高中物理实验室建设与管理论文

2024-08-04

高中物理实验室建设与管理论文(精选6篇)

篇1:高中物理实验室建设与管理论文

摘要:结合普通农科院校的教学实践,就充分利用现有实验室资源,对物理实验室的建设,如仪器设备的购置、开放式实验室和探究型实验室的建设等问题进行探讨,对实验室的管理等诸方面进行了讨论。

关键词:物理实验室;配置;管理

实施创新教育,培养创新型人才是我国21世纪教育的重要使命。实验教学是培养学生独立思考能力、动手能力、激发创造热情、训练创新思维、开发智力和非智力因素及提高实践创新能力的过程。实验室是实验教学的场所,而实验室的建设和管理直接影响到实验教学的效果。因此,各高校都非常重视实验室的建设和管理。随着教育改革的不断深化,我院物理实验室的建设和物理实验教学改革也取得了一定的成绩,实验条件有了很大的改善。下面结合我校的具体情况,对物理实验室的建设和管理进行一些讨论。

合理配置物理实验室

仲恺农业技术学院于1987升格为本科院校,当时只有一间100平方米的基础物理实验室。经过20多年的建设,已经由原来的1间扩建成现在的7间,由原来的实验体系设置一般化发展成现在包括具有较先进实验体系的基础物理实验室、电工电子实验室的综合性较强的物理学科实验中心,承担着校内20多个专业的实验教学。由于我院规模不大,在实验场地和资金有限的情况下,合理配置物理实验室尤为重要。

(一)配置合理先进的实验设备仪器

在有限的资金范围内,为了达到教育部的评估标准,同时体现实验项目的先进性和实用性,在院系的安排下,我们专程走访了中山大学、华南理工大学、华南农业大学等省内名校的物理实验室和南京激光、浙江天煌等知名教仪厂家,在广泛、深入调查研究的基础上,对实验项目的选择和仪器设备的配置作了较为详尽的计划。

首先,物理实验室是进行实验课程的载体,所开设的实验项目是完成教学工作的前提和保障。按照大纲的要求,应能开出力、热、电、光和近代物理等五个方面的实验,如此方能根据教学计划的学时数,并结合各专业班的特点进行合理的组合搭配,高效地发挥该门课程的作用,故实验室应根据经费的情况及现有的条件,逐步地完善整个实验项目体系。

其次,在拟订采购清单时注意选择具有先进性的仪器,当今科学技术日新月异,仪器更新速度很快,适当地选购一些先进的仪器,比如尽可能地使用光电自动计时而避免使用秒表,尽可能安排一些光、机、电、计算机一体化的实验如电子和场实验仪、霍耳效应实验仪等,这样既可以提高实验室的档次,又可使学生开阔眼界。通过亲手实验使他们不再感到科学的神秘,这对培养高素质的人才非常有益。当然先进的仪器比较昂贵,容易与经费的相对紧张相矛盾,这就存在着合理配置实验项目和仪器数量的问题。一般高档先进的仪器可少购几套,花钱较少的项目则可多购几套。这样可以保证实验项目的改进和仪器的更新换代,使实验教学跨上一个新的台阶。在具体的实验安排中,可以采用大循环套小循环的方式进行实验,进而弥补仪器套数少的弊端。

(二)构建多样化的物理实验室

充分利用现有仪器设备,建设开放式实验室为了提升学生的实验技能,我们将一些基础实验,如基本量度、万用表的使用、示波器的使用等改为开放性实验,让学生自由到实验室选做。并增补了一些能够更好地综合训练学生的实验思维和动手能力的实验项目,如电表的改装、浮水硬币实验——表面张力研究、驻波与克拉尼图形、静电感应及其应用等实验。

开放实验室给学生提供必要的场所、仪器设备和辅导应使学生能够自己完成感兴趣的设计性实验。设计性实验需要学生结合并运用所学的理论知识和实验技能去分析问题和解决问题,对提高学生的实验积极性,活跃学生的实验思维,充分发挥学生的主观能动性和创造性非常有利,能够使学生的创新意识和创新能力得到很好的启发和锻炼。农学院有三分之二的学生高考时选择非物理学科,因此,学生的物理理论和实验基础比较薄弱,然而只要我们选题和引导得当,学生同样有能力去完成一些简单的设计性实验。结合我院学生的具体情况及现有的仪器,我们编写了“伏安法测电阻及误差分析”、“电表的改装”、“用电位差计测电动势”、“静电感应及其应用”等简单的设计性实验的指导书。在实验指导书中,教师只写实验的目的(要求)、参考仪器、原理及注意事项。在实验前,教师进行简要的介绍,然后由学生通过查阅文献资料来设计实验步骤和实验电路图等。设计方案在得到指导教师的同意后学生才可开展实验。实践证明,学生的实验热情高了,设计实验的能力有了很大的提高,取得了良好的教学效果。

充分利用闲置或报废的仪器,建立探究型实验室我校由于建校历史长,有大量报废仪器和一些因课程改革而闲置的仪器。这些淘汰下来的仪器,弃之可惜,又占用仪器室。因此,可以挑选部分仪器建立探究型实验室,展示其内部结构,给学生以感性上的认识。例如,将报废的显微镜剖开,了解其光学结构;将上世纪70年代的电子管示波器拆开,观察示波器的内部结构,了解其工作原理;拆卸报废的各类电表、表头、各种测试仪的机箱等,让学生更清楚地了解其工作原理和内部结构等。实践显示,学生对整个过程充满新鲜感,单调的物理实验变得富有趣味性,学生的实践动手能力和创新思维能力得到明显提高。

充分利用现代化技术,建立网络实验室我们在传统物理实验室的基础上,利用计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、加工处理传播技术等,将现实物理实验室中的各种实验资源进行处理后建立起网络实验室。网络实验室的优点主要表现在以下两个方面:

1.使实验教学内容得到了扩充,给实验教学本身以更大的自由度。网络实验室建立了物理实验课件和课件库,安装了仿真物理实验室,与现代远程物理实验网站、物理园等链接,使实验教学内容得到了扩充,实验教学本身的自由度更大了。

2.在网络实验室上发布实验指导材料和仪器设备信息,提高实验教学效果。例如,将实验录像、挂图、文字材料等指导性资料上传到网上,使学生在做实验之前就对实验仪器和内容有所了解,尤其是设计性和探究型实验信息的发布更有利于学生选择自己感兴趣的实验,并做相关的调研,为实验的开展奠定基础,从而取得良好的教学效果。发布仪器设备的信息、实现网上实验预约,使学生了解实验室现有的仪器设备及各个实验室的使用情况(时间安排等),可以给学生更大的学习空间,同时也为教师的实验教学带来方便。

