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大学物理实验总结范文1
一、引言
大学物理实验是高等院校开设的基础实验课程,可以使学生掌握实验的基本理论、基本实验方法和实验技巧,在培养学生的素质和能力方面发挥着独特的作用。大学物理实验可以使学生更直观地理解物理概念和物理规律,使学生感觉到物理并不枯燥,提高学生学习物理的兴趣。大学物理实验可以培养学生的创新能力与探索能力,在实验过程中,学生在实验方法、实验手段和实验仪器等方面可能产生新的想法,并不断地改进自己的想法,发挥自己的创造力。大学物理实验可以培养学生的团队协作能力,由于某些实验需要几个人团结协作、互相帮助才能取得较好的实验效果,在此过程中,他们可以体会到团结协作的重要性。大学物理实验可以培养学生理论联系实际的能力,通过做实验,学生从日常生活中总结物理规律的能力增强了,也善于应用物理理论解释生活中的现象,使他们真正做到学以致用。大学物理实验还可以培养学生严谨的思维能力和动手操作能力。总之,大学物理实验在培养学生素质和能力方面起着至关重要的作用。然而,受传统应试教育的影响,教师和学生都不同程度地存在着重视理论、轻视实验的观念,使得大学物理实验的教学效果并不十分理想。我国的高等教育工作者对大学物理实验教学提出了很多宝贵的经验和建议[1-4]。本文根据师范院校大学物理实验教学的实际情况,提出了师范院校大学物理实验教学中存在的问题,探讨了师范院校大学物理实验教学改革的思路。
二、师范院校大学物理实验教学存在的问题
由于受传统应试教育的影响,一些中学“重视理论,轻视实验”的观念很顽固,教师只注重对学生解题技巧的训练,把解题作为教学目的,题海战术风靡许多中学。学生很少有机会去实验室做实验,一些实验设备形同虚设,只是一种摆设而已。即使学生去做实验,教师的重点也往往放在实验结论的归纳总结上,对学生的实验过程重视不够。因此,这些中学毕业的学生实验技能很差。而那些注重素质教育的中学则会开设很多实验课,学生对实验仪器设备很熟悉,实验技能和动手操作能力强。由此可以看出,由于学生的教育背景差异较大,导致学生在实验技能方面差异较大。在大多数师范院校大学物理实验的教学过程中,教师处于中心地位,每次实验课教师都要花很长时间讲解实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、实验仪器、如何测量等等,学生被动地接受知识,然后按照现成的实验步骤操作获得数据,实验就算做完了。这样做实验学生缺乏积极性和主动性,他们也不认真思考,其实收获是很小的。由于受实验时间、实验仪器等条件的限制,通常是一组学生做同一个实验,这样一些不愿意思考的同学就会偷懒或者滥竽充数,他们不认真思考、不动手操作、不观察实验现象、不记录实验数据。照抄同组同学的实验报告应付教师。这样,一堂实验课下来,学生的思维能力、动手操作能力、发现问题和解决问题的能力都得不到有效地锻炼,不能达到大学物理实验教学的目的。近年来,一些师范院校的基础课程授课学时减少了,大学物理实验的授课学时也相应地减少了,授课教师也很无奈,只能少开展几个实验项目,大多数院校是从力学、热学、电磁学、光学四个模块中各选少量实验项目。由于开展的实验项目少,对提高学生的实践能力、创新能力和科学素质所起的作用很小,不能达到大学物理实验教学的目的。
三、师范院校大学物理实验教学改革的建议
1.合理安排实验项目。针对大一学生实验技能差异较大,可以将大学物理实验项目分为必修实验和选修实验两类。必修实验主要是基础性实验,内容主要是基本物理量的测量和基本仪器的使用,这样就可以使那些基础较薄弱、实验技能较差的学生从最基础学起,培养他们的基本实验技能,为以后做实验扫清障碍。选修实验主要是提高性实验和设计性实验,主要是为那些实验基础较好、有创新意识的学生开设,这部分学生可以自己选题并设计实验方案,然后动手操作、观察实验现象、分析实验结果,最终得出正确的实验结论,这类实验提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养了学生认真思考、勇于探索、团结协作的精神,对于培养高素质、创新性人才有重要的作用。这部分同学往往对实验仪器有着浓厚的兴趣,他们愿意了解仪器的内部构造、工作过程和工作原理,可以给学生提供一些废弃的仪器进行拆装,让他们在拆装的过程中深入地了解仪器。有些同学还能设计、组装、自制实验仪器,在这过程中满足了学生的好奇心,激发了学生的学习兴趣和探索精神,学生的素质得到了较全面的提高。总之,通过合理安排实验项目,满足了不同层次学生的需求,使大学物理实验的教学效果明显改善。2.开放实验室。开放实验室,是高校培养创新型人才、实现素质教育目标的客观要求。开放实验室对于培养学生的实验技能、创新能力、探索能力都具有重要作用。目前,大多数高校都意识到了开放实验室重要性。许多高校对开放实验室进行了改革,但由于维护设备和购置耗材的经费较少,以及实验指导教师的工作量难以体现,可能影响到教师对此项工作的积极性。因此,高校应给予开放实验室一定的政策支持,使得开放实验室能够正常、有效地运行。对于部分高校,实验室全面开放可能困难较大,可以结合学校实际情况选择定期开放或预约开放两种方式之一。