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物理实验设计论文范文1
“感应电流的方向”这节课重点就是让学生对楞次定律进行探究、理解和应用。一般情况下，对“楞次定律探究”的教学是这样设计的：
1.创设情境，复习引入
问题一：电流计指针偏转方向与通入电流的关系？【实验一】探索电流计指针偏转方向与通入电流的关系。师：如何才能知道指针偏转方向与电流进入方向之间的关系？是否可以通过实验来确定呢？【学生实验1】学生按图接好电路，探究指针偏转方向与电流进入方向之间的关系，并完成下表。结论：电流从何方流入指针就向何方偏转。问题二：感应电流产生的条件？【实验二】感应电流产生的条件：师：在上述实验中，我们已经得出感应电流产生的条件是什么？生：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。师：磁铁插入与抽出时，指针偏转的方向相同吗？指针左偏与右偏意味着什么呢？生：不同。指针偏转不同，表明电路中的电流方向不同。问题三：怎样判断通电螺线管中的电流方向？师：怎样判断通电螺线管中的电流方向呢？生：根据电流计指针的偏转方向和螺线管上的导线绕向来判断。问题四：怎样判断通电螺线管中的磁场方向？师：怎样判断通电螺线管中的磁场方向呢？生：根据通电螺线管中的电流方向用安培定则判断。师：那么感应电流的方向是否遵循什么规律呢？本节课让我们通过实验来进一步探究。
2.确定课题，分组探究
【学生实验2】学生按图接好电路，做实验并填附表。
3.分组总结，难点依旧
描述实验现象，填表。讨论回答：师：穿过闭合回路的磁通量的增减会导致什么结果？生：有感应电流产生。师：感应电流又会产生什么？生：会产生感应磁场。师：那么这两个磁场的方向之间有什么关系呢？请大家分成两组来回答。【小组一】条形磁铁插入螺线管的过程。（1）N级向下插入原磁场方向向下磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。（2）S级向下插入原磁场方向向上磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。【小组二】条形磁铁拔出螺线管的过程。（1）N级向下拔出原磁场方向向下磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。（2）S级向下拔出原磁场方向向上磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。结论“：增反减同”，即：判定感应电流方向的方法，其内容为“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，由此得出了楞次定律。在这个教学过程中，学生的学习效果如何呢？实际教学中，学生共分成八个小组，其中有三个小组的实验表格不清楚怎么填而求助于教师，三个小组的表格填了一部分，而只有两个小组在参照课本的情况下填得比较好。这说明，虽然在教学中运用了各种物理学方法，但并没有有效地帮助学生理解物理学知识。可想而知，之后楞次定律的得出也就比较困难，对定律理解也就不够透彻。如何“有效”运用这些物理学的方法呢？关键还是要结合学生学习的实际情况，合理地运用物理学方法。于是，教师带领学生对这一实验设计进行了如下的改革，取得了很好的学习成效。
二、改革后的实验设计方案
1.实验法
所谓实验教学法，是指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。实验法是学生做好实验的前提和基础，教师耐心细致地做好这一步，才能帮助学生顺利进行后面的分组实验。于是，教师带领学生对实验教学过程做了如下改进：（1）创设情境，复习引入【实验一】产生感应电流的演示实验。教师演示分步连好电路，由学生上讲台操作，全体学生观察。问题一：怎样做能够产生感应电流？生：将条形磁铁不断插入或拔出螺线管。问题二：为什么产生了感应电流？（感应电流产生的条件）生：闭合回路中磁通量发生了变化。问题三：灵敏电流计的指针偏转与螺线管中的电流方向有什么关系？生：电流从哪边流入灵敏电流计，指针就向哪边偏。根据指针的偏转情况就能判断出螺线管中的电流方向。问题四：怎样判断通电螺线管中的磁场方向？师：怎样判断通电螺线管中的磁场方向呢？生：根据通电螺线管中的电流方向用安培定则判断。师：那么感应电流的方向是遵循什么规律呢？本节课让我们通过实验来进一步探究。（2）确定课题，互动探究【实验二】探究感应电流的方向。教师实验：N极向下插入螺线管中，请学生记录实验现象，把电流方向标在下图中。学生分组：N极向下从螺线管中拔出，S极向下插入螺线管中，S极向下从螺线管中拔出，分别记录实验现象，并把电流方向标在下图中：由于有教师在【实验一】中的电路连接演示及在【实验二】中的实验操作演示，学生的实验做得很顺利，实验现象的记录也很准确，可以说又快又好，有效地完成了这一教学环节。那么接下来，如何由实验现象整理和归纳出所要得出的结论，这就要看归纳法运用得是否有效了。
2.归纳法
所谓归纳法是指从个别元素中概括出一般结论的思维方法，也可以指学科学习中具体的一种科学方法。由实验现象归纳得出物理规律，在学生的学习过程中具有重要作用。于是，教师进一步对教学中的归纳过程做了如下改进：首先，降低填表难度。整个表中对每一个实验现象分析所需要填写的空格被缩减为两个，如下所示：其次，设置问题，引发学生的思考。师：通过实验，我们知道了在不同情况下感应电流的方向（已画在图上），那么请大家分析一下，感应电流的方向与什么因素有关呢?生甲：可能与磁感应强度B的方向有关。生乙：可能与条形磁铁的运动方向有关。生丙：可能与磁通量的变化有关。分析：由过程一、二判断感应电流的方向与磁感应强度B的方向无关。由过程一、三判断感应电流的方向与与条形磁铁的运动方向无关。同样，由过程一、三判断感应电流的方向与磁通量的变化无关。那么，到底与什么因素有关呢？最后，难点由教师引导学生突破。师：感应电流会产生磁场吗？生：会。师：请大家画出感应电流的磁场方向，并分析原磁场方向与感应电流的磁场方向有什么关系？分成两组来回答。【小组一】条形磁铁插入螺线管的过程（1）N级向下插入原磁场方向向下磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。（2）S级向下插入原磁场方向向上磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相反感应磁场的作用：阻碍原磁场增加。【小组二】条形磁铁拔出螺线管的过程。（1）N级向下拔出原磁场方向向下磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。（2）S级向下拔出原磁场方向向上磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相同感应磁场的作用：阻碍原磁场减小。得出结论“：增反减同”即这样设计的实验和学习课程，实际的实验过程顺畅了，学生几乎都能认真完成实验，记录下观察到的现象，并经过分析讨论得出了自己的结论，为楞次定律的进一步理解和应用打好了基础。由此可见，在教学过程中，关键是要保证让学生理解相应的知识。所以，任何教学过程都应当按理解的要求进行整体设计；任何教学方法的应用，都是为实现这一目的而服务的。因此，教学实验设计必须考虑让学生透彻理解的有哪些内容，怎样才能有效地帮助或引导学生理解这些内容，这些内容的理解过程应当运用哪些物理学方法最适合，在理解这些内容的各个阶段应分别达到什么要求，等等。假如我们对这些问题搞得比较清楚，在教学过程中恰当而有效地运用好物理学的方法，教学质量就会有大幅度提高，学生的学习也会有较大突破。