不断提高物理实验室的管理水平

物理实验室是进行物理学教学、研究、实验的重要场所。搞好实验室建设的同时还要提高实验室管理水平,这样才能充分发挥其实验教学的作用。因此,实验室管理不容忽视。

结合具体情况进行师资体制改革多年来,很多高校为了体现实验教学的重要性,把实验教学环节与理论教学分开,独立开设一门课程,这一措施的确对实验教学水平的提高起到了一定的促进作用。然而在像我们这样的普通农科院校里,教师数量少,目前尚无专职的物理实验教师,如果再把实验教学和理论截然分开,各行其道而不顾及两者的内在联系,只会使得两种教学在进度上的配合和反馈难以实现。我们借鉴了铜陵学院的师资改革方案,将物理实验室与物理教研室改制为一套班子,共同承担物理实验和大学物理两门课程的教学任务。如此可以解决两种教学的配合和反馈等难题,也有利于课程内容体系的改革和创新,同时也可以壮大和提高实验教师队伍及其业务素质,从根本上解决长期存在的实验课与理论课不便协调的矛盾。同时我院在实验教学工作量统计方面也做出了改革,课程基本系数由原来的0.8提高到1.0,使得相同时间的实验教学与理论教学的工作量基本相同,极大地提高了教师的工作热情,彻底改变了以前教师重理论,轻实验的现象。为了更好地提高教师的工作积极性和业务水平,学校还设立了实验技术优秀成果奖,并不断地创造条件分期分批培养师资,不断提高教师实验技能,以适应高校的发展。

不断深化实验课程改革实验设备的更新和投入应有与之配套的课程改革方案,但课程体系的改革是一个复杂的系统工程,应该根据大学物理课程的特点进行全面规划。首先是改革教学内容,我院大学物理实验课程是农学系部的一门公共基础课程,基础性的核心,应该体现在动手能力和创新意识两方面的培养上:第一是选用重点教材,结合实验室条件和教学实际,以常规实验为主,结合学生的专业特点,适当扩充综合设计性实验和探究性实验,编写适当的实验指导书。如对于农学专业和植物保护专业的学生可以开设“浮水硬币实验——表面张力研究”、“静电感应及其应用”等设计性实验。第二是进行实验教学方法的改革,落实学生在实验教学中的主体地位。给学生提供独立自主、自由发挥的机会,实验时每人一组,这对调动学生的学习积极性,提高学习兴趣大有裨益。第三是提高实验考核综合化水平,按照学生掌握知识技能的规律付诸相应的考核手段,实验教师在对学生进行实验考核时,应当把学生的平时成绩及期末的实验成绩考核作加权求和,并逐步提高综合设计性实验和探究性实验的权重,鼓励学生多选择该方面的实验进行设计和探究,进而提高学生的科学研究能力。实践证明,提高实验过程成绩在总成绩中的比重,综合评定学生的实验成绩这些举措可以使学生在平时的实验中充分发挥其主观能动性。

建立配套制度,强化管理力度规章制度是行动的规范,依照规章制度办事,才能少犯错误甚至不犯错误,各项工作才能高效完成。否则会出现工作管理混乱,工作的盲目性增多,积极性、主动性不强,办事效率低下等问题。我们在高校实验室管理章程的指导下,完善和制定了《仪器设备管理制度》、《实验室安全制度》、《学生实验守则》、《设备损坏丢失赔偿制度》等多项管理制度并公布上墙,其中对于设计性和探究型这类自主性较强的实验,在《实验室安全制度》中进行详细说明,特别提醒。同时还制定了《实验室技术档案管理制度》,对技术资料的收集、归档和管理职责等作出具体的规定。搞好实验室档案的建设工作,可对以前的工作作出具体的分析和研究,以便找出问题,寻求解决问题的方法。充分做好设备维修档案、设备使用时数、学生实验后续投入设备的登记造册等基本信息收集整理工作,可以更好地为实验室教学和管理服务。

基于以上工作,今后努力的方向是逐步完善传统实验室的管理方法,应用网络技术建立物理实验信息管理平台,该平台主要是集网上实验室教务管理、实验室仪器设备管理、实验室资料管理、实验室开放管理等于一体的实验室管理系统。引进现代化的管理手段,可以使实验室达到自动化运行,对于提高工作效率、降低运行成本将起到重要的作用。物理实验室的建设与管理作为一项实践活动,要求广大物理教育工作者进行长期的学习、交流、实践及创造性地开发多种资源渠道,从而把物理实验室建成培养创新人才的摇篮。

参考文献:

[1]陈睿.实验室建设与创新人才的培养[J].实验室研究与探索,2004,(9).[2]沈元华,陆申龙.基础物理实验[M].北京:高等教育出版社,2003.[3]陈鲁明.开发物理实验室资源构建多样化实验室[J].教学仪器与实验(中学版),2006,(10).[4]李胜强,沈陵.物理实验室建设与管理刍议[J].铜陵学院学报,2006,(1).

篇2:高中物理实验室建设与管理论文

【内容摘要】物理实验在物理教学中占有重要的位置,他能训练学生的动手动脑能力,加深对物理概念、规律的理解和掌握。能培养学生的科学态度、科学研究方法,培养学生的创新意识和创新能力。物理分组实验的目的在于通过学生的亲身参与使某一现象发生或重现,促进学生在感官认知上对物理概念和规律的认识,提高学生学习物理的积极性。懂得“实践是检验真理的唯一标准”的含义。物理教师应具备良好的实验素质,不仅要系统掌握实验的基本理论,实验技能和技巧,还要通过实验能启发、指导学生进行探索,发现物理结论和规律的能力。本文以作者多年的实验教学实践为基础,提出了在实验教学中成功地培养学生能力的几条有效途径。

【关键词】学生物理分组实验

实验原理和实验设计

提高学生处理实际问题的能力

培养学生探究实验的精神

【正文】实验是物理学的基础,物理学就是从实验中产生的。中学物理教学必须以实验为基础,在课堂教学中要多做演示实验,多安排学生实验,教师要给学生创设良好的实验环境,让学生有目的地进行观察、测量,获取知识,发展能力,养成善于观察、勤于动手的好习惯。实验是最活跃最具生命力的部分,它包括教师演示实验和学生实验。演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验,是深受学生欢迎的实验形式,是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察,并进行思考,配合讲授使学生认识物理概念和规律,达到事半功倍的效果。学生实验是教师在教学过程中要求学生必须掌握的实验,它要求学生在掌握实验的各种知识的同时自己动手操作,这也是深受学生欢迎的形式。它在很大的程度上能够调动学生学习的积极性,让学生动手参与,这样既让学生对已有的知识进行了一次很好的巩固和加强,又培养学生喜好动手的习惯和严谨的科学实验态度。我们教师在物理教育教学过程中一定要重视物理实验的重要性。

当前,传统教学中落后的教育观念和方法仍妨碍着学生创新能力的培养。反映在物理教学中,是应该做并且有条件做的许多重要实验被人为取消,或者只在“黑板上做实验”,造成学生“听实验、背实验”;这样做的严重后果是,学生能力结构不完整,缺乏创造性和开拓精神。知识是能力的载体,而创新是能力的灵魂,素质教育的核心就是培养学生的创新精神和创新能力。因此在物理教学中,尤其在实验教学中,必须改革实验教学,充分发挥学生思维的主体性,促进学生创造性思维的培养,提高学生的创新能力。

物理分组实验是物理教学的重要组成部分,是在教师指导下,主要由学生探究完成的实验活动。这项教学的作用要起到提高学生动脑设计动手实践的能力,加深理解理论知识的作用。实验教学中教师的指导要恰当合适,要敢于放手让学生自己去设计,老师千万不能将实验步骤一、二、三、四地列出后指导一步学生做一步。在多年的教学中我体会到,物理分组实验是培养学生实践能力和分析问题、解决问题能力的最好形式,实验的目的不能只会解相应物理实验题,要重视获取知识的过程,达到弄懂实验目的、独立完成实验操作,达到能独立设计实验,纠正实验中存在偏差的能力。

