物理实验课程计划

关键词: 实验教学 物理 信息技术 现状

物理实验课程计划(通用8篇)

篇1:物理实验课程计划

北方民族大学

大学物理实验(设计性实验)

实验报告

指导老师:王建明

姓名:张国生

学号:XX0233

学院:信息与计算科学学院

班级:05信计2班

重力加速度的测定

一、实验任务

精确测定银川地区的重力加速度

二、实验要求

测量结果的相对不确定度不超过5%

三、物理模型的建立及比较

初步确定有以下六种模型方案:

方法

一、用打点计时器测量

所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g.方法

二、用滴水法测重力加速度

调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法

三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面

重力加速度的计算公式推导如下:

取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知:

ncosα-mg=0(1)

nsinα=mω2x(2)

两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g,∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y..将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.方法

四、光电控制计时法

调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法

五、用圆锥摆测量

所用仪器为:米尺、秒表、单摆.使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t

摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得:

g=4π2n2h/t2.将所测的n、t、h代入即可求得g值.方法

六、单摆法测量重力加速度

在摆角很小时,摆动周期为:

通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。

四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度

摘要:

重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值,随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北两极,重力加速度的值越大,最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况,在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器,仔细测绘各地区重力加速度的分布情况,还可以对地下资源进行探测。

伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动,用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间,他发现连续摆动的圣灯,其每次摆动的时间间隔是相等的,与圣灯摆动的幅度无关,并进一步用实验证实了观察的结果,为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。

应用单摆来测量重力加速度简单方便,因为单摆的振动周期是决定于振动系统本身的性质,即决定于重力加速度g和摆长l,只需要量出摆长,并测定摆动的周期,就可以算出g值。

实验器材:

单摆装置(自由落体测定仪),钢卷尺,游标卡尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线

实验原理:

单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆锥质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。

f=psinθ

f

θ

t=pcosθ

p=mg

l

图2-1单摆原理图

摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力,f指向平衡位置。当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为l,小球位移为x,质量为m,则

sinθ=

f=psinθ=-mg=-mx(2-1)

由f=ma,可知a=-x

式中负号表示f与位移x方向相反。

单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a==-ω2x

可得ω=

于是得单摆运动周期为:

t=2π/ω=2π(2-2)

t2=l(2-3)

或g=4π2(2-4)

利用单摆实验测重力加速度时,一般采用某一个固定摆长l,在多次精密地测量出单摆的周期t后,代入(2-4)式,即可求得当地的重力加速度g。

由式(2-3)可知,t2和l之间具有线关系,为其斜率,如对于各种不同的摆长测出各自对应的周期,则可利用t2—l图线的斜率求出重力加速度g。

试验条件及误差分析:

上述单摆测量g的方法依据的公式是(2-2)式,这个公式的成立是有条件的,否则将使测量产生如下系统误差:

1.单摆的摆动周期与摆角的关系,可通过测量θ<5°时两次不同摆角θ

1、θ2的周期值进行比较。在本实验的测量精度范围内,验证出单摆的t与θ无关。

实际上,单摆的周期t随摆角θ增加而增加。根据振动理论,周期不仅与摆长l有关,而且与摆动的角振幅有关,其公式为:

t=t0[1+()2sin2+()2sin2+……]

式中t0为θ接近于0o时的周期,即t0=2π

2.悬线质量m0应远小于摆锥的质量m,摆锥的半径r应远小于摆长l,实际上任何一个单摆都不是理想的,由理论可以证明,此时考虑上述因素的影响,其摆动周期为:

3.如果考虑空气的浮力,则周期应为:

式中t0是同一单摆在真空中的摆动周期,ρ空气是空气的密度,ρ摆锥是摆锥的密度,由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关,当摆锥密度很小时影响较大。

4.忽略了空气的粘滞阻力及其他因素引起的摩擦力。实际上单摆摆动时,由于存在这些摩擦阻力,使单摆不是作简谐振动而是作阻尼振动,使周期增大。

上述四种因素带来的误差都是系统误差,均来自理论公式所要求的条件在实验中未能很好地满足,因此属于理论方法误差。此外,使用的仪器如千

篇2:物理实验课程计划

化工11-2班 许锋

这学期的物理化学实验用到了很多实验仪器。其中不乏价格昂贵的电子仪器。当然,这是我们的学习机会,我们都在认真熟悉大型仪器的使用方法。每次做完实验后就会进行实验数据的处理。所以,我们一直在进行物理化学实验的操作和数据处理工作。

我们在操作中学习各种仪器的使用方法。我们在数据处理的过程中不断的提升自己学习的能力。物化实验对于我来说,就是学习专业知识最好的课程。当然,一学期的实验课我也不断努力,我每次实验都认真完成。我喜欢坚持自己的作品,就

算别人都已经做完,我也会不慌不忙,按步骤进行自己的操作。我不知道这是对是错,但我愿意坚持自己的东西,愿意得到自己最终的实验数据。

本学期的物理化学实验使我掌握了物理化学实验的的基本方法和技能。根据所学的内容设计实验,正确的选择和使用仪器。重要的是如何应用计算机软件进行数据深度分析(如excel绘图等)。这培养了我们正确的观察现象,记录数据以及分析式样的结果能力。也培养我们严肃认真.实事求是的科学态度。通过物理化学的实验加深和巩固了对所学的知识的理解,还提高了我们团队协作的能力。

