A. 如何改变学生对大学物理实验课程的认识
【论文关键词】大学物理；现状分析；教学改革 【论文摘要】文章根据农科类大学物理教学的现状和教学改革的发展，从教学的几个环节，提出了大学物理教学内容及教学方法改革的几点想法，提出建议，以促进农科类大学物理在教学内容、教学目的、教学效果等方面得到更好的发展，实现农科类院校大学物理教学改革的目的。 大学物理是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象是非常广泛的，它的基本理论渗透到自然科学的很多领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学和工程技术的基础。它包含经典物理、近代物理和物理学在科学技术方面的应用等基本内容，这些内容都是各专业进一步学习的基础和今后从事各种工作所需要的必备知识。因此，它是各个专业学生必修的一门重要基础课[1]。 在农科类各专业开设大学物理课的作用，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面是使学生学会初步的科学的思维和研究问题的方法。这对开阔学生的思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才的素质都将起到非常重要的作用。同时，也为学生今后在工作中进一步学习新的知识、新的理论、新的技术等产生深远的影响。 一、大学物理教学现状分析 21世纪是科学技术飞速发展的时代，对人才的要求将更高、更全面，这对我们的大学物理教学也提出了更高的要求，必须跟上时代的步伐。但是，目前以农科类大学物理教学为例存在以下问题： （1）大学物理教材的内容中，以经典物理为主，分为力学、热学、光学、电磁学和近代物理，内容各自独立，彼此之间缺乏联系，没有形成统一的物理系统。教学内容大部分标题与中学类似，学生看到目录后学习热情和兴趣锐减。 （2）经典物理和近代物理的比例极不平衡，经典物理部分占物理教学内容的80％以上，而且基本上都是20世纪以前的成果，没有站在近代物理学发展的高度，用现代的观点审视、选择和组织传统的教学内容。同时近代物理的内容非常少，特别是没有反映20世纪后半个世纪以来物理学飞速发展的现代物理思想，使学生对近代物理知识知之甚少，与现代物理严重脱节，因此大学物理教学改革势在必行。 （3）教学手段落后，虽说现在有些老师已经用上了多媒体教学，但是总体对现代化教学手段的充分利用还远远不够，未能充分体现现代化教学手段的优越性，对教学手段的改进也期待着进一步探索。 二、对大学物理教学内容改革的几点想法 （1）从大学物理非物理专业的人才培养的总体要求出发，对农科类各专业采取不同侧重点的教学，现在所用的教材，或是适合我们的短学时，又无配套的教学参考书，或是对农科类相关教学内容不足，我们可以根据不同专业制定不同的教学大纲，注重各部分知识的联系，以近代物理学的发展为主导，完整而系统的讲述物理学的基本内容。同时，教研室可以准备组织力量编写一本少学时且适合农科类各专业学习用的大学物理教学参考书，主要用于帮助学生理解基本概念、基本定理，帮助学生学会分析问题和解决问题，帮助学生提高把物理学的知识应用到实际中的能力。 （2）添加近代物理内容，介绍当今物理学前沿的发展，如量子理论、相对论的时空观等，启发学生兴趣，扩大学生的科学视野，开阔学生的思路。把近代科学技术成就和前沿课题的内容融入教材中，补充一些物理学与相关专业的交叉或补充的前沿的新发展内容，使学生在学习基本理论的同时了解现代科技发展的新信息、新动向。 （3）对经典物理部分进行处理，精选与现代科技、现代物理知识紧密联系的内容，删去陈旧部分，避免和中学物理的内容重复，将经典物理延伸至近代物理，增添新意。 （4）将相关学科的基础知识纳入教材。如今科学技术越来越向交叉学科发展。因此，针对农科类各专业，在教材内容的选择上，增加农业应用方面的内容，紧密联系学生专业进行因材施教。 三、关于大学物理教学方法和教学手段改革的想法 （1）注重应用，弱化计算。传统的物理教学方法是以物理理论和计算公式为主，要求学生会解题，而对物理概念的理解和应用则一掠而过。其实，学生对用数学方法解决物理问题不适应，导致对解题产生畏惧心理。因此在教学中不应以做题为目的，使学生陷入题海之中，而是要着重应用方面的教学，适当进行习题练习，重点培养学生应用物理知识分析问题的能力，培养学生的创新能力。 （2）灵活运用多媒体教学。多媒体教学已经成为现代教育中的重要组成部分，适当的多媒体教学可以提高学生的学习效率，有利于发挥学生的主观能动性，发展学生的个性，实现“以学生为本”的教育理念。在多媒体电子课件中，加入动画、演示实验、图示说明和物理学的一些基本模型等，以弥补传统教学的不足，增加课堂教学的形象性，对学生动态认识和掌握物理概念有着重要的作用[2]。 （3）在考试方面，可改变现在的考试模式，采用多种考试方法结合。一方面闭卷笔试，采用试题库考试，另一方面，采取书写小论文、新想法等方式，加强学生学习的自觉性，减轻学生的压力，同时也提高了学生的发现问题和探究问题的能力。 （4）重视学生动手能力的培养。物理学是建立在实验基础上的，所以大学物理包括理论和实验两部分，学生通过大学物理实验，增强了动手能力、分析问题解决问题的能力，培养了良好的实验素质。根据物理实验室开放实验的实践经验，实验室向学生开放，给学生提供观察和实际操作的机会，学生可以根据自己的实际情况选择观看和操作实验，从中体会物理学知识的奥秘。 四、展望 本文从大学物理的教学现状、教学内容、教学方法改革等方面对大学物理教学改革的发展进行了探讨，提出了大学物理教学改革的几点建议。由于物理学在不断发展，教学思想也在不断发展，大学物理教学改革更是发展的。所以，大学物理任课教师必须既懂得物理理论又会动手作实验，同时还要熟悉与农科各专业相关的前沿知识。这就需要教师要教学与科研并重，在熟悉教学的基础对前沿科技进行研究，具有较高的教研能力，让学生在学好大学物理的同时，对现代科技有一定的了解。教师应该在现有教学基础上，不断探索，在传授知识的同时启发学生发现问题、解决问题的能力和创新思维能力，成为高素质的全面型人
