物理论文范例

1大学物理教学中开展研究性教学的初衷与目标

1.1通过师生访谈与调查问卷，获取当前我校大学物理教学情况的第一手资料

结果显示，要提高大学物理教学质量、培养学生创新能力，教师首先应更新教学理念，然后从改进教学方法入手，以提高学生学习兴趣为目的，开展形式多样的教学方式，与学生共同学习，才能改变大学物理教学现状。

1.2依托教学研究立项课题，积极开展大学物理教学改革与研究

如果一个教师不做研究，教学方法就不会改进，这样的教师是无法长期取得学生欢迎的。在明确了大学物理教学改革目标与取得大学物理教学情况的第一手资料之后，依托教学研究立项，《地方工科院校大学物理研究性教学的探索与实践》成功获批省教育科学“十一五”规划2010年度课题立项。

1.3积极参与学校“卓越计划”试点班教学改革，为试点班学生量身定制教学目标

2010年9月，我校首先在机械工程系2010级机械设计制造及其自动化专业开始了“卓越计划”试点，课题负责人围绕其人才培养计划，根据专业特点及特色，在试点班做出了在大学物理教学中开展研究性教学的尝试。其目的在于通过教学实践，期望能够实现以下几个方面的教学目标：①不仅传授知识，更重视培养学生多方面的能力与素质；②不仅使学生理解知识，更重视学生在教学过程中的亲身体验；③不仅使学生掌握知识，更重视学生在学习过程中对科学研究方法的掌握和探索。

1大学物理教学存在的一些问题

1.1教学内容和授课计划针对专业性不强

大学物理学作为一门专业基础课，人们更多地强调它的基础性、系统性，重视概念、原理、定律推导和数学公式的表达，忽视了不同专业学生对大学物理内容的不同需求。从而导致在大学物理教学过程中按照多年来形成的固定模式，对不同专业的学生采用统一的教学大纲和同一个授课计划。大部分地方院校大学物理内容以经典物理为主，近现代物理内容所占比例较少，有的院校甚至不讲近代物理。而实际上以量子力学和相对论为支柱的近现代物理是现代科技的先导。大部分大学生以后将在高新技术领域工作，肩负着国家未来科技发展的重任，他们不能不学习近现代物理的内容。教学内容没有和学生的专业需求紧密联系起来，没有用发展的观点来选择、组织传统物理教学内容，导致物理教学与时展、科技进步脱节。这种对各专业和学科不加区分的课程设置，导致学生无法体会大学物理与自身专业的密切联系，从而很难激发学生的学习兴趣。

1.2教学内容宽泛

大多数院校的培养计划不断增加专业课和专业实践课的学时，压缩大学物理的学时。而大学物理教学内容不变，从而导致学生难以在如此短的时间内消化和吸收新知识。并且不同理工科专业的大学物理课时都一样，这样就造成了为了完成教学大纲规定的全部内容，教师往往挑拣考试的内容讲，只重视物理结论定律，很难对知识点的应用进行详细地展开和深入地剖析。因此，如何利用最少的课时，讲解更多的对学生专业有帮助的教学内容，以及如何处理好本学科知识与后续专业课知识衔接等问题，对大学物理教学提出了严峻的挑战。

1.3考评方式单一

绝大部分普通院校对大学物理学的考核手段非常单一，就是简单地采用期末考试成绩为主（占总成绩的80%），出勤率及课后作业完成情况（占总成绩的20%）为辅的考核方式。大多数院校都是进行统考统评，老师上课时为了应付考试对一些与学生专业知识相关但又不考试的内容不敢深入讲，学生也是处于考试压力之下被动学习。这种单一的考评方式并不能真正地反应一个学生对知识的掌握和应用程度。大多数期末考试题一般都是填空、选择和计算题，其中计算题占分较重，这种考核方式最终把学生导向用记概念公式、背定理定律的学习方式来学学物理课程。另外，有的院校甚至还规定了期末考试及格率的底线，如果及格率低于所规定的低线，学校将问责任课教师，所以教师为了提高及格率尽可能的降低考试要求，甚至于出现老师给学生划重点，学生背试卷考试的不良现象。

