物理学论文【范例5篇】
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大学物理论文【第一篇】
摘要:
随着时代的发展,对高等学校的教育也提出了前所未有的更高的要求,培养具有实践性、创新性的高素质人才是目前高等教育的人才首要培养任务。文章从如何提高学生对物理实验的重视度、加强以学生为主体的教学模式等方面展开,提出了一些可行的改革方式,对于人才培养起到了积极的促进作用。
关键词:
大学物理实验;创新型人才;自主学习
随着时代的发展,知识经济和信息浪潮不断地改变着我们的生活,同时对高等学校的教育也提出了前所未有的更高的要求,培养具有实践性、创新性的高素质人才是目前高等教育的人才首要培养任务。而大学物理实验课程作为理工科各专业的核心公共课在创新型人才培养的目标下更是不辱使命,必须担当起课程改革的重任。受传统教育思想的影响以及我国多年来的应试教育体制的制约,从中学开始,实验类的课程就不受学生的重视,相比于化学、生物等课程,物理实验更是次之。同时由于该大学物理课程又具有得天独厚的优势:实践性与创新性,因此如何提高学生的学习兴趣,培养学生创新能录是大学物理实验改革的重点和方向。
一、高中物理实验与大学物理实验的区别
新课标中,我国高中物理必须的内容基本相同,质点力学、万有引力定律、静电学、稳恒磁场,电磁感应。选修的内容各不相同,有光学、热学、动量守恒、近代物理。而在这些内容中,涉及到的物理实验主要集中在质点力学和静电学,其他部分涉猎较少。可即使是力学和静电实验,涵盖的实验内容也较少。所涉及到的实验原理及实验仪器也较为简单,如力学部分仅仅学会游标卡尺和螺旋测微仪的使用,验证力的平行四边形定则和机械能守恒定律等。高中物理实验只要求学生掌握初步的实验技能,学会使用简单的实验仪器进行基本物理量如长度、时间、速度等物理量的测量。并学会记录实验数据,最终做出简单的实验分析。由于高中物理实验要求不高,并且在最终的高考成绩中也不计入在内,因此很多中学只会在课余的间隙给学生一些实验的指导,或者干脆就是老师课堂演示,而使学生彻底失去了实际动手的机会,以上诸因素都给大学物理实验的实施带来了障碍[1-3]。大学教育和初高中教育由于他们所教授的对象处于不同的年龄阶段,因此对学生的知识结构以及科学素养的要求也不一样。大学物理实验是一门基础的必修课,它要求我们的学生通过大学物理实验这门课程的学习达学生对实验方法和技能的最基本的训练,熟悉并能熟练操作常用的仪器及实验原理,要求学生对实验结果进行正确的记录及处理,能够自行独立地对实验结果进行分析总结,并最终写出复合科学规范的实验报告。通过以上基本要求的提出,锻炼了学生自己发现问题,设计实验解决问题、举一反三创新实验的能力。
二、目前大学物理实验的现状
目前,我国大多数理工高校的大学物理理论课先行,大学物理实验课程滞后几周或者一学期才开展的。总共约二十个经典实验分上下两学期完成,通过多年的实践及其他高校的走访发现大学物理实验目前存在以下问题:
(一)学生对实验的预习不足,缺乏学习的主动性
由于对物理实验的重视度不高,有些同学甚至有一些错误的认识,认为物理实验就是最后抄抄实验报告就能取得高分。因此预习不足甚至是不预习就直接去上物理实验课的学生比比皆是。同时导致学生自信心不足,试验中遇到一些简单的问题,由于害怕弄坏仪器,不能大胆地尝试着自行解决问题,而只会一味地伸手求助于老师或其他同学。
(二)轻过程,重结果
大多数同学物理实验就是最终记录一些实验数据,而忽略了实验的整体操作过程。对实验报有一种应付性心理,不尊重实验事实,有个别学生人为编造实验数据或直接抄袭他人数据甚至实验报告。大大降低了他们对实验原理及实验仪器的掌握,失去了大学物理实验的最基本的要求。
