第一篇:物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)課例
教學(xué)課例
——數(shù)字實(shí)驗(yàn)室在《摩擦力》教學(xué)中的應(yīng)用
教學(xué)課題 滑動摩擦力和正壓力
教學(xué)內(nèi)容 探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān),用什么辦法可以測定它們的大小 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 探究滑動摩擦力大小跟物體表面受到的壓力以及接觸面的粗糙程度的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)器材
數(shù)據(jù)采集器、力傳感器、計(jì)算機(jī)、長木板、細(xì)繩、摩擦力實(shí)驗(yàn)器、毛玻璃、包裝紙、鐵架臺等 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡介(如圖1)
1.傳感器:數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的核心部件?!案小睂⑽锢砹哭D(zhuǎn)化成電信號;“傳”將電信號傳遞到數(shù)據(jù)采集器裝置和計(jì)算機(jī)平臺。教學(xué)中常用的傳感器包括力傳感器、位移傳感器、熱傳感器、電流電壓傳感器、光傳感器、聲傳感器等等,圖中是一個位移傳感器。
2.?dāng)?shù)據(jù)采集器:采集傳感器感知的數(shù)據(jù),并傳給計(jì)算機(jī),可以說是傳感器與計(jì)算機(jī)連接的轉(zhuǎn)換器。
3.實(shí)驗(yàn)儀器:完成某一物理實(shí)驗(yàn)需要的儀器,如小車、導(dǎo)軌、燈泡、電源、開關(guān)、線圈、磁鐵等。
4.計(jì)算機(jī)及其內(nèi)部處理由傳感器傳遞的數(shù)據(jù)的軟件。
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:實(shí)驗(yàn)中采集的數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理,通過計(jì)算機(jī)顯示器直接顯示以數(shù)學(xué)方式展現(xiàn)的圖表和圖象,物理現(xiàn)象和規(guī)律通過數(shù)學(xué)的圖象和圖表呈現(xiàn)。
由此可知,數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是將傳感器、計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器結(jié)合,是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法的發(fā)展和數(shù)據(jù)處理的科學(xué)化,呈現(xiàn)的是真實(shí)的實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)處理上更嚴(yán)謹(jǐn),規(guī)范。
對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案及結(jié)果分析:
《摩擦力》是初中物理最重要的概念之一,新課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的要求之一是通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識滑動摩擦、靜摩擦的現(xiàn)象,探究滑動摩擦力跟哪些因素有關(guān)系;實(shí)驗(yàn)原理是讓木塊勻速運(yùn)動,應(yīng)用二力平衡的知識用拉力來反映摩擦力。
傳統(tǒng)教學(xué)中采用圖2的裝置,用彈簧秤水平拉一個放在水平長木板上的木塊,學(xué)生通過觀察木塊從不動到運(yùn)動的過程中彈簧秤示數(shù)的變化,來認(rèn)識摩擦力。但由于儀器較粗糙,數(shù)據(jù)的變化不易看得很清楚,本實(shí)驗(yàn)大多情況下作為了一種模糊的定性研究。
用傳感器參與本實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)原理不變。但圖2中的彈簧秤換為力傳感器效果也不好。于是我們想到用圖3的裝置,將力傳感器固定,感知力的一端通過一段彈性不大的細(xì)繩與木塊連接做本實(shí)驗(yàn),這樣木塊始終與地保持相對靜止。拉動木板,在剛加拉力時木塊與木板有相對運(yùn)動趨勢,木塊與木板間有靜摩擦力,木板運(yùn)動起來,木塊與木板有滑動摩擦力,由于木塊始終相對靜止,因此各個時刻的拉力就反映了對應(yīng)的摩擦力。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī),木塊抽動過程中拉力的變化以圖4中的紅線形式展示。這樣木塊由不動到運(yùn)動中摩擦力的變化就通過拉力變化的圖線清楚的呈現(xiàn)給學(xué)生。
對圖象做進(jìn)一步分析看出圖中的①表明木塊還未受到拉力時完全靜止的一個過程,木塊受拉力為零,因此摩擦力為零。圖中②體現(xiàn)木塊與木板相對靜止時在不動到滑動的過程中靜摩擦力隨拉力的增大而增大,圖中③是物體動與不動的分界點(diǎn),此時的摩擦力是最大靜摩擦力,圖中④體現(xiàn)的是物體的運(yùn)動過程,圖中清楚顯示滑動摩擦力小于最大靜摩擦力,且在運(yùn)動中保持一個定值。所以通過圖4的完整圖線很好的反映了學(xué)生認(rèn)識摩擦力的第一個層次──感知摩擦力。