1物理演示实验室建设必要性

①演示实验和以往的科研类型的实验和教学类型的实验都不相同，演示实验试将前者进行了创新结合，学习和研究兼顾，使得学生自主获得知识的能力得到了培养。传统的科研还有教学实验项目不在演示实验的承担范围中，只是担负别具一格的教学任务，即担负设计、调配、判断还有改进和评论以及总结等。合理利用演示实验室的仪器，建立开放实验项目要求根据实验仪器进行合理安排实验，因地制宜进行教学。

②演示实验仪器最适合做开放性实验项目。仪器种类多，相较于其他的实验室，它在管理方上比较灵活，同学可以利用课余时间等等来使用这些仪器。再者，这样的实验教学方式十分机动，教学形式较其它方式自由，学生可依照自己的选择来挑选仪器，激发了学生的学习兴趣。

③对创造能力的发挥有推动作用。通过这样的方式有利于学生将其知识向能力转变，学生的实践活动的范围经由他们对仪器的组装而扩大。学生可以发挥自己的穿凿能力，也为其科研能力的培养奠定了基础。

④发达水平较低的地区更适用于使用这种教学方式。还可用于对文科大学物理的实践性教学。这种办学思想见效快，且对仪器的投资较少，适合在发展水平不高的地区进行推广。

⑤设计性实验用于学生选做实验阶段，主要以对学生综合素质和综合能力的培养为主，答辩式、研究式的教学法被这样的试验方式所采用。在该阶段，经由教师提供实验的项目，学生依据自身的兴趣爱好，进行选择，通过对资料的查阅以及调研，对理论进行推理验证，以确定实验的方法，从而自行对实验的装备进行选择，并独立地完成实验。并且在结束试验之后进行相关经验的总结和进行论文的撰写。综合设计性实验项目在教育模式方面的主体是教育者，学生的主题活动形式更加具有了实践和创造性，教育的内容充分考虑到学生和受教育者的需求，学生和教师从课程教学计划的实施者向设计者转变，以前的制度化的课程（经由事先确定）也向学生在一定的框架之下进行自主选择的持续变化的活动内容发生转化，学生的个体需求在这样动态化的课堂当中得到了餍足，学生作为主体的活动也得到了积极调动，很多方面都相对于之前的实验室有了很大的不同。以自我为主体在活动中得到了充分展现。学生对活动的积极参与也将自身的能动作用进行了积极调动，学生实现了自主学习，实现了创造的机会，充分展示了他们的独特之处，他们独立发现和思考并解决遇到的问题的能力在畅游于仪器的“海洋”中得到了体现，对课堂教学要创新这一要求在“从任务到观察到行动到问题到反思到解决”的模式中得到了彰显。所以，这样的演示实验室可以满足创新教育的需求。对这样的实验室的合理科学的利用来建设设计性和综合性的实验项目有利于特色化创新教育的进展，这也为以后的实验室建设发展提供了优良的空间。

2演示实验室分层次开放的思路与方法

中学物理教学的首要目标是拓宽学生的学习思维，开阔学生的视野，帮助学生建立较为完整的物理知识体系，培养学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，让学生自主投入到中学物理的学习中。随着教育改革的不断深入，教师要灵活转变教学理念和教学手法。物理学科是中学阶段的重要科目之一，能够在一定程度上帮助学生转变学习思维，促进学生的全面发展。所以，教师在开展中学物理教学时，要将培养学生核心素养作为基本的教学目标，不断增强学生各方面的能力，增强学生社会责任感，帮助学生建立较为完整的道德品质和世界观、价值观、人生观。