每学期初,开放实验室应公布所拥有的仪器名称、数量、可以开设的实验项目等,通过预约登记的方式接受学生的实验请求,学生在进入实验室之前应阅读有关的文献资料、设计好实验方案,在实验过程中,实验指导教师应注意培养学生的创造性思维和严谨的实验态度。通过开放实验室,打破了封闭实验室在时间和空间上的限制,使学生可以更加自由地进行科学探索,进行小发明、小制作、小论文等课外活动,从而提高大学物理实验的教学质量和教学效果。3.改革考核机制。合理的考核机制可以督促学生全面、系统地掌握实验的基本内容和操作过程。对于大学物理实验教学来讲,实验操作过程是非常重要的,为使学生重视实验操作过程就必须将其纳入考核范围。大学物理实验成绩可以包括平时成绩(占60%)和期末成绩(占40%),二者均是百分制。平时成绩依据预习报告(占20%)、课堂提问(占10%)、实验操作(占40%)和实验报告(占30%)给出,这样学生就会重视实验教学的各个环节,从而督促他们努力做好每一环节。期末成绩由笔试(占50%)和操作考试(占50%)给出,笔试是闭卷理论考核,操作考试采取抽取题卡的方式,题卡由实验教师制作,内容应覆盖学生应该掌握的内容。通过这种过程化的全面的考核方式,全面地考核了学生实验能力,对培养学生的动手操作能力和创新能力也有重要作用,提高了大学物理实验教学的质量。4.充分利用网络资源。实验教师应进行网络资源建设,将实验内容、实验仪器的使用等放到网络平台上,学生就可以利用网络进行预习,他们可以直观形象地预习实验内容、实验仪器的结构与使用方法等,提高预习效果。这样学生在做实验之前就将实验内容、实验注意事项、实验仪器等进行充分了解,学生就可以集中精力去发现和探讨实验过程中出现的问题。实验教师应指导学生如何查阅与实验项目相关的文献资料。经验表明,大多数学生对中国知网、万方数据库等网络资源知之甚少,有的学生甚至都不知道有这样的数据库资源。教师应该指导学生如何利用这些网络资源查找文献,学生通过查找文献,就可以了解实验的各种问题及解决办法、了解实验的新方法以及实验的最新进展,从而使学生更深入地理解实验、拓展知识的深度和广度。大学物理实验教学应充分利用慕课资源。通常来讲,慕课都是世界知名学校开设的,他们的实验仪器齐全,也有很多尖端的大型仪器,而在普通本科院校是没有这些高科技仪器设备的。这样,学生可以通过慕课了解到高科技仪器设备的原理和操作等,从而使学生了解到高科技前沿,激发他们的学习兴趣,开拓他们的视野。此外,慕课不受时间和空间上的限制,根据学生自身的水平,随时可以回放,学生的学习效果明显提高。
四、结束语
要想提高师范院校大学物理实验教学的质量,应该根据院校自身的特点和实际情况,以培养学生创新能力、探索能力、理论联系实际的能力、团队协作能力、严谨的思维能力和动手操作能力为目的,探索切合可行的教学方法。如何更好地发挥大学物理实验的作用,培养出合格的高素质人才和创新型人才,还需要从事大学物理实验教学工作的教师不断地总结经验、努力地改革创新。
作者:刘立华 张 勇 单位:1.吉林师范大学物理学院 2.物理国家级实验教学示范中心
【参考文献】
[1]石明吉,张定群.大学物理实验教学中存在的问题及应对策略,南阳师范学院学报,2011,10(9):97-101.
[2]谢莉莎,肖苏,邓小玖.大学物理实验教学改革的思考与实践,合肥工业大学学报(社会科学版),2009,23(1):19-22.
大学物理实验总结范文2
信息技术在时代的发展中不断进步,已经涉及到人们生活、工作、学习的方方面面,而仿真技术作为诸多信息技术成果的综合应用,在大学物理实验教学中的积极作用也值得进一步探究。本文总结了传统大学物理实验教学中的问题,并概括了仿真技术应用于大学物理实验的优势和问题。
【关键词】
仿真技术;大学物理;实验教学
大学物理的教学内容在知识的深度和广度上都有更进一步的提升,而学生对其中概念等基础知识和内容的理解往往要通过实验过程辅助,但是,传统的大学物理实验由于各种条件等的限制,往往不能达到预期的效果[1]。而作为一种综合性的信息技术,仿真技术涵盖了网络、多媒体等多种先进的计算机技术,将其运用于大学物理的实验教学过程中,对学生随时随地进行物理实验,并且自主学习、揭示其内在规律等都具有重要的作用[2]。
一、传统大学物理实验教学中的问题
1.教学模式单一
传统的大学物理实验往往严格按照有关的实验教材进行,教师在课堂上进行相应的讲解,而学生往往以此进行实验,几乎所有学生的实验过程和实验结果都有相同的效果。而不能有同样效果的学生,为了提高自己的成绩往往会修改实验数据以期达到预期的效果,这与物理实验的科学性极不相符。
2.实验内容有限
大学物理的实验往往紧贴教材,实验课程的课时设计通常也十分有限,而实验课上,教师的教学内容往往是根据教材进行相应的“复习”,将其中的理论知识进行再次疏通,以期对课本上的定理等进行验证,这就大大限制了学生的创新性。
3.实验资源不足
大学的物理学习中,有许多章节可以进行有关的实验,但是,受制于实验室的数量、实验设备的短缺,很多实验往往只能有教师进行有关操作步骤、实验现象、实验结果的讲解,而学生并不能进行实际操作,对教师所讲的内容往往不知所云,这与培养学生综合素质的基本目标极不相符。
二、仿真技术应用于大学物理实验的优势
