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声学理论范文1
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）42-0167-02
一、概述
国防科技大学水声工程硕士点成立于2003年，2004年开始招收硕士研究生。这是湖南省也是国防科大涉及海洋技术具有硕士学位授予权的唯一专业。多年来逐步建成《水声学原理》、《声纳信号处理》、《计算海洋声学》及《专门水声实验》四门课程，构成水声工程学科的较完整的学科专业课程体系。其中，《计算海洋声学》课程于2011年开始论证建设，并于2013年春季学期开始授课，面向对象为研究生一年级以及博士生一年级学生，至今已开设课程四次。
2015年1月国防科学技术大学成立海洋科学与工程研究院，并将水声工程学科纳入研究院下，这两年来，选课学生人数逐步增加，同时学生的专业包含了水声工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、光学工程、软件工程等多个专业的硕士与博士研究生。学生们本科学习基础不同，数理功底差异明显，因此在课程讲述过程中，需要考虑学生对不同基础知识点的覆盖面，并不断优化教学课件与讲授方式，才能有效提高教学质量。
二、课程介绍
《计算海洋声学》课程授课目的是深入探索海洋中声传播规律所形成的物理机理，通过建立海洋声场理论模型，通过理论推导及数值计算的方式研究海洋声场的物理现象与规律，具有较深的数学性、物理性，并着重培养学生的数值计算能力。同时也承担着高素质创新型水声工程领域人才培养的任务。课程要求学生能深刻理解水声物理规律，具备深厚的水声数理计算素养，能够灵活运用水声计算方法，因而对理论教学方法提出了更新更高的要求。
计算海洋声学从声学理论基础中的波动方程出发，推导出频域内亥姆霍兹方程，该方程属于数学物理方程中泊松方程的一种特殊类型。通过不同的数学与数值求解方法，可以得到海洋中声波传播的数值模拟仿真。通过近年来的教学总结，发现学生需要综合利用本科时期所学习的多门数理知识，同时，非相关专业的研究生需要补充相当一部分额外的知识体系，这些基础知识体系为较好地掌握该门课程提出了很高的要求，也为教学带来了挑战。
三、理论教学方法思考
1.明确理论教学目标。任何一门理论课的学习目标包括整体学习目标与各章的分支学习目标。整体学习目标是对课程的整体内容而言的，各分支学习目标是从属和服务于整体学习目标的。在学习过程中，只有让学生首先明确学习目标，解决为什么学的问题，才能使学生抓住学习的主动权，积极主动地投入学习，避免或减少学习的盲目性，从而获得理想的学习效果。（1）整体学习目标。教科书的前言中讲到：“本书试图介绍用于求解非均匀液态―固态介质中波动方程的现代数值技术。重点在于阐述对于实际海洋环境能直接得出数值实现方法的理论基础。”该段文字在教科书前言中第四段的中部，点明了该课程的主要内容及目的，在近两年的教学过程中，在第一节课中，通过扩充该段内容，并进行详细解释，使学生进一步了解课程的整体学习目标，为后续的教学提供了一个主线。（2）分支学习目标。课程中每个章节均具备明确的分支学习目标。具体来说，或通过某种方法得到海洋中声传播的规律，或通过规律研究海洋中的某种特殊现象。在每章学习中，首先给出该章内容的总体目录，之后通过备课时的分析，给出该章内容的章节结构图，引导学生初步了解该章的各个小节的分支学习目标，进而掌握章节学习目标，为学习提供一条流水线。章节结构图在每次课程的开始、结束前及下次课程开始的复习中出现，通过三次分析，使学生形成明确的学习思路，加深学生印象。如图1给出课程第二章中的章节结构图。当然，在备课中也发现，很多小的知识点并非是串行分布，存在多类并行现象，这就需要在规划章节结构图时，一方面复杂化图形结构，另一方面，通过兼顾主线，有所取舍，尽量使结构图简明扼要，便于学生掌握。