在数据处理上,我经常上网找一些资料,比如下图的这些。我利用网上文库的资料进行数据的深度剖析,最终的到比较正确的结果。这也锻炼了我解决问题的能力。

除此之外,在实验课堂我也有不少趣事。我记得在做表面张力的时候实验打坏了一个大型的玻璃仪器。当时向老师报告了情况。实验室到现在都没有问我赔偿。所以,在内疚的同时,我只想在此表达我对实验室的遗憾。大一至今,我给实验室添了好几次麻烦。都是仪器的问题。这些仪器使我不断成长,让我不断理解实验的乐趣。碎了,裂了,但是我们也成长了。我会记得所有实验室的那些瓶瓶罐罐。

篇3:物理实验课程计划

一、概念及其联系

1. 物理观察

心理学上的观察是指主体有目的、有计划地对客体的知觉过程。物理观察则是指主体有目的、有计划地对物理现象的知觉过程, 主要是指人们在既定条件下主要依赖机体感觉器官完成的, 以知觉物质结构、物质相互作用及其运动中的物理因素为目的的一种观察。物理观察不排除使用仪器, 仪器可以认为是感觉器官的延伸。物理观察的基本特征是其知觉过程必须在既定条件下展开, 按既定条件的成因, 它分为自然观察和实验观察。自然观察指在不附加人为控制的自然形成过程中观察;实验观察是指在人为复制或附加人为调控的某一过程中观察。物理观察具有四个客观属性:一是观察内容的真实性, 这是由自然界的内在规律和彼时彼地的既定条件决定的, 不包括对观察内容的是非判断, 而只是表明在既定空间、时间和条件下, 确实发生过某一现象, 并不随观察者是否参与观察等主观因素改变;二是观察主体的被动性, 指观察者总是在既定的条件具备之后, 现象发生之时才能进行观察;三是观察结论的主观性, 指由于观察者的知识经验、观察方法、主观倾向等引起的观察结论与客观实际之间的偏离;四是观察结论的难计量性, 由于在观察中一般不使用计量性实验仪器, 所以观察的结论难于用数学式进行定量描述或计算。

2. 物理实验

物理实验是指人为复制和控制物质运动的状态和过程, 并主要依赖实验仪器进行的、以掌握物理要素及其相互间规律为目的的一种科学实验。物理实验有如下五个属性:一是实验主体的主动性, 指实验者可以用不同的实验原理、不同的实验仪器、不同的操作和数据处理方法来完成物理实验过程;二是实验过程的可重复性, 这是指在同样的环境下可以重复实验操作, 重现实验现象和重获实验数据;三是实验结论的可计量性, 这是指实验所得的结果可以用数学式进行描述和定量计算;四是实验结论的客观性, 虽然实验都会不可避免地出现误差, 但依据误差理论的指导, 原则上总可以缩小实验值和真值间的差距, 从而更加接近客观规律;五是实验内容和实验结论的内在联系性, 实验内容和结论可以与前面的实验紧密联系, 表现为前实验的延续、改进、转折或对由前实验提出假设的验证。

从以上概念间的区分和相互属性的解析可以看出, 物理观察与物理实验虽然有一定的相关性, 但有着各自丰富的内涵。在物理教学中仅仅将物理观察理解为对物理实验的观察, 并且把观察能力的培养放在物理实验能力培养的附属地位上, 这一偏向所带来的负面影响是潜在的。一是掩盖了物理观察的内涵和特殊属性, 将自然观察排除在物理观察的范畴之外, 这样使得对物理观察能力的培养也仅限于在物理实验的过程中实现, 而忽视了自然观察的重要作用。二是客观上使得物理观察能力成为物理实验能力的一个因素, 因此要想对物理实验能力进行有效测量, 必然要考虑物理观察能力这一指标, 而这必然又使对实验能力的测量变得复杂和困难。

二、区分物理观察和物理实验的意义

1. 引起人们对自然观察的重视

长期以来由于对物理实验和物理观察没有进行区分, 使得在教学实践中往往忽视物理观察中的自然观察, 表现在物理教学中即教师对学生已有的与物理有关的生活经验的忽视、不对学生观察的自然现象做具体要求和具体指导。众所周知, 物理学的根源是物理现象, 而自然界中物理现象 (风、雨、雷、电等) 是非常丰富的。从信息理论上讲, 学生在生活中对物理现象的自然观察将为学生储备大量的关于物理知识的辅助信息, 这些辅助信息在学习过程中可直接转化为学生的知识信息、发展信息以及泛备信息, 而辅助信息的丰富性和准确性将有助这种转化的发生, 正如下图所示。

当在理论上对物理观察和物理实验进行区分后, 自然观察的重要性被认识并且在教学实践中予以重视, 从而有助于物理教学效果的提高。

2. 有助于落实新课程理念

新课程改革中强调“从生活走向物理, 从物理走向社会”的课程理念, 而要落实这一理念, 需要在教学中重视学生对生活实际中物理现象的观察, 并能将课本中学到的物理知识用于解决生活实际中的物理问题。而对物理观察和物理实验的区分有助于在物理教学实践中对这一课程理念的落实。