(三)缺乏对实验之后的思考及创新
很多同学认为一个实验报告写完就代表这个实验真正的结束,从来不去做深层次的思考,从来不去想想这个实验是怎么设计出来的?还有其他方法可以达到这个实验目的?如果换了某个实验仪器,实验的精度会怎样?我们还能用这类原理测量其他哪些物理量……其实可以思考的地方还有很多很多,可是我们很多学生缺少的就是这种继续深挖掘的能力。
(四)物理实验考核方式单一
导致学生缺乏创新性意识,只是一味地模仿和简单地重复。有的同学甚至完全不了解实验原理及仪器操作,但是也能得到一个漂亮的实验报告。这样考核方式容易引起学生思想的桎梏,失去探索的目标和方向,让实验失去本有的意义。
三、大学物理学实验教学的可行性探索
为了改变现有的物理实验教学的现状,实现物理实验的基本要求,提高学生创新能力的培养,本人结合自己多年的教学经验,提出以下几点建议:
(一)学生的重视度和积极性是首要任务
只要学生自生提高对物理实验的重视度,才会有后续的一系列的举措[4-6]。因此我们的首要任务是如何提高学生的重视度。首先我们要从物理学史上下功夫,在讲解每一个实验的具体内容之前,先给学生介绍该实验的历史背景,创造情景,让学生好像身临其境,也处在当时的实验背景之下,引导学生来探寻该实验的目的及实验设计。这样学生不再是一味地接受知识,而是主动的思考实验;其次,我们要在实验应用前景上下功夫。做完了该实验,我们要给学生介绍该实验还可以应用的领域及前景,并且和不同专业的专业知识相结合,使得学生看到了物理实验的魅力所在。同时我们也可以在先行的演示实验上下功夫。可以在学生做大学物理实验之前加强普通物理演示实验教学[7-9],尽量注重该类实验的可观性、趣味性、新颖性及广泛性,并尽量做到日常时间的开放,这样可以激发学生的好奇心和求知欲,改变学生在高中阶段对物理实验的惯性思维和认识。
(二)加强以学生为主体的教学模式
学生是教育活动主体。由于我国传统应试性教育体制的影响,很多学生进入大学后缺少自主学习的能动性和主体性。我们的任务就是让学生成为课堂的主角,我们要在课堂教学中采用多种多样灵活的教学方式,充分发挥学生的主体地位。首先是实验选题的开放性。我们可以多设计一些开放性的实验,不在拘泥于传统的20个实验。让学生可以有足够的选择空间,可以根据他们的不同特长去选择适合他们自己的实验。其次是实验的设计也应该具有一定的开放性,学生可以根据我们已提供实验器材自主设计出也能实现该实验目的的实验,可以采用与教材不同的试验方法。教师要充分鼓励这些大胆创新的实验思想。促进学生个性化的发展。最后在学生的实验成绩上,要充分考虑学生的自主设计的实验,不能因为学生最终实验结果不准确或者不合理,而全盘否定学生,反之应该鼓励并帮助学生做有效的改进,从而实现最终的创新。
四、结束语
大学物理实验作为公共基础课,在培养学生实践动手能力与创新能力方面起着举足轻重的作用,本文提出了一些与新的人才发展相适应的大学物理实验改革的想法与思路,能够真正促进我国创新型人才的培养,提高大学物理实验的教学质量。
参考文献
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[5]张增明,孙腊珍,霍剑青。创新研究型物理实验教学平台的建设与实践[J].物理实验,2009,29(7):15-17.
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[7]蒋雅琴。大学物理演示实验室开放教学初探[J].物理与工程,2011,21(2):23-25.
[8]姜海丽,孙秋华,赵言诚,等。资源共享背景下大学物理视频资源建设的探索与实践[J].物理与工程,2013(8):41-42.