目前,应用于大学物理实验的仿真技术已经相对成熟,其中的各种软件如JAVA、VRML、FLASH等都可以对物理实验进行三维模拟,而针对不同的专业学科,还有不同的其他软件,诸如应用于电子电路技术的Labview,应用于自动控制的Matleb等等[3]。对实验模式、实验内容等都具有多方面的优势:
1.改进实验教学模式
首先,仿真技术使物理实验不再拘泥于实验地点和实验器材的限制,而是通过网络和相关软件就能随时随地进行,这样,学生不仅可以在实验课上进行实验,在课下也可以主动进行实验,提升自己的实验能力。其次有关的仿真实验软件大多具有良好的交互性能,即使没有教师的指导,学生也可以自主进行实验。再次,某些比较危险或者较难操作的实验过程,通过仿真技术来实现,对学生有更强的保障,同时还能提高其动手能力。
2.丰富实验内容
仿真实验软件的不断改进,使得其在物理实验中的应用越来越广泛,而其不同的实验内容往往都可以找到合适的软件进行模拟,甚至教材上并没有设计实验的内容,学生也可以充分发挥其创造性,对其中涉及的原理等通过实验进行模拟或者验证,而那些相对复杂的综合性实验,也可以顺利进行,并针对其中的问题进行改进,这对激发学生的学习兴趣也有重要的作用。
3.降低实验成本
物理实验往往需要多种教学器材,大型的实验甚至需要耗资数万不止的高质量仪器,而仿真实验往往不需要复杂的实验器材,也不需要充足的实验空间,只需要电脑或者网络就可以随时进行,这在实现开放性实验教学的同时,也降低了有关的实验成本,节约了教育经费。
三、大学物理实验应用仿真技术的问题
1.应当与传统实验模式相结合
仿真技术尽管可以在大学物理实验教学中得到较广泛的普及,但是,为了保障学生的实际操作能力等多方面综合性能力,仿真实验并不能完全取代实际的实验操作,而是应当将二者进行充分的有机结合,使其相互弥补,相互促进,进而培养学生的综合实验能力。
2.做好良好的技术支持
仿真实验的顺利进行,需要计算机技术作为有力的支持,而针对仿真实验的施行,有关的工作人员应担具备较高的计算机水平,对设备进行科学的管理和维护。同时,在实验开始前,也应当对学生进行相应的课前培训,使其能够使用正确的方法和步骤进行有关的实验,保障实验过程的顺利进行。
3.在实际应用中应得以不断优化
应当结合实际对仿真实验进行优化,首先,针对有关的虚拟元件库,有关人员应当及时进行补充,方便更多实验的顺利进行;其次,针对不同的知识点,理应设置科学的实验流程,引导学生个性化学习,或者针对某些知识点进行强化和巩固;再次,针对实验数据,应当将某些数据分析软件与仿真实验软件进行兼容和链接,方便实验结束后进行复杂的数据处理。
结束语
综上所述,仿真技术的应用对促进大学物理实验教学的科学化、完善化发展具有十分重要的作用,同时也可以提升学生的综合实验能力和创新能力,激发学生的物理学习兴趣和科学的实验精神。在实际应用过程中,有关的教师或者工作人员应当结合实际情况和实验过程中的问题,不断进行总结和改进,使仿真技术对大学物理实验教学起到真正地促进作用。
作者:李秀文 单位:中北大学理学院
参考文献:
[1]马如远,朱永安.计算机仿真在大学物理实验教学中的应用探讨[J].装备制造技术,2013,08:212-214.
大学物理实验总结范文3
在高等院校的理工类专业中,物理课程具有重要的地位。物理学实验课程是一门专业性很强的课程,曾经为培养基础前沿学科的优秀人才作出了很大的贡献。而大学物理实验为高等院校理工科大学生的一门实践性很强的基础性实验,也是大学生进入高校的第一门基础实验课,它反映了理工科基础实验的一般性问题。通过对大学物理实验的教学,大学生不仅能正确地去理解物理概念和规律,而且能培养和提高自己的动手能力、观察能力和实践能力等,同时也能更好的培养自己的开拓能力、研究能力和创新能力等综合素质。
因此,在高等学校里面,对大学生开设基础实验课,特别是大学物理实验课程,这就是锻炼大学生地动手能力、实践能力和创新能力的重要环节,学好了基础实验,对于大学生的专业实验起到了很大的奠基作用。因此,在高等院校地理工科学生中开展大学物理实验课,就是为高等院校去培养一批专业知识扎实、动手实践能力强的创新人才的重要途径。
在大学物理实验的实际教学中,由于一直以来受到客观条件和主观因素的制约,比如:较差的实验教学条件与环境,以及不充足的师资力量。在这种情况下进行实验教学很容易导致学生形成机械化的学习方式,不能自主的去做自己想做的实验,也制约了学生开拓和创新能力的形成。
因此,要真正去提高和改善高等院校大学物理实验的教学,应该从大学物理实验的教学模式、教学课程体系、课堂教学和管理、考核方式等方面进行积极有效地改革[1-3]。
2 对大学物理实验教学模式进行改革
随着时代的发展和科技的进步,过去教育资源缺乏的现象得到了解决,特别是各种网络资源此起彼伏,但是很多高校面对这种丰富的资源并没有很好的应用,还是采用老一套的教学模式,仍然是按部就班的对大学生进行教学,大学物理实验课也不例外。安排好时间和实验项目,有的学校还对学生的小组都要做到安排,这样就无言的限制了学生自举选择实验项目和实验时间,只能按照老师的布置。
