物理实验论文精品多篇

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物理实验论文 篇一

物理是一门历史悠久的自然学科，物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然科学认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。

随着科学技术的发展，社会的进步，物理已渗透到人类生活的各个领域。在汽车上驾驶室外面的观后镜是一个凸镜利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小的虚像的特点，使看到的实物小，观察范围更大，而保证行车安全。

汽车头灯里的反射镜是一个凹镜。它是利用凹透镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成平行光射出的性质做的。

轿车上装有太阳膜，行人很难看清车中人的面孔，太阳膜能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔，必须要从面孔放射足够的光头到玻璃外面。

由于车内光线较弱，没有足够的光透出来，所以很难看清乘客的面孔。当汽车的前窗玻璃倾斜时，反射成的像在过的前上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉。

大型客车较大，前窗离地面要比小汽车高得多，及时前窗竖直装，像是与窗同高的，而路上的行人不可能出现在这个高度上，所以司机也不会将乘客在窗外的相遇路上的行人相混。现在，人类所有令人惊叹的科学技术成就，如克隆羊、因特网、核电站、航天技术等，无不是建立在早期的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的，在学习中，同学们要树立科学意识，大处着眼、小处着手，经历观察、思考、实践、创新等活动，逐步掌握科学的学习方法，训练科学的思维方式，不久你就会拥有科学家的头脑，为自己今后惊叹不已的发展，为今后美好的甚或打下坚实的基础。

物理实验论文 篇二

1.通过演示实验激发学生的兴趣

初中物理实验教学内容中有很多是演示实验，一个有趣的演示实验能够很好地吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，提升教学效果。做好物理演示实验，可以从以下几个方面入手。(1)依据课本要求进行演示实验。教科书的编排是诸多著名专家的潜心研究的心血，其中设置的实验不仅符合理论教学课程的内容，还和实际生活联系紧密，大多是生活中的有趣的物理现象，因此，按照教科书中的安排进行物理实验演示，最适合学生的学习，而且也是十分必要的，具有一定的科学性和可行性，也符合教学大纲的基本要求。(2)实验的演示要选择合适的时间和恰当的时机，可以在新理论课程的学习时通过有趣的实验作为引入，也可以用于解决学生提出的疑难问题，用实验的手段使学生真正理解问题的本质。这些时候实验的运用必定能起到画龙点睛的作用，激发学生的学习热情，引导其产生学习物理的兴趣。(3)在教师演示的同时，让学生参与其中。有时，一个物理实验靠一个人根本无法完成，这就需要教师在学生的帮助下完成实验步骤。让学生参与其中，师生互动更能提升实验教学的效果，通过师生共同合作，使学生对实验现象的理解更加透彻，激发学生学习的主动性和积极性。当学生掌握了一定的实验技能和实验方法后，可以尝试让学生自行结组在全班面前代替教师进行实验演示，使学生获得成就感，将有利于其以后的实验学习。也可以锻炼学生的心理素质和实验动手能力，一举两得。(4)当实验器材缺乏时，教师要能够用日常生活中一些常见的物品代替繁琐的实验器材，通过简单物品的实验演示，加深学生对身边物理现象的认识，使学生认识到物理来源于生活。这样做既教会了学生对物理现象的认识，又节约了资源，经济方便。

2.将物理现象回归生活

物理现象来源于生活。因此，教师要多引导学生发现和认识生活中的物理现象。通过对生活中常见物理现象的认识，使学生认识到物理学科的奇妙和伟大之处，建立起物理学习的热情和积极性。当学习新的物理理论时，可以通过生活中常见的物理现象入手，从学生的兴趣爱好和关注点出发，由浅入深，揭示物理现象的内在规律，使学生在不知不觉中获取物理知识。

3.小组合作

初中物理实验大多都需要多人协作完成，一个人很难完成。因此，分组实验是实验过程中经常采用的手段。分组实验能够很好地锻炼学生的团队合作能力，不仅有助于知识的学习和实验技能的掌握，还能让学生认识到分工合作、协同作战的重要性，从小养成团结合作的良好习惯。在分组实验中，首先要做好的就是进行实验的分组。教师要根据每个学生的优缺点合理地安排实验分组，使学生的能力都能得到有效发挥。其次是进行实验前的准备工作，包括实验目的和实验原理的讲解，实验器材的准备以及实验的操作顺序，合理地安排实验时间，制定出详细的实验计划。在实验的过程中，教师在在旁进行实验指导，也要尽量放手让学生自己操作，提高学生的实验动手能力。在实验分析总结阶段除了对实验现象和实验数据进行分析外，还要对实验过程中出现的错误进行总结，找出原因，练习不熟的实验操作，总结经验，以利于下次的实验操作。

总之，提高初中实验的教学效果有利于巩固和加深理论知识的掌握和理解，有利于培养学生的实践动手能力和创新能力，有利于培养学生严谨的科学态度，有利于激发学生学习物理的热情和积极性，有利于学生团结协作意识的建立。作为教师，要不断地改进教学方法，提升教学质量和效果，使学生掌握更多的实验技能和创新办法。

物理实验论文 篇三

摘要：针对目前大学物理实验教学模式落后，学生缺乏自主学习的能力，提出了大学物理实验的开放式教学，开展第二课堂教学活动，应用自主探究教学模式，转变教师和学生的角色，以学生为本，因材施教，力求培养学生自主意识，实践动手操作和创新能力。