[9]孙秋华,姜海丽,赵言诚,等。多元化教学模式在大学物理教学中的探索与实践[J].物理与工程,2013(6):27-30.
物理论文【第二篇】
摘要:在初中物理教学中微课可以与常规教学相得益彰,共同为学生的教学服务。微课这一形式打破了时空限制,有着不能替代的高效性、便捷性的特点。结合初中物理教学的特点,微课可以完成很多的教学目标。在师生关系促进,班级教学氛围打造方面,微课也有互动性强,交流沟通顺畅等优点。
关键词:微课;物理教学;教学流程
一、注重教学设计,将微课的教学流程融入整门课程的教学中
教学需要提前的教学设计,通过设计来对整个教学过程进行全程的布局,使得时间和内容可以优化,做到高效化。将微课引入到初中物理教学中,教师需要从整体上明确微课会在哪个环节或知识点的学习中应用,做到重点突出,特点鲜明。从学习流程上来看,微课的环节并不是教师就让学生自己学,自己练习,老师就没事干了。在微课录制好投入应用后,教师还要将微课教学融入自己的教学体系,学生通过微课学习可以分为两个部分,第一部分是让学生结合微课进行自主的学习,对知识点进行初次认识,在对知识点进行理解的基础之上进入下一个阶段,那就是与老师进行交流探讨的阶段。在老师与学生之间的交流讨论阶段,学生可以将自主学习阶段中的难点或者不理解的知识与老师在课堂上一起讨论研究。老师也应该通过一些测试练习加深学生对知识点的掌握程度,更好地帮助学生学习物理知识。教师特别要注重教学反思,因为对于很多老师来说,微课教学还是新生事物,并不会感觉到非常熟悉,所以教学反思中要不断对已有的教学加以调整,使之更加科学高效人性化。
二、初中物理教学中可以借助微课进行新知识导入,效果显著
一个好的开头会让学生接下来更加专注,兴趣高涨,进而提高学生的'学习效率。传统初中物理教学,新课导入常常采用“语言式导入”和“演示实验”导入。语言式导入,如介绍相关科学家或物理学史,讲述相关的小故事,讲解生活中常见的物理现象等。演示实验导入,顾名思义就是教师借助物理实验适时导入新课。这是较为常见的两种导入方式,常用而且效果较好,可是如果用的太多了,学生们会感觉单调,甚至会有学生感到太浪费时间却做了一些好像没有多大用处的安排。为了解决这些弊端,教师可以考虑用微课的方式来进行新课的导入。
例如,教师可以用微课来代替语言式导入,也就是将本来教师口头叙述的故事通过微课呈现出来。这比较容易实现,而且很受学生的欢迎,声音、画面再加上音乐,讲一个充满神奇色彩的物理学故事用更加生动的方式呈现出来。这当然需要老师在课前进行视频的制作和剪辑工作,看起来非常耗时耗力,但微课是可以反复使用的,因此,教师们要在这个环节多下一些功夫,争取多出精品。好的微课还可以跟其他老师分享,这是一件惠及更多学生的行为。所以,很多教师的教学实践和教学研究都表明,微课这种教学形式,在课堂导入的环节使用,可以更直观、准确、生动、高效的达到教学目的。“良好的开端,就是成功的一半”,而吸引学生的最好时机,就在一堂课刚刚开始的时候。教师要转换思维,用更加灵活的思维去看待教学过程,灵活运用各种教学手段,促进高效课堂的生成。
三、借助微课教学解决初中物理课堂教学的重点和难点
学科教学中的重点和难点往往成为教师教学中耗费心力和时间较多的环节,方法运用不当还可能效果甚微。教学具有过程性,在整个过程中,教师可以通过反馈,使得教学过程不断优化。如果将微课巧妙的运用到课堂教学中就可以拓宽解决教学重点和难点的渠道。微课的录制具有较强的前瞻性,教师要充分估计学情,做好预设,并注重学生知识的生成。新授课是教师指导下的课程,因此必然存在着问题的预设。