第二層次是在此基礎(chǔ)上繼續(xù)研究正壓力和接觸面的粗糙程度對滑動摩擦力的影響。圖5對應(yīng)的是木塊放在毛玻璃表面,圖6是木塊放在包裝紙的表面。兩圖表格中的“平均”顯示的是在毛玻璃表面分別施加三個壓力和在包裝紙表面分別施加同樣的三個壓力實(shí)驗(yàn)時滑動中對應(yīng)的拉力大小,也就反映了各次滑動摩擦力的大小。測量木塊重1.5N,在木塊上依次加250 g砝碼,使正壓力依次為1.5 N,4 N,6.5 N。再將得到的數(shù)據(jù)用Excel處理得到的如圖7的圖、表,這樣處理本實(shí)驗(yàn)既分析出滑動摩擦力與正壓力間的正比例關(guān)系,又知道這個比例系數(shù)由接觸面的粗糙程度決定,更可以算出相應(yīng)的動摩擦因數(shù),且控制變量法也一目了然。
教學(xué)反思:
由以上分析可以看出,傳感器的介入提升了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的層次。圖象的展示進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和分析能力,讓教師無須語言的贅述,學(xué)生對摩擦力的認(rèn)識通過理性的數(shù)學(xué)分析得出,使學(xué)生認(rèn)知水平得到提升,將教學(xué)內(nèi)容由過去的粗糙豐富為嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)。
第二篇:初中物理DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與思考
初中物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),需要初步建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)、力與能量等觀點(diǎn).按照從生活到物理,從物理到社會的新課程理念,初中物理應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和思考能力,讓學(xué)生可以在熟悉、親切和愉悅的環(huán)境下學(xué)習(xí).初中物理dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是建立在由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)及相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件和與之配套的相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)方法基礎(chǔ)上的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)開展初中物理教學(xué).我校于2012年暑期配備了初中物理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室,為初中物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)研究提供了技術(shù)平臺保障.筆者結(jié)合《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011)》及蘇科版初中物理八、九年級教材,經(jīng)過一線的實(shí)踐進(jìn)行了初步的研究與思考.1dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)對初中物理教學(xué)的促進(jìn)作用
1.1利用dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)化解實(shí)驗(yàn)操作難點(diǎn)
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,對實(shí)驗(yàn)儀器使用的規(guī)范,關(guān)注學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力和觀察能力等,但學(xué)生在觀察水的沸騰、探究冰熔化和凝固、探究不同物質(zhì)的吸熱升溫現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)時,需要要求學(xué)生把鐵架臺、石棉網(wǎng)、酒精燈、燒杯、溫度計(jì)等器材按要求裝配起來,還要在加熱的同時進(jìn)行攪拌,定時讀出溫度計(jì)示數(shù),然后根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖,通過圖像分析得出結(jié)論,整個實(shí)驗(yàn)過程太復(fù)雜,對初中生而言難度太大,而且偶然因素多,實(shí)驗(yàn)誤差大,得不到正確的圖像,在一節(jié)課的有限時間里可操作性不強(qiáng),往往會沖淡教學(xué)重點(diǎn),達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)目標(biāo).由于dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室采用了傳感器+數(shù)據(jù)采集器+計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu),使得其具備了實(shí)時實(shí)驗(yàn)的功能,即可以對實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行實(shí)時的跟蹤與數(shù)據(jù)的采集,同時還完成了數(shù)據(jù)處理.這就將教師與學(xué)生從以前那種數(shù)據(jù)讀取、記錄、運(yùn)算以及圖線描繪等繁瑣的勞動中解放出來,為學(xué)生的自主探究、小組協(xié)作與充分的體驗(yàn)提供了足夠的時間和空間.案例1dis探究不同物質(zhì)的吸熱升溫現(xiàn)象
