气垫导轨实验报告范文

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第1篇

关键词：误差分析 质量 加速度 力 改进

一、实验的误差来源

1.牛顿第二定律实验的系统误差分析

（1）理论分析

在图1由M、m构成的系统中，在平衡掉摩擦力后，有：

mg=（M+m）a ①

F=ma ②

由①、②可得，绳中拉力F= mg

通过上式可以知道，如果对m来说M非常大，m就可以忽略不计，不过这种情况下a也会变得很小而难以进行数据分析。

（2）图像分析

当m较小时，图像2、3前半部分近乎直线，随着m增大。 减小，图像后半部分弯曲。

2.系统中的摩擦力引起的误差

小车拖着纸带运动受到的摩擦力实际有两部分：（1）木板对小车的摩擦；（2）限位孔对小车的摩擦。

当摩擦力平衡时有Mgsinθ=μMgcosθ+F（F指限位孔对小车的摩擦），当研究加速度与力的关系时，物块的质量不变，Mgsinθ=μMgcosθ+F关系式始终成立，当研究加速度与质量的关系时，M发生变化，F保持不变，Mgsinθ=μMgcosθ+F不再成立。

二、实验改进

1.改进方案一

（1）在传统的试验中，木板对滑块有摩擦力，在平衡摩擦力时，由于物体是否做匀速直线运动不易判断，误差较大。可换用气垫导轨，从小孔出来的气体比较均匀，滑块受力均衡，在调平衡时只要滑块在导轨上的任意位置处于静止状态即可，避免了传统实验平衡摩擦力带来的误差。

（2）由前面我们知道，传统实验处理时是把绳子拉力约等于悬挂物的重力来处理，而实际上绳子的拉力要小于悬挂物的重力，我们前面已经证明过。这是引起实验误差的一个重要原因，特别是当小车的质量不是远大于悬挂物的质量时，误差更加明显；而且，对学生以后的连接体问题的学习会造成很大影响，因为学生从这个实验中看到，用悬挂物的重力代替绳子拉力，以后他们碰到这样的连接体问题时，总会认为绳子的拉力就等于所挂物的重力。因此，要克服以上缺点，最好是直接把绳子对小车的拉力测出来。

要测力，可以把力传感器和滑块相连，这样传感器的读数就等于小车受到的拉力，如图4，即F=Ma。

2.改进方案二

我们可采用气垫导轨的倾斜下滑法来验证牛顿第二定律。如图5所示，将调平后的导轨一端底脚螺丝下垫上一块厚度为h的垫块，此时导轨与水平地面的夹角为θ，滑块在倾斜的导轨上受到一个外力F=Mgsinθ。由几何关系sinθ= ，L为导轨两端底脚螺丝的距离。在这个外力的作用下，滑块将获得一个沿斜面向下的加速度a。根据牛顿第二定律，其动力学方程为mg =ma。光电门安装在导轨的一侧，和电脑计数计时仪相连。电脑计数计时仪可以测出滑块上宽为d的挡光片通过光电门所需的时间，其中的计算电路可计算出滑块通过光电门时的速度和滑块在导轨上运动的加速度，时间、速度、加速度都可由显示屏读出。

总之，本改进实验解决了学生的困扰，认识到了传统实验的弊端，在他们学习连接体问题时有很大帮助。虽然该改进实验还是存在很大误差，但总体来说还是有它积极的意义。

参考文献

[1]束炳如 何润伟 普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）.上海科技教育出版社，2007年3月，第二版。

第2篇

关键词：微课；翻转课堂；大学物理实验

大学物理实验是理工类本科专业的一门基础必修课程，是提高学生动手能力和科研能力的重要实践环节，因此其教学研究一直受到广大教师的高度关注［1］．传统的大学物理实验受资源缺失和模式单一等问题的影响，致使教学效率与效果非常不理想．当前随着互联网技术的飞速发展，针对学生个性化差异而设计的翻转课堂教学模式应运而生，并成为教育教学的热点．翻转课堂是在线学习与面对面学习相结合的一种混合教学模式，在美国已日渐流行［2－3］，如何将翻转课堂融入大学物理实验教学中，实现信息技术与课程的深度整合，是大学物理实验教学的新课题．本文构建并实践了基于“微课”的翻转课堂教学模式，以期提高大学物理实验的教学效果．

1大学物理实验教学中存在的问题

1．1课程资源粗糙，难以保证教学质量

目前大学物理实验中学生的预习报告和总结复习主要依靠文字教材及网络上的资源平台信息，粗糙的课程资源数量庞大、良莠不齐，且与仪器型号、配置不一定吻合，故耗时而效率低．教学资源中缺少针对性强的精品微视频，缺少仪器设备的构造、性能、应用演示平台，缺少与实验有关的实际应用简介，缺少与当前高新技术关系的扩展．学生预习时目标不明确，复习时不能重现实验过程，课外遇到问题无法得到及时互动解决．粗糙的课程资源严重影响了实验教学的质量．

1．2教学模式单一，学生学习较为被动

传统的大学物理实验是以教师为主体的填鸭式教学，教师讲解示范，学生按步骤机械地被动做实验［4］，学生根本不用动脑筋，对实验的全局缺乏把握．实际操作过程中遇到问题立即找老师，遇到实验失败立即找老师，不愿知道也不知道如何找原因．学生学习始终处于被动状态，失去了独立思考、主动解决问题、锻炼动手能力的大好机会，对知识掌握程度低．

1．3交流互动少，无法满足学生个性化学习的要求

大学物理实验对实践能力要求特别高，学生在课前预习及课后复习中，会遇到大量难以预知的困难，遇到问题无法立即得到交流指导，进展缓慢且质量低下．在课内学习时，学生主动深层次提问题的交流几乎没有，都是实验中出现异常现象为得到实验结果而进行的浅层次交流．在使用教材、教学模式、教学步骤相同的情况下，较少的互动，无法满足学生个性化学习的需求，更无法实现知识技能内化的深层次教育．

2基于“微课”的翻转课堂特点

翻转课堂是通过将传统课堂知识传递与知识内化两大阶段颠倒，实现对传统课堂教学进行变革的一种教学模式．其内涵包括课前知识传递、课中知识内化和课后知识巩固三部分内容．课前教师创建并“微课视频”，学生借助于“微课视频”和指定阅读材料，进行探索完成知识建构，实现知识传递．课中教师解决学生问题，组织参与合作性学习，交流分享学习经历与成果，帮助学生完成知识内化，实现课堂翻转．课后应用是课堂的延伸，通过总结与反思，改变应用环境及条件，拓展知识应用范围，实现知识的深化和巩固［5－6］．基于“微课”的翻转课堂具有以下特点：

2．1教学资源变粗糙为精练

教师在对教材、内容、仪器、学生深入分析的基础上，整合教学内容，确定知识点，精心设计录制“微课视频”，使教学资源从信息的海洋（精品课堂视频、开放课程视频、文字资料等）中解放出来，变为“微课视频”与指定阅读资料（实验教材）相结合的精细简洁教学资源．

2．2突破局限满足个性化学习需求

“微课视频”表现为内容精、时间短、容量小，教师便于通过电脑和网络发送，学生利用手机就可以方便地接收下载．教师可以及时了解学生学习时的问题及进度，以方便有针对性地交流引导［7］．“微课视频”打破了时间、空间、内容的局限，使学生随时随地都可以预习或复习不同内容的知识．“微课视频”中设置的不同问题可以满足不同层次学生的需求．“微课视频”把实验中的理论讲解移出课堂，让实践性内容进入课堂，对于实验课，可以大大延长动手操作时间，使动手操作更深入、更全面．“微课视频”的融入突破了传统实验教学的局限，使学生个性化学习的需求得到满足．

2．3学生变被动为主动学习

翻转课堂中教师不再霸占课堂阵地、唯我独尊地传授知识，而是变成了策划者、导演和学生的学习伙伴．学生成为课堂中学习的主角、主体和主人，可以自由思考、积极发言、充分展示．师生关系从原来的从属关系变为平等互动、友好合作的伙伴关系，使师生交流、生生交流畅通愉快，没有畏惧．

3基于“微课”的翻转课堂教学模式

3．1制作“微课视频”，完成课前知识传递

制作“微课视频”是翻转课堂的基础．用于大学物理实验的“微课视频”，选题要精细准确，教学环节要完整，制作技术要精细，练习反馈要及时，以适应学生特点和满足学生需求．我们把大学物理实验的“微课视频”分为介绍视频和实验视频两类．介绍视频包括误差理论、数据处理、力学基本训练和电学基本训练4个．实验视频是针对12个实验，每一个实验设计一个视频，有较强的针对性，学习使用起来也比较方便，每个视频最后紧跟4～5个测试题，帮助学生及时进行检测．实验视频的制作原则是从学习者角度思考实验内容，以问题为导向，逐步培养学生的观察能力、动手能力和实践创新能力．每个视频由教师讲解、PPT辅助和仪器现场演示来完成，内容包括实验背景、仪器介绍、设计思想和测试作业四部分，主要解决为什么做，根据什么做和做什么，怎样做的问题．例如气垫导轨法验证牛顿第二定律的“微课视频”，我们通过气垫船在两栖作战中的作用，介绍了气垫技术的发展；通过仪器展示，介绍气垫导轨、MUJ－6D电脑通用计数器的性能特点和使用方法；通过轨道水平、倾斜的实验设计，启发学生思考黏滞阻力对实验的影响，进而设计摩擦系数的测量实验．通过有几种办法对轨道进行定性和定量判断水平等测试作业来检验学生对知识的掌握程度。“微课视频”在进行实验课前一周发给学生，学生可以在任何时候、任何地方与任何同学一起讨论学习．学生借助于“微课视频”和指定阅读材料，实现知识传递后，要完成测试作业．拿到合格成绩后方可进入实验室，以确保学生有准备地参与新课堂．教师要随时关注学生的学习进度、动态、问题讨论（以利于课内教学中设计问题），但并不判断对错，以免影响学生讨论，并观察学生表现，结合测试作业，给出学生预习成绩．

3．2讨论解决问题，完成课上知识内化

有效组织课堂活动是翻转课堂的关键［8－9］．翻转课堂活动的要旨是解决各种问题的，这些问题可以是理论上的也可以是实践中的，可以是预习中的也可以是事先有针对性设计的，可以是课内完成实验的也可以是课外应用产生的．教师在设计、解决问题的过程中，参与交流、控制进度、引导讨论、诱发创造力，完成知识内化的目标．如气垫导轨法验证牛顿第二定律的实验，课堂讨论的问题是（1）你认为仪器使用中需要注意哪些问题？（2）哪些因素影响实验结果？你能想到哪些解决问题的办法？（3）如何进行数据处理？（4）利用现有的仪器，你还能设计出哪些实验？课堂教学过程分两个阶段：（1）学生进实验室后，每个人对所有仪器设备进行尝试操作，熟悉仪器及安全、原理及性能，对实验整体有一定的把握．教师强调安全要领，在实验课中，强调安全及设备使用重点不仅利于保障学生人身安全，也使学生掌握正确的实验设备使用方法，进而减少设备损耗．如气垫导轨实验中，要避免滑块内表面与轨道表面直接接触．（2）集体讨论与分组实验．每个大组20人进行集体讨论，每个小组2人进行独立实验．集体讨论中，采用问题调查法，即教师提出一个问题，展开多项答案，供学生选择发表看法，针对每种看法，老师和同学一起进行评价．对于性格内向不善言辞的同学，采用互动为先、适时激励的办法，即引导害羞的同学主动与其他同学互动，并在中间关注鼓励这些学生，让其参与互动并保存热情．分组独立实验中，要实现具体操作、设计表格、记录数据、判断结果这些内容．一个人操作仪器，另一个人记录数据，也可以互换角色，分工合作共同完成实验．2个人一组的好处就是遇到实验异常现象可以互相讨论，在无法解决时再寻找老师帮助，提高学生的合作能力、思考能力和创新能力．教师对实验操作中遇到的问题及时指导，对具有代表性的问题进行统一讲解；观察和记录每一位学生的表现，并计入操作成绩．如气垫导轨法验证牛顿第二定律的实验操作中容易出现的问题是：（1）轨道调不水平，测不出实验数据；（2）电脑通用计数器读数错误，不会寻找原因．

3．3反思拓展应用，实现课后知识巩固

反思拓展应用是翻转课堂的延伸．反思可以强化学生对知识的理解，拓展可以开阔学生的视野，应用可以使学生在不同环境、不同条件下举一反三，应用知识唤醒创造力．尤其是课内研讨不充分的案例、问题，必将延伸到课后，实现知识巩固．如针对实验中的误差，如何改进实验，如果改变实际应用的环境和条件，怎样设计实验．同样的仪器设备，你还能设计出其他物理规律的验证实验吗？或你能设计出研究性实验吗？在气垫导轨法验证牛顿第二定律的实验中，请设计验证动量守恒、机械能守恒的实验，请设计研究简谐振动特点的实验．教师除了提供给学生实际应用环境及条件，检验学生的理论联系实际解决问题的能力外，还要结合“预习测试”成绩、“实际操作”成绩和“实验报告”成绩，对学生进行过程性评价和形成性评价．更要反思“微课视频”、课堂问题设定、对话引导设计、问题解决途径等方面的特点与不足，为后期的视频资源开发、翻转课堂教学积累经验，提供借鉴．

4结语

第3篇

牛顿第二定律是人教版《高中物理新课标教材・必修1》中的第四章第二节实验：探究加速度与力、质量的关系.该实验是联系力学与运动学的桥梁、纽带，是中学物理的核心内容之一.而牛顿第二定律实验是加深对该定律理解与掌握的必要手段，在物理教学中有着举足轻重的地位.该实验是探究加速度与力、质量的关系，对该实验的理解与掌握是学好物理科目的必要条件之一.