1.分组实验教师要善于引导,放手让学生大胆操作,不能动手包办处理实验中存在的问题 物理分组实验注重获取知识的过程,是学生通过思维、动手,对有关物理概念、定律进行检验,从而进行理论思考的升华的动态过程。学生必须明确实验目的,激发其观察实验、思考问题的积极性,使学生自己知道要干什么、为什么要这么干,达到抓住实验的主要现象和本质的目的。实验时教师要善于引导,让学生积极动脑思考,大胆动手实践。从了解实验原理,准备实验器材,进行实验操作,到测出实验数据,得出实验结果全过程都应充分体现学生在实践中的主体作用。实验过程中学生经常会出现装配错实验仪器或装配不上实验仪器的现象,或面对实验仪器无从下手,或数据测量不准,或不会排除实验中的故障等问题。分组实验时碰到此类情况有些学生就会举手将问题推给老师,此时教师决不能动手排除实验的故障包办处理一切。这样表面上看似乎问题很快得到了解决,但却扼杀了学生探究中寻找科学规律的正确方法,扼杀了他们成功后激发的积极性,扼杀了他们动脑动手释放学习潜能的机会,很不利于提高学生处理实际问题的能力。正确的做法应该是引导学生按照实验的程序要求,认真分析问题出现的原因,由学生自己动手排除故障解决存在的问题。例如,在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中。因实际测量总会有误差,所绘的V—t图线总不会精确到使测算出的各个点都落在一条直线上。实验中有一小组测出的点以毫米为单位分毫不差地落在一条图线上,显然这是学生为了“凑数据”弄虚作假改动了原始的数据得出的结果。发现问题后,我首先对学生力求完美的出发点给以理解。但向学生们指出,虽然实验设计正确,实验操作认真,但任何测量的精度都是有限的,在现有实验仪器条件下,测出的各个点虽没有完全落在一条直线上,在偏差并不大时,一样可得出“在没有任何误差的情况下V—t图象中各个点应完全落在一条斜线上”的结论。又如,在做“测小灯泡伏安特性曲线”的实验时,有一组学生将线路接通后反复检查小灯泡就是不亮,急得他们直叫,快下课了实验数据一个还没测量。此时我没有帮助检查排除线路故障,而是将“多用表”递到他们面前启发他们逐段检查导线和各个仪器,终于查出是其中一段导线出了问题,换上一段新导线后线路马上通了。

多媒体的出现使教学领域产生巨大进步,但物理教学中实验和演示的作用多媒体课件是无法替代的。实验和演示能养成学生对物理是一门实验科学的认识,能增强学生的动手能力。教学中坚持对实验和演示操作的持之以恒一定会对学生科学思维的习惯和研究方法产生影响。

2.实验的目的是要学生经历科学过程、体会科学方法、树立科学价值观。是要学生加深对物理规律和概念的理解。

中学物理的实验基本为探究性和验证性实验,不像大学物理那样存在许多科研的可研性,但仍然体现出物理学是一门以实验为基础的科学特点。从物理学的发展史来看,没有实验就没有物理学的今天。实验的过程是科学探究的过程。

揭示物理现象的物理概念、反映物理过程的物理规律,是构成物理大厦的基石,只有正确掌握物理概念,才能深刻理解物理规律;反过来,也只有深刻理解物理规律,才能真正掌握相关物理概念。如把物理概念比作网上的结点,那么物理规律相当于结点间的连线。物理教师必须重视物理实验的教学和演示,通过实验发现、验证并总结出“事物”存在的规律,进而以物理规律为中心,更加深刻、完整地掌握物理概念,在应用中巩固物理规律,达到以概念为基础,以规律为中心的整个知识体系。在问题的探究解决中促使知识的完善促进人的能力的提高。物理定律的建立是在实践中创立的,实验是物理学首要的检验手段。物理分组实验教学的意义使学生懂得物理科学的内涵,区别物理与数学的不同,知道数学是在物理和其他自然科学基础上的“抽象”。物理分组实验教学的目的在于使学生认识、学习和研究事物的有效方法,促进学生感官上对物理概念和规律的认识,促使学生以正确方法对待物理的学习。真正懂得“实践是检验真理的唯一标准”的含义。因此,进行物理分组实验教学时,教师不仅要教学生会做实验,更要“教给学生一双没有束缚的自由的手”。要使实验真正成为探究、提高物理教学的重要途径,教师在指导学生分组实验时,根据实验目的,精心设计各类实验问题,达到引导学生有的放矢地边实验、边思考、边分析,让学生在观察、思考中提高实验技能,在动手思维中发展自身的形象思维和抽象思维,在主动学习中充分体会到实验的内涵。如在进行学生分组实验“研究匀变速直线运动”时,学生比较容易导出做匀变速直线运动的物体应满足△S=aT的规律。但在具体数据处理时为减小长度测量带来的误差却不用S2-S1、S3-S2、S4-S3表示相邻相等时间内位移差△S,而用S4-S1、S5-S2、S6-S3间隔两个相等时间内的位移差表示。等号右边22也不用aT,却用3aT表示。对这一变化,我问学生这是为什么?学生们各抒己见。很多学生列出了a1=(S4-S1)/3T2、a2=(S5-S2)/ 3T2、a3=(S6-S3)/3T2式,但将a1、a2、a3三式列出综合求和式子的学生却没有,我适当给以点拨有个学生很快写出了a =(a1+a2+a3)/3 = [(S6+ S5+ S4)-(S3+ S2+ S1)] /3T

2的式子并从中悟出这种求法可减小纸带测量产生的偶然误差。当该生将其“发现”向同学们说明时灵感使其悟到所设问题△S还可分别延伸至等于S5-S1、S6-S2、S7-S3、S8-S4的情景,此时等号右边应为4aT2的形式。

3.严谨求实实验作风的培养能提升学生做人的品质、能培养学生探究实验的精神

上分组实验课,开始操作和获取数据大部分学生都很认真,待到将实验由动手转为动脑、由操作转为数据分析处理时心情急噪,认为实验一定服从已知的物理规律,采取数据有目的向已有的物理规律倾斜,使实验结论很粗糙。个别学生在虚荣心驱使下私改实验数据,来迎合科学理论的“正确”。教师在第一次分组实验课教学前应估计到这种由应试教育产生的对实验教学的负面影响。在探究、验证实验时既要使学生认识到实验的各个环节在整个实验中所起的作用,又要就实验原理的理解程度,实践操作的熟练程度,数据分析的准确程度,及实验报告要尊重原始数据的诚实态度等各方面对学生提出严格要求,指导学生认真探究、验证,将实验中发现的问题及时反馈给学生,纠正学生实验中存在的问题。