2.多样化理论讲授方法。理论教学尤其是公式推导，对学生而言是一个十分枯燥并且难以理解的过程，应尽量减少公式的数学推导过程。但对于计算海洋声学这门课程，理论性较强，因此有些重点的理论讲解必不可少。为了提高理论教学质量，笔者在近年来的教学中有以下三点体会。（1）教学重点体系化理论讲授。针对章节中重点的理论知识，无法弱化过多的理论讲授过程。此时，尽量采用体系化思路对公式进行讲解。类似于章节结构图，首先给出理论推导的全过程结构的文字流程图，使学生了解大体思路，之后按照顺序逐一讲解。当讲解完成后，给出理论推导过程的公式流程图，进一步加深学生学习印象。这样以结构图为主线，进行体系化理论讲授，一方面使学生了解理论推导的目标，另一方面不会陷入到理论中，从而影响总体理解。如教学中第五章简正波法的主要推导过程，首先给出简正波法的整体推导文字流程思路，然后分部讲解该方法的理论推导过程，讲解完成后，再次给出文字流程图，并给出公式流程图，通过文字流程与公式流程，使学生建立起该方法的分析体系，从而可以深入思考体系中各部分难点。（2）教学非重点物理概念讲授。理论教学中针对非重点的理论推导，尽量采取以物理概念为主体的讲授方法。首先弱化理论推导过程，只针对思路与难点进行讲解，另一方面以物理概念为主，配合图形讲述理论公式给出的具体含义。通过让学生了解公式的目的、物理含义及结果显示，可以极大减轻学生的学习压力，并且物理概念、图形等信息直观且容易理解和记忆，学生通过学习可以获得直观的印象。如果学生将来有需要，可以通过再次学习掌握相关内容。（3）结合编程的实践化理论讲授。本课程虽然以理论教学为主，但培养学生的实践能力也是课程的重要任务之一。由于条件所限，目前课程以编程仿真作为主要的实践内容。一方面使抽象的公式转变为形象化的图形显示，另一方面，使学生通过课程掌握部分编程实现方法，为后续的研究生毕业课题打下基础。在授课过程中，在每章节的讲述过程中均加入了程序仿真的内容，在课堂中进行讲解与仿真运行，并对仿真结果进行详细解释，通过学生反馈来看，这样的授课效果取得学生的一致认可;在授课完成后，预留仿真问题，让学生亲自动手进行仿真，通过这种方法回顾课程学习内容，并近一步掌握理论知识。
四、总结
针对跨专业研究生而言，《计算海洋声学》课程存在理论艰深、基础门槛高等特点，在教学中应有所侧重，提高学生学习兴趣，提升学习质量。本文根据近年来教学过程中的一些思考，在教学目标、讲授方法等方面进行了总结，为该课程的建设提供了部分思路，也可对理论教学相关的课程提供参考。由于笔者教学经验尚浅，课程建设时间有限，在教学教具、课程实验等方面还存在大量欠缺，需要在后续的教学过程中近一步进行研究与实践。
参考文献：
[1]国防科学技术大学研究生院.国防科学技术大学研究生教育指南[Z].2004.
[2]国防科学技术大学研究生院.国防科学技术大学研究生2009年培养方案[Z].2009.
[3]张志伟，孙运泉.目的・中心・思路――《分析化学》理论教学工作初探[J].教法研究，2013，（10）.
[4]肖伟才.理论教学与实践教学一体化教学模式的探索与实践[J].实验室研究与探索，2011，（04）.
Thought on Theory Teaching Method of Computational Ocean Acoustic Course for Cross-specialty Graduate Students
MA Shu-qing，BAO Chang-chun，WANG Yi-bo，WU Yan-qun
（Academy of ocean science and engineering，National University of Defense Technology，Changsha，Hunan 410073，China）
声学理论范文2