书中的实验是：

两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码.实验时小盘和砝码牵引小车，使小车做匀加速运动的力与小盘和砝码的重力相等.因此，增加小盘中的砝码就可以改变小车受到的合力.

两小车后端各系一条细绳，一起被一个夹子夹着而使小车静止.打开夹子，两小车同时开始运动，关上夹子，两小车同时停下来.用刻度尺测出两小车通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之比.

为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码.

2 笔者认为该实验存在以下不足之处

（1）该实验只能对加速度与力、质量的关系进行定性的研究，而不能进行定量的研究.

（2）考虑失重及摩擦的影响，使小车做匀加速运动的力实际上与小盘和砝码的重力并不相等.

（3）由于小车运动后速度较大且不同，用夹子不能保证两车同时停下来.

（4）该实验虽用控制变量法，却只能进行定性的研究，让学生对该实验信任度降低.

3 结合多年教学，笔者对该实验进行了如下改进

3.1 实验装置器材说明及实验创新与改进之处

（1）利用气垫导轨减少摩擦，利用木架改变高度、改变滑块的质量可以克服失重带来的负面影响.

总之，作为物理教学的一个重要组成部分，实验教学是一线物理教师必须重点关注的教学过程.从实验趣味性，到分组实验教学，再到实验报告的价值反馈，每一个过程都是物理实验教学需要仔细探究的部分.尽可能地让学生参与到实验中来，尽可能地引导学生自主去设计实验、探究实验，引导学生更多的从数学角度对实验数据进行处理，准确地挖掘其中的物理规律.当然，在教学过程中，有一些实验我们无法做到，这怎么办？我们应该充分利用多媒体模拟，可以将抽象的概念形象化，帮助学生更好的理解物理规律.但是要认识到物理是以实验为基础的学科，对事物的认识必须以实验结果为依据，多媒体模拟不能替代学生动手实验.将多媒体模拟、学生动手实验很好地结合起来，可以促进实验教学.

科学的实验方法，本身就要求实事求是的态度，在实验教学中严格要求学生尊重事实，忠于实验数据，反对弄虚作假；要求学生认真对待实验，踏踏实实地进行实验操作，逐步养成严谨治学的科学态度.

结论：在物体质量不变时，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比.即a∝F合.

3.3 综上所述得实验结论

物体的加速度跟作用在物体上的力成正比，跟物体的质量成反比.就是牛顿第二定律.用国际制单位得a=F合/m.

4 实验效果

（1）利用光电计时器和气垫导轨得到的数据误差很小；

（2）利用软件拟合图线可得到物理量间理想的正比或反比关系；

5 改进后实验自行评价

①再现用平均速度代替瞬时速度及用加速度定义求解的物理过程；

第4篇

一、尊重

1. 尊重教育规律

韩愈的《师说》中有这样一句话“师者，所以传道授业解惑也。”老师的作用是传授、教育道德观念，传授以学业和技能，解决学生的困顿和迷惑。但我们现在很多老师的作用只是知识的搬运工和复印机。教师应该是一位智者，在自己的专业领域有独特的见解，知道学科的发展方向，能够深入浅出、高屋建瓴地引领学生。教师应该是学生学习活动中的组织者、交往者、合作者、评价者和激励者。

物理源于生产与生活，是一门理论性和实践性很强的学科。在《探究外力做功与物体动能变化的关系》这节课中，笔者设计了以2013年感动中国人物――罗阳同志的事迹以及他所研究的舰载机登舰问题作为引入，在调动学生学习兴趣的同时，也让学生知道物理就在我们的身边，知道科技知识是第一生产力。

2. 尊重课堂

传统的课堂教学，以知识为本位，以考试为轴心，以教师课堂讲授为基本形态，以学生被动学习为主要特征。教师居高临下，滔滔不绝，一节课下来，学生学得苦、学得累，课堂学习态度消极，课堂学习氛围不浓，学习效率自然低下。教师声音沙哑，身心疲惫，教学效率低，容易使教师产生严重的挫败感和职业倦怠。

真正的课堂应该是学生表现的舞台，而不是教师表演的阵地。课堂的真正价值在于使学生对学科产生巨大的兴趣，对学习产生巨大的需求，让学生从学科的已知领域走向未知领域。在自主学习环节，笔者让学生先认真预习文本，了解教材上利用落体法探究外力做功与物体动能变化的真正实质，明确实验需要测量的物理量。同时，让他们走进实验室，了解实验器材的正确操作，并通过实验操作获取新的知识。

在课堂引入上，笔者让学生扮成中央电视台的主持人朗读罗阳同志的颁奖词。在实验设计和实验操作方面，通过学生小组讨论，在实验器材的选择、组装，实验过程的探究、实验数据的记录和处理，实验结论的得出以及实验报告的填写方面都由学生自己去完成。教师的作用是积极的引导、参与和课堂脚手架（实验报告的简单设计和实验器材的准备）的及时给予。

3. 尊重学生

学习是学生的天赋权利，教师要尊重和注重学生的学习权利，充分发挥学生学习的主动性，真正推动和实现学生的发展。尊重学生的个体差异，关注全体学生发展，给每个学生在课堂上学习机会和展示机会。

二、创新

教育家夸美纽斯在《大教学论》中这样来描述理想的课堂：找到一种教育方法，使教师因此可以少教，但学生可以多学；使学校可以因此少些喧哗、厌恶和无益的劳苦，独具闲暇、快乐及坚实的进步。传统的课堂模式已经不能满足学生日益增长的需求，特别是不能关注全体学生的个性发展，不能给每个学生在课堂上学习机会和展示机会。课堂模式创新的意义和作用就显得非常重要，“学习共同体”模式正好弥补了传统课堂的弊端，这种较教学模式追求的是回归教育的本真，追求的是高效的课堂。

第5篇

笔者在平时的实验教学中，发现好多教师一般遵循这样的方式，先在教室里讲解实验原理、实验步骤、实验注意事项，然后再做一个实验演示，最后让学生到实验室去做，写出实验报告，在几年的教学中，发现学生在这种模式下掌握的实验效果很差，出现了以下症状：上课听的没劲，去做实验时非常高兴，但到实验室却无从下手，以致于出现少部分学习专研的学生做得比较好，其他的学生在那儿发呆或打闹，实验记录等着抄抄别人的，另外也发现实验室时有少仪器的现象，现在回过头来想想学生是在被动的接收式学习，没有发挥学生的积极主动性。

2005年我校成为泰州市唯一一所承办内地高中新疆班的学校，从2006年开始笔者有幸执教内高班的物理教学，在这几年中，笔者做了大量的新疆班物理实验教学研究工作，针对新疆班学生活泼好动的特点，积累了一些行之有效的做法，呈现给大家供大家参考。

第一：建立实验学习小组。促进合作学习

将班级分成几个实验学习小组，理科班人数不多，总共20人，四人一组，组与组之间均衡搭配，由于新疆班的学生敢于发表自己的见解，就让他们在课堂上共同来预习和讨论实验内容，给予一定的时间后，请小组成员中的一位代表到讲台上讲讲实验步骤，实验注意事项，其他的同学可以上来补充，然后再是其他组的同学补充，补充完后教师做系统的总结，最后请各组设计实验所需的表格，并加以交流、修改、完善，在做演示实验时请大家一起先观看，然后再请每一组中的一位同学上台来做，这位同学做好了以后再由他请其他另外一组的同学代表来做，依此下去，比一比哪一组的学生代表做的最好，这样一来就让学生有了学习实验动力，通过比较还可以知道自己的不足之处，作为新疆班的物理老师来讲，演示实验一定要做给学生看，包括课本书后面的一些小实验，因为来江苏学习之前他们之间所掌握的就不平衡，而且作为本地教师觉得的司空见惯的现象，在他们一部学生来看可能觉得不可思议呢，这一点我深有体会，比如在讲自由落体运动时，我就带领学生到学校的四楼上去，用装满水的矿泉水瓶作了这样的实验，就极大地增强了学生对自由落体运动的感性认识。

第二：把好进门机制，做好学生预习检查

以往做实验都是学生一窝蜂的涌进实验室，学生就开始手忙脚乱的做起了实验，在改进中我采用了做实验前，教师预先站在实验室门口等侯学生的到来，先检查学生有没有带的实验需要的用品，然后让学生先回答关于实验的相关内容，回答正确了才能进去，这样做有两个好处，一是逼着学生在实验前有充分的准备，做到心中有数，二是学生进了实验室知道自己要做那些事情，其实在操作的过程中，只要提一两个问题即可，比如有些仪器的使用，还有操作顺序，或者实验注意的要点，有二次做单摆实验时，我就在门口拿了两个仪器，一是游标卡尺，另一个是螺旋测微器，读正确了才可以进实验室，就将一些人挡在门外进行学习，这些同学直到高考都不会忘掉如何读数。

第三：教师参与学生实验，体验实验过程

教师也要参与到某一组学生中去做实验，以往教师在上实验课时，一般是学生做教师在巡查，在改进中我采用了加入学生中去做的做法，这样做的好处是学生看到老师在认真做，他也不好意思在那儿玩或打闹，另外也让老师感受一下学生做实验过程中遇到的困难和解决困难的智慧，这样会促进教师思考讲解实验时有哪些不足之处，为今后的教学积累一些好的经验，当然在这个过程中也增进了与新疆班学生的感情，比如说，我在带06级新疆班做用平抛运动来验证碰撞中动量守恒实验时，参加了其中的一组，和艾力亚一起做实验，就发现了一些问题，比如立柱拧得松的话，铁球还没撞上塑料球，立柱就倒下来，意味着实验失败，还有由于实验室的塑料球不是浑圆的，放的角度不对的话，就不能实现一维碰撞，还有要将地面上的白纸固定也是有讲究的，在教材中要求从抛出点正下方初开始就放白纸，大约需要三张白纸，而在实际操作中只要一张八开的白纸就可以了，先不放白纸，让球滚下并发生碰撞，看好落点的位置，然后再放白纸，还有落到地上的小球会弹起打下好多点，干扰以后的测量，这时其中的一个学生想了一个办法，用手去先挡住铁球后再去挡住塑料球，这样就不会出现干扰的点。

第四：把好出门机制，做好实验结果检查

在试验结束的时候，以前的做法是让学生直接回教室处理数据并交上实验报告，现在的做法是，教师站在门口一是检查学生的实验数据，同时让学生回答实验操作的相关内容，比如实验中碰到哪些困难，将自己做实验时遇到的困难请学生解答，或者是请学生提出改进的意见和方法，比如说在做单摆的实验时，就提出如何保证是在一个平面上摆动，就有学生是这样做的，将单摆的线靠近桌子的边缘，拉动线让它摆动，如果是做圆锥摆那将碰到桌子，在数摆动的次数时如何确定平衡位置，有一位同学这样做的，利用地砖的缝隙，在最初时就将平衡位置确定在缝隙的上方即可，再比如在做测定玻璃的折射率时，06新疆班王亚军同学就提出直接用激光笔照射玻璃砖的办法，我们当场就试了这种方法，发现由于激光笔发出的不是线光源，造成测量的结果误差很大，还有李小龙同学提出了由于采用的是木制垫板，插针非常困难，提出了改进方案：采用比较松软的材质做垫板，比如塑料泡沫，比如说在牛顿第二定律实验时，有的同学提出将长木板换成气垫导轨那不是更好吗。

第五：做好组织工作，切实维护仪器安全

针对实验室经常少仪器的现象，在组织学生进实验室前进行反复的宣传与教育，让爱护仪器深入人心，尽管如此在平时的工作中都要安排一些责任心强的学生做实验小组长，小组长先进实验室检查仪器是否齐全完整，检查有无破损，及时报告实验老师，要求及时更换，在实验结束时小组长留下整理仪器并接受检查，方可离开，小组长还要及时的收同学们的实验报告。