严谨的实验态度能养成学生诚实的科学态度和良好的实验习惯,提高实验教学的质量,提高学生探索2求知的欲望。如在摩擦力的学习中学生们对摩擦力总是阻碍物体间的相对运动理解不好,受力分析时经常出错。一个学生在买了个汽车模型,仔细琢磨老师讲的汽车主动轮受摩擦力向前,从动轮受摩擦力向后的道理,用了许多办法反复实验,主动轮和从动轮受摩擦力方向效果都不明显。后来他发现把汽车模型放在床上当用手转动后轮时受力效果非常明显。后将模型带到学校在铺上桌布的桌面上进行演示,当用手转动后轮,即把后轮作为主动轮,四个轮子之间的桌布被轮子向外拉紧。他分析这个现象的原因是:汽车在前进时,后轮作为主动轮,受地面(桌布)的摩擦力向前,则后轮对地面(桌布)的摩擦力向后;而作为从动轮的前轮受摩擦力向后,前轮对地面(桌布)的摩擦力向前,所以桌布被前后轮的摩擦力绷紧了。反过来前轮作为主动轮,则可清楚看到桌布上由于四个轮子给的摩擦力方向改变了,因而桌布处于收缩状态。有趣的实验调动了大家学习的情趣,人人都来转一转汽车轮子。知识的探求是无止境的,在学生们基本搞清汽车轮前后驱动问题后我又提出一个新问题让学生讨论。为什么大型汽车是后轮驱动,而家庭经济型小轿车是前轮驱动。新问题又让学生活跃起来。有的学生说前轮驱动相当于向前拉汽车,后轮驱动相当于向前推汽车,推汽车获得的向前作用比拉汽车大;有的学生立即反驳说那小汽车也应后轮驱动„。此时我启发学生从大小汽车质量分布使重心偏前或偏后不同来考虑。当学生完全沉浸在问题中时,其他人稍给以启示问题马上迎刃而解。如果教师只满足于实验课上按步骤指导学生操作,是不会得到如此效果的。

4.实验方法多样化,活化创新思维。现在中学课本中设计性的物理实验太少,应当让学生多做一些设计性的物理实验。设计性的物理实验突破了传统静态的封闭式教学模式,使实验课程本身的特点更加突出。设计性的实验拓深了实验课的功能,它更适合当代学生的强烈参与意识,可进一步调动学生积极思维,诱导学生主动探索的愿望,有利于学生的创造性思维能力的培养。具体实验过程可以分为三个阶段:第一个阶段是布置题目,让学生设计实验方案(包括实验方法、原理、仪器选择、实验步骤、误差来源);第二个阶段是教师审阅方案,提出修改建议;第三个阶段是进行实验,撰写实验报告。目前学生的分组实验,普遍存在只重视简单的操作练习。从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验,教师很少去引导学生思考和探索,有些学生只是依葫芦画瓢,根本不能领会实验的原理和思想方法。因此,必须改革实验教学的方法。例如,验证机械能守恒的分组实验,就可以转化为探索性实验,可以启发学生思考,你能否利用现有装置测定当地的重力加速度?你还能设计几种测定当地重力加速度的方法?在学生分组实验中,在掌握实验原理、方法的基础上,可以允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验,发展学生的个性,活跃学生的思维。实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,使之达到不同层次创新能力培养的目标。学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来,并在实验过程中对所得的信息进行仔细筛选,不仅培养了学生的应变能力,还使学生的分析、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。

5.利用物理实验史教育,培养创新意识。

物理实验还应包括物理实验史教育、课外小实验、学生小仪器制作等。据笔者不完全统计,人教版新编教材高中《物理》1至3册中,对物理学史上著名实验介绍达20多处。例如:牛顿第一定律的教学,课本一开始就以"历史的回顾"方式介绍了伽利略的理想实验,这种将有限的实验事实外推到无限,经过抽象思维得出结论的方法,是对传统实验方法的创新;汤姆生利用实验准确地测出了电子的荷质比并发现了电子,他的实验设计是何等的巧妙,设计思想与器材组合都是创新精神的体现„„这些实验介绍,不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程,而且展示了科学家的创造思维和创新精神。要发挥物理学实验史的创造教育功能,我们在教学中就要重视实验史的教育,可以启发学生通过阅读体会实验思想与设计的精彩之处并提出问题;有条件也可采用演示实验,引发学生的好奇心;还可让学生自己动手,组织与设计实验,来“表演”某些著名实验。总之,通过物理实验史的学习,对学生进行德育的渗透以及科学精神和创新意识的培养,有很好的作用。

物理学是一门实验科学,物理实验在物理学中占有非常重要的地位,在中学物理教学过程中,不论是演示实验、分组实验,还是课后的小实验。不论是设计性实验、验证性实验、探究性实验,还是研究性试验、都是获取物理材料的重要渠道。从物理学的发展来说,没有实验就没有物理学的今天。物理实验能训练学生的动手动脑能力,加深对物理概念、规律的理解和掌握。能培养学生的科学态度、科学研究方法,培养学生的创新意识和创新能力。因此,物理教师应具备良好的实验素质,不仅要系统掌握实验的基本理论,实验技能和方法,还要通过实验启发、指导学生进行探索,探究物理结论和规律,充分利用实验调动学生学习物理的积极性、主动性,提高学生的学习兴趣,体现学生的主体性。这也是新课程标准的目的。

【参考文献】:

1.张大昌

物理教材介绍 人民教育出版社 试教通讯物理专辑 2006/5 2.物理课程标准研制组

普通高中物理课程标准(实验)解读

篇3:高中物理实验室建设与管理研究

一、实验室合理规划与实验设备保养是管理的基础

做好实验室规划是整个建设与管理的前提条件, 实验室规划建设一旦固定了, 以后想改变就很困难, 如果规划不当, 不仅会造成很多不必要的浪费和麻烦, 也会给日后管理带来很多困难。同时实验仪器设备的使用与保养是实验室日常工作的重心, 做好设备管理工作是维系实验室正常运转的基础。

1. 科学合理规划各类实验室

笔者所在高中在2008 年选址新建时, 实验室建设受到校领导的高度重视, 由校长亲自担任建设领导小组组长, 总务处主任、教导处主任担任副组长, 由学科负责人与实验室专职人员任组员, 按照2010 年教育部发布的《高中理科教学仪器配备标准》等相关规定, 参照国家示范高中办学标准, 再结合学校实际情况我们建设了能同时满足电学、力学、光学等各类教学实验的综合性实验室, 完全可以满足高中阶段所有物理实验所需[1], 单物理实验室就占用了整一层楼, 共7 间, 其中4 间学生实验室、2 间仪器室及准备室, 还有1 间探究实验室成为各区同行参观学习的示范实验室。同时在实验室的设施上也紧跟时代步伐, 安装配套先进的多媒体设备, 如电子白板、投影、录播系统等, 为教学提供更多手段, 让课堂气氛更加活跃, 让师生互动得到更好的发挥。

2. 做好各种仪器设备管理与保养工作

在做好物理实验室规划的基础上, 各种仪器设备的管理与保养维修也是工作的重点[2], 它是维系整个实验室正常运转的基本保障。要做好这点, 可以从以下几点开展工作。

(1) 做好各种实验仪器摆放位置的规划

一所学校的物理仪器有几百种, 数量有几千件之多, 如何让这些仪器使用方便、快捷呢?关键要做好仪器存放位置的规划。依据笔者从事实验室管理的经验, 物理仪器应该按类摆放, 先分大类, 再分小类。物理仪器有两大类:一类是计量仪器, 另一类是通用仪器, 各大类中又有小类区分。如计量仪器可分长度、质量、时间、温度、电表等;通用仪器类可分一般类、支架类、电源类、力学类、振动和波、热学类、静电和电流、电磁和电子类、光学和原子物理类等。在分类基础上加上仪器顺序编号相结合的方法, 在摆放过程中原则上按顺序摆放, 有时也灵活处理调整一下, 质量大的, 体积大的仪器可放在仪器柜偏下的位置, 质量小的, 体积小的放在偏上的地方。总而言之, 仪器的规划摆放要遵循安全第一, 分类摆放, 方便取用的原则进行。

