光电效应实验报告大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇光电效应实验报告范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

2、以分析解决问题为中心的动手操作过程中的启发式训练

课堂操作是实验中一个重要环节，我们主要通过两个步骤对学生进行了引导。

2．1注重讲解过程中对学生的引导

实验课上学生动手操作前教师有一小段的讲授时间，讲解原理、仪器的使用注意事项等，这个过程要精练简洁，不能平铺直叙地讲解，我们采取讲解与提问相结合的形式，加强与学生互动，引导启发学生去不断思考。以静态拉伸法测量钢丝的弹性模量为例，讲解时强调该类实验都是去测量一个参数，做这种实验都是去寻找一个定律，给出一个公式，公式中含有这个待测量，将其他值测出来，这个待测量自然就可以求出来，如测量物质密度，粘滞系数的测定等，将这些实验进行相互联系让学生有总体了解，然后提问学生这个实验使用的哪个原理，那么就是胡克定律，将拉力F、钢丝的横截面积S、钢丝的长度L以及钢丝的形变L测出，弹性模量就可以求出来，随后启发提问学生以上各量怎么测量，使用哪些仪器，将仪器的介绍与实验有机结合起来，然后着重提问学生钢丝形变怎么测出来，用的什么方法，将放大法和光杠杆、标尺望远镜以及放大倍数讲解给同学，最后将整个实验要测量的物理量进行总结，整个讲解过程紧紧抓住学生的思维，不断去启发他，让他最后有种恍然大悟的感觉，通过这个过程，学生做实验的时候头脑就是清醒的，他就有了主动性，会去思考，而不是教师平铺直叙的讲解，如果抓不住学生的思维，他就并没有去领悟核心内容，做完实验可能还是不清楚。所以课堂引导的目的还是学生最终会独立地去完成实验。

2．2加强学生动手操作过程中的启发引导

在学生的动手操作过程中，我们注意引导学生去分析问题，如观察光电效应现象。当学生按照电路图将光电管正负极分别接微安表正负极时，会发现微安表指针反偏，这个时候教师没有直接给出解释，而是启发学生去分析问题，为什么按照电路图接好了，指针却反偏了，如何去着手，引导学生看问题看本质。既然指针反向偏转，说明电流从微安表的负极流进去，正极流出导致的，那么为什么电流这样流，引导学生去分析光电管的电子发射过程。然后再让学生将正负极导线换位连接，就可以发现指针正偏了，这个时候接着提问学生，为什么指针虽然正向偏转了，就是把光源靠的光电管很近，偏转角度还这么微小，这样就可以深入分析光电子的发射。那么现象分析了，如何才能增大光电流，通过什么方式可以把其他电子拉过来形成电流，将问题抛给学生，让他们紧跟着教师的思维去思考，既然要把电子拉过来，电子就要受力，这个力怎么提供，磁场力可以，电场力也可以，那么加电场就可以解决该问题，这样就可以引入光电管的伏安特性这个实验内容，如何连接电路学生就会很清楚。对学生操作过程中出现的问题，我们并不直接指出来，而是让学生去分析为什么这样不行，该怎么解决它，也是采取提问的方式。比如在三线悬摆实验中，上下盘的调平顺序，有些同学先调下盘水平，这时候教师可以让学生先自己画示意图分析，如果上盘不平，下盘先调平，此时三根悬线不等长，等把上盘调平了，下盘又不平了，启发他去独立思考。这个实验要求下盘摆角不超过10度，那么如何满足，为什么要测50个周期，能不能测100次，还是将问题抛给学生，每次实验课从开始到结束都有大量的问题交给学生，让他不停的去思考去分析，努力去分析解决问题。

3、以归纳总结为核心的撰写实验报告中启发式培养

在课后的撰写实验报告过程中，加强学生对结果归纳总结及分析讨论，并针对实验相关的内容进一步布置问题。如让学生分析完成课题过程中有没有什么地方需要进一步完善的;又如让学生思考通过设计什么仪器可以精确测量三线摆的摆动周期;为什么光电效应中光电管的伏安特性曲线后面变平缓，如果再增大电压会有什么现象;粘滞系数测定中如果小球没有从中心下落，那么时间是怎么变化的等等。让学生做完实验再去思考，在实验课的中期抽出时间进行总结，让学生进行讨论，对某些测量方法进行回顾分析。

篇（2）

[摘要]基于TRIZ创新方法,论文提出了一种全新的开放式创新实验室的建设方案，即学生通过前期讲座掌握RTIZ创新方法，按照创新方法实验报告模板的指引完成实验方案构思，最终得到具有创新性、新颖性及实用性的创新成果。

[

关键词 ]TRIZ；创新方法；开放式创新实验室；建设方案

1、引言

为进一步推行开放式实验教学改革，形成动态、开放、自主、多元的实验教学模式，激发学生自主创新兴趣，培养学生创造性思维能力、创新性实验能力、科学研究能力，许多高校正在开展开放式创新实验室建设工作，创新实验室的建设目标是能够找到一条既适合大面积教学需求、又适合少数有需求学生的探究性研究的有效教学实践模式。

创新思维与创新方法在创新能力培养中占有重要地位,创新思维与创新方法正在被人们认可和重视。TRIZ理论是前苏联-阿塞拜疆Azerbaijan发明家根里奇?阿奇舒勒所提出的，他从1946年开始领导数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，通过对世界高水平发明专利（累计250万件）的几十年分析研究，基于辩证唯物主义和系统论思想，提出了有关发明问题的解决理论。TRIZ理论通过对人类创新活动的高度概括，目前已经形成了一套具体求解创新问题的工具和方法。

在当前“大众创业、万众创新”的历史背景和机遇下，高等教育在培育创新精神和培养创新型人才方面肩负着特殊的使命，而在传统教育模式的基础上如何导入创新教育是一个亟待解决的问题，需要我们在教学实践中进行不断的探索。大学生创新能力与创新思维的培养可从创新认识、创新方法、创新活动流程等多方面切入，其中，创新思维是框架，创新思维到创新能力的转变至关重要。基于TRIZ创新方法,论文提出了一种全新的开放式创新实验室的建设方案，即在指导学生了解、熟悉、应用RTIZ创新思维方法思想的基础上，结合学生专业实际，依托可行性较高的溶创新方法于一体的实验报告模板，让学生在潜移默化中接受创新能力训练，通过后期的专利和论文成果的辅导使得创新成果得以凸显。

2、开放式创新实验室的特点

开放式创新实验室具有适用性、开放性、创新性的特点。适用性要求实验项目的规模至少能满足10人以上同时开展实验的要求，这是由于创新性的实验项目的开课对象一般为具有一定专业基础的相关专业大面积本科生，实验项目本身也包含面广量大的学科基础实验课和专业基础实验课；开放性要求实验项目在现有实验室条件下或通过建设后能够真正开出，满足开放性实验教学要求，在实验时间、实验空间、实验资源和实验室管理等方面实现开放，学生在教师指导下，自主设计实验方案、开展探索研究、进行数据分析处理和撰写实验报告，注重实验过程评价而不是实验结果的评价；创新性要求实验项目的选题应尽可能反映学科前沿课题或社会生活中有待解决的问题，从最新的科研成果或教改成果中凝练出实验项目，体现实验内容自主性、实验结果未知性、实验方法和手段的探索性，注重启发学生创新思维，培养学生自主研究学习能力。