第六：注重实验反馈，及时查漏补缺

实验做好了以后，不是说实验就结束了，而是一方面要及时批阅学生的实验报告，另一方面要给于学生关于实验考查的练习加以巩固，对于在实验报告和练习中出现问题，要及时反馈，对于共性的问题，要集体讲，对于个性的问题要找学生面批，由于学生之间的巨大差异，对于那些掌握得特别不好的学生来说，要耐心的讲解，甚至要教师到实验室亲手叫他们怎样做实验，怎样分析实验，千万不能放任自流。

第6篇

一、学生实验技能培养的方法

（一）培养学生使用基本仪器的技能

掌握基本仪器的使用，是做好物理实验的基础。要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和使用规则，以达到熟练地、正确地读数，在介绍这些基本仪器使用方法时，应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导：

1.各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前，搞清仪器的量程，并且能估计被测对象的情况，选用适当量程，避免超过量程而可能损坏仪器。

2.使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点，否则测出的数据就不准确。如：“对电流表、电压表等应学会调整零点，对刻度尺之类的仪器，还要学会零误差修正，让学生懂得零点是相对的，零误差的修正在生产上有普遍意义。因此，必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。

3.会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法，关键是会读出仪器的最小刻度值，会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时，要学会正确读数的姿势。如：从量筒上读数时，眼视线应与液面保持相平，不能仰视或俯视，若是凹液面读凹处，凸液面读凸处，从电流表、电压表读数时，视线应与刻度盘垂直，并且正对指针，估计读数四舍五入等。

4.根据仪器的构造原理，掌握它的使用方法和使用规则。如：天平是根据杆杠的平衡条件制成的，因此，使用前和秤量时都要做到横梁平衡，同时必须严格保护刀口，要让学生理解保护刀口的重要性，从而自觉遵守使用方法和规则；温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数。

（二）培养学生进行实验过程必须掌握的技能

1.培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据，根据实验的原理、要求对实验进行设计，包括用什么物理定律、公式，电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量，然后选择所需的仪器和实验条件，进而设计好实验步骤，画好记录表格等。

其次，培养学生正确调整和安装仪器，正确连接电路的技能。正确的实验，首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。如：力学实验中的支架滑轮的安装，牵引线的走向，斜面的架设等，有时要对一些仪器做机械调整或电气调整，电气调整如：使用气垫导轨前必须先调水平位置；在电学实验中，依照电路图连接线路，连线时，应将电路分为主回路和支路，从电源一端开始沿主回路按顺序进行，其次为支路；主回路中必须有开关（先断开）；导线最好选用几种颜色，主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时，应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后，必须复查，确认正确后方能通电。这种技能的培养，从初中开始应先有示范，让学生模仿学习，然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项，由学生独立去安装、调整。

2.培养学生正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确结论的能力。

这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能，要求学生集中精力，按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据，有的实验则要求测量或操作时动作迅速，要把握时机，进行数据处理、运算，对实验结论进行分析。在整理数据时，如发现有不合理的数据，应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论，如：讨论数据说明什么？与理论计算有何偏差？实验过程为何这样设计？实验结果的物理意义（结论）是什么？对实验能力强的学生，许多深一层次的问题都可以在这里分析研究，从而加强了对学生思维能力的培养，有效地巩固知识，技能更加熟练。

3.要使学生了解误差概念，并学会初步的误差计算和分析。实验后，要指导学生分析实验误差的原因，说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷，实验原理、装置不完善而引起的。

偶然误差是在实验条件不变的情况下，对某一物理量进行多次重复测量时，由于各种偶然因素产生的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值，以其平均值为最终的结果。测量次数取多少，要根据偶然误差对被测量影响的大小来确定。如：测量值的有效数值较小时或测量值变动较大时等，应当多测量几次。

4.会写一般的实验报告。学生在实验结束后，应根据原始记录和实验时的体会，写出实验报告。实验报告内容主要有：实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能，对实验报告的写法、格式要严格要求，书写时，要求层次清楚，语言流畅，文字精练、正确，图文并茂，要总结出实验成功的经验或实验失败的原因，使学生将来进行科学实验时能写出自己的实践成果，并让别人看懂。

5.养成良好的实验习惯，包括爱护仪器，遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。如：做电学实验结束时，应将仪器调到最安全的状态再切断电源，然后拆除连接线，整理好仪器和导线。要经常地对学生进行良好实验习惯的教育，以免损坏仪器及发生实验事故等。

二、培养学生实验技能的途径

1.实验课是培养学生实验技能的基本途径。认真上好实验课，既能帮助学生牢固地掌握物理知识，又能培养学生的实验技能，是训练和提高实验技能的基本途径。

2.尽可能将演示实验改为分组实验。如：阿基米德定律、牛顿第二定律等。

3.将验证性实验改为探讨性的实验。先让学生去研究、探索物理量之间的关系，后总结出物理规律。

4.开辟第二课堂。第二课堂既可完善、丰富、深化课堂知识，又可培养学生的实验技能。主要形式有：①指导学生进行课外实验；②组织参观活动；③举行操作实验竞赛；④组织课外兴趣小组；⑤举办物理科技晚会等。

第7篇

高校大部分理工科专业开设了“大学物理”课，“大学物理实验”是与之对应的公共基础性实践课。“大学物理实验”培养目标是：培养学生的基本技能和独立思考能力，使他们学会分析问题与解决问题，将知识应用于实践，提高创新能力 [1]。由于“大学物理实验”的环节比较多，每个学期都涉及不同专业的众多学生，具有很大的主观性，因此难以用统一的标准评定学生的成绩。各个学校采取的考核方式不一，常用的考核方式有平时实验考核、笔试考核、实验操作考核、多元化考核[2]、平时成绩+理论考试+操作考试[3]、平时实验的考核+期中实验基本操作考核+期末考核[4]、考核多元化[5]和阶段化的考核方式[6]等。不同考核方式存在部分相似性，又不完全相同，各有利弊。笔者鉴借这些考核方式，结合多年的实践教学经验和考核经验，探索提出个人认为适合本校的一种成绩评定方式。

1现行考核模式存在的不足

我校一向重视大学物理实验教学工作，为了保障教学效果，促进教学工作，达到教学目标，尽可能高质量实现人才培养目标，团结一致，努力探索和改进教学模式、教学方法及实验考核模式。关于实验考核模式，最初我校通过平时实验成绩和期末考试成绩综合评定学生的《大学物理实验》成绩，但在期末考试中呈现诸多弊端。最终决定注重学生的实验过程，进行了相应的实验教学改革，其一，对实验项目教学任务的承担老师和指导方式进行调整。原来一个老师基本上承担一个行政班级的两个实验项目，并在两个相邻的实验室交错同批次指导两个实验项目，由于指导老师无法同时出现在两个不同的实验室，导致在指导老师不在本实验室的情况下，出现了很大比例的学生抄袭实验数据或根据他人的数据伪造实验数据的现象，但由于老师不在场不能及时发现这些现象，导致部分学生做完了实验还不知道怎么使用这些基本的实验仪器的现象，甚至老师觉得实验数据可疑的情况下，由于没有证据，导致在学生面前显得很被动，起不到培养学生动手能力、分析和解决问题的能力的目的，甚至连最起码的诚信教育也达不到。也不能合理的评价学生的实验过程。因此，后来调整为一个老师只承担一个行政班级的一个实验项目，相应的同一时段一个老师只指导一组学生的实验，这样一来，指导老师能有效督促学生的实验过程，也能及时发现学生实验过程出现的问题，有效解决了部分问题。其二，实验成绩评定方式由原来的平时成绩+期末成绩的综合评价调整为平时成绩的综合评定方式。由于注重学生实验过程，对于每个实验的成绩又由实验过程成绩（占40%）和实验报告成绩（占60%）两部分综合评价给出。

上述这种实验教学组织方式和成绩评定方式，在一定意义上讲有利于培养学生的基本技能和独立。但也存在一定问题，如：有学生反映“谁谁抄了他（或她）的实验报告，但最终成绩比他（或她）高”，也有人反映“谁谁平时不认真做实验，但得到了比较好的实验成绩”等。究其原因，由于指导老师无法督促实验报告撰写过程，出现了部分抄袭的现象，这部分学生往往抄袭成绩比较好学生的实验报告，而实验报告成绩占的比例又比较大，因此出现了学生所反映的这些现象，造成成绩评定的不客观性和不公平性，助长了部分学生的惰性，也打击了部分学生的学习积极性。

为了进一步落实教学目标和人才培养目标，笔者探索和改革《大学物理实验》成绩评定方式，提出由平时成绩（占40%）、期末考试成绩（占30%）和自主实践考核成绩（占30%）综合评价的成绩评定方式。下述对该评定方式进行了详细的介绍。

2平时成绩、期末考试成绩和自主实践成绩综合评定的成绩评定方式

2.1 平时成绩的评定

以我校2015年下学期对某个专业16学时的“大学物理实验（1）”为例说明平时成绩的评定方式。16学时开设5个实验项目，分别为：示波器的使用、电子元器件的判别与测量、在气垫导轨上验证动量守恒定律、光的等厚干涉现象的观测和杨氏模量的测定（伸长法）。分别由5个不同的老师承担，对每个实验基本做到了1学生1小组独立完成实验，每大组学生不超过15个学生。对单个实验，指导老师从学生预习情况（占10%）、基本的动手能力（占30%）、独立思考及解决问题的能力（占30%）、实验数据的准确程度（占20%）和完成实验之后整理仪器及搞实验室环境卫生的情况（占10%）给出实验的过程成绩，该成绩在学生结束实验时给出；指导老师再综合学生对实验原理的理解程度、实验数据处理的方法及结果的准确程度、分析问题的透彻程度和实验报告的完整性几个角度给出实验报告成绩；综合实验的过程成绩（占60%）和实验报告成绩（占40%），5位指导老师各自给出所承担实验项目的成绩；根据5个实验项目的难易程度和数据处理的复杂程度，综合评定给出实验的平时成绩。本文所举的上述5个实验项目中，“光的等厚干涉现象的观测”和“杨氏模量的测定（伸长法）”无论是仪器的调整还是具体的测量操作都具有一定的难度（特别是“光的等厚干涉现象的观测”的测量过程中视觉很疲劳），数据处理也比另外3个实验项目复杂，可以说这两个实验项目基本上起到了从全方位培养学生的各种能力，认为可以给这两个实验项目设置相对较高的平时成绩比例，基于此，设置上述各个实验项目成绩所占平时成绩的比例依次为：15%、15%、20%、25%和25%。

2.2期末考试成绩的评定

目前，我校每上半年和下半年大概各有1000多学生和400多学生陆续进实验室做大学物理实验，一般情况下每个实验项目只能同时接纳15个学生实验，因此难以在短期内公平公正的进行操作考试；其次，我校很注重实验过程，在各个实验过程对每个实验给出了基本合理的过程成绩。因此，实验的期末考试仍然以理论考试为准，主要考核学生对已做实验相关理论知识的理解情况和数据处理的能力，在考试中统一给某一个实验的测量数据，让学生处理实验数据，进行数据分析。由于理论考试不能很好地体现实验课程的教学目标和人才培养目标，所以期末考试成绩不应占过高的比例，笔者认为期末考试成绩占总成绩的30%比较合理。

2.3自主实践考核

为了能够更好地实现教学目标和专业培养目标，提出增加自主实践考核的思想，具体方案是：首先，由每个班的理论课老师给学生介绍实验室的基本条件和现有的实验仪器；然后，实验室统一开放两周时间，在这两周内学生通过查询文献资料或书籍资料，自行确定实验项目，自行设计实验方案，到实验室独立完成实验。自拟的实验项目可以是再现某一物理现象或测量某一物理量，在现有的实验条件不能满足学生设计方案需求的情况下，允许及鼓励学生做仿真实验；最后，学生通过撰写科技报告，论述自己实验项目的实验原理及设计方案，并对自己的测量数据进行数据分析和处理，对自己的实验进行合理评价，给出结果。

该过程的每个环节都由学生独立完成，要求每学生1个实验项目，俩俩之间不能有相同的情况，并且不能选本学期开设过的实验项目。有利于培养学生的独立思考问题的能力、分析及解决问题的能力、基本动手能力、理论联系实践的能力及创新能力等，能全方位考核学生，能有效体现出学生之间的差距，能让老师更好地了解学生的差异，以便因材施教，有效促进教学效果，可以说是最高层次的考核方式，但由于《大学物理实验》本身是基础性实践课，照顾大多数学生的基本技能和基本的思考问题及解决问题的能力，因此其成绩在总成绩中所占的比例不应过高，基于此，认为占总成绩的30%比较合理。