一、核心素养在中学物理教学中的实现

（一）培养学生形成物理观念和物理概念对物理概念的教学

始终要重视概念的建立和形成过程，要引导学生真正理解和掌握。常常可以从以下几点去思考：为什么要引入这个概念；想用它来描述什么；概念是如何定义的（包括文字描述和公式描述）；常用的方法有哪些；物理意义是什么。对概念的理解和掌握不是一蹴而就的，只有多思考，多练习，才能真正理解和掌握。例如，在进行鲁科版《物理3-1》“电场强度”的教学时，课本对电场强度的定义是：把放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度，用E来表示，公式表达E=F/q。教师要引导学生对这段话这样理解：电场强度是一个描述场的强弱的物理量，它用了常用的比值法下定义，其中F是电场力，是矢量，要考虑方向，q是电荷量，因为有“+”“-”两种电荷，且正电荷与负电荷所受的力的方向相反。教师可以让学生先进行讨论，如何来表达场强E的方向比较好，让学生在讨论中不断突破理解上的障碍，最后通过教师的引导和学生自己总结，得出规定E的方向与正电荷受力的方向一致。而且由公式变形F=Eq可得E越大放入电场中的同一电荷受到的电场力就越大，帮助学生理解此概念是从力的角度描述了电场的性质。

（二）培养科学生的科学思维能力和科学探究能力

物理科学思维是从物理学视角有意识地按照物理解决问题的程序，依据物理的概念和规律，运用物理科学方法探究行动和结果之间特定联结的过程。是基于事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等方法的内化。物理科学探究包含七要素：1.提出物理问题；2.形成猜想和假设；3.制定计划与设计实验；4.进行实验与收集证据；5.分析与论证；6.得出结论；7.对探究过程和结果进行交流、评估和反思。由于中学阶段学生的探究活动多为模仿性的准科研活动，与科学家们严格的科研活动有一定的区别，所以课程标准同时指出：“在学生的科学探究中，其探究过程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。”选择一些合适的内容让学生完整地经历科学探究的全过程。缺要素与全要素的科学探究活动间期进行、相互配合，这才是既符合科学探究内容标准的要求本意，又符合各地教学实际情况的一种较易实现的操作办法。比如，鲁科版《物理选修3-1》中“探究影响导线电阻的因素”的教学就可以很好地实现探究活动。提出问题、猜想和假设、设计实验等环节教材中已经列出，给了学生一些示范，学生所要做的事情就是进行实验与收集证据，分析与论证，得出结论，对科学探究过程和结果进行交流、评估和反思。科学思维和科学探究都是从学生经历了思维和探究过程所获得的核心素养的角度对课程目标进行的表述，是在学生身上体现出来的可观察、可测评的学习结果。科学思维和科学探究是重要的教学方式，更是学生的学习目标。

（三）培养学生的科学态度与责任观

1当前大学物理教学改革的困境及原因探究

（1）课堂组班没有充分考虑学生的个体差异，不利于教师课堂教学改革方案的实施．

目前各高校大学物理课堂的主要形式还是大班集体上课，一个课堂由同一专业的几个班级或者不同专业的几个班级组成，学生个体差异较大，教师课堂教学改革处境困难，具体表现在以下两个方面．一方面是同一课堂学生理科基础参差不齐，尤其是经管类、外语类和高水平运动员类学生，一个班文科生和理科生的比重各占一半，物理基础差异十分明显．就连“拔尖人才培养班”和“卓越工程培养计划班”这样的小课堂，由于选拔仅限于同一专业内，考虑到人数要求，自然会降低进入的门槛，基础不齐的现象依然存在．在这样的情况下，教师很难保证所讲授的内容每一个学生都能听懂，对于跟不上教师节奏的学生，一旦让他们参与课堂，只能影响教学任务的执行，所以“互动性教学”的有效性被大打折扣．虽然有些教师出于对学生个性的尊重，采用了“隐性分层次教学”法，也只适用于30多人的小课堂．另一方面是学生的兴趣爱好、专业特长和职业倾向各异，对物理课程感兴趣的程度不同．课堂上真正参与讨论、主动进行探究式学习的学生也就是为数不多的几个学生，“研究型教学”对同一课堂的大部分学生来说意义并不大．同时由于课堂人数众多，教师对每个学生学习情况的了解、综合能力的把握很难保证到位，所以大部分教师对学生的评价还是主要依赖于考卷分数．多种考核方式相结合的综合测评的有效性同样被大打折扣．