(2) 做好各种实验仪器的日常维护与保养工作

仪器在使用过程中可能会有不同程度损坏, 实验室管理人员必须学会如何修理损坏的仪器, 在仪器重新入柜时要确保仪器能正常使用, 绝不允许将未修好的仪器放入柜内。而对于一些仪器, 虽未有损坏, 但为了保证正常使用, 也要在规定时间重新取出进行测试保养。如学生示波器, 每年该仪器使用次数很少, 也要定期为该仪器通电, 以保证仪器内部电容正常工作;又如学生万用表, 在不使用时, 要及时将仪器内电池取出, 以免电池漏液对仪器造成损坏;再如感应起电机, 在每次使用后要做好相应除尘, 干燥工作, 并用干净塑料膜包装完好, 以保证下次能正常使用。做好各类仪器的日常维护工作, 可适当延长仪器使用寿命, 避免重复购买仪器资金浪费, 为学校节约办学经费。

(3) 做好各种实验仪器损坏登记与后续购买工作

实验仪器一定要本着不仅够用, 而且要有多几件备用的原则。在每个学期末一定要清点各种仪器设备数量, 损坏的仪器及时做好登记, 因损坏造成库存不足的仪器要做好相应的采购计划, 做好预算, 及时购买, 确保能随时满足教学实验的需要。除此之外, 每学期初也要做好相应消耗品的采购计划。

二、制定与落实好实验室各种规章制度是管理的保障

有了好的实验室与仪器设备等硬件, 还需要有好的制度等软件做保障, 软硬件相结合才能使实验室更好运转起来, 为教学保驾护航。

1. 为实验室制定一系列合理的管理制度

制定相关的规章制度, 其目的是使实验室管理日趋规范化。没有规矩不成方圆, 好的硬件设备有了之后, 就应该制定相关的使用制度, 让教师、学生用好实验室与各种仪器, 充分发挥其功能, 做到物尽其用。如制定《物理实验室仪器装备管理使用规则》《物理实验学生实验规则》《实验室使用流程等表》《物理实验室分组实验学生情况登记表》等一系列相关制度, 让教师、学生做实验时有章可依, 有表可填, 有证可查, 真实记录实验室的使用情况。

2. 认真落实与完善制度规范实验室管理工作

制定好相关的规章制度后, 要将制度最终落实才有意义, 规章制度的落实是一个动态磨合的过程。在执行相关制度前, 首先要对实验室规章制度进行广泛宣传, 让师生充分知晓, 然后让教师与学生的共同学习, 在大家取得共识的基础上才能很好地执行, 在每次做实验中, 要认真对每次实验的情况进行跟踪记录, 确保各项规章制度落到实处。只有认认真真落实各项规章制度, 让教师、学生在进入实验室那刻起就能做到有“章”可依, 有“章”必依, 执“章”必严, 违“章”必究, 认真做好每一步, 实验室的管理才能更加规范化。

三、让实验室成为学生学习探究基地是管理品质提升的表现

笔者去过很多学校物理实验室, 里面标准配置只有几十张整洁干净的台凳, 一套多媒体设备系统和墙上挂一些相关的规章制度。这些配置都是按照相关规定配置的, 很标准, 看似没有问题, 因为大家都只把物理实验室当作是一个做实验的场所, 每次实验课, 教师与学生大多是来也匆匆, 去也匆匆, 好像实验室是一个没有特别吸引学生的地方。如何把实验室营造成一个教师、学生都喜欢学习探究的基地?这也是实验室建设与管理的一个重要方向, 可以从以下几个方面着手。

1. 加强实验室场外知识长栏建设

可以根据光学、电学、力学不同功能实验室的特点建设场外知识长廊, 定期做好更新工作。知识内容可以是介绍实验室各种仪器设备的功能作用及操作方法, 也可以对新引进的仪器设备进行宣传介绍, 还可以就如何开展学生探究实验进行讲解等。通过加大对这些知识的宣传力度, 引起学生对知识的求知欲, 进而引起他们对动手操作实验的渴望。

2. 向全体学生开放实验室成为学习探究的基地

高中由于有高考的任务, 学习课时相对比较紧张, 许多教师为了赶课时进度, 对于学生分组探究实验能减就减, 或者几个实验一起开, 学生动手操作实验的时间有限, 有些实验都没做明白, 更别说想把自己的一些实验想法运用到实验中去。针对这个问题, 笔者利用第二课堂时间向学生开放实验室, 让学生可以自主选择他们没做好的实验进行重做;也可以去把一些课外实验搬到实验室来做;或者让学生自己设计实验, 勇于去开发新实验。

此外, 笔者还开发了一些校本课程, 丰富学生的课余生活, 让学生有更多的动手和动脑的机会。如开设了无线电测向、无线电装配、趣味物理实验等, 学生有机会学习电路板、焊接知识等课本无法学习到的知识, 扩展学生的视野, 丰富学习内容。另外还可以发动一些对物理有兴趣的学生与教师一起开展自制教具的活动, 让学生有更多的机会来实验室参与学习与实践, 锻炼学生动手动脑能力, 提高学生物理学科素养, 使实验室成为学生探究学习的基地。

四、结束语

物理实验室作为物理学习的一个重要教学场所, 它的建设与管理的好坏, 绝不是实验教师一个人的事, 它需要全校师生的共同努力, 只有多方的努力达成一致, 才能让实验室最好地服务于教学, 发挥实验室应有的功能作用。

摘要:从高中物理实验室的规划建设, 硬件设备维修、保养, 规章制度制定与执行以及如何创设实验基地等方面, 阐述了关于中学高中物理实验室建设与管理的一些见解, 力求为物理教学提供优质服务。

关键词:物理实验室,管理,仪器设备,规章制度

参考文献

[1]JY/T 0406-2010, 高中理科教学仪器配备标准[S].中华人民共和国教育部.

篇4:高中物理实验室建设与管理论文

关键词:物理实验室;配置;管理

实施创新教育,培养创新型人才是我国21世纪教育的重要使命。实验教学是培养学生独立思考能力、动手能力、激发创造热情、训练创新思维、开发智力和非智力因素及提高实践创新能力的过程。实验室是实验教学的场所,而实验室的建设和管理直接影响到实验教学的效果。因此,各高校都非常重视实验室的建设和管理。随着教育改革的不断深化,我院物理实验室的建设和物理实验教学改革也取得了一定的成绩,实验条件有了很大的改善。下面结合我校的具体情况,对物理实验室的建设和管理进行一些讨论。

合理配置物理实验室

仲恺农业技术学院于1987升格为本科院校,当时只有一间100平方米的基础物理实验室。经过20多年的建设,已经由原来的1间扩建成现在的7间,由原来的实验体系设置一般化发展成现在包括具有较先进实验体系的基础物理实验室、电工电子实验室的综合性较强的物理学科实验中心,承担着校内20多个专业的实验教学。由于我院规模不大,在实验场地和资金有限的情况下,合理配置物理实验室尤为重要。

