物理实验教学论文范文

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初中物理实验教学论文范文

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[关键词]职高物理实验教学现状改革对策

物是一门以实验为基础的，回顾物理学产生和的过程，可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。无论是经典物理学的建立和发展，还是物理学的进展都与物理实验息息相关。可以预言，未来物理学的发展一定离不开物理实验。在职业高中的各门基础课程中，物理课在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用，实验在物理教学中更是占有着举足轻重的地位。加强实验教学，提高物理教学效果和开发学生创造能力，在加强素质的今天，显得更加突出，尤为重要。

1实验在物理教学中的地位和作用

在新的职业高中物理教学大纲中，已明确指出："观察现象、进行演示和学生实验，能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识，这是理解概念和的必要的基础。观察和实验对培养学生的观察和实验能力，培养实事求是的科学态度，引起学生兴趣，具有不可代替的重要作用?quot;可见没有物理实验，很难达到物理教学目的。

回顾物理学产生和发展的过程，可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。所有的物理知识，都是在实验的基础上建立起来的。物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能。

1）通过实验可以使物理教学联系实际，引起学生兴趣，引导学生发掘，激发其求知欲望，从而调动他们学好物理的主动性和积极性，引导他们热爱科学。

2）通过加强实验，不仅可以使学生具备一定的感性认识，更重要的是使学生进一步理解物理概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的，从而有效地帮助学生形成概念，导出规律，掌握理论，正确而深刻地领会物理知识。

3）通过实验培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力；培养学生良好的实验以及基本的实验能力和动手能力，并且在此基础上进一步培养他们的独立工作能力和创新能力。

4）通过实验培养学生从事科学应当具备的严格的科学态度，科学的思维方法，严谨的科学作风，逐步学会物理研究中基本的科学方法。

鉴于实验教学的地位和作用，我们不仅应该重视实验，而且应该在理论教学中认真贯彻以实验为基础的原则。

2职业高中物理实验教学的现状

随着素质教育的进一步深化，我们国家不少专家学者和广大物理教师对职业高中物理实验的重要性的认识和感受逐步加深，物理实验教学改革也正在密锣紧鼓地进行着。但是应看到，到现在为止，物理实验教学的现状在我们国家还是不容乐观的。

1）职业高中物理实验教学的基本情况。据抽样调查，现在有些职业高中对专业课的实验要求普遍较高，投入的资金也很足，而作为基础课的物理实验却普遍重视不够。不少学校的物理实验数目达不到教学大纲的要求，甚至有相当一部分学校基本上一个学生实验都不做。即使有的学校按要求完成了，但是实验教学的效果往往不理想。

2）学校和教师受传统教育的，普遍存在着重理论轻实验的思想。教学方法普遍采用讲授法。有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧，只要会动笔考实验就行。由此而引发了"做实验不如讲实验"，"讲实验不如背实验"的荒谬作法。加之的飞速发展，多媒体进入课堂，使得部分教师过分追求，迷恋多媒体的模拟实验，让学生看看了事，不重视让学生看实物，实际操作．总而言之，相当数量的教师不做或少做实验，放弃了运用实验的直观教学方法，这一现象严重妨碍了培养具有创新能力的人才．这样教出来的学生一遇到实物就束手无策，不知道如何动手。

3）由于认识上的不足，教师在实验教学的组织上、在教学过程中、在物理成绩的考核上都存在着问题。例如：由于教师不愿在实验教学方案的设计上下工夫、花时间，导致实验教学方法形式单一、陈旧；单纯为了完成教学任务而安排实验，对学生实验能力的培养显得没有计划、没有目的、缺乏系统性。同时对?quot;引导学生积极、主动地学习，培养学生独立思考的能力和习惯"的指导思想不够明确，教师在实验教学中一手包办现象严重，学生最多只是机械模仿，缺少动手和动脑的机会，能力得不到相应的提高。

4）实验教学模式僵化，物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现，教学方式呆板．从教学到教学方式没有给学生留出足够的空间．就分组实验来说，教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项，写得面面俱到．然而每次实验课教师还要花相当长的时间根据教材讲实验目的、原理……，然后学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下，取几个数据，实验就算完成了．这样做实验，收获不大．再说，现阶段往往是一个班的学生同一时间做同一个实验，用同一种、相同的仪器，都要在规定时间内做完，得出同一结论，这样就有可能导致部分学生看别人怎么做，自己就怎么做，特别是两人合做时，有极少数学生只看不动手，也不留心实验观察，不记录有关数据，更谈不上去思考．这种教学模式不利于提高学生发现和解决问题的能力，不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍，不利于学生创新思维方法的形成，不利于学生智能的发展。

以上实验教学的现状，极大地着物理教学质量，与物理教学目的、改革的要求和物理实验教学重要地位很不相称，与发展对人才的要求很不适应。

3促进实验教学改革的几个配套措施

我们应当看到当前职业高中物理实验教学薄弱，是有很多方面的原因。在问题、解决问题的时候也应从这些方面进行，应针对职业高中物理实验教学现状，从素质教育的高度，从这些制约因素出发，进行职业高中物理实验教学改革，使实验教学能充分发挥其在素质教育中的特殊作用。那么要加快实验教学改革的步伐，首先要抓好几个配套措施：

3.1转变观念

职高学校上至领导，下到学生，对基础课普遍不够重视，认为可有可无。职业高中物理实验教学的现状在很大程度上与观念有关，要促进实验教学改革，转变观念是关键问题。

教育是培养人的一种大行动，应该要从家庭、学校、社会来统一考虑。我们不能把物理实验教学的现状单单的归咎于物理教师，其实不少教师是深知物理实验的重要性，而且也曾经设想或尝试采用较好的教学方法，但迫于各方面的压力，教学课时上的限制，最后不得不放弃。因此要转变观念，就要转变整个社会的观念。要让学校和教师，特别是社会上的人们认识到教育不能追求暂时的表面的效果，不能急于求成，而要着眼于未来，特别要着眼于学生在未来社会的作用与价值。教育不能带有功利性，而要为社会培养真正的人才。

学校领导树立了新观念，观念端正了，才能在课程设置、经费投入、师资调配和其他相关方面充分考虑到物理实验教学的实际需要，并在一定程度上对实验教学改革给予保证。同时也只有让学生、家长知道素质教育的重要性，使他们从以前单单追求短期学生成绩和升学率的片面认识中转变过来。这样才能给广大物理教师一个广阔的发挥才干的空间，使他们能自由地投身于物理实验教学改革中去，充分发挥主观能动性，在教学中大胆采用创新教学方法。只有这样得到各方面的大力支持，物理实验教学的改革才能大步向前迈，才能改进现状。在物理实验教学上，以教师为中心的教育观，把物理实验教学作为教师传授知识、学生巩固和理解知识的辅助教学手段。于是，有的时候会出现忽视实验教学，或出现认为可有可无的情况。以学生发展为中心的教学观，则把物理实验教学作为整个物理教学过程的一个重要环节，启发学生主动地获取知识，培养和发展学生的能力。因此，改变传统的教育观，树立新的教育观念，实施素质教育，就要不断提高对实验教学基础地位的认识，从提高实验教学的效果，激发学生兴趣，提高学生的能力出发，认真改进、大力加强实验教学，把实验教学真正移到以实验为基础上来。职业高中物理教师树立了这个教育观后，教师就会千方百计地重视实验教学，努力做好实验。

3.2改革教材。

要推进实验教学的改革，应改革现行的教材。改革的主要思想是，教材应重视学生实验能力的培养，应体现以实验为基础的学科特色。在物理教学中，注意让学生通过自已动手实验学习物理知识。