我们已经清晰直观地看到了思想政治教育心理学在高校学生管理工作中具有的重要意义，并逐步完善管理能力，将两者紧密结合在一起实施管理。但是据调查发现，其在实际应用中还存在很多问题，具体表现为对思想政治教育心理学的认识不到位、相关教材不完善。管理力度不够、师资力量欠缺等等。针对这样的现象，我们一定要找到切实可行的对策提高其应用，加强学校管理工作的有效性。
（一）健全科学合理的思想政治教育心理学体系
现如今，教育教学新观念不断深入推进，现代化教育是集学科教学和管理于一体的教学内容。在新的时展背景下，我们一定要摒弃固有的老旧思想，转变管理观念，健全思政政治教育心理学的科学性，将心理学内容贯穿于其中，并强调管理的积极作用，以学生综合素质的提升为基础，促进学校管理的有效落实。
（二）加强思想政治教育心理学成果在高校学生管理工作中的有效应用
思想政治教育心理学是与人的思想内涵有关的教育内容，心理学使其中的重要组成部分之一，它能够外化为一种表现形式，体现在学生的行动、技术等各个方面。有些高校虽然认识到了思想政治教育心理学对学生管理工作的重要性，但是在具体利用的过程中却无法使其有效的发挥。因此，各大高校一定要加强高校的学生管理工作，将思想政治教育心理学切实应用到管理中来，构建符合新时代的管理形式，逐步转变教育者的思想理念，坚持培养他们的优秀品质，运用科学的思想政治教育心理学知识引导学生提高自我教育和自我管理能力，从而完善学校管理水平，加强学校管理力度。
（三）完善师资建设，加强研究力度
思想政治教育心理学在高校学生管理工作中的有效应用，一定要以科学合理的研究为基础，以完善的师资力量作保证。因此，学校一定要不断增加资金投入数量，对教师进行严格的培训，提升他们的素质水平和能力水平，设立专门的研究组织，对思想政治教育心理学教学内容进行探索，找到其与高校学生管理工作的紧密联系，并结合学生的实际情况，有针对性的开展思想政治教育，真正提高教育的有效性，以正确的思想完善学校管理，增强学校管理能力。
二、结束语
声学理论范文3
“兴趣是最好的老师”，是学生探求知识的原动力，也是发明创造的精神源泉。初三学生正处于兴趣广泛、求知欲旺盛的时期。教师如果从化学课的起始年级就注意激发和培养学生对化学学习的兴趣，并因势利导，使学生把兴趣转化成乐趣，进而转化成志趣，那么，就能保持学生对化学学习经久不衰的求知欲。以下是我几年来在这方面的几点做法。
一、重视化学实验教学，激发学生学习化学的兴趣
化学对于初三学生来讲是一门新学科。学生的好奇心与求知欲较强，对于变幻莫测的化学实验现象，往往有浓厚的兴趣。
首先要认真做好每一个演示实验。兴趣盎然的观察能活跃学生的思想，形成积极思考的氛围，从而使学生学到化学知识。讲催化剂概念、氧气、氢气、酸碱盐性质时，演示实验尤为重要。如在讲氧气的鉴别时，我没有先讲鉴别方法，而是用一个带火星的木条，分别两个集气瓶中，让学生由观察到的现象得出鉴别氧气的方法。再如在讲实验室制氢气是用锌而不是用镁或铁的原因时，增加了这样一个演示实验：分别用锌、镁、铁三种金属与稀硫酸反应，让学生观察现象有何不同，再由学生得出为何不用镁、铁而用锌的原因。这也为以后学习金属活动性顺序表打下了基矗其次是指导学生做好每一个学生实验。学生自已实验时兴趣较高，为了避免学生动手的盲目性，教师要因势利导，把单纯的兴趣转化成对学习知识的乐趣，成为学习的动力。注意及时纠正学生不正确的操作方法，指导他们分析实验现象，书写实验报告。
另外还要指导学生做好选做实验及家庭小实验。根据学生自身的特点，结合本校实际，尽可能地做一些有意义的实验，例如：在讲“绪言”时，我先避开书本，做了几个趣味实验“空杯生牛奶”、“小纸花变色”、“魔棒点灯”，学生一个个睁大了好奇的双眼。然后我才引出新课内容。这样紧紧地扣住了学生的心弦，效果当然要比平铺直叙好得多。再如讲了酸性、碱性之后，指导学生去测定本地土壤、水样的酸碱性，讲了有机物的知识后，指导学生去学会鉴别羊毛衫的真与假等等。
二、开展丰富多彩的课外活动，保持学生学习化学的兴趣！