这要求在制作微课前教师要精心设计,课前充分调研,通过作业、同步训练、随机访问等方式,了解学生学习中的难点,这样才能有的放矢。不过,如今新的教学理念也提醒各位教师,课堂教学并不完全是教师提前预演的实现,伴随着师生的互动,课堂教学具有了生成性的特点。这个过程是教师和学生相互的思想碰撞中实现的。教师面对学生突然提出的问题,要认识到其在培养创造力和持久的物理兴趣方面的长远意义,不可以为了完成自己设计的目标放弃或者忽视这些问题的解决。所以,教师要加强课堂的应变能力,与学生保持密切的沟通,课堂上学生提出的疑问或出现的状况,尽可能在课堂之上加以解决,如果解决这个问题需要耗时较多,那就需要放在课下,总之要保持学生的好奇心,让学生可以有更多自主的感觉,学习的效果提升。总之,微课是一种新的教学方式,它的发展与信息技术的发展密不可分。微课在初中物理教学中的应用可以发挥自身很多的功能,然而这些功能更多需要教师结合自身学科特点和教学经验来进行实现。微课将会与传统教学一起为学生的初中物理学习提供更广阔的天地。
参考文献:
[1]赵旭升。微课在初中物理教学中的应用策略研究[J].物理教学探讨,2016,(11):64-65+72.
[2]马振华。以微课为载体精心设计初中物理课堂[J].中学物理,2016,(06):55-56.
物理论文【第三篇】
摘要:学习高中物理从某种意义上来讲主要是建立基本物理模型并分析,应用,提升的过程。教师在教学中能有效的提高基本物理模型的教学有效性,学生能在学习中提高基本物理模型学习和应用的有效性,那么在学习和理解高中物理内容中将会取得事半功倍的效果。
关键词:物理模型 建模思想
物理是一门以科学实验为基础的自然科学,从伽利略开创近代物理研究开始,实验验证法就是物理学科研究的重要手段,同时根据实际实验的情况进行合理地,科学的理论推演,从而得到正确的结论是物理学研究的根本方法。而物理教学中的基本建模思想正是在这种研究思想的指导下提出的通过一定的抽象思维,适当地对物理研究对象进行理想化设想形成物理模型,进而解决物理问题的一种方法。有效地掌握,合理地应用基本物理模型是提高物理学习效率和提升考试效益的有效方法。尤其是现在课程改革后所使用的教科版物理教材,更加注重对物理基本模型和基本建模思想的培养和应用。所以加强物理基本模型和基本建模思想的培养是对学好物理大有益处的。
1.物理建模的含义
物理学是与实际联系很密切,且理论性、系统性很强的学科,其所研究的对象宽泛而繁杂,往往研究对象并不是以一个孤立系统而存在,同时还有可能存在许多的外部影响。为了方便进行物理的理论分析,要将一些对研究会造成影响的因素忽略。当然不能忽略问题研究的本质。这就要求在研究问题时,要根据本质,分析其影响因素的主次,进而抛去次要因素,抓住主要因素,从中抽象出研究对象的简化的理想的物理模型,这样才能更加充分的抓住问题关键,这就是物理建模。
2.物理模型的特点
建立基本的物理模型,应该具有三个特点,即代表性、方法性和美学性。
基本物理模型的代表性,是从许多的物理对象中经过有针对性的忽略外部次要因素后保留下来的,抓住了研究对象的本质属性和内在联系,因此每个物理模型都具有非常典型的代表性。例如运动学中的质点,电学中的点电荷,试探电荷等等。
基本物理模型的方法性,是表明每一个物理模型的确立不是凭空得出的,而是由大量的物理研究,数学推演证明,经过反复思考完善才最终形成的,物理模型反映了物理学科的研究方法和数学基本分析思维方式。例如匀速直线运动,匀变速直线运动,匀速圆周运动,平抛运动,自由落体运动,竖直上抛运动,等等就是体现了物理基本模型的方法性。它代表了一种对这种运动形式的基本的思维方式和解决方法以及数学运算过程。在学习此类型的物理问题时,只要确定了物理过程属于哪一种物理模型体系,那么在理解,分析,运算是都可以进行程式化的分析。应用基本物理模型其本质也是一种分析探究的过程,同时也是检验基本物理模型适用范围和是否正确的过程,还是物理思维不断产生,巩固加强和固化的过程。