3、开放式创新实验室建设方案

鉴于开放式创新实验室的上述特点，从TRIZ创新方法应用的角度出发，我们提出了一条基于TRIZ创新方法的开放式创新实验室建设方案。开放式创新实验室的开课模式主要分选课、上课、提交报告、评定成绩四个阶段，下面分别进行说明。

选课阶段，针对我校每学期2500名左右选修实验课程的本科生，给出250名左右的创新实验选课名额，遴选出对创新有兴趣的同学。

上课阶段，首先通过两次课堂讲座形式对2 5 0名选课同学进行TRIZ创新方法及创新思维的培训以及专利相关知识的辅导，然后分发创新实验报告模板，让学生按每10人一组自行分组，并确定每组进入实验室确切时间；在实验课堂上，实验室提供多个与本校专业密切相关的课题供学生自行选择，每个课题又可以衍生出若干子课题，例如我们实验室的“空气阻力系数测定”项目是在南京千韵公司的QY-KZIA空气阻力系数测定实验仪的基础上建立起来的，当一个物体与空气的气流发生相对运动时，气流会对物体产生一种阻力，这种气流对物体的阻力可简称为流阻（或风阻），对于在迎着气流方向上同样的横截面情况下，不同的形状的物体所受流阻是不相同的，这种不同形状物体所受流阻的系数就是本实验要研究的主要内容，通过本实验来研究不同形状物体的阻力系数，对水文、流体力学、建筑设计、航空和汽车设计、高速列车设计等与气流速度密切相关的行业都有很现实的意义，每位同学可以根据自己的专业与兴趣，选择一个问题，应用TRIZ方法，按照实验报告模板的指引，完成自己的创新研究。

提交报告阶段，按照实验报告模板的要求，提交问题解决过程及最终优化方案，教师分析方案创新性、新颖性及实用性，择优推荐申请专利或发表在实验室内部刊物《创新方案》上。

评定成绩阶段，创新实验最终成绩由参加两次讲座及实验过程及方案综合评定，提交完整问题解决方案并公开发表者，实验成绩为优，并优先推荐参加校级物理创新竞赛。

4、总结

论文从TRIZ方法应用的角度出发，结合高校教学现状与需求，提出了一套具体翔实并具有适用性的开放式创新实验室建设方案，可供教学改革与TRIZ应用研究者借鉴与应用。

参考文献

[1]卢艳军.大学生创新实验室运行管理模式的研究[J].实验技术与管理,2014,(12).

[2]齐二石.创新实验室模式下高校管理创新型人才培养研究[J].天津科技,2014,(9).

[3]田裕康,罗维平.创新实验室自主管理和自主学习模式探析[J].实验技术与管理，2012,(2).

[4]郝卫东,李静,唐亮.开放性机器人创新实验室建设研究[J].高教论坛,2009,(9).

[5]张开骁,张佳妮,应海华,雷撼,张凯.TRIZ创新理论在光电效应实验仪改进中的应用[J].科技创新导报,2015,(1).

[ 6 ] 覃方.技术创新方法T R I Z的推广应用研究.广东省社会科学院,2014,(5).

[7]周贤永.基于TRIZ和可拓学的技术创新理论与方法研究.西南交通大学,2012

[8]彭慧娟,成思源,李苏洋,向孟群.TRIZ的理论体系研究综述[J].机械设计与制造,2013,(10).

[9]吴魏霞.大学物理实验分组式讨论教学方法的探讨[J].实验室科学,2014,(3).

篇（3）

1、引言

物理是一门实验学科，古往今来，物理学的发展与物理实验密切联系。物理实验不仅应让学生收到严格、系统的实验技能训练，掌握科学的实验方法、实验技巧，还应训练学生敏锐的观察力，独立思考解决问题能力和创新精神[1,2]。但是，目前物理实验教学模式单一，大部分实验教学中，学生只要按照实验步骤去做，就能顺利的测到实验数据，完成实验。这种方式在一定程度上限制了学生的积极主动地去认识物理规律，难以激发学生对物理实验的兴趣和独立探索物理规律的意识[3]。针对这个问题，本人在物理实验中心做了相关教学实验改革试点，在学生进行基本的系统的实验操作的基础上，选拔优秀学生，做探索性实验，目的是提高学生自主的实验能力以及培养学生的创新意识，为独立学院的大学物理实验教学进行探索性尝试。

2、教学基本过程

2.1基础性实验

目前大学物理实验基本上都是测量性、验证性实验，称为基本实验，其目的是让学生掌握严格的、系统的实验技能，这样的训练是必不可少的。基本实验，如基本物理量的测量，基本仪器的使用，基本测量方法以及误差分析，试点学生按教学计划完成基本实验操作，安排多余学时做探索性实验。

基本实验一般可分为力学、热学、电磁学、光学、近代物理实验五部分，按照本校教学安排，一般工科学生做8个物理实验，总共24学时。学生提前根据个人兴趣和专业特点自选实验，要求每个部分选1-2个实验，总共7个实验，最后一个实验为探索性实验。

力学部分实验主要为：钢丝的杨氏模量，落球法测定液体的粘度，扭转法测定物体的转动惯量，波尔共振仪研究受迫振动，空气的声速等。

热学实验包括：导热系数的测量，冷却法测定金属的比热容，传感器测定空气的比热容比，电阻温度系数，温差电偶的定标与测温，PN结温度传感器特性等。

电磁学实验包括：电位差计，自组惠斯通电桥测电阻，电子比荷的测定，示波器的使用，铁磁材料的磁滞回线，霍尔效应及应用。

光学实验包括：牛顿环与劈尖干涉，菲涅尔双棱镜，薄透镜，偏振光的观测，迈克尔逊干涉仪，光栅研究，测定玻璃的折射率等。

近代物理实验包括：光电效应与普朗克常数，弗兰克-赫兹实验，发射光谱吸收光谱，硅光电池，周期信号的傅里叶分析。

在教学方法上，只讲解基本的实验要求，实验仪器使用方法，在限定的时间内，充分发挥学生的主观能动性，完成实验。这就要求学生在课前必须提前预习，勾画初步实验方案，课上认真思考，勤于动手，理论联系实际，遇到问题随时与学生老师探讨，对学生的基本实验技能、动手能力、逻辑思维能力都有很大提高。

2.2 探索性实验

在做好基础实验的基础上，选拔最物理实验感兴趣的学生3-5人，做探索性实验。教师先安排几个探索性实验课题，由学生自己选作实验。根据报名情况结成小组，每组选择一个课题进行研究。实验中心根据情况开设开放性实验室，学生可以全天任意时间来网上查资料、做实验，课题规定三天内完成，以实验报告或者小论文的形式结题。为激励学生的实验兴趣，探索性实验的分值为10+2分（2为提高分数），总分将做为一次成绩计入实验成绩。