因此,我认为:大学物理实验可以分三种方式进行,第一,按照实际情况有些实验只能在实验室完成,这就要借助学校的实验仪器和实验场地;第二,有些实验可以用仿真软件在电脑上完成,这就是虚拟实验室,这样的实验不会受到时间和空间的限制;第三,有些实验可以采取远程教学,所有要做这一部分内容的大学生都可以远程授课,然后自己选择自己的时间去实验室动手实践,这样很多时候做实验也很灵活。这样就可以对大学物理实验的教学模式得到创新和改革。
3 对大学物理实验的教学课程体系进行改革[4]
我国绝大部分高校在大学物理实验教学方面长期处于一种封闭式的教学状态,一直不变的教学体系在很多高校还是在使用,特别是以前为师范院校的专科学校,等升本后仍然使用以前的物理实验教学课程体系,根本与当今飞速发展的前沿科学新理论和新技术严重脱节。加上有些资源缺乏的高校,把陈旧落后的实验教学设备和传统的教学模式、方法和手段仍然拿到现在的课堂上来使用,这样就更赶不上科学技术进步的步伐。
对大学物理实验课程来说,一般的大学物理实验被分为基本物理实验、综合性物理实验、设计性物理实验等课程模块,其中基本物理实验实际上只是大学物理教科书上已有的基本物理规律和物理定律的简单验证,处于课堂教学的主要地位。大学物理实验面向对象是理工科大学生,大学物理是他们刚进入高校就开设的一门基础课程,也是为其他专业课打基础的课程,大学物理实验也是其他专业课的基础。而综合性物理实验是对整个大学物理知识的总结,设计性物理实验是对大学物理知识的创新和应用。为了能跟上科学技术的发展步伐,我们应该形成从低到高、从基础到前沿、从理论上接受知识到实践上能综合应用知识的新课程教学体系。针对这三个实验模块的教学,我们在授课的时候就不能以一个行政班级为授课班级,应该在全校范围内实行网上选课,这样成绩好和动手能力强的就会选择有创造性的实验,而那些成绩平平和动手能力欠缺的学生就能保证做完基本的实验能达到学校要求就可以了,这样就不会在实验课上对那些基础性的实验有些同学一下子做完,就在那无所事事。而对于那些设计性和创新性强的实验有些学生根本摸不着头脑,也就只好在那呆呆的站着走神。
因此,对大学物理实验课程来说,绝大部分学生因为不适合自己的口味往往感到枯燥乏味,这样严重地影响了学生们对物理实验课程的学习。根据目前的情况,我觉得大学物理实验教学体系的改革应当从三个方面进行:第一,开创大学物理实验教学的开放式教学;第二,实现理论教学与实验教学的有机结合;第三,提高大学物理实验教学的层次感。
4 对大学物理实验课堂教学与管理进行改革
在过去和现在的很多高校,进行大学物理实验课教学过程中,一般的教学方式就是实验教师把本节课要讲解的内容告诉上课的学生,比如:本次实验的实验目的、实验原理以及实验注意事项等都一一告诉学生,有些老师给学生做演示实验,边做边给学生讲解实验方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理等等,认真听的学生根本就不要做实验就知道实验结果了,有些偷懒的学生就把老师的演示实验记录下来作为实验数据。这样上实验课,有的学生实验数据都测完了还不知道仪器用的是什么原理,就更谈不上提高他们的动手能力和创新能力了。
要使理工科专业大学生的物理思想、实践能力和动手能力能与最新的科学技术接轨,就必须激发学生的主动学习兴趣和积极性,只有这样才能使最新的科技技术成果融入到实验教学内容之中去,例如:在做全息照相实验的时候,上课之前就首先应该自己能分清楚普通照相与全息照相的区别,最好自己在网上搜集很多关于这种照相技术的资料,然后一走到实验式就很熟练的可以造作,同时也联系了很多其他的知识。对高校量大面广的工、商、文科学生在一年级开设大学物理实验,其目的就是为了从使得大学生的知识面能广阔,有很好的物理实验的设计思想、物理实验方法,会使用基本的仪器仪表等,这样就能拓宽学生的知识面,培养他们综合运用知识的实验能力。
5 对大学物理实验考核方法进行改革
为了有效的提高大学物理实验课的教学质量,提高学生们的动手操作基础实验的能力,同时培养学生们在物理综合知识上的创新意识,高等院校应该对大学物理实验考核的方法进行改革。改革实验考核方法,目的在于提高教师的教学质量与学生的教学效果,目前绝大部分高校的大学物理实验考核由两大部分构成:即平时成绩与期末考试成绩。一般高校的实验平时成绩包括实验预习报告、实验操作和出勤率,这就占50%,而期末考核成绩占50%。实验课程考核主要是要学生做一个简单的实验,然后读个数据就可以了。这样传统的实验操作方式,对于提高学生的实际水平的帮助不高。我本人认为这种陈旧的考核方式应该改变,应该给每一位学生一个灵活的考试方式:要每个学生在规定的时间内随机操作一个实验,或者在规定的时间内交一个自己动手做的作品。这样来作为期末的考核成绩。这样就使得学生自然而然的在平时会努力积累实验的操作技能,每个学生都会动手去做实验,同时也会改变以前有的学生在做完物理实验以后进行专业课实验时,连基本物理实验仪器都不会使用的尴尬情况。
6 结论
对大学物理实验在教学过程中进行改革,其目的就是去激发大学生对于物理基础实验的学习积极性和学习主动性,培养学生对大学物理实验产生浓厚的兴趣,同时更好地锻炼了学生在实验操作时,能把理论知识与实验项目相结合,并且能在基本实验的基础上有一定的设计和创新。同时,对大学物理实验进行改革,可以提高高校的教学质量,可以提高大学物理实验的教学效果,为国家和社会培养专业基础扎实、实践创新能力强的优秀人才。