丰富多彩的化学课外活动，对于学习紧张的初三学生来讲，是极具诱惑力的，这样既能让学生在紧张的学习之余轻松一下，又能让学生在轻松愉快的气氛中巩固许多化学知识。化学课外活动的内容及方式很多，大体上包括“化学游戏晚会”、“化学知识讲座”、“化学知识竞赛”、“化学园地”、“化学展览会”等等，可以每学期或每学年举行一两次。如“化学知识讲座”可以讲讲“空气与水污染的危害、原因及防护”、“温室效应的原因”、“酸雨的形成”、“当代军事与化学”、“化学与日常生活的关系”等，帮助学生认识学习化学的重要性。也可以讲讲“道尔顿”、“拉瓦锡”、“侯德榜”等著名化学家的成才之路，使学生树立崇高的理想，端正学习态度。再如“化学游戏晚会”，可以把所学过的化学知识编成各种节目：如相声、小品、魔术等等，让学生在轻松愉快中进一步巩固书本知识。根据学生争强好胜的心理，把化学知识按基本知识、难点、疑点分门别类编成不同类型的题目，举行化学竞赛，这也不失为一种加深巩固知识的好方法。
声学理论范文4
2.设计相关实验验证科学假设。带教教师协同学生依据凋亡相关理论提出检测方法，学生自行设计相关实验验证假设，并论证设计方案的可行性，分析重难点问题，完善设计方案，并最终确定实验的主要仪器（倒置荧光显微镜、凝胶电泳和成像系统）、流程和可能的结果。教师在这个过程中应重点关注学生设计方案的合理性及实施的可行性。在给予必要的协作基础上，给学生留有积极思考的空间，注重训练学生的自主创新思维、综合运用知识解释现象的能力。
3.按照预定实验设计方案验证科学假设。带教教师协同学生依据预定实验方案，对已经过小分子药处理的LL/2细胞凋亡进行初步检测。带教教师采用引导和提示形式参与实验过程，不过多干预学生的实验流程和操作步骤，引导学生运用所掌握理论知识分析和解决实验现象和实验过程中遇到的问题。其中LL/2细胞DNA的提取及琼脂糖凝胶电泳是本实验的重难点，为帮助学生熟悉实验步骤和注意事项，可以带领学生观看DNA提取和琼脂糖凝胶电泳相关的教学视频或幻灯片，强化学生对该部分实验的操作规范化。
4.记录实验流程步骤，完成实验，撰写报告。带教教师从实验设计开始就要求学生做好实验记录，待实验完成获得结果后，协作学生总结实验结果，并分析实验中出现的问题，提出合理解释，最后撰写并提交报告。完整的实验报告应包括实验设计方案、流程步骤、结果的呈现形式、分析与讨论，旨在训练和培养学生严谨的科学素养，同时体会整个实验过程的科学合理性与可行性，使其意识到科学素养的重要性。
声学理论范文5
以下为部分内容
师者,传道、授业、解惑也。作为高中化学教师，如何把化学理论与现实生活的联系？真正为学生授业、解惑的师者，正是化学教师同共探索的方向。下面是本人教学中累积的化学理论在生活中应用：
一、日日相伴的化学品——食盐、碘化合物
我们知道食盐的主要成分就是氯化钠,这是人们生活中最常用的一种调味品。但是它的作用绝不仅仅是增加食物的味道,它是人体组织的一种基本成分,对保证体内正常的生理、生化活动和功能,起着重要作用。Na+和Cl-在体内的作用是与K+等元素相互联系在一起的,错综复杂。其最主要的作用是控制细胞、组织液和血液内的电解质平衡,以保持体液的正常流通和控制体内的酸碱平衡。Na+与K+、Ca2+、Mg2+还有助于保持神经和肌肉的适当应激水平；NaCl和KCl对调节血液的适当粘度或稠度起作用；胃里开始消化某些食物的酸和其他胃液、胰液及胆汁里的助消化的化合物,也是由血液里的钠盐和钾盐形成的。此外,适当浓度的Na+、K+和Cl-对于视网膜对光反应的生理过程也起着重要作用。此外，常用淡盐水漱口,不仅对咽喉疼痛、牙龈肿疼等口腔疾病有治疗和预防作用,还具有预防感冒的作用。（此知识在人教版高一化学的《碱金属》）