第8篇

关键词：物理实验 技能 实验仪器 误差

中学生物理实验技能主要包括：一是掌握常用仪器的构造、原理和使用方法，能正确利用仪器进行观察、测量和读数;二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法;三是会正确记录实验数据，并能进行运算和分析，进而得出出正确结论;四是了解误差概念，进行初步的误差分析和计算;五是会写简单的实验报告;六是初步养成良好的实验习惯。下面仅从两个方面介绍如何培养学生的实验技能。

一 、培养学生实验技能的方法

1、教会学生使用基本的实验仪器

学会基本仪器的使用，是做好物理实验的基础

初中物理实验仪器主要有：刻度尺、量筒、游标卡尺、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱等。大纲要求：学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。让学生了解这些实验仪器的构造、原理及用途，熟悉仪器的量程、使用方法和使用规则，达到正确、熟练地读数，在讲解这些仪器的使用方法时，要抓住这些测量仪器的共性对学生进行指导：

1.1.每种基本测量仪器都具有一定的量程

使用各种测量仪器前必须要求学生搞清仪器的量程，并对被测对象情况进行估计，选用适当量程，避免超量程而损坏仪器的。

1.2.正确读数

要让学生掌握读数的一般方法，关键是会读出仪器的最小刻度值，会从最小刻度之间估读出一位有效数字。同时，要学会正确读数的姿势。如：从量筒上读数时，视线应与液面保持相平，不能仰视或俯视，若是凹液面读凹处，凸液面读凸处，安培表、伏特表读数时，视线应与刻度盘垂直，并且正对指针，估读数讲究四舍五入。

1.3.根据仪器的构造原理，掌握它的使用方法和使用规则

例如：温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数。天平是根据杆杠平衡制成的，因此，使用前和秤量时都要横梁平衡，同时注意严格保护刀口，要让学生明白保护刀口的重要性，自觉遵守使用方法和规则;学生使用基本仪器的技能培养，必须注意把仪器的使用方法与原理结合起来，既有利于基础知识的巩固，又有助于学生理解为什么要这样使用仪器;只有明白了仪器原理，使用起来才会更加自如。

2、注重培养学生进行实验的技能

2.1.学生要掌握实验原理、进行实验设计和实验方法的技能培养。

第一，要让学生明确各个实验的目的、原理或根据，然后根据实验的原理、要求对实验进行精心设计，其中包括用到的物理定律、公式，电学实验用到的电路图等。搞清楚已知量、被测量，然后确定所需仪器和实验条件，设计好实验步骤、记录表格等。

第二，培养学生正确安装和调整仪器，正确连接电路的技能。正确的物理实验，首先要安装、调试好仪器或正确连接电路。如：力学实验中斜面的架设，支架滑轮的安装，牵引线的走向等，有时要对一些仪器做机械调整或电气调整。电气调整，如使用气垫导轨前必须先调水平位置;在电学实验中，依据电路图连接线路，连线时将电路分为主回路和支路，从电源一端开始沿主回路按顺序进行，其次为支路;主回路中必须有开关（先断开）;导线最好选用不同颜色，主、支回路各用一种颜色。往接线柱上接导线时，按顺时针方向将导线缠上。电路连接后，认真复查，无误后再通电。这种技能培养，初中时老师先示范，学生模仿学习，然后逐步过渡到老师讲述方法及注意事项，由学生独立安装、调试。

2.2准确记录数据，正确进行运算和分析，得出正确结论能力的培养

正确记录实验数据，正确进行运算和分析，是实验能否成功的关键。要求学生集中注意力，据实验步骤准确操作和读取测量数据，有些实验要求操作或测量时动作迅速，注意时机把握，如：电学测量、温度测量。按实验先后顺序将需要测出的各量，同时作好记录。读取数据和记录是必须注意：①读数及时，立刻记录;②记录数据要完整，根据有效数字记录;③单位要正确。尽可能要求学生实验前设计好表格，方便记录直接测出的各物理量、每次测出量，同时能记录计算出的中间数据和最终数据等内容。

进行数据处理及运算，对实验结果进行分析。在数据整理时，发现不合理数据，应重测该数据。引导学生按有效运算法进行数据处理，对实验结果加以适当分析和讨论，如：分析数据说明什么？与理论计算的偏差在哪？实验过程为何如此设计？实验结论是什么？对实验能力较强的学生，一些深一层次的问题可以在此研究分析，加强对学生思维能力的培养，进而有效地巩固知识。

2.3.能写一般的实验报告。学生结束实验后，应根据实验记录和体会，写出简单实验报告。实验报告内容包括：实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、数据、数据计算和处理、结论和误差分析等。写实验报告的技能很重要，对实验报告的格式、写法要求要严格，要求层次清楚，文字精练、准确，语言通畅，图文并茂，要认真总结实验的得与失，让学生将来进行科学实验时能写出自己的成果，与人共享。

老师批改实验报告时要留心学生的活跃思维，对对某项操作的有益建议，某些问题的独特看法，对实验的改进意见等，要给予鼓励，及时与之讨论，让师生通过实验都有所收获。这样，不仅使实验课与理论课的教学有了更深层次的交汇与渗透，而且是提高学生的动手能力的有效渠道。

二、 学生物理实验技能的培养途径

1.实验课是学生实验技能培养的基本途径

上好物理实验课，既能促进学生牢固地掌握物理知识，又能够培养学生的实验技能，是训练、提高学生实验技能的基本途径。

物理实验课包括演示实验和小组实验。演示实验是老师利用仪器，进行实验操作示范，它向学生演示正确的实验方法。向学生演示仪器如何正确使用、实验步骤安排、操作、读数和数据记录、列表和作图、分析及推理，进而得出正确结论，分析误差原因等。通过大量的演示实验，学生可以在长久的目睹耳闻中，潜移默化地学到实验技能。

小组实验中，学生的活动是多方面的，有思维，也有操作，这就需要充分发挥老师的主导作用。实验前，老师可先介绍实验，包括目的、方法及注意事项，然后老师在台上示范，学生在台下跟着老师做，这种方式对初中学生是合适的、有效的。学生在老师的指导下，正确积极地实验，养成良好实验修养。随着实验技能的不断提高，可以逐步培养学生自己设计实验，独立进行实验的能力。

2.将验证性实验改为探讨性的实验

让学生先去研究、探索各物理量之间的关系，后归纳总结出物理规律。

3.利用第二课堂

第二课堂不但可完善、丰富、深化课堂知识，而且可以培养学生的实验技能。可采取如下形式：①指导学生的课外实验;②组织参观学习;③举行实验操作比赛;④创建课外兴趣小组;⑤举办物理科技晚会等。

4.实验考查

考查包括书面实验考试和现场实验操作考查两种形式。

总之，学生实验技能培养需通过多方面的长期坚持，但作为中学生物理实验技能的培养，上述论述是最基本的也是最主要的。因此，抓住上述技能培养也就抓住了矛盾的主要方面。

参考文献：

[1]朱长华. 初中物理实验教学的实践与思考[J]. 宿州学院学报， 2005，（04）.

[2]郝贵有. 做好初中物理实验教学中的几个环节[J]. 科技资讯， 2006，（02）.

[3]高传富. 浅谈初中物理探究性实验教学[J]. 考试周刊， 2007，（12）.

第9篇

一、 学生实验技能培养的方法

（一）培养学生使用基本仪器的技能

掌握基本仪器的使用，是做好物理实验的基础。基本仪器主要有：刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和使用规则，以达到熟练地、正确地读数，在介绍这些基本仪器使用方法时，应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导：

1.各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前，搞清仪器的量程，并且能估计被测对象的情况，选用适当量程，避免超过量程而可能损坏仪器。

2.使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点，否则测出的数据就不准确。如：“对安培表、伏特表等应学会调整零点，对游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺之类的仪器，还要学会零误差修正，让学生懂得零点是相对的，零误差的修正在生产上有普遍意义。因此，必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。

3.会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法，关键是会读出仪器的最小刻度值，会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时，要学会正确读数的姿势。如：从量筒上读数时，眼视线应与液面保持相平，不能仰视或俯视，若是凹液面读凹处，凸液面读凸处，从安培表、伏特表读数时，视线应与刻度盘垂直，并且正对指针，估计读数四舍五入等。

4.根据仪器的构造原理，掌握它的使用方法和使用规则。如：天平是根据杆杠的平衡条件制成的，因此，使用前和秤量时都要做到横梁平衡，同时必须严格保护刀口，要让学生理解保护刀口的重要性，从而自觉遵守使用方法和规则；温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然，培养学生使用基本仪器的技能，必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来，这样既有利于巩固基础知识，又能帮助学生理解为什么这样使用仪器；只有理解了仪器原理，使用起来才会更加自觉和主动。

（二）培养学生进行实验过程必须掌握的技能

1.培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据，根据实验的原理、要求对实验进行设计，包括用什么物理定律、公式，电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量，然后选择所需的仪器和实验条件，进而设计好实验步骤，画好记录表格等。

其次，培养学生正确调整和安装仪器，正确连接电路的技能。正确的实验，首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。如：力学实验中的支架滑轮的安装，牵引线的走向，斜面的架设等，有时要对一些仪器做机械调整或电气调整（对仪器的调零前面已介绍，这里略），电气调整如：使用气垫导轨前必须先调水平位置；在电学实验中，依照电路图连接线路，连线时，应将电路分为主回路和支路，从电源一端开始沿主回路按顺序进行，其次为支路；主回路中必须有开关（先断开）；导线最好选用几种颜色，主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时，应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后，必须复查，确认正确后方能通电。这种技能的培养，从初中开始应先有示范，让学生模仿学习，然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项，由学生独立去安装、调整。

2.培养学生正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确结论的能力

这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能，要求学生集中精力，按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据，有的实验则要求测量或操作时动作迅速，要把握时机，如：温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出，并记录下来。读取数据和记录必须注意：①读数要及时，并马上记录；②要记录完整数据，按有效数字的方式记录；③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格，表格设计要求：能记录直接测出的各物理量，能记录各次测出的量，能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。

进行数据处理、运算，对实验结论进行分析。在整理数据时，如发现有不合理的数据，应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论，如：讨论数据说明什么？与理论计算有何偏差？实验过程为何这样设计？实验结果的物理意义（结论）是什么？对一些成绩优良的学生，还可让他们设计某个达到相同目的的实验。对实验能力强的学生，许多深一层次的问题都可以在这里分析研究，从而加强了对学生思维能力的培养，有效地巩固知识，技能更加熟练。

3.要使学生了解误差概念，并学会初步的误差计算和分析。实验后，要指导学生分析实验误差的原因，说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷，实验原理、装置不完善而引起的，如：螺旋测微器零点不准；风的吹动使天平产生误差；电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器，或是改进实验方法。改进实验的方法，可改变仪器的位置或仪器的布置，撤换某件仪器，改变所选取的某个参数，改变实验方法乃至改换实验操作人员等。例如将物体放在天平左、右盘上，分别称衡，可以发现天平不等臂引入的误差。又如精密测量同一单摆在不同摆角的周期值，可以发现周期与摆角有关。

偶然误差是在实验条件不变的情况下，对某一物理量进行多次重复测量时，由于各种偶然因素产生的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值，以其平均值为最终的结果。测量次数取多少，要根据偶然误差对被测量影响的大小来确定。如：测量值的有效数值较小时或测量值变动较大时等，应当多测量几次。

综上所述，要培养学生这方面的技能，必须让学生懂得减少误差。首先要发现它的存在和来源，其次是确定减少误差的方法。

增加测量次数固然可提高平均值的可靠程度，但是作用是有限的，实际上，只有改进实验方法和仪器，才能从根本上改善测量的结果，提高测量精确度。

4.会写一般的实验报告。学生在实验结束后，应根据原始记录和实验时的体会，写出实验报告。实验报告内容主要有：实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能，对实验报告的写法、格式要严格要求，书写时，要求层次清楚，语言流畅，文字精练、正确，图文并茂，要总结出实验成功的经验或实验失败的原因，使学生将来进行科学实验时能写出自己的实践成果，并让别人看懂。

在批改实验报告时要注意学生思维的火花，如对某个问题的独特看法，对某项操作的有益建议，对实验的改进意见等，要给予鼓励，并要及时与之讨论，让师生都有所收获。这样做，既延伸了实验课的教学，使之与理论课的教学有了更深层次的交汇与渗透，又是提高学生动手技能的有效渠道。

5.养成良好的实验习惯，包括爱护仪器，遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。如：做电学实验结束时，应将仪器调到最安全的状态再切断电源，然后拆除连接线，整理好仪器和导线。要经常地对学生进行良好实验习惯的教育，以免损坏仪器及发生实验事故等。

二 、培养学生实验技能的途径

1.实验课是培养学生实验技能的基本途径。认真上好实验课，既能帮助学生牢固地掌握物理知识，又能培养学生的实验技能，是训练和提高实验技能的基本途径。实验课包括演示实验和分组实验。演示实验是学生使用仪器，进行实验操作典范，它教给学生正确的实验方法。如：如何正确使用仪器、安排实验步骤、操作、读数和记录数据、列表和作图线、分析和推理，得出正确结论及分析误差等。通过大量的演示实验，学生可以在长年累月的耳闻目睹中，潜移默化地学到实验技能。

