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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：
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[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
有人可能认为培养优秀学生主要靠课外小组和个别辅导，与课堂教学关系不大，这种看法是片面的，实际上课堂教学也是至关重要的．本文着重从高中物理课堂教学这一侧面来总结取得这些成果的经验．
我们十多年来的课堂教学经验可以总结成三句话：追根寻源真一点，实验研究多一点，能力要求高一点，简称“三点”教学法，因此我们称自己的教材为“三点”法教材．
我们的“三点”法教学完全是根据国家教委颁布的高中物理教学大纲编写的．因为我们面对的是全班学生，不可能而且也不应该把课堂教学变成物理竞赛辅导，我们确确实实通过课堂教学明显提高了学生的素质和能力，为学生在高考和物理竞赛中取得优异成绩打下了扎实的基础．
一、追根寻源真一点
一个学生学习物理，首先接触到的就是物理定律．因此，怎样搞好物理定律教学，必然是每个物理教师首先要考虑的问题．
在进行某一物理定律教学时，我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容，这就是所谓的“溯源”教学．任何一个重要物理定律的建立，都有一个艰辛而漫长的过程．探索定律的工作只所以能成功，这个定律最后只所以能够确立起来，其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式，这些内容毫无疑问是属于物理学科中最重要的东西，是人类一笔宝贵的知识财富，也是我们物理教学的宝贵财富．
在讲授牛顿万有引力定律时，我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起，然后是开普勒在拥有这些数据的基础上，通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律（开普勒三定律），最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释，终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律．在学习牛顿万有引力定律的过程中，我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法．
在学习库仑定律的过程中，我们纠正了学生由于大多数教科书叙述笼统而形成的错误观念，使他们明白：1．库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互相排斥的实验，而未做两个异种电荷互相吸引的实验，因为在后一实验中的平衡有可能是不稳定的．库仑是用电摆来完成后一实验的；2．无论是扭秤还是电摆，精确度都是很有限的，根本无法确定两电荷之间的作用力与距离的平方成反比，更不是和距离的1．98次方或2．02次方成反比．当年的库仑（实际上还有更早的卡文迪许），以及后来的麦克斯韦、普林普顿等人都是用另一种实验方法将指数的精度逐渐提高，直至今天的2±3×10－16，终于使库仑定律成为当今物理学中最精确的定律之一．结合库仑定律的建立过程，我们还向学生介绍了“类比”和“演绎验证”的方法．
在学习欧姆定律的过程中，学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系是不困难的，只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可．可是我告诉他们，在欧姆那个年代，非但没有电流表、电压表等仪器，连电压、电流和电阻的定义和单位都没有，欧姆所面临的困难之大是可想而知的．他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢？学生顿时产生了浓厚的兴趣．在学习欧姆定律诞生过程的同时，我们还结合欧姆的实践，介绍了用图线探究新规律的方法．
此外，我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法，结合气体定律介绍了“分析法”，结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”．使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法．有的同学深有体会地说：物理定律是宝贵的，但研究物理定律的科学方法更宝贵．谁掌握了这些方法，谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘．
在物理定律的教学中，我们在课堂上经常采用设问的方法，不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的，而是不断地提出问题让学生去思考，摆出困难让学生去克服，提出任务让学生去完成，制定目标让学生去实现．这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力．