探索性实验题目为：

(1) 测量小球碰撞过程中的能量损失

实验要求：自行设计实验方案，测量能量损失，分析误差来源，计算能量损失的不确定度。

实验仪器：小球2个、支架两个、米尺、细绳等。

(2) 制作磁悬浮小仪器

实验提示：掌握磁悬浮原理，设计实验思路，自行制作。

制作材料：根据需要先自行购买，凭发票报销。

特别注意：因电磁学实验，需用较高电压电流，一定注意自身安全！

(3) 波长相对测量实验设计

实验要求：设计实验方案，由已知钠黄光的波长测定另一未知波长的方法。

实验仪器：牛顿环、劈尖、显微镜、迈克尔孙干涉仪、双棱镜

(4) 薄膜厚度测量

实验要求：分别给出薄、厚、透光、不透光薄膜，最少选用3―4种设计方案，测定薄膜厚度。

实验仪器：显微镜、牛顿环、劈尖、迈克尔孙干涉仪、双棱镜、螺旋测微器等。

(5) 学生兴趣制作仪器

研究内容：进行相关的理论研究，选择合适的实验器材，进行实物制作与调试。

实验要求：制作仪器应体现物理思想，有一定的应用价值。

以上五个课题为学生自选题目，根据选题结果结成小组后，由小组共同完成实验课题。学生可以通过网络、图书馆阅读国内外论文等渠道、筛选收集信息，这是一个完全自主的过程，学生根据需要自发学习，锻炼了学生自学能力，同时也激发了学生的兴趣。

开设开发性实验室，规定学生在一定的时间内完成实验课题，相关实验室全天开放，学生随时可以来做实验，通过小组研究讨论制定实验方案完成实验课题。在这个过程中，锻炼了学生自学能力，团结协作能力，逻辑思维能力以及创新精神，这种素质的培养对以后学习和工作生活都是受益终身的。

3、结论

我校作为工科类型的独立学院，一直注重应用性人才的培养。大学物理作为基础性学科，也应立足学生于自主学习能力、动手实践能力、创新能力的培养。因此，物理实验中心在实验教学改革上做了大胆尝试。一方面注重学生的基本实验素质的培养，在此基础上选拔优秀学生因材施教，做探索性实验。

实施探索性实验，教师要有全新的教学理念。教师要从知识的传授者转变为学习的促进者、组织者和指导者。教学行为必须发生转变，教师要学习用研究性学习的态度对待教与学，要加强自身的学习，从“更好地教”转到“为学生更好地学”，从单纯的知识传授转到关心学生的终身发展。

探索性实验还存在一些问题和矛盾，需要我们深思。如何更好利用现代教育技术，充分利用网络资源；如何科学实现网络选课、预习、答疑；如何更好解决师资配置问题；如何引导学生在有效的时间内高效地完成学习任务；如何公正、合理的评价学生实验报告的编写、实验数据结果、实验小论文，进一步促进学生学习物理、做物理实验的积极性，这些问题都亟待解决。教师在教学中起着关键的作用，教师应引导和促进学生在自主、合作与探究的学习过程中实现终身学习的教育目标。

参考文献:

篇（4）

由于中学物理模块化处理，学生学到的知识是不完整的，不同学校选学的内容不一样，做过的实验也不一样。如此一来，有的学生没学习到热学、光学，有的没学习到振动和波，有的没学习到动量和近代物理知识。在中学，自习老师去辅导，有问题能及时得到解决；进入大学之后，物理学习更偏向抽象推导，依托强大的数学工具可以将研究进行得更深入，也更精确。在大学，老师对物理概念讲解多，课堂知识密度大，低年级学生很不适应，导致实验时，在理解实验原理上感到困难，对实验的重要性认识不够，缺少基本的实验操作技能，有的甚至连接简单的线路都不会，只能是依葫芦画瓢地完成实验报告。

2.大学物理实验课和大学物理课在课程上的衔接

物理实验从原来的物理课程中分离出来，形成了一门独立的课程后，教学时间安排上与大学物理课不同步，大一下学期开始上实验课，力、热、电、光、近代物理各方面实验全有。大学物理课还没讲到的知识可能在大学物理实验课中就要用到，所以，在做实验时难免会遇到一些新知识、新概念。这样，老师讲的就显得多了，有点不像实验课，这也导致学生对实验课的不适应，加大了学生的认知难度，实验时困难重重。

二、教学改进的几点思考

1.大学物理实验也要激发学生的学习兴趣

其一，通过联系生活实际，将本实验的重要性告诉学生，可以激发学习兴趣。教师在备课时应关注实验在实际中的应用。比如，“用箱式电位差计测量热电偶的温差电动势”，可以告诉学生，人们家里用的燃气灶，其中有的电磁阀就是用温差电动势原理控制燃气、及时报警的，简单地讲一下其工作原理。“RLC串联电路的暂态过程研究”，一方面可以联系供电设备中实际电路，当电源接通或断开后的“瞬间”，这时电路中的电流或电压可能出现过电压或过电流的现象，如果不预先考虑到暂态过程中的过渡现象，电路元件便有损伤甚至毁坏的危险；另一方面，通过暂态过程的研究，还可以控制和利用过渡现象，如提高过渡的速度，可以获得高电压、大电流，起到延时等作用。“全息照相”，可以加进白光再现拍照，介绍生活中的全息防伪标识原理。“调相型磁通门实验”，可以介绍磁通门测磁法在第二次世界大战中被应用于探雷、探潜等方面，战后被广泛应用到地磁研究、地震预报研究等。这样通过联系生活实际进行教学会收到好的效果的。

其二，实验课上要精讲，多给学生操做和思考的时间培养兴趣。教师要弄清学生做这个实验的目的是什么，讲解重点是什么。比如，“三线扭摆测转动惯量”实验，如果其教学目的是掌握测量原理和方法，训练不确定度的计算，那么，其中公式的推导就不必细讲，不要占用学生那么多的时间。如果老师还像教小学生那样手把手地教学生怎么做实验、怎么算不确定度，那么，学生只能模仿重复，而不会被激发兴趣的。“吃人家嚼过的馍不香”，学生的兴趣是在动手、动脑中培养起来的。

1.注重知识点的衔接，降低难度

大学物理与中学物理教学的衔接，是高校物理教师在大学低年级教学时必须面对的问题。但很多教师更多关注大学范围的物理专题研究，而能够深入了解中学物理教学内容的不多，对二者的衔接问题研究则更少。如果我们多一些关注中学物理教学内容是可以将二者的衔接问题处理好的。如“霍尔效应及其应用”实验原理讲解时，洛伦兹力的方向就可以用学生熟悉的左手定则加安培定则来判断；“电表的改装及其校准”“光电效应测普朗克常量”“受迫振动的研究”“惠斯通电桥测电阻”“示波器的使用”等实验，可以多回顾中学做的实验原理，让学生感觉到大学物理与中学物理知识的衔接点及不同点。

篇（5）

基金项目 湖北工业大学2012年教学改革研究项目 （项目号2012016）

[中图分类号]G642.423 [文献标识码]B

1 引言

《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006 -2020 年）》中明确提出：到2020年我国进入创新型国家行列，努力走出一条有中国特色的自主创新之路。当代大学生作为一个特殊的社会群体，其科学素养的水平对于科学技术的发展以及科学技术知识的传播的影响不言而喻.

