创新实验论文范例

一、实验教学在初中物理教学中的作用

初中物理教学中，应该改变以往的“口头式”实验教学，改变以往教师枯燥和乏味的教学现象，将学生致力于教学的主体。将课堂教学的内容放置到学生实验中去，其目的是训练学生的动手能力和增加实验活动的次数，让学生通过实验增加体会和感悟，真正地做到对知识的理解，同时物理实验的内容接近于生活主题，提供了书本知识的应用能力。除此之外，在初中物理实验教学中，教师首先要设计好实验的步骤和内容，准备好实验设备，同时要向学生介绍实验的步骤和应该注意的事项，并对实验的结果进行科学的分析。通过物理实验教学，使学生逐步地掌握了实验的基本思路、技能和方法，为今后进一步学习物理知识打下了基础。

二、初中物理实验教学的思路

（一）探索式实验的教学方法

传统的初中物理实验教学方法中，教师一般是课堂实验教学的主体，学生根据教师的实验思路进行观察与思考，直接参与到教学实验活动的机会很少，造成学生的动手能力比较弱，不利于学生创新能力的培养。在以教师为主体的课堂中，如果将演示性实验教学活动改为探索性实验教学，给学生更多的动手操作机会，发挥学生的主体作用。比如，在初中物理教学中实施“阿基米德原理”教学时，在讲授浮力的大小与相关联的因素时，教师给学生思考的时间，是否与深度、密度、形状有关呢？学生可进行想象，培养学生的自主思考能力。

（二）多做教材中没有的实验

现在初中物理教学中，实验教学几乎在书本能够找到，但在实际的教学中，教师可以增加实验教学课时，扩展实验教学主题。在初中物理实验教学中，要举一反三，增加实验教学活动的目的就是为了提高学生的思维能力和扩大学生的知识面。物理实验教学的器材比较多，可以以实验室的设备作为器材，也可以自备实验器材，甚至把我们日常生产生活中所使用的物品作为实验器材。事实说明，一个优秀的学生对物理现象很感兴趣，具有很强的悟性。物理学习比较差的学生，不是智力的因素，而是缺少对物理知识的了解。因此，作为物理教师，其主要的教学目的是尽自己最大的能力在课堂上给学生展示丰富的物理现象和物理情景。

1创新物理实验体系建设的基础

长春师范大学物理实验教学中心成立于2002年，依托自身的优势，已经开设了普通物理实验、近代物理实验、模拟电路实验、数字电路实验等实验课程。这些实验课程多以大纲内要求的基础验证性实验为主，对实验目的、实验原理、实验步骤、仪器说明、误差处理都做了详细的规定，要求学生按照规定的步骤进行实验，束缚了学生的自主创新性。创新物理实验体系作为原有传统实验的有益补充，在形式上灵活机动，在内容上实用性强，既对培养学生的个性、开发创造力有利，又为学生提供了思维的空间和实践的天地，调动了学生的积极性和主动性。

2创新物理实验体系的建设

为进一步突出专业特色并结合就业市场，以提高学生的实践能力和创新意识重新对原有实验体系整合优化，削减验证性实验，增加综合设计性实验，充分与教师的科研项目、研究方向紧密结合。第一类实验是基础验证性实验。这类实验多属于大纲要求范围。考核内容以某些原理定理的验证和基本实验技能或方法的练习为主。这类实验要求学生能够熟练掌握基本实验技能，并规范仪器的使用。第二类实验是应用综合性实验。这类实验涉及的知识不止局限于某一门课程，而是多个物理原理或概念的综合。对学生所使用的实验方法也没有过多的限定，只要能够达到实验目的即可。第三类实验是科学研究性实验。这类实验与科学前沿紧密结合。学生可以在导师的指导下完成大学生创新项目或直接参与教师的科研项目，充分发挥学生的主观能动性。

