《物理学史》选修课，激发学生创新动机。教师可以根据教学内容适当介绍物理的昨天，一些科学家的发明创造过程等，这样有助于破除学生对创造发明“高不可攀”的感觉。介绍物理的今天的新发现、新发明、新产品等，树立学生的创新信心，增强学生对物理未来发展的憧憬，培养学生的使命感和责任心。

3.积极开设探究性学习课，组织学生参加社会性创新教学活动，诱发学生创新欲望。探究性课程是一种完全开放性的课程，动员学生积极参与，要求学生自己设计并控制学习的整个过程，包含提出问题或猜想，资料的搜集、编辑与整理，实验方案的设计，数据的记录，分析归纳，小结等等，该过程实际上就是让学生参与创新的过程。探究性学习是给学生提供一个良好的创新的环境，也是给学生一种创新的实践机会。

二、加强实验课程改革，培养学生创新能力

物理是一门以实验为基础的自然科学，物理实验在物理创新教育中，担负着不可替代的作用，绝大多数物理研究成果都无不依赖于实验，它在培养学生探究能力、自我创新能力等方面有着特殊的功效，是物理教学中进行创新教育的有效途径之一。

1.适当适时地在“验证性”实验中穿插“探究性”内容。中学物理实验除了部分是基本操作训练外，比较多的是“验证性”实验。那么，可否把部分“验证性’，实验，或者“验证性’，实验的部分变为带有“探究性’，实验，变“实验一观察一结论”为“实验一探究一结论”。如牛顿第二定律验证实验改为探究性实验，先让学生用控制变量法探究a与F的关系，然后启发学生分析实验结果，得出F二ma。在实验过程中，学生往往不能一次成功，会出现多种可能，需要反复修正。这样，不仅锻炼了学生的动手能力，观察能力，而且使学生感受到了实验成功的喜悦，也使学生的创新能力得到充分的发展。

2.重视实验操作设计。实验设计是中学物理教学的最高层次，它能培养和锻炼学生的自我创新能力，在实验设计过程中，应体现“老师主导，学生主体”。如：亚里士多德关于“重物比轻物下落快”的观点是错误的，这个问题学生都知道，但可以要求学生利用手边的事物设计实验加以论证。并且在此过程中要注意让学生自己思索、尝试失败，在学生“走投无路”时加以点拨。这样不仅练了学生的创新思维，而且调动了学生创新动机，促进了学生自我创新能力的培养。

三、重视学生非智力因素，培养学生创新素质

非智力因素（如意志、毅力、品质、学习太度等），是学生创新学习过程中必须具备的素质，是创新学习取得成果的必备条件。特别是创新意志，它是创新过程中表现出来的那种自觉的、顽强的、勤奋的、百折不挠的，敢于冒险的精神。没有创新意志作保证，再美妙的创意都可能半途而弃，因此重视学生非智力因素，训练创新素质极为重要，应争取以多种方式、方法加以培养。

1．课堂教学讲究严谨、科学、规范，如书写物理用语、物理实验基本操作等，对于培养学生良好的学习态度，自觉、勤奋的学习品质，都十分有利的积极因素。

2.鼓励学生大胆而仔细地进行物理实验，不怕失败，不怕危险，勇于挑战，培养学生顽强的创新素质。

3.向学生介绍整个物理学发展史就是一部创新发明的史，就是一部物理学家们的“奉献史”。许多发明创造都是由无数次的失败堆积而成的，能在失败情况下持之以恒是尤为宝贵的。如：大发明家爱迪生，经过上万次的试验，才发现了切实可用的灯丝。富兰克林曾经冒着雷电的危险，将“天电”引到了“莱顿瓶”中等。通过这些讲解，引导资料的收集与查找，使学生感受到物理学工作者崇高科学情感和价值观，严肃认真的科学素质，敢于冒险追求科学真理的顽强毅力，勇于献身科学的奉献精神，牢固树立创新的自信心和荣誉感。

四、优化课堂教学设计，训练学生创新思维

创新思维是最高层次思维活动，创新思维是发散性思维，集中思维，辩证思维，逻辑思维……等的综合提高，它是创新能力的核心内容之一，是一切创新的源泉。创新思维培养就是结合教学内容对学生进行创新思维品质的训练，而训练场所中最主要的就是课堂。课堂教学效果不仅直接影响着学生的学习积极性，而且关系到学生的主体作用。