(一)配置合理先进的实验设备仪器

在有限的资金范围内,为了达到教育部的评估标准,同时体现实验项目的先进性和实用性,在院系的安排下,我们专程走访了中山大学、华南理工大学、华南农业大学等省内名校的物理实验室和南京激光、浙江天煌等知名教仪厂家,在广泛、深入调查研究的基础上,对实验项目的选择和仪器设备的配置作了较为详尽的计划。

首先,物理实验室是进行实验课程的载体,所开设的实验项目是完成教学工作的前提和保障。按照大纲的要求,应能开出力、热、电、光和近代物理等五个方面的实验,如此方能根据教学计划的学时数,并结合各专业班的特点进行合理的组合搭配,高效地发挥该门课程的作用,故实验室应根据经费的情况及现有的条件,逐步地完善整个实验项目体系。

其次,在拟订采购清单时注意选择具有先进性的仪器,当今科学技术日新月异,仪器更新速度很快,适当地选购一些先进的仪器,比如尽可能地使用光电自动计时而避免使用秒表,尽可能安排一些光、机、电、计算机一体化的实验如电子和场实验仪、霍耳效应实验仪等,这样既可以提高实验室的档次,又可使学生开阔眼界。通过亲手实验使他们不再感到科学的神秘,这对培养高素质的人才非常有益。当然先进的仪器比较昂贵,容易与经费的相对紧张相矛盾,这就存在着合理配置实验项目和仪器数量的问题。一般高档先进的仪器可少购几套,花钱较少的项目则可多购几套。这样可以保证实验项目的改进和仪器的更新换代,使实验教学跨上一个新的台阶。在具体的实验安排中,可以采用大循环套小循环的方式进行实验,进而弥补仪器套数少的弊端。

(二)构建多样化的物理实验室

充分利用现有仪器设备,建设开放式实验室为了提升学生的实验技能,我们将一些基础实验,如基本量度、万用表的使用、示波器的使用等改为开放性实验,让学生自由到实验室选做。并增补了一些能够更好地综合训练学生的实验思维和动手能力的实验项目,如电表的改装、浮水硬币实验——表面张力研究、驻波与克拉尼图形、静电感应及其应用等实验。

开放实验室给学生提供必要的场所、仪器设备和辅导应使学生能够自己完成感兴趣的设计性实验。设计性实验需要学生结合并运用所学的理论知识和实验技能去分析问题和解决问题,对提高学生的实验积极性,活跃学生的实验思维,充分发挥学生的主观能动性和创造性非常有利,能够使学生的创新意识和创新能力得到很好的启发和锻炼。农学院有三分之二的学生高考时选择非物理学科,因此,学生的物理理论和实验基础比较薄弱,然而只要我们选题和引导得当,学生同样有能力去完成一些简单的设计性实验。结合我院学生的具体情况及现有的仪器,我们编写了“伏安法测电阻及误差分析”、“电表的改装”、“用电位差计测电动势”、“静电感应及其应用”等简单的设计性实验的指导书。在实验指导书中,教师只写实验的目的(要求)、参考仪器、原理及注意事项。在实验前,教师进行简要的介绍,然后由学生通过查阅文献资料来设计实验步骤和实验电路图等。设计方案在得到指导教师的同意后学生才可开展实验。实践证明,学生的实验热情高了,设计实验的能力有了很大的提高,取得了良好的教学效果。

充分利用闲置或报废的仪器,建立探究型实验室我校由于建校历史长,有大量报废仪器和一些因课程改革而闲置的仪器。这些淘汰下来的仪器,弃之可惜,又占用仪器室。因此,可以挑选部分仪器建立探究型实验室,展示其内部结构,给学生以感性上的认识。例如,将报废的显微镜剖开,了解其光学结构;将上世纪70年代的电子管示波器拆开,观察示波器的内部结构,了解其工作原理;拆卸报废的各类电表、表头、各种测试仪的机箱等,让学生更清楚地了解其工作原理和内部结构等。实践显示,学生对整个过程充满新鲜感,单调的物理实验变得富有趣味性,学生的实践动手能力和创新思维能力得到明显提高。

充分利用现代化技术,建立网络实验室我们在传统物理实验室的基础上,利用计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、加工处理传播技术等,将现实物理实验室中的各种实验资源进行处理后建立起网络实验室。网络实验室的优点主要表现在以下两个方面:

1.使实验教学内容得到了扩充,给实验教学本身以更大的自由度。网络实验室建立了物理实验课件和课件库,安装了仿真物理实验室,与现代远程物理实验网站(www. elab. sdu. edu. cn)、物理园(www. hk-phy. org)等链接,使实验教学内容得到了扩充,实验教学本身的自由度更大了。

2.在网络实验室上发布实验指导材料和仪器设备信息,提高实验教学效果。例如,将实验录像、挂图、文字材料等指导性资料上传到网上,使学生在做实验之前就对实验仪器和内容有所了解,尤其是设计性和探究型实验信息的发布更有利于学生选择自己感兴趣的实验,并做相关的调研,为实验的开展奠定基础,从而取得良好的教学效果。发布仪器设备的信息、实现网上实验预约,使学生了解实验室现有的仪器设备及各个实验室的使用情况(时间安排等),可以给学生更大的学习空间,同时也为教师的实验教学带来方便。

不断提高物理实验室的管理水平

物理实验室是进行物理学教学、研究、实验的重要场所。搞好实验室建设的同时还要提高实验室管理水平,这样才能充分发挥其实验教学的作用。因此,实验室管理不容忽视。

结合具体情况进行师资体制改革多年来,很多高校为了体现实验教学的重要性,把实验教学环节与理论教学分开,独立开设一门课程,这一措施的确对实验教学水平的提高起到了一定的促进作用。然而在像我们这样的普通农科院校里,教师数量少,目前尚无专职的物理实验教师,如果再把实验教学和理论截然分开,各行其道而不顾及两者的内在联系,只会使得两种教学在进度上的配合和反馈难以实现。我们借鉴了铜陵学院的师资改革方案,将物理实验室与物理教研室改制为一套班子,共同承担物理实验和大学物理两门课程的教学任务。如此可以解决两种教学的配合和反馈等难题,也有利于课程内容体系的改革和创新,同时也可以壮大和提高实验教师队伍及其业务素质,从根本上解决长期存在的实验课与理论课不便协调的矛盾。同时我院在实验教学工作量统计方面也做出了改革,课程基本系数由原来的0.8提高到1.0,使得相同时间的实验教学与理论教学的工作量基本相同,极大地提高了教师的工作热情,彻底改变了以前教师重理论,轻实验的现象。为了更好地提高教师的工作积极性和业务水平,学校还设立了实验技术优秀成果奖,并不断地创造条件分期分批培养师资,不断提高教师实验技能,以适应高校的发展。