1）现行有关实验的教材甚少，有关部门集这方面的专家学者根据各种实验教学类型编出相应的物理实验教材，供学生用书，并作为教师教好实验的用书。编成一个由正规的学生实验、实验练习题、课后随堂小实验以及课后小制作等组成的系列实验教材。当然还要适当增加一些能提高学生操作技能和拓宽知识面的课外读物。

2）对于学生实验应有一套专门的正规的实验教程。这个教程能与课本独立开来，有培养学生阅读能力和自学能力，提高实验技能，掌握思维等功能。这一教程的编写应注意以下几个方面：

一）要让学生上好实验课，预习是非常重要的环节。教程应根据实验布置一些预习思考题，让学生在阅读中思考，加深对原理的理解。例如：在"匀变速运动的"实验中可提出：1）根据纸带上的点，能判断小车的运动性质吗？什么情况下作匀速运动，匀加速运动，匀减速运动？什么情况下作加速运动，减速运动？2）为什么我们不一定从运动物体刚刚运动时打出的点作为起点，而从中间某一个作为起点？这样做有什么好处？在纸带上可以把任一个点选作起点（不一定从第一个点选起），为什么？3）两个连续的记数点怎样选择？是不是选两个相邻的点？为什么我们常用打点计时器打五个点的总时间为时间间隔，而不是逐点选取？4）通过纸带上打下的点怎样加速度？怎样计算即时速度？学生通过预习能做到实验前心中有数。只有让学生先动脑筋，课上才会动手。

二）实验教材应突出学生的主体地位，教程应在实验的各个阶段（实验前、实验中、实验后）对提出一系列富有启发性的，或根据需要，提出学生不易回答的问题。同时启发学生提出问题，问题一经提出，实验的目的也就很清楚了，学生也会带着问题做实验，在实验时、解决问题。

三）教程在介绍实验器材不要像"抓方"一样罗列在学生的面前，让学生机械地搬用；而是应该用"开方"的方法引导学生根据实验目的和实验原理来选取实验器材。使学生明白为什么要选用这些器材进行实验以及除了老师提供的器材外还可以选用哪些器材来代替。同时可以用例子来鼓励学生自制仪器进行实验，可以让学生收集我们日常生活中常见的物品，来替代原有的器材做各种实验。

四）现在很多学生很希望能亲自参与设计实验。教程要特别注意处理好统一要求与学生的个性化的矛盾冲突。在规定学生完成一定的实验计划和要求的前提下，教程可以鼓励、引导学生不拘泥于教程中的做法，可以进行一些创新改进，或自己另外设计不同的方案或者自己提出实验研究课题，设计实验方案，独立或与同学合作进行实验。

五）教材应对学生实验提出明确、具体的要求，要让学生带着一定的任务来做实验。有了具体要求，学生实验时才有矩可循。当然提出的要求要循序渐进，在不同阶段，提出的要求应有所不同，在刚开始做实验时可以只提出简单要求，循序渐进，然后逐步提高。当然教程在编写实验时也应注意分出层次：开始几个实验可以详细的给出实验的各个环节，例如：实验原理、实验目的、实验步骤、数据表格、实验报告的书写模式等。先让学生打好基础，养成按一定程序有条不紊地进行实验的习惯；以后的实验就不再这样，而是逐步引导学生在理解实验原理和内容的基础上，自己独立地列出实验步骤、自制实验表格等，从而提高学生的实验能力和素养。

3）利用多种有效渠道增加实验在教材（区别于上述的实验教程）中的比重，尽可能的增加学生动手实验的机会。例如：在教材中可以适当增加一些有趣的实验来引入课题，激发学生愿望；或增加一些简便易做的课堂实验，使学生利用手边的学习用品或生活用品就能自己动手实验，观察现象。这样既可以使学生多动手做实验,又有利于学生理解知识。又或者在各章节后面的阅读材料或开?quot;小实验"栏目介绍有趣的实验等，这也会大大提高学生的动手能力和学习积极性，加深对知识的理解。多数学校仪器设备不足，物理实验教学受到限制。为了在仪器设备不足的条件下加强实验，。教材也可重点安排不必使用专门仪器、简单易做的课堂实验、实验性习题和课外小实验、小制作，并把一些过去由教师演示的实验，改为既可以演示又可以由学生自己动手做的实验，供教师选择。还可鼓励学生结合所学物理知识自己设计一些实验。不要单单采用陈述性的语言，而应该多一些启发性，比较生动的言语或问题来编写实验。例如在编写时可以通过设置一些类?quot;看一看"、"问一问"、"想一想"、"做一做"等环节来促使和引导学生多观察、多发问、多动脑、多动口、多动手，逐步培养学生能力。

4）由于我国地域辽阔，人口众多，各地区文化不平衡的国情，试图只有一个大纲，一套教材的做法是行不通的。所以国家教委提出"在统一基本要求、统一审定的前提下逐步实现教材的多样化，以适应各类地区、各类学校的需要。"因此，对于我们的实验教材也可采取这样的做法，即经批准，各地区可以根据本地区的具体情况，分别制定出实验教学计划并编写与己相适应的实验教材。这样就给予了不同地区学校一定的自由度，使他们因地制宜地搞好实验教学。

5）教材改革是一个长期过程，随着、形势的发展，旧的矛盾解决了，新的矛盾又会产生。知识不断在更新，教育也应该要有新的、新的知识，因此，不断教材在使用中存在的，随时注视国外教材的最新动向，每隔一定时间对教材作一次较大的修订，可以使教材不断更新、不断适应新的教学要求。例如：教材改革要对于一些陈旧过时，或者说明问题不够直观，又或者在说明问题时出现漏洞的演示实验必须剔除或者改进，添加一些已经解决了困难的物理疑难实验等。同时在改革教材添加与生活、的联系紧密的实验课题，应反映物理的变革，让学生多了解近、物理方面的重大实验成果，知道这些成果对人类发展的重大作用从而激发他们物理的极大兴趣，并且重视物理实验。同时也让学生知道多一些新的知识。

3.3提高教师自身素质。

战斗在教育第一线上的教师是实施教育的直接参与者，要真正运用好物理实验，使之对提高教学质量发挥出独特的作用，需要教师具备的实验教学的素质，既要有物和实验知识，又要有教育学、心理学和教学法的知识，还必须脚踏实地亲手实践。

科学在发展，教育也要发展，没有一成不变的。作为一名物理教师要通过不断的学习使自己的实验教学能力和知识水平提高，使自身具备良好的实验能力和实验技能；要有钻研和创新精神，例如对物理中的疑难实验进行专题学习和研究、改进一些实验等；也应接受新的教育理论、新的教育思想，指导自己的教学实践。同时各地区教育部门应组织力量定期对在职教师进行培训或组织在职教师进修。其他教育教学方面的培训在有些地区已经开展，但针对物理实验方面的相对较少。可以进行针对物理教师在物理实验中对实验的设计，实验测量的操作技巧，设计、改进实验以及排除故障的创造性能力，实验考核的命题能力等方面的培训，此外通过举行各级研讨会，提供物理教师间交流与探讨的机会，从而相互促进。

3.4重视实验教学目标的实施

1）确定实验教学指导思想，强化实验教学目标

在职高物理实验教学过程中确定以实验为基础，用实验来展开激发学生的实验兴趣，发挥学生参与教学的主动性和积极性，培养学生操作实验、设计实验的实践能力和创造能力．加强实验教学的研究，尽量把验证性实验改为探索性实验，把演示实验改为边讲边实验，通过挖掘教学内容的学术性，有机地把课内探索延伸到课外。总之，尊重科学，实事求是，面对群体，以实验创新教育为前提，使学生达到掌握物理实验技能和科学，养成科学态度，学会运用实验手段解决物理问题的能力为指导思想，强化实验教学目标，要求学生在实验的全过程中自始至终抓好"七个正确"：其一，选择仪器正确；其二，安装调试实验装置正确；其三，操作规程正确；其四，观察方法正确；其五，测量读数正确；其六，处理数据正确；其七，实验结论正确。