1.改革课堂教学目标，使课堂真正成为训练学生创新思维的教学基地。旧的课堂教学经常是通过大量知识的传授，老师总结解题方法，使学生形成低效的能力和素质。现在教师应该以知识为载体，注重培养学生时能力，指导学生学会学习。“教是为了不教”，新的课堂教学目标突出了能力目标（推理能力，逻辑思维能力，实验设计能力，解题技巧能力等）的培养，最终达到素质目标，让学生学会如何学习，如何提出问题或猜想，如何加工处理信息，如何推理、验证，促进知识迁移和创新。

篇9

关键词:高中物理实验 学生实验能力 学生自我评价 教师评价

实验教学是物理教学的重要内容和主要的教学方式之一,对有效培养学生的动手操作能力和创新能力有不可替代的作用。在高中阶段,开展好物理实验能力的评价对提高学生的学习、促进学生全面发展,以及对提高教师的教学水平和教师专业发展等有着一定的积极作用。

一、高中生物理实验能力评价体系的理论框架

1.物理实验能力评价的功能

新课程标准明确提出评价方式多样化,并强调过程性评价。新课标的评价建议指出:“强调评价在促进学生发展方面的作用;重视学习过程评价;把学生在活动、实验、制作、探究等方面的表现纳入评价范围;倡导客观记录学生学习过程中的具体事实;提倡评价的多主体;学生参与学习过程的评价。”

学生对自己实验过程的反思与自我评价是高中物理实验评价中必要的组成部分,是教师评价学生的重要依据之一。通过自我评价,学生可以对实验原理、目的、方法等进行深入反思,为后继学习奠定基础;同时,自我评价还成为学生客观认识自我的辅助工具,为师生间深入交流提供平台。

教师对学生的实验能力的评价,不仅具有检查教学效果、鉴定教学质量的作用,还对学生有着激发和导向的功能,同时能够在一定程度上提高教师自身的专业能力。

2.物理实验能力评价的标准

按照新课标要求,物理实验评价根据知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维课程目标进行设计:既要评价学生所掌握的知识与技能,又要评价学生实验学习的过程与方法,还要评价学生在实验学习过程中所体现出来的情感态度价值观。同时从多元智能理论出发,实现评价指标多元化,全面了解学生的每一个智力指标,落实三个维度的课程目标。

根据三维课程目标具体内容,对实验能力评价内容进行三维分类。知识与技能方面,主要强调物理学基础知识、物理实验基本技能与素养等。过程与方法要求学生经历科学探究过程,了解物理学研究方法,同时培养学生的实验操作能力、数据处理能力、实验设计能力和一定的探究能力。情感态度与价值观要求培养学生严谨的科学态度、积极的合作精神、勇于创新的精神等。

结合高中物理实验,笔者列举三维评价标准如下。

(1)知识与技能

将学生对物理基础知识和基本技能的理解和应用融合在物理实验过程的实际情景中,评价内容包括对物理学科基本知识基本概念的理解,运用这些基本知识发现问题、提出问题等。在实验学习的情境中评价基础知识,在实验的过程中评价基本技能。

评价内容可以包括以下几个方面:①正确理解实验目的、实验原理、实验方法与步骤;②知道基本实验仪器的用途、操作方法;③正确进行实验数据测量和最终数据处理、实验误差分析与实验结果评估等;④利用物理学术语说明实验结果、撰写实验报告。

(2)过程与方法

新课标在过程与方法中强调让学生经历科学探究过程,学会科学探究,并具备一定的实验能力和质疑能力。因此在过程与方法的评价中,应该重点评价学生的综合实验操作技能,以及观察能力、收集处理信息能力等,探究型实验还要考察学生的提出问题、猜想假设、制定设计实验、评估交流等能力。在评价过程中,结合过程性评价和终结性评价,客观记录学生实验过程,例如学生实验过程参与程度、表现情况、纵向对比是否进步等。

评价内容可以包括以下几个方面:①认真按照实验方案准备实验;②实验过程规范操作,有步骤地进行实验;③安全合理地使用各种实验仪器和工具;④合理设计实验表格并记录数据;⑤根据需要寻找实验仪器或工具的替代品;⑥进行简单的实验故障排除。

(3)情感态度与价值观

培养学生的科学态度和情感、价值观是实验对学生非智力因素的显著作用。实验除了可以使学生掌握知识、提高技能,更可以培养学生实事求是的科学态度,也有助于学生产生热爱科学、尊重科学规律、勇于克服困难、乐于进行科学探索的情感。对于情感态度价值观的评价,不能像知识技能一样直接评价,而是通过一些其它指标间接推断和度量,如学生的言行、情绪表现等。

评价内容可以包括以下方面:①熟练的实验技能;②良好的实验习惯,如实验仪器轻拿轻放、实验结束后整理实验台等;③无法调试实验仪器时是否失去信心或者无所谓;④乐于合作交流;⑤尊重实验数据。