2“问题式”教学方法的实践，凸显探究性学习新理念

武汉地区高校林立，如何突出省属高校理工科办学特色，如何在大学物理实验课程教学中培养学生的创新和实践能力，我们在探究性实验方面做了一些有益的探索和实践。

实验物理学是研究和探索客观物质世界的奥秘和规律的基础学科，因而也可以说实验物理学就是不断地发现问题、解决问题和创造问题的基础科学。为配合科学思维训练和问题式教学方法的教学改革，我们组织力量编写了《大学物理实验》（科学出版社），每个实验后面设置若干思考题，让学生带着问题进入学习 、思考问题主动学习、分析问题深化学习、解决问题总结学习、寻找问题提高学习。在物理实验教学的过程中应该有意识地引导学生主动去探索、去观察、去发现科学问题，教会学生掌握分析与解决“科学问题”的思维方式和实验方法，启发学生从解决“老问题”的过程中，发掘更具“科学价值的新问题”。例如：在测量金属杨氏模量实验中主要涉及到光放大原理，我们引导学生去思考汤姆孙是如何发现这一原理的。原来汤姆孙在领导敷设世界上第一条跨越大西洋的海底电缆时遇到一个难题：电缆终端的电信号太弱，以致电报机无法接收。有一次他和同伴乘船外出游玩时，好友开玩笑似的用镜子将阳光反射到船舱下面的汤姆孙的脸上，并不停的晃动镜子，细心的汤姆孙发现，镜子只要转动一小点，而远处的光斑却会移动一段较大的距离，这一偶然发现让汤姆孙认识到这就是一种放大。根据这一原理，汤姆孙很快就发明了镜式电流计电报机，使长途电缆通信最终得到了实现。我们在实验中设置这样一个问题：光杠杆测量金属伸长量时，改变哪些量可增加光杠杆的放大倍数。学生做完实验后，提出了不同的设计方案，尽管有些设计比较简单和幼稚，但说明他们不是简单的重复实验，而是运用逻辑思维去分析问题、提出问题并试图去解决问题了。又如：成千上万个苹果从树上掉了下来，为什么只有牛顿一个人发现了万有引力定律？人们常常觉得这个就是牛顿的机遇，但他们却忘了，在苹果掉下来之前，牛顿已经在为重力问题做了许多的研究，进行了无数富有成效的探索。

3 利用网络和信息化平台，实现探究性实验新途径。

实验课程建设的关键是实验教学平台，2009年秋季我们研制了《大学物理实验》网络预约系统和信息化教学管理系统，极大了提高了实验教学管理水平，系统中设计了物理实验中心介绍、实验导引、实验原理、实验视频录像、虚拟实验以及问题解答等部分。为了让学生深刻理解物理思想，在实验种类和实验技术手段上，既有真实的实验又有虚拟实验、虚实结合实验。还设置了开放性实验室，把一些近代物理实验以及趣味物理实验放置其中，学生可以根据学科特点和自身兴趣在网上选择实验项目、上课时间和地点，不同院系、不同专业的学生可以同一时间实验，打破多年来一个年级同一张课表的作法，每人都有自己的课表，，激发了学生的主动学习的热情，提高了实验教学水平。利用教学网站学生和教师可以在BBS上进行课前的咨询和课后的交流与讨论，将教学过程延伸到课外，实施互动式教学模式，使学生在遇到问题或有新的想法可以及时和教师沟通，得到及时的指导。网络和信息化平台的建设，为学生进行探究性实验提供了新途径。

4 多元化的教学手段，实现探究性实验个性化教育模式

科技进步对教育提出越来越高的要求，对人才的创新思维和实践能力的培养是一种趋向个性化的教育。2008年秋季我校实验中心组织力量研制了虚拟实验系统，包含光电效应实验、薄透镜焦距测量实验等20多套虚拟实验，为物理实验教学改革提供了有力辅助工具，同时克服了实验教学长期受到课堂、课时限制的困扰，使实验教学内容在时间和空间上得到延伸。实验中心每学期接待实验同学约3500人，有普招二本同学、还有独立学院同学及专科生，在教学内容上，为了满足不同专业不同层次学生的需求，在实验课程的设计和安排上既有基础性实验、综合性实验，又有近代物理实验和设计性实验，教师的重点是引导学生主动观察物理实验现象、规律与效应，学习如何去发现问题和主动提出问题、学习运用学过的知识去分析和解决问题，得到科学的结论。因为实验的同学层次不同，教师明确三个层次的教学定位：第一层次就是注重基本实验技能培养，学习基本物理量的测量技术方法以及正确的实验数据记录、分析处理、实验结果的准确描述和规范实验报告；第二层次侧重突出学生实践能力的培养，在突出“三基”训练（即物理实验的基本思想、基本方法和技术、基本仪器的使用）的基础上，增加实验的综合性、设计性和应用性，增加近代物理的实验内容，增加与现代科技、工程设计及与社会应用密切相关的内容，增强学生实践动手能力；第三层次采取引导式指导方法，即目标引导，问题引导，扩展思维引导，培养学生的团队意识、讨论问题和协商解决问题的态度，互相帮助、互相照应的协作精神，培养学生的综合分析和科技创新能力。不同层级的学生教学定位有所区别，为了评价学生的综合素质，在实验考核方法上采用多样化，既有实验预习成绩、实验操作成绩、实验报告成绩，又有实验小论文成绩、实验小改进成绩，还有参加各类组织的实验竞赛成绩，充分体现学生创新能力及实践能力。

5 结论 多年的探究型实践教学，让我们深刻认识到，大学物理实验课虽然是基础实验课，但它是大学生进入大学后第一门实验课程，对于同学们锻炼实验技能、培养严谨求实的科学态度、提升大学生创新和实践能力具有不可替代的作用。

篇（6）

2大学物理实验开放教学对策

2.1合理地选排课

合理的选排课环节是学生能否顺利完成实验项目的前提，我们提出将手工排课和选课系统自主选课结合的办法去克服目前出现的问题。学期初，教师首先将不同专业的学生分组，尽量保证同一班级的学生在同一时间段上课。接着，要求学生按照分组情况进入网络选课系统自主选择实验项目。这样的选课方法既统筹安排了实验的教学过程，又体现了开放教学的自主性，其优点有:(1)学生上课时，可相互提醒，避免了因记错上课时间而延误实验;(2)可指派班长或学习委员核查学生身份信息，有效遏制了学生替做实验现象;(3)实现了学生根据自己的专业特色和学习兴趣自主选择实验项目的教学目标;(4)选课系统已包括了成绩管理的功能，学期末可直接导出学生的实验平均成绩，克服了手工计算实验成绩的冗繁过程。

2.2物理仿真实验与考试系统

我校地处国家中西部，尽管随着地区经济和学校的发展，实验条件已有很大改善、实验项目亦在陆续增加，但与清华、北京大学等一流院校相比较，可供学生操作的实验项目毕竟有限。仿真实验是扩展课堂教学内容、拓展学生学习兴趣、培养学生创新能力的有效教学手段。我校已于去年购买了中科大奥锐科技有限公司的大学物理仿真实验系统和考试系统，该系统具有界面友好、实验指导信息丰富，灵活选择实验仪器，实验针对性强等优点。目前包含30个实验项目:用单摆法测量重力加速度、交流谐振电路及介电常数的测量、热敏电阻温度特性研究实验、用凯特摆测重力加速度、不良导体热导率的测量、半导体温度计的设计、双臂电桥测低电阻实验、动态磁滞回线的测量、温度传感器温度特性测试与研究、示波器实验、分光计实验、设计万用表实验、声速的测量、三线摆法测刚体的转动惯量、测量锑化铟片的磁阻特性、偏振光的观察与研究、干涉法测微小量(牛顿环和尖劈)、椭偏仪测折射率和薄膜厚度、迈克耳孙干涉仪、检流计的特性研究、塞曼效应实验、密立根油滴实验、直流电桥测量电阻(自组式和箱式)、拉曼光谱实验、光电效应和普朗克常量的测定、交流电桥、太阳能电池的特性测量、拉伸法测金属丝的杨氏模量、霍尔效应实验、光强调制法测光速。考核是实验教学中的重要环节，也是教学过程和教学方法的重要组成部分。为此，我们购买了物理实验考试评判系统。该系统包含了上述仿真实验项目和试题库，命题教师也可根据自己的教学情况自主命题。具体教学过程中，我们鼓励学有余力的学生在修完必做实验项目后，有选择地完成仿真实验。学期末，将根据仿真实验的完成情况和考试成绩，给予加分鼓励。针对重修的学生，可要求其完成仿真实验并进入考试系统进行测试。仿真实验和考试系统的引入极大地丰富了大学物理实验的教学内容教学的灵活性。