（2）大纲编写没有充分考虑学生的个体差异，不利于学生学习兴趣的培养．

当前高校大学物理教学大纲虽然分成130学时、120学时、80学时以及文科类等等，但都是针对某一或者某些专业而言的，并没有考虑本专业内学生个体的差异．也就是说无论学生是否对物理感兴趣，无论学生的专业特长如何，无论学生将来的职业倾向怎样，都必须学习为本专业学生选定的相应学时的大学物理．而且不同学时的大学物理学分也不同，这就极大地限制了学生因个人发展的需要而跨专业学习的自由，学生学习的主动性和积极性受到影响，不利于学习兴趣的培养．

（3）“专业化”教学改革存在负面影响．

目前多数大学生受“应试教育”的影响，为学的理念仍然停留在“有用”的层面：显然有用的，就认真学习；作用不明显的，就抱着“只图混及格，拿个学分”的心理．他们意识不到大学物理等公共基础课对自己素质培养有着长期的、隐性的作用．为了培养学生的学习兴趣，同时为了突出物理知识对后续专业课学习的重要性，以提高学生的重视度，目前物理教材的编写、教学大纲的修订、课堂内容的讲授，越来越多的与专业知识挂钩，而且还要依据后续专业课程的改变做出相应的调整．这种公共基础课“专业化”的倾向，不但不能消除学生对基础课作用理解的偏差，反而深化了他们“用什么，学什么”的功利的为学思想．综上可见，大学物理教学改革要想卓有成效，必须综合考虑学生的基础、兴趣、潜能和将来的志向等各方面的差异，针对不同层次的学生施以不同的教育，包括培养目标、施教内容和施教方法．只有这样才能满足不同层次学生不同层次的需求，才能最大限度地调动学生学习的主动性和积极性．正如心理学家马斯洛著名的层次需要理论所指出的：人的需求是分层次的，只有低级层次的需求得到满足后，才会寻求高一级需求的满足．所以，只有满足了学生最基本的需求———能够听懂、能够理解，在此基础上，才能培养起稳定的个体兴趣，激发强烈的求知欲和创造欲．

1设备仪器及时更新

新课程改革强调了物理探究实验的重要性。要紧密结合新课标的相关要求，对实验需要的设备仪器及时更新，使不同形式的物理实验的要求均能得到满足。在物理实验中要能够科学、有效地引进现代信息技术、计算机技术，使学生能够利用计算机，对实验数据进行处理，对实验结果科学分析。对仿真实验室的重要价值予以重视，积极应用、开发物理实验软件，提高学生实验的准确性、直观性，使实验越来越简便，具有更高的趣味性与吸引力。

2增强开放性

以往农村中学实验室，通常只有要进行实验时才可以进入。而且学生展开的实验大多属于教材规定好的验证性实验。新课程对学生提出了新的要求，即学生利用实验室展开实验活动，积极探究，亲自对实验做出设计，对仪器做出选择，对实验相关数据收集，对物理规律认真总结归纳。新课程阐明要结合探究活动的实际需要，多组织实验室实验活动，打破教材的局限。物理实验室为物理教学提供了丰富的课程资源，包括各种设备、仪器、模型等，需要充分利用实验室，为学生展开科学探究创建有利的环境，实验室对学生全面开放，使学生能够与实验仪器亲密接触，对各种仪器做到全面了解，能够自主选择仪器，展开实验探究活动。按照班或者探究小组、兴趣小组为单位对学生开放实验室，实施责任人制度，使学生能够结合自身实际条件独立操作、独立思考。可以在自习课或课外活动时间开放实验室。学生在实验室活动，教师要给予适当的指导，要倡导学生相互之间展开交流讨论，鼓励学生勇于展现自我，鼓励学生能够大胆猜想，从实际出发展开探究。