3.物理实验能力评价的指标

学生实验能力评价体系的指标在内容设计上,涵盖评价标准所要求的物理学知识和实验操作技能、实验完成过程方法和科学探究能力、情感态度与价值观等方面。评价指标的排列以实验开展的时间先后顺序展开,使学生能够在评价过程中逐步反思自己的实验操作全过程,达到以评价促进学生在原有水平上发展的目的。

在本论文的研究中,主要针对现在高中课堂上使用的主要实验教学方式―以教师设计为主的学生分组实验和探究性实验,建立评价体系。

高中物理实验的教学目标是:通过物理实验教学,使学生不仅能够获取并巩固所学的物理知识,而且能够更好的理解、掌握和运用观察与实验手段处理物理问题,学会物理实验的各种基本方法、程序和技能。从能力上看,物理实验可以培养学生的实验观察能力、实验思维能力、实验操作能力、分析处理数据能力以及设计简单实验的能力等。

其中学生分组实验的教学目的主要是:①使学生了解基本实验仪器的构造、原理,学会基本仪器的使用;②让学生体验探索和验证物理规律的过程;③培养学生独立实验的能力。以教师设计为主的探究实验主要是在教师的引导下,学生经历探究,完成实验过程,从而发现规律,因而高中阶段的科学探究的重要目标是让学生体验科学过程,形成初步的科学探究能力,增进对科学探究的理解。

根据实验评价的标准和高中物理实验教学目标,完善物理实验评价二级指标。结合具体实验内容,明确物理实验评价的每项一级指标所涵盖的考核点,确定其具体的行为要求,使评价指标简单易行,具有可操作性和较好的区分度。

二、高中生物理实验能力自我评价体系

通过以上的自评理论构建以及问卷反馈结果,形成学生实验自我评价体系,如表1所示。针对每一项二级指标,根据学生实验的完成情况,使用5个等级层次的评定标准,表示学习目标达成度:1表示完成得不好,2表示完成得不太好,3表示完成得一般,4表示完成得比较好,5表示这项实验指标完成得非常好。

三、高中生物理实验能力教师评价表

实验评价的另一个主体是教师,在学生参与学习自我评价的同时进行教师评价。在物理实验过程评价中,由于学生人数众多使得教师无法对每一个学生进行详细全面的评价。因此设计一个教师评价体系辅助教师开展实验过程评价,力图加强教师评价的及时性和统一性。

在编制教师评价表时,从高中物理实验的教学目标出发,主要参考阎金铎、郭玉英主编的《中学物理新课程教学概论》中的物理实验教学部分。高中物理实验的教学目标是:通过物理实验教学,使学生获取并巩固所学的物理知识,更好的理解、掌握和运用观察与实验手段处理物理问题,学会物理实验的各种基本方法、程序和技能。这个实验教学目标可以概括为认知领域、操作领域、情感领域等,用以培养学生的实验思维能力、分析处理数据能力、设计简单实验的能力、实验观察能力以及实验操作能力等,以及学生的情感态度价值观。

结合教学目标,将教师评价表的一级指标定为认知、操作、情感三个领域。认知领域的实验教学目标涉及实验原理、方法、步骤、实验仪器的工作原理和读数方法、误差分析和实验设计等,因此展开的二级指标为实验思维能力、设计简单实验的能力、分析处理数据能力。操作领域的实验教学目标即有关仪器的使用及实验过程中的观测与操作技能,展开的二级指标为实验操作能力以及实验观察能力。情感领域的实验教学目标即培养学生的实验学习态度、习惯、兴趣等。

教师评价表的三级指标,是将评价二级指标细化到实验的各个环节当中,评价依旧采用5分等级制的方式(见表2)。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中物理课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003

[2]李春密.初中物理实验评价体系的构建[J].教学仪器与实验,2008,24:5～8

[3]阎金铎,郭玉英.中学物理新课程教学概论[M].北京:北京师范大学出版社,2008

篇10

探究教学是我国新一轮课程改革所大力倡导的一种教学方式。它对于促进学生主动建构知识、提高学生探究意识和探究能力、培养学生对科学的正确态度等方面都起到重要的作用。

在高中物理教学中,大部分教师对探究式教学进行了积极的尝试,在一定程度上促进了学生学习方式的转变,但同时也暴露出了一些问题。产生问题的原因是多方面的,其中最主要的一点是大部分教师没有理解科学探究的精髓,对探究式教学的认识只停留在操作层面,认为探究课就是引导学生进行实验,把探究教学的要素当成探究教学的步骤。这些错误的理解致使探究教学课堂效果不理想,不能达到提高学生科学素养的目的。学校和教师受传统教育的影响,普遍存在着重理论轻实验的思想;实验教学模式僵化,物理实验教学的基本原则没有充分体现,教学方式呆板;学生对基本测量仪器的使用不规范,学生动手操作能力差,以“背”实验结论代替实验操作。