2）探索改革实验教学模式，发挥主导、主体功能

大力探索改革不适应新时期形势的职高物理实验教学模式，建立起按科学设计实验教学程序、优化实验教学过程、指导实验方法、培养创新能力的"引导-探索-实验-掌握"教学模式。这种教学模式应充分发挥教师的主导作用，突出学生的主体地位。教师充分相信学生，使学生主动参与实验．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。让学生独立设计实验，利用物理实验，发挥学生的主观能动作用，最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性。变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流，教师在课内讲重点、关键点和注意点，发挥好主导调控作用．主要方式是采取提问、答疑、讨论、观察实验现象、动手操作等．在实验中，加强对学生实验方法和创新能力的培养。

按教学大纲规定必做的分组实验，采用一人一组，总体安排，并将学生分成三种类型：第一类是理解能力差，反应较慢，动作缓慢；第二类是思维敏捷，动作粗糙；第三类是独立思考，动手能力强。不管哪类学生整个实验过程全部由学生自己独立完成，教师必要时答疑引路。另外还要改革实验报告的书写，实验报告不要求统一的格式，只要求与物理教学相联系，写出本实验成功的关键、有何不足。

3）改革，加大实验考核力度

以前我们在物理考考试中，在检查学生实验部份的掌握情况时，基本上只局限于书面考试，关于实验能力、特别是实验操作技能的考试很少，导致出现学生背实验、纸上谈实验的状况实验考核极不全面。职高物理实验考试总体要求是把考和考操作结合起来，全面反映学生实验课的基本要求；不论哪类学生考试的原则都是把考实验和做实验结合起来。考试成绩由平时考核成绩、理论考试成绩、操作考试成绩几个部分组成，三者的比例为2∶2∶6。平时考核包括上课到位率、认真程度、实验报告的书写等三个方面；理论考试可全面考查学生掌握实验基础知识的广度与深度；方法是在期中、期末考试卷中加大实验理论题的比例。操作考试是根据教学大纲的要求把实验操作能力要达到的教学目标加以分解，并按实验内容难易程度将考试分解为考基础实验，一般以大纲中规定必做的实验为主，时间一般安排在每学期期中、期末前两个星期内。另外对2）中第二、三类学生还要增加综合性和设计性实验的考试，所谓综合性实验考试是将不同的实验进行组合，综合解决较复杂的，要求学生利用本实验手段去解决新的问题。考设计性实验时，根据教师提出的实验目的要求，学生自行设计实验方案，完成实验，时间安排在课外制作课上进行，它主要考察学生的创造能力。

3.5开展丰富多彩的第二课堂活动

1)把课外活动纳入实验教学的范围是实验教学改革的重要环节，为了从多方面培养学生做物理实验的兴趣，在学生掌握了一些基本实验技能后，应按统一计划，组织好课外活动，配合课堂实验教学，具体措施，一是根据教材实验特点和青少年的心理要求，精心设计课外活动的内容。做到既注意内容和形式的统一，又注意活动的趣味性。保证两课的内在联系。二是抓好落实，一学期的实验内容要事先确定，建立活动小组，安排好辅导老师，以保证课外活动经常化、制度化。把课内和课外内容衔接好，课内课外就能相互补充。此外，利用课外活动这块阵地，我们还举行了许多别开生面的专题讲座、专题答辩会、科技信息讲座、小制作、小发明等，对促进实验教学起到了很好的作用。

2)举办综合性实验竞赛，将知识性、趣味性、性和群众性融为一体。为了巩固实验教学的质量，使课外活动具有更大的吸引力，每学期定时举办规模较大的实验竞赛活动。

3)引导学生日制学具、教具，参加"小发明、小制做"活动，培养创造型人才引导学生进行发明创造，参加自制学具、教具的活动，一方面可以巩固课内实验所学的知识和初步掌握的基本实验技能，更重要的是培养了学生的创造能力。在这个活动中，学生们大胆设想认真设计，精心操作，这是传统的教学过程无法达到的。引导他们自做学具、教具，鼓励他们创新。在这一活动中，应始终坚持真（原理科学）、新（设计新颖，采用新技术）、美（设计简单合理，主次分明），在整个活动中形成以学生为主体，并由一批骨干队伍带动，到全班学生纷纷动手，大大提高了学生的实验技能和理论水平，丰富了学生的课外活动的内容。

3.6实现两个保证

职业高中物理实验教学改革，还有赖于一个系统目标、各方面的政策、经费投入等的保证。例如：改变实验室的管理方式，经常性地对学生开放实验室，提供第二课堂阵地，鼓励学生根据的需要或教材中的"小制作"等自行设计一些验证性或探索性实验。可是实验室要向学生开放，是有一定的困难的。困难在于支付包括有关人员工资、水电等等在内的一切费用，没有足够的经费去支持实验室向中学生开放。因此，资金的保证很重要。国家要设立专门经费来支持特别是落后地区学校的实验室建设，支持实验教学。同时我们也看到在不少地方学校由于实验仪器、设备问题，基本实验还做不全，却拨大量资金用于大兴土木、用于购买电教设备，去提高表面的教育设施。例如有的学校的物理实验楼装修得很漂亮，实验室的外在硬件设施都很好，可?quot;内在"--实验器材却很缺少，很落后。因此学校应把有限的经费用在最基本的教学需要上为好，给实验教学的顺利开展提供一定的保证，少一些形式上的东西。

还有，教学上学生实验的时间太少，学生能够用于自由支配，根据自己的爱好去做些小实验搞些小发明并进行思考钻研的时间被学校设置的课程和布置的作业充斥掉了。因此，物理实验教学改革的推动还有赖于学校对学生在这方面时间上的保证，增加实验的比重。

结束语可以相信，只要切实地抓好制约物理实验教学改革的几个配套措施，通过广大物理教师、工作者的共同努力，职业高中物理实验教学改革的步伐将进一步加快，实验教学的现状将得以改变。

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1．安忠、刘炳升中学物理实验教学研究高等教育出版社

2．张民生中学物理教育学上海教育出版社

3．赵凯华对中学物理教学改革的意见和建议（1）物理教学探讨2000，4（1）

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实验教学作为高校教学环节中的一个重要组成部分，不仅因为其是课堂教学的延伸，更由于通过实验教学，可以加深学生对理论知识的理解，培养学生的动手能力，拓展学生的创造思维［1，2］。实验教学分为基础实验和专业实验两部分［3，4］:基础实验面向全校学生，如大学物理实验、普通化学实验等，其主要任务是巩固学生对所学基础知识和规律的理解，旨在提高学生的观察、分析及解决问题的能力，提供知识储备［5，6］;与基础实验不同，专业实验仅面向某一专业，是针对专业理论课程的具体学习要求设计的实验教学内容，对于学生专业方向能力的提高具有极强的促进作用［7～8］。通过专业实验教学使学生能够更好的理解、掌握和应用基础知识和专业知识，提高分析问题的能力并解决生活中涉及专业的实际问题，为学生开展专业创新实践活动打下坚实的基础［9～11］。