3创新物理实验体系的实施

创新物理实验体系的实施保障主要从政策制定、硬件改造、师资配备三方面开展。首先，在拔尖人才培养的总体目标指导下，对物理专业的教学计划和实验大纲重新修订，确定三类实验的具体实验内容。在内容选定上将创新能力的培养作为目标，充分体现实验教学和科学前沿的紧密结合。编写与创新物理实验体系相适应的指导教材、制作实验教学多媒体课件、购买或开发实验选课系统以保障体系的顺利实施。其次，充分利用吉林省高等教育专项资金对现有的实验室及仪器进行改造更新。一方面改造实验室的实验环境。针对某些实验对避光、防尘、防潮、排风有较高要求的，单独实施改造。另一方面对实验仪器进行更新。特别是大型仪器如X射线衍射、激光拉曼光谱等的购买要谨慎对待，购买之前要对国内外厂家的参数和价格进行详细对比调研，并进行论证投标。最后，在现有教师队伍的基础上，合理安排学时及课程安排，并对第三类实验实施导师制。教师针对自己的科研项目选定适合的实验题目为学生开设，并将毕业论文设计、大学生创新项目与实验紧密结合，达到科研与教学共同发展的良好局面。

4创新物理实验体系的成果

一、利用大学物理实验培养学生创新能力

（一）学生发散思维的培养

发散思维是创新思维的核心部分，解决问题的过程是发散——集合——发散的循环过程。大学物理实验教学是一种基于创新思维框架下的由发散到集合，再由集合到发散的循环过程，通过培养学生的发散思维，从而达到培养学生创新能力的目的。例如：学生在进行固体密度的测量实验时，就要考虑到该固体是否规则，在液体中的悬浮状况，是否溶于液体等，因此，在多种可能的情况下，学生就要探索不同的实验方法，调动发散思维，从而实现掌握知识，提升自身的创新思维能力。

(二)实验过程是学生发散思维的训练过程

物理实验是围绕一个既定的问题开展的，学生需要调动自身的多种思维能力，运用各种思维方法，例如：综合、分析等，只有这样，才能真正的实现实验目的。在这个过程中，学生的逻辑思维得到了训练。例如：在进行“偏振现象”研究实验时，要求学生设计出各种光路，使之产生不同的偏振光，进而观察不同条件下的实验现象，并进行相互对比。实验前，学生要根据自身掌握的知识，进行科学的假设，做好实验设计；实验过程中，一步步进行验证。类似的实验探究活动能够帮助学生有效的将逻辑思维融入其中，并提升学生的科学探究能力和创新思维能力。

（三）学生在物理实验中提出质疑，进而提升批判思维能力

传统的“一言堂”很大程度上抹杀了学生的批判思维能力，新课改中明确提出，要积极培养学生的创新能力，而批判思维的形成，恰恰是创新能力培养的关键环节。因此，教师在实验教学过程中，理应鼓励学生提出质疑，并带着质疑在实验中加以批判、验证。例如在进行钠光灯波长测量时，有些学生发现测量值与理论值不相符，在深入研究后，发现钠光是由双黄线构成的，即两种波长的混合值，并受到实验环境的影响。学生在物理实验中提出质疑，进而提升了批判思维能力。

一、重视实验探究过程，指导学生掌握科学的探究方法

化学新课程标准“三维目标”中指出：过程与方法，情感、态度、价值观尤其重要。探究学习最根本的特点是学生自主、独立的发现问题，问题性、实践性、参与性和开放性是探究学习的本质特征。探究既是一种学习方式，也是一种学习过程。探究性教学重在学生动手做，而实验教学恰好符合这个要求。学生只有亲身经历探究式学习，才能获得积极的情感体验，才能有助于建构知识，掌握探究性学习方法。例如：镁带性质的探究性实验，教师出示镁带，镁是一种重要的金属，它可能有哪些性质？与铁、铜等常见的金属的性质有什么不同？先让学生自主作出猜想，设计实验方案，预测实验现象，得出初步结论。接下来让各组把本组的实验方案公布出来，师生一起对各种方案进行分析、对比，筛选出最佳的可行性方案，然后让学生进入实验室，根据拟定的实验方案亲自动手，进行实验，自己观察，记录实验现象，对实验现象进行分析，并与实验前的假设猜想进行对比，再对实验结论进行交流，分析，总结，得出最后的实验结论。在整个探究过程中，学生通过亲身经历，体验，不仅获得了知识，调动了学生学习的积极主动性，体现了学生的主体地位，还掌握了科学探究的基本方法：提出问题——猜想与假设——设计实验方案——进行实验——现象分析——得出结论。使学生意识到提出问题与作出猜想对实验探究的重要性，知识探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据，意识到合作与交流在探究中的重要性，从而掌握科学的探究方法。