我们要求学生在课外进行大量自学．早在公元前4世纪，古希腊苏格拉底明确强调过：“好的、正确的教学不是传递，而是对学生的自学辅导”．我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究．我教的优秀学生，学得的物理知识，最多只有一半是在课堂上听我讲的，其它一概由他们自学．到一定阶段，我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课．每次课分两部分，前半部分由主讲同学讲，后半部分由全体同学提问、讨论．像王泰然和任宇翔在高二阶段就给其他同学作过二十几次讲座，杨亮、谢小林、陈汇钢等同学也不例外．
我们这种自学讨论式教学还延续到学生毕业以后．获金牌或学有所成的学生进了大学甚至出国留学后，有机会还回来给小同学谈自己的体会．例如1994年暑假任宇翔从美国回国探亲一个月，来学校给95、96届学生讲了10次课．他向小学友介绍物理学中一些新进展、中美物理教学中的差异以及他们当年学习过程中曾激烈争论过的问题，使听课的学生大受裨益．1996年暑假，谢小林和陈汇钢两位金牌获得者又为97、98届同学讲了十多天课．他们既讲物理知识，又讲国家集训队队员奋发学习的感人事迹，使小同学们大开眼界．
这样的训练方法也得到了权威人士的肯定．1992年10月，在上海召开的全国物理特级教师会议上，原中国物理学会副理事长、现全国中学物理竞赛委员会主任、北京大学沈克琦教授在他的题为“国际物理奥林匹克竞赛与中学物理教学”的报告中说：“我听到两名得金牌的上海学生讲他们的老师如何培养他们的情况，我认为这个经验倒很值得推广．他们说他们的老师不是采取灌输的办法，而是启发引导，要求他们给同学讲课，这对他们搞清概念原理和科学地进行表达都非常有帮助．我想这可能是提高优秀学生能力的有效方法之一．”
那么自学为什么会对提高学生的能力起这么大的作用呢？从心理学角度来看，自学与听课可能有以下两点不同：
（1）人类的思维活动表现为分析、综合、比较、抽象、概括等过程．一个学生在自学某一个新的物理内容时，少不了理解、思考、建立正确的物理模型等工作，这里面充满了分析、综合、比较等过程．因此相对听课而言，自学对学生的思维活动提出了更高的要求，从而使他们得到更大的锻炼．
（2）人们的注意可分为无意注意、有意注意和有意后注意三种．事先没有预定的目标，也不需要作意志努力的注意叫做无意注意；有预定的目标，在必要时还需作一定的意志努力的注意叫做有意注意．一个学生在自学的时候，他的目的一定是十分明确的，而且需要一定的意志努力（否则难以坚持），因此学生在自学时，可保证在绝大多时间内都处于有意注意的状态，这一点对提高学习效率和学习能力都是很有好处的．有的学生在自学中往往会十分投入，进入一种旁若无人的境地，而相对来说，这种情况在听课时就比较少．一个学生坚持自学一段时间之后，便能渐渐地从有意注意转化到有意后注意，即不需要意志努力也能够将自己的注意力长期保持在这项工作上．有意后注意是一种高级类型的注意，它既有明确的目的，又不需要用意志努力来维持，是人类从事创造性活动的必需条件．学生一旦进入这种状态，他们的物理学习效率就会大大提高，学习成绩就会有明显进步．
二、实验研究多一点
物理学是一门实验科学，物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验．因此，在高中物理教学中加强学生实验方面的训练，无疑是提高物理教学质量的一条必由之路．
目前中学物理教学大纲中安排了相对数量的学生实验和演示实验，不难发现，这些实验存在着某些不足，主要表现在下面几个方面：
第一，教材中几乎所有实验是为配合所学内容而安排的，目的是帮助学生加深对所学内容的理解，因此学生不易通过这些实验掌握一些重要的实验方法．
第二，课本中每个实验的实验原理及操作步骤都讲得十分清楚，学生只需按部就班地完成实验操作即可．这样的实验只能增加学生的感性认识，锻炼学生的动手操作能力，而对学生创造性思维的训练是不够的，也无法培养学生解决问题的能力．
第三，目前课本中的实验大多是验证性实验，学生只要学懂了书上的定律，一般都能轻而易举地完成实验．这种安排违反了教育应该走在学生智力发展前面的原则，对培养学生的能力是不利的．
针对以上不足，我们对实验教学内容和教学方法进行了改革，使实验教学为发展学生的智力，提高学生的素质服务．在实验内容的改革方面，我们主要采取了以下三条措施：
（1）增加实验数量．
不论是在课堂演示实验，还是在学生实验或小实验方面，平均增加了60％的实验．其中有一部分新实验，学校没有现成的仪器，安排学生自己制作，对学生有较高的要求．
（2）重视实验误差讨论．
物理实验离不开测量，测量是实验科学最本质的东西．从某种意义上讲，结果准确的实验就是成功的实验，反之就是不成功的实验．因此在培养优秀学生的过程中，应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识．在设计实验方案时，要求学生们尽量消除实验的系统误差；在选择实验器材时要考虑它的精确程度；在处理实验数据时，要采用尽量科学的方法．
（3）加强重要实验方法教学．
在实验领域中有一些重要的方法，比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等，这些方法不是在个别实验中，而是在许多实验中都有应用，因此具有一定的普遍意义，这些方法一定要让学生很好地掌握．在必要时，我们甚至根据实验方法来安排实验内容，集中安排几个某种方法体现比较典型的实验，这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法．
在实验教学方法改革方面，我们做了以下尝试：
（1）在课堂上创设一些实验问题让学生研究．
在高中阶段，每周至少有4节物理课，充分利用物理课中碰到的各种各样问题，可设计一些供学生讨论的实验题目，并引导他们一步一步地探索、解决．