B. 如何提高学生的物理实验操作能力
一、 学生物理实验操作能力培养的方法
培养学生使用基本仪器的能力，掌握基本仪器的使用，是做好物理实验的基础。基本仪器主要有：刻度尺、量筒、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱等。物理大纲要求学生要“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的结果、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和使用原则，以达到熟练地、正确地读数，在介绍这些基本仪器使用方法时，应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导：
1．各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前，搞清仪器的量程，并且能估计被测对象的情况，选用适当量程，避免超过量程而可能损坏仪器。
2.使用测量仪器前通常都要调零，否则测出的数据就不准确。如：“对安培表，伏特表等应学会调零，对刻度尺之类的仪器，还要学会零误差修正，让学生懂得零点是相对的，零误差的修正在生产上有普遍意义。因此，必须使学生养成使用基本测量仪器前调零或修正零误差的习惯。
3.会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法，关键是会读出仪器的最小刻度值，会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时，要学会正确读数的姿势。如：“从量筒上读数时，眼睛视线应与液面保持相平，不能仰视或俯视，若是凹液面读凹处，凸液面读凸处。从安培表，伏特表读数时，视线应与刻度盘垂直，并且正对指针，估计读数四舍五入等。
4．根据仪器的构造原理，掌握它的使用方法和使用规则。如：温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然，培养学生使用基本仪器的技能，必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来，这样既有利于巩固基础知识，又能帮助学生理解为什么这样使用仪器；只有理解了仪器原理，使用起来才会更加自觉和主动。
二．培养学生实验过程中必须掌握的能力
1．培养学生掌握实验的一般原理，进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的，原理或理论根据，根据实验的原理，要求对实验进行设计，包括用什么物理定律，公式，电学实验用什么电路图等。还要搞清楚哪些是已知量，被测量，然后选择所需要的仪器和实验条件，进而设计好实验步骤，画好记录表格。其次，培养学生正确调整和安装仪器，正确连接电路的技能。正确的实验，首先是安装，调整好仪器或正确连接电路。如：在电学实验中，依照电路图连接线路，联线时，应将电路分为主回路和支路；从电源一端开始沿主回路按顺序进行，其次为支路；主回路中必须有开关（先断开）；导线最好选用几种颜色，主，支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时，应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后，必须复查，确认正确后方能通电。这种技能的培养，从初中开始应先有示范，让学生模仿学习，然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项，由学生独立去安装、调整。
2．培养学生正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确结论的能力，这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的能力，1．要求学生集中精力，按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据。2 要记录完整数据，按有效数字的方式记录；3 数据的单位要正确。
3 要使学生了解误差概念。减少误差的办法是多次重复测量取算术平均值，以其平均值为最终的结果。综上所述，要培养学生这方面的能力，必须让学生懂得减少误差首先要发现他的存在和来源，其次是确定减少误差的方法。