不断深化实验课程改革实验设备的更新和投入应有与之配套的课程改革方案,但课程体系的改革是一个复杂的系统工程,应该根据大学物理课程的特点进行全面规划。首先是改革教学内容,我院大学物理实验课程是农学系部的一门公共基础课程,基础性的核心,应该体现在动手能力和创新意识两方面的培养上:第一是选用重点教材,结合实验室条件和教学实际,以常规实验为主,结合学生的专业特点,适当扩充综合设计性实验和探究性实验,编写适当的实验指导书。如对于农学专业和植物保护专业的学生可以开设“浮水硬币实验——表面张力研究”、“静电感应及其应用”等设计性实验。第二是进行实验教学方法的改革,落实学生在实验教学中的主体地位。给学生提供独立自主、自由发挥的机会,实验时每人一组,这对调动学生的学习积极性,提高学习兴趣大有裨益。第三是提高实验考核综合化水平,按照学生掌握知识技能的规律付诸相应的考核手段,实验教师在对学生进行实验考核时,应当把学生的平时成绩及期末的实验成绩考核作加权求和,并逐步提高综合设计性实验和探究性实验的权重,鼓励学生多选择该方面的实验进行设计和探究,进而提高学生的科学研究能力。实践证明,提高实验过程成绩在总成绩中的比重,综合评定学生的实验成绩这些举措可以使学生在平时的实验中充分发挥其主观能动性。

建立配套制度,强化管理力度规章制度是行动的规范,依照规章制度办事,才能少犯错误甚至不犯错误,各项工作才能高效完成。否则会出现工作管理混乱,工作的盲目性增多,积极性、主动性不强,办事效率低下等问题。我们在高校实验室管理章程的指导下,完善和制定了《仪器设备管理制度》、《实验室安全制度》、《学生实验守则》、《设备损坏丢失赔偿制度》等多项管理制度并公布上墙,其中对于设计性和探究型这类自主性较强的实验,在《实验室安全制度》中进行详细说明,特别提醒。同时还制定了《实验室技术档案管理制度》,对技术资料的收集、归档和管理职责等作出具体的规定。搞好实验室档案的建设工作,可对以前的工作作出具体的分析和研究,以便找出问题,寻求解决问题的方法。充分做好设备维修档案、设备使用时数、学生实验后续投入设备的登记造册等基本信息收集整理工作,可以更好地为实验室教学和管理服务。

基于以上工作,今后努力的方向是逐步完善传统实验室的管理方法,应用网络技术建立物理实验信息管理平台,该平台主要是集网上实验室教务管理、实验室仪器设备管理、实验室资料管理、实验室开放管理等于一体的实验室管理系统。引进现代化的管理手段,可以使实验室达到自动化运行,对于提高工作效率、降低运行成本将起到重要的作用。物理实验室的建设与管理作为一项实践活动,要求广大物理教育工作者进行长期的学习、交流、实践及创造性地开发多种资源渠道,从而把物理实验室建成培养创新人才的摇篮。

参考文献:

[1]陈睿.实验室建设与创新人才的培养[J].实验室研究与探索,2004,(9).

[2]沈元华,陆申龙.基础物理实验[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]陈鲁明.开发物理实验室资源构建多样化实验室[J].教学仪器与实验(中学版),2006,(10).

[4]李胜强,沈陵.物理实验室建设与管理刍议[J].铜陵学院学报,2006,(1).

作者简介:

篇5:高中物理实验教学含义与策略论文

摘要:物理作为一门高中阶段的重要科目,大多数学生认为物理学科比较难学,考验学生的逻辑思维能力。枯燥呆板的教学内容导致学生没有学习积极性。物理本属于科学的范畴,教学内容抽象,学生付出再多的时间也不一定可以掌握学习物理的技巧。本文主要是要求教师能够将核心素养作为教学基础,并且注重实验的教学探究。

关键词:核心素养;高中物理实验;教学探究

一、基于核心素养的高中物理实验教学的含义及重要性

高中物理实验教学核心素养的含义主要是指在学生掌握一定知识的基础上进一步提高学生的核心素养。核心素养是在学生掌握基本知识和操作技能等基础上,提出的学生未来发展的重要内容。物理实验教学主要是将理论知识运用到实践活动的过程。从核心素养的含义,我们可以得出,学生可以在学习知识的过程中形成一定的解决实际问题的能力。教师培养学生核心素养可以帮助学生增强求知欲,提高学生的学习效率,有利于学生充分理解与物理有关的知识,促进物理知识与物理能力的相互促进和相互影响。所以,在核心素养的基础上进行高中物理教学,才能促进学生物理实验的更好发展。

二、基于核心素养的高中物理实验教学的策略

(一)教师积极组织学生进行小组合作学习,培养学生团结协作的能力

高中生正处于青春期,心智还不够成熟,思维也不够缜密,他们不需要教师呆板的纠错,而是需要科学的引导。所以,在这个过程中,教师可以积极组织学生进行小组合作学习,这在实验过程中也最为常见,效果显著。教师根据每个学生的学习能力和性格特点进行分组,保证每个小组都有一名学习能力强、组织能力强的学生。在进行实验过程中,教师可指导学生进行动手操作,小组合作解决实验过程中遇到的问题,加强学生的集体荣誉感。比如:教师在讲解《电与磁》这部分知识时,可以通过组织学生讨论关于电与磁的关系,营造良好的学习氛围,培养学生的团结协作能力,提高学生的科学素养。

(二)将物理知识与日常实际生活相结合,促进学生对知识的巩固

虽然受传统思想的影响较深,但是随着社会和经济的不断发展,在日常的教学过程中,人们逐渐开始注重学生的技能与能力的培养。物理实验教学也需要通过这些途径来帮助学生巩固基础知识,而核心素养的提出还会帮助学生朝着正确的方向前进,培养学生的物理核心素养可以成为教师的教学目标之一。教师可以鼓励学生在生活中寻找与物理实验相关的知识,然后在课上提出来,坚持自己的想法。教师让同学们根据其中基于核心素养的高中物理实验教学探究黄富强(广东省连州市连州中学513400)一个同学的物理实验案例,进行讨论,教师在进行指导,纠正同学们错误的思想。比如:教师在进行长度测量的过程中,让同学们寻找在日常生活中可以找到的测量工具,去测量一些事物,像桌子的高度、瓶盖的内径等,让学生先了解物理知识源于生活,然后告诉他们更先进的测量工具,就是利用螺旋测微器和游标尺来进行,促进学生积极思考和探索。

(三)明确学生的主体地位,促进学生的学习主动性

受传统教学模式的影响,大多数学校通常都是以教师的讲为主,学生的听为辅,这就导致学生没有学习主动性,被动地接受知识。这对于高中的物理实验教学来说是最大的威胁。所以,在进行核心素养下的高中物理实验教学过程中,教师应当注重强调学生的主动性和参与程度,使抽象的物理知识变得更加生动、灵活,学生也能够更好更快地掌握实验教学的.精髓。比如:教师在讲解必修二第一章《抛体运动》这部分知识时,教师可以指导学生自己动手体验,扔一团纸、粉笔等,然后观察他的下落趋势。这样的游戏会极大程度地吸引学生的兴趣,大大提高教学效率。

(四)教师创新教学方式,激发学生的学习兴趣

在实际的物理实验教学过程中,教师需要通过创新的教学方式激发学生的学习兴趣,培养学生独立思考的能力,在一次次的实验过程中,不断挖掘物理实验的灵魂,从而提高物理实验教学的效率。比如:在讲解必修一第四章内容中的《探究物体运动与受力的关系》这一章节内容时,教师可以提前了解实验活动的难度和复杂程度,然后充分利用有限的时间给学生介绍这项实验的目的、原理以及内容和步骤,之后在引导学生进行动手操作环节。在实验过程中,教师可以在一旁进行观察,让学生根据教材内容进行操作。之后,大部分学生就会发现自己动手操作会出现很多失误,与教材实验结果不相符。经过教师的分析之后,学生知道误差的原因可能是实验工具重量不一致,也或者是没有同等质量的小车。这考验的是学生的应变能力,同学们可以进行小组讨论。在教师的指导下,同学们对实验方案进行创新,从而得出一个不需要小车质量大于钩码质量就能完成实验的新方案。