3. 有利于观察能力和实验能力的测量和培养

要对物理能力进行测量, 理清物理能力的各子能力的内涵和外延是前提和基础, 测量的结果也将为培养和发展能力提供依据。物理观察能力和物理实验能力是物理能力的重要组成部分, 因此, 有效地测量和评价物理观察能力和物理实验能力非常必要, 而要想对二者进行有效测量和评价, 进行区分是前提。关于等价排除法测量物理能力的研究表明, 从能力的内涵和外延出发, 划分能力的外显与能力水平, 为理顺能力的纵向发展和对能力测量的命题提供了可行性。在等价排除法测量物理观察能力和实验能力的实践中, 从取样范围和行为目标 (萌生、运用、使用、评价) 两个纬度制定出相应能力的双向细目表, 依此进行能力卷的命题、实测, 能有效地测量其物理观察能力和物理实验能力的水平, 这也为教学中的培养提供依据。

4. 有利于完善物理教学理论, 指导物理教学实践

篇4:物理实验课程计划

我校通过“物理实验课程建设”项目的建设,学校课程建设领导小组展开思考和研究,进一步理清了“物理实验课程建设”思路,并结合学校实际,完善了物理实验课程建设的内容.学校为了使“物理实验课程建设”能够实实在在地开展,以物理研究的主要方法“实验研究法”为主攻方向,精心打造了三个研究室,并以三个研究室作为研究平台,开展实验教学,培养学生探究能力.

1 研究平台的功能

1.1 课程目标基础实验室

基础研究室是满足课程标准中要求的分组实验场所.在这里,每一个学生,通过老师的指点和同学间的互助,都能认真掌握,并能独立完成课程标准规定的所有分组实验.

1.2 自主学习提高活动室

该活动室是满足对那些物理有一定兴趣,并有较强动手能力的学生,利用课余时间将课本上的演示实验和课后小实验进行自主实验的场所.在这里学生通过自主实验,将老师的演示实验再现,并总结分析得出相关结论,对课后小实验进行探究,对书本知识进一步巩固、深化和提高.

1.3 科学探究创新展示室

科学研究创新展示室是那些对物理有特殊爱好的學生开展一些自制教具、实验改进和实验创新研究的实验场所.在这里学习能力很强并有一定创新精神的学生,在物理知识拓展的基础上,结合生活实际,在与老师的合作探究中,力争将物理知识与生活实际结合,并能研究出适用于生活的有用小发明.真正落实“物理来源于生活,又服务于生活”的最终目标.

2 物理实验课程建设的框架

“物理课程建设”的架构如图1所示.

3 培养学生探究能力的途径

3.1 开展科技小组活动,培养学生的探究兴趣

初中物理教学具有启蒙性质,更应重视感性认知,用实验来阐明学生难以理解的概念,用学生自己参加实验来体验的任何一个物理现象,都是一个物理过程的呈现,都是有条件的.改变实现一个物理过程的条件,将产生不同的物理现象,其具体形象地展示物理知识形成与发展过程的功能,为学生学习物理提供丰富多彩的感性材料,强化了学生的感知.

学校根据课程建设的设想,安排了有一定经验的物理老师,组织开展兴趣小组活动,制定兴趣小组活动计划,完善兴趣小组活动章程,通过学生个人申请的方式,确定兴趣小组人员,完成实验器材的准备,活动记录的制定、装订等.学校的兴趣小组有以下几个方面:(1)航空类:制作“孔明灯”,知道“孔明灯”历史典故,了解其升空的原理,操场放飞,体验快乐;制作“筋动模型飞机”,知道飞机制造的历程,了解其升空的原理,体验如何搭建、放飞才能在空中飞行时间最长;制造“伞降模型火箭”,知道我们火箭的发展历程,增强民族自豪感,知道其升空的原理;(2)电子类:制作光控模块,知道电路的基本组成部分,了解其工作原理;焊接声控模块,知道电路的基本组成部分,了解声控的基本原理,掌握焊接的基本方法;(3)机器人类:组装“声控六足机器人”;组装“巡线车”;组装“四通遥控车”;组装“声控双足人形机器人”.通过学生自己动手组装,让学生增强识图能力、动手能力和探究能力,并在组装的过程中,体验“尖头钳、老虎钳”等基本工具的使用;(4)竞赛类:遥控模型直升机的操作;遥控汽车的操作.通过遥控操作让学生体验手、脑的配合,提高双手的协调能力.根据省、市比赛项目结合我校的实际情况增设科技辅导内容,积极参加区、市的科技竞赛,争取利用竞赛平台让我校的科技活动成果得到展现与肯定.通过这些活动,学生的探究兴趣和能力得到了提升.

3.2 实验室开放,为学生创建探究的平台

学校将学生在平时学习中遇到的问题进行分析,根据教学进度,将书本的演示实验有序整理出来,利用中午时间和双休日时间,将实验室对学生开放,教师值班指导,让学有兴趣的同学,自己再进一步将不懂的知识,通过实验来观察现象,分析得出结论,在动手操作的过程中,探究出物理规律,运用物理实验手段和方法创设让学生乐于参与的情境,通过这种情景再现如纸锅烧水、烧不死的鱼等有趣实验现象将学生带入奇妙无比的物理世界,让学生在自我探究过程中,掌握物理知识.