关键词：大学物理；开放式教学；第二课堂；自主探究

考虑时代发展的需要，社会的人才需求及大学生就业严峻性的问题，迫切促使高校进行教育改革，作为理工科院校要有责任培养出合格的社会性人才。高校教育改革要求培养应用型和实践型人才，所以教师在平时教学过程中，应该引导学生了解当今社会的新技术和新科技，训练学生动手操作和实践的能力。而大学物理实验课程是理工科学生普及实验课程，是学生第一次进行科学性实验训练的开始［1－6］。中学教学模式主要以应试教育为主，这就造成了刚步入大学的学生自主探究学习的意识不够强，创新能力薄弱［7－10］。针对大一新生对大学物理实验的态度的调查，发现学生自主学习能力非常差。例如力学实验中“拉伸法测金属丝杨氏模量”，教师对实验操作环节不予讲解，发现82%的学生无法独立完成该实验，其中有47%的学生需要老师指导1～2次才可以完成，35%的学生需要老师指导3次以上才可以完成该实验。在电学实验中，需要指导老师帮助解决的问题中，据统计约37%的问题是电源没打开或接头松动等非常简单的问题［11］。传统的大学物理实验教学模式，学生设计的实验方案没有自己的思路和想法，抄袭网络上已有的实验方案老套路而缺少自己的想法。而实验老师如果还继续按照以前的教学模式，那么大学物理实验教学就只能局限于技能的训练和知识的传授，而缺乏自我探究问题的思想和能力的培养。因此有必要对现有的大学物理实验课程进行改革。本文提出了大学物理实验的开放式教学，开展第二课堂教学活动，应用自主探究教学模式，培养学生自主探究能力，动手操作实验能力，对于我们培养实践型创新型人才起着非常积极的作用，打下很好的实验基础。大学物理实验教学改革思路和具体实施方案。

1、开放式大学物理实验第二课堂教学活动的建立

开放式大学物理实验第二课堂的展开，对学生激发创新思维，培养实践能力等方面起着非常重要的作用。为了促使开放式大学物理实验第二课堂发挥很好的作用，需要学生自学能力的提高和第二课堂的相关管理工作。

1.1 培养大学生自学能力。

自学能力是大学生自我学习的基础，是创新能力发掘的基础，也是大学生适应社会发展的需要。大学生自主学习能力的提高是开放式大学物理实验第二课堂教学活动有效展开的有力保障。反过来，第二课堂教学活动的开展又最终培养学生的自主学习能力，创新能力。那如何培养大学生的自学能力，是第二课堂教学活动面临的第一个问题。如何培养大学生的自学能力，首先是改变师生之间的角色。以往教师在上大学物理实验课程时，不仅实验原理，实验方法等讲解很多，而且实验操作步骤解释很清楚，甚至操作步骤演示一遍，学生对教师的依赖性很强，以老师讲解，演示操作为主，教师这种填鸭式教学方法，使得大学生感觉实验课程的枯燥乏味，消极应付。学生在实验过程中参与很少，只是机械的重复实验操作，得到实验数据，学生思想被禁锢。长此以往，教师的主体地位和大学生的被动消极状态，导致大学生没有自学能力。怎样使大学生积极主动参与其中，兴趣很重要，兴趣是最好的老师，教师在教学过程要激发大学生的好奇心，把大学物理实验带入我们的生活中，强调大学物理实验的应用性。大学生逐渐培养兴趣才可以激发强烈的求知欲，学生才会乐学和爱学，学生积极主动，自愿自学的发挥个人的能力，就会逐渐发挥自己的主体作用。如何培养大学生的自学能力，我们还要有一定的目标计划，正如“山高有攀头，路远有奔头”。大学生的学习目标不能盲目的制定，虚无缥缈的目标不能培养大学生自学能力，反而对大学生的自信心有沉重的打击。目标的确定是有阶段性的，学习目标一定是短时间内可以实现的，可以使学生享受成功的快乐，增强学生的自信心。学习目标还要有大小，远近目标的结合，人的潜力其实很大的，小目标的实现就会激发人的动力，那么大目标就会可能实现。制定正确的学习目标是成功培养大学生自学能力的方法之一。大学生自学能力的培养可以逐渐发挥学生的主体地位，是以学生的发展为中心，对培养学生的创新能力有很大的帮助。

1.2 开放式大学物理实验第二课堂的管理工作。

第二课堂大学物理实验教学活动的顺利进行，还需要很好的管理工作。首先，第二课堂要充分利用大学物理实验教学的资源，教师做好的电子课件，视频就作为我们第二课堂教学使用资源。其次，第二课堂要有合适的时间和地点，学生要有相应的学习计划和学习目标。最后，辅导员和学生干部都能发挥很好的作用，积极指导学生完成第二课堂的学习内容。第二课堂可以开展大学物理实验社团，辅导员做好思想工作，调动学生积极性，激发学生热情。学生干部负责第二课堂大学物理实验的进行，通过教师做好的电子课件，视频，要确保学生对实验原理，技术和方法有过预习，有过了解。这样才能保证我们实验课堂的高效进行。对于表现好的学生，我们可以给予精神上或者物质上的奖励，学生有了信心，才会表现更好，进而有个很好的良性循环。第二课堂上学生对实验原理技术方法有了一定的了解，教师在实验课堂教学主要负责实验操作讲解，实验注意事项，节省了大量时间，提高了效率。那么教师可以同时进行几个实验的展开，解决了学生多，实验器材少，不能保证每个学生都能操作的难题。开放式大学物理实验第二课堂的管理工作有效的提高了实验教学的效率，避免了学生实验课上“不知所措”的状态，节省了大量时间，提高了仪器的利用率，人才资源得到充分的利用，更有利于培养优秀的大学生。

2、改革大学物理实验教学模式

2.1 教学内容的改革。

现开设的大学物理实验课程很多是基础的测量实验和经典的验证性实验，比如长度的测量，密度的测量，伏安法测电阻，薄透镜焦距的测定等基础实验，这些实验对于大学生来说简单，多数都是学生初高中接触过的，导致学生缺乏兴趣，没有动力；还有三