二、在实验教学中应以学生为中心，增强学生主体意识，让学生感到学习的快乐

新课程对教学的要求：让学生参与学习的全过程，让学生自己动手去获取知识。因此，教学活动设计应贴近学生的生活，让学生从身边熟悉的生活现象中去探究和认识化学现象，并有效地结合起来，使学生体会到化学在生活和生产中的应用，从而更好地激发学生的兴趣，消除学生对化学的畏难情绪，使其感受到化学学习的快乐，积极参与探究学习，以培养学生自主学习的能力和创新精神。例如：测定空气中氧气含量的实验，氧气的性质与制取、二氧化碳的制取与性质实验等。让学生分组自主实验，探究，根据实验目的进行设计和操作，在自主实验中体会知识把握技能。最后让学生互相交流，然后师生共同作出评估。

三、注重意外实验和实验的改进，培养学生的探究创新精神

在化学实验中，应一丝不苟，必须刨根问底，做实验的有心人。在实验结束后，认真分析总结，提出一些新的实验思路，这样不但对相关概念和现象及原理熟记于心，而且还会激活思维，培养灵感，激发创新欲望。例如：Cu2+在水溶液中显蓝色，在做CuO和稀盐酸反应生成CuCl2溶液有时却是绿色溶液，学生可就这一意外现象进行探究，也可以做一些实验的改进。

四、把握好实验探究中“扶”与“放”，让学生学有目标，增强学生的成就感。

1转变实验教学观念

传统的教学模式，整个实验按教材或教师预先设计的步骤和方案进行，学生被动参与，这样不利于学生创新能力的培养。物理化学实验是一门理论性、实践性和技术性都很强的课程，其实验内容更侧重于定量地解释化学过程的规律，提高运用其技术与方法去分析和解决实际问题的能力，从而形成科学严谨的思维方法，使综合能力得到提高。物理化学实验在培养未来化学工作者的教育中，占有特别重要的地位，对培养大学生的创新意识、创新精神和实践能力起着理论教学无法替代的作用。

2构建实验课程体系及优化教学内容

俗话说“万丈高楼平地起”，扎牢基础，利于提高学生的创新能力。我们构建了循序渐进型的物理化学实践课程体系“基础实验→综合性→设计性实验和开放性实验”，利于提高大学生的自主学习和创新能力。基础实验，按照已拟定的实验方案测得实验数据，用数学原理和方法科学地处理实验数据，使学生对理论知识有一个较直观和深刻的理解;综合实验主要培养学生自主学习和独立思考的能力;设计性实验、开放性实验及研究创新实验以培养学生分析问题、解决问题的能力。学生掌握不同层次的实验要求及实验技能，初步建立起研究科学问题的方法和态度。物理化学实验是南昌航空大学的应用化学专业、应用化学专业春晓班及材料化学专业等的基础课程。以春晓班为例，物理化学实验课程学时为64学时，分两个学期进行，是一门单独设立的实验课。实验内容由热力学、动力学、界面现象、设计性实验(表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析)、探索研究创新型实验(B－Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究)等组成。其中基础性、综合性实验为40学时，设计性、开放探索性实验24学时。此外，为提高学生的兴趣，南昌航空大学组织学生可以申请“三小项目”即“小发明、小创作、小制作”，这些小项目具有一定的难度，使学生有机会了解本学科发展的前沿，激发学生的求知欲望和探索精神，提高实践创新能力。例如:结合物理化学光、电、磁及吸附等方面的知识，在2013年，2011级应用化学专业春晓班26名学生中有8名学生作为第一申请人申报第八届南昌航空大学“三小项目”成功，占30.8。其题目有:“去除水体中汞的选择性石墨烯—胸腺嘧啶复合物的合成与性能研究”“一种石墨烯复合纳米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光电催化处理装置”等。

3改革实验教学模式及教学方法

向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一。开放物理化学实验室的教学模式，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，让学生接触到科研前沿的很多最新的成果，从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视。传统的灌输式教学过程中，教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解，学生的积极性和创造性得不到充分发挥。为此，我们将实验的顺序调整为:“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目，随后学生先做基础实验，在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献，寻找合适的方法在实验室进行，如果在课内没有完成实验项目，可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式，重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理，利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高，规范物理化学实验数据处理过程，为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。