基本物理模型的美学性,主要强调了物理基本模型表达形式的简洁,对称和优美。现行高中教科版教材中所提到的基本物理模型都是非常简单但又准确地反映了研究对象的本质状况。通过物理模型能够简明扼要地揭示物理问题,体现了物理学科的形式美。例如我们学习的匀变速直线运动的相关公式,很简洁、对称,当看见这些公式后给人以一种特定的物理美感。再如,机械能守恒定律(能量守恒定律),库仑定律,万有引力定律,楞次定律,焦耳定律,牛顿三大定律,开普勒行星三大定律都具有很强的简洁流畅的物理美感。
3.物理建模的重要性和必要性
高中物理内容抽象、逻辑性强是其难度所在,如果单纯的进行知识灌输,学生很难理解和掌握,而在学习中逐渐的建立物理模型,使得难以琢磨的物理理论变得实在,变得可以想象,那么对于物理的学习就起到的很大的帮助。
高中物理建模,将解题过程化繁为简,降低了物理解题难度,增强了学生对物理学习的兴趣和自信。同时正确建立物理模型的过程本身,也是不断提高学生自身思维品质的过程。通过物理建模,能够有效提高学生的综合能力。例如平抛运动。我们知道平抛运动其本质就是在初速度方向上的匀速直线运动,在与初速度垂直方向上的匀加速直线运动的合成。电场中,在研究带电粒子在匀强电场中的偏转运动时,就可以很快的发现这个运动和平抛运动具有十分相似的受力特点和运动情况,那么就将平抛运动的受力分析和运动分析,以及相关的数学运算都进行套用。
再如万有引力定律在天体运行中的应用,只要理解好“核星—绕星系统”,那么在求解过程中就直接应用圆周运动的基本规律和万有引力定律相结合就可以较为顺利的解决。带电粒子在匀强磁场中的运动同样是匀速圆周运动的应用,只是向心力由洛伦兹力提供。
4.物理建模可以让学生体验到探求规律的过程,以强化对客观世界的认识过程
通过建立模型,可以让学生充分体验到物理探索过程中的困难,磨炼学生的学习意志,同时建立模型的过程也是学生掌握物理研究方法的一种手段,有利于培养学生运用科学抽象的思维方法来处理实际问题的能力。其实,应用基本物理模型的过程也是一种发现和探索的过程。
参考文献:
[1]《物理教学思维方式》.朱龙祥。首都师范大学出版社
[2]《研究型课程》.应俊峰。天津教育出版社
[3]《中学物理教学建模》.苏明义。广西教育出版社
物理论文【第四篇】
摘要:本文主要分析了初中物理教和学中“设疑”应该注意的问题,同时阐述了“设疑”的有效方式,最后总结了“设疑”对初中物理学习的重要性,旨在促进这种教学方式的推广,使学生学习不断进步。
关键词:初中物理;教和学;设疑
1、初中物理教和学“设疑”应注意的问题
创造设疑的情境
对于初中的物理,逻辑思维占有很重要的比重。初中的学生往往会受到奇特新颖的事物的影响,并激发学生的创造力。研究表明,一定的问题情景能够促进学生产生学习的愿望。因此,在教学的过程中,老师应该注意根据教学的目标设置一定的问题情景。同时,老师还要清楚学生的爱好习惯,使得设疑的情景更加独特新颖,吸引学生参与进来。设疑还要具有一定的目的性,应该主要围绕教学的内容展开,不能与所学的知识不相关,实现促进学生学习的根本目的。
创造民主的课堂气氛