在分组实验中，学生的活动是多方面的，既有思维，又有操作，这就需要发挥教师的主导作用。实验时，教师可先介绍实验目的、方法及注意事项，然后教师在台上做示范，学生在台下跟着教师做，这种方法对于初中起始年级的学生是合适和有效的。学生在教师的步步指导下，养成良好的实验方法、实验修养。随着实验技能的不断提高，逐步培养学生自己设计实验，独立实验的能力。

2.尽可能将演示实验改为分组实验。如：阿基米德定律、牛顿第二定律等。

3.将验证性实验改为探讨性的实验。先让学生去研究、探索物理量之间的关系，后总结出物理规律。

4.开辟第二课堂。第二课堂既可完善、丰富、深化课堂知识，又可培养学生的实验技能。主要形式有：①指导学生进行课外实验；②组织参观活动；③举行操作实验竞赛；④组织课外兴趣小组；⑤举办物理科技晚会等。

5.实验考查。考查的形式有：①书面实验考试；②实物实验操作的考查。

第10篇

关键词:大学物理实验;自主设计性实验教学模式;创新能力

一、自主设计性实验教学模式实施的意义

高校实验教学改革和实验室建设作为强化实践教学环节和培养创新人才的基础，在培养理工科学生的实践能力和创新精神，提升学生的科学素质方面有着极其重要的作用［1］。实验课程中开设自主设计性实验，是实验教学改革的重要举措。在传统的实验教学模式中，实验教材详细列出实验步骤、线路图、实验原理，学生的实验过程就是按部就班的完成实验，实验的思路被限定，主观能动性得不到发挥。自主设计性实验教学模式是一种以学生为主，教师为辅来培养学生自主学习探索及创新能力的新型教学模式。具体来说，就是学生在教师的指导下，根据实验题目、实验条件，通过查阅资料，自主设计实验方案，自拟实验操作步骤，在一定的时间内完成实验，经历一次科学实验的全过程。学生在设计实验方案的过程中，实验的思路开阔了，学生的思维活跃了，创新能力与解决问题的能力不断提高。

二、自主设计性实验教学模式的具体实施

(一)实验教材的编写与自主设计性实验的安排为配合自主设计性实验教学模式的实施，我们首先对实验教材进行了调整与改编。实验教材共有28个实验项目，根据教学模式和实验内容的不同分为四个模块。分别为基本训练、基础实验、近代综合与应用实验、自主设计性实验等四个部分组成，其中自主设计性实验模块作为教材中一个相对独立的部分，占据了整个教材四分之一的内容。这个模块的实验项目全部采用自主设计性实验教学模式，这些实验项目撰写的格式与其他传统实验不同，实验教材中只提供实验题目、实验原理、实验要求以及实验思考题，具体的实验线路图、实验步骤、实验表格全部省略，要求学生自己拟定，这样就避免了传统实验中学生照本宣科地弊端，给学生留下了思考和发挥的空间。另外，大学物理实验课程分两个学期进行，考虑到自主设计性实验项目难度较大，对学生的实验能力要求较高，因此，第一学期的前半程主要安排基础性实验，实行传统型实验教学模式，通过实验课程训练，学生的基本实验操作能力得到提高。在此基础上，在第一学期后半程或者第二学期安排自主设计性实验项目，由于实验学时有限，自主设计性实验只能安排2至3个实验。

(二)自主设计性实验项目的选题对于自主设计性实验项目的选题，我们结合学生的实验能力和实验室现有的实验设备，本着“设计性实验既要有所创新，又要结合实际，让学生能够切实可行”的原则，进行反复与研究，在实验教材中选定了七个不同的设计性实验项目。这些实验涵盖了力学、电学、光学等方面，实验题目分别是:气垫导轨测量重力加速度，不规则物体密度的测定，落球法测量液体的粘滞系数，分压电路输出特性研究，电学元件伏安特性曲线的描绘，电表的改装与校准，非平衡直流电桥测量电阻。这些自主设计性实验项目的选题具有如下特点:选题紧扣大纲，立足基础、适当延伸，实验内容相对比较熟悉，实验难度适中，运用所学的实验方法，进行适当转换后，就可以完成;选题具有一定的探索性，需要学生查阅资料，方案的形成过程中要不断探索研究;选题具有实用性，尽量选择现实生活中可能遇到的问题，使学生对所选的实验有浓厚的兴趣;选题具有开放性，实验方法不单一，可以通过多种方法实现实验目的，以保证学生之间设计方案多样性与差异性［2］。

(三)自主性设计性实验课前准备工作由于自主设计性实验没有现成的实验方案，所以实验课前教师和学生都需要做大量的准备工作。实验课前，教师提前下发通知并指定实验题目，学生按照通知要求，根据实验题目，查阅相关资料，写出完整的实验预习报告，预习报告中包括实验线路图、实验步骤、实验数据表格等一整套的实验设计方案，通过这一环节，使学生对所做的实验进行认真思考，形成实验方案的基本雏形。实验预习报告要求在实验课前两天上交给指导教师，指导教师对设计的实验方案进行批阅，重点把握实验方案的可行性与科学性，保证实验在实验室的现有条件下能够顺利实施。通过批阅预习报告，把实验方案中存在的问题指出来，让学生再进行修改完善，不合理的实验方案令其重新整改。由于实验选题都比较切合学生实际，学生设计起来难度不大，实验方案确定后，直接可以在课堂实施。指导教师除了批阅预习报告，还要根据学生的实验方案，准备实验所用的仪器设备和各种耗材，以确保实验方案实施。

(四)自主设计性实验课堂操作与课后总结课前准备工作完成后，学生带着预习报告进入实验室开始实验，教师在实验过程中起着指导和监督作用。实验之前，教师结合预习报告中出现的共性问题进行讲解，提醒大家注意，由于学生在实验中普遍存在着安全意识缺乏的问题，好多设计的线路都没有保护措施，对于元件参数的计算不够精准，实验中容易出现烧坏仪器元件的现象，因此，对于实验仪器的安全使用问题，教师在课堂上反复强调，以避免实验中出现随意损坏仪器情况。在保证仪器安全使用的前提下，学生利用实验室提供的仪器元件，按照拟定好的实验方案进行操作，实验时一般两人一组，实验当中出现问题，两人共同讨论，共同排查故障，共同解决问题，通过不同的测量与比较，切磋研究，学生分析问题、解决问题能力、科研能力与创新能力得到全面提高。实验结束后，要求学生写出完整的实验报告，实验报告是对整个实验的概括与总结，实验的整个过程以及数据结果要清晰准确的表述出来，同时，对实验当中出现的问题进行分析，找出问题所在，对于实验当中成功的地方，予以肯定和提炼。从最初的预习报告到最终的实验报告，学生通过对比分析，得到成长与进步，对实验的理解上升到新的高度，完成了一次从理论到实践，再从实践到理论的科学实验全过程。

三、自主设计性教学模式的效果及存在的问题

自主设计性实验教学模式实施以来，打破了固有的旧思维模式，充分激发了学生的主观能动性，学生对基础知识的掌握有了明显的提高，从简单理解上升到灵活应用，举一反三，实验中更注重实验方法与实验思想的学习，学生的思维能力和创新能力得到提升，学生实验的积极性得到增强，由过去的“按照实验步骤做”，变成“按照自己的思路走”，由“要我做”变成“我要做”，学生真正成为了实验的主导者［3］，好多学生对科学研究产生了浓厚的兴趣。但是，在自主设计性实验教学模式的实施过程中也出现了一些问题，首先，实验教师的科研能力还需要提高，迫切需要打造一支高素质的实验教学队伍。教师作为自主设计性实验的组织者，应该具备深厚的学术功底、扎实的专业知识，从实验选题到实验方案的实施，每一个环节都要全面掌握和了解，针对实验当中出现的各类问题，做出及时的判断与分析，引导和启发学生思考。因此，教师需要加大教学投入的力度，不断提高自己的科研能力;其次，学生设计的实验方案重复性较高，由于学生知识储备的局限性，使得学生设计的实验方案大同小异，新颖性不够，学生参与实验的积极性和创造性还需要进一步提高;另外，实验室仪器设备需要不断更新，长期以来，实验室仪器设备种类比较单一，大部分仪器都是批量购买，好多的实验方案只能局限在现有的仪器设备范围内。因此，实验室要加大仪器设备经费的投入，以保证自主设计性实验教学模式的实施。

第11篇

第一，音叉振动与发声。

教材叙述：用橡皮锤敲一下音叉，可听到音叉发出的声音；让悬在线上的小球靠近音叉，小球会被音叉弹开。这表明发声的音叉在振动。如果捏紧音叉的叉股，使它停止振动，就听不到声音了。

缺点：橡皮锤敲音叉，其直接振动及发声均很微弱，前排学生也很难看清或听到。

改进：将敲击后的音叉叉股直接轻触桌面，这样能听到叉股与桌面撞击发出的“喀喀”声；将敲击后的音叉叉股直接与硬纸片接触，整个教室都可听到硬纸片在振动的叉股作用下发出的响声。这些现象都能表明音叉的振动。在演示音叉发声时，可将音叉底部与课桌等物体紧密接触，此时用橡皮锤敲音叉，整个教室可听到音叉发声引起的共鸣声；如果用手捏紧音叉叉股，就听不到声音。由于课桌等物体的共鸣频带较宽，在用音叉组演示音调时也可采用此法。

优点：此改进不需增加其它器材，但效果却明显好于原版。

第二，简谐运动。

教材用沙摆实验得到简谐运动图象。这个实验存在的问题：不便于观察，学生对为什么要将接沙的木板匀速拉动缺乏亲身体验。

改进建议：之前，先增加一个小实验，用细线悬挂一装水塑料袋，一人手提细线上端，站立不动，以针在塑料袋下部刺一小孔，将袋拉离平衡位置，使其在垂直于人的正前方平面内运动，洒下的水在地面，水迹为一直线。思考：“如何将各不同时刻洒下的水位置错开？” “人应怎样向前行走？行走速度对留水痕有什么影响？”结论：人须向正前方匀速行走；行走速度大小，影响水痕形状和在行走方向上的距离。

改进后实验的优点：器材简单，操作方便，可见度大，学生愿意参与，利于对沙摆实验的理解。

第三，干涉现象。

两列相干波源发出的波，振动方向相同，频率相同，相差恒定，二列波相遇，使得某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，加强和减弱的区域间隔，且在相遇区域内各质点的振动强弱空间分布稳定，加强的区域始终加强，减弱的区域始终减弱。干涉现象的这些特点，教材是根据水波干涉实验和波的干涉示意图来总结的。缺点：投影式水波干涉器材及环境要求高，很多学校不具备，就算做了，学生对眼花缭乱的水波，也只是“外行看热闹”，很难注意到干涉的特点，无法对干涉特点形成感性认识。

改进：用橡皮锤、音叉、尼龙弦线、带有支架的定滑轮、砝码和砝码盘等做“弦上驻波”实验。适当调节砝码数量或弦线长度，可观察到弦线上出现明显的波腹和波节相间的“驻波”现象。波腹处，振动始终加强，波节处，振动始终减弱且不振动。

优点：用材简单，操作简便，能直观显示干涉特点，还可用波的叠加原理探究形成原因，帮助理解干涉时振动加强减弱的深层含义。

以上改进对实验技能培养的启示：

实验技能主要包括六方面：掌握常用仪器的构造、原理和使用，正确使用仪器观察、测量和读数；掌握有关实验的一般原理和实验方法；正确记录实验数据，并进行运算分析，得出结论；了解误差概念，学会初步的误差计算和分析；会写一般实验报告；初步养成良好实验习惯，如爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实等。

介绍基本仪器使用方法时，应抓住各种基本仪器的共性，如，都有一定量程，使用前，搞清量程，估计被测对象选用适当量程，避免超过量程而损坏仪器；调节或校正零点，零误差修正；掌握读数的一般方法，会读出最小刻度值，会从最小刻度之间估计出一位有效数字，掌握正确读数姿势，如从量筒读数时，视线与液面相平，不仰视或俯视，凹液面读凹处，凸液面读凸处，从安培表、伏特表读数，视线与刻度盘垂直，且正对指针，估计读数四舍五入；根据仪器构造原理，掌握使用方法和规则，如，使用天平要做到横梁平衡，保护刀口，温度计不能离开液体，且要在温度计内液柱稳定时读数。