3.3 加强校本教材开发,给学生的探究提供支持

学校安排了一名副校长总负责,所有物理教师参与,2014年完成了八年级上、下册物理实验报告册(演示实验、课后小实验)的编写,将课本中的演示实验、“生活、物理、社会”中的实验进行整理,对应的相关的知识点,设计实验报告.此实验报告最大的特点是以填空的方式,在包括实验目的、实验器材、原理、实验操作过程、实验结论等结构基础上,增加了思维拓展,巩固训练以及趣味物理等内部.利用身边的材料制作验证该原理的小实验,进行补充说明,设计一些有一定思考性的问题,进一步掌握和巩固物理知识.

我校在八年级每周增设了一节“物理实验校本课程”,利用校本教材,让学生带着问题去学习、研究和思考,同时通过开展趣味物理活动,调动学生的学习积极性,培养学生的探究能力.学生带着老师设计的实验报告册,根据内容提示,带着问题到实验室,按照物理思维的一般过程:提出问题——搜寻事实——捕捉信息——立论解释,进行探究活动.学生的研究从观察和实验开始,从分析物理现象和实验数据中得出结论,从实验事实与已有理论矛盾中引出新的物理问题,直接进行探索和研究的过程.在实验中,使学生的认知心理得到发展,使学生的判断能力、手脑并用能力、全面细致地分析、解决问题的方式,以及实验技能得到发展.

3.4 开展课外实验研究,开放学生的探究空间

许多物理知识都是在观察实验的基础上,总结出来的,物理学和生活是紧密相连的,我们身边有许多物品可以用来做物理实验.如利用铅笔芯可以探究决定电阻大小的因素,利用鸭蛋壳、泡沫塑料和小铁盒可以探究反冲现象等.使用身边的随手可得的物品进行实验探究,既可以拉近物理与生活的距离,让学生深切感受到科学的真实性,消除科学的神秘感,又可以使学生利用简单的器材进行小发明和小创作,在探究的过程中培养学生的创新意识、实践能力.为了培养学生的探究创新的能力,可采用以下策略:第一,教师要根据教学内容,引导学生利用身边的材料设计简单的演示实验.如通过两手摩擦发热来体会摩擦生热,或利用两张白纸,对中间吹气体会压强与空气流速之间的关系,或利用雪碧瓶和水,体会液体压强随深度的增加而增大等;第二,教师可以发动学生进行课后小发明、小制作、小创新,利用矿泉水瓶、电动机制作简易吸尘器,或利用磁体、漆包线、回形针、干电池等器材制作简易电动机.利用身边的器材进行科技创作,增强学生环保意识,培养探究能力.并通过评比和展示他们的创新作品,肯定学生的成绩,提高学生学习物理的积极性.

篇5:实验中学物理实验室实验开展计划

学生实验开展计划

为了全面开展国家的素质教育方针,培养学生实验动手操作技能及科学素养,根据学校教育教学实际,物理实验室2012-2013学年第一学期开展学生实验计划安排如下:

八年级:

1、测平均速度。

2、光的反射或探究平面镜成像特点。

3、探究凸透镜成像规律。

4、测量盐水或小石块的密度。

九年级:

1、测量小石块的密度。

2、探究二力平衡的条件。

宕昌县实验中学物理实验室

篇6:物理实验教学计划

实验教学是物理教学的重要组成部分,通过物理实验,不但要达到教材对每一个实验提出的实验目的,进行常规的验证性的实验教育;还要培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真一丝不苟的科学态度;更重要的是通过对分组实验、课堂演示实验、课外小实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考,培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力。为更好地实施实验教学,特制定本年度初三物理学生分组实验教学计划。

二、实验教学的目的

1、培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学作风。

2、培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力。

3、培养学生的自学能力、观察能力和分析能力,科学地分析和解释一些物理现象。

4、培养学生的创新精神和团结协作精神。

三、实验教学的现状分析

1、课程方面:

由于长期应试教育的影响,重知识轻能力、重理论轻实践、重结论轻过程、重分数轻素质的观念还根深蒂固,初中学生的物理实验,存在着过分统一、死板教条的弊病,实验教学存在着走过程、完任务、支差应付、浅尝辄止、囫囵吞枣的不正常现象,不能很好的培养学生实验素养和能力

2、学生方面:

学生的实验操作能力较差,在学生实验中,甚至还有50%的学生极少动手或不动手,这一方面与现有的实验条件、实验课程的设置有关、对学生的实验操作能力的重视不够有关。

3、实验条件方面:

实验所需器材基本配齐,但部分实验器材由于使用时间较长或制作的比较粗糙精确度不高,导致学生实验时得不出正确的结论、看不到明显的现象,从而降低学生的实验兴趣。

4、其它相关情况:

实验课程开不足、实验仪器不精确、操作过于简单、要求千篇 一律、管理松散不严等都给学生操作能力的培养带来了负面影响。即使条件好一些的重点学校,也很难做到学生实验一人一组和实验室的开放。对学生的实验操作能力的考查力度不够,学生做与不做实验无关紧要,只需在初四下学期中考前做有针对性练习应付检查即可。

四、实验具体措施:

1、对所有演示实验和分组实验都要填写实验通知单和实验记录。严格要求,按程序进行操作,采用多种实验方法,活跃学生思维。

2、进一步加强对学生实验兴趣的培养

物理学家爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师。”而兴趣的培养,一要靠老师的正确引导,而要靠学生亲身到实验中去激发。教师要善于把握实验的科学性,挖掘实验的趣味性,特别是课堂演示实验,要做的生动活泼,富有启发性和趣味性,尽量缩短时间,做到一次成功,从而引发学生的实验兴趣。另外,除了开足开好学生实验课外,还要多开展随堂实验和课外小实验小制作,并加强对课外小实验、小制作的督促和辅导,制定切实可行的督促、检查方案,或展示、或竞赛、或讨论,使学生饶有兴趣地完成课本或课外小实验、小制作,对活动中表现突出的,及时给予表扬和鼓励,对优秀者可适当地给予物质奖励,这对提高学生的实验兴趣很有帮助。

3、初中物理实验,既要发挥教师的主导作用,又要突出学生的主体地位,充分调动学生的积极性和主动性,使学生积极主动的参与实验。课本让学生看,实验让学生做,思路让学生想,疑难让学生议,错误让学生析,并且多给学生提供独立设计实验的训练机会,最大限度地发挥学生的探索潜能,培养学生的实践能力和创造能力。

4、加强对学生实验操作能力的考核。

对初三学生,着重“七个正确”的考核:选择仪器正确;安装调试实验装置正确;操作规程正确;观察方法正确;测量读数正确;处理数据正确;实验结论正确。

5、中学物理教师应具备四个方面的实验教学素质:即观察实验的素质、实验思维的素质、实验操作的素质、实验能力评价的素质。只有高素质的教师,才能在教学中更好的发挥其主导作用,对学生实验给以正确的指导,开发学生的智慧,培养学生的实验能力。

五、需要学校给予的支持

1、按期配齐实验所需的仪器设备。

2、为实验室提供适当的经费,以购买实验过程中的相关耗材。

篇7:物理实验课程计划

摘要:物理学是一门实验科学,物理实验对于基本概念和理论的建立有着不可替代的作用,合理地利用实验课程,不但能够有效提升中学生物理学习效率,而且能有效培养学生创新意识和创造能力。本文将以中学物理实验教学为主要研究对象,通过分析实验活动的意义,并结合当前中学物理实验存在的问题,提出相应的解决对策,希望能够为同行提供可以参考的理论依据。

关键词:中学物理;实验课程;教学

一、实验活动对中学生物理学习的作用

实验能使物理教学直观化和形象化,能培养中学生创新思维和创造能力。实验能帮助教师对教材内容进行具体而生动的讲解,还可以启发学生的思维,发挥学生学习的积极性和自觉性,促使学生对所学知识的理解、记忆和创新。教学的目的主要是要达成两个方面的目标:一是提升中学生学习物理的兴趣;二是结合课本知识点,使中学生更好地认识和理解各种物理现象,从而培养他们较高的学习和观察能力以及能继续学习物理知识的能力。因此,研究中学物理实验教学中存在的不足,有助于提高中学物理教学效果。

二、中学物理教学中存在的困惑

存在以下几个方面的问题:(1)高师学生不重视对中学物理实验的研究,错误地认为只要学好理论课程,就可以胜任中学物理教学工作,导致了他们从教后对学生实验和演示实验的不重视。(2)实验设备方面,虽说现在随着国力的增强,国家对中学教育这一块投入很大,但还是满足不了中学教育的需求。(3)升学的压力使教师顾不上安排学生到实验室去做实验,所以实验在多数时间都是在教室在黑板上完成。因为每个班级学生人数较多,安排学生进实验室进行实验操作,无形中增加了老师很多的工作量,因为通常在中学都没有专职的实验老师。(4)学生方面,中学生作为物理实验课堂的重要参与者,其自身素质也是影响中学物理实验教学的重要因素,但是当前很多中学生对物理实验课程理解不到位,认为实验课堂就是自由活动,在实验过程中不遵守课堂纪律,甚至出现了破坏实验器材等问题,导致实验教学质量不高。(5)工作量方面,应试教育遗留下的问题仍然突出,教师们根本无法从高分竞争中解脱出来。现行的高考制度决定了中学对教师的考核评价机制。

三、加强中学物理实验教学的对策

1.通过指导性实验提升学生应变能力

随着新课程改革要求的不断深化,传统的教师操作、学生模仿的教学方法已不能满足中学生素质培养的要求。而指导性实验越来越受到教师以及学生们的欢迎,它可以根据中学生自身的能力和素质,对实验内容进行分类,让学生可以独立思考,并进行实验操作,在达到教学目标之外,也培养学生互相合作、共同学习的能力。例如在学习“伏安法测电阻”之后布置给学生实验作业:“现有50Ω的滑动变阻器R0未知电阻Rx各1个,除今天介绍的测量方法还可用哪些方法可以测出Rx的大小(其余器材自选)?”让学生根据实验要求设计出合理的测量方法。这样的实验研究课题一方面可使学生学习和掌握一些实验中经常用到的测量方法,更重要的是还可培养学生创新思维和创造性思维的能力。