三、结束语

综上所述,物理核心素养的培养,对学生今后的发展具有重要意义。物理学科的教学可以融入相应的科学价值观和综合素养。物理实验教学也能够有效促进学生物理能力的提升,所以,基于核心素养的高中实验教学中,可以培养学生全方面的能力。

参考文献:

篇6:高中物理实验室建设与管理论文

电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏,高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架,实际上电阻的测量方法很多,了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。

一、基本方法-----伏安法(V-A法)

伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择,控制电路的选择和实验器材的选择。

1、原理:根据部分电路欧姆定律。

2、控制电路的选择

控制电路有两种:一种是限流电路(如图1);另一种是分压电路。(如图2)

(1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。图1(2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图2,其输出电压由ap之间的电阻决定,这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下,一定要使用分压电路: ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。图2

3、测量电路

由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。

(1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图

3、图4(2)电流表内、外接法的选择,图3 ①、已知RV、RA及待测电阻RX的大致阻值时可以利用相对误差判断 若RX>V,选用内接法,X<V,选用外接法

RARXRXRA②不知RV、RA及待测电阻RX,采用尝试法,见图5,当电压表的一端分别接在a、b两点时,如电流表示数有明显变化,用内接法;电压表示数有明显变化,用外接法。

(3)误差分析:

内接时误差是由于电流表分压引起的,其测量值偏大,即

R测 >R真(R测=RA+RX);外接时误差是由于电压表分流引起的,其测量值偏小,即

R测<R真(R测

4、伏安法测电阻的电路的改进

0

图6

RRR图4

图5

RXRV)

RXRV0

图7

第 1页(共 4页)如图

6、图7的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差,为什么?怎样测量?

二、由伏安法演变而来的其他测量定值电阻的方法归纳

(一)电压表和定值电阻替代法(V-R法)

【例1】有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值,但手边只有一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R0和几根导线,你有办法测出R的阻值吗?说出你的办法和理由。

(二)电压表和滑动变阻器替代法(V-RP法)【例2】给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻Rx。请你设计一个能测出Rx电阻值的电路。要求:

1、画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。

2、简要写出实验操作步骤。

3、根据你所测出的物理量写出表达式Rx=_________。

(三)电压表和开关替代法(V-K法)

【例3】给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、两个开关及几根导线,请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值,画出电路图,写出实验步骤及未知电阻的表达式。

(四)电流表和定值电阻替代法(A-R法)

【例4】现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电阻R0,没有电压表,你如何测出被测电阻的阻值?

(五)电流表和滑动变阻器替代法(A-RP法)

【例5】 现有电池组、电流表、已知最大阻值的滑动变阻器、导线及开关,你如何测出被测电阻的阻值?

(六)电流表和开关替代法(A-K法)

【例6】有一个阻值看不清的电阻Rx,我们要测它的阻值,但手边只有一只电流表,一个已知阻值R0的定值电阻,二个开关和几根导线:

1、画出实验电路图。

2、写出实验步骤。

3、用测出量和已知量写出未知电阻Rx的表达式。

三、其他测量电阻的方法归纳

(一)欧姆表测电阻

1、欧姆表的结构、原理

它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。

图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。

当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知:

I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+RX)

由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。

2、使用注意事项:

(1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电

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阻之间并不是正比也不是反比的关系。

(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。

(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零

(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。(一般在中值刻度的1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。

(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF档。

(二)用惠斯通电桥测量电阻

1、原理:惠斯通电桥的原理如图所示。电阻R1、R2、R和待测电阻RX连成四边形,每一条边称为电桥的一个臂。在对角A和C之间接电源E,在对角B和D之间接检流计G。因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。当开关接通后,各条支路中均有电流通过,检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的作用,好象一座“桥”一样,故称为“电桥”。适当调节R、R1和R2的大小,可以使桥上没有电流通过,即通过检流计的电流IG = 0,这时,B、D两点的电势相等。电桥的这种状态称为平衡状态。这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差,B、C之间的电势差等于D、C之间的电势差。设ABC支路和ADC支路中的电流分别为I1和I2,由欧姆定律得

I1 RX = I2 R

I1 R1 = I2 R2 两式相除得: RXRR1R2

上式称为电桥的平衡条件。所以RXRR1 通常将R / R2称为比率臂,将R1称为比较臂。R22、测量方法

如图,连接电路,取R1、R2为定值电阻,R3为可变电阻箱(能够直接读出数值),Rx为待测电阻。调节R3,使电流计中的 读数为零,应用平衡条件,求出Rx。

(三)等效替代法测电阻

1、等效替代法就是在测量的过程中,让通过待测电阻的电流(或电压)和通过电阻箱的电流(或电压)相等。电路如图13,将单刀双掷开关调到a,闭合S1调节R,使安培表读数为I0,保持R不动,将单刀双掷开关打到b,调节R0使安培表读数仍为I0,则电阻箱的读数就是待测电阻的数值。

2、测量原理:图14是用伏特表完成的实验,同学们自己分析测量原理。

3、注意:主要元件为电阻箱和单刀双掷开关。虚线框内可用分压控制电路。

S2 S1

图13 图15 图14

(四)公式计算法测电阻

公式计算法主要是应用串并联电路的特点和全电路的知识进行分析,并求出待测电阻的数值。图1

5第 3页(共 4页)

是测量电阻Rx的电路,Rx为待测电阻,R为保护电阻,其阻值未知,R1为已知的定值电阻,电源电动势为E未知,S1、S2均为单刀双掷开关,A为电流表,其内阻不计。(1)测量Rx的步骤为:S2向d闭合,S1向

闭合,记下电流表的读数I1,再将S2向c闭合,S1向

闭合,记下电流表读数I2。(2)计算Rx的公式为Rx=

(五)补偿法测电阻

1、基本原理:在一定温度下,直流电通过待测电阻Rx时,用电压表测出Rx两端的电压U,用电流表测出通过Rx的电流I,则电阻值可表示为:Rx=U/I

2、试验方法:连接如下电路图,调节R3使检流计G无电流通过(指针指零),这时电压表指示的电压值Ubd等于Rx两端的电压Uac,即b,d之间的电压补偿了Rx两端的电压。清除了电压内阻对电路的影响。补偿法测电阻的优点

补偿法测电阻比伏安法测电阻产生的误差要小,这主要是因为补偿法测电阻时没有引入测量仪表自身的电阻,从而降低了系统误差,提高了测量正确度。

电路简单,实用性强。电路中的元件和仪表都是常用器件,并且个滑动变阻器和电阻箱的阻值是否准确均不会影响被测电阻的测量值,从而对电阻器件的选择降低了要求。

调节方便,电路通过粗调和细调的设计,既可以提高测量的速度,又可以保护检流计,这是电桥发测量电阻时很难做到的。

修正系统误差。电路中测量仪表自身的电阻与测量结果无关,从而降低了测量方法引入的误差,这是单纯伏案法测量电阻时无法做到的。

以上电阻测量的五种方法,同学们在平时解题时可视具体情况灵活选用。

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