老师在教学中,要注意角色的转换,这样更有利于学生发现问题、分析问题和解决问题。传统的教学方式中,往往是老师一个人在进行知识的讲授,没有注意到设疑的重要性,长时间的教学中没有向学生提出问题,形成很好的互动,就会导致学生的学习的自主性降低。因此,要想在教学中设疑能够有良好的效果,就要为学生创造一个平等、自由、轻松的课堂气氛,让学生能够有心理安全感,从而为学生提出问题创造一个良好的平台。同时,老师还要对善于提出问题的学生进行鼓励,通过正确的引导促进学生学习主观性的发挥。
引导学生思维的发散
学生在学习中发现问题是一个成长的过程,因此,需要老师进行正确的引导。在教学中,老师要带动学生一起发现问题、提出问题,训练学生打破砂锅问到底的质疑精神。同时,老师也要注意提出问题的难度和提出问题的方式,不能设置太难或太多的问题对学生不断追问,这样会给学生形成很大的压力,要通过正确的方法引导学生思维。
2、初中物理教和学“设疑”的有效途径
“设疑”的情境要合适
设疑能够满足学生的好奇心,但是,设疑的。情景要具有趣味性和探索性,才能不断激发学生的学习。例如,在学习惯性的知识点时,老师可以用生活中的例子进行引导:如果不小心踩到西瓜皮,身体会想后倾倒,但是如果在坐车时突然刹车,身体会向前倾倒。通过这两个常见事例的对比,学生就会在心中产生疑问,求知欲就会促使学生有效进入到对惯性这一知识点的思考。再比如,在学习能量转换的知识点时,可以创造一些开放性的问题,比如不同的能量是如何产生与转换的,能量的合理利用等问题,通过情境的激发,促进学生知识的延伸。
“设疑”的目标要明确
从教育的目标来看,我们希望设疑能够促进学生的学习进步,引发学生思维的活力,教学应该是活的,学生才能够灵活地进行知识的迁移和运用。学生要能够将书本上的知识运用到实际的生活中,因此,设疑的取材也要尽量来源于生活,还原于生活。例如,在学习热现象时,老师可以用实际的生活进行引导:开水冒出的“白气”和冰块冒出的“白气”有什么差异,二者是否都是由于热现象导致的。在没有学习知识之前,学生可能会对这两种想象有一定的误解,通过设疑的方式能够纠正学生的错误,让学生知道,一种是由于热想象产生,一种是由于空气中的水分受冷液化产生。
“设疑”的时机要合适
在物理的教学中,设疑的时机是很重要的,如果没有正确把握,就容易造成适得其反的效果。如果在课堂开始之前进行适当的问题导入,引导学生产生思考进入到学习状态,例如,在学习动能这一章节时,可以提出问题,水沸腾时,水壶的盖子会发生跳动,是什么导致这样的现象发生的。学生一旦激发了好奇心,就会主动参与到学习中来。
“设疑”的方式和适当
在初中物理知识的学习中,老师应该要重视知识的归纳和总结,学生在具有规律性的知识结构中往往更容易掌握和记忆。因此,设疑还要具有归纳性,让学生进行知识的反思。同时,设疑还要具有创新性,在一个问题结束之后,可以适当地提出新问题,对所学的知识进行拓展。例如,在学习滑动摩擦力时,老师也可以进行设疑:在同样的情况下,拉空车会比装满货物时更加轻松;在推箱子时,将两个箱子并排放置会更难推动,这是为什么?通过问题的分析和对比,学生就会发现,滑动摩擦力和质量、接触面积有关。这些设疑的难度不大,学生根据自己所学的知识就能解决,在思考的同时还有利于学生对知识点的记忆和掌握。
3、结束语
“设疑”在初中物理的教学中,能够有效促进学生对知识进行深入分析,提高学生的创造性。因此,在教学中,老师应该合理运用“设疑”的方法,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。
参考文献
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[3]赵鑫。初中物理教师课堂提问的调查研究[D].西北师范大学,2014.