2.丰富实验教学器材提升教学效果

中学物理实验教学一方面是为了增加中学生的物理知识丰富程度,更重要的就是提升学生对物理知识体系的理解力,从而更好地应对中考以及高考。纵观这几年的中考与高考题型,实验考题都是在原本教材的基础上进行再创新,因此对于中学物理实验教学来说,要通过不同的实验器材来提升教学效果。换句话说就是在保证实验内核不变的基础上,通过改变实验方法或者实验工具来实现实验目的的过程,这样一方面可以考查中学生对于实验知识的理解程度,另一方面还可通过创新实验模式激发学生对物理的学习兴趣。以摩擦实验为例,为了能够测出木块与斜面之间的动摩擦因数,可以设置木块在斜面上的运动实验(右图),实验器材如下:倾角固定的`斜面(倾角未知)、木块、秒表、米尺。提出问题:(1)实验过程中相应的物理量有哪些?(2)记录出相应的实验数据是;(3)计算动摩擦因数的公式μ=;(4)为了减少测量的误差,可采用哪些测量方法?在实验教学中还可以用这样的方式培养学生的兴趣,比如,“水杯倒置”实验,我们就可以先让同学们做通常情况下的实验———水杯盛满水,再让同学们做一做在水杯不盛满水的时候,看实验是否也能成功,然后让同学们就此问题进行分析、讨论。这样使同学们结合所用知识充分发挥其想象。再如,在进行“摩擦力研究”的实验时,可先请同学们自行设计验证“摩擦力及比较滑动摩擦力大小”的实验方案;在进行“阿基米德定律实验”研究时,可让同学们想想:怎样操作误差更小,若此实验要进行课堂演示,应选什么样的实验装置讲解更方便、直观,等等。

四、结语

综上所述,践行教育改革任重道远,尤其是实验教学课程更是如此,要采取合理的教学方法,中学物理实验教学应和理论教学紧密结合,教学过程中多开展讨论和实验教学,努力提供学生创造性活动机会,培养学生自主学习动力和兴趣:合理应用现代化教育方法,有计划、有步骤地提升学生科学素养,为国家培养合格的现代化创新人才。

参考文献:

[1]李晓.谈中学物理课堂教学艺术[J].赤子(下旬),2016,(12).

[2]李亚妮.如何提高职业中学物理教学效果[J].中学物理教学参考,2017,(08).

[3]金长善.浅谈中学物理教学中学生学习兴趣的培养[J].现代交际,2016,(15):184.

[4]罗淑亚.实验在中学物理教学中的作用分析[J].科技风,2017,(13):58-59.

[5]王建辉.浅议如何提高初中物理教学质量[J].中国科技信息,2012,(13):183.

篇8:物理实验课程计划

1.现状

当前, 信息技术与课程整合取得了一定进展, 探索出一些网络环境下教与学的模式, 并且开发了大量的信息化教学资源。信息技术在物理实验教学中的应用一直受到中学物理教师的重视, 也涌现出一些优秀作品。但信息技术在物理实验中的应用还不够系统, 存在很大差距, 具体现状如下。

学生应用情况:

(1) 学生接触到知识传授的多, 基本是教材的媒体化。

(2) 学科内容比较完善, 没有注意到与其他学科的整合和资源共享。

(3) 网上学习大多不过只是文本的阅读, 缺乏教师指导和学生协作。

教师应用情况:

(1) 在学科应用中比较多, 能够应用互联网络搜集相关学科信息, 能够应用常用软件Power Point、Front Page等进行课件制作, 但基本是单机应用水平, 没能发挥网络优势, 共享性差。

(2) 传授知识的资源比较多, 培养和评价学生能力的资源比较少。

(3) 部分学校和教师建设了物理专题网站, 但系统性差, 对知识内容体系关注较多, 对物理实验关注较少。

2.存在的问题

物理实验教学自身的特点及物理实验教学的现状, 决定了物理实验教学中存在的具体问题如下。

(1) 学生实验的个性化需求与实验教学“一齐化”的矛盾。

在实验教学中, 学生的个性需求是多样的, 而现行教材的实验目的、实验器材、实验原理、实验过程等都是统一的, 所以得出的实验结论必然是一致的。导致很多学生失去了对物理实验的兴趣, 到实验室做实验变成了“走过场”。形成了“做实验不如讲实验, 讲实验不如看实验”的局面。

(2) 学生实验操作的渴望和实验条件局限的矛盾。

学生对实验操作普遍具有好奇心理, 都渴望进行自主操作。可是由于学校实验条件和有些物理实验内容本身的限制性, 不可能满足所有学生任意操作。

(3) 学生活动的局限性和物理研究内容广泛性的矛盾。

物理学的研究内容十分广泛, 大到天体物理, 小到微观粒子都是教学内容。而学生的生活空间是有限的, 因此他们建构诸如天体物理、微观粒子等物理内容时缺乏直接经验。

(4) 学生直接经验的缺乏和物理实验原理抽象性的矛盾。

许多物理实验的原理非常抽象, 如波的干涉、波的衍射、波的叠加、光电效应等。学生缺乏这方面的直接经验, 对这些实验原理的理解比较困难。

(5) 学生记忆的短暂性和物理实验现场不可恢复性的矛盾。

每一次物理实验操作完成后都无法再现同样的实验现场, 而学生不可能完全记住实验信息, 而这些信息对整个实验是非常重要的, 特别是当实验记录出现错误时, 再恢复实验现场是不可能的。

(6) 对实验分析的任意性要求与物理实验过程连续性的矛盾。

为了便于学生理解, 有时我们希望在分析实验时可以进行任意暂停, 在任意位置和角度观察实验, 而真实的物理实验是连续的, 是不可能实现上述要求的。

(7) 对信息化环境的需求和物理实验环境单调性的矛盾。

例如, 在弹簧振子的简谐振动过程中, 为了便于分析简谐振动的本质, 我们希望能够营造在任意位置显示振子的受力方向和大小、速度方向和大小以及加速度方向和大小的信息化环境, 而在传统的实验室环境和教室环境是不可能实现的。