要明确各实验的目的、原理或理论根据，相应设计；搞清已知量，被测量，选择所需仪器，设计实验步骤，画好记录表格。

正确调整和安装仪器，正确连接电路，必要时，做好机械调整或电气调整。如，气垫导轨前，调水平位置；电学实验中，依电路图连接线路时，将电路分为主回路和支路，从电源一端开始沿主回路按顺序进行，再支路，其中主回路中必须有开关，导线选多种颜色，主、支回路分别用。往接线柱上接导线，按顺时针方向缠。连接后，复查，确认正确方通电。

要学生集中精力，按实验步骤有条不紊操作和读取测量数据，必要时动作迅速，把握时机，如温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将各量测出，并记录。读取和记录必须注意，读数要及时，并马上记录；记录要完整，按有效数字方式记录；数据单位要正确。最好列出表格，表格设计要求：能记录直接测出的各物理量，能记录各次测出的量，能填写计算出来的中间数据和最后数据。

偶然误差是在实验条件不变情况下，对某物理量多次重复测量时，由于各种偶然因素导致的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量，以自述平均值为最终结果。测量次数根据偶然误差对被测量影响的大小确定，如测量值的有效数值较小或测量值变动较大时，应多测量几次。

第12篇

【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】

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[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

第13篇

建国以来，高师院校（简称高师，下同）为我国基础教育和中等教育输送了大批人才，为国家建设和教育发展做出了巨大贡献．然而，随着与非师院校的竞争加剧以及中小学生源的减少、教师的饱和，高师院校面临越来越多的挑战．如何在激烈的竞争中立于不败之地，是摆在高师院校面前的一个非常艰巨而现实的问题．我们认为，首先，高师的发展要摆正自己的方向，要继续发展优势领域，始终把培养中学教师作为自己的主要目标；其次，高师需要开展有效的改革，应该“向下看”，也就是改革的理念与方式面向基础教育一线，在与教育实践的联系中建立两者之间的有效衔接．笔者在高师工作，同时指导中学物理的教育实习，结合多年教授的科目和经验，对物理教学法实验开展了一系列改革，目的在于将高师教学法实验与中学物理实验课程紧密衔接起来，提高学生能力，促进学生较快适应中学物理实验的教学工作．现将物理教学法实验教学改革的做法与思路展示出来，期望对高师的教学改革有所启示．

2教学法实验的困境：重视不够

物理教学法实验①是高师物理师范生的必修课程，是培养高师物理师范生实验技能的重要课程之一，对于师范生掌握中学物理基本仪器、演示实验、分组实验、自制教具等能力培养具有十分重要的作用．然而，由于很多高师院校经常将教学法实验置于教学法（或教学论）课程之内，加之教学法实验课程没有像普通物理实验那样有“深度”，经常被忽视或边缘化，同时与中学联系不足，改革力度不够，课程没有受到应有的重视．笔者通过中国“知网”从1990年到2010年的研究情况进行了检索．以“物理教学法实验”为主题，仅检索到20条文献，以“物理教法实验”为主题检索到7条，以“物理教学论实验”为主题检索到1条，以“中学物理教学法实验”为主题检索到14条，以“物理教材教法实验”为主题检索到1条．而且，相对来说发表的期刊层次都不高．对于这样一个对物理教师教育至关重要的传统课程，研究成果之少确实令人乍舌！在义务教育阶段以及高中阶段，《课程标准》都对学生的实验能力和培养目标提出了明确的要求，然而，我们的师范生毕业后是否能顺利完成这个育人目标还是个未知数．笔者虽没有开展过系统的调查，但从目前教学法实验课程的地位和研究情况来看，我们的准教师们是很难顺利达到新课程改革要求的．如果我们还坚持按照原有的课程不加改变，教学法实验课程可能连生存的空间都没有了，物理教学法实验面临着非常严峻的困境．

3改革的措施：方式与内容

3．1加强实验理念的衔接实验理念是改革的“向导”．高师物理教学法实验是为培养适合中学物理教学的教师服务的，物理教学法实验的理念必须与中学阶段的物理实验目标一致．随着时代的发展，中学物理实验教学的目标和理念已经发生了很大的改变．早在1950年教育部颁布的《物理精简纲要》中提出要“重视物理实验教学，把实验插在讲授中间，便于学习和理解”［1］，1956年在《中学物理教学大纲》中又明确规定，“学生实验不仅使学生明确而巩固地掌握物理知识的重要方式，而且是使学生获得使用量具仪器和工具的实际手段．”［1］如今，课程改革对中学物理实验提出了进一步的要求，例如在高中物理实验专题的开设目的中提到，“……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”．［2］时代的变迁为中学物理实验目标注入了新的内涵，根据传统的中学物理实验目标来规范现时的教学法实验将会毫无意义，更无法适应中学物理课程的实际情况．为此，物理教学法实验必须从目标和理念上加强与中学的衔接，让师范生明确物理教学法实验课程的目的在于培养师范生顺利完成中学实验教学、提高学生实验素养和实验能力，而不是仅仅认识几个仪器、会操作几个实验．我们在开展物理教学法实验教学的过程中，紧密围绕新课程中学物理实验的课程目的和理念，积极加强与中学衔接，提高指导教师和学生对物理教学法实验的理论认识，为课程定位奠定了基础．

3．2更新实验课程内容实验内容是改革的“抓手”．任何改革都要针对具体的内容，否则会显得空洞而不现实．物理教学法实验与中学密切联系又高于中学，教学法实验课程的题目和内容应该有一致的部分，也要有不同之处，只有加强与中学物理实验内容的联系，才能有效促进实验课程的衔接．根据新课程理念及中学物理实验课程的设置情况，我们及时对实验内容做了调整．首先，删除了陈旧以及在普通物理实验中做过的实验内容，包括电影机的放映技术、气垫导轨、基本测量①等．其次，适当增加了与新课程实验密切相关的内容，包括光敏电阻、热敏电阻、逻辑电路、光电效应、万用表使用、传感器使用等．同时部分修改了可以改进的实验内容，例如由于萘有一定毒性，我们将晶体的熔解和凝固实验改成海波和焊锡的熔解与凝固；改变牛顿第三定律在传统上使用弹簧测力计的做法，用力传感器来完成实验，使学生更加熟悉中学课程中涉及到的传感器内容．通过这些内容的改革，大大加强了与中学物理实验的联系，很多在校外有教学实践的学生都感觉到教学法实验对中学物理教学的直接指导作用．

3．3改革实验教学方式教学方式是改革的“途径”．传统实验教学模式指教师讲解原理、拟定方案、演示操作，学生进行实验操作、数据收集、填写表格，完成实验报告．［3］但它的教条化、统一化、静态化的弊端却扼杀了学生的创新精神．［3］很难想象一个只会跟着教师模仿实验的师范生能在工作岗位上成为优秀的教师．我们改革的重点就是改变传统的教学方式，让学生在过程中获得知识和能力．首先，我们改变传统的教师讲解、演示的方式．教师在课前只对学生做简单的介绍，通过学生的自学和研讨完成实验操作．在此过程中，学生之间相互帮助，相互探讨，遇到典型问题在小组内共同探讨解决，培养了学生协作实验的习惯．其次，改变传统的教师讲、学生听，教师示范、学生模仿的教学方式．让学生体验教师角色，进行实验的演示和讲解．每个学生的讲解、演示实验过程每学期轮换一次，如果第一轮不合格还要进行第二轮，直到达到要求为止．其他学生和教师担当“学生”和“评委”．第三，增加实验探究的内容．实验探究是中学新课程改革的重要内容，师范生的实验探究能力是将来指导中学生实验探究能力的基础，只有在职前培训过程中得到了良好的训练才能适应中学阶段的实验探究教学．为此，在物理教学法实验中，除了常规的物理实验探究之外，我们增加了2周在探究实验室利用传感器开展的实验探究教学．

3．4强调学生自制教具自制教具是学生的“作品”．自制教具可以解决实验经费不足，补充部分物理仪器缺乏，可以加深物理概念和规律的理解等功能．但同时更是培养学生实验的积极性和主动性，形成学生科学方法和各种能力的重要过程和手段．“自制教具的目的并不只是为了省钱，而是通过自制教具培养教师和学生的动手动脑能力，培养他们的创造精神．”［4］同时，自制教具也是中学物理教师的一项重要基本技能，是中学物理教师的基本功之一．我们在课程改革过程中非常强调教具制作能力，鼓励学生根据自己的兴趣、中学物理教材中的演示实验、趣味物理实验等开展教具制作．首先，强调自制教具是考核的一部分，每学期的课程有两周是自制教具时间，在学期末每个学生都要有“作品”上交，并根据标准给予打分．其次，结合中学物理教学内容开展集中自制教具活动．例如，针对高中选修3－2教材中电磁感应的内容，自制了电磁感应装置，如图1所示．再例如，根据浮力原理制作了“浮力天平”实验装置，如图2所示，等等．图1自制电磁感应装置图2自制“浮力天平”自制的电磁感应装置通过对二极管发光的观察，可以清晰地表明电磁感应的存在，而不需电表等装置，既简便又有效．自制的浮力天平将浮力原理和天平原理很好地结合起来，易于学生加深理解．学生的自制教具最后都贴上学生姓名和学号，成为他们自己的“作品”，学生很有成就感，有的已经成为后续各届学生参考的“样板”．

3．5拟定成绩评价标准拟定标准是评价的“准绳”．除了学生平时表现外，还制定了相应的“技术”标准．例如自制教具的评分标准（见表1），讲解演示的标准（见表2）等，为判定成绩、改进不足提供了依据．

3．6重视实验能力培养实验能力是改革的“核心”．实验能力是科学素养的基本要素，物理实验能力是指顺利进行物理实验并完成实验目的的个性心理特征，是学生各种基本能力在实验活动中的综合体现［5］．实验能力包括实验观察能力、实验操作能力、实验分析等．新课程物理课程标准对学生的实验能力提出了明确要求，包括提高学生的科学素养，提高学生实验探究能力能力等．提高学生的实验能力是教学法实验课程改革的核心目的，上述改革都是围绕学生的能力展开的．高师学生实验能力的提高会迁移到日后的工作过程中，即使职前课程没有涉及到相关实验，学生也能较快适应中学物理实验教学．实验能力的提高是加强物理教学法实验课程与中学物理实验课程衔接的保障．实验能力的培养除了上述手段外，我们还结合我国目前中学的现有情况，提倡开展多种形式的实验教学模式．例如，开展微型物理实验，非常规物理实验［6］等．这些形式的实验教学是对常规物理实验教学的补充，对学生实验能力的提高和养成具有重要的作用．

4改革的效果：成绩与不足

4．1取得的初步成绩

4．1．1提高了师生对课程衔接的意识通过6年的改革，每届学生的实验意识和能力有明显的改变，不再认为教学法实验是可有可无的简单实验，由最初的“混实验”改为“开发实验”、“研究实验”．在课程开设过程中很多学生积极地将计划中没有的中学物理实验拿到课堂上来做，即使仪器不同，也会想方设法开展．前面的例子中，学生自制的电磁感应实验即是对高中电磁感应实验的改进．我们指导教师和学生已经意识到与中学的衔接是教学法实验的重要指导思想之一．正是由于教学法实验与中学的紧密联系，使得学生在课程学习中能正确正视物理教学法实验的重要地位，激发了学生学习的兴趣．

4．1．2学生动手能力增强学生动手能力主要体现在教具制作方面．教具是学生的考核的内容之一，他们所呈交的教具质量参差不齐．有的教具比较精致，可以拿到中学课堂中演示，有的则比较粗糙，但学生自制教具的意识和水平都得到了较大的提高，一些小零件都是学生自己掏钱买的，一些废旧物品都成为学生手中的“宝贝”，有的学生甚至做了2～3个教具．据不完全统计，近几年我们学生所提交的教具达300件之多，有相当一部分已作为后届学生制作教具的模板和样品．学生自制教具的能力是高师物理师范生的重要能力，是顺利开展中学物理实验教学的重要技能．

4．1．3提高了学生讲解、演示的能力在讲解、演示实验之前我们对学生提出了明确的要求，使学生有章可循、思路清晰，在讲解、演示实验模拟讲课之后，教师和学生对模拟讲课进行点评．由于在一种宽松的环境下开展，学生兴奋主动、积极参与，课堂气氛热烈活跃．讲解、演示过程对学生整理讲课思路、组织语言、规范操作、解释实验现象等都起到了积极的锻炼作用，培养了学生的实验演示和讲解能力．在学生教育实习过程中，很多学生都能非常熟练地将实验纳入讲课之中，并能用生活中常见的物品等演示实验现象，说明实验原理．在准备就业和试讲过程更是表现突出，表现出良好的技能水平．实践证明，讲解、演示实验在师范生走向中学教师的道路上是一个良好的尝试，是一种积极有效的训练方式．

4．2待深化研究之处

4．2．1量化统计与分析不够由于每年的教学法实验课程内容都存在变动，目前还没有针对开展具体量化的调查问卷分析和统计，我们计划在近期逐步研制相应的改革调查问卷，开展相应的调查，争取取得更加明确的研究结果．