利用溫度傳感器代替溫度計(jì)進(jìn)行測量,可以達(dá)到的效果:(1)實(shí)時直觀的圖像展示了水和沙子溫度隨時間變化的情況,通過投影屏幕展示,可視性強(qiáng);(2)因?yàn)檫@節(jié)課的重點(diǎn)并不在于培養(yǎng)學(xué)生讀數(shù)和描點(diǎn)作圖的能力,使用傳感器后可以大大省去學(xué)生讀數(shù)的環(huán)節(jié)和描點(diǎn)作圖的環(huán)節(jié),縮短實(shí)驗(yàn)的時間,也能避免由于讀數(shù)錯誤或描點(diǎn)錯誤造成的實(shí)驗(yàn)失誤.實(shí)驗(yàn)器材:溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集器、數(shù)字化信息系統(tǒng)軟件、200 g的水和煤油、電爐.收集數(shù)據(jù)展示:利用trie ilab v8.0數(shù)字化信息系統(tǒng)軟件可以展示水和沙子的溫度的實(shí)時數(shù)據(jù),也能同步繪出水和煤油溫度隨時間變化的圖像,如圖1所示.1.2利用dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)可視性
使用dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室,計(jì)算機(jī)在采集、計(jì)算、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后會按照實(shí)驗(yàn)者要求自動繪制函數(shù)圖像,使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果以圖像方式直觀地呈現(xiàn)出來,可以極大地?cái)U(kuò)展實(shí)驗(yàn)的可視性和可重復(fù)性.例如,利用聲音傳感器可以采集聲音振動圖像,從視覺上可以直觀地比較振動頻率和振幅;利用磁場傳感器可以直接探測磁體周圍磁場的強(qiáng)弱;利用力傳感器可以描繪力隨時間變化的圖像,在比較一對相互作用力大小時,學(xué)生看到完全對稱的兩個力的圖形時是多么激動,印象深刻.案例2dis探究影響滑動摩擦力的因素(圖2)
用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探究影響滑動摩擦力的因素時,學(xué)生在水平面上拉動木塊時很難保證木塊作勻速直線運(yùn)動,而且在彈簧測力計(jì)運(yùn)動過程中讀數(shù)也很困難,可視性很差,當(dāng)研究滑動摩擦力與物體運(yùn)動速度是否有關(guān)時,需要用不同的速度勻速拉動木塊,更給實(shí)驗(yàn)增加了難度,也難以得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.而采用教師演示的方式,除了實(shí)驗(yàn)者能看到,其他學(xué)生的可視性也很差.而借助dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以很好地解決這個問題:(1)用力傳感器代替彈簧測力計(jì),利用配套軟件把力的大小變化實(shí)時在計(jì)算機(jī)中以圖像的形式表現(xiàn)出來(圖3);(2)利用電動機(jī)代替人工拉動物體做勻速直線運(yùn)動,使得實(shí)驗(yàn)過程更加嚴(yán)謹(jǐn),避免人為造成的錯誤;(3)從圖像中不僅可以分析出影響滑動摩擦力大小的因素,而且還可以反映出靜摩擦力的大小變化,對學(xué)生深入理解摩擦力的知識起到了很好的輔助作用.1.3利用dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)拓展思維,激發(fā)探索熱情
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室憑借傳感器技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中的多個空白,解決了物理實(shí)驗(yàn)中精確采集數(shù)據(jù)的難題,同時系統(tǒng)輔以相對完善的軟件系統(tǒng),可以進(jìn)行很多利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置想做而又做不到的實(shí)驗(yàn).例如,利用兩個聲音傳感器可以在實(shí)驗(yàn)室里測出聲速;利用位移傳感器、光電門可以完美地展現(xiàn)出電動機(jī)拉動下的小車勻速直線運(yùn)動的位移-時間圖線和速度-時間圖線;利用壓強(qiáng)傳感器可以研究一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系等;利用電流傳感器和電壓傳感器可以展示定制電阻和小燈泡的伏安特性圖線.這些課本上涉及到的,但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材無能為力的實(shí)驗(yàn),數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)科技手段為學(xué)生打開了一扇窗,使他們看到了更加有趣、更加新奇、更加需要去探索的物理世界,同時也感受到科技進(jìn)步所帶來的震撼.案例3dis測量聲波在空氣中的傳播速度(圖4)
2dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀思考
dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是教育技術(shù)發(fā)展的最新成果,從根本上改變了以前幾十年不變的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,為教學(xué)改革的創(chuàng)新提供了舞臺,促進(jìn)常規(guī)教學(xué)的創(chuàng)新、傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和科學(xué)探究的深入,也是時代發(fā)展的需要.但是,初中階段的dis數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展還存在不少困難和局限.2.1初中學(xué)生的認(rèn)知層次和動手操作能力的局限性
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室采用了傳感器+數(shù)據(jù)采集器+計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu),在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的軟件系統(tǒng)中提供了曲線擬合功能.計(jì)算機(jī)在采集、計(jì)算、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后會按照實(shí)驗(yàn)者的要求自動繪制函數(shù)圖像,使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果以圖像方式直觀地呈現(xiàn)出來.初中學(xué)生是初二剛接觸物理學(xué)習(xí),觀察圖像、分析圖像及根據(jù)圖像得出結(jié)論的認(rèn)知水平還不具備,只有在 觀察水的沸騰等實(shí)驗(yàn)時才對圖像初步接觸,然后隨著學(xué)習(xí)知識的加深對圖像的認(rèn)知才逐步深入,所以數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展是不能一蹴而就的,必須根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平發(fā)展進(jìn)行展開.同時,數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材,有些實(shí)驗(yàn)器材的安裝比較復(fù)雜,比如探究小車運(yùn)動、探究滑動摩擦力的大小等,超出了初中生課堂動手能力的要求.2.2受數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的軟件系統(tǒng)的局限性
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室都有相配套的軟件系統(tǒng),開發(fā)公司會根據(jù)教學(xué)需要事先做成一部分常用實(shí)驗(yàn)?zāi)0婀熒褂?但在實(shí)際教學(xué)中這些現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)?zāi)0嫱荒軡M足教學(xué)需求,這就需要教師自己進(jìn)行創(chuàng)建,而創(chuàng)建新模版要求教師具有較高的計(jì)算機(jī)操作能力、公式編輯能力、函數(shù)處理能力以及對配套軟件的使用經(jīng)驗(yàn),這也給數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展帶來不便.2.3受數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室教學(xué)開發(fā)現(xiàn)狀的局限
目前,基礎(chǔ)教育中的高中階段數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的開發(fā)已經(jīng)歷多年且成果顯著,但初中的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)才剛剛起步.因此,大部分的教學(xué)軟件及實(shí)驗(yàn)器材還是基于高中的教學(xué)要求和高中生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行配套,大多數(shù)不適合初中教學(xué),造成很大的資源浪費(fèi),真正能用到初中一線課堂的少之又少.開發(fā)公司的技術(shù)人員基本沒有初中一線的教學(xué)經(jīng)歷,開發(fā)的實(shí)驗(yàn)不足,經(jīng)常不能滿足初中的教學(xué)要求,初中教師也為不能把數(shù)字化實(shí)驗(yàn)充分運(yùn)用到課堂為學(xué)生服務(wù)感到苦惱.所以,要能在初中把數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行到底,就需要我們進(jìn)行認(rèn)真的實(shí)踐與思索,積極參與初中數(shù)字化教學(xué)的研究.