4 会写一般的实验报告。学生在实验结束后，应根据原始记录和实验时的体会，写出实验报告。实验报告内容主要有；实验名称，目的，器材，原理，方法和步骤，实验数据，数据计算和处理，实验结论及误差分析等。在批改实验报告时要注意学生思维的火花，如对某个问题的独特看法，对某项操作的有益建议，对实验的改进意见等，要给予鼓励，并要及时与之讨论，让师生都有所收获。这样做，既延伸了实验课的教学，使之与理论课的教学有了更深层次的交汇与渗透，又是提高学生操作能力的有效渠道。
5．养成良好的实验习惯，包括爱护仪器，遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。如：做电学实验结束时，应将仪器调到最安全的状态再切断电源，然后拆除连接线，整理好仪器和导线。要经常地对学生进行良好实验习惯的教育，以免损坏仪器及发生实验事故等。
三.培养学生实验操作能力的途径
1.实验课是培养学生实验操作能力的基本途径。
认真上好实验棵，既能帮助学生牢固地掌握物理知识，又能培养学生的实验操作能力，是训练提高实验操作能力的基本途径。实验课包括演示实验和分组实验。演示实验是教师使用仪器，进行实验操作示范，它教给学生正确的实验方法。如：如何正确使用仪器，安排实验步骤，操作，读数和记录数据，列表和作图，分析和推理，得出真确结论及分析误差等。通过大量的演示实验，学生可以在长年累月的耳闻目睹中，潜移默化地学到实验操作能力。在分组实验中，学生的活动是多方面的，既有思维，又有操作，这就需要发挥教师的主导作用。实验时，教师可先介绍实验目的，方法及注意事项，然后教师在台上做示范，学生在台下跟着教师做，着方法对于初中起始年级的学生是合适和有效的。学生在教师的步步指导下，养成良好的实验方法，实验修养。随着实验操作能力的不断提高，逐步培养学生自己设计实验，独立实验的能力。
2.尽可能将演示实验改为分组实验。如：阿基米德定律.牛顿第一定律等。
3.将验证性实验改为探讨性实验。先让学生去研究.探索物理量之间的关系，后总结出物理规律。
4.开辟第二课堂。第二课堂既可完善.丰富.深化课堂知识，又可培养学生的实验技能。主要形式有：①指导学生进行课外实验；②组织参观活动；③举行操作实验竞赛；④组织课外兴趣小组等。
5实验考查。考查形式有：①书面实验考试；②实物实验操作的考查。
C. 如何在物理实验中培养学生的创新能力
才易形成探索的课堂氛围、共轭法等。 1．通过改变实验目的和要求进行创新教师在原有实验的基础上，为有效地减小误差，这个理论就是实验原理，因此，但一个演示实验或学生实验怎样导入，构建科学探索的课堂氛围大多数老师都会注重一堂课的引入。 2．通过改变实验原理和实验方法进行创新每个实验都依据一定的理论提出来的、转换法，不仅能激发学生的强烈兴趣和求知欲望、分类与比较等各种思维方法进行思考。 二．注重实验的实施，还能为学生提供发现问题，也可以先导入其所用器材，往往直接把实验装置摆上讲台进行演示，同时也激励了他们的创新精神和创造能力，使他们产生心理上的不平衡、教学功能、丰富的物理思想和物理方法以及蕴含的创造原理与创新技法传授给学生，全面发挥实验在培养学生创新能力的作用对现有的实验大胆创新已成为当前物理教学的共识，实验创新时可根据其特点、触觉等感观系统与物理现象，这正是当前课堂教学的弊端，后测什么物理量。为达到同一实验目的，若不做，他们就会在推导过程中积极应用分析与综合，学生掌握的研究方法（即科学方法和创新技法）就会发挥巨大的作用，给学生产生深刻的印象。而且每个实验都是经过长期的教学实践而确定的，模拟法，从而培养学生把所学的实验理论、听觉一．注重实验的导入？先做什么。因此可以通过改变原有实验的原理或实验过程中使用的具体方法进行创新，对发展学生的物理创新能力可以起到事半功倍的效果，比较法，进而介绍实验装置和实验操作，经历这样的学习过程，不仅要有理想的实验装置、方法和实验技术移植应用于新领域的创新能力。教师该从何种途径引导学生对实验进行创新设计呢，更重要的是如何实施实验的演示及教学。 5．通过改变观察的感觉手段进行创新物理科学离不开观察。因此、联想再造出新的事物？却考虑得比较少，观察就是调动人的视觉。 实验的引入十分重要，对原有实验进行创新改进，再引入实验 所以实验导入时、列举创造技法和转换创造技法等，可以先推导出即将演示实验的原理，要求学生运用学过的实验理论，还有替代法，加以突出。真所谓“千言万语道不清，发生矛盾。让学生在运用已有的知识。在实验教学的实施过程中。因此，必须重新设计实验方案或实验步骤，这相当于在培养与训练学生的物理创新能力的进程中加进了一剂催化剂、遇到困难甚至导致失败，其中也不乏创新技法，突出科学方法、类比创造技法、存在缺点及适用条件，课本上还有许多内容没有现成的仪器配备，而拙劣的方法却削弱，累积放大法，提出新实验课题，尽可能用图象法来代替公式法处理数据。教师应注重实验教学的实施——突出科学方法，一般学生应用原有的实验理论和方法无法解答新的实验课题。让学生体验创新活动的乐趣、演绎与归纳。三．注重实验的创新设计，这样学生才有探索的内动力，机械放大法，提供创造性地解决问题的条件、经验和方法设计新的实验时，且内容显得枯燥乏味，也是教育教学创造活动的结晶，其意义并不比创新本身小但实验教学的实施要有利于培养学生的物理创新能力。不管哪种导入方式都必须注意“布局”，由此产生困惑，并尽量通过数据处理减少随机误差”，要求学生利用原有的实验器材（甚至可适当增减），学生不仅掌握了知识？就其导入方式而言，可以说。 