4．2．2缺乏跟踪研究毕业学生的教学情况由于我们的毕业生分布在全国各地，对学生开展物理实验教学情况跟踪调查研究存在较大困难．对学生的跟踪研究可以提供反馈，为改革提供更合理的依据．因此，我们计划通过教育实习等形式进一步加强与毕业学生的联系，争取能对一定数量的学生进行跟踪研究．

4．2．3自编教材未出版教材是学生开展学习的重要参考．但由于参与改革的主要教研人员工作繁忙，笔者还在攻读学位，没能及时将教学法实验教材进行系统的整理，没能以正式出版的形式展示给学生．目前我们正在积极搜集材料，抓紧制定编写教材的基本思路，争取在较短时间内达到出版要求．

第14篇

  联系生活和生产实际。

在物理教学中，如果注意结合学生熟悉的生活、生产实际，提出与教学有关的问题让学生去思考。往往能激发起学生的兴趣。例如讲授《光的折射》时，可先提出以下一些问题：透过老花镜看紧靠镜子的物体，显得比原来怎么样？透过老花镜看远处物体物体又会怎样呢？透过圆形金鱼缸看缸里的鱼发现鱼会变大，透过装满水的杯子看插插入的筷子发现筷子会在分界处折弯，这又是为什么呢？带着这些问题来学习，学生必然会产生兴趣，从而达到提高课堂效率的作用，而课后又是课堂的延伸。结合物理教学的内容，根据学生的年龄特点与心理特征，开展丰富的课外活动、小实验、小制作也是发展物理兴趣的好形式。对初中生来说，可让他们自己动手制作简易测力计、杆秤、潜望镜等，这样做，不仅能够加深他们对物理知识的理解，同时也培养了学生的观察能力、思维能力和独立操作能力，很好地实现了知识的迁移。

制造学习上的悬念  

在物理教学中，如果我们能够不断地制造悬念，使学生对新知识产生一种急于 探求的心情，那么就会引起学生对新知识的兴趣。例如在《滑轮组》一节的教学中，我们可以把滑轮组放在一黑匣中，演示时上端提线，下端线进入盒中，结果出线比进线长得多。此时，一般学生会感到好奇，基础扎实的学生会想到是省力杠杆并急于想得到证实，因此产生强烈兴趣，当盒子打开后，学生又会惊讶，心想这是杠杆吗？同时渴望得到明确的答复，在这样的渴求中老师稍加分析会收到明显效果，起到化冗长的讲授为积极的探索的作用，老师讲得轻松，学生学得愉快。

认知冲突是指一个人的已有知识和经验与当前面临的情境之间存在的差别。这种冲突常常会引起人们的好奇心，并导致其关心、注意和探索行为。心理学的研究表明，如果学习者已有的知识经验与新的学习内容之间具有中等程度的差距时，就会引起他们的认识需要，激发他们的学习兴趣。物理学中许多规律、定律是前后相连的，而中学生的思维缺乏连贯性，往往停留在表层认识上，如果教师能设法让他们发现原有认识的片面性，或再多问一个“为什么”学生就无法解决，则会使他们产生认识需要，激发他们的学习兴趣，例如《电压》一课新课导入可作如下提问1、导体中要有持续电流须几个条件？学生预料回答：“a电源、b电路要接通”。接着追问：“电流怎样形成的？”学生答：“电荷的定向移动形成的”。继续追问：“是什么使电荷发生了定向移动？”学生答：“是电源”。老师接着演示小灯亮的电路验证学生回答的正确性，再接着用一废电池换原来新电池重做实验发现灯不亮了，老师问：“为什么不亮呢？”学生会说：“那是废电池。”老师问：“为什么新电池会使电荷发生定向移动呢？电源究竟是靠什么使电荷发生定向移动呢？”到这时学生回答不上，必定疑惑，从而产

保持刺激的新颖和变化

中学生对新鲜事物总是充满好奇心，教学内容是否有兴趣，兴趣的大小，对教学效果都有直接的影响，在物理教学中若能经常保持刺激的新颖和变化，就能不断引起学生的好奇心和新鲜感，从而激发起他们的学习兴趣，使他们乐于学习想要学习，例如在讲《磨擦起电 两种电荷》这一节时，为了把这一节抽象知识形象化，让学生激发起探求的需要，可这样引入新课，带四根一端膨松的塑料捆扎绳（做此实验要求当时天气要干燥）问哪个同学能把膨胀的一端捻聚在一起，根据生活经验学生们会争先恐后举手要求做这一件认为简单的事，然后每组叫一位学生到讲台前操作，结果会发现每位同学都事与愿违，他们发现绳子不仅没有被聚拢在一起，反比刚才更膨松了，且越用力捻膨松得越厉害，这一新颖现象使学生感到非常惊奇，怎么会是这样呢？他们迫切地想知道其中的原因，基于这种迫切感，学生对这一节课的兴趣会很快激发起来。

及时给予成功的满足

兴趣是带有情绪色彩的认识倾向，在物理学习中，如果学生获得成功，就会产生愉快的情绪，若反复多次，学习和愉快的情绪则会建立固定的联系，也就会形成越学越有兴趣，越有兴趣就越想学的良性循环，在物理教学中，教师如能根据学生的学习情况，设计出一些学生经过一定的努力便能解决的问题让学生自己去解决，遇到困难时，教师再给予适当的帮助，当学生解决了面临的问题后，便获得成功的满足：在实际教学当中要时时刻刻抓住学生的成功处给予适时鼓励，如巧妙地运用语言激励，对一般学生可用：“书写认真”“解法巧妙”“见解独解”。对已获成功的基础较好的学生可进一步用言语刺激：“你还有其他方法吗？”“你还有更巧的方法吗？”这样会使全班兴趣高昂，切忌给学生以反复失败的刺激，这样才可使兴趣持久。

1、电子的发现

1897年，英国物理学家汤姆生在阴极射线的实验中发现电子（一种带负电的粒子）。〖在封闭的玻璃管内有两个电极(阴极和阳极），抽出管内空气(压强在10－2mmHg以下)，这就是阴极射线管。当两极间加高电压时，从阴极发出一种射线叫阴极射线，它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光。〗并确定电子的电荷与质量的比值。发现不同物质做成的阴极发出的射线都有相同的e/m值。表明这种带电粒子是一切不同元素的原子的共同组成部分。称它约电子。后来，在X射线使气体电离和光电效应等实验现象中，都从原子中击出了电子，表明电子是原子的组成部分，是比原子更小的微粒，电子的发现打破了原子不可分的信念。

电子的发现，认识到原子是可分的，是人类对物质结构认识上的一次飞跃，开创了探索原子内部构造和物质微观结构的新时代。

既然电子是原子的组成部分，而原子又是中性的，那么原子里还存在带何种电的物质？既然电子的质量很小，那么原子的质量绝大部分集中在哪里？

师：汤姆生原子模型的内容是什么?

生：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子则镶嵌在原子里。原子的几乎全部质量都集中在正电荷，电子的质量很小。

当时汤姆生认为原子是中性的，由质量很小的电子（如枣子）镶嵌在集中了原子的几乎全部质量的正电荷（如糕）中构成，电子是不动的。

原子受到激发以后，电子开始振动发光，就形成了原子光谱汤姆生原子模型，能解释一些实验事实。但是不久，就被新的实验事实否定了。1909至1911年，汤姆生的学生卢瑟福和同事们做了一个著名的a 粒子散射实验，这个实验的现象却无法用汤姆生原子模型来正确解释。

二.动量守恒定律是物理学的重要内容之一，动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体，而且适用于接近光速运动的微观粒子。在自然界中，大到天体的相互作用，小到基本粒子间的作用，都遵守动量守恒定律，它是宏观世界和微观世界都遵守的共同规律，应用非常广泛．因而是物理教学的重点内容。在现行的高中物理教材中，《验证动量守恒定律》是学生实验的内容，但是这个实验的传统做法由于仪器、动量守恒条件的要求等方面的问题，实验效果很不理想，因此，实际教学中对这一实验的处理多是“以讲代做”。这个问题也是目前学生实验中存在的普遍问题。

   我校在本学期购置了新课程中所要求的气垫导轨、力学传感器及计算机实时采集和处理实验数据等器材，这套实验仪器的数量及精密程度在北京市名列前茅。利用这些仪器可以很好的实现动量守恒条件、并可采用多种方法较准确的采集实验数据，从而分析实验结果得出物理规律。为了解决传统实验操作困难、数据不准确、实验结论与物理规律相去甚远等问题，更为了使学生通过学习并使用传感器等现代测量工具进行自主、合作的研究行学习，我想对《验证动量守恒定律》这一学生实验进行新的教学设计。

受传统学科教学目的、内容、时间和教学方式的影响，特别是在教师处于繁重的工作压力和教学资源相对短缺的现实条件下，在教学中普遍实施多元智能教学是有困难的。因此，以研究性学习为切入点实施多元智能教学，可以改变传统的单一的、灌输式、填鸭式的教学，开发学生的多种智能，给予每一个学生主体性发挥的广阔空间，并可帮助学生发现其智能的特点和业余爱好，促进其发展。动量守恒定律这部分内容属于选修内容，但我校高一实验班的学生目前已学习了这部分内容，据此，高一实验班《验证动量守恒定律》的教学设计如下：

第一阶段：布置课题---《利用实验验证动量守恒定律》，使学生明确，验证性实验是科学研究中的重要步骤，一个理论的建立常常是经过“现象假想验证理论”。在明确研究目标后，学生可根据自身特点，自愿结合形成研究小组；

第二阶段：向学生介绍现有实验器材，学生自主、合作学习未使用过的仪器的原理及使用方法（教师下发有关仪器的文字材料，学生也可查阅有关资料），而后，研究小组的学生共同研讨实验方案； 

第三阶段：教师与学生一起实施实验方案，在实验过程中发现、总结问题，改进实验，最终得出实验结论；

第四阶段：各组完成实验报告（包括：实验原理、方法、步骤、结论及问题分析）；

第五阶段：各组汇报并进行实验演示，学生、教师评议，共同思考还有哪些应深入研究的问题。

编制评价表----学生自评与互评.

总之，《验证动量守恒定律》的实验研究不仅能使学生掌握动量守恒定律的内容，更为重要的是通过学生的自主、合作学习开发学生的语言、逻辑－数学、视觉空间、肢体－动作智能以及人际、内省和自然智能。

三.机械能守恒定律可以认为是力学方面的能量转化和守恒定律。它的条件是系统只有重力、弹力做功。在这样的系统中，尽管动能和势能在相互转化，但总的机械能恒定。这里谈机械能守恒定律的应用。

首先，机械能守恒是对系统而言的，而不是对单个物体。如：地球和物体、物体和弹簧等。对于系统机械能守恒，要适当选取参照系，因为一个力学系统的机械能是否守恒与参照系的选取是有关的。

其次，适当选取零势能面(参考平面)，尽管零势能面的选取是任意的，但研究同一问题，必须相对同一零势能面。零势能面的选取必须以方便解题为前提。如研究单摆振动中的机构能守恒问题，一般选取竖直面上轨迹的最低点作为零势能面较为恰当。

再次，适当选取所研究过程的初末状态，且注意动能、势能的统—性。

用机械能守恒定律解题有两种表达式，可根据具体题目灵活应用：

①位置1的机械能E1＝位置2的E2，

即：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 

②位置1的Ep1(Ek1)转化为位置2的Ek2(Ep2)

即；Ep1-Ep2=Ek1-Ek2

第15篇

1.知识传递单向性影响学习兴趣

当前，高师院校本科教学方式在信息传递和知识生成上存在一定程度的单向性，缺乏互动性，不利于大学生学习兴趣的提高。第一，课堂讲授的单向性。目前，本科课堂教学方式主要采用讲授式，该教学方式由于发挥了语言讲授的直接性、可控性、系统性、高效性等优点，历来被认为是课堂授课中不可或缺的基本方式。但是不可否认，讲授式教学具有语言传递单向性的不足，因此往往被理解成“注入式”“灌输式”，进而引起了人们对其越来越多的思考。对于习惯了中学期间师生互动学习、快乐学习的本科生来说，讲授式教学不利于提高他们课堂教学的参与性，影响了学习的兴趣和积极性。第二，实验指导的单向性。高校的实验课程在教学设置上占有一定的比例和分量。这类课程的特点是时间紧、任务重，其教学方式基本上是以验证性实验为主。这种方式主要是由教师介绍实验原理、器材、步骤、注意事项和验证的原理等，学生则按图索骥地完成操作，实验方法和实验知识的传授亦是单向的。这种被动机械式的操作对大学生来说意义不大，与中学时期的各类兴趣实验相比，大学生对这类实验方式的兴趣显然不大。