第三篇:一對一數(shù)字化學(xué)習(xí)綜合課例
一對一數(shù)字化學(xué)習(xí)綜合課例:是指在每位學(xué)生均擁有一臺數(shù)字化終端設(shè)備的一對一數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下,應(yīng)用信息技術(shù)開展自主學(xué)習(xí)和主動學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題能力的新型教學(xué)方式。參賽作品應(yīng)是完整反映一節(jié)優(yōu)秀課的教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)效果的信息資源包。
在一對一數(shù)字化教學(xué)環(huán)境下,教師可以在課前設(shè)計(jì)評價量規(guī),并將其傳給同學(xué)。比如在講述時,針對小組學(xué)習(xí)提出了“有非常強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作精神,每位成員都承擔(dān)一定的責(zé)任,與他人高效地合作,并在合作中體現(xiàn)解決問題的能力。”的評價指標(biāo)。師生根據(jù)量規(guī)評分時,一對一數(shù)字化教學(xué)環(huán)境又提供了高效快捷的評分平臺?!皢柧硇恰本W(wǎng)站的在線測試界面大大提高了信息的反饋速度,學(xué)生在平臺上提交評價后,教師可以在幾秒鐘內(nèi)獲得統(tǒng)計(jì)結(jié)果,了解學(xué)生的得分情況。而這在過去,需要消耗大量的時間精力去人工批閱和統(tǒng)計(jì)。學(xué)生通過測試的反饋了解自己的優(yōu)缺點(diǎn),教師則可以通過測試的結(jié)果及時調(diào)整教學(xué)方式。
一對一數(shù)字化學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心,在數(shù)字化設(shè)備達(dá)到生機(jī)比1:1的基礎(chǔ)上,開展個性化學(xué)習(xí)的教與學(xué)模式
借鑒上海一對一數(shù)字化學(xué)習(xí)項(xiàng)目組對一對一數(shù)字化學(xué)習(xí)的論述,及《美國2010國家教育技術(shù)計(jì)劃》提出的技術(shù)支持的學(xué)習(xí)模型,我們認(rèn)為,一對一數(shù)字化環(huán)境是由教師創(chuàng)設(shè)的以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境,其目的在于促進(jìn)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。這一環(huán)境具有以下主要的特點(diǎn):
第一,每位學(xué)生擁有一部數(shù)字化學(xué)習(xí)終端,如筆記本電腦、平白電腦、智能手機(jī)。
第二,提供能夠支持學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、數(shù)字化課程。
第三,不僅包括教師、同伴、家長、導(dǎo)師和教練,也包括個人學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)、學(xué)習(xí)社區(qū)、有共同興趣和愛好的伙伴,還包括知識建構(gòu)工具、信息管理和傳播工具及信息、數(shù)據(jù)、資源等。
第四篇:物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新
1.物理實(shí)驗(yàn)課程按照層次的高低可以分為不同類型: 科學(xué)小實(shí)踐、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、基本實(shí)驗(yàn)。其中基本實(shí)驗(yàn)是最低層次,主要是接受知識的過程,屬于一級基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)體系。綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)屬于二、三級的物理實(shí)驗(yàn)等級,從接受知識發(fā)展到運(yùn)用知識創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)。最高級的是科學(xué)小實(shí)踐,指在實(shí)際中運(yùn)用所學(xué)知識解決生活和學(xué)習(xí)中的問題。新型物理實(shí)驗(yàn)課程體系更加注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,而非只是簡單的重復(fù)和驗(yàn)證。不同級別的物理實(shí)驗(yàn)代表著實(shí)驗(yàn)技能發(fā)展水平是由低到高不斷進(jìn)步的。每一級的物理實(shí)驗(yàn)都需要一定的時間來學(xué)習(xí)和掌握,最終走向科學(xué)的高峰。
(1)基本實(shí)驗(yàn)是普及實(shí)驗(yàn),能夠滿足理、工、文、商等各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)物理基礎(chǔ)知識的需求。它主要包括物理基礎(chǔ)知識和技能的訓(xùn)練,基本測量方法以及對生活常見的物理現(xiàn)象的認(rèn)識,如力、熱、電、光等。一級物理實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行更高級物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)和前提,絮叨得到徹底的貫徹和全面的掌握。
(2)