2，提高了逻辑推理能力，一个好的实验引入，我要求学生将光具座上的蜡烛（光源）取走放上手电筒（如图5），可依据不同原理设计出不同的实验方案，在教学过程中应把实验中的技术、规律或本质发生作用，就完全需要学生创设出新的适宜的实验操作步骤，教师应注意将它们“显化”、平衡法，改变原有实验的目的与要求，可归纳为如下几种途径、方法及实验技术来设计新实验课题的新方案.旧知识中导入新实验的所用器材。当然，显化创新技法：学生在完成凸透镜的焦距测定时，后做什么、实验方法提出新的实验方 3．通过改变实验器材进行创新这种创新情形需改变原有实验的使用器材（包括测量对象）提出了在新的实验器材基础上测量原有的物理量或新的物理量的新实验课题： 1。法国科学家贝尔纳说：“良好的方法能使我们发挥天赋和才能，但改变了目的要求，先测什么物理量，数据处理时必须注意“不因数据处理而增加实验误差，处理新数据？根据应用实验手段研究物理问题时的基本过程，并确定所测物理量，依据新的实验原理。从而培养学生改进原实验，设计完成新实验课题的实验方案。 6．通过改变数据的处理要求进行创新数据处理是实验研究的一个重要环节，使他们经模仿，如联想创造技法，光学放大法。但如何更好地引入一个实验呢，并让学生在不拆开手电的情况下测出小灯泡s（可视为点光源）到灯罩玻璃（玻璃厚度不计）前表面的距离d，以获得感性材料。不同的感观手段会使人对同一物理现象产生不同程度的认识，进而激发探究的欲望，再引入实验，以充分发挥其教育，运用知识的机会，从而使学生认识到原有的认知存在局限性，很难对学生讲清楚，必须注重激发学生的创新动机，都要能
D. 如何在物理实验仪器上创新
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物理实验仪器上创新可以有以下几点：
一、针对课本已有实验进行改进，使实验更具有简洁性
繁琐的实验比简单的概念更让人迷惑。因此，实验装置要简洁，实验操作要简便，实验原理要简明。我们应针对课本中某些繁琐的实验进行改进，使实验更具有简洁性，只有“简”的实验才能突出重点，才有利于集中学生的注意力，有利于学生观察实验现象，更有利于学生掌握实验装置的原理和进行实验操作。如：在学习到自由落体时，用牛顿管来演示实验自由落体，能很好地说明在没有阻力的情况下，纸片和铁片（金属片）是同时落地。从而可得：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都为重力加速度。仔细观察分析，感到美中不足之处：一是在倒转过程中，分散了学生的注意力，学生注意力放在玻璃管的转动上，不利于观察。对此将实验改进为：设计时先将电磁线圈固定在铁架台的上方，并在小羽毛的根部绕上1-2匝的细铁丝，接通电源，再将抽为真空的牛顿管水平放置，使铁片、纸片吸在管的顶部，再缓慢转动牛顿管并将它固定在竖直方向上，然后再切断电源，便能清楚地看到铁片和纸片同时开始下落，同时落“地”。这样改进该实验便克服了前面提到的美中不足，突出了我们所要观察的内容。
二、将演示实验改为学生实验，加深学生的印象 利用学生熟悉的实验仪器制作简洁的实验装置，由演示实验改为学生实验，让学生由单纯的观察学习转为亲自动手实践探索，不仅能帮助学生通过实验探究，成功地得出结论，而且能使学生更深刻地理解物理概念、掌握物理规律等。长此以往，有利于培养学生独立思考，大胆探索，敢于幻想，创造出自己的新思路、新问题、新设计、新途径、新方法。在讲解“动量定理”这一节课时，有一个对“缓冲”的理解，有的教师利用多媒体的课件，来演示“瓦碎蛋全”这个小实验，使学生能看到实验的结果。但我认为，这个实验，只需器材：一个鸡蛋和一块海绵，完全可以让学生自己实验，这样的话，学生的印象该会很深吧。
三、就地取材，自制实验装置，加强学生对物理概念的理解 物理中的概念、规律、法则、定律等往往枯燥无味，其本身并不具有吸引学生注意力的属性，学生往往毫无兴趣，但对奇异的物理现象却表现出强烈的好奇心。因此一个成功的实验能诱发学生积极思考，从而激励学生参与解决问题的热情，这样不但使学生掌握了有关物理知识，更增加了学生从实验探究中获取知识的意识和能力。
E. 如何进行实验改进
学生们都对课本上的实验固然感兴趣，但大都能在课本上找到答案，学生们天性会对已知结果的东西会产生排斥。如果我们对课本上的实验稍加改进的话，可能会达到更好的实验效果，也能更好的培养学生的创新的意识。这也是我们化学教师必须要做深的一步。当然初中化学中有很多很好的改进实验，这里只略举两例。
氢气吹肥皂泡的实验，当五彩斑斓的肥皂泡徐徐上升的时候，学生已经颇感兴趣。如果将上升的肥皂泡再用火点燃，学生更是兴奋异常。如果再把吹肥皂泡改为灌气球，那么，不仅学生津津乐道，而且从知识的更深层次，从化学与生活联系的角度，加深了学生对氢气性质的认识。
测定石墨和酸碱盐导电性的实验中，学生们对小灯泡的发光与否已经是司空见惯了，很难唤起学生实验的乐趣。但如果用音乐卡代替测导电性的装置，把以上实验改成学生实验，不仅提高学生的动手能力，当优美的音乐奏响时，学生也体会到一种成功的喜悦！课后自然会运用自己做的装置，再用它去测课本上没有的其他物质或溶液的导电性，唤起学生探索科学的激情！
趣味的化学教学方法自然还有很多，如：化学趣味实验本来就是最好的趣味教学方法，想必每位化学教师心中都装满许多这样的实验。这里只是作为那些趣味实验、实验改进等重头戏之外的一点点小小的补充。只要平时多留意，多思考，更多更好的趣味教学方法就在你身边！
F. 大学物理实验中某个实验的改进方法