2.3实验报告的评阅

我校大学物理实验室对所有的学生实验报告仍采取手工评阅方式。这种评阅方式造成报告评阅后不能及时、甚至无法返回到学生手中，以便学生查证自己实验过程中存在的问题;同时也耗费了教师大量的精力。我们正在尝试学生的部分实验报告采用网络自动评阅的方式进行，学生既可以及时查看自己的实验成绩，也可以发现自己实验过程和结果中存在的问题。目前，已购买了中科大奥锐科技有限公司的实验报告自动评阅系统，但实验项目与我们开设的项目并不完全吻合，需进一步合作完善。

2.4开设实验选修课和创新性实验

为进一步实现大学物理实验教学的开放，可以在每学期开设大学物理实验选修课和创新性实验。实验选修课的仪器台套数可以少一些，但实验项目数要尽量多，有助于开拓有兴趣学学物理实验学生的学术视野、加强动手能力、形成良好的科研素养。创新性实验主要基于现有废旧仪器，鼓励学生去改造发掘新功能，充分调动学生学习物理实验的主观能动性、培养学生的创新能力。

篇（7）

1 Origin在大学物理实验数据处理中的优势

Origin软件是一种科研人员、工程技术人员、高校老师、研究生及理工科本科生经常使用到的软件。Origin是国际科技出版界公认的标准作图软件，可以帮助理工科人士以图像形式跨越语言和专业的障碍实现科研成果的有效交流。除了满足一般的作图需求，Origin还能进行复杂的数据分析、图形处理、函数拟合等工作。这里抛砖引玉，探讨Origin在大学物理实验数据处理和误差分析中的应用，推进大学物理实验在数据处理和误差分析方式方法的改进[4]。

完成实验后，我们需要对实验中测量的数据进行整理、计算和分析，进行去粗取精、去伪存真的工作，从中得到最终的结论和找出实验规律，这一过程就是数据处理。数据处理是实验中一个不可缺少的部分，包括列表法、作图法、图解法和最小二乘法等处理方法。从实验数据出发计算求出经验方程，称为方程的拟合问题。该文以拟合为例，介绍Origin软件在数据处理与误差分析方面的应用。拟合分析方法是处理变量之间相互关系的有效工具，Origin不仅能拟合建立变量间关系的经验公式，而且能利用统计学中的抽样理论来检验样本拟合的可靠性，具体分为拟合程度评价和显著性分析，从而判断检验公式的正确性。根据自变量和因变量函数关系是直线还是曲线，拟合分为线性拟合和非线性拟合。

2 用Origin对实验数据拟合

2.1 线性拟合

线性拟合或线性回归是数据处理中最简单但最重要的一种分析方法，其主要目标是寻找数据集中数据增长的大致方向，以便对未知数据的值做出预测。Origin按以下算法把曲线拟合为直线，对X（自变量）和Y（因变量），线性拟合方程为Y=A+BX，参数A（截距）和B（斜率）由最小二乘法求得。采用Origin软件进行线性拟合时，先建立数据表并导入要进行分析的数据，然后选中要分析的数据，生成散点图。再通过Analysis菜单中的Fit Linear模块进行拟合。拟合前在Fit Linear对话框对拟合参数进行设置，包括输入数据的范围、误差权重及是否产生协方差等。拟合完成会产生一个拟合结果的分析报表。分析报表以表格和图形的形式详细显示了拟合方程式、斜率、截距、标准差、相关系数、方差分析及拟合结果缩略图等信息，利用标准差及方差分析的相关数据就可以进行不确定度计算，这样处理数据非常方便快捷。

2.2 非线性拟合

篇（8）

计量是国民经济的重要技术基础，一个国家的计量水平标志着其经济和科学技术发展的水平，一个企业的计量水平决定了其产品技术水平和质量控制能力。没有计量，产品的质量将无法保证；没有计量，经济活动将不能正常运转，公平、公正、诚实、守信就成了一句空话。在经济社会中，计量的经济效益除检定、检测的显性效益外，主要体现在维护正常的经济秩序、保证公平的交易、打破技术性国际贸易壁垒、提高产品质量、正确评定科研、科技水平。特别在医疗卫生、安全防护、节能降耗、社会民生等领域发挥巨大作用。加强计量工作，充分发挥计量在各行业中的技术基础作用，有利于促进技术进步、质量提升和节能减排，保持国民经济又好又快发展，有利于打造和谐、诚信的社会环境[1-3]。

大学物理实验教育作为众多教育领域的重要组成部分，它的基础无疑是测量活动，与计量测试有着密不可分的联系，尤其是理工科高等院校，在实验教育中不断增强计量意识，更应引起足够的重视[4]。

一、计量是科学技术发展的重要基础

计量本身就是科学技术的一个重要的组成部分，任何科学技术，都是为了探讨、分析、研究、掌握和利用事物的客观规律；而所有的事物都是由一定的“量”组成，并通过“量”来体现的。为了认识量并确切地获得其量值，只有通过计量。比如，哥白尼关于天体运行的学说，是在反复观察的基础上提出的，并在伽利略用天文望远镜进行了进一步观测之后而确立的；著名的万有引力定律，被牛顿的敏锐观察所揭示，并在百余年后经卡文迪许的精密测试而得到了确认；爱因斯坦的相对论，也是在频率精密测量的基础上才得到了一定的验证；李政道、杨振宁关于弱相互作用下宇称不守恒的理论，也是吴健雄等人在美国标准局（金标准技术研究院）进行了专门的测试才验证的。总之，从经典的牛顿力学到现代的量子力学，各种定律、定理，都是经过观察、分析、研究、推理和实际验证才被揭示、承认和确立。计量正是上述过程的重要技术基础。

历史上三次大的技术革命，都充分地依靠了计量，同时也促进了计量的发展。

以蒸汽机的广泛应用为主要标志的第一次技术革命，在蒸汽机的研制和应用的过程中，需要对蒸汽压力、热膨胀系数、燃料的燃烧效率、能量的转换等进行大量的计量测试，发展起力学计量和热工计量；另外，机械工业的兴起，使几何量的计量得到了进一步的发展。

以电的产生和应用为基本标志的第二次技术革命中，各种热电偶的研制成功，对温度计量、电工计量、以及无线电计量等提供了一种重要手段；迈克尔逊等人为了实际测量地球运动的相对速率，研制出了迈克尔逊干涉仪，从而为长度计量提供了一个重要方法；爱因斯坦成功地解释了光电效应，成了热辐射计量的理论基础，使计量开始从宏观进入微观领域；随着量子力学、核物理学的创立与发展，电离辐射计量逐渐形成。

以核能及化工等的开发与应用导致的第三次技术革命中，原子能、化工、半导体、电子计算机、超导、激光、遥感、宇航等新技术的广泛应用，使计量日趋现代化，计量的宏观实物基准逐步向量子（自然）基准过渡。原子频标的建立和米的新定义的形成，有着相当重要的意义。频率和长度的精密测量，促进了现代科技的发展。