碘化钾、碘化钠、碘酸盐等含碘化合物,在实验室中是重要试剂;在食品和医疗上,它们又是重要的养分和药剂,对于维护人体健康起着重要的作用。碘是人体内的一种必需微量元素,是甲状腺激素的重要组成成分。正常人体内共含碘15mg～20mg,其中70%～80%浓集在甲状腺内。人体内的碘以化合物的形式存在,其主要生理作用通过形成甲状腺激素而发生。因此,甲状腺素所具有的生理作用和重要机能,均与碘有直接关系。人体缺乏碘可导致一系列生化紊乱及生理功能异常,如引起地方性甲状腺肿,导致婴、幼儿生长发育停滞、智力低下等。我国是世界上严重缺碘的地区,全国约有四亿人缺碘。政府也采取了一些措施,如:提供含碘(碘的化合物)食盐和其他食品(如高碘蛋),井水加碘,食用含碘丰富的海产品等,其中以含碘食盐最为方便有效。1991年3月我国政府向国际社会做出庄严承诺：2000年在中国大陆消除碘缺乏病。（此知识在人教版高一化学的《卤族元素》）
二、人生五味子之一——醋（酸）
醋的化学名字叫乙酸，分子式为CH3COOH。醋不仅是一种调味品，而且还有很多用途：1、在烹调蔬菜时，放点醋不但味道鲜美，而且有保护蔬菜中维生素C的作用（因维生素C在酸性环境中不易被破坏）。2、在煮排骨、鸡、鱼时，如果加一点醋，可以使骨中的钙质和磷质被大量溶解在汤中，从而大大提高了人体对钙、磷的吸收率。3、患有低酸性胃病（胃酸分泌过少，如萎缩性胃炎）的人，如果经常用少量的醋作调味品，既可增进食欲，又可使疾病得到治疗。4、在鱼类不新鲜的情况下，加醋烹饪不仅可以解除腥味，而且可以杀灭细菌。5、醋可以作为预防痢疾的良药。痢疾病菌一遇上醋就一命呜呼，所以在夏季痢疾流行的季节，多吃点醋，可以增加肠胃内杀灭痢疾病菌的作用。6、醋还可以预防流行性感冒。将室内门窗关严，将醋倒在锅里漫火煮沸至干，便可以起到消灭病菌的作用。7、擦皮鞋时，滴上一滴醋，能使皮鞋光亮持久。8、铜、铝器用旧了，用醋涂擦后清洗，就能恢复光泽。9、杀鸡鸭前20分钟，给鸡鸭灌一些醋，拔毛就容易了。10、衣服上沾染了水果汁，用醋一泡，一搓就掉。11、用醋浸泡暖水瓶中的水垢，可以达到除垢的目的。12、夏天毛巾易发生霉变而出异味，用少量的醋洗毛巾就可以消除异味。（此知识在人教版高二化学的《烃的衍生物》）
三、自愿吸食的毒药——香烟
从化学角度介绍一下吸烟过程中产生有害成分的结构、性质及危害。香烟点燃后产生对人体有害的物质大致分为六大类：（1）醛类、氮化物、烯烃类，这些物质对呼吸道有刺激作用。（2）尼古丁类，可刺激交感神经，引起血管内膜损害。（3）胺类、氰化物和重金属，这些均属毒性物质。（4）苯丙芘、砷、镉、甲基肼、氨基酚、其他放射性物质。这些物质均有致癌作用。（5）酚类化合物和甲醛等，这些物质具有加速癌变的作用。（6）一氧化碳能减低红血球将氧输送到全身去能力。最近日本学者研究表明，烟雾中还含有迄今为止已知物质中毒性最强的化合物"二恶英"。它们会引发和恶化各种疾病，例如，癌症、肺炎、气管炎、高血压、骨质增生、各种心脑血管病、哮喘以及不育等病症。根据世界卫生组织提供的资料，全世界每年约有1000万人死于与吸烟有关的疾病。青少年正处于生长发育时期，呼吸道粘膜容易受损，吸烟的危害性更大。据调查，小于15岁开始吸烟的人，比不吸烟的人肺癌发病率高17倍。所以，我国中小学生守则规定学生不准吸烟。（此知识在人教版高二化学的有机物中贯穿）
四、学习的助手——笔
1、铅笔芯是由石墨掺合一定比例的粘土制成的，当掺入粘土较多时铅笔芯硬度增大，笔上标有Hard的首写字母H。反之则石墨的比例增大，硬度减小，黑色增强，笔上标有Black的首写字母B。
2、圆珠笔：油墨是一种粘性油质，是用胡麻子油、合成松子油（主含萜烯醇类物质）、矿物油（分馏石油等矿物而得到的油质）、硬胶加入油烟等而调制成的。在使用圆珠笔时，不要在有油、有蜡的纸上写字，不然油、蜡嵌人钢珠沿边的铜碗内影响出油而写不出字来，还要避免笔的撞击、曝晒，不用时随手套好笔帽，以防止碰坏笔头、笔杆变型及笔芯漏油而污染物体。如遇天冷或久置未用。笔不出油时，可将笔头放入温水中浸泡片刻后再在纸上划动笔尖，即可写出字来。
3、钢笔：笔头用各含5％～10％的Cr、Ni合金组成的特种钢制成的笔。铬镍钢抗腐蚀性强，不易氧化，是一种不锈钢，该种笔的抗腐蚀性能好，但耐磨性能欠佳。
五、生活中得力助手：
（一）、除去衣服上的污渍：