大学物理实验总结范文4
关键词 大学物理实验;教学方法;实验思想;学习兴趣
中图分类号:G642.423 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2013)24-0117-02
实验是各类高校不可缺少的重要课程,它的作用毋庸置疑。可以说,实验是理论诞生的平台,同时也是理论施展作用的有力工具。大学物理实验是高校最重要、最基础的实验课程之一,各种专业课程都含有物理学的影子,所以物理实验课程的授课质量直接影响了大学实验课程的整体水平。由于大学物理实验课程是一门实践课程,其授课方式与理论课程存在很大不同,为了能够达到良好的教学效果,必须研究实验课程的特点,寻找实验课程的教学规律。
实验的本质是探索,即通过分析问题,探索实验思想,进而找到解决问题的途径。实验思想是实验课程的灵魂,物理实验课程最重要的目标就在于培养分析实际问题进而找到合理实验思想的能力。
1 实验教学的特点
目前,大学物理实验课程受到高校的普遍重视,对于大学物理实验教学的研究也很多。通常教学过程循序渐进,初期的实验项目偏重基础,重点使学员掌握基本的物理实验方法以及实验操作的规程,如基本仪器的使用方法、实验报告的撰写要求。后期的实验项目注重能力的培养以及实验方法的综合运用,加强学员的主动性和创新性。通过这种由浅入深的教学过程,可以较好地遵循学生的认知能力,学生在掌握实验相关知识和方法的基础上,增强动手能力和综合素质。虽然这种教学模式可以使学生掌握实验项目的相关知识,但是对学生探索和总结实验思想的重要目标体现得不够。
经典的实验项目是固定的,但实际问题是千变万化的,仅仅掌握了实验项目的内容并不代表可以解决实际问题,所以学生能力的培养越来越得到重视。实验思想的探索和总结,可以帮助学生找到同类问题的解决途径,所以教学过程中实验思想的学习和培养十分关键,加强实验思想的学习可以达到更好的教学效果。
任何课程的教学,首要是学生的学习兴趣,物理实验教学同样需要首先解决如何提高学生学习兴趣的问题。所以本文从如何提高学生学习兴趣和培养实验思想两个方面,探讨物理实验的教学方法。
2 以系统的观点分析实验教学方法
大学物理实验课程的授课过程涉及很多方面,应将其作为一个系统的过程加以分析,找到各因素之间的相互联系。
针对学习兴趣,应该从教学环节进行分析。教学环节通常包括布置课前预习题、课堂授课以及布置课后复习题。高校往往重视课堂授课和课后复习两个环节,对于预习题的设置仅限于了解本次实验课程的相关知识,学生的学习兴趣并不会得到提高。其实,学习兴趣必须在课前得到重视,预习题的选取十分关键。
实验思想的培养与实验项目的种类及内容有关,各种项目的实验作为一个系统,它的选取与设置直接影响了教学效果。不同的实验项目体现了不同的实验思想,如果将同种实验思想的实验归为一类,与不同种实验思想的实验加以比较,这样学生会更容易掌握各实验思想的本质。另外,每一个实验项目都有它的发展历史,只有深入了解实验项目的产生和发展,才能理解每一种实验思想的内涵。
下面从教学环节、实验项目和实验内容三个方面,分析物理实验的教学方法。
2.1 教学环节的系统性
影响教学效果的好坏、学习效率的高低的最主要的因素就是学习兴趣。为了提高学习兴趣,将各个教学环节作为一个系统进行分析。布置课前预习题、课堂授课和布置课后复习题等教学环节中第一个环节至关重要,它是教学过程的开始,并直接影响后面两个环节。如果第一个环节没有设置好,后两个环节的教学效果势必受到直接的影响,所以学习兴趣的提高应该从预习环节入手。之前有的教学研究提到过加强预习环节,往往只是单纯地了解实验内容,这种形式并不会增加学习兴趣。
预习题的选取是预习题设置环节的关键,它的选择应该根据大学物理实验课程的特点。既然物理实验课程是一门实践课程,那么预习题就可以选择既与学生的生活相贴近,又能反映实验原理的实操题目。这类实操题目更容易引起学生的学习兴趣,同时了解实验项目的相关原理,起到预习的作用。如透镜焦距的测量这一实验,预习题可以设置成人们所佩戴眼镜的焦距如何测量。
2.2 实验项目的系统性
实验项目的选取是实验课程学习的基础,对学习的效果起到关键作用。实验项目的选择同样应该具有系统性,注重不同实验项目的相互联系及相互比较。为了能够使学生更容易掌握实验的内涵,即实验思想,实验项目的选取和安排应该在遵循循序渐进的教学思想基础上,将同种类型实验思想的实验项目归为一类。在授课的过程中,同类实验项目一同讲解,这样学生可以在较短的时间内找到实验思想的本质,同时从宏观上整体把握同一实验思想的不同运用,对学生解决具体问题能力的培养也将十分有利。
同一类型实验思想的实验项目可以按照不同的实验方法进行分类,也可以按照不同的实验性质进行归类。如按照实验方法分类时,可以按照比较法、转换法、模拟法等经典方法进行分类,转换的思想又常涉及传感器,所以又可以将包含光电转换、磁电转换、热电转换、压电转换等类型传感器的实验归为一类,进行授课,找到其中的共性。按照实验性质可以分为力学、热学、光学、电磁学等类型的实验,分析同种属性实验的共同点,进而总结相关实验思想。
2.3 实验内容的系统性