1半导体物理实验课程存在的问题与困难

半导体物理实验是物理学专业电子材料与器件工程方向必修的一门专业实验课，旨在培养学生对半导体材料和器件的制备及测试方法的实践操作能力，其教学效果直接影响着后续研究生阶段的学习和毕业工作实践。通过对前几年本专业毕业生的就业情况分析，发现该专业毕业生缺乏对领域内前沿技术的理解和掌握。由于没有经过相关知识的实验训练，不少毕业生就业后再学习过程较长，融入企事业单位较慢，因此提升空间受到限制。1．1教学内容简单陈旧。目前，国内高校在半导体物理实验课程教学内容的设置上大同小异，基础性实验居多，对于新能源、新型电子器件等领域的相关实验内容完全没有或涉及较少。某些高校还利用虚拟实验来进行实验教学，其实验效果远不如学生实际动手操作。我校的半导体物理实验原有教学内容主要参照上个世纪七、八十年代国家对半导体产业人才培养的要求所设置，受技术、条件所限，主要以传统半导体物理的基础类实验为主，实验内容陈旧。但是在实验内容中添加新能源、新型电子器件等领域的技术方法，对于增加学生对所学领域内最新前沿技术的了解，掌握现代技术中半导体材料特性相关的实验手段和测试技术是极为重要的。1．2仪器设备严重匮乏。半导体物理实验的教学目标是使学生熟练掌握半导体材料和器件的制备、基本物理参数以及物理性质的测试原理和表征方法，为半导体材料与器件的开发设计与研制奠定基础。随着科学技术的不断发展，专业实验的教学内容应随着专业知识的更新及行业的发展及时调整，从而能更好的完成课程教学目标的要求，培养新时代的人才。实验内容的调整和更新需要有新型的实验仪器设备做保障，但我校原有实验教学仪器设备绝大部分生产于上个世纪六七十年代，在长期实验教学过程中，不少仪器因无法修复的故障而处于待报废状态。由于仪器设备不能及时更新，致使个别实验内容无法正常进行，可运行的仪器设备也因为年代久远，实验误差大、重复性低，有时甚至会得到错误的实验结果，只能作学生“按部就班”的基础实验，难以进行实验内容的调整，将新技术新方法应用于教学中。因此，在改革之前半导体物理实验的实验设计以基础类实验为主，设计性、应用性、综合性等提高类实验较少，且无法开展创新类实验。缺少自主设计、创新、协作等实践能力的训练，不仅极大地降低学生对专业实验的兴趣，且不利于学生实践和创新创业能力的培养，半导体物理实验课程的改革势在必行。

2半导体物理实验课程改革的内容与举措

半导体物理实验开设时间为本科大四秋季学期，该实验课与专业理论课半导体物理学、半导体器件、薄膜物理学在同一学期进行。随着半导体技术日新月异发展的今天，对半导体物理实验的教学内容也提出了新的要求，因此，要求这门实验课程不仅能够通过对半导体材料某些重要参数和特性的观测，使学生掌握半导体材料和器件的制备及基本物理参数与物理性质的测试方法，而且可以在铺垫必备基础和实际操作技能的同时，拓展学生在电子材料与器件工程领域的科学前沿知识，为将来独立开展产品的研制和科学研究打下坚实的基础。2．1实验基础设施的建设。2013年年底，基于我校本科教学项目的资金支持，半导体物理实验教学团队通过调研国内外高校现行半导体物理实验教学资料，结合我校实验教学的自身特点，按照创新教育的要求重新设计了半导体物理实验内容，并根据所开设实验教学内容合理配置相应的实验仪器设备，新配置仪器设备具有一定的前瞻性，品质优良，数量合理，保证实验教学质量。由于作为一门专业实验课，每学年只有一个学期承担教学任务，为了提高仪器设备的利用率，做到实验设备资源的不浪费，计划成立一间半导体物理实验专属的实验室，用于陈放新购置的实验设备，在没有教学任务的学期，该实验室做为科研实验室和创新创业实验室使用。通过近三年的建设，半导体物理实验专属实验室———新能源材料与电子器件工程创新实验室建成并投入使用，该实验室为电子材料与器件工程方向的本科生毕业论文设计以及全院本科生的创新创业实验设计提供了基本保障，更为重要的是该实验室的建成极大地改善了半导体物理实验的原有教学条件，解决了实际困难，使得半导体物理实验教学效果显著提升。不仅加强了学生对专业核心知识理解和掌握，而且启发学生综合运用所学知识创造性地解决实际问题，有效提高学生的实践动手能力、创新能力和综合素质。2．2实验教学内容的更新。半导体物理实验是一门72学时的实验课，在专属实验室建成后，按照重视基础、突出综合、强调创新、提升能力的要求，逐步培养与提高学生的科学实验素质和创新能力，构建了“九—八—五”新的实验内容体系，包括如下三个层次(表1)。第一层次为“九”个基础型实验，涵盖对半导体材料的物理性质(结构、电学、光学)的测定，通过对物理量的测量验证物理规律，训练学生观察、分析和研究半导体物理实验现象的能力，掌握常用基本半导体物理实验仪器的原理、性能和测量方法等。第二层次为“八”个提高型实验(综合、应用性实验)，学生通过第一层次的实验训练后，已掌握了基本的实验方法和技能，在此基础上，开展综合性实验，可以培养学生综合运用所学知识以及分析和解决问题的能力。通过应用性实验培养学生将来利用设备原理从事生产或者技术服务的能力。第三层次为“五”个设计创新型实验，学生需运用多学科知识、综合多学科内容，结合教师的科研项目进行创新研究，通过设计型实验可以锻炼学生组织和自主实验的能力，着力培养学生创新实践能力和基本的科研素质。每个基础型实验4学时，提高型实验8学时，创新型实验12学时，规定基础型为必修实验，提高型、创新型为选作实验。九个基础型实验全部完成后，学生可根据兴趣和毕业设计要求在提高型、创新型实验中各分别选做一定数量的实验，在开课学期结束时完成至少72个学时的实验并获得成绩方为合格。2．3实验教学方式的优化。在教学方式上，建立以学生为中心、学生自我训练为主的教学模式，充分调动学生的主观能动性。将之前老师实验前的讲解转变为学生代表讲解实验内容，然后老师提问并补充完善，在整个实验安排过程中，实验内容由浅入深、由简单到综合、逐步过渡至设计和研究创新型实验。三个层次的实验内容形成连贯的实验梯度教学体系，在充分激发学生学习兴趣的同时，培养学生自主学习、自发解决问题的能力。2．4实验考核机制的改革。目前大部分实验课的成绩由每次实验后的“实验报告”的平均成绩决定，然而单独一份实验报告并不能够完整反应学生的实际动手操作能力和对实验内容的熟悉程度。因此，本课程将此改革为总成绩由每次“实验”的平均成绩决定。每次实验成绩包括实验预习、实验操作和实验报告三部分，实验开始前通过问答以及学生讲解实验内容来给出实验预习成绩;实验操作成绩是个团队成绩反映每组实验学生在实验过程中的动手能力以及组员之间的相互协助情况;针对提高型和创新性实验，特别是创新性实验，要求以科技论文的形式来撰写实验报告，以此来锻炼本科生的科技论文写作能力。通过三部分综合来给出的实验成绩更注重对知识的掌握、能力的提高和综合素质的培养等方面的考核。

3半导体物理实验课程改革后的成效

半导体物理实验在我校本科教学项目的支持下，购置并更新了实验设备建立了专属实验室，构建了“九—八—五”新实验内容体系，并采用新的教学方式和考核机制，教师和学生普遍感觉到新实验教学体系的目的性、整体性和层次性都得到了极大的提高。教学内容和教学方式的调整，使学生理论联系实际的能力得到增强，提高了学生的积极性和主动性。实验中学生实际动手的机会增多，对知识的渴求程度明显加强，为了更好地完成创新设计实验，部分本科生还会主动去查阅研中英文科技文献，真正做到了自主自觉的学习。通过实验课程的教学，学生掌握了科技论文的基本格式，数据处理的图表制作，了解了科学研究的过程，具备了基本的科研能力，也为学生的毕业设计打下了良好的基础。与此同时，利用新购置的实验设备建立的实验室，在做为科研实验室和创新创业实验室使用时，也取得了优异的成绩。依托本实验室，2015年“国家级大学生创新创业训练计划”立项3项，2016年“国家级大学生创新创业训练计划”立项4项。