下面向您介绍几种常见的污渍的简易的除去方法：
1、汗渍：方法一：将有汗渍的衣服在10%的食盐水中浸泡一会，然后再用肥皂洗涤。方法二：在适量的水中加入少量的碳胺[（NH4）2CO3]和少量的食用碱[Na2CO3或NaHCO3]，搅拌溶解后，将有汗渍的衣服放在里面浸泡一会，然后反复揉搓。2、油渍在油渍上滴上汽油或者酒精，待汽油（或酒精）挥发完后油渍也会随之消失。3、蓝墨水污渍：方法一：在适量的水中加入少量的碳胺[（NH4）2CO3]和少量的食用碱[Na2CO3或NaHCO3]，搅拌溶解后，将有蓝墨水污渍的衣服放在里面浸泡一会，然后反复揉搓。方法二：将有蓝墨水污渍部位放在2％的草酸溶液中浸泡几分钟,然后用洗涤剂洗除。4、血渍因血液里含有蛋白质，蛋白质遇热则不易溶解，因此洗血渍不能用热水。方法一：将有血渍的部位用双氧水或者漂白粉水浸泡一会，然后搓洗。方法二：将萝卜切碎，撒上食盐搅拌均匀，十分钟之后挤出萝卜汁，将有血渍的部位用萝卜汁浸泡一会，然后搓洗。5、果汁渍新染上的果汁渍用食盐水浸泡后，再用肥皂搓洗。如果染上的时间较长了，则可以用洗汗渍的法一。6、铁锈渍：在热水中加入少许草酸，搅拌，使草酸全部溶解，将有铁锈渍的部位放在草酸溶液中浸泡十分钟，然后再用肥皂搓洗。7、茶渍将有茶渍的部位放在饱和食盐水中浸泡，然后用肥皂搓洗。
（二）、水壶巧除垢
1、将空水壶放在火上，烧干水垢的水分，看到壶底水垢有裂纹时，将壶迅速取下放到冷水中，壶底水垢因热胀冷缩而脱落下来。2、在烧水的壶中放一团口罩布，水垢会被口罩布吸附，壶上就不易结水垢了。3、烧水的壶中有了水垢，可放入一些醋，再加水，烧开一会儿，水垢可除去。4、用铝壶烧水时，放一小勺小苏打，烧沸10分钟，水垢可除去。
（三）、快速彭胀馒头
在面粉中加入适当的白醋（CH3COOH）和苏打（Na2CO3）使之产生二氧化碳气体使馒头彭胀，松软可口。化学反应请大家想一想？
此外,通过高中化学理论中，还可鉴别“真丝”与“人造丝”、鉴别真假金银、食品中的防腐剂、酒精和苯酚的消毒作用等。
总之，生活处处有化学。关键在于我们是否留心观察，在生活中学习到知识。今后，让我们继续为“高中的化学理论在生活中应用”累积知识。
参考资料：
1、高中《化学》第二册，人民教育出版社化学室编。
声学理论范文6
［摘要］本文介绍了在校内实施的“加强学生实验，培养学生物理实验素养和能力”的教改情况，探索改进、完善后的教改实验对全面提高学生素质的作用。
［文献标识码］A［文章编号］1002－5308（2000）03—0012－04［中图分类号G633．7
为切实推行素质教育、全面提高学生素质。自1997年8月开始我们诸城市西郊学校物理教研组全体物理教师和实验员在学校领导的大力支持和各级教研室的指导下，在九七届初二学生中开展了周期为两年，以“加强学生实验教学，培养学生物理实验素养和能力”为课题，以有效落实“在初中物理教学中实施素质教育”为目标的教学改革实验，并取得了十分显著的效果。现将经过第一个实验周期不断探索、不断改进和完善后的教改实验过程和实验对全面提高学生素质的作用作——总结，与大家共同探讨。
一、实验课题的提出和实验目的
素质教育具有自主性、全体性、全面性、创造性和发展性等特征。要切实推行素质教育，就必须根据学科特点，找准素质教育的要求与各学科特性的接榫点。物理学是一门以实验为基础的学科，物理实验在培养学生能力、提高学生素质方面具有其它任何手段不可替代的作用。故提高初中学生的实验能力，是培养学生自己学习，自己思考、判断，更好地解决问题的能力和素质的关键。通过对我国现行教材（93年人教版）和发达国家物理教材对比不难看出，我国在重视“实验教学”，特别是“学生实验教学”方面远落后于发达国家。如西德初中物理教材（塞尔肖夫·乌劳贝尔著）中实验次数（演示实验+学生实验）为344个，是我国（138个）的2.5倍；尤其是学生实验，西德（296个）是我国（19个）的16倍；我国的演示实验（119个）是西德（49个）的2．