[4]黄海旦。浅谈初中物理教学中学生思维能力的培养[D].赤子(中旬),2013,10:1.
大学物理论文【第五篇】
摘要:作为科学教育基本手段的实验方法引入大学物理教育已有100多年的历史、本文着重概述、分析了这期间的几次重要变革的动因、特点及影响,并总结出几点对今天有启示、借鉴作用的带有规律性的认识、更多物理论文相关范文尽在top期刊论文网。
《大学物理实验》是理工科大学生的重要基础理论课程,为其学习专业基础课程和专业实验课程奠定了不可缺少的理论基础。《大学物理实验》以基本物理理论为指导,同时通过典型的物理实验或设计性实验验证《大学物理》的理论知识的正确性。学生通过理论知识去理解实验原理、指导实验仪器的调试、解释实验现象;用理论知识去分析实验过程中的问题及处理实验数据,同时实验现象及其结果也能加深学生对理论知识的理解,为进行专业基础实验课程奠定基础,对提高学生的综合素质、培养学生发现问题―分析问题―解决问题的能力、培养学生的创新精神与实践能力具有不可或缺的作用。大学物理实验教学不能只满足于让学生掌握基本的系统的实验技能,掌握实验的基本知识和方法,更重要的是培养学生严谨的科学思维能力、培养学生发现问题―分析问题―解决实际问题的能力、培养学生利用基本理论知识进行创新的能力。为了让学生在实验过程中锻炼以上能力,我在此阐述了自己在实验教学中的点滴体会,与大家探讨。
一、转变教学观念,课堂以研讨为主
教师教学也应与时俱进,转变传统教育观念中阻碍学生创造力发展的观点。学生的学习过程并非机械式的学习模式,美国著名认知教育心理学家奥苏伯尔认为学生的学习主要是有意义的接受学习。因此,在教学过程中,教师应以学生为中心,变传授知识为主要目标为增长经验、发展能力,调动学生研讨兴趣,让课堂气氛变得生动活泼。课堂要做到研讨为主,还要有学生与教师、学生与学生之间的互动,互动应围绕课前预习遇到的问题、实验过程中遇到的常见的问题进行探讨,问题最好是由学生提出,或教师提出以往学生所碰到过的常见的问题,并给予学生一个适当的思考时间,不必急于解答。在学生思考问题的过程中应鼓励学生发挥主观能动性,大胆推测与发表见解,引导学生大胆想象,积极思考,主动探索。尊重学生的个性,使每一个学生都能发挥自身的最大潜能。建立新型师生关系,鼓励大胆质疑与创新。在传统的教育观念中,教师不仅是知识的传授者,而且是行为的楷模,师生关系是命令与服从的关系。这种关系势必影响学生创造力的表现。新型的师生关系是教师以平等、宽容的态度,积极鼓励学生,教师不再是权威的代表,而是保护、激发创造力的支持者[2]。奥苏伯尔认为学生的学习主要是有意义的接受学习。
二、注重培养学生观察与分析问题的能力
学生在实验具体操作过程中常常会遇到各种问题。教师应鼓励学生大胆调试实验仪器,并让学生在调试过程中仔细观察实验现象发生的变化,根据实验现象的变化判断下一步操作,并引导学生给予调试过程中实验现象的理论解释或形象的类比,加深对实验理论及实验现象的认识,逐步实现整个问题的解决。例如:大学物理实验中的示波器的原来与使用,学生在示波器的调试过程中,常常会碰到在示波器屏幕上调不出波形的情况。此时,教师应该鼓励学生去调试示波器上的按钮,并要求学生认真观察示波器屏幕上的相应参数的变化,让学生根据示波器显示的参数,分析问题的根源在哪里。譬如,示波器屏幕左上角的时间分度极小,左下角的电压分度也极小,此时看不到波形信号,则很有可能就是这两个分度值设置不合理。这一现象可以如此解释,因为示波管中的电子枪单位时间内发出的电子数不变,当时间分度与电压分度很小时,相当于示波器屏幕上电子的线密度极小,在波形的亮度太弱,难以分辨,还有一种可能就是被拉宽、拉高的波形没有曲线段落在示波器屏幕上。