4完善实验课程考核体系

摘要：免疫学是生物医学领域的前沿学科，免疫学实验教学是培养免疫学专业人才综合能力和创新能力的重要过程。但当前免疫学实验教学存在内容安排不合理、教学模式老旧等不足。针对这一现象进行了综合实验教学改革，详述了改革后免疫学综合实验的设计思路、实施方案、考核方式及其优势和创新点。以科研平台为支撑，以学生参与完整课题为思路，改进本科生实验教学模式，注重学生综合素质的提升以及科研思维的训练，改革后的免疫学综合实验取得了较好的教学效果。

关键词：免疫学；综合实验；教学改革

免疫学是现代生物医学领域的新兴前沿学科和支柱学科，免疫学课程是生物医学相关专业学生必修的一门专业基础课程，免疫学技术更是广泛应用于临床医学、重大疾病诊断及预防、肿瘤治疗及生物制药领域。但由于免疫学知识繁杂，免疫学技术发展日新月异，传统的示教式实验已无法让学生接触和掌握最新的免疫学相关技术［1］。目前的免疫学实验教学缺少创新性、探索性，重视实验技术的学习，与实际科研脱节，缺乏开放性和研究性实验，教学方式和内容都较陈旧。基于此，本文针对免疫学的综合实验教学模式改革进行了初步探索。

1原免疫学实验教学存在的问题

1．1实验内容分配不合理

原免疫学实验大纲中，基础性实验技术训练较多，研究型综合实验较少。基础性实验项目必不可缺，但其缺乏趣味性及创新性，无法激发学生的积极主动性，难以满足培养生物医学创新性人才的需要。而综合型实验所需课时长，涉及实验技术更为广泛、实验环节更为紧凑，能提高学生的操作水平以及独立分析和解决问题的能力［2］。

1．2实验教学管理模式固定

摘要：

大学物理课程是工科高校的基础教学内容，大学物理演示实验是大学物理教学的重要组成部分。本文阐述了高校大学物理教学现状，通过分析作者所在高校演示实验的教学情况，探索演示实验的新教学模式，充分发挥其对大学物理教学的辅助作用，优化大学物理教学质量和教学效果，激发学生学习兴趣，培养学生科学素养和创新能力。

关键词：

物理演示实验；大学物理教学；辅助作用

引言

物理学是自然学科的带头学科，是当代技术发展的最重要基础，其发展过程中形成的基本概念、基本理论、基本方法、基本实验手段都已经成为其他自然科学重要概念的基础和研究的手段［1］。

1.大学物理教学现状

作者：汤明玥 陈虹 单位：川北医学院基础医学院

物理学所研究的规律在自然界中具有最基本、最普遍的意义，是现代医学不可缺少的基础。医学物理实验能使医学生在科学实验能力和方法上得到系统的训练和培养，为学习后续课程和将来从事专业工作打下坚实的基础[1]。随着科学技术的迅猛发展，对人才的培养提出了更高的要求。物理实验教学也必须与时俱进、进行改革才能更好地培养医学生的知识结构和科学素质。

1.物理实验教学普遍存在的问题

1.1实验课程教学内容存在问题

实验内容陈旧、甚至个别内容与中学物理内容有所重复。附属于大学物理学理论课的教学，无独立的教学体系。医学专业医学物理学实验课的教学学时较少，无法进行系统教学训练。医学物理学的学时安排一般是：理论部分50-60学时、实验部分30学时左右。然而，人民卫生出版社出版的《医学物理学》第五版教材所提出的理论部分教学参考学时数为72-108学时。本部门的理论部分43学时、实验部分21学时左右。对于物理基础相对比较薄弱的医学生而言，如此少的学时很难学到应有的知识。另外，实验教学无医学院校的特色，医学物理学实验内容与工科物理学的实验内容完全相同，多为验证性试验、纯物理实验、理论性强而实用性差，与医学生的后续医学课程关联性不大，不利于增强学生学习物理的兴趣和求知欲。

1.2实验教学资源有限

由于经费不足致使全国各医学院校的物理实验教学普遍存在实验仪器老化、实验内容陈旧的现象。这种情况使得实验教学计划很难完成，同时也极大地影响了学生的学习兴趣。比如粘滞系数实验，由于玻璃容器重心高容易损坏，一轮实验下来，完好的玻缸所剩无几。容器的生产厂家由于利润少已停产，下学年的粘滞系数实验实施起来非常困难。