5倍。从我国的总体教学现状看，为了使学生在考试中取得一个高分数，教师更是重理论轻实验。这样势必对培养学生学习物理的科学态度和良好习惯，提高学生理解能力和素质方面都会带来很大的负面效应。对他们以后的学习和工作中的自我发展更是危害无穷。因此，“加大物理实验的力度，尤其是增加学生实验的时间和次数，把学生实验作为创造物理情境，探索物理问题的主要手段”是在初中物理教学中实施素质教育的必由和科学之路。鉴于此，我校确立了“加强学生实验教学、培养学生物理实验素养和能力”的教改课题。实验的主旨是探索一条“在现行教材编制体系基础上，创造条件尽可能将演示实验和课后小实验变为学生实验或学生随堂实验，变以演示实验为中心为以学生实验为中心，尽可能多的为学生提供动手、动脑的机会，从而真正突出物理学科特点。以学生实验为主线，创造物理情境，激趣设疑，引导学生准确观察、动手操作、深入思考，使学生的知识和能力得以同步增长，综合素质得以全面提高的新途径。
二、推行实验需要的物质条件和配套措施
1．实验仪器的配备
根据我校实际情况，一方面由学校筹集资金将教材中演示实验或小实验中涉及的实验器材或学具尽最大能力象配备教材中规定的学生实验器材那样配齐、配足；另一方面，对一些能自己制作的器材，由教师或发动学生及学生家长动手制作齐备。为实验的开展奠定坚实的物质基础。
2．实现两个转变
（1）改变实验室的管理方式
把原来必须由任课教师定时、统一组织到实验室做指定学生实验的封闭式管理变为由任课教师集中组织或学生自己向实验员申请随时到实验室进行实验的开放式管理。
（2）改变和增加实验员的职能
学校聘请和安排有丰富教学经验的物理教师担任实验员。把实验员原来只负责管理实验仪器和准备实验的职能变为除管理仪器和准备实验外，还要负责管理和指导利用课外时间到实验室进行实验的学生的实验操作情况。
（3）根据初中学生好奇心强，自制力差，还没有养成良好的观察、操作等实验习惯，经常出现实验纪律混乱、容易损坏实验仪器的情况。在推行教改实验前制定出严格、完备的实验室制度和实验仪器损坏赔偿制度，以保证实验改革的顺利实施。
三、教改实施过程
1．宣传、发动阶段
改变原来一切以“应试”为中心，不重视初中物理绪论课教学的传统教学方法。首先通过绪论课教学，使学生正确认识物理学科特点、学习和研究物理学的方法及意义，并能初步了解初中阶段物理学研究的主要内容。然后组织学生参观物理实验室，有目的、有计划的向学生介绍或演示部分有代表性且能激发学生兴趣的实验仪器、学具的作用和使用方法。从而激发起学生对物理学习的兴趣、求知欲和求成欲；并使学生进一步认识到物理实验在学习和研究物理学中的作用。在此基础上，任课教师向学生宣布这次教改实验的计划、措施和意义以及学校制定的实验室制度和仪器损坏赔偿制度；并由学校专门组织实验班学生家长召开“物理实验知识专题讲座”报告会。让学生和家长都能充分了解学生实验在物理教学和培养学生能力、提高学生素质中的作用以及在这批学生中推行该教改实验的意义和配套措施。以取得学生及家长的积极配合和支持，从而保证实验的顺利实施。
2．具体操作过程
第一步：根据著名教育学家沙塔洛夫提出的“理论知识起指导作用”的原则。首先由教师在讲授每章（或单元）前精心设计和编制出该部分内容的“信息纲要图表”——主要是把准备讲授内容中涉及的实验及所用器材（包括学生能自己准备的随堂实验或小实验器材）、需要观察的现象（或记录的数据）以及引导学生通过实验归纳、总结物理概念或规律的问题；本章（或单元）要求掌握的知识点及各知识点之间的联系等内容提纲攀领、简明扼要地表示出来，给学生提供依靠点。然后指导学生以“信息纲要图表”为引导用1-2节课时间自己阅读本章（或单元）教材，使学生初步了解这一章（或单元）涉及的实验及所用器材，要求掌握和知识点和知识结构总体框架。