2.时空局限性影响有效学习

现代基础教育关注有效教学，即提高学习效率和学习效果，注重培养中学生从大量信息中获取知识的能力。而当前的高师院校本科教学方式在时间和空间上还存在一定的局限性，缺乏课堂内外的有机结合，影响师范生学习的有效性。首先，理论课程教学过分依赖课堂讲解。本科课程理论内容比较系统、深奥，教师通常将有限的时间消耗在系统讲解中，希望给予学生完整的知识体系。这种教学方式由于缺乏足够的时间让学生充分讨论，学生也缺乏课前自主查阅和收集学习资料的意识，导致学生获取的信息量和知识量不丰富，学习效率不高。其次，辅导课教学注重集中讲解，缺乏课外交流。对于一些抽象性和逻辑性比较强的专业课来说，教师采取了适当增加辅导课教学的方式解决学生的疑难问题。以物理学专业为例，通常须在普通物理学、理论物理学系列专业课程中开设辅导课程，用于弥补课堂教学的不足。目前，常规的辅导方式仍采取集中讲解式。由于受到时间和地点的限制，并且缺乏其他课外交流方式的补充，这种辅导方式常常难以达到全面解惑的目的，影响辅导效果。

3.技能培养单一化束缚创新能力的培养

当代基础教育越来越重视对青少年创新能力的培养，通过各种方式让学生参与创新活动，这对本科师范生的技能训练方式提出了更高要求。目前，本科生技能培养方式仍缺乏多样化，束缚了师范生创新能力的培养。其一，实验技能培养方式单一化。理工类专业比较注重实验教学，并开设了专门的实验系列课程。以物理学师范专业为例，本科生开设的实验课程有普通物理实验、近代物理实验、中学物理实验研究以及与电子电工课程有关的实验等。从高校人才培养目标来说，实验教学能够更好地培养高层次创新型人才。但是，当前高校实验教学中验证性实验还比较普遍，学生缺乏自主设计和自主创新的机会；探究性实验、课外设计、创新开发等实验活动方式较少，束缚了学生创新能力的发展。其二，教学技能训练指导方式单一化。随着基础教育改革对教师教学技能要求的提高，师范生技能训练的指导方式也应该多样化。目前，师范生的教学技能训练途径仍以观摩教学、模拟教学和实习教学为主。在这些技能模拟训练过程中，教师的指导方式主要是点评、分析和纠正。在这种指导方式下，学生对基础教育的观察了解不深入，缺少调研与反思，对基础教育改革的理解不够深刻，对教学理念缺乏实际感知，因此难以提高教学创新能力。

二、高师院校本科教学方式转变的思路

1.运用参与式教学方式提高学生的学习积极性

教师转变教学方式的思路之一是让所有学生都参与到教学过程中，通过教师与学生互动以及学生与学生互动的方式，提高学生的学习兴趣和积极性，进而提高教学的有效性。

（1）对话教学

师生对话是促进学生参与教学过程，进行思考、分析和表达的直接方式。对话教学近几年在基础教育领域是一个比较热门的研究课题，在高校，该教学方式只在思想政治课程教学中开始尝试。在这种教学方式下，教师在因材施教理念指导下运用谈话技巧和心理探查技术，与学生进行平等对话和沟通，创造和谐的课堂环境。对话教学体现了教师对大学生成长的尊重和关注，能够避免单向讲授式教学容易导致的教师对学生思维和心理的无视现象的发生；同时，学会对话和沟通本身就是师范生必须掌握的基本教学技能，况且当前的师范教育专业课程尚缺乏该技能的专项训练。对话教学应把握两种双向的互动方式：一是教师提问学生回答，包括一对一和一对多两种形式。教师通过对话了解学生的学习经历、知识基础、思维方法等，便于进行因材施教。二是学生提问教师回答，包括一对一和多对一两种形式。学生通过对话获得解决疑惑的思路与技巧。总之，对话式教学既有助于学生以主动参与的方式获取知识和方法，又有助于教师了解学生的心理需要，促进教学相长。对话教学的重要形式是展开师生讨论，即教师在课堂中引领全体学生讨论某个课题。在高校课堂中运用这种教学方式具有一定的基础，是与本科生自学能力提高相适应的。讨论式教学是由教师组织教学材料转变为学生自主生成教学材料的教学。并且，在教学过程中学生由听众转变为主讲者，能够突破课堂教学的局限，打破教学常规。这些转变一方面能够避免讲授式教学可能导致的互动性差、学生依赖性强的问题，促进学生参与教学过程，提高学生学习专业课的积极性。另一方面，促使学生学会收集与组织材料、汇报讨论过程和结果。对师范专业学生来说，这种方式有助于训练其开发基础教育课程资源、授课表达和教学研究的能力。就物理学专业来说，教师可就诸如物理思想、物理方法、物理科技与人类文明等思辨性的课题与学生展开讨论。这种方式打破了教师作为知识“垄断者”的中心地位，利用学生已掌握的多样化学习方式，达到提高学生学习兴趣、改善学生学习状况的目的。

（2）MOOCs式交流

网络信息化学习已经席卷教育界，并将继续深入地影响教育方式的变革，微视频、可汗学院等教学资源将在基础教育中产生重要影响。作为师范生，他们必须掌握通过网络获取学习资源的技能。近两年，在高等教育中，不断涌现出国际化网络远程教育案例，美国的Coursera、Udacity、edX等公司大规模开发的在线课程——慕课（MOOCs）便是典型代表。这些远程网络课程具有在线学习、线上提问、论坛交流等优势。在专业课程的学习指导与辅导过程中，为了方便学生随时随地地参与学习、增强互动性，采用MOOCs式交流将成为必然趋势。辅导教师可以借鉴远程教育经验，改变交流方式，尝试运用网络在线方式进行交流辅导，将线上交流与线下答疑相结合。采用MOOCs交流方式，必须充分发挥两个资源优势。其一是微视频优势，教师将辅导的重要内容录制成简短的视频，每个视频只集中解决一个难点问题，方便学生选择观看。学生选择跟自己疑难问题密切相关的视频进行观看和学习，这样学习的针对性和主动性就增强了。其二是交流平台优势，教师将大量微视频到平台上，供学生随时下载保存与播放，并在平台上在线讨论和补充讲解微视频内容以外的问题。学生通过交流平台获得大量教师解答的信息，学习效率相应得到提高。

2.运用反思式指导方式深化学生对教育的理解

教师指导师范专业本科生在教育见习观摩、技能训练、教学实习、实践调研等方面进行反思，加强理论与实际的联系，符合“实践—理论—再实践”的认知规律。这种指导方式有助于师范生将所学的教育理论运用到实践中，并在实践中深化对基础教育的理解，达到热爱教育、提高和创新教育技能的目的。

（1）实践反思

随着教师教育课程标准的颁布实施，师范专业加大了见习实践课程的开设规模，学生通常要完成若干个学分的见习任务。见习教学方式一般以观摩中小学课堂教学为主。为了提高观摩效果，教师应促使学生思考基础教育理论如何与中学教学实际相结合，思考基础教育改革的深层次问题，并指导学生撰写观摩反思报告。教师根据观摩课中的某些细节，比如教学方法的选择、教学手段的运用、学生的反应、教学的有效性等提出思考问题，要求见习生围绕这些问题思考分析，撰写反思报告，发表个人见解并反复讨论交流。通过反思式指导，师范生反思所学的基础教育理论问题，寻找解决教育实践问题的突破口，增强参与基础教育改革的信心。在师范生教学技能训练方面，采用反思式指导，教师不需要直接指出学生在试讲中存在的问题，更不必直接告诉他们解决的途径。教师根据学生试讲的某些细节提出反思问题，如教学行为引起的效果、教学设计意图与课程目标要求的一致性、演示实验效果不明显的原因、教学重点和难点的把握以及处理依据等，要求学生自己思考并在试讲教案里填写相应的教学反思。这种指导方式有利于促进师范生反思教学技能与基础教育改革要求之间的差距，从而达到提高和创新教学技能的效果。实习教学将师范生带到了真实的课堂情境，在这种情境中遇到的实际问题及其解决是对师范生教学技能的极大挑战。教师对实习的常规指导方式主要是根据师范生的实习教学表现进行指点。但是，直接指出实习生在教学中的不足，会挫伤其积极性，直接给出解决建议，也极易导致其对解决问题的依赖性。改变指导方式，运用反思式指导，就教学过程中的一些细节，启发实习生去思考改进，则会提高他们的教学信心。依据基础教育改革理念，教师让实习生进行教学反思的内容应包括教学环节设计、了解学情、师生互动方式、探究教学、学生学习效果和教学创新点等问题。通过对教师提出的问题的思考，实习生达到对教学过程的自我反省和自我建构，创造性地提高实施新课程教学的执行力。

（2）调研反思

在师范生教育实习过程中，指导教师不应只停留于指导实习生的备课与上课层面，否则学生实习几周以后热情就会逐渐消退，除了继续按部就班地训练教学技能之外，他们难以找到进一步提升的突破口。教师将常规指导方式改变为调研反思，会给实习带来新鲜内容，注入深层次的思考，有助于实习生教育教学能力的提升。调研反思即教师指导实习生利用实习期间与中学生广泛接触的机会，就教育教学中的热点、难点问题进行专题调研，撰写调研报告，反思教育中的现实问题与解决思路。教师应对实习生如何观察教育现象、选定调研问题、确定调研方法、分析调研材料和数据、归纳调研结果、思考解决措施等方面进行指导。这种指导方式具有三个比较显著的优势。一是，有针对性地提升师范生的教学能力。通过调研反思，有针对性地进行教学设计和教学训练，提升了实习生的教学能力。二是，实习生能够获得第一手教育实践资料，丰富其对教育教学工作的感知。基础教育改革遇到很多实际问题，这些问题往往超出了师范生在理论课堂中的学习范围和深度。调研反思则能够使实习生进一步理解基础教育改革的必要性、艰巨性和创新性。三是，生成师范生教育研究能力。基础教育改革要求未来教师应该成为研究型教师，具备教育研究能力，而教育实习期间经过教师的指导和自己的反思，这种研究能力才会逐步生成。

3.运用活动式教学方式提升学生的创新能力

虽然在大学生中开展的科技创新活动项目较多，但是有些活动项目不是以专业学习为目的的，与专业教学联系不密切。适应基础教育改革的需要，师范生更乐于将专业学习与科学活动相结合。以科学活动的形式开展专业教学，组织师范生参与创新活动，减少课堂讲授与灌输，最大限度地发挥其想象力与创造力，是提高其创新能力的重要教学方式。

（1）探究活动

探究教学是近几年在中学课堂上比较热门的教学方式，在大学实验课程教学中也应充分开展探究活动，让学生亲身经历发现问题、猜想与假设、制订实验方案、实验与收集数据、分析与论证、反思与评估、交流与合作等过程。这种探究活动，就是要学生经历科学发现的基本过程，体验科学发现的实质和魅力，培养科学探究的能力。例如，“扭摆法测定刚体的转动惯量”在大学物理实验中是一个比较重要的实验，常规教学主要是要求学生按照实验教材完成不同形状刚体转动惯量的测量以及验证转动惯量的平行轴定理。按照这种教学方式，学生只是被动地完成操作、测量和处理数据、验证已经学习过的物理量和物理规律而已。将该实验教学方式转变为探究实验教学，首先提出问题“影响刚体转动惯量的因素有哪些？”接着列举学生对刚体的形状、转动轴的位置的猜想；再由学生参考相关资料进行实验设计、测量数据、分析论证；最后计算出各种形状刚体的转动惯量并总结出平行轴定理。这种探究实验活动有助于提高师范生对实验的参与性，增强其对科学研究过程的体验性，提升其实验创新能力。

（2）设计活动

提高学生的实验创新能力是大学实验教学的重要任务，而实验设计能力无疑是实验创新能力的核心要素。提高实验设计能力的重要方式是采用设计型实验活动，活动步骤包括提前布置实验选题、学生个人或小组查阅文献、设计并提交实验方案、现场实验操作、完成实验报告等。此类设计活动不受课堂教学时间和空间的限制，形式比较灵活，是学生在中学阶段和大学阶段都比较喜欢的实验方式。设计型实验活动能充分开发学生的想象力和创造力，培养其从事科学实验的设计能力，使其在选择实验方法、实验仪器、测量方法等方面的能力得到提升。通过此类活动，一方面，学生学会根据实验条件选择合适的实验方法。例如，对于“测量重力加速度”的设计课题，学生可以选择单摆法、复摆法、自由落体法和气垫导轨法等方法，每一种方法都有优点和缺点，学生应学会综合比较与分析选择。另一方面，学生参与实验设计活动能够训练其对实验仪器各项性能、误差影响、精度要求和性价比等方面的分析能力，还能够提高其对选择直接测量与间接测量、动态测量与静态测量、绝对测量与相对测量、补偿测量与转换测量等方法的判断能力。

（3）科技创新活动