不同的实验项目要作为一个系统进行分析,而每一个实验项目同样要作为一个系统进行讲解。学习一个实验项目,不仅要学习项目本身的知识点,还要了解它的前瞻及后延,也就是它产生的历史及现在的应用。实验项目的产生及发展体现了最原始实验思想的产生过程,而实验项目的不同运用又是解决实际问题的典型实例。可以说,这两个方面作为一个完整的、系统的实验项目,具有不可忽视的作用。目前,物理实验课程的讲解对这两个方面的内容都有所介绍,但是都不够具体、系统,特别是实验项目的产生及发展历史。
实验项目本身的讲解往往只回答了如何用一种实验方法来解决某一种实际问题,而为什么这类问题需要采用这种实验方法,则需要深入了解实验项目产生的背景。实验思想的培养需要学生明白某类问题采用相应实验方法的原因,进而增强解决实际问题的能力。实验项目的发展本质上反映了实际思想的改进,如何改进实验思想同样是物理实验学习的重要方面。实验项目的应用体现了该实验思想的适用范围,当遇到这一类问题时,则可以考虑该类实验方法。总之,实验项目产生的背景、发展的历史及实际的应用是一个完整的实验项目不可或缺的重要方面,对于它们的讲解将直接影响物理实验项目这个系统的教学效果。
3 结束语
大学物理实验的一个主要教学目的就在于培养学生探索实验思想、解决实际问题的能力。本文以系统的观点分析了教学环节、实验项目、实验内容三个方面。其中,教学环节这个系统中的预习环节是提高学习兴趣的重要方面。各个实验项目及每个实验项目的教学内容也都作为一个系统进行研究,寻找归纳实验思想并能将其灵活运用的途径。
参考文献
[1]杨玉梅,唐远林,王凯俊,等.问题解决教学设计应用于大学物理创新实验的探索与实践[J].物理实验,2012(11):23-27.
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[3]邓柏昌,屈晔,刘伟峰,等.科学研究和大学物理演示实验融合的探讨[J].实验技术与管理,2012(7):167-169.
[4]解光勇,施卫,屈光辉.面向学生能力培养的大学物理实验教学探索与实践[J].大学物理实验,2012(2):106-108.
大学物理实验总结范文5
关键词:混合学习;大学物理实验;学习模型
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0277-02
随着网络通信技术和多媒体技术为核心的信息技术的不断发展,整个社会不断地向学习型社会发展。如何将信息技术应用到高校教育教学改革上,培养学生的自学能力、实践能力、创新意识,进一步促进高校教学质量提高,是目前教育改革与发展的重要研究课题,而且也成为大学物理实验教学必须高度重视的问题。大学物理实验课程是一门公共基础课,在培养学生动手能力、创新思维和科学素养方面具有不可替代的作用,同时也是学生学习后续实验课程的基础,但受教学场地、教学条件、教学设备的限制,很难达到预期的目标。
混合学习(Blended learning)是科学合理地提高高校教育教学水平、提升教师人员综合素质、培养创新型人才能力的有效途径之一,成为教育技术领域的研究热点。混合学习(Blending learning)被认为是在线学习和面授相结合的学习方式,它把传统学习方式的优势和数字化或网络化学习(e-learning)的优势结合起来,既可以发挥教师的引导、启发、监控教学过程的主导作用,又能充分发挥体现学生作为学习主体的主动性,积极性和创造性。将混合学习模式应用于大学物理实验中,作为传统课堂学习的一种重要补充和资源的拓展,使两者优势互补,提高学生的学习效率。
一、物理实验教学中混合学习模式的应用意义
1.提高教学资源的利用率。目前已经进入“云”时代,信息量以几何速度增加,知识更新周期变得更短。网络为学生提供了丰富优质且最新的学习资源,并且把相关的知识进行整合,学生通过在线自主学习,找到适合自己的学习资料,弥补了物理实验教材更新缓慢、实验仪器陈旧,难以满足当今学生对最新知识的需求的问题,提高了学生对教学资源的利用率。
2.有助于满足学生的个性化学习。大学物理实验是一门公共必修课,学生来自不同的院系,物理实验的基础水平参差不齐,接受能力、兴趣度等都不相同,采用传统单一的教学方式,显然很难实现因材施教的目的。如果实施混合学习,则能够有效解决这一问题。学生通过网络化学习,学生首先在课前预习上课内容,在课上针对自己预习中的疑难问题,有重点地进行提问,及时解决自己的困惑,获得更有针对性的帮助。学生逐渐成为学习的主体。这样有利于因材施教,培养学生学习的兴趣。
二、混合学习模式在大学物理实验中的可行性分析
混合学习模式在大学物理实验课程教学中顺利实施,必须解决两个问题:(1)内部条件:教师和学生必须具备开展混合学习模式所需要的基本素质与要求;(2)外部条件:学校具备开展混合学习模式所需要的基础设施设备。而这些条件,不管是教师、学习者还是学校都达到了可以开展混合教学模式的基本要求。