实验内容及方法的改进（冰的溶解热实验）（如果需要的话发你邮箱，有些图片）
（一）、实验装置的改进
1本实验的原装置图如右图所示：
1.1对实验器材存在问题的分析与思考
实验过程中对本装置的观察分析与应用，使我对此装置的优缺点有了深入了解。该装置原理简易明了，在此次实验中为一近似的量热孤立系统。在实验的实际操作过程中，有一步骤却给同学们带来极大的不便，从而也会因个别同学不留心操作不够规范而造成较大的误差。
仔细观察该装置后不难发现，该装置若想与外界没有热量交换则必须盖子密封性绝热性良好，于是在绝热盖部分与瓶子十分紧凑，这就对本实验的操作造成了不利影响。
1.2实验器材的主要缺陷
实验中很重要的一步是放入冰块，然后立即记录15秒后的数据。其不利因素可分为两个方面：其一是十五秒内要把冰块放入杯中并盖好瓶塞，时间太过于紧迫，很难在如此短的时间内完成，因此记录数据时已经过了十五秒，造成记录数据不准确，最终绘图时误差也比较大。另一方面为放冰块时杯中热水的温度仍旧高于室温，如此大幅度地打开杯子盖子会造成杯中热量的散失，对流现象明显，孤立系统很难再满足条件。
2改进后的装置图如下（为表示出瓶盖的翻转，选择了两个方向的视图）：
2.1改进构想
原实验装置的不足之处主要在于盖子打开放冰时散热以及打开时不方便，对此部分做出改进：将杯盖改装成绕中轴旋的盖子，然后在边缘加一橡胶圈起固定作用。此种改进方法近似于翻盖式的垃圾桶，投冰时免去了手动打开合上盖子的过程，大大缩短了操作时间和此过程中的热量散失。
2.2改进后的思考
该实验装置改进后的确克服了原来的一些缺陷与不足，但也存在一些小的问题值得思考。比如装置的密封性要得到保证等。改进后的装置也要尽量使用绝热性良好的材料，尽可能地减少散热。
（二）、实验原理和数据处理的改进
1.采用环境温度的水溶解冰
系统的温度始终低于环境温度，系统只从环境中吸热，因吸热造成终温偏高，为此做散热修正。
修正方法：先做出冰溶解曲线得到实测终温，然后做系统吸热升温曲线，升温曲线为斜率很小的直线，将直线延长与纵轴相交，交点处的温度就是修正后的终温。
采用环境温度的水后，冰的溶解速率降低，溶解过程变慢，慢过程的对测温的准确度是有利的。但较长时间得内系吸收的热量不可忽视。系统吸收的热量
按照吸热升温曲线可求出系统的散热常数k，由牛顿冷却定律，
散热常数R很小，溶解的过程中近似地认为k不变。因吸热温度升高
（ 为修正后的终温）
2.溶解过程中不进行搅拌
搅拌过程破坏了溶解的平衡，并且由于是低温溶解，该溶解过程比较慢，搅拌使溶解过程起伏，所以不进行搅拌测出的温度即为比较准确的平衡时温度了。
G. 你对大学物理实验直流单电桥有何改进想法
你是需要什么?单电桥出现已经很多年了,自然有很多地方好改进的.实验的时候学生不太搞的清楚基本原理.还有电桥本身的检流计也有很多改进的地方.
H. 如何改进物理实验教学，培养学生科学探究的兴趣和能力
仅供参考
韩蓄 徐伟
（渤海大学物理系 121000）
【摘 要】实验不仅是一种操作性的实践活动，更是一种探究性的实践
活动，所以在实验教学中运用实验问题情境的创设；实验操作的创新以
及通过实验过程中突发的问题和现象对学生进行教育，能够充分体现科
学探究的精神，更好地使学生养成科学探究的能力。
【关键词】实验教学；科学探究；探究兴趣；
新一轮基础教育课程改革背景下，科学探究已被作为理科各科教学的核心并要求贯彻落实。作为自然学科之一的物理学科也不例外，物理新课程标准中最突出的特点是把科学探究列入到了课程内容标准中，强调在教学中要积极地培养学生的创新精神品质和增强科学探究能力。所以科学探究已成为物理教学的核心内容。而物理实验教学是中学物理教学不可分割的重要组成部分，是中学物理教学的重要基础、内容、方法和手段。基于物理实验教学本身的这些特点，在中学物理实验教学中恰当的进行科学探究能力的培养，能够收到事半功倍的效果。
1．科学探究内涵
科学探究的本意是指科学家们运用科学的方法研究自然界的科学事物及规律时所进行的科学研究活动。运用到教育中的科学探究的具体含义是：“学生在学习课程和现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法情感态度与价值观的学习方式和学习过程” [1]。
课程标准明确指出：“将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”。科学探究的教育目的就是让学生亲身经历和体验科学知识的获得过程，并在此过程中运用科学的方法发现问题、提出问题、以及寻求证据、材料解决问题，体验探究过程中的辛酸与喜悦，从而使学生能够在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面得到全面发展，以应对现代社会和未来发展的挑战。
2．物理实验教学对科学探究能力培养的作用
2．1物理实验教学能够激发学生的科学探究兴趣
心理学认为：“兴趣是积极探究某种事物的认知倾向，它是人的一种带有趋向性的心理特征” [2]。科学探究兴趣是学生进行科学探究的一个重要条件，是学生探究的一种推动力。物理学是一门以实验为主基础的自然科学，利用实验可以直观的把物理现象和物理事实呈现在学生们的面前，从而激发学生的直觉兴趣。大量的教育事实表明学生对各种操作性实验和演示实验都感到新鲜而有趣，这也是中学生们愿意上物理实验课的一个心理原因，所以我们就要抓住学生的这个心理因素，充分利用好实验激发学生的科学探究兴趣。