三、结论
物理实验设计论文范文2
关键词：讨论设计；问题设计；小组讨论
一、研究的缘起
1.课改要求
我国基础教育课程改革的一个重要而具体的目标，就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受知识、运用题海战术应对考试的学习方式，倡导学生主动参与学习。讨论学习就能充分发挥学生的主观能动性，让学生独立思考，大胆探索，标新立异，积极提出自己的新观点、新思路和新方法。对比新旧教材，不难发现，新教材增加了大量形式多样、内容丰富的“思考与讨论”专题，可见讨论在物理课堂教学中有着不可替代的作用：
（1）有利于激发学生的学习兴趣，强化物理学习动力
学生学习动力来源有两个方面：一是明确的学习目的，二是浓厚的学习兴趣。由于社会变迁，生活条件改善，一些中学生的学习毅力变得越来越弱，因此激发他们的学习兴趣是提高学生学习效率的关键。教师可利用学生强烈的好胜心理，让他们参与问题讨论，认真钻研，获取知识，解决问题。当求得知识后，学生的好胜心理就会得到满足，从而增强学习兴趣，强化学习动力。
（2）有利于培养学生的发散思维能力
新教材中“思考讨论”栏目是在众多教师长期的教学实践中总结和挖掘出来的，具有优选性和科学性。教师合理使用这些“思考讨论”，组织学生讨论学习，不仅可使学生加深理解所学知识内容，而且对于培养学生的发散思维能力有不可替代的作用。学生具有发散思维能力，才能从多角度、多层次思考问题和采用多种方法通过不同的途径探求知识、解决问题。
（3）有利于开展研究性学习
学习讨论的内容并不是特定的知识体系，有许多来源于学生的生活和社会实践。在讨论时教师立足于研究、解决学生关注的社会、生活问题，这样，研究性学习就水到渠成了。在讨论时，学生可以体验到“科学家解决问题的过程”，从而培养积极探索的精神。同时他们还可以从教师和其他学生身上学到研究和思考问题的方法。
（4）有利于师生互动、教学相长
在讨论中，教师和学生都既是教育者，又是受教育者，通过互相切磋甚至是争论，可以从多方面接受信息，从多角度思考问题，达到教学相长的目的。
2.现状分析
小组学习式的课堂讨论，一般表现为教师依据教学情境进行问题设计，学生以小组为单位围绕教师创设的问题进行讨论，以解决问题为目的。问题是现在很多的物理课堂，热热闹闹的小组讨论，常常不能令人满意。究其主要原因，就是讨论问题设计得不科学、不适宜、不恰当。主要表现如下：
（1）讨论问题设置脱离教学目标
在新课程标准下，物理课教学目标的确定是从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个方面考虑。有效的讨论问题设计要充分体现三维目标，即要紧扣认知目标，要着眼培养学生的能力目标和情感目标。但实际教学中所设置问题往往与教学目标不匹配，其结果是课堂教学无效或低效。
（2）问题设置缺乏科学性
物理课堂教学中，一些教师为了追求小组讨论的形式，盲目设计缺乏探究性与挑战性的问题。例如，在人教版物理必修1《自由落体运动》课上，有教师设置分组讨论的问题是：什么是自由落体运动？这一类型的问题没必要让学生讨论，因为学生在课本上就可以了解到。由于问题设置缺乏探讨性，小组讨论只能作为形式表现出来，看着表面热闹，徒有讨论之形而无交流之神。
（3）讨论问题设计脱离学生的实际
小组讨论的原则是因材施论。过于简单的讨论问题，学生容易缺乏讨论的热情与兴趣，一旦学生失去了学习的兴趣，学习动力就无法产生，进而失去小组讨论的深层次价值与意义。相反，有些教师走向了另一个极端，脱离学生实际地设置一些“高不可攀”“深不可测”的问题展开小组讨论，也是不可取的。
（4）讨论问题设计过多或过频
教学实践中，部分教师为了迎合新课改，既不考虑教学内容的实际需要，也不从学生的实际出发，一堂课多次地进行“小组讨论”，盲目设置大量的“问题”，认为这样才符合新课程、新理念。岂不知，过多或过于频繁的小组讨论会使学生手忙脚乱，疲于应付。表面的热闹实际上破坏了学习环境和基本的学习氛围，违背了课堂教学的本质要求。
二、讨论问题设计的基本原则
1.目标性原则
讨论问题的设计都要为一定的教学目的服务，有效的问题设计要充分体现三维目标，即要紧扣认知目标，要着眼培养学生的能力目标和情感目标。讨论问题的设计应针对物理新课程标准，凸显知识的重点、难点，结合所教学生物理认知水平的实际，能围绕本课的教学内容有的放矢地精心设计出一些语言精练、条理清晰、目标明确的物理问题。
2.启发性原则
设计讨论的问题要具有启发性，不但能使学生产生强烈的问题意识，而且能激活学生认知上的碰撞，从而使学生进入一种悱愤状态，大大调动了学生的学习主动性，从而学生个个积极地投入到探索活动中去，积极分析思考，发表自己的见解，寻求方法。讨论的问题要能促进学生积极思维，充分体现课堂要以学生为主体的原则，从而达到逐步提高学生分析问题和解决问题的能力，提高讨论的效果。
3.适度性原则
教师设计的小组讨论的问题要有一定的挑战性。问题不能太难，不能超出学生的能力范围。如果问题太难，学生会无从下手，不但解决不了问题，还会造成学生望而生畏的恐惧心理。但问题也不能过于简单，过于简单不假思索就能解决的问题，学生容易形成思维惰性，不利于创新意识的培养。这些问题经过讨论学习小组的努力应该能够得到解决。只有这样的难度才会激发出学生讨论的潜力，也才能实现真正意义上的讨论学习。
4.趣味性原则
俗话说：兴趣是最好的老师。托尔斯泰说过：“成功的教学需要的不是强制，而是激发学生的兴趣。”中学生正处于对任何事物都倍感好奇的年龄阶段，教师可抓住这一心理特征，能充分挖掘教学内容的趣味因素，从学生的身边、生活经验和认知水平出发，精心设计出学生较为熟悉、倍感好奇的情境问题，学生不仅达到一种兴奋状态，而且也大大地提高了学生学习物理的积极性。
三、讨论问题的设计实践
真正要组织好一次讨论，达到预期的效果，教师事先必须做好充分准备。要精心选择讨论的题材，所选问题必须是本节课的重点与难点内容，还要考虑学生已有的知识、经验，精心设计讨论的内容，本课题主要从以下五个方面进行讨论问题的设计：
1.利用“思考与讨论”设计讨论问题
（1）“思考与讨论”的讨论价值
人教版普通高中物理教材（试验修订本）对原教材进行了一系列的修订，其中很重要的一个变化是增设了许多“思考与讨论”专题，提出了一些值得思考、讨论的问题。而这些问题往往是本节重点知识的突破口，处理好这一栏目的教学无疑会大大提高物理课堂教学的质量，提高学生运用知识的能力，有利于培养学生的思维能力和创新能力。知识的获取必须通过实践才能完成，才能转化为学生自己的知识与能力。“思考与讨论”的设计是传统教学模式的必要补充，是学生巩固和发展知识的重要途径和培养创新意识的场所。