3.发展趋势

信息技术具有可交互性、可计算性、可控制性、可图示性、实时性、可复制性、可共享性、可传递性、可存储性、可检索性、大容量性、可扩大性、可程序化、可模拟性、可仿真性、可智能性、可组合性等特性, 这些优势为物理实验教学提供了必要的保证。随着信息技术的不断发展, 物理实验教学呈现如下趋势。

(1) 虚拟实验室。

虚拟物理实验室能把很多传统实验室中无法完成的实验模拟出来, 将无法实现的效果一一再现。让学生在网络环境下进入虚拟物理实验室, 学生在教师的指导下自主地完成模拟实验的“操作”, 观察实验现象, 得出实验结论。虚拟物理实验室不受传统物理实验室的有关规章制度的限制, 为学生提供了全方位、开放的“操作”环境, 激发了学生的创造性思维, 提高了学生的动手能力, 解决了困扰物理教师多年的实验教学方面的不少难题, 也使学生实现了在虚拟世界的“真实体验”。

(2) 软硬件结合。

为了快速采集、处理和分析实验数据并进行实验数据的直观显示, 在传统物理实验中加入传感器、电脑及实验软件。信息技术在这一方面的应用主要是将电脑做终端, 接口电路、传感器和常规物理实验仪器共同组成新的智能化实验仪器。利用传感器、通过接口电路完成一些物理量的测量, 其优点在于提高了数据测量的精度;而且利用计算机处理数据时, 可以把实验数据的曲线绘制出来, 直观性强。传感器进入中学物理实验室, 不仅成为信息技术与物理课程整合、教育手段现代化的一个新的突破口, 而且还能突出物理学科重实际、重应用的特点, 对培养学生实践动手能力、激发学生学习科技的兴趣、提高综合素质和发展创新思维有着重要的作用。

物理实验教学理想教学过程的设计

1.基本概念

所谓理想情况下一节课的教学过程设计, 是指在不考虑教学条件的情况下, 突破时空限制来构思课堂教学的步骤, 尽可能提高学生的学习质量和效率。

2.设计的原则

(1) 要以学生能够高效接受的形态提供知识和信息, 设计学习内容有效呈现形态, 提高学生接受知识和信息的质量和效率。

(2) 要建立学生系统运用知识的环境。当学生不断地运用知识解决问题时, 就会驱使学生将知识系统化、完善化、活学活用化, 进而形成综合解决问题的能力。

(3) 要注重培养学生的创新思维, 确定领域、发现问题、抽象问题、分解问题、选择方法、提出方法、应用方法、验证方法。重点关注演绎、归纳、类比等推理能力的培养

3.理想实验教学过程设计

(1) 营造理想的实验操作环境。

理想的实验环境可以为实验者提供充足的实验器材、优良的实验空间、合适的实验操作步骤、适宜的实验结果处理方法。实验环境是进行实验的大前提, 它的好坏程度决定了实验的成败。

(2) 实现实验操作的任意性。

教师在课堂上可以根据教学的需要对物理现象或物理过程进行任意播放、随意分解, 直到教学效果完美为止。

(3) 数据采集的自动性。

物理实验一般要求当堂测量数据, 根据数据处理得出结论。传统的手工数据处理方法要耽误许多时间, 不利于提高教学效率。理想的实验过程应实现数据的快速采集、处理和分析, 同时处理实验数据可以即时得出结论, 如果发现数据错误, 学生可以当场补测某些数据;同时可以使教师当场评价学生的实验数据, 这样减少了教师批阅实验报告的时间, 使教师能够集中精力搞好别的教学工作。

(4) 实验分析的直观性

理想的数据处理应可以把实验数据的曲线、图形绘制出来, 便于实时对比分析, 直观性强;能够直观演示抽象的实验原理。

共性整合点诊断

(一) 整合点概念

在完成理想情况下的教学设计之后, 就可以进行整合点的诊断工作了。整合点的诊断过程, 首先要分析每一个理想教学步骤是否能够在常规教学手段支撑下完成, 完成的效率和质量如何;然后分析信息技术手段对每一步的支撑情况如何, 是否比运用常规教学手段质量或效率高, 如果确实高的话, 该步骤就可以诊断为整合点。

(二) 整合点诊断的基本方法

一节课的整合点应从这节课的教学重点、难点所对应的教学步骤中诊断, 其他目标所对应的教学步骤中即便有整合点, 利用信息技术解决了这些整合点的问题, 对一节课的教学质量和效率提高所起的作用也是很有限的。一节课教与学的质量和效率主要取决于重点、难点的解决程度。对于其他的教学目标所对应的教学步骤, 是否分析整合点, 要根据这节课的具体情况而定。

整合点的诊断, 首先要解决的问题是理想状态的教学结构、教学模式及教学步骤。即针对一节课的教学目标与教学内容、教师和学生情况, 确定什么样的教学结构, 选择什么样的教学模式, 安排哪些教学步骤。在此基础上, 诊断常规教学手段在支撑教学活动时, 哪些步骤中存在的困难, 确定出可能的整合点。