二、三級物理實(shí)驗(yàn)的難度和復(fù)雜程度都大于基本物理實(shí)驗(yàn),但它們也更具趣味性,更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時,綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)是由教師提前擺好實(shí)驗(yàn)設(shè)備,準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的材料,學(xué)生只是單純的做實(shí)驗(yàn),往往對實(shí)驗(yàn)原理卻不求甚解,背離了物理實(shí)驗(yàn)的初衷。新型的物理實(shí)驗(yàn)體系強(qiáng)調(diào)教師要以學(xué)生為主體,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,自己設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn)。在摸索和失敗中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),加深對物理原理的理解和掌握。
二、三級物理實(shí)驗(yàn)課程適于理工科學(xué)生對物理學(xué)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。
(3)四級物理實(shí)驗(yàn)以科學(xué)小實(shí)踐為主,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究和開發(fā)運(yùn)用物理知識的能力。學(xué)生需要自己開發(fā)課程來進(jìn)行深入研究,難度比較大。因此,四級物理實(shí)驗(yàn)課程一般作為物理類專業(yè)學(xué)生的必修課,而對非物理類專業(yè)的理科學(xué)生來說則可作為選修課。
2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)時代性和先進(jìn)性。隨著物理學(xué)的不斷更新發(fā)展,在各級物理實(shí)驗(yàn)課程中,都應(yīng)該采用新的現(xiàn)代科技,與社會接軌,做到學(xué)以致用。
例如,在對全校工、商、文科學(xué)生一、二年級所開設(shè)的物理實(shí)驗(yàn)中,已涉及光譜技術(shù)、真空技術(shù)、磁共振技術(shù)、核物理技術(shù)、X光衍射的技術(shù)、光纖技術(shù)、傳感器技術(shù)、光學(xué)信息處理技術(shù)等。這些實(shí)驗(yàn)的開設(shè),可以讓學(xué)生實(shí)際、直觀了解物理新科技的原理,拓展學(xué)生知識面,提升物理思維高度。目前,中國科技大學(xué)開設(shè)多元化的實(shí)驗(yàn)類型,以滿足不同層次學(xué)生的需求,包括公共必修實(shí)驗(yàn)、選修實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)等。首先,學(xué)校開設(shè)“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)程教學(xué)”,利用現(xiàn)代高科技的信息技術(shù),讓學(xué)生能夠不受場地和時間的限制,通過互聯(lián)網(wǎng)來對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。學(xué)生可以更合理的安排自己的時間,甚至隨時隨地地展開物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。
教師在這里只是對學(xué)生進(jìn)行一些輔助和啟發(fā),讓學(xué)生有足夠的空間去探索和總結(jié),并找出自己的創(chuàng)新點(diǎn),加以論證。最后,學(xué)校為學(xué)生開設(shè)各類仿真實(shí)驗(yàn)室,充分運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù),把計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件和實(shí)際試驗(yàn)結(jié)合起來。這樣不僅能夠讓學(xué)生有更多的機(jī)會進(jìn)行試驗(yàn)操作,而且能夠提高那些復(fù)雜程度和困難程度高的物理實(shí)驗(yàn)的成功率。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的使用、管理和維護(hù)的工作中,改變了通常學(xué)生與實(shí)驗(yàn)室設(shè)備單純的使用與被使用關(guān)系,使我們在自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時,也是參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理和維護(hù)中,這不僅實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)的常態(tài)化管理、減輕了實(shí)驗(yàn)室工作人員勞動強(qiáng)度,也提高了學(xué)生自覺維護(hù)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的責(zé)任感和自覺性,培養(yǎng)了學(xué)生良好的工作習(xí)慣和職業(yè)素養(yǎng)。
創(chuàng)新的實(shí)踐教學(xué)管理模式,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約、現(xiàn)場實(shí)際操作、設(shè)備自動管理、過程全程監(jiān)控。我們以自主式、合作式、研究式等方式完成各種實(shí)踐訓(xùn)練,有效鍛煉了我們的自主實(shí)踐能力,增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識及工作責(zé)任心。