至于人们广泛谈论和关注的所谓第四次技术革命的先导是微电子学和计算机，集成电路又可以说是先导的核心。集成电路的研制，依赖于相应的计量保证。比如，硅单晶的几何参数、物理特性，超纯水、超纯气的纯度，化学试剂、光刻胶的性能，膜层厚度、层错位错，离子注入深度、浓度、均匀度以及工艺监控测试图形等的测定与控制，都是精密测量。当前，我国集成电路研制尚比较落后，计量工作跟不上是其中的原因之一。

总之，科学技术的发展，特别是物理学的成就，为计量的发展创造了重要的前提，同时也对计量提出了更高的要求，推动了计量的发展；而计量的成就，又促进了科技的发展。

二、计量测试与实验教育密切相关

除了验证、确认和深化相应的理论课内容，实验教学作为高校理论实践的基础，也是依据实验手段进行的一种测量活动。诸如计量单位的选取，计量检测设备的选用，测量原理及方法和误差理论的研究，测量结果的获得等，其最终目的都是为了获得统一和准确的量值，从而得出正确的实验结果。这正是计量测试技术的核心，也是实验教学的目的。因此可以说，计量测试是实验教育的基础，计量测试技术渗透于实验教育之中。

从计量学的角度研究，计量测试技术是一个综合性体系，它从方案的策划到仪器的配备、测试方法、环境要求以及测试者的操作技能等，无一不对实验结果有着直接的影响。因此，在实验教育中应紧密结合计量测试技术的应用，在实验指导思想上要注意以下几个方面：首先要正确认识计量单位的运用；其次要选用科学合理的生产仪器设备；再次实验指导书是实验教学的指导性文件，对引导启发学生学习有着重要作用，应特别着重于编写有层次、有深度的测量试验原理、程序和数据处理方法。

篇（9）

一、教学理念

美国大学十分重视教育观念的更新，教师的物理实验教学方法很活。这与美国教育中鼓励冒尖、创新、标新立异是分不开的。教师主要是提出问题、启发思路和引导争论，绝不“抱”着学生走。物理实验的目的不只是教学生使用各种仪器设备，也不仅是让学生学会一些实验的方法与手段，而是让学生在实验中既动手又动脑，通过实践真正掌握物理规律的真谛，学会用实验方法去检验理论。美国大学为学生开设实验课的目的十分明确。在斯坦福大学，DouglasD，Osheroff教授特意在黑板上写下“GOAL：Learn how to do Physics，not specifictechnique，”意思是说要通过物理实验使学生懂得如何去研究物理问题，而不是只局限在知识的传授和技能的训练范围内。这给了我们很大的启示，我们应该更加充分地认识到物理实验教学的作用和性质，在实验教学中树立更高的目标。在我国部分高校的物理实验教学中，其实验仪器往往由实验室技术人员提前备好，实验时由学生被动地按照规定好的步骤与方法进行，然后计算结果。学生往往进行的是美国人称之为“COOK”实验，即像照着菜单煮饭一样，学生按照老师安排好的程序和结构进行实验，为了使实验具有精确性，学生不能过于随意，不能有创造性。可见，我们对于学生独立探索的训练有欠缺，学生只是简单模仿，真正自己动脑动手较少，这样的教学理念与方法不利于学生创新性思维能力的培养。

二、教学模式

美国学生的实验动手意识和能力普遍较强。物理实验课的教学过程大体上分为三个阶段：第一是基础训练阶段，学生主要进行基本实验技能、基础实验方法和基本实验仪器使用的学习和训练，该阶段主要由助教和工程技术人员来指导；第二是教师指导性阶段，主要由教师指导学生利用基础阶段已掌握的基本知识和技能，学习和掌握一些高一层次的物理思想、物理模型、物理方法和物理实验。教师的任务是引导和启发学生通过具体的物理实验来学会如何剖析实验问题、如何制定最佳实验方案，并给学生留下了很多启发性和能够开阔视野的思路和问题：第三是学生的设计性实验阶段。学生需要独立进行实验方案的设计、实验仪器的选配、实验结果的分析和对实验问题的进一步研究。有些实验专题可以是个人独立完成或是由几个学生组成小组来完成的，整个实验阶段学生是主角。

我国高校的物理教学已经初步建立起从易到难、从简单到综合、从注重传授知识到注重创新能力培养，循序渐进、逐级提高的物理实验三级教学课程体系。一级实验为基本物理量的测量和基本仪器的使用，主要为预备性、基础性实验。二级实验为实验测量方法和常用物理量的测量，主要内容为提高性实验。三级实验为实验技术和实验规律的学习，主要内容为综合性、设计性实验。尽管在体系建立方面我国高校已经初现规模，但教师在指导过程中仍然过分重视实验认知性结果的正确性，常常忽略学生的过程性体验，而这正是美国高校实验教学所推崇的。我们要善于将这些所谓的“正确方法”用“为什么”、“怎么做”、“做什么”等进行设问，从中创设实验方法的问题情景，启发探究欲望。甚至教师可以有意识地在教学过程中设置问题、制造错误，让学生在师生共同探索过程中培养和发展自己的个性和创新能力。

三、教学内容

针对一、二年级学生的实验内容，美国大学实验项目比国内综合性大学的普通物理实验要少。哈佛大学将这部分实验中的一些实验项目作为学生的家庭作业，带回家去完成。他们发给学生一个实验箱，里面装有各类工具及一些简单实验部件，如万用电表、电阻、电感、电容、米尺、激光笔等，还有一张附有实验指导资料的CD盘，学生可在家中完成一些简单实验。针对三、四年级学生的实验内容，每个学校各有特色，这与学校的科研方向密切相关。如麻省理工学院的高级实验课程中的实验项目，一个实验学生要做2～3周，每周6小时。对于这些较复杂的实验，实验报告要求也很严格。斯坦福大学三年级学生做的光学实验，要求学生按的格式写实验报告。这部分的实验内容比国内高校的近代物理实验内容要深，有很多反映学科前沿的实验。美国高校物理实验选修内容十分丰富，类型变化较多，涉及面较宽，为学生提供了许多可选择的学习机会。学生可根据专业需要和个人兴趣来选修物理实验。在美国，学校与教师都十分重视把最新的实验方法、测试技术和仪器设备引进实验教学之中，让学生及时地了解、接触和掌握新事物，并从低年级就开始接触到先进设备和技术，使学生体会到科技的进步和竞争。同时，为学生后续课程的学习及训练奠定了较高的起点和宽厚的基础。实验内容除了基本的力、光、电实验外，还有与专业相关的基础实验，例如：霍耳效应：麦克尔逊干涉仪；塞曼效应：光电效应；偏振光；衍射光栅；气体中的声速：带电耦合装置；介电常数：粘滞度测量；串联和并联谐振电路：Meade望远镜的组装和使用；类星体的发现；人造变星的光度测定；利用Starlink软件的CCD图像数字压缩技术：利用Starlink包对简单光谱进行分析等。这些设计实验使我们强烈感受到了科技发展跳动的脉搏。在麻省理工学院的“量子信息处理”实验， 斯坦福大学的“超流”实验，哥伦比亚大学的“混沌实验”、“镊子”实验和UCLA的一系列核物理实验对比之下，我们真正根据自己的特点来设计新实验的还比较少，因而各校的实验内容大同小异，缺乏特色，不够新颖。这些内容可以启示我们要进一步推进大学物理实验的近物化和科研化进程。