1.师生的可行性分析。在教师方面,目前教授大学物理实验课程的教师大多毕业于理工科学校的物理专业,并具有硕士及以上学位,大学物理的基本知识,受到专业系统的训练。作为一名物理实验教师,除了深厚的理论基础外都具有较高的实践操作能力,对每一个物理实验的基本原理、实验器材、操作步骤、实验结果的分析等都非常熟悉,配合目前开发的多媒体教学平台使用。就学生而言,目前上课的学生都是大一或大二的,已经学习了基本的物理理论、实验及操作知识,具有独立操作计算机的能力。其作为“90后”的学生,多配有计算机和智能手机,乐于接受新潮事物,对网络的依赖性强,熟悉网络操作流程,因此,改变传统单一的面授模式,实施面授+网络的教学方式,在学生中是很容易开展的,也符合大多数学生对学习方式选择的期待。
2.配套设施的可行性分析。就我校而言,经过几年的建设,校园网早已经覆盖全校并开通了无线网络,教师和学生拥有独立的账号可以连接到校园网,很好地解决了师生上网的流量问题。多媒体教学平台已经建成并投入使用,学生可通过电脑或手机登入到多媒体的教学平台,例如BlackBoard平台、尔雅网络教学平台、国家精品资源共享课等,这些教学资源的建设,将极大地丰富学生开展多样化的教学方式。学校配备现代化的教育技术中心,专门用来提供技术支持,保证多媒体设施的正常使用。因此目前多媒体教室、良好的网络环境和开发的教学平台等已经能够满足在大学物理实验教学中开展混合学习的条件。
三、大学物理实验中混合学习模式的模型的构建
混合学习是将跨时空的网络学习方式和传统面授学习方式相结合,并以在线课程和纸质教材两种资源载体支持的学习活动。学生在进入物理实验室之前、之中和之后都将进行在线学习,内容主要是大学物理实验课程以及与课程相关的网络资源,课堂将主要讲解重点难点问题和开展师生互动讨论,提高学生的学习兴趣,培养学生动手能力。如图1所示。
1.面授前在线学习。以教学大纲为依据,要求学生在课前完成在线预习、虚拟操作、网上答疑等自主学习环节。课前学习主要是通过扫描二维码观看物理实验的教学视频,并在大学物理教学管理系统中完成预习测试并作为平时成绩的一部分。完成预习后,学生通过教学系统将预习中遇到的难点和疑问反馈给教师。教师在面授中讲解重要的知识点和难点,同时对不同的学生开展有针对性的辅导。通过课前的在线学习将提高资源利用率,增加师生的互动,从而极大限度地提高学生自主学习的能力。
2.面对面教学。面对面教学主要由教师对重难点解析,实验阶段,答疑解惑,归纳总结4部分构成。重难点解析仍然以教师讲解为主;实验阶段要求学生根据课前预习自行独立完成实验内容,对于实验中遇到的难点,学生还可以通过扫描二维码或登录相关的网站进行自主学习;答疑解惑是师生之间或学生之间开展互动的过程,就实验中遇到的问题或者与实验相关的问题进行讨论,教师可以进行现场解答或课后解答,也可以留给学生进行课下思考。另一面学生也可以就面授结束前,教师在实验中所提出的问题进行归纳总结,通过面授教学后,提高学生的动手能力和思考能力,调动起学生的学习积极性。
3.面授后在线学习。面授后在线学习由学生自行完成,教师并不强制要求。根据前阶段的学习,学生可在课余时间自行登录教学网站进行学习,或者就感兴趣的实验内容进行补充学习,提高学习效果。
四、混合教学法在物理实验培养学生自主学习的应用研究
在物理学史上,迈克尔逊用自己命名的干涉仪器进行实验,精确地测量微小长度,否定了“以太”的存在,这个著名的实验为近代物理学的诞生和兴起开辟了道路,1907年获诺贝尔奖。迈克尔逊干涉仪原理简明,构思巧妙,堪称精密光学仪器的典范。《迈克尔逊干涉仪的调整及使用》实验不仅要求学生了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉花样的形成原理,而且要有较好的动手操作能力才可以调节出清晰干涉图样,同时在实验时要有足够的耐心,否则容易产生较大的实验误差,这是能考验学生综合素质的一个实验,因此本研究选取《迈克尔逊干涉仪的调整及使用》实验作为研究课程。
本课程的时间是从2015年10月12号至12月28号,总共是11周,30次课,每次课为135分钟,总共是20个班。为了比较教学效果,随机选择了10个班作为研究对象采用了混合教学模式,另外10个班采用传统的教学模式。
在混合学习教学模式中,我们主要是对教学方法进行了改进,利用学校的教学条件,把《迈克尔逊干涉仪的调整及使用》实验课程的视频材料上传至教学网,让学生选择时间自行登录教学网站学习课程的相关内容并完成预习测试。在课堂上,老师重点讲解迈克尔逊干涉调节中的注意事项和仪器调整的关键环节,不再演示整个实验。学生可以自己研究实验书上的实验步骤或者观看教学视频完成整个实验,学生可以就实验中遇到的或者与实验相关的问题和老师讨论。学生需要自主完成实验数据的测试,同时老师在课堂结束前15分钟对实验进行随机的提问,并作为平时成绩的一部分。
课程结束后,利用教学网站向学生推荐一些与实验课程内容关系密切的网络资源,例如利用迈克尔逊干涉仪测量空气和液体的折射率以及迈克尔逊干涉仪测量钠灯的波长等,让学生利用课余时间自行搜索并学习,帮助学生进一步理解实验。
通过比较发现,实验组学生不但能够较好地掌握迈克尔逊干涉的物理原理,而且会利用资源扩展知识进行深入的学习,能够运用知识顺利地解决问题,例如利用迈克尔逊干涉仪测量杨氏模量。改变了学生过于依赖教师的习惯,提高了学生自主学习的能力、收集处理信息的能力和动手操作能力,学生对实验满意度明显提高。