2.1充分利用教學(xué)資源,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量由于開放實(shí)驗(yàn)室允許同學(xué)們根據(jù)各自所需自主地選擇時間和方式進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),這樣顯然可以最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室資源效益,實(shí)現(xiàn)資源共享,提高儀器設(shè)備的使用效率。開放實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)容形式多樣,我們既可以做實(shí)驗(yàn),也可以討論問題;既可以對上次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行再做或者選做一些新實(shí)驗(yàn),也可以根據(jù)自己的興趣做一些課外實(shí)驗(yàn),這樣學(xué)生自主實(shí)驗(yàn),不僅可以消除傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中因?qū)嶒?yàn)時間不足而引發(fā)的問題,補(bǔ)充了課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足,也有利于培養(yǎng)我們的專業(yè)興趣,提升學(xué)生的專業(yè)知識能力,使同學(xué)們對知識的掌握更為深入更為系統(tǒng)。通過開放實(shí)驗(yàn)室讓部分實(shí)驗(yàn)放入學(xué)生自由時間中完成,不僅可以彌補(bǔ)理論課和實(shí)驗(yàn)課時的限制,也可以更合理地分配教學(xué)資源。同時,還可以理論聯(lián)系實(shí)際,消除理論授課過程中的枯燥乏味感,從而更好的提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
2.2依托科技競賽和大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃全方位培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力
2.3創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、卓越工程師人才培養(yǎng)體系建筑電氣與智能化創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)計(jì)劃以學(xué)生為主體,以創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)施為主線,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下以學(xué)生特長、興趣為出發(fā)點(diǎn),注重過程訓(xùn)練和自主設(shè)計(jì),激發(fā)我們的科學(xué)研究興趣,著重培養(yǎng)我們自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。建筑電氣與智能化卓越工程師人才培養(yǎng)體系以提高我們的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo),從創(chuàng)新型高級工程應(yīng)用人才培養(yǎng)體系整體出發(fā),在對各教學(xué)環(huán)節(jié)整體優(yōu)化與提高的基礎(chǔ)上,以建筑智能化工程設(shè)計(jì)、工程開發(fā)、工程實(shí)施及工程管理四大主線,分層式、模塊化、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)人才培養(yǎng)新體系。
2.4大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃對培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)增益良多大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃的實(shí)施,有利于培養(yǎng)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。創(chuàng)新型實(shí)踐計(jì)劃,可以鍛煉團(tuán)隊(duì)成員的默契度,以及團(tuán)隊(duì)的組織能力、協(xié)調(diào)能力和溝通能力。同時,對提高大學(xué)生智能建筑工程實(shí)踐技能大賽水平,培養(yǎng)工科學(xué)生科技創(chuàng)新能力和工程適應(yīng)能力具有重要作用。
2.5大學(xué)生科技競賽著眼于工程化項(xiàng)目訓(xùn)練成效創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)科技創(chuàng)新平臺的搭建,可以使我們在課余時間進(jìn)行拓展練習(xí)。根據(jù)大學(xué)生科技競賽的要求,我們可以模擬出基于特定工程場景的個性化訓(xùn)練項(xiàng)目,從材料準(zhǔn)備、節(jié)奏控制、戰(zhàn)術(shù)策略、時間把握、心態(tài)調(diào)整五個方面進(jìn)行訓(xùn)練,模擬比賽和工程實(shí)踐中可能出現(xiàn)的場景,對培養(yǎng)我們的應(yīng)變能力,提高我們的科技創(chuàng)新能力以及在大學(xué)生科技競賽中的成績有著重要意義。
3.結(jié)語
我們應(yīng)該進(jìn)一步開展創(chuàng)新實(shí)踐技能訓(xùn)練,開發(fā)、設(shè)計(jì)出代表樓控領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的、具有實(shí)用意義和價值的工程化訓(xùn)練項(xiàng)目。該創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)科技創(chuàng)新平臺的搭建,打破了傳統(tǒng)封閉的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,順應(yīng)了現(xiàn)代教育、教學(xué)的發(fā)展要求,對培養(yǎng)我們的創(chuàng)新能力,全面提高綜合素質(zhì)水平起到了積極的作用