（2）讨论问题的设计
新教材中的“思考与讨论”问题是在众多教师长期的教学实践中总结和挖掘出来的，具有优选性、广联性和科学性，所以很多教师只要对其内容略做组织与设计就可以，甚至有部分就可直接引导学生进行讨论。当然在讨论之前，教师要设置一些学生熟悉的情景，应使学生明确思考的方向和讨论的任务，从而提高思考与讨论的效率，例如必修1P25《速度变化快慢的描述――加速度》章节中设计了如下思考与讨论的内容：
本章节引入了全新的概念加速度，对加速认识的快慢与如何引入加速度概念有着密切的关系。因为在学生的生活经验中没有与加速度相关的知识，学生根据已有的经验和知识很难理解加速度的概念，而加速度是力学中非常重要的概念，也是高一年级物理课程中比较难懂的概念之一。教材中设立“思考与讨论”，创设学生比较熟悉的情景，比较小型轿车和旅客列车加速的情况，增加学生的感性认识，并且给出非常直观的数据，末速度100 km/h，小轿车到达此时速需20 s，而火车需要500 s。
教师在利用此“思考与讨论”进行突破重、难点时，可以进行适当的设计：
①教师创设汽车和火车加速的情景，给出100 km/h、20 s和500 s的直观数据（若能够利用动画模拟演示更能激发学生学习的兴趣）；
②让学生利用所给数据分别计算出小轿车与火车速度变化大小、速度变化大小与所用时间的比值；
③设置思考小问题“谁的速度增加比较快？”“它们速度平均1s内各增加多少？”
④引导学生讨论“速度”“速度变化”和“速度变化快慢”三个概念所描述的运动是不是一样的，并结合生活实例进行举例说明；
⑤学生归纳总结，教师点评。
通过引入情景，学生独立思考，最后引导学生进行小组讨论，学生对“速度”“速度变化”和“速度变化快慢”三个概念有了进一步深入的理解，教师指导研究物体速度变化的快慢是有意义的，所以需要引入一个物理量来描述速度变化的快慢――加速度。
（3）设计讨论的注意点
“思考与讨论”的一个重要作用是使学生熟悉和掌握所学的基础知识，教师应设法调动学生参与思考、参与讨论的积极性。思考和讨论之前，教师应使学生明确思考的方向和讨论的任务，从而提高思考与讨论的效率；讨论过程中教师应适时加以质疑和激趣以提高学生参与的热情，扩散学生的思维，更有利于学生对全节乃至全章知识作更全面和更深层的理解。
2.利用“教材例题”设计讨论问题
（1）“教材例题”的讨论价值
教材例题是主要的课程资源之一，是师生展开教学活动的文本载体，教材中的例题都是经专家选定、又经专家充分论证了的。教材例题具有两个特点：一是典型，它代表了该节的主要内容和典型方法；二是基础，它选材常规，注重基本概念的掌握和基本规律的一般应用。同时，它还具有三大主要功能：①导向，教材例题大都比较基础，要通过例题教学将学生的视点引向教材，引向双基；②示范，它设计严格，画图及解答过程正确规范，给学生提供了解题的规范模式；③总结，例题的解答过程就是对本节知识的总结、复习和应用的过程，对当堂内容起到了及时复习的作用。
（2）讨论问题的设计
教材例题对培养学生具有不可替代的作用，所以教师要非常重视。但教材例题简单，学生就很容易轻视它的作用，并且兴趣不大。教师在这里就很有必要改变传统的教育方式，引导学生讨论学习，激发学生学习的兴趣。可以是对教材例题设置问题讨论，可以是让学生总结例题的思想方法，也可以引导学生讨论将习题进行改编，增强学生的开放思维。
例如，在必修1P85-86《用牛顿运动定律解决问题（一）》章节中出现了两道典型例题：
牛顿运动定律是整个力学的基础，是经典力学的核心理论。为此，利用牛顿运动定律解答力学问题就成为力学部分教学的重点内容。其中，将牛顿运动定律的应用问题分为情形相反的两种类型：（1）已知物体的受力情况，求解物体的运动情况；（2）已知物体的运动情况，求解物体的受力情况。
教材通过这两个简单的实例，目的是向学生展示利用牛顿运动定律解决实际问题的一般方法，包括解题过程中的一些物理思维等。教师在处理这类重点例题时要做到认真示范、分析与展示，包括板书的展示，目的是起到典型示范作用。示范完之后设计问题讨论：
①从知识内容与解题过程方面考虑两个例题存在的相似点与不同点。
②归纳运用牛顿运动定律解题的一般思路与步骤。
③将例题适当的增加、减少条件或适当的变化情景改编成新题，并给出解决方案，与同组人一起讨论对比。
④学生归纳总结，教师点评。
通过以上问题的讨论，学生认识了牛顿运动定律的两种基本题型，初步形成了运用牛顿运动定律解题的思路，培养了学生的物理思维与物理习惯，利用例题进行适当改编，可以开发学生的创造性思维与发散性思维。
（3）例题设计讨论的注意点
对教材例题的教学千万不能就题讲题，而应该将重点放在培养学生物理思维与物理习惯，开发学生的创造性思维，培养学生的发散思维。只有通过学习新课程标准，落实新课程标准的具体要求，积极参加新教材培训，潜心研究教材，吃透教材，把握教材，才能为有效地组织教材中的例题教学打下基础，例题教学的精心设计，使例题的作用得以展示，真正发挥出例题应有的教学价值，是有效地组织教材中例题教学的保证。
3.利用“阅读材料”设计讨论问题
（1）“阅读材料”的讨论价值
新教材与传统教材相比较还有一个很明显的特点是：在一些章节后面加上许多供学生学习的阅读材料。这些材料短小精悍，内容也十分丰富，主要介绍与物理学相联系的生活或自然中的现象，与物理学有关的新技术和新理论、物理学史上曾经发生的重大事件、一些典型的科学研究方法等等。透过它们，学生可以窥见窗外更精彩的物理世界――物理学前沿内容、思想和观点，还有那物理学家精彩的人生。
（2）讨论问题的设计
教师可以利用部分阅读材料很好地设计讨论的内容，通过挖掘阅读材料，组织学生在课堂上讨论学习的实践，让学生产生了认知冲突，激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性。在平常的物理学习中，“阅读材料”却往往是一个被师生遗忘的角落。笔者在近几年的高三物理教学中，遇到一些模拟试题，和教材中的“阅读材料”联系紧密。仔细研读近年的高考试题，更能从中体会到“阅读材料”在高考试题中的作用，现举例说明：
例如，必修1P77《牛顿第二定律》章节中的“利用动力学方法测质量”的阅读材料：
该阅读材料是让学生体验牛顿第二定律在科学研究中的应用价值，其次从分析问题来说，也是课堂教学的一点延伸。所以教师在设置讨论问题时，不能将其在新课中设计讨论，因为学生才刚刚建立牛顿第二定律的概念，虽然学生感兴趣，但难度较大，教师可以考虑将其移至下节课，设计成牛顿第二定律应用――简单连接体问题进行讨论引入，但要让学生在课前有所准备，教师可以事先设计一些小问题引导学生思考：
①若分别研究物体1、物体2，它们的受力情况怎样？
②物体1与物体2可以当做一个整体吗？若能整体受力情况怎样？若不能，请说明为什么？
③物体1与物体2分别在做什么运动，它们的运动情况一样吗？
④牛顿第二定律适应单个物体，对两个物体也可以适应吗？
⑤学生归纳总结，教师点评。
学生经过以上问题的独立思考之后，有了一定的基础知识，教师再适当地引导进行课堂讨论。再分析简单连接体时引导学生讨论如何测质量问题，学生就有话可说，并且化整为零，将一个难题分解成一系列的小问题，让学生将这些小问题联系起来讨论更高层次的问题――如何测质量，这样就达到我们讨论的目标。这样顺利引入新课――简单连接体问题，让学生总结归纳类似问题的处理方法。