实验教学是物理教学中的一种重要手段,它不仅使学生直接地形成物理概念掌握物理规律,而且对学生实验技能的培养起着决定性作用。但目前实验的教学还比较普遍的存在一个误区:教师先演示给学生看,然后把原理、结论讲给学生听。这种教法的最终结果必然造成学生处于被动地们位,教师的主导作用和学生的主体作用未能有机结合。

怎样才能把课堂教学与素质教育要求的探究性学习、发现性学习和自主性学习相结合？在大力倡导探究式实验教学的今天,迫切需要大量优秀的、具有创新性的探究实验来丰富我们的课堂教学,为此,我们立足农村高中对探究式实验教学作一些有益的探索。对于学生较为深入地学习物理实验的相关理论、方法、技能:进一步提高学生的实验素养,激发学生实验探究的兴趣;增强学生的创新意识;培养学生实事求是、严谨认真的科学态度;养成交流与合作的良好习惯;发展学生的实践能力,具有非常重要的现实意义。

2几点对策

2.1 正确把握“开放”与“收敛”的“度”,选择和设计合适的探究点

在对某一知识内容的实验教学设计中,可选择某个环节作为探究点,予以“开放”;其余的环节相对淡化,这个淡化就是指强化有意义接受学习的成分,采用讲授或质疑应答方式予以“收敛”。但从中学生学过程来看,其科学探究能力还是能均衡地得到培养和提高。至于对某个探究点的实验设计,我们可通过教材文本、物理学史料、方法论、现有的经验和资讯中寻找和制定适合现有教学对象的,符合现有学校教学资源条件的多种的、可供选择的方案。

2.2 创设能适度调控探究活动方向与水平的实验情景

情景不但可以激发兴趣、引发问题、引导思考,在现代课堂教学中,还具有诱导与调节探究活动的方向与水平的功能。下面以研究气体压强与体积的关系这一节课的引入所创设的两个情景为例证。

情景1:注射器实验;情景2:吹气球游戏。

实验:(1)用手推压针筒活塞后放手。

(2)用手拉拔针筒活塞拉开距离放手。

问题:(1)在推(或拉)时,手有什么感觉？同时观察到针筒内气体如何变化？

(2)由此你对针筒内气体的压强与体积的变化及其关系作一推断吗？

实验:用两个可乐塑料瓶,在瓶中各反套一个气球(其中一个瓶底有洞),二人比赛用力吹气球。

问题:为什么比赛结果是使劲吹气的大男生反而不吹不大？(展示两个瓶底)你们发现吹气球的条件有什么不同呢？能作一个解释吗？

很显然,上述二个情景都可能推断出一定量气体的压强与体积的定性关系,但推拉注射器活塞情景能直接观察与体验到筒内气体p.v的变化关系,推断较容易;而吹气球游戏有一定的悬念,能唤起学生探究的兴趣,可是,推断分析较难,学生往往不容易发现研究对象是瓶内封闭气体。究竟取哪一个实验？问题应怎样铺垫才是最有效的,只能视教学对象的实际水平做出选择了。

2.3 进一步开发与拓展数字化实验系统与原有实验整合的功能

运用传感器、数据采集器和计算机作为中学物理实验探究的工具,无论在测量精度上、数据采集的速度上,以及函数图象处理的功能上,与原有实验的测量工具相比,其先进性与不可替代性是显而易见的。但目前从构成实验探究所需的配套装置而言,就显不足和捉襟见肘了。因此,有效的办法是:(1)将原有实验数字化,如自由下落过程中底部有孔的水瓶的失重现象瞬即消逝,很难观察,改用DV摄成视频,慢放显示,效果就非常显著;又如用原有实验中的秒表、刻度尺、单摆等装置研究其周期T与摆长L的关系,可将已采集的数据输入计算机由Excel软件来处理,立即就能获得数学表达式与函数图象,得出结论。(2)将DIS实验系统与原有实验资源整合,以拓展数字化实验系统的功能。如教材中关于机械能守恒定律的实验设计是以DIS实验系统与单摆的装置配套完成实验验证,而现在我们可以形成新的组合,利用位移传感器和数据采集器采集小车在不同表面(粗布面、细布面、木板面)上滑下时各点的高度h与速度v,并由计算机转换与能与机械能随位移变化的图象,以及小车在粗糙程度不同的表面上滑下时,其机械能随位移变化的图象,以及小车在粗糙程度不同的表面上滑下时,其机械能随位移变化的图象。