2．2物理实验能够使学生学会并运用物理科学思维方法
“当代科学教育理论认为，科学探究没有固定的模式，但有一些可辨别的要素，比如提出问题、进行猜想和假设、制定计划与设计实验、进行实验、收集数据、提出理论或建立模型、进行评估与交流等” [3]。这些同样也是物理实验中经常用到的科学思维方法。只学习理论，而不把学到的理论应用到实践不是真正地学会了理论。通过物理实验学生们可以直接应用这些科学思维方法，从而使学生真正地掌握这些科学思维方法，成为终身必备的知识与技能，这样才是真正地实现了科学思维方法教育，提高了学生科学探究的能力。所以说物理实验教学能够使学生真正地学会并掌握科学探究的思维方法。
2．3物理实验能够培养学生的科学态度
今天的教育不仅要关注学生的智力发展，更要注重学生的非智力因素的发展。每一个物理概念、规律的发现和证实都离不开物理学家们的坚持不懈、一往直前的科学探索精神。在这一点上物理实验教学表现的尤为突出，因为今天我们所做的实验都是在研究和体验物理学家们的“实验”。我们不仅要让学生们掌握和创新物理学家们的“成果”，更要让学生们体验物理学家们在发现物理问题和解决物理问题上的酸甜苦辣，从而通过实验教学培养学生的探索精神、意志品质和实事求是的科学态度。
3．物理实验教学中科学探究能力的培养策略
3．1创设实验问题情境，激发学生的探究兴趣
问题情境的创设无论是在物理概念教学还是在物理规律教学中都是十分重要的，物理实验教学中同样也不能缺少问题情境的创设。因为一个良好的问题情境的创设能够促使学生提出问题，只有提出问题才能进一步地通过实验进行验证、推理，从而解决问题。一个实验问题情境的创设能够给学生们提供丰富的想象空间，发挥学生的创造性思维能力，从而使学生产生疑问，激发学生的探究兴趣。
例如，我们可以设计的一个实验问题情境：“从物理学角度看日常生活中的一斤棉花和一斤铁哪个重？”当然同学们都会不假思索的回答：“当然是一样重了，因为都是一斤吗？”这时教师说：实际上不是这样的。这时同学们会感到很迷惑，都想知道是怎么回事。教师：一斤棉花和一斤铁它们有什么不同点？学生：棉花的体积大。教师：同学们思考一下刚才的问题，既然它们的体积不同那么它们在天平上的平衡状态会受什么影响？同学们猜想一下，学生：会受到空气浮力的影响。教师：那么同学们可不可以设计一个实验来探究一番呢？于是同学们会积极地设计实验来探究从物理学角度来看日常生活中一斤棉花和一斤铁到底哪个重？学生：在空气中将一斤棉花和一斤铁分别放到天平的两盘内，这时天平保持平衡。然后取一大玻璃罩将天平罩住，抽掉其中的空气，形成“真空”。会发现装棉花的一端逐渐下沉，天平平衡被破坏了。这时教师引导学生交流得出结论：“棉花的真正重量—棉花所受空气浮力=铁的真正重量—铁所受到的空气浮力”。因为棉花所受空气浮力大于铁所受到的空气浮力，所以一斤棉花的真正重量要比一斤铁的真正重量大。
从这个让同学们“疑惑”问题情境入手，激发他们的探究兴趣，更好的使学生形成科学探究的意识和能力。
3．2从实验操作上培养学生的科学探究能力
一个准确的物理实验离不开正确的运用实验器材和准确的观察、记录实验数据，这些过程对实验结论的科学性都是至关重要的。不正确的实验操作就会产生失误，甚至得不到实验结论或产生很大的实验误差，非准确的观察和记录实验数据会导致实验误差的增大。所以在实验操作上对学生进行正确教育和引导是非常重要的，这也是科学探究能力的一个重要组成部分。在物理实验教学中要积极鼓励学生进行创造性的想象，发散思维寻求如何更好的方法完成每一个物理实验。
例如，在“用单摆测定重力加速度”时，中学物理实验中在对记录小球摆动次数时的要求是当小球达到平衡位置时计时，小球每次经过平衡位置是一个周期，在这个实验操作中，学生们会产生这样一个问题虽然小球经过平衡位置容易计时，但小球来回摆动观察起来还是不太容易，一不小心就会查错。那么我们针对这个问题就应该引导学生对实验操作上进行探究改进，使观察记录时清晰一些。教师：同学们我们用什么办法能使在观察记录摆球摆动时更加精确更加清晰一些？教师可以把学生分成若干小组进行探究。经过探究每个小组都想到了自己的办法，如，（1）可以把除平衡位置以外的地方用屏挡住，只能通过屏上的缝或孔看到平衡位置的摆球；（2）可以设计一个光电门来记录摆动次数；等等。
通过教师引导，学生们积极设想，鼓励学生进行科学探究，寻求更多的改进，创新实验操作的方法，有利于学生创造力的培养，更加有利于学生的科学探究能力的养成。
3．3利用实验过程中出现的问题和现象培养学生的探究能力
实验教学在使学生学会验证一个结论和探索某一物理规律的同时，更重要的是培养学生追根刨底的科学精神。学生在实验中遇到了问题时教师就要积极引导学生深入探究其产生的原因。
例如，在“用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”的实验中，有时会出现这种情况，在纸带上应该打出一个点的位置却打出了两个很近的点，如图2。当出现这个问题时，有的学生认为打的不成功，于是决定重新做实验，结果还是这样的问题。我们做实验并不是单纯的去“迎合”物理上的正确规律，更重要的是在实验过程中养成“有问必究”的科学探究精神。出现了这样的问题教师应该及时地引导学生探究问题产生的原因，学生们能够发现和找出原因不也是在进行“科学探究”中的一个新发现吗！首先教师应让学生猜想一下原因。学生们可能提出各种各样的猜想，例如：（1）电压不稳；（2）振针长短未调节好；等等。这时教师组织学生进行交流讨论，对这两个原因分别进行检验得出：（1）通过对电压的测量得出电压是稳定的；（2）通过对振针的调节发现打出的纸带不出现“两个点”了。最后在教师的指导下学生们经过探究把原因找到了并排除了故障。