（3）材料设计讨论的意义
编制阅读材料让学生讨论学习，既有利于学生对物理产生兴趣，又有利于形成用所学的知识来解决问题的能力。让学生感到物理知识就在身边，增加了教材的具体性，也能转变学生就书本论书本的狭隘学习观念，逐步养成理论联系实际的学风。因此，教师应走出认识误区，克服传统应试教育带来的惯性影响，积极地创造条件、制订计划，通过多种手段、多种途径，挖掘这些材料丰富的教育内涵，切实开展好“阅读材料”教学，使之真正体现出强大的教育功能。
4.利用“生活实例”设计讨论问题
（1）“生活实例”的讨论价值
利用生活实例设计讨论有助于培养学生的物理建模能力。传统的物理教学只重视纯知识的教学，教学都为了使自己讲得清、讲得多，经常把自己的思维让学生套用，强加于学生，学生的思维得不到有效训练，思维能力得不到有序发展。久而久之，学生只会处理已简化了的物理对象和理想化的物理模型，遇到实际问题就不知所措。因此，教师就可以结合生产和生活中的实例，创设问题情景，组织学生讨论，培养学生从实际问题中抓住主要因素，提取物理对象和物理模型的能力。
（2）讨论问题的设计
物理来源于生活，理论联系实际，是真正学好物理、培养学生的实践能力最有效的途径。许多学生看到生活应用的题目常常觉得一筹莫展，无从着手分析，实际上就是物理实体模型建立不起来。所以，教师在平时的教学当中要多引导学生讨论生活中的实例，培养学生的建模能力。
例如，中国著名体操运动员童非，首次在单杠上实现了“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，童非的体重为65 kg，那么，在完成“单臂大回环”的过程中，童非的单臂至少要承受多少的力。（g取10 m/s2）
教师可以对类似的生活应用题精心地设计，引导学生进行小组讨论解决：
①童非可以作为质点处理吗？若能，怎样确定圆周运动的半径？
②童非做的是单轴圆周运动，在此过程中，受力情况怎样？满足机械能守恒吗？
③童非在圆周过程中在哪个位置单臂受力最大，为什么？
④童非在圆周运动中当在什么条件下在最低点受力最小？
通过以上问题的讨论，学生在这里认识到把体操运动员看作一个质量集中在质心的质点，当他做“单臂大回环”时，相当于轻杆一端连一小球，另一端绕轴在竖直平面内做圆周运动，这样物理模型就清晰了。
把生活实例引入高中的物理教学实际上就是把学生个体能够看到的、体验到的生活信息、生活模型作为教学案例，通过这些和学生息息相关的信息激活学生对物理知识的求知欲、好奇心以及探究欲，从而提高物理的课堂教学质量。
（3）实例设计讨论的注意点
利用生活实例进行讨论问题的设计时，教师一定要利用好学生原有错误的物理认知，特别是建立新的物理概念。学生在学习物理概念之前，已经在生活中对客观世界有了一定的认识和了解，形成了一系列概念。可是，生活中的经验和感受有很多只是一部分或在某一条件下才是对的，这些概念往往是片面的，有些甚至是错误的，这就是错误的物理认知。学生的错误物理认知具有顽固性，与物理科学概念的形成是相互抵触的。我们只有让学生体验认知冲突，化解学生顽固的错误认知，才能建立科学的物理概念。
四、成效
1.激发学习兴趣，调动学生参与学习的积极性
有效的课堂讨论吸引了最大数量的学生去积极主动地进行思考，调动了学生学习物理的积极性。在畅所欲言的课堂讨论过程中，学生的注意力集中、思维活跃，使得物理知识和规律技巧更容易被吸收、掌握。展现自我获得的成功感，使得学生更容易建立自信心和产生浓厚的学习兴趣，从而更加积极主动地参与讨论并投入到讨论所需的学习积累过程中去。
2.有效地避免两极分化
由于讨论对象的广泛性，能避免那种后进生一学期难得有几次被提问的机会，老师或同学间的鼓励或安慰，对难度不大的问题持有的观点得到老师或同学的肯定，能联络师生情感，激励他们的学习热情。在学生回答中教师都及时地作出评价，学生互助共赢。讨论过程中学生见多识广，能普遍提高学生的学业成绩。
3.培养学生敏捷的物理思维能力
在问题讨论的过程中，学生不仅可弄懂知识点的相互联系，还可通过自己的思考和回答、比较自己和其他同学的答案以及老师指出的正确解题思路，使学生的分析、概括、抽象、推理等思维能力在潜移默化中得到加强和提高。
4.达成教学目的，完成教学任务
教学结果的有效更能体现和证明教学过程与方法的有效。课堂讨论是针对学习事件中起内因作用的学习本体的一种激发手段，其有效性直接体现于学习事件成功的必然性。有效的课堂讨论应该使教与学更有效率，即在有限的课堂时间和规定的时内，快捷扎实地达成教学目的、完成教学任务、落实教学计划。
5.利用教材，挖掘教育意义
有效的课堂讨论更有深度和广度，在达成教学目的的同时，还能发掘出教材中相关内容所蕴含的物理教育意义，让学生获得积极的精神体验和情感体验并深受教益。可以通过课下搜集阅读资料，课堂讨论挖掘，让学生在潜移默化中受到物理教育。
五、反思与展望
1.研究教材，精心备课
一般来说新课要求在三十分钟内讲授完，而讨论需要时间，这无疑对教师的备课又提出较高的要求。所以在备课过程中，教师必须十分重视钻研教材，对每个章节的目的要求、系统性和重点内容做到心中有数。只有精心备好课，授课时才能做到“精讲巧问”。上课要讨论的问题，教师在备课时就应精心设计好，要注意问题的形式变化，考虑问题的难易程度，还要预见答案和可能出现的错误或模糊答案以准备应变的办法。
2.了解学生，有的放矢
了解学生不仅仅是能直呼每个学生的姓名，而且对每个学生的成绩优劣、已经掌握的知识与经验情况、思维能力以及上课注意力等情况都必须了如指掌。什么样的问题哪类学生可能答出什么答案，向哪类学生提问再由哪类学生来纠正或补充，教师也必须在提问前就应心中有数。同时也需考虑设计的讨论问题是否适合学生进行讨论、把握讨论的深度、采用恰当的方式让学生完成讨论等。
3.教师要善于创设问题情境
多年的教学实践使我体会到，中学生特别是高一学生，他们对物理实验、模型、活动挂图、多媒体动画课件等教具都抱有极大的兴趣。每节课选用合适的直观教具，创设生动活泼的教学情境，对于吸引学生的注意力、激发学生的学习兴趣、提高课堂教学的效果有着良好的作用。因此，教师在设计讨论问题时一定要利用好学生的心理特征，善于创设问题情境。
4.教师要善于组织学生讨论
课堂讨论能否顺利有效除了教师精心设计讨论问题外，还要善于组织学生讨论。如果教师毫无组织地放手让学生去讨论，学生不仅讨论不到要点，反而浪费大量时间，并会导致课堂纪律的松弛。要顺利有效地组织一次讨论还需要解决很多问题：如何建立合理的讨论小组、如何把握合适的讨论时机、如何创设和谐的讨论氛围、如何调动学生讨论的积极性等等，这些将有待进一步的研究与实践。
总之，在课堂教学中教师有效地组织学生课堂讨论，对于帮助学生掌握知识，提高学习兴趣，培养思维能力和提高教学质量，都行之有效。特别是对新教材，根据大纲要求，物理课时减少，很多结论性的问题都必须靠教师的诱导和学生的思维去解决，这对教师的“精讲巧问”和学生的“勤思巧练”提出了更高的要求，采用问题讨论的教学方法尤为合适。
参考文献：
[1]朱恩红.物理教学问题设计的原则与方法.中学生数理化，2011（12）.