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二、文科生大学物理实验教学的目标设定

文科学生的大学物理实验与理科生的大学物理实验有很大区别，大学物理实验是理工科学生的必修课，是对理工科学生进行实践性、科学性、应用性科学实验工作的一个基础课程，为理工科学生专业发展打下坚实的基础，同时也是在学校内提高理工科学生实践能力、创新能力的较好途径。而文科物理实验教学是提高文科大学生的科学素质，通过实验教学，训练学生逐步培养独立思考、尊重客观事实、勇与批判的科学精神。要合理设定文科物理实验的教学目标，文科生的物理实验课程应该有别于理科生的课程教学目标。在培养目标上在教学内容处理上，理工科物理实验教学要求学生物理学相关基础要扎实，课程的逻辑性强、数据采集和处理精度高，技能性要求高，但对文科学生来说，物理实验教学只是为了让学生了解物理的基本知识，通过实验获得最基本的实验知识，了解实验的步骤和具体要求，掌握一定的实验技能，并且从实验中得到推理和分析实验的技能，文科大学物理实验教学内容上，应该选择一些生动、形象和具有一定的实用性的实验内容。打破原来实验教学依附于理论教科书的教学模式，按照文科学生的专业特色和学生的需要，根据文科学生的思维特点，由浅入深的安排实验课程，通过实验主要培养学生实验仪器准确的操作，了解当下科技的最新成果，物理实验课是对文科专业大学生进行科学素质教育较好的课程。通过对物理实验的操作，可使文科专业的大学生提高观察事物、分析事物的能力，并且认识到尊重客观事实、理论联系实际的重要性，在文科专业的同学当中普遍对物理实验没有兴趣，积极性不高。造成这种现象的原因是我们的实验教学内容太深奥，缺乏生活性，对学生的生活没有任何帮助，我们应该结合文科学生的思维，实验教学的内容要侧重于物理实验的趣味性的，与生活紧密的联系的，能够解决学生在生活中有疑问的物理现象有帮助的实验；另一方面，在教学当中多增加一些演示实验，多媒体等辅助教学，积极引导学生注意观察物理现象，吸引学生注意力，调动其积极性。同时我们也要加强同学们学习物理在我们生活科技、军事科技中的作用，让大家认识到物理课的重要作用。

三、文科大学物理实验教学的方法和手段

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二、鼓励学生的自主探究

鼓励学生在实验教学中展开自主探究同样是新时期的初中物理实验教学中很值得采用的一种模式。教师可以引导大家针对相关的实验主题自己进行实验过程的验证，可以让学生在小组合作中来共同完成特定的学习任务。这个过程给学生的独立思考与自主探究提供了很大的空间，学生能够非常积极的参与到自主实验中来，能够和其他同学展开很多有意思的探讨与对话。教师还可以创设一些实验竞赛来引发学生的参与，让学生们在自主实验中来不断加强自己的实验探究能力。这些都是很好的实验教学方式，对于学生实验能力的培养与深化很有帮助。如讲《蒸发》一节研究影响蒸发快慢的因素时，教师就可以让学生进行自主探究实验设计，有的学生就利用控制变量的方法设计三个小实验：

（1）在手背上滴两滴相等的水滴，把一滴涂开，看哪个干得快？

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二、优化自主实验，提高学生积极性

除了演示实验，在物理实验教学中，学生自主实验也是常用的教学手段。学生在自主实验中可以亲自操作，从而积累更加丰富的实践经验。在物理实验教学中，自主实验主要包括课外实验和课堂实验两大类。自主实验的结构类型呈现出多样化特征，既有分组实验，又有个体实验，让学生在增强自主学习和独立思考意识的同时，也提高合作学习的能力。

1.增强课堂自主实验

课堂自主实验是目前物理实验教学最常用的实验模式，在课堂自主实验中，学生是操作的主体，教师主要负责指导和评价。例如在进行用单摆测定重力加速度这一实验时，教师可以安排学生进行分组实验，并提出“单摆简谐运动的条件是什么？如何运用单摆检测重力加速度？”等问题。让小组带着这些问题选择实验器材，设计实验方案，教师可以为学生提供摆线、米尺、小球、卡尺等器材，让学生先自主研究卡尺和秒表的用法，然后教师再做正确的示范和讲解。教师可以对学生的实验细节加以指导和纠正，并组织各小组交流实验结果和过程，最后要求学生独立完成实验报告。通过自主实验不仅可以引导学生养成严谨的学术态度，还可以激发学生的创新思维，提高学生的实践能力。

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二、重视合作探究，提高活动教学效果

合作意识和团队精神培养是学生素质培养的重要方面，往往能激发出学生团体集思广益，创造出更好的成绩，也有利于学生更好地融入社会。正所谓“同心山成玉，协力土变金”。在物理实验教学中，通过科学分组开展探究，用合作促学习是提高育人质量、提升教学效果的好办法。教师首先要科学合理地把学生分成若干个探究小组，注意不同程度、不同性格学生之间的搭配，以确保小组能够按实验要求积极认真地开展工作，其次要培养学生创造思维和操作技能，必须引领学生实际参与实验活动，注重学生参与探究的过程体验，最终利用小组间良好的探究合作氛围来获得物理知识。如在讲授阿基米德定律的影响因素时，由于涉及到液体密度、物体密度、排开液体体积、物体体积、物体现状、物体没入深度等若干影响因素，可以给不同小组分配一个或两个任务来完成，通过实验获得结论，最后把所有小组结果汇总起来，从而通过每个小组分配不同任务协作完成一个实验，既让学生掌握了必要的物理知识，又充分发挥了小组合作学习的功效。

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值得一提的是“射击猴子”问题，这在中国的中学物理课本上也有：树上吊着一只猴子，有一管猎枪的枪口直接对准猴子，猎枪开火的一瞬间，猴子从树上掉下，问枪弹能否击中猴子。我国的有关报刊曾专门对此问题进行过讨论，稿件几乎全是从理论和计算方面来证明或是讨论的。而在美国，笔者先后四次看到不同的美国教师用实验回答这个问题。最精密的实验是加州洛杉矶大学（UCLA）的霍夫曼博士设计的用激光瞄准远距离射击，在猴子快要落地时命中的演示实验。最简单的实验是上面提到的罗伯特先生设计的实验：他用一根3米长的塑料管做为猎枪，用木头削制子弹，猴子用电磁铁吊在空中，电磁铁开关用一导线连至塑料管口。他从管子另一头瞄准猴子，用嘴使劲一吹，子弹飞出管口，断开电源，猴子落下，飞出的子弹恰好击中下落的猴子。如此简单的实验，就能得到良好效果。这一“射猴”例子生动地说明了美国中学物理教师对实验的重视程度。

美国教师认识到，实验教学比起直接讲述来，确实要花费更多的时间和精力，而且在得到结论方面常常反不如直接讲述来的简洁而明确。但物理科学是一门实验科学，学生从物理实验中所获得的感性认识，探索能力和动手技巧等，不是直接讲述所能给予的，而且物理实验在增加物理教学的趣味性方面，也有它不可替代的作用。所以，虽然在美国中学物理教材中一般并没有列举需要作什么样的物理实验，教学大纲上也没有规定这部分内容［1］，但美国中学物理教师普遍很重视实验，这已成为一种风气和共识。