第五篇:物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)心得體會
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)心得體會
陳文全
物理是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理實(shí)驗(yàn)作為一種探索性的實(shí)踐活動,為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力提供了廣闊的空間。在物理課堂教學(xué)中,學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主要途徑是分小組活動,令我們教師滿意的小組實(shí)驗(yàn)是小組成員情緒高漲,群策群力,有不同的意見通過小組合作,討論、交流得到一致,實(shí)驗(yàn)中人人參與,有序進(jìn)行,對現(xiàn)象深入分析,得出正確結(jié)論,通過小組自主、合作、探究實(shí)驗(yàn)使學(xué)生收獲很多,也給本人積累了一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
如在探究串聯(lián)電路電流的規(guī)律時,我要求學(xué)生按課本上的要求在串聯(lián)電路不同三處測出電流后去尋找規(guī)律,這時有個探究小組提出:“老師,你要再給我們提供不同規(guī)格的小燈泡,讓我們多做幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呀?!贝藭r,我突然想到雖然課本上只設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)表格,實(shí)驗(yàn)只做了一次,作為教師的我在備課時怎么沒有注意這個問題呢,在以后的這節(jié)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中,我每組多配了幾個規(guī)格不同的小燈泡供學(xué)生們?nèi)ミx擇,類似的探究實(shí)驗(yàn)有好幾個,如探究并聯(lián)電路電流的規(guī)律、探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律、探究并聯(lián)電路電壓的規(guī)律時我都多配了規(guī)格不同的小燈泡供學(xué)生們?nèi)ミx擇;再例如在探究電阻不變時,研究電流與電阻的關(guān)系時,我按課本上的要求每小組配一個學(xué)生電源、開關(guān)、定值電阻、滑動變阻器、電壓表、電流表、若干導(dǎo)線后,在實(shí)驗(yàn)過程中有一小組滑動變阻器滑片接觸不良,這組有一個學(xué)生要我換一個滑動變阻器,突然另一個學(xué)生說:“老師沒有滑動變阻器,改變電壓大小,在保證定值電阻和電流表、電壓表安全的情況下這個實(shí)驗(yàn)也能做呀!”此時我突然想到這個問題應(yīng)該先由我提出問他們才對呀,在以后這節(jié)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中有幾組我故意不放滑動變阻器,讓學(xué)生自己去動腦完成,有的小組用滑動變阻器做完后讓他們把滑動變阻器給沒有滑動變阻器的小組,改變電源電壓大小把這個實(shí)驗(yàn)再做一遍,這樣每個小組用兩種不同的方法完成了這個實(shí)驗(yàn),從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,取得非常好的教學(xué)效果。
由此可見,把學(xué)生自主、合作、探究實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的一些事情當(dāng)做日志記錄下來,能給我的教學(xué)帶來很大的幫助。在每次試驗(yàn)之前,我們都要做預(yù)習(xí)報告,通過實(shí)驗(yàn)手冊和自己參閱資料,得知本次實(shí)驗(yàn)的目的、原理、所需儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)中的要求及注意事項(xiàng)等問題。經(jīng)過一個學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課我們可以知道預(yù)習(xí)報告是非常重要的,只有在實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真做好預(yù)習(xí),才能在實(shí)驗(yàn)課上更快、更好地完成試驗(yàn),同時也能收獲更多知識。
初中學(xué)生由于受其身心及心理發(fā)展的限制,容易受經(jīng)驗(yàn)及表象影響,只注重表面的物理現(xiàn)象,抽象思維能力較差。我認(rèn)為做好演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),應(yīng)注意以下兩個方面的工作。
1.確保演示成功
實(shí)驗(yàn)前首先清楚原理及實(shí)驗(yàn)方法,熟悉演示器材的性能,課前先反復(fù)做幾遍,并不斷地改進(jìn),使實(shí)驗(yàn)規(guī)范、熟練、成功,以取得預(yù)期的效果。
2.引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置的安裝及操作過程
引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置的安裝及操作過程,讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)的操作,理解器材的用途,實(shí)驗(yàn)裝置的用途,使用了哪些器材、儀器所選的量程,連接順序、方法等。