[2]钱华.对教材例题的高效教学设计与思考.中学物理，2012（03）.
[3]刘好军.物理探究实验教学的实践与思考.学术研究：教学反思，2012（10）.
物理实验设计论文范文3
1.1重理论知识理解与验证，轻实验实践能力培养
在大学物理实验课教学过程中，往往只重视物理理论知识的理解，将重心放在大学生物理知识的获取与验证，忽视大学生实验实践能力的培养，偏离了大学物理实验课的培养方向和培养目标．
1.2实验教材偏理论性，实验思想和方法不足
大学物理实验教材是大学物理实验教学的基础工具，直接影响着大学物理实验教学质量．但是，目前我国大学物理实验教材大多理论性偏强，物理实验思想和物理实验方法不能很好的体现．大学物理实验更应注重物理实验思想和物理实验方法的教育．
1.3多以验证性实验为主，综合性设计性实验为辅
目前我国各高校开设的大学物理实验多以验证性实验为主，验证性实验相对于新技术和新方法运用类型的实验更容易使学生感到枯燥无味，课堂氛围会比较呆板沉闷，不能够很好地激发学生的求知欲望，很大一部分学生只满足于测出所需的实验数据，完成格式化的实验报告．
1.4实验教学方法单一，学生实验较为被动
目前我国大学物理实验课程的教学形式相对固定，教学方法比较单一，忽视各学科之间的兼容性和互补性．由于教学形式的固定，教学方法的单一使大学生做大学物理实验时比较被动消极．
1.5强调按规定的实验步骤操作，忽视灵活性与创新能力培养
大学物理实验教学应适应时代和科学发展的要求，应不断求思、求变和求新，要给大学生营造和创设自由发挥的空间和时间．但是，目前我国大学物理实验课程教学比较强调按规定的实验步骤操作，严重忽视大学生灵活性与创新能力的培养．
2大学物理实验教学的五维一体改革
基于创新人才培养大学物理实验教学五维一体综合改革由大学物理实验教学理念改革维度、大学物理实验教学内容改革维度、大学物理实验教学方法改革维度、大学物理实验报告改革维度和大学物理实验成绩评定改革维度这五个维度构建形成一个综合改革体．
2.1大学物理实验教学理念改革
大学物理实验教学要以大学生为主体，以创新人才培养为导向，从传统的学生接受性学习转移到学生自主学习、探究学习及合作学习相结合的学习方式，充分激发大学生在大学物理实验教学中的主动性和积极性．贯彻以大学生为主体，以创新人才培养为导向的大学物理实验教学改革理念，使大学生能够将大学物理实验中学习到的理论、思想、方法和技能等运用于其专业领域，并逐步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力．针对大学物理实验教学中存在的学生实践能力培养不足，学生学习主动性和积极性低，探究性实验、综合性实验和设计性实验少，忽视创新能力培养等问题，通过学习、反思与讨论，提出行之有效的改革方案（其中包括教学模式、教学内容、教学方法、实验报告撰写及实验成绩评定方式改革等内容）．加强对学生的引导、启发和帮助，减少实验中对学生思维能力及动手能力的束缚，以提高大学生做大学物理实验的主动性和积极性，提高团队合作意识，开发大学生的创新意识和创新能力为主要目标．
2.2大学物理实验教学内容改革
改变目前我国大学物理实验仍以验证性实验为主，以探究性实验和设计性实验为辅的局面，过多的验证性实验会束缚大学生的探究能力和创新能力．大力开发探究性实验、综合性实验和设计性实验，增加探究性实验、综合性实验和设计性实验的开设比例，提高综合性实验和设计性实验的开设质量，使学生能够根据自己的专业需求及其兴趣特长选择实验，切实有效地培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力．针对大学物理实验教学内容开展调研，通过座谈会、问卷调查方式向实验教师和实验学生进行大学物理实验教学内容改革调研，以更好的设计并确定适合本校的大学物理实验教学内容改革方案．开设了尊重学生求知欲和兴趣的“基础实验，综合应用实验，设计研究实验”课程体系．开设的压力传感器实验、半导体温度传感器实验、电表的设计和改装等综合性及设计性实验改变了学生实验热情不高的状况，激发了学生的兴趣和动力．很多学生还将大学物理实验与自己的专业背景结合，深入研究探索，在学术期刊上发表与设计性实验相关的研究论文．大学物理实验教学内容改革效果显著．
2.3大学物理实验教学方法改革
目前我国大学物理实验教学更多的采用教师讲解→教师演示示范→学生自己操作→教师总结点评→学生完成实验报告→教师批改实验报告的教学流程，教学方法固定单一，教学效果不佳，特别不利于学生的探索精神、创新意识和创新能力的培养．要更多的采用实验探究法、提问解问法、小组研讨法、课题引领法、课内课外融合法、师生团队法和设计创新法等教学方法，更加灵活多变，具有创新因子，有效地提高大学物理实验教学质量，进一步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力．针对教学方法也开展了一系列改革．首先，建立了信息平台，实现了学生根据自己的意向自主选择实验时间、实验教师及实验内容；其次，教师实现了网上评定成绩、网上教学质量分析；另外，针对创新意识及能力较强，且对科研具有较高热情的学生选择性地开设与目前科学研究的前沿课题相关的研究性演示实验，向学生展示更多的学科前沿实验内容，展示物理实验的思想和方法，进一步培养学生的科研兴趣和科研能力，并为学生将来走上其专业相关的研究领域及研发岗位培养浓厚的兴趣，奠定良好的科研基础．通过大学物理实验教学改革，切实高效地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力，以达到培养创新人才的目标．
2.4大学物理实验报告改革
在大学物理实验教学中，实验报告的撰写是一个重要环节，教师能够通过大学生撰写的实验报告了解学生的实验完成情况，实验报告也是对学生进行实验成绩评定的重要依据．目前，在大学物理实验教学中所采用的传统实验报告书写格式相对固定，都是格式化的模板，大学生依次填入实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据及处理、误差分析与讨论以及对实验的体会就完成了实验报告的撰写．有特色、有创新的实验报告很难见到，很难体现出学生的探究与创新，面对雷同的实验报告，实验教师也很难给出科学恰当的评定成绩．要结合本校的条件和特色，对具体形式不做过多固定要求，不采用格式化的实验报告模板，采用形式多样化的开放式实验报告形式，增加实验探究、实验发现、实验提问、实验扩展、实验改进、实验设计、实验综合和实验创新等板块，还可设置一定比例的按照科技小论文写作格式与写作方法来完成实验报告．目前对于少部分设计性实验鼓励有能力的学生采用开放式实验报告．以硅光电池特性研究实验及核磁共振实验为例，学生可以在教师的指导和引导下，根据自己的兴趣提出问题，设计实验，并最终以小论文形式完成实验报告．这和传统的实验报告撰写方式相比，能够更多地开发学生的创造能力．目前，这种实验报告完成方式有必要进一步推广扩大，但这必须建立在实验教师队伍的素质提高和数量的扩充上．