二、关于物理实验的规范性及多样性

在我国比较正规的中学中，学生分组实验的规范性及实验条件的优越，显然是大部分美国中学所不及的。笔者曾看过他们的一份实验讲义，上面列举了七，八个实验，内容涉及力学，电磁学，声学，热学等多项内容，在实验的规范性及与教学内容的紧密配合方面，显然不如我们的学生分组实验。曾到中国中学访问过的美国教师对中国中学中实验设备的齐全、实验经费的充足感到十分羡慕。他们说：“中国的中学是很富裕的。”所以美国学生动手做实验的条件反而不及我国学生优越。我们应该重视我们在这一方面的长处，加强管理，提高仪器设备的利用率，充分挖掘实验仪器在培养学生能力方面的潜力。

但从另一方面说，仪器的缺乏也激发了美国中学师生在实验方面的创造性。如上所述，美国中学物理教师自制了大批的教具和实验器材，此外他们还领导学生搞各种各样的课外实验活动。例如，有一所学校的老师领着一个学生实验小组利用仪器接收从人造卫星上发来的信号，并以此验证相对论的理论。笔者曾参加洛杉矶1992年中学生发明竞赛的评判工作。他们中学生制作的各种各样的参赛展品摆满了一个体育馆的偌大一周圈门廊，充分显示了他们中学生课外实验活动的丰富多彩。笔者在美国参加过多次学术会议，其中教师以及学生演示他们设计制作的各种实验常常是会议的一项重要内容。

前两年，计算机在美国中学物理实验教学中已开始使用，但还不是那么普遍。在笔者访问过的八所美国中学中，有一所中学的物理教室中摆满了一周遭黑白屏幕的计算机，学生们正在上有关的课程。他们的课本就叫做“计算机模拟物理实验”［2］，目录如下：

实验一统计规律

1．随机事件的分布2．分布的平均值和标准误差

实验二抛体运动

1．平抛2．斜抛3．猎人和猴子。

实验三非匀加速运动

1．空气阻尼2．谐振动3．非谐振动

实验四行星运动

1．环绕一个恒星运动2．环绕两个恒星运动

实验五波动

1．正弦波2．波的迭加3．驻波。

实验六电场

1．两个点电荷2．三个点电荷3．未知电荷。

与教材相适应有配套的软盘。学生当时正在津津有味地做着“猎人射击猴子”的模拟实验。由目录可知，这一教材是综合性的，并不直接配合某一部分物理教学内容，但部分弥补了他们学生分组实验内容的不足，同时也能使学生获得操作计算机的基本技能。此外，有些计算机模拟的物理实验也是用实物实验很难实现的，例如“行星运动”。所以，预计计算机模拟物理实验以后会有大的发展。

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一、更新实验教学的思路

创新不是凭空的胡编乱造，而是通过对客观事物的观察、分析、总结，在客观事实的基础上来得到前人没有得到的结果结论，或者是用前人的正确结论创建新的领域。如果把创新等同于建造空中楼阁，那是对创新的一个歪曲，是非常容易误入唯心主义的泥潭的。

物理就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初中物理教科书中所安排的十九个学生分组实验，两百一十一个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，经常用学生身边的物品做实验，如用铅笔和小刀做压强实验，用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验，用汽水瓶做大气压实验用眼药瓶做物体的浮沉实验，用水和玻璃做光的色散实验等，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的创新能力：大家一起来想一想，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的意识和创新的精神。

总之，我们不是为做实验而做实验，我们做实验是学习这种研究事物内在联系，研究问题的方法。

二、实验教学方法的改革

1、观察是创新的前提

观察是实验的第一步，也是创新的前提。没有对客观事物的认识是谈不到创新的。我们在实验教学中首先应该使学生知道：所谓观察就是要有目的地辨明观察对象的主要特征，注意发现引起变化的条件和原因，其次,要使学生了解观察是要经过一定的努力，克服一定的困难，才能发现问题，才能得到对事物的正确认识和正确的结论。

需要指出的是：在教学中应该让学生知道，观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步，也是我们要进行任何创造和超越的第一步，我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果，更重要的是观察这个活动的本身，观察在生活中无处不在。比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中，能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的，但是具体到是哪些原因，应该由学生通过多次的实验得出一定的结论，而不是老师在黑板上把各种条件罗列出，再提供给学生实验。那样做实际限制了学生的思维，是不利于学生形成创新思维的。

2、实验，在学习中创新。

人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹，自然界在特定雨天后才能看到，平时看不到。在序言中教学中用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇，通过这段教学师生共同讨论，形成共识，知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。通过实验，能够对物理事实获得具体的明确的认识，有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不是色散的知识，更重要的学习了这种探索事实根本的方法——实验。

实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验应该：了解实验目的，正确使用仪器，作必要的记录，得出相应的结论整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论，做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成绩，而在以后的学习中能够运用这些方法来探索知识。

3、重视方法的总结，动手动脑

科学方法提出这样几个步骤：收集大量资料，证据；总结分析；得出结论；提出意见和建议。实验做完了，结果出来了，我们的实验是不是就结束了？没有。应用才是我们的最终目的，这也完全符合唯物主义方法论中关于从实践到理论再由理论到实践的辨证原则。

当学生做了基本实验后，教师应当对学生实验提出较高层次的要求－－做验证性的和设计性的实验。比如在做完测平均速度的实验后应该总结实验时所采用的物理方法：控制变量的方法，这种方法在物理的实验中是最常用的，是应该掌握的。这样在学完密度知识后根据实验室所能提供的器材可以要求学生解决如何测金属块的密度问题，学生可以根据控制变量的方法提出设计方案，也可以提出一些具体问题，自己设计实验方法进行实验。这不仅对前面知识的应用，也是一种对物理方法的使用。

运用现有的知识内容推论后面的学习内容是一种物理研究的思路，更是学生应该掌握的物理方法之一。在这个研究的过程中也更容易有新的突破。在做固体融化的实验过程中（直接加热），开始的实验结论和课本上总是不一致，学生甚至考虑了课本的大胆想法。在引导学生考虑小学学习的热平衡的知识后，就有学生考虑是不是加热不均匀的问题，通过讨论，最终使用了水浴的方法来解决了问题，结论与课本基本一致。这就是运用来探讨新知识新方法，在探讨中学生也品尝到了成功的喜悦。

三、实验教学评价中的新意识

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演示实验，就是教师利用实验器材、仪表向学生做表演示范实验，或创设必要条件将自然现象及其变化规律等再现出来。这是物理教学中将理论与实际相结合的重要方法，是提高学生学习兴趣、启发学生积极思维的重要手段，是认识事物规律的起点，也是物理实验教学中的一个重要组成部分。学生通过观察演示实验，思考总结，从而找出规律性的东西，得出正确结论。但是，有的演示实验观察目标个，现象细微，且由于条件的限制，教师只能在讲桌上进行演示。后排学生看不清楚实验现象，这就增加了学生在理解过程中的难度，直接影响教学效果。利用投影器将演示现象放大，使其在银幕上清晰地显示出来。这样既有利于学生观察思考，又缩短了观察时间，从而增强了演示实验的效果。