整合点的诊断是信息技术与课程整合的基础, 诊断的准确与否直接决定着整合的方向。整合点诊断的基本步骤如下。

步骤一, 从教与学可能具有共性规律的角度对课程内容进行系统分类, 将具有共性规律的内容分为一类, 根据课程内容的具体情况, 不同类型可以进一步分为子类或多级子类。

步骤二, 系统研究每种内容类型有效的教学结构确定、教与学模式设计、教与学过程安排、教与学策略选择等方法。

步骤三, 系统分析运用常规手段实施所安排的教与学活动过程中可能存在困难步骤, 并进行系统归类。

步骤四, 分析哪些困难步骤信息技术能够支撑, 确定出整合点。

在上述步骤当中, 教与学模式及过程设计是至关重要的, 如果设计的不合理或不够科学, 那么, 在此基础上所诊断出的困难可能根本就不是困难。

(三) 物理实验教学整合点分类及解决办法

1. 物理实验的共性整合点及解决办法

(1) 物理模型的模拟。

物理模型是从实际中抽象出来的, 学生对它缺少感性认识, 一般只是凭教师的讲解让学生去想象。利用信息技术模拟可使这些模型直观化, 有利于学生头脑里形成形象化的概念。

例如, 热学中固体、液体、气体分子模型, 可以用Flash制作动画, 模拟固体、液体、气体分子的特点。画面既简洁, 对比性又强, 对于学生在头脑中建立微观分子模型给予了很大帮助。

(2) 瞬间发生的物理过程的慢放。

演示实验是物理现象的真实反映, 它可使要研究的现象重现在课堂上, 但对于一些瞬间发生的复杂物理现象, 只能观测到其结果, 而无法观察其变化的具体过程。采用Flash制作成的动画课件, 可以形象逼真地模拟物理现象瞬间发生的变化过程, 使学生在头脑中描绘出清晰的物理图像。

(3) 实验细节的展示。

有些物理实验的现象, 读数和结果细小而不易观察, 给教学带来了一定的难度, 运用多媒体教学课件, 通过大屏幕投影放大展示, 可以弥补这类实验的不足, 教学效果较好。

例如, 在游标卡尺的使用及其读数的教学中, 仪器小、刻度细微、精度高, 给教学演示带来较大难度, 运用计算机的人机交互性及智能性, 设计课件来模拟游标卡尺的测量过程, 测量值随机多变, 具有真实感, 并将仪器尺寸和刻度线充分放大, 方便了讲解和学生学习。

(4) 实验情景创设, 实验现象模拟。

为了克服对实验分析的任意性要求与物理实验过程连续性的矛盾, 可利用信息技术创设实验情景, 模拟实验现象。

例如, 分子运动特点, 原子核式结构模型, 玻尔模型, 带电粒子在电、磁场中的运动等都无法直接用实验演示, 可采用计算机技术进行模拟演示实验, 增强实验教学效果。

(5) 历史实验的重现。

一些在物理学发展史上起重要作用的物理实验, 有的受条件限制, 在教学中只能靠讲解与图形来描述, 对学生的说服力不强, 可以通过计算机来模拟实验的过程, 激发学生的学习兴趣和求知欲。

例如, α粒子散射实验, 将实验装置及实验过程制成三维动画, 重现卢瑟福发现原子核式结构的过程, 使学生在学习中不再感到枯燥难学, 对原子核式结构有更深刻的理解。另外, 还可利用计算机模拟危险性的演示实验, 既能避免事故发生, 又能收到良好效果。

(6) 形象直观地展示物理实验原理。

为了克服学生直接经验的缺乏和物理实验原理抽象性的矛盾以及对信息化环境的需求和物理实验环境的单调性的矛盾, 可利用信息技术形象直观的展示物理实验原理。

例如, 示波管原理的介绍, 气体压强的微观解释, 平抛运动的分解, 力的合成与分解, 简谐振动, 光的干涉、衍射、电动机原理、汽油机原理、发电机原理等的演示和讲解等。

2. 物理实验的分类及整合点解决办法

(1) 物理实验的分类。中学物理学生实验主要有练习性实验、研究性实验、测定性实验、验证性实验。

(2) 每类实验整合办法。

(1) 练习使用物理仪器的学生实验。

此类学生实验是专门练习使用物理仪器的, 如练习使用游标卡尺和螺旋测微器, 练习使用打点计时器, 练习使用多用电表等。此类实验的教学重点是练习仪器的操作规程和正确的使用方法, 因此, 对于此类实验, 可设计开发专门的软件进行模拟, 重点要放在交互性和指导性上, 学生可通过调节参数进行实际模拟操作训练。

(2) 观察和研究物理现象的学生实验。

此类学生实验是观察和研究某些物理现象的, 如观察光的衍射现象, 机械波、水波的干涉, 研究电磁感应现象等。此类实验的教学重点是展示物理现象以及解释形成现象的原理。因此对于此类实验, 重点是设计开发现象的演示和原理的讲解的软件。

(3) 测定物理量的学生实验。

此类学生实验是为了测定某些物理量, 如用单摆测重力加速度, 测匀变速直线运动的加速度, 测金属丝的电阻率, 测电源的电动势和内电阻, 伏安法测电阻等。此类实验的教学重点是实验原理、实验设计、实验实施、实验的数据处理以及实验拓展等。因此对于此类实验, 重点是设计开发交互性和指导性强的软件, 学生可通过软件模拟实验操作。

(4) 验证物理规律的学生实验。

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