三、立足于过程分析,培养学生解决问题的逻辑思维能力
美国著名心理学家马斯洛认为人的需求层次由低到高分为5级,其中最高级别的自我实现的需求中包含了人对创造力及问题解决能力的需求。学生在大学物理实验的过程本身就是一个解决问题的过程,伴随着学生对科学方法的掌握和知识的建构而获得的快乐的情感体验。为了让学生得到这一解决问题的快乐情感体验,教师在为学生解决问题的过程中应避免短时间内迅速膨胀式地传授知识,应立足于过程性评价[3]。譬如,示波器的原来与使用实验中,学生费了很大工夫都未能将某一特定频率及振幅的波形调试到示波器屏幕上。此时,教师可以与学生一起按照一定的逻辑顺序逐步分析和排除问题所在。可先分析问题是出在信号发生器还是示波器上,并遵循从源头顺沿而下的顺序逐步排除,如排除源头的信号发生器所发出的信号没有问题,再来排除连接信号源与示波器的数据线是否存在问题,分析示波器的设置,在看不到波形的时候可以引导学生找到波形的中心对称线。至于怎样找到波形的中心对称线可让学生思考,通常基础好的同学都能迅速地想到接地后输入信号被屏蔽在示波器上应该是一条直线。当学生想到这一点时,教师可以及时肯定其观点并要求其调试垂直移动和水平移动键直至水平接地信号显示在屏幕中央,继续有序地逐步分析排除,直至问题完全解决。在解决问题的过程中,学生得到了快乐的情感体验,学到的不只是刻板的知识本身,而是锻炼、强化了解决问题的思维能力,更重要的是快乐的情感体验可以增强学生解决问题能力的信心。
四、加强学生对事物本质的认识,培养学生的创新能力
大学物理实验的目的就是让学生通过具体的实验认识到物质的本质及物质之间联系的基本规律。教师通过大学物理实验,有目的地加强学生对物质的本质认识,有利于培养学生的创新能力。在光的干涉与衍射实验中,让学生清晰地认识到光具有波粒二象性,同时可以引导学生分析人眼日常所到的物体不同颜色是怎么产生的,如果学生能够认识到颜色是反射的未被物体表面吸收的一定波段范围光波在人眼的视觉效果,则说明学生对光的认识有了较深刻的理解。教师可以继续引导学生光的薄膜干涉现象,并可引入一些具体的薄膜干涉的高科技应用实例,提高学生认知结构可辨别性[4],提高学生的兴趣。开拓学生的创新思维。譬如,教师用光学变色油墨的具体应用为例,将随身携带壹佰元人民币拿出来让学生观察纸币正面左下角的数字100,让学生用不同的视角去观察该数字的颜色变化,学生会发现正面看时颜色为绿色,但倾斜一定角度就会发现颜色变为紫色,让学生领悟到科技创新是对基本原理深入理解与巧妙应用。这样对开启学生的创新能力的天窗十分有用,激励之余再要求学生深入查找光变色油墨的原理,让学生更详细地理解这一原理的应用,养成学生刻苦务实的钻研精神,磨炼学生创新能力的心智。
五、结语
大学物理实验不仅可以让学生受到严格的、系统的实验技能训练,掌握具体的实验技能和方法,而且可以培养学生发现问题―分析问题―解决问题的具体实际应用能力,培养学生的科学技术发展相适应的创新能力。