例如，在测定物质的密度这个实验中，其实验目的就是练习使用天平，学习使用量筒，学会利用天平和量筒测物质的密度。在这个实验中，学生第一次学习使用量筒测量液体的体积和测量小金属块的体积。因此在做实验之前，教师应先教学生如何使用量筒，如何正确读数。而量筒的刻度较小，教师演示讲解，大部分学生看不清楚。这时可利用投影技术，将刻度放大，学生就容易看清。方法一：用立式投影器对圆形量筒进行投影时，会产生聚光作用，在银幕上形成一条竖直亮线，无法看清演示刻度。为了消除圆形量筒的聚光作用，可将量筒放在透明的水槽里进行投影演示。方法二：用立式投影器和专门作投影用的方形量筒。方法三：用卧式投影器和抽拉式量筒投影片（在教学生学习温度计、安培计、伏特计的正确读数时，也可用抽拉式温度计投影片，旋转式安培计、伏特计投影片进行投影演示）。

在讲“磁潮和“电流的磁潮这两节课时，磁场的概念比较抽象，条形磁铁、U形磁铁、同名磁极之间和异名磁极之间的磁感线分布以及直线电溢的磁场的磁感线和通电螺线管的磁场的磁感线分布形状各不相同。传统的演示方法一股是：将玻璃板放在磁铁上面，将铁屑均匀地撒在玻璃板上，轻轻敲动玻璃板，使铁屑在磁场的作用下形成平面的磁感线分布图形。因平面放置，学生看不清楚，教师只好端着玻璃板走到讲台下，让一部分学生看看,这样既浪费时间，还是有许多学生看不清楚。利用投影技术，则完全可以改变这一局面。将课本上所讲的几种演示情况投影到银慕上，使全班学生都能清晰地看到各种情况的磁感线分布。这样就加深了学生对“磁潮的认识，使抽象的问题容易理解。

二、利用实验录像，提高学生实验操作技能

大多数物理实验，对于初中学生来说，都是第一次接触该实验所用的仪器。学生在进入实验室之前，学生对仪器的使用和实验操作方法了解甚少。靠教师的演示讲解，许多学生很难一下子看得清楚，等到他们自己动手做实验的时候，仍有无从下手或不得要领的感觉。因此学生在做实验之前，先观看一段所做实验的操作录像，在看实验操作录像的同时，教师利用慢放、暂停、回看等方法，向学生讲清楚实验需要注意的问题和实验成功的关键是什么。经过形象直观的开导，能够绘学生做这个实验指出一条正确的操作方法。这样必然有效地激发学生的实验积极性，从而使学生在轻松愉快的教学环境中进行正确地操作、观察、思考和探索。

例如，“用天平测物体的质量”这个实验，这是学生第一次实际操作天平。由于实验报告中所列的“注意事项”较多，调节天平的步骤较多，学生往往对天平无从下手或者干脆就不敢动它。面对以前出现的这种情况，现在上这节实验课，就首先放一遍《用天平测物体的质量》的录像，让学生仔细观看，同时适时提示注意事项和操作方法。在读数时，把标尺的特写镜头定格，让学生学会正确读数，教师提示每个格代表多少克，被测物体质量等于砝码总质量加标尺读数，做完实验之后如何收拾天平等问题。学生用几分钟时间看完录像之后再去动手操作，就感到做起来得心应手。

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一：看

所谓“看”即“观察和了解”是所有实验的第一环节，包括对实验器材的选取，器材的使用规则，器材的使用范围，以及器材的精确度等，要有一个详尽的了解。例如：测量教室的长度，我们是选用米尺还是选用皮尺呢？因为测量工具的米尺和皮尺，最显具的特点是它们测量范围――量称不同。如果用米尺就必须采用重复测量的方法，即使方法和操作都正确，但仍加大了实验的误差，而皮尺可以一次性测量，有效地减小了误差。使用前，我们还用“看”它零刻度的位置，零刻度是否磨损，以及它的分度值。这些因素直接关系到我们是否操作恰当，读数是否准确的问题。

在体温计的使用上，体温计作为一种特殊的温度计，它有着与其他温度计显具的不同点，（1）量称不同：其它温度计量称一般是从－100℃致100℃甚至更大。而体温计的量称只是从35℃到42℃。（2）构造不同：体温计有一纤细的缩口而其它温度计没有，构造不同导致使用上的不同，体温计读数时可以离开被测物，而其它温度计不允许。更应值得注意的是：每次使用体温计之前，要“看”水银柱是否退回玻璃泡，如果没有，需甩几下，否则使用时可能导致数据的不真实：如：已知甲、乙两人的体温分别为38℃和37.5℃，测量完甲的体温以后，医生忘了甩几下，又直接去测量乙的体温，这时体温计上显示的数据将不会是37.5℃而是38℃

二：调

即“调整或调节”，它是进行实验的一个准备阶段，调整或调节的正确与否对实验的成功有决定性的作用。对部分需要“调”的实验仪器，应注重怎样正确的“调”。最好当学生的面示范一次或几次。例如：托盘天平的调平衡，首要条件是要将托盘天平放在水平桌面上，然后才能调平，在调平的过程中，双眼应指针，轻轻旋动平衡螺母，使指针指在分度盘的中间，（如不能达到目的，则需移动，并记下游码的位置）。在此过程中，不能用力太猛，否则易于损坏刀刃，减少托盘天平的灵敏度，加大实验的误差，而且每一次进上步的调节，都应在天平静止以后才能进行。

在电流表或电压表的机械调零上，由于电流表或电压表长期的使用、运输等因素，使指针不能准确地指回零刻度处，一般我们都采取机械调零的办法：先找到刻度盘中下部找到调零的螺丝，用平字起，慢慢旋动，使指针指回零刻度处，操作的过程中，眼睛应始终盯住刻度盘，旋动的手腕要用力均匀。

三、做

做，即做实验，它是学生实际动手操作参与实践的具体过程。每一种仪器，都有它的使用规则和要求，我们应严格地按照它的规则要求进行操作。特别是在做一些带危险性的或损坏性的实验时，应先通过教师的检查，避免一些不必要的损坏和意外。在用电流表测量电路电流的连接电路时，开关应断开，电流表应与被测部分串联，要保证电流必须从电流表的正极流入负极流出，被测电流不超过电流表的量程，（在不能确定的情况下，可以采用点触或试触的方法），不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。当然，我们可以事先将电路图画好，然后按电路图连接达到操作时降低难度的目的。这个过程中必须得到教师的检查同意以后，方才可闭合开关进行实验。否则一旦电流表的正负接线柱接反或电路中发生了短路现象，很容易烧坏电流表。

在“做”观察水的沸腾实验时，就应特别注意酒精灯的正确使用。酒精灯作为一种加热工作，它的构造限定了它的使用方法，不允许用酒精灯去引燃另一盏酒精灯，使用完以后，不能用嘴去吹灭酒精灯，而应用灯帽盖灭，操作过程如果不当或不慎，使洒出的酒精燃烧，不可用水浇（因为酒精的密度小于水的密度，燃烧着的酒精易漂浮在水面上，随水流动，容易发生火灾，而用湿抺布盖灭（隔绝空气的办法）等。

四、记

即在实验中，正确的读取和记录数据，它包括：读取的姿势（例：刻度尺数值的读取时，眼睛应水平垂直或竖直垂直刻度）；读取的方法（读到分度值的下一位）和准确的记录（数字与单位要准确）。在此过程中，我们可以通过多媒体演示错误的读取姿势或方法，加深学生对错误和差的了解，加强学生对动手操作的掌握。同时，也应注重实验的事实，而不能任意加大或减小实验数据，有意迎合实验的真实结果，应着力培养学生实事求是的科学态度。

五、析

对于记录的数据由于操作者不同，实验器材的不同，操作方法的不同等因素，可能导致同一实验结果的不同。我们应及时加以总结和分析。帮助学生分析哪些是错误导致的结果，哪些是误差造成的原因，与学生共同探求对实验器材和实验方法的改进，进一步激发学生学习兴趣，拓宽他们的思维。例：做动滑轮可以省一半力的实验过程中，实验的结果与理论的数值存在偏大的现象，我们应帮助学生指出，这并不是错误实验的原因，而是由于摩擦力存在的导致的结果，为了使实验结果更趋于理想，我们应想办法，减少摩擦（学生分组讨论，老师加以归纳和总结）。