此时,可组织学生讨论,运用外推的方法,得出在无摩擦阻力的情况下,且只有重力做功时,物体的机械能将守恒的推论。上述整合方式产生的积极效果表现在物理规律的形成更有其内在合理性,学生对科学方法的运用和认识更深刻。

2.4 做好课外小实验、小制作,培养学生的探究能力

在教学中要联系教材,引导学生做一些与教学内容有关的小实验、小制作。用学生熟悉的生活用品做实验,在完成小实验、小制作的过程中,学生必须弄懂实验原理,寻求合适的器材,进行部分加工、组装,在操作过程中不仅培养学生的动手能力,更重要的是培养了学生的创造性思维。例如:在学完托盘天平后,可要求学生利用均匀的小木条或直尺、瓶盖、铁丝、橡皮泥、细线等自制一架简易天平,用它来测量一些物体的质量,并与标准质量进行比较。在小实验、小制作过程中,应培养学生做“一物多用”的实验,充分发挥学生的创造能力。如用一次性针筒就能做中学十几个实验,杨振宁教授说:“自制的仪器永远比买来的好”。

3探究式实验教学的设计原则

3.1 探索性原则

探索性原则是指:设计的实验所包含的物理规律要较隐蔽,实验的条件和结论之间要有较大的距离,解决问题的方法和途径要较模糊,学生需要通过自身的思考才能有新发现。

3.2 科学性原则

科学性原则是指:设计的实验不出现科学性错误,并且具有科学思想和科学方法方面的教育因素。整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离科学基本知识和基本原理以及其它学科领域的基本原则。科学性是设计实验成功的前提。

3.3 简易性原则

简易性原则是指:实验的装置要力求结构简单,操作方便,实验现象和变化过程明显,测量的数据精确,实验误差应在允许范围内,以便于学生在实验观测的基础上,集中注意力进行思考分析,比较总结,探究规律。设计的选题要尽可能与日常生活实际相联系,实验的原理要尽可能在高中物理范围之内。

3.4 趣味性原则

趣味性原则是指:探究性物理实验的设计要充分考虑学生心理特点和认知水平,实验设计要行动、有趣,能使学生在进行实验探究时,自始至终保持很高兴趣。

3.5 发展性原则

发展性原则是指:设计的探究性物理实验应具有促进学生智力和非智力素质的功能。一个设计良好的探究性物理实验不仅应该针对学生心理发展的“现有水平”,更重要的是要针对学生心理发展的“最近发展区”;不仅应该构建起良好的知识结构,包含着促进学生智力发展的知识信息,而且应该营造起亢奋的心理环境,蕴涵着促进学生非智力素质发展情感信息。

3.6 主体性原则

主体性原则是指在中学物理探究性实验教学设计过程中要充分注重学生主体发展,充分发挥学生主观能动性的原则。今天“学生主体、教师主导、发展主线”的“主体性教育”思想己被许多教育工作者所接受。因而,应该从学生的全面发展和个性张扬方面考虑组织、选择和设计教学。

3.7 开放性原则

在当今科技日新月异,学科知识相互交融,教学内容不断更新的时代,物理实验探究式教学也应是一个开放的不断发展的动态系统。因此中学物理探究性实验教学设计过程应遵循开放性原则。在物理课堂教学中,教师可引导学生像科学家那样,把已知的知识当作未知的来探索,把前人做出的结论设计成一个个发展学生思维能力的探究课题。也可以启发学生对课堂教学中的疑难、实验中的异常、社会生活中的有关物理方面的疑点、热点问题进行探索。让学生通过想象、设计、实验、观察、分析、讨论、评估等步骤获得科学结论,体验领悟知识形成的过程,训练科学研究方法,这就是科学探究性的基本思想。

物理教学离开了实验探究将是无源之水,无本之木。对于一些难以说清道明的概念和规律,往往是千言万语说不清,一看实验便分明。我想只要物理老师注意观察生活,扩大视野,注意收集,是可以很好地做到的。

参考文献

[1] 任长松.探究式学习-学生知识的自主建构[M].教育科学出版社,2005,76.

[2] 熊士荣.科学探究学习教学实施的研究[J].教学研究,2008,31(4).

[3] 丁玉祥.中学物理实验教学目标的分类测量与评价体系[J].教学仪器与实验,2001,12.

[4] 廖伯琴.物理探究式教学设计与案例分析[M].北京:高等教育出版社,2003:15～52.