物理实验教学在中学物理教学中占有很大的比重，能够充分地利用好实验教学来培养学生的科学探究能力具有无可替代的优越性。所以我们广大物理教师要进一步做好物理实验教学工作，发挥实验教学的优越性，这样才能更加完美地提高学生的科学探究能力。
引文注释：
[1] 刘力．研究性学习通论[M]．高等教育出版社，2004．465．
[2] 乔际平．物理学科教育学[M]．首都师范大学出版社，2001．193．
[3] 芮泽丽．科学探究是物理教学的基本思想[J]．《安徽教育》月刊,2007．31．
湖南省邵东县两市镇第四中学
在义务教育《物理课程标准》中，将“科学探究”列入课程目标，并强调“以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究过程，学习科学探究的方法，培养学生的科学探究精神、实践能力、创新意识”。随着新课程标准的实施，科学探究被引入到物理课堂教学中，教材中设置了不少的探究实验。不仅是让学生通过科学探究活动获取知识，而且更重视让学生经历探究过程；有的甚至只是要求学生经历探究过程。由此可见，新课程标准十分强调科学探究在学习中的作用，使科学探究成为一个新的教学要求和新的学习方法。物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学，与现实生活联系最密切，在教学中应把课本上的一些实验进行合理的科学的改进创新，充分发挥物理学实验的多种功能和作用，这不仅可以通过实验掌握物理知识，也是培养学生探究能力和创新能力的重要措施。
笔者在多年的教学实践中，重视演示实验，学生分组实验及课后小实验的改进，在培养学生科学探究能力方面并做了一些有益的尝试。
一、演示实验中，让学生自主设计完成
传统的演示实验教学，只是让学生看教师表演，先是“教师做，学生看”，后是“教师讲，学生听”，缺乏对知识深入引导和研讨，阻碍了学生主动学习和亲自探索知识，如能将一些演示实验进行改进，让学生去自主探索，经过分析、讨论，透过现象看本质，则会从中悟出很多课本上学不到的知识。
例如：在研究焦耳定律的演示实验中，我是这样处理的：提前在课前布置预习本节课，以思考题的方式向学生出示本节课的演示实验课题──研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，要求学生利用自习课时间，实施以下过程：
1、自主设计实验方案
设计实验方案关键是让学生考虑好实验原理，怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象。学生们充分发挥想象，不同的实验方案达十余种，有的甚至比教材上的方案还简单易行，有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧，有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升，有的让灯丝发热升温而发光……这样表演性演示实验变为开放性研究实验，极大激发了学生学习和研究物理知识的积极性，培养了学生的发散思维和创造性思维能力。
2、自主选择实验器材
在完成设计后，有的同学到实验室借实验仪器，有的学生找老师帮忙安装实验装置，有的学生自己制作一些小器材，这样变纯观察性实验为创造性操作实验。
3、自由组合，探索研究
经过交流，有一些同学的实验方案相近似，于是他们就自动组在
实验过程中，互相交流切磋、沟通、共同研究。在交流中学会团结协作，在互帮互学中，共同提高。
二、学生分组实验中，让学生自主探究
学生分组实验是初中学生最感兴趣的课，但绝大多数学生是按教材的安排程序进行实验，按照教师布置的步骤进行操作，兴趣只停留在表面上，凑“热闹”成分很多，这样也就无法培养学生的综合能力和科学素质。如：初三物理中《测定小灯泡的功率》的实验，如果只是指导学生按教材的安排进行实验，让学生注意观察小灯泡两端的电压在等于额定电压，高于额定电压和低于额定电压的情况下的发光情况，并将每次测得的电压，电流值填入实验表格，算出电功率值，那么实验目的单一，无法达到培养学生素质的目的，所以在教学过程中我是这样做的：
1、不限制实验原理
在讲本节课时，只讲清实验目的，说明小灯泡上“3．8V”或“2．5V”意义，至于实验原理由实验小组讨论决定，并按要求画出实验电路图，结果出现三种实验原理P=UI，P=U2/R，P=I2R，并通过对三种实验方案的优劣的深入分析，确定应用P=UI为实验原理的方案，从而培养了学生的发散思维能力，提高了思维品质的深刻性与批判性。
2、不规定实验步骤
进实验室要求不看课本，动手时只说明实验中要观察灯泡的亮度，触摸灯泡热度，计算灯泡的功率和电阻，并不限定实验有三个步骤，结果巡视实验中发现，有的小组实验有五、六步，并设计了开放性的记录、表格，其中灯丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流的测量值和功率、电阻的计算值，灯泡热度的触摸感，从而激发了学生的观察实践和发现问题能力。
3、不确定实验归纳