3充分利用日常生活物品，为实验创设更为丰富的资源

新课标强调：“对自己身边常见的物品有效利用，从事各项试验，展开丰富多彩的探究活动，增强实际生活和物理学之间的联系，切实使学生能够感受科学就在身边，感受到科学的真实性，体验科学同日常生活以及社会之间的亲密关系。”实验室的课程资源并不单纯局限于实验室内已经配备的仪器设备，学生周围的器具与物品，也可以成为很有价值的实验资源。实验从生活物品取材非常方便，同时可拉近实验与现实生活的距离，非常直观形象，操作起来也十分容易，降低了学生的理解难度，有利于学生更好地掌握。鼓励学生探索研究，对生活物品充分利用，自制实验器材这一过程有利于培养学生的科学素养。物理教育家朱正元曾言，“以坛坛罐罐为仪器，拼拼凑凑展开实验”，即指在物理实验教学中，开展替代性实验，简单易行。有利于锻炼学生的实验技能，培养学生的创新意识，提升学生的创新能力。

4创建浓郁的实验氛围

1从思想上提高师生对物理实验课地位和作用的认识

物理实验被部分师生看着是专业理论课的附属，学好学坏一个样，重理论、轻实验的现象依然比较普遍。在这种错误的思想认识下，物理实验课在很多高校得不到应有的重视，导致出现了很多教学问题，如教师不认真备课、随意删减教学内容，学生课前不认真预习、实验过程马虎大意、编造数据等等。因此，从思想上提高师生对物理实验课程的认识是首要解决的问题。应该认识到实验教学和理论教学是相辅相成、互为补充的，只有处理好二者之间的关系，才能培养出全面的、适应社会发展的高素质人才。为此，实验中心特别安排了一节绪论课来着重和同学们介绍物理实验的地位和作用、实验前的预习准备、实验中的观测与记录、数据处理与误差分析等相关知识。为了激发同学们的学习兴趣，还会讲一些实验物理学家的趣事，例如奥托•冯•格里克的马德保半球实验，伽利略的比萨斜塔实验，以及泊松光斑发现的过程中理论和实验的完美结合等等。除此之外，就业是当今大学生非常关注的问题之一，从一些毕业生的反馈来说明物理实验对工作态度和实践能力的所起的促进作用，使学生充分认识到本课程的作用和重要性。从近年来的教学情况来看，课程开始阶段正确有趣地引导学生重视物理实验课程对后期的实验教学顺利开展有良好的促进作用。

2改进实验教学内容

物理学是在实验与理论紧密相互作用的基础上发展起来的，期间成就了丰富的实验内容，实验方法和技术以及精妙的仪器设备。如何选取相关知识作为实验教学内容是值得我们深思和探讨的。为此，本实验中心结合现代大学生的特点，做了如下几个方面的改进:

(1)精选优化实验教学内容

在保证基础物理实验对学生基本实验素养培养的前提的下，一方面淘汰了或更新了一些存在重复和过时的内容，如电桥法和电位差计，其基本原理类似，只需保留其中一个就可以了。另一方面，对一些传统的物理实验内容在也做了一些改进和调整，如加入一些实验背景的介绍，让同学们了解科学发现的过程，这既能提高学生的学习兴趣，又能潜移默化的提高了学生发现问题，解决问题的能力。此外，还集中制作了相关的电子课件，以动画的形式激发学生的更多的学习兴趣。

(2)注重实验仪器的选取

1调查的内容与方法

1.1调查时间和对象

调查时间：2014年6-9月；调查对象：清水河普通高级中学

1.2调查的内容与方法

调查内容：实验教学状况；实验条件状况；学生实验学习状况。调查方法：问卷、访谈.

2结果与分析

2.1物理实验教学状况及学生调查（百分比）