美国大学的教学内容是通过自编教材实验来体现的。内容中的实验操作步骤被有意识地粗略化，但是留给学生许多结合实验的思考题，目的是促使学生在实验前、实验中和实验后进行思考与创造。实验过程中有不清楚之处时，可以随时查阅实验室中仪器资料和实验设备说明书等参考文献。实验教材基本是自编的讲义，这与我国目前实验教材大多采用正式出版的书籍大不相同。究其原因， 是因为他们的教学方法与教学内容年年都改，因而不必要也不可能用正式出版的书籍。他们追求的是新颖、现代、有特色， 而不追求完整、系统、规范化。这种教学思想与我们有较大的差异。许多学校都强调教材不应像烹调书那样一步一步写得很清楚， 让学生按部就班去做， 这种培养操作工式的教学方法不利于人才的成长。我国传统的物理实验教学中，实验内容陈旧，传统、经典的实验多，体现现代科学技术的实验少；内容单一的实验多，

设计性、综合性的实验少，且多为验证性实验。并且教材改革滞后于当今经济发展和科技进步，诸如以信息技术、数控技术、遥感技术等高端科技已广泛应用到各个领域而且进入家庭，但有些高校的物理实验课程仍然开设黑白影像、电子管晶体管电路等。古老的传统教育要培养能适应自主创新形式下的创新型人才，必须更新实验内容，既要关注科技发展的前沿，又要考虑学生的专业实际，充实一些与现代生产联系密切的实用性实验，并且有一定比例的设计性和综合实验项目。即使学生开阔眼界，又能将物理理论与现代技术和生活融合起来，因此能充分调动学生的积极性和主动性，激发学生的自主创新精神。

四、现代化教学手段

计算机在美国高校物理实验教学中使用十分广泛。美国大学的近代物理实验中几乎100％都用计算机，而普通物理实验中约1/3使用计算机。有的学校写实验报告、批阅报告也都用计算机。大学中有许多为教学服务的CAI软件，质量很高，学生可以随时通过校园网络，提前进行实验预习；学生在实验学习中可以利用计算机进行实验仪器设备的控制、数据采集和处理等工作。实验报告也基本上是在计算机上完成的，并通过校园网络传递给教师；利用计算机模拟，开发高新科技相关的物理实验，进行仿真实验教学，开阔学生的眼界：用CAI介绍和模拟更新的实验方法、技能和实验应用等。从美国高校中可以体会到计算机技术和网络技术在教学中的普及和应用程度之高，已成为高等工程教育中不可缺少的重要工具。显然，我国高校物理实验的计算机使用比例远远偏低，这不能满足学生适应今后在信息社会的工作要求。可喜的是我们在这方面已经做出了有益的尝试，例如建立了仿真物理实验室，通过计算机网络把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体，形成了一部活的、可操作的物理实验教科书；将多媒体、CCD和录像等手段引入实验教学：建立物理实验教学网站，实行网络化教学。例如同济大学物理CAI中心就是网络和多媒体教学的结合产物，在实验教学中，中心以网络为载体，积极开发网络资源，使得网络这一现代化的教育资源在实验室的管理、实验室的开放式教学、学生学习的积极性提高和能力素质的培养等方面发挥了很好的作用。但计算机并非越多越好，因为许多基本的物理思想的掌握、物理现象的观察、操作能力的培养以及基本的数据处理的思路与能力等，都不能也不应由计算机来完全代替。美国各实验室的计算机使用十分方便，但他们也认为只有用了计算机能加深对物理原理的理解、对实验方法的掌握和对测量精度的提高时才用计算机，而让学生实际动手去观察真实的现象，学会基本的操作，仍然是十分必要的手段。

篇（10）

一、更新实验教学的思路

物理是以实验为基础的学科，也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中。那么我们所说的实验也就不仅仅局限于现行物理教科书中所安排的学生分组实验，演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课上，也可以在课下；可以使用实验室所配备的器材，也可以自备自制教具，甚至可以使用我们日常生活中的现有物品，用学生身边的物品做实验，如用手拍打桌子手感觉疼说明力的相互作用；用同样大小的两张纸，一张展开一张揉成纸团，让它们同时自由下落，驳斥亚里斯多德的错误观点；把易拉罐侧壁钻一个孔，盛满水让其自由下落，水不流出，演示完全失重现象。这些器材学生更熟悉，更有利于使学生明白物理就在身边，物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生，一起来想一想，还可以用什么来说明我们要知道的内容，或者，这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题，等等，调动学生刚刚起步的创新意识和创新精神。

二、角色转变

即改传统的教师为主、学生为辅，为学生为主、教师为辅。

以前，学生实验，课本有较全面的目的原理介绍、方法步骤说明、数据分析处理要求；教师、实验员在实验前帮学生选好、调试好仪器；教师在上课前还要讲解注意事项，带学生预习；甚至为了保证实验顺利完成，课前还要先看实验录像；实验过程中出现的问题，也由教师代劳。总之，整个实验都以老师为主。这种实验教学模式严重阻碍了学生创新思维的发展，学生所学知识得不到升华，能力得不到提高，反而助长了学生的依赖性，学生一旦离开老师，就束手无策。可见，这种传统教学模式不符合现代创新教育的要求，因此要改。要让学生独立自主完成一个实验，充分发挥学生的主体地位，学生自己预习实验，明确实验目的，读懂实验原理，拟定实验步骤，选择实验器材，组装实验仪器，控制实验条件，规范实验操作，观察实验现象，记录测量数据，处理实验数据，得出实验结论，分析实验误差，写好实验报告。这就要求学生的基础知识非常扎实，学生的思维相当严密，对实验技能要求相当熟练。为了使学生独立实验，最好的办法就是指导学生做课本上没有的探索性实验和指导性实验，要求学生独立完成上述程序的全部操作。例如：测电阻的实验中，给出学生足够的电学器材，让学生做测小灯泡伏安特性曲线的实验，要求从零电压开始逐渐到额定电压为止。从器材的选择，电路的设计，测量记录到作出图象，分析图象的意义等都由学生自行设计。最后评比交流，使同学们相互学习，取长补短。指导学生独立实验，是培养学生创新思维能力、动手能力，巩固物理知识，发挥学生主动性的最佳途径。

三、改验证性实验为探索性实验

比如，课本上有一些验证性的实验，教师就不妨将其改成探索式的实验，如验证力的合成与分解的平行四边形法则、验证牛顿第二定律等，经过适当改造完全可以变成学生探索式实验。让学生充分的动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，从而有利于学生创造性思维的激发。当然，这不是说验证性的实验就没必要做，事实上，验证做为对于某种新思想的检验，也是创新不可缺少的一部分。这样做，目的只是为了换一种方式更好地培养学生创新能力。

篇（11）

中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：1002－0845(2012)04－0057－02

一、困境：理论上重视不够

物理教学法实验课对于培养师范生的实验技能具有十分重要的作用。然而，许多高师院校经常将教学法实验课置于教学法（或教学论）课程之内，加之教学法实验课不像普通物理实验那样有“深度”，因而没有受到应有的重视，经常被忽视甚至被边缘化。笔者通过中国知网对1990到2010年的研究成果进行了检索，结果显示，以“物理教学法实验”为主题，仅检索列20条文献，以“物理教法实验”为主题检索到7条文献，以“物理教学论实验”为主题检索到1条文献，以”中学物理教学法实验”为主题检索到14条文献，以“物理教材教法实验”为主题检索到1条文献。而且，发表的期刊层次都不是很高。对于这样一个重要的传统课程，研究成果少得令人瞠目结舌！