我在讲功率一节时，设计了这样一个实验题目：要求测定一个人骑自行车的功率．在自行车由静止启动的过程中，人做的功除了增加人和车的动能之外，还要克服空气阻力和地面的摩擦力，其中哪些因素是主要的，哪些因素是次要的？学生根据自己骑自行车的经验，认为空气阻力是很明显的，不能忽略，而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小，可以忽略．接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功？学生都有这样的体会：顶风骑车时，骑得越快风的阻力越大，因此可以设风的阻力和车的速度成正比．车的速度怎样测？风的阻力和车速成正比的比例因数是多少？问题一个接着一个地出现，被大家一个又一个地解决，终于找到了一个大家都比较满意的实验方案．接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验，最后再回到教室里，师生一起处理实验数据，作出图象，得出实验结果．在整个实验过程中，除了实验题目是由老师提出的外，实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的，因此他们都觉得很有意思，收获很大．
（2）对课本中一些重要实验进行深入研究．
物理课本中有大量现成的实验，有时可以对这些实验进行一些讨论和改进．
在做直流电路的实验时，我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究．用简单的伏安法电路，不论是采用电流表内接还是电流表外接，都有系统误差．结合这个问题，我给学生介绍了补偿的思想，然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路．补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差，但这个矛盾解决了，电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾．怎么办？经过进一步研究改进，大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表，再辅以灵敏度很高的电流表，便可以明显提高实验结果的准确度，这就是常用的惠斯通电桥．接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻，比较测量结果，可以证实先前的想法．在历史上，从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的，而在我们这堂实验课中，学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程．这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的．
（1）和（2）实际上都是不断地给学生提出新的目标，诱导他们提高实验水平，我们有时称之为“目的诱导法”．
（3）给特优学生安排一些特殊实验．
我校有一批进口物理仪器，性能比较好，涉及的实验内容面也比较广．这批仪器的说明书是英文或日文的，我指定一名学生准备某一个实验，要求他先翻译好说明书，准备好器材，然后带领其他同学做实验．这个主讲的学生还要准备好一些讨论题，在实验后供同学们讨论．学生对这样的实验非常感兴趣．此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系，但是这种带有研究性的实验对优秀学生很有好处．
三、能力要求高一点
物理习题教学是物理教学的重要组成部分．不论是教师还是学生，都在解习题上花费了大量的时间，因此，习题教学的改革是一个很重要的问题．
就本质来说，物理习题是人们编制的一些假想物理场景．毫无疑问，物理学家是不会去做物理习题的，而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律．同样，发明家也是不会去做物理习题的，他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题，那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题？目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力．所以物理习题教学应该围绕这个目标来进行．
我们常用以下两种方法来进行习题教学：
（1）按照解题方法组织习题教学
一般的习题都是按力、热、电、光的顺序来讲授的，但我们比较倾向于按照解题方法来讲解物理习题．例如理想化法、整体法和隔离法、等效替代法、小量分析法、叠加法、对称法、图象法等，这样比较有利于学生掌握一些重要的解题方法．到学习的某一阶段，集中将一批用解决方法相同的习题安排给学生练习，使他们由不会用到会用这种方法．在以后的学习中，每隔一定阶段让这种方法再出现一次，以加深这种解题方法在大脑中的印象，达到牢固掌握，应用自如的目的．
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。
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(Zhuchengwestsuburbschoolforemployee’schildren,Shandong262200,China)