2.5大学物理实验成绩评定改革
目前我国多数高校的大学物理实验成绩评定一般分为平时成绩和实验成绩两部分，平时成绩考核参考出勤、预习报告等情况给出成绩；实验成绩的评定则根据实验操作、实验原始数据记录和实验报告撰写等给出．这往往使大部分学生忽视探究问题能力的提高．大学物理实验成绩的评定要增加以下内容：（1）要求学生在预习报告中写出自己对于本实验的理解，并提出自己思考的问题；（2）实验中可以4名学生组成一个实验小组（每位学生都有一套完整的实验仪器和设备，每位学生都要完成整个实验），针对不同实验，学生轮流进行实验讲解，并进行小组讨论，培养学生的科学思维能力、科学语言的表达能力以及团队协作意识．实验教师根据学生参与实验讨论的情况判断学生对于实验的预习程度及学习积极性，据此给出相应成绩；（3）实验完成后，激励学生把实验改进、实验与自己专业的联系、实际应用链接、实验设计及实验创新等写入实验报告，以增强学生的创新意识和创新能力．目前，已进行与实验教学体系改革相适应的成绩评定方式，针对不同层次的实验采取不同的方式评定成绩．基础实验仍根据预习、操作和报告三个模块评定成绩；综合性及设计性实验则通过实验选题、实验方案设计、实验操作、实验报告或小论文和简短答辩方式综合评定实验成绩．这样既能训练学生的基本功，打好基础，又能够进一步满足不同专业、不同兴趣爱好学生的需求，有的放矢地进行大学物理实验教学．小论文和答辩方式成绩评定的进一步大范围推广也有赖于实验教师素质的提高和数量的扩充．从实验教学模式、实验教学内容、实验教学方法、实验报告撰写和实验成绩评定方式方面全面进行大学物理实验教学改革实践，并通过反馈信息进一步进行改革——实践——再改革的循环，将大学物理实验教学改革经验进行推广，对其他专业课实验课教学改革起到辐射和推动作用．
3结论
物理实验设计论文范文4
关键词：实验教学；对策；基本原则
一、问题的提出
探究式实验教学是新一轮的教学改革极为推崇的教学。这种教学重视实验的探究，可以使学生体验物理规律发现和形成的过程。通过探究性的学习，不仅培养了学生的探究、发现、创新的良好科学素质，而且使学生品尝到探究过程中成功的喜悦，从而激发浓厚的学习兴趣。新编物理教材中给出了较多探究性实验，但有些实验存在可见度小，受气温、湿度、阳光等条件的限制，成功率低；有些结论缺乏实验探究。
我们的物理实验教学现状还是不容乐观；学校和教师受传统教育的影响，普遍存在着重理论轻实验的思想；实验教学模式僵化，物理实验教学的基本原则没有充分体现，教学方式呆板；学生对基本测量仪器的使用不规范，学生动手操作能力差，以“背”实验结论“代替”实验操作。
实验教学是物理教学中的一种重要手段，它不仅使学生直接地形成物理概念掌握物理规律，而且对学生实验技能的培养起着决定性作用。但目前实验的教学还比较普遍的存在一个误区：教师先演示给学生看，然后把原理、结论讲给学生听。这种教法的最终结果必然造成学生处于被动地们位，教师的主导作用和学生的主体作用末能有机结合。
怎样才能把课堂教学与素质教育要求的探究性学习、发现性学习和自主性学习相结合？在大力倡导探究式实验教学的今天，迫切需要大量优秀的、具有创新性的探究实验来丰富我们的课堂教学，为此，我们立足农村高中对探究式实验教学作一些有益的探索。对于学生较为深入地学习物理实验的相关理论、方法、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，具有非常重要的现实意义。
二、几点对策
（一）、正确把握“开放”与“收敛”的“度”，选择和设计合适的探究点
在对某一知识内容的实验教学设计中，可选择某个环节作为探究点，予以“开放”；其余的环节相对淡化，这个淡化就是指强化有意义接受学习的成分，采用讲授或质疑应答方式予以“收敛”。但从中学生学过程来看，其科学探究能力还是能均衡地得到培养和提高。至于对某个探究点的实验设计，我们可通过教材文本、物理学史料、方法论、现有的经验和资讯中寻找和制定适合现有教学对象的，符合现有学校教学资源条件的多种的、可供选择的方案。
（二）创设能适度调控探究活动方向与水平的实验情景
情景不但可以激发兴趣、引发问题、引导思考，在现代课堂教学中，还具有诱导与调节探究活动的方向与水平的功能。下面以研究气体压强与体积的关系这一节课的引入所创设的两个情景为例证：
情景1注射器实验情景2吹气球游戏
实验：1、用手推压针筒活塞后放手
2、用手拉拔针筒活塞拉开距离放手
问题：1、在推（或拉）时，手有什么感觉？
同时观察到针筒内气体如何变化？
2、由此你对针筒内气体的压强与体积的变化及其关系作一推断吗？实验：用两个可乐塑料瓶，在瓶中上各反套一个气球（其中一个瓶底有洞），二人比赛用力吹气球
问题：为什么比赛结果是使劲吹气的大男生反而不吹不大？（展示两个瓶底）你们发现吹气球的条件有什么不同呢？能作一个解释吗？
很显然，上述二个情景都可能推断出一定量气体的压强与体积的定性关系，但推拉注射器活塞情景能直接观察与体验到筒内气体p.v的变化关系，推断较容易；而吹气球游戏有一定的悬念，能唤起学生探究的兴趣，可是，推断分析较难，学生往往不容易发现研究对象是瓶内封闭气体。究竟取哪一个实验？问题应怎样铺垫才是最有效的，只能视教学对象的实际水平作出抉择了。
（三）、进一步开发与拓展数字化实验系统与原有实验整合的功能