义务教育阶段以及高中阶段的《课程标准》都对学生的实验能力以及培养目标提出了明确的要求。然而，我们的师范生毕业后能否顺利完成课程标准中提出的育人目标还是个未知数。笔者虽没有针对上述问题开展过系统的调查，但从目前教学法实验课程的地位和研究情况来看，准教师们是很难顺利达到新课改的要求的。如果我们不对此进行改革，教学法实验课程可能连生存的空间都没有了。

二、加强衔接：方式与内容

1实验理念的衔接

实验理念是“向导”。高师物理教学法实验的理念应与中学阶段的物理实验目标相一致。随着时代的发展，中学物理实验教学的目标和理念都已经发生了改变。早在1950年，教育部在《物理精简纲要》中就提出要“重视物理实验教学，把实验安插在讲授中间，便于学习和理解”［1］。1956年颁布的《中学物理教学大纲》中又明确规定，“实验不仅是学生掌握物理知识的重要方式，而且是使学生掌握量具仪器和工具的使用方法的实际手段”［1］。如今，新课程改革对中学物理实验提出了新要求，如在高中物理实验专题的开设目的中提到，“使学生较为深入地学习与物理实验有关的理论、方法和技能；进一步提高学生的实验素养，激发学生实验探究的兴趣；增强学生的创新意识；培养学生实事求是、严谨认真的科学态度；使学生养成交流与合作的良好习惯；提高学生的实践能力”［2］。时代的变迁为中学物理实验注入了新的内涵，根据传统的中学物理实验目标来规范现时的教学法实验将是毫无意义的，更无法适应中学物理教学法实验课程的实际需要。为此，物理教学法实验必须加强与中学的衔接，让师范生明确物理教学法实验课程的目标，提高学生的实验素养和实验能力。

我们在开展物理教学法实验的过程中，应紧密围绕中学物理实验新课程的目标和理念，提高指导教师和学生对物理教学法实验的理论认识，为课程定位奠定基础。

2实验内容的衔接

实验内容是“抓手”。任何改革都要针对具体的内容，否则便会显得很空洞。物理教学法实验在题目和内容的选择上应与中学实验课程有一致的部分，也要有不同之处。只有加强实验课程的联系，才能有效促进实验内容的衔接。

根据中学物理实验课程的设置情况，我们及时对实验内容做出了调整。首先，删除了陈旧的以及在普通物理实验中做过的实验，包括电影机的放映技术、气垫导轨、基本测量等。其次，适当增加了与新课程实验密切相关的内容，包括光敏电阻、热敏电阻、逻辑电路、光电效应、万用表使用、传感器使用等。同时，还部分修改了实验内容，例如由于萘有一定的毒性，我们将晶体的熔解和凝固实验改成海波和焊锡的熔解与凝固；改变了牛顿第三定律在传统上使用弹簧测力计的做法，用力传感器来完成实验，使学生进一步熟悉了中学课程中涉及到的传感器内容。

通过改革课程内容，大大加强了物理教学法实验与中学物理实验的联系，很多学生都感觉到教学法实验对中学物理教学具有直接的指导作用。

3教学方式的衔接

教学方式是“途径”。传统实验教学模式指教师讲解原理、拟订方案、演示操作，学生进行实验操作、数据收集、填写表格，完成实验报告［3］。但它的教条化、统一化和静态化却扼杀了学生的创新精神［3］。很难想象一个只会模仿实验的师范生将来能在工作岗位上成为优秀的教师。为此，应改变传统的教学方式，让学生在过程中获得知识和能力。

首先，应改变传统的教师讲解、演示的方式。教师在课前只对学生进行简单的介绍，让学生通过自学和研讨完成实验操作。在此过程中，学生之间相互探讨，遇到典型问题在小组内共同解决，这样有利于培养学生协作实验的习惯。

其次，改变传统的”教师讲、学生听，教师示范、学生模仿“的教学方式。让学生体验教师角色，进行实验的演示和讲解。上述体验应确保每个学生每学期至少轮一次，如果第一轮不合格还要进行第二轮，直到达到要求为止，其他学生和教师在此过程中担当“学生”和“评委”，协助体验教师角色的学生完成任务。

再次，增加实验探究的内容。实验探究是中学新课程改革的重要内容，师范生的实验探究能力是将来指导中学生进行实验探究的基础，只有在职前培训过程中得到了良好的训练，才能顺利适应中学阶段对实验探究教学的要求。为此，在物理教学法实验中，除了常规的物理实验探究内容之外，我们还增加了两周在探究实验室利用传感器开展的实验探究教学活动。

4学生制作能力的衔接

自制教具是“作品”。自制教具有着解决实验经费不足、补充部分物理仪器缺乏以及加深对物理概念和规律的理解等功能。它同时也是培养学生的实验积极性和主动性、使学生掌握科学方法的重要过程和手段。“自制教具的目的并不只是为了省钱，还可以培养教师和学生动手和动脑的能力，培养他们的创造精神”［4］。另外，自制教具也是中学物理教师必须具备的一项重要的基本技能，是中学物理教师的基本功之一。

我们在课程改革过程中十分重视教具制作能力的培养，鼓励学生根据自己的兴趣进行教具的制作。

首先，强调自制教具是考核的一部分，在每学期的课程中有两周是自制教具时间，在学期末每个学生都要上交“作品”，并根据标准对其进行打分。

其次，结合中学物理教学内容开展集中自制教具活动。学生自制的教具最后都要贴上姓名和学号，作为他们自己的“作品”，这样做让学生很有成就感，有的作品已经成为后续各届学生参考的“样板”。

5评价标准的衔接

评价标准是“准绳”。除了要制定学生平时表现评价标准外，还应制定相应的“技术”标准。如自制教具的评价参考标准（见表1）［5］、讲解演示实验评价参考标准（见表2）等，为学生判定自己的成绩、改进自己的不足提供了依据。

6实验能力的衔接

实验能力是“核心”。良好的实验能力是构成科学素养的基本要素。物理实验能力是指顺利开展物理实验所应具备的个性心理特征，是学生各种基本能力在实验活动中的综合体现［6］。实验能力包括实验观察能力、实验操作能力、实验分析能力、实验探究能力等。提高学生的实验能力是教学法实验课程改革的核心，因而上述改革都应围绕能力培养展开。高师学生的实验能力会迁移到日后的工作过程中去，即使职前课程没有涉及到相关实验，学生也能较好地完成中学物理实验教学任务。实验能力的提高是物理教学法实验课程与中学物理实验课程衔接的保障。

实验能力的培养除了上述手段外，还应结合我国中学目前的现有情况，开展多种形式的实验教学，如微型物理实验、非常规物理实验［7］等。这些形式的实验是对常规物理实验的一种补充，对提高学生的实验能力具有非常重要的作用。

参考文献：

［1］魏日升，张宪魁新课程中学物理教材教法与实验：第三版［M］北京：北京师范大学出版社，2006：73

［2］中华人民共和国教育部普通高中物理课程标准（实验）［S］北京：人民教育出版社，2003：65

［3］王莉华高师物理教法实验教学改革研究［J］中国成人教育，2009（5）

［4］沈新家自制教具在物理教学中的独特地位及作用［J］中国现代教育装备，2003（9）