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大学物理实验是工科院校的必修课，也是1门实践性和应用性很强的课程。大学物理实验教学不仅能帮助学生正确理解物理概念和规律，而且与课堂理论教学相比，在培养和提高学生动手能力、观察能力、理论联系实际能力等方面都更具优势。同时也为学生的研究能力、开拓能力、创新意识等综合科学素质的培养提供了较好途径。因此，实验课程在大学物理教学中具有不可替代的作用——是培养学生学习能力、实践能力和创新能力的重要环节。同时，大学物理实验也是培养专业基础厚、实践能力强的创新人才的重要基础。但是在传统实验教学中，学生往往过分依赖教师指导，几乎所有实验都由教师安排内容、准备仪器。教师在学生做实验前先讲解实验的目的、原理、步骤并做演示，学生只要按照现成的步骤进行实验，最后把结果写在统一设计好的记录实验数据的报告纸上即可。这种僵化的实验教学模式在很大程度上抑制了学生的积极性和主动性。要从根本上提高实验教学效果必须从大学物理实验课程的教学内容、教学方法和手段、管理制度和方法等方面进行积极有效地改革。3年来，淮阴工学院作为省级实验教学示范中心建设点，对大学物理实验课程教学改革提出了具体措施，并且进行了初步实践，并收到了预期的效果。

一、大学物理实验教学体系改革

传统的大学物理实验内容是按力学、热学、光学、电学等内容进行划分，并分别形成各自的封闭体系，这种封闭体系突出了学科的系统性，但忽视了学科之间的兼容互补性，各学科相互独立，限制了学生跨学科思维能力和创新能力的培养。因此，淮阴工学院从2000年开始就使用自己编写的大学物理实验教材，截至2005年，先后进行了两次修订。其中，最大的修订在2006年，淮阴工学院根据学生的实际水平和需要，结合其现有物理实验仪器的具体情况以及教学大纲，编写并公开出版了适合该校学生使用的《大学物理实验》（赵亚林、周在进主编）教材。依据大纲要求和以往的教学经验，该院的实验项目打破了按照力学、电磁学和近代光学的顺序，而是按照基础实验、综合实验、设计性实验进行分类，确定了适合我院学生的实验项目。这种安排虽然打破了力、热、光、电顺序，但是在具体操作上还是实现了与物理理论课的同步。这样的实验安排打破了各部分的封闭体系，突出的体现了学科的系统性、学科之间的兼容互补性，同时也打破了各学科之间的相互独立，加强了对学生跨学科思维能力和创新能力的培养。这种新的实验内容结构体系由易到难、由浅入深、由低到高、循序渐进，既吸收传统实验的精华，又突出现代实验的特点，通过对各类实验进行有机结合，整体优化，在突出基本方法、基本技能训练的同时，加强综合性、设计性和研究性实验力度，从而达到学生素质和能力的提高。这种结构的安排，既培养了学生的创造能力和实验技能，又能使学生在实验研究方法、实验设计思想等科学素质方面得到锻炼和提高。实验教材经学生试用，已经取得了预期的效果——给学生的专业实验打下了良好的基础。

二、实验课堂教学与管理改革

在以前的实验课堂教学过程中，教师要将实验目的、实验原理以及实验注意事项告诉学生，还要详细地讲解实验原理、方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理等等，甚至老师还要在学生做实验之前把实验从头到尾的演示，让学生看得清清楚楚、明明白白，因此学生就完全不用预习实验，也不用思考问题，只要将上课时老师讲的内容记下即可完成思考题，这样就造成了实验课堂收效甚微。有的学生实验数据都测完了还不知道仪器用的是什么原理，就更谈不上提高他们的动手能力和创新能力了。

基于改变这种现象的考虑，淮阴工学院大学物理实验中心从2006-2007学年第1学期开始对实验课的教学内容进行了试探性改革：在完成普通物理实验的基础上增加了设计性实验，设计性实验的过程，主要是由教师提出设计性实验题目和要求以及实验室所能提供的仪器，对于一些实验技术参数以及涉及到的实验原理知识则由学生自己根据提供的实验目的和实验仪器进行资料查询。有些教材上一般只提出设计性实验的目的、仪器及简单的方法提示，为了完成预习报告，要求学生按照实验要求，自己设计出合理的实验方案或电路，拟出可行的实验步骤及实验中的注意事项；要求学生自己查阅资料，并对资料进行理解、分析、选择，设计出完整的预习报告。因此，设计性实验对学生技能的提高，思考问题方法的训练，知识的综合运用起到很大的促进作用，同时还能有效地提高和培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。如在测量薄纸厚度的实验中，学生就给出了光杠杆法、劈尖法、螺旋测微器测量法等多种方法。这样通过设计性实验，增强了学生的学习兴趣，加深了学生的理解能力，激发了学生独立思考和不断创新的精神。又如在测量不规则物体密度的实验中，几组同学分别从不同角度利用排水法对不规则物体的体积进行测量，方法新颖，学生思维活跃开阔，学习气氛浓厚。另外，实验教学体系、内容、方法等的革新与调整也对教学管理提出了新的、更高的要求。淮阴工学院从2005-2006学年第2学期开始实现计算机网络化管理，学生可以在网上选择实验项目、实验时间、实验教师，在网上预习实验内容、与教师讨论实验问题等。教师也可以在网上批改实验报告、公布实验成绩等。为了使开放式实验教学管理更加科学、规范、合理。在校园网上向学生公布大学物理实验课程的教学模式和教学要求以及考核办法，使学生全面了解物理实验的教学过程；要求学生每次课前必须写预习报告，弄清实验时要完成数据的测量和处理方法，在实验开始前交给老师检查，使教师能够及时对学生进行指导和更正，使得实验课更具实效性和完整性。

三、实验考核方法改革

改进实验考核方法，旨在提高教与学两方面的积极性，目前该校物理实验考核由两大部分构成，即平时成绩与期末考试成绩。平时成绩包括实验报告和出勤率以及实验课堂上的表现占60%，期末考试成绩占40%。实验课程考核的内容，主要包括学生对实验原理、实验方法、操作过程、数据处理方法等的掌握。

为了进一步保证实验课的教学质量，提高学生的动手操作能力，培养学生创新意识的想法，淮阴工学院对2005级的学生的期末考试采用了操作考核的方法。每位学生抽签决定其考试项目和内容，并单人进行操作，教师对照评分标准当场给出操作成绩，取得了明显效果。自改革以来，由于实施了期末单人操作考试，学生的平时实验态度与以往相比发生了很大变化，由只注重实验结果转向注重平时每个实验的操作步骤及实验报告，实验态度积极认真，也改变了以前有的学生在做完物理实验以后进行专业课实验时，连基本物理仪器都不会使用的尴尬情况。

四、小结

改革后的课程体系和教学内容，真正以学生为主体，激发了学生的学习积极性和主动性，培养了学生对物理实验的兴趣，更好地锻炼了学生应用理论知识、掌握实验原理、正确选择与操作仪器、确定测量条件等方面的能力。同时，大学物理教学改革还能进一步给学生一个更加广阔的思考空间和选择余地，激发他们的想象力，增强其创新意识，培养其坚忍不拔的思想品质、实事求是的科学态度、相互帮助的协作精神，使其将来更好地服务于社会。

参考文献：

1、赵亚林,周在进.大学物理实验[M].南京大学出版社,2006(3).