运用传感器、数据采集器和计算机作为中学物理实验探究的工具，无论在测量精度上、数据采集的速度上，以及函数图象处理的功能上，与原有实验的测量工具相比，其先进性与不可替代性是显而易见的。但从目前构成实验探究所需的配套装置而言，就显不足和捉襟见肘了。因此，有效的办法是：（1）将原有实验数字化，如自由下落过程中底部有孔的水瓶的失重现象瞬即消逝，很难观察，改用DV摄成视频，慢放显示，效果就非常显著；又如用原有实验中的秒表、刻度尺、单摆等装置研究其周期T与摆长L的关系，可将已采集的数据输入计算机由Excel软件来处理，立即就能获得数学表达式与函数图象，得出结论。（2）将DIS实验系统与原有实验资源整合，以拓展数字化实验系统的功能。如教材中关于机械能守恒定律的实验设计是以DIS实验系统与单摆的装置配套完成实验验证，而现在我们可以形成新的组合，利用位移传感器和数据采集器采集小车在不同表面（粗布面、细布面、木板面）上滑下时各点的高度h与速度v，并由计算机转换与能与机械能随位移变化的图象，以及小车在粗糙程度不同的表面上滑下时，其机械能随位移变化的图象，以及小车在粗糙程度不同的表面上滑下时，其机械能随位移变化的图象。
此时,可组织学生讨论,运用外推的方法,得出在无摩擦阻力的情况下,且只有重力做功时,物体的机械能将守恒的推论。上述整合方式产生的积极效果表现在物理规律的形成更有其内在合理性，学生对科学方法的运用和认识更深刻。综上所述，加强和深化课堂内在探究学习的实验设计及其优化策略的研究，将有可能：
1、解决课程设置中有限的课时数与探究活动时空的开放性、不确定性的矛盾；
2、克服实施自主学习、实施探究、交流合作这种学习方式与完成一定学习任务之间的困难；
3、提供适合不同资源和环境条件的学校，不同层次的教学对象，可供选择的优化的实验教学设计方案和纪念。为过程和方法教学目标的多样性提供可操作的程序与素材。
（四）、做好课外小实验、小制作，培养学生的探究能力
在教学中要联系教材，引导学生做一些与教学内容有关的小实验、小制作。用学生熟悉的生活用品做实验，在完成小实验，小制作的过程中，学生必须弄懂实验原理，寻求合适的器材，进行部分加工、组装，在操作过程中不仅培养学生的动手能力，更重要的是培养了学生的创造性思维。例如：在学完托盘天平后，可要求学生利用均匀的小木条或直尺、瓶盖、铁丝、橡皮泥、细线等自制一架简易天平，用它来测量一些物体的质量，并与标准质量进行比较。在小实验、小制作过程中，应培养学生做“一物多用”的实验，充分发挥学生的独创能力。如用一次性针筒就能做中学十几个实验，杨振宁教授说：“自制的仪器永远比买来的好”。
三、探究式实验教学的设计原则
1、探索性原则
探索性原则是指：设计的实验所包含的物理规律要较隐蔽，实验的条件和结论之间要有较大的距离，解决解决问题的方法和途径要较模糊，学生需要自已通过智力“苦斗”才能有所新“发现”。
2、科学性原则
科学性原则是指：设计的实验不出现科学性错误，并且具有科学思想和科学方法方面的教育因素。整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离科学基本知识和基本原理以及其它学科领域的基本原则。科学性是设计实验成功的前提。
3、简易性原则
简易性原则是指：实验的装置要力求结构较为简单，操作比较方便，实验现象和变化过程要明显，测量的数据要比较精确，实验误差应在允许范围内，以便于学生在实验观测的基础上，集中注意力进行思考分析，比较总结，探究规律。设计的选题要尽可能与日常生活实际相联系，实验的原理要尽可可能在高中物理范围之内。
4、趣味性原则
趣味性原则是指：探究性物理实验的设计要充分考虑学生心理特点和认知水平，实验设计要行动、有趣，能使学生在进行实验探究时，自始至终保持很高兴趣。
5、发展性原则
发展性原则是指：设计的探究性物理实验应具有促进学生智力和非智力素质的功能。一个设计良好的探究性物理实验不仅应该针对学生心理发展的“现有水平”，更重要的是要针对学生心理发展的“最近发展区”；不仅应该构建起良好的知识结构，包含着促进学生智力发展的知识信息，而且应该营造起亢奋的心理环境，蕴涵着促进学生非智力素质发展情感信息。
6、重复性原则
在同样条件下重复做同样的实验，观察实验结果是相同的。任何实验都必须要足够的实验次数，才能判断结果的可靠性。如果设计的实验只能进行一次，而无法重复下，那么这样得出的结论是不可靠的。
7、安全性原则
在实验过程中不会对实验设备器材产生损坏，对人生安全产生危害，对环境产生污染。
探究式实验教学是当今物理教学改革中极为推崇的一种课堂教学模式。课堂教学中应用这一模式进行教学一定要注意避免：
1、放任自流
2、研究目标不明确
3、创设情境激发学生兴趣不够。
在备课上要围绕的问题，不仅要考虑好探究目标、过程和方法，而且要设计丰富多彩的实验来实现知识的应用和升华。在上课时，要善于诱导、启发学生进行实验来实现探究的过程，摒弃空洞的说教来传授知识。物理教学离开了实验探究将是无源之水，无本之木。对于一些难以说清道明的概念和规律，往往是千言万语说不清，一看实验便分明。围绕目标设计新颖实验难度较大，我想只要物理老师注意观察生活，扩大视野，注意收集，是可以很好地做到的。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社.2003.4
[2]聂六英.中学物理实验情境教学研究[G].湖南师范大学教育硕士学位论文.2004.4
[3]丁玉祥.中学物理实验教学目标的分类测量与评价体系[J].教学仪器与实验.2001.12
[4]张军朋.中学物理实验教学目标的分类测量与评价初探[J].课程.教材.教法.1996.1
物理实验设计论文范文5
“兴趣是最好的老师”.因此，教师一定要加大实验的力度，激发学生的求知欲望.从去年上学期开始起，我们教研组就在物理实验上做文章，充分挖掘实验素材，让学生在做中学，学得快乐，学得扎实.
一、开发和拓展初中物理实验课程，使实验教学“常态化”
1.让小实验走进家庭.开设家庭小实验，提升物理学科的亲和力，激发学生的学习兴趣.例如，①掺入杂质，水的凝固点会降低吗？设计实验验证；②“人造霜”、“人造雨”实验；③水蒸气遇冷后到底液化成小水滴还是凝华成小冰晶跟哪些因素有关？ 提出你的猜想，并设计实验进行验证；④“喷水造虹”实验，让学生近距离欣赏一下彩虹现象；等等.通过这些小实验，让学生明白物理就在我们身边，从而激发学习物理的兴趣.
2.让物理习题“实验化”.让物理习题“实验化”，既能够减轻学生的课业负担，又能够激发学生的学习兴趣.
3.变“书面作业”为“实验作业”.学生书面作业效果很差，抄袭作业现象严重，疲于完成任务.要是变“书面作业”为“实验作业”，学生可以开开心心地完成.学生亲身体验实验的过程，印象格外深刻，体现了“在做中学”的理念.