总结:目前,混合教学模式已经在我校的大学物理实验中得到了推广,在一定程度上改变了大学物理实验课程的教学现状,激发了学生学习的兴趣,增强了学生自主学习的能力,提高了物理实验课程的教学效率。笔者相信随着进一步的探索,混合教学模式在大学物理实验教学效果的提高上将会发挥更大的作用。
参考文献:
大学物理实验总结范文6
《新世纪高等教育教学改革工程》是教育部在2000年启动的教育改革项目,其教学改革项目中设立了一个“高等学校基础课实验教学示范中心建设标准的研究项目”,以此规范高等学校课实验室的建设。高校物理实验教育对于高校教育有着重要的作用,因为物理实验教学可以有效提高学生的科学素质、创新精神和实践能力。
实验课程的重要性高校早已认识到并在逐步加强,改革也不断开展,但是物理实验课程教学的模式还是传统模式:实验教育教师先讲,直接告诉学生本次实验的步骤、方法、目的要求、原理。甚至有的教师还会先做一遍,学生然后按步就搬地照做,指导老师在做的过程中发现学生遇到问题立即指纠正。这样的大学物理实验教育满足不了现在高校教育目标要求。物理实验教育投入不足。资金投入不足,高校设备陈旧,设备不足,功能单一;人力资源投入不足,教师配备明显不足,教师教学能力与教学需求有欠缺,老师教学任务过重。教学模式陈旧死板。教学过程中从教学内容:实验目的、原理、操作步骤讲解等十分详细,学生自足发展、探索、创造空间不足,学生不能在实验中发现问题,解决问题。对实践重视不足。高校在实验教育中依然是重视理论内容,对于实践内容重视不足,教学过程对物理实验的各环节细节注意不够,考核也是以理论知识为主,实践环节占总课时比重过低。课程教育取得效果有限。学生在实验过程中完全按照步骤进行,对于实验体会不深,学生几乎不自己改正错误,学生参与度低,实验结束后对实验数据的总结工作进行不足,因此实验取得的教育效果显得非常有限。高校对于物理实验课程重要作用认识不足。高校对物理实验教学的作用认识重视不够,导致实验教育地位比较低,对物理实验教育教学改革的必要性认识不够,所以教学方法单一,教学方法落后。高校对学生实验能力培养目的不明确,在实验教学过程中存在问题,严重妨碍了人才创新能力的培养。大学物理实验教学中诸多问题使我们认识到了深入改革已势在必行。
2 大学物理实验课教学改革的思考
物理实验教学的新模式的指导思想:通过实验教学培养学生自主性和创造性思维能力。为此以综合应用性、基本传统性、设计研究性三个方面进行教学改革探讨、研究、资料收集整理工作,编排实验课程,学习内容传统与现代兼顾、指导与灵活性并存。
2.1 大学物理实验教学对象的改革
大学物理实验教学具有培养学生科学素质、创新精神和实践能力的功能。素质教育要求学生掌握现代科技,可以创造性、开创性的开展工作,有综合运用多种学科的能力。扩大物理实验教学受益面,大学物理实验教学的对象就不能仅仅面对理工类学生,也要学科交叉、文理渗透,走出原有的专业限制。
2.2 大学物理实验教学体系和内容的改革
2.2.1 物理实验教学改革大纲
教学改革是一个过程,不可能一步完成,物理实验教学内容的改革分层次完成。认识到培养学生解决具体问题的能力、创新意识是实验教育课程的教学目的。打好学生学习基础。利用基础实验培养学生基本能力的,使他们在物理实验的基本特性中掌握基本知识、方法、技能。物理实验基础测试扎实科学研究的基本功。加强学生自主性培养。增加自主式实验,培养学生的综合能力,让学生自己查资料,设计实验方案,独立完成实验,在试验中发现问题,解决问题。学生更加容易掌握各个仪器的特性和功能,掌握了知识,培养了自主能力。加强实验方法的训练。实验课程也是由理论和实践综合组成的,要合理的安排两者的比例,课时着重向使学生掌握实验方法倾斜,加强多样性实验教育,增加进行综合性应用实验。
2.2.2 物理实验教学改革内容
大学物理实验教师队伍教学思想和观念的转变。教师素质是大学物理实验教学的关键。高校要引导实验教师在实验教育、教学引导等方面知识技能的进修,不断更新知识和教学方法。教师要有自我学习的精神,把科研工作中的新技术、新理论结合到教学中。
更新实验课程体系。完成学生会主动自我获取知识、课程从基本到综合的新实验课程体系建立。教学内容以综合性实验结合基础实验,设计性实验和课题研究性实验接合,保证实验课程自成体系。
实验课程内容改革。增加教师与学生之间的互动内容,增加设计实验内容。减少单纯实验、观测实验课程。合理调整纯理论知识内容的课时配比和传授方式,理论实践相结合。学生真正参与实验并锻炼动手能力。新的物理实验仪器设备随着现代科学高新技术变革不断出现,学校应加大资金投入,及时购买仪器,既可以提供新的实验项目,又可以让学生及时掌握符合社会需要的技能,避免学到内容与社会需求脱节。教师通过讲解这些实验仪器的发展传授知识,增加学生学习兴趣,提高实验课教学质量,培养学生的创新意识。
改革物理实验教学考核模式。考核是检查学生掌握知识主要手段,考评办法和考核制度是否有效直接关系教学改革成果的检验。实验课程可以根据教学内容的不同,采用不同难度的考核标准。大学物理实验教师的考核也是考核重要部分。教师在评定职称中应该加入是否在物理实验教学中将改革精神和内容全面地展开,重视教学工作的质量检测对于评定的影响。
3 大学物理实验教学改革实践
根据教学改革“教为主导,学为主体”的教学原则,传统的传授知识为主的教学方法已不能适应需求,新的物理实验教学体系更注重应用要使用讨论式、启