第二步：在学生对将要学习章节（或单元）内容从总体上初步了解的基础上，任课教师和实验员要做好实验前的一切准备工作。如把这部分内容中用到的实验器材在检查无故障后到实验室内的专用仪器橱中；任课教师组织学生到实验室以实物为例为学生讲授各种仪器的用途使用方法和使用注意事项等效任课教师组织学生到实验室分组轮流操作各个实验（主要指由演示实验转变成的学生实验）。在实验过程中放手让学生根据预习和“住处纲要图表”提供的信息自己确定所要操作实验的顺序，自己选择实验仪器自己设计实验方案并按实验要求独立操作实验和记录观察到的实验现象（或数据）。最后由教师引导学生对实验数据和实验误差进行分析处理，并由学生自己通过讨论初步设计完成每个实验的实验报告。
第三步：在学生初步完成实验报告的基础上，教师再根据指导学生实验和检查实验报告获得的反馈信息，以学生通过实验获得的事实性实验依据（实验报告）为线索，引导学生学习新知识。并要求教师在授课过程中对刻度尺、天平、量热器等测量仪器的使用方法、操作规范要求高的实验和电学部分中电路图的连接、仪表的使用、电路故障的排队等复杂实验在讲授新课过程中高标准、严格规范地为学生演示一遍，把实验中应注意的事项给学生强调清楚，为学生课的演示实验，可以变为随堂实验，选择适当时机穿插在讲授新课过程中指导学生操作完成。并鼓励学生开展小制作、小创造、小发明和撰写小论文等活动。这样才能真正使学生在学习过程中通过实验创设问题情境；通过对实验的操作、观察和思维来发现问题。在教师的指导下讨论、修正自己的认识、取得共识、进而得出正确的结论并加以应用。
第四步：在讲授完一章（或单元）的内容后，再引导和发动学生利用课外活动、科技活动或自习课等外时间在规定期限内随时向实验员申请到实验室，在实验员的指导和监督下，严格按实验要求，重新规范操作一遍由演示实验变成的学生实验，并把授课前完成的每一个实验报告作以修正和补充。这样不仅能使学生在实验过程中通过积极动手、动脑、获得直接经验，更有助于学生对已掌握的物理知识的巩固、深化和应用。
四、教改实验的特点和作用
1．通过改变实验室管理方式和传统授课模式，改变了原来做演示实验和分组实验时完全由教师操作或只有极少数学生能操作实验，大多数甚至是全体学生只能看实验的教学状况，给每个学生都提供了自己动手操作实验的机会。这样必然使学生自然而然地产生一种“自主、平等、进而主动”的心理作用；再加上物理实验本身都有较强的趣味性和探索性。故对激发每个学生对物理学习的兴趣，培养学生主动参与，积极探索的精神和训练培养学生动手做、动脑想的习惯和能力都会产生极其重要的作用。
2．在这次实验改革中注重了学生预习五一节的教学。通过教师精心设计的“信息纲要图表”指导学生预习，为学生的实验过程和新知识的学习过程做好知识储备。这样对培养学生独立思考、自我探究的习惯和自学能力、自我发展能力都大有裨益。
3．通过这次实验教学改革，给学生提供了充足的实验操作练习时间，并且使教师在实验过程中能放手让学生独立操作完成每一个实验和指导学生独立设计完成每一个实验报告。从而使学生对实验原理的理解能力、对实验仪器的选择能力、对实验现象的观察能力、对实验数据和实验误差的分析处理能力以及学生在实验中灵活运用所学物理知识解决实际问题和创新实验的能力都得以长足发展。
通过这次实验教学改革，使教师改变了传统的教学方法。在教学过程中注重充分利用学生通过实验创设的物理情境和获得的事实性实验依据为引导，启发学生在对实验过程中获得的大量直觉表象进行分析、综合、比较和概括等思维活动中掌握物理概念或规律的实用，并加以应用。这样对培养学生以实验为基础来学习和研究物理学的科学态度，在问题解决及探究中的自主性和有创造性的吸收知识的良好学习素养，掌握物理学习的科学方法都会产生传统教学方法不可比拟的作用。
Strengtheningthestudyonphysicalexperimentteachinginsecondaryschool
DONGGuo-rongLIJian-zhong
(Zhuchengwestsuburbschoolforemployee’schildren,Shandong262200,China)