4.加强验证性、设计性、拓展性实验的研究，使实验教学走进深水区.开发出的初中物理实验课程，按新课标编排的顺序，基本上和教材同步，是课堂教学的有益补充，相得益彰.
5.设计丰富多彩的实验内容，激发学生的学习兴趣.主要设计了以下栏目：（1）小制作.通过简单易做的小实验，你可以体会生活中各种物理现象蕴涵的物理道理.①制作一个“针孔”照相机，观察像的大小、倒正；②制作一个“土电话”，体会一下固体传声的效果比空气好.（2）想想做做.以思考、讨论为主的学习活动.在对问题进行讨论时，既要勇于发表自己的观点，又要倾听其他同学的观点.（3）动手动脑学物理.课内、课后的学习活动，包括问题讨论、练习、实验、社会实践以及小实验、小制作活动.（4）趣味物理.让学生明白物理就是生活.只要你善于积累，可以整理很多的趣味物理知识，如喷水造虹实验、杯中显影实验、试管旅行实验、纸盒烧水实验.
二、开发和拓展初中物理实验课程，使实验效果最优化
1.实验内容“多样化”.教师要深入研究教材，挖掘出教材中的实验内容.既包括课本上的演示实验、学生实验，又包括课外小实验、小制作、小发明、科技小论文、实验创新、动手动脑学物理、趣味物理等.
2.实验机会“最大化”.合理分组，每组最好四人，并选出小组长，为每个学生提供实验的机会；变“演示实验”为“学生分组实验”，既使个别实验器材有限，也要把“教师的演示实验”上成“学生的演示实验”，并且把器材多留在教室几天，利用闲暇时间，争取让每个学生亲身体验一下；要求开齐、开足实验课程，做到实验教学“常态化”.
3.建立物理课外兴趣小组.利用闲暇时间，在实验室或教室里进行活动.举行实验小制作、小发明、小创造、科技小论文等活动，既能激发学生学习物理 的兴趣，开阔学生的视野，又能培养学生动手、动脑学物理的习惯.
4.举行实验创新技能大赛.可以对某个家庭小实验，也可以就某个物理学习内容进行竞赛.包括演示实验、学生分组实验、创新性实验设计、自制教具、科技论文展示等项目.对成绩较好的学生推荐参加诸城市及以上的实验技能大赛.
5.举办科技大集活动.我们学校每年举办一次科技节，展示学生的科技作品.今年高中部举办的科技大集活动效果不错，初中部可以借鉴一下.让学生尝到成功的快乐.
6.建立学生实验成长档案，评选实验之星.由班长进行统计，每周做了哪些实验？并对学生实验数据的分析、表格的设计、步骤及结论进行展示，评估，存档.选出实验学习之星.并将实验成果纳入学生综合素质评定之中.
物理实验设计论文范文6
关键词：光源，旋光效应，比旋度
1 引言
旋光效应的实验测量目前是多数高校开设的一个普通的物理实验项目，这不仅是因为旋光效应已在制糖、制药、石油、食品、化工等众多领域有着广泛的应用，而且还因为该实验蕴含了非常丰富的物理理论知识，如光的本质、光的偏振、旋光等，不仅如此，通过此实验，学生还能掌握一定的物理实验技巧和实验方法，如采用双游标读数可消除检偏镜转动时产生的偏心误差。另外通过实验过程中溶液浓度的配置，也在很大程度上增强了学生的动手能力。
物理实验实施层次化教学是当前大学物理实验教学改革的重要内容，在物理实验教学的整体框架中，应包括基础性、设计性和研究创新性等至少三个层次的教学内容，这已成为所有大学物理实验教研工作者的一致共识【1】。通过这种层次化教学，学生的动手能力、实验设计能力、创新能力和创新意识会得到全面的提高论文格式模板。再则，在旋光效应的实验测量这个实验中，对旋光效应本身蕴含的丰富的实验内容还未有充分挖掘，查阅已有的关于旋光效应的研究文献比旋度，可以看到有在旋光仪的研制上做出尝试【2】【3】，还有对旋光度与温度的关系做过研究【4】，但在现有仪器下不同光源对旋光效应的实验测量的影响还未看到有相应的研究，为此，本文根据旋光效应的实验测量的教学现状，以及旋光效应同入射光波长有关的性质，提出在原有实验内容和实验仪器的基础上，依靠物理实验室各种光源较为齐备的特点，通过添加两种不同的光源如日光灯、汞灯，来增加一部分设计性实验内容，研究不同光源对旋光效应实验测量的实际影响。
2 旋光仪的结构和工作原理
图1是旋光仪的结构图，其工作原理【5】大致是：光源发出光后经过起偏镜产生沿起偏镜透振方向振动的线偏振光，而后经过中央石英半波片和两旁玻璃补偿片产生两种有一小夹角的线偏振光，在旋光仪中没放入装有旋光物质的测试管时，通过目镜聚焦调节可看到清晰的三分视场，检偏镜旋转一周可看到三分视场按顺序出现图2所示的变化。其中（b）视场是亮度均匀的暗场，而（d）视场是亮度均匀的亮场，因为人眼在较暗的环境下对亮度的微小变化感觉特别灵敏，因而
实验中通常选择（b）视场作为角度测量的
基准以减小角度测量误差。这时找到暗场停
下来并记录下此时的角度测量数据1，然
后再放入装有旋光物质的测试管，此时两种线偏振光都会以相同的旋光度旋转相同的角度，暗场会消失，然后再次找到暗场并记录下角度测量数据2，则旋光度就等于前后两次测量数据之差。旋光度主要与旋光物质本身(用旋光率来表示)和入射光经过旋光物质时所经历的路程有关，更严格说来也同入射光的波长和环境温度有关，对于旋光溶液而言，浓度也对旋光度影响很大，旋光度与各个物理量的关系可表述为以下式子：
（1）
图2 检偏镜旋至不同角度的视场
3 实验测量
分别使用钠灯、汞灯和日光灯等三种光源，采用2dm长的装溶液的试管，事先配置好的6种不同浓度的蔗糖溶液，然后在每一种光源照射下，对每一种浓度的蔗糖溶液重复测量了6次比旋度，表1给出了在每一种浓度下各种光源照射时6次测量的平均值和标准差，并由此计算了在每一种浓度下各种光源照射时的旋光度也一同列在表中。实验室环境温度为14.7℃，
表1 各种光源照射下的旋光效应实验数据
浓度
/ g·ml-1
钠灯
汞灯
日光灯
平均值
标准差
旋光度
平均值
标准差
旋光度
平均值
标准差
旋光度
178.73
0.13
176.71
1.03
176.18
0.05
0.02
1.34
0.11
2.61
179.43
0.33
2.72
179.43
0.36
3.25
0.04
4.09
0.04
5.36
2.13
0.10
5.42
1.61
0.28
5.43
0.06
7.02
0.04
8.29
4.93
0.29
8.22
4.94
0.36
8.76
0.08
9.65
0.05
10.92
8.60
0.33
11.89
8.06
0.54
11.88
0.10
12.42
0.05
13.69
11.19
0.10
14.48
10.93
0.27
14.75
0.12
15.07
0.06
16.34
13.68
0.10
16.97
13.58