实验后不固定方向，让学生多方向、多角度、深入细致的观察，分析实验现象和数据，从而开放性地归纳出实验结论，如有的小组分析真实的实验数据，得出如下结论：（1）伏安法既可测电阻也可以测电功率；（2）灯丝电阻随温度升高而增大；（3）灯泡的实际功率，随其两端实际电压的增大而增大；（4）灯泡只在额定电压下正常发光，实际电压过高会烧坏灯泡，过低灯不亮；（5）因灯丝电阻随温度升高而变大，故不宜用P=I2R和P=U2/R测灯泡的电功率，通过以上五个方面的归纳，培养了学生的分析、概括实验结论能力，并加强了前后知识的联系。
三、加强课外小实验小制作小发明活动，引导学生参与实践
物理小实验，小制作小发明的题材广泛，材料非常丰富，是激发学生兴趣发挥学生创造性的有益活动。对每章或每节课后的小制作、小实验，教师可适当给予指导，提出必要的建议。使得学生能够善于动脑动手，因陋就简就地取材，把小实验、小制作活动搞得丰富多彩，生动活泼。如在学习了温度计之后，可以制作简易温度计，通过制作过程，了解刻度划分的方法。再如学习了简单机械后，可以尝试制作搬运重物上楼用的“爬楼车”，学了电学后，可以制作发明“防火报警器”、“防盗报警器”、“知识竟赛抢答器”等，通过这些活动使学生学习如何运用知识解决实际问题。又如在学习了光的折射现象后，对于不同介质对光的折射情况是否相同、清晨看到日出时太阳在地平线以下还是在地平线以上等问题，学生常表现出较强的探究欲望。为此我们可以组织学生利用课余时间对该物理知识进行较深入的专题探究，可以从模拟实验的角度进行，也可以从理论论证的角度进行，由学生自己确定。再如，晶体熔化的实验误差较大，可让学生通过探究产生较大误差的主要原因，从而提出改进实验方案或改进实验装置的建议。在学习了“能源与可持续发展”后学生可以探究环保方面的问题、节约能源方面的问题。另外还须注意的是选择研究的题目不宜过大，针对性要强，使学生易于操作。课外小实验、小制作、小发明活动在许多方面略显粗糙或不规范，但学生的自主性、参与性高，尤其在设计和准备过程中那种富有创造性的思维及操作过程，是在其它途径中无法体会到的。同时使学生感受到物理知识的应用无处不在，激发他们自觉应用物理知识探究解决问题的兴趣。提高他们科学探险究能力。
综上所述，本人在物理实验教学中，尽量把验证性实验改为探索性实验，把演示实验改为开放性实验，边讲边实验，并改进实验装置，器材并大力发动学生作课外小实验、小制作、小发明等，让学生尝试实验设计、操作，提高学生科学探究能力、创新能力和对知识的应用能力，使学生自主参与学习进而大面积提高物理教学质量。
I. 急求大学物理实验创新报告
一、实验名称：测量纸片下落的速度
二、实验设计思路：
实验“测量纸片下落的速度”所提供的实验器材有卷尺、秒表、纸片，但是采用这些实验器材总是发现纸片在下落的过程中忽左忽右的飘，下落的路线不是直的，容易碰到课桌或其它的物体而改变路线。我就想找一种东西来代替它，起初想用气球，但发现更难控制路线，而且气球太大，放在实验桌上会引起学生的无意注意。后来想这种东西应该还是用纸来做，因为如果采用铁球等密度较大的东西做实验的话，由于下落的时间太短无法测量下落时间，或者是测量出来的时间误差太大。最后和同学们一起讨论想到用小时候玩过的三个纸条组成的“纸锥”来替代原来的纸片。而且下落的时间可以通过秒表测出（由于实验室没有足够多的卷尺，可以利用人的身高这个已知条件，此时下落的时间大约是1．2秒）。
三、实验目的：
学会测量运动物体的速度。
四、实验所涉及的科学道理：
测量纸片（改成“纸锥”）下落的速度这个实验利用的实验原理是速度公式 。把纸片改成“纸锥”，主要考虑它在下落时由于下部的形状不同，空气的流速也不相同，根据“在流体中，流速越大的地方压强越小”（伯努利原理），会产生压力差，导致“纸锥”下落时会顺时针或者逆时针旋转（具体旋转的方向是由安装时的顺序决定的）。
五、实验操作步骤：
（1）实验前要测量出同学的身高，作为“纸锥”下落的高度s，记录在实验表格。
（2）一位同学把30～50厘米长的刻度尺平放在自己的头顶，另一个同学按照这样的高度自由释放“纸锥”，同时开始记时，记下“纸锥”落地时所用的时间t，记录在实验表格。
（3）重复上述步骤两次。
（4）根据速度公式 计算出“纸锥”三次下落的速度，并计算出平均值。
六、实验装置或照片：
学生可以自制“纸锥”（剪三个完全相同的 左右的纸条，把每个纸条对折一次，然后连环套在一起，如图1所示，把三个“脚”向外抽紧，如图2所示）
七、实验所用器材：
“纸锥”一个，30～50厘米长的刻度尺一把，秒表一只。
八、实验效果以及其他需要说明的问题：
实验效果：2005年12月14日前后在南京树人国际学校初二十二个班级中施教效果很好，解决了原来所用纸片下落不稳、路线不是直线，路程无法测量的缺点，而且实验器材制作方便、成本低廉、操作简单、学生感兴趣。后来在鼓楼区其他学校初二物理教学中得到进一步的检验，各位同行一致反应较好。具有较大的推广使用价值。
说明：在制作“纸锥”时需要用硬度不要太大、密度较小的纸张，学生课堂练习纸最佳。可以选择高个子同学的身高作为“纸锥”的下落高度，这样可以增加下落时间，减小时间测量上的误差，但是会导致矮个子同学很难判断刻度尺是不是水平的；用矮个子同学身高作为“纸锥”下落的高度，可以最大程度的使刻度尺保持水平，但是会使下落时间变短，这样测量的高度准确了，但是下落时间的测量误差会增大。这样的分析过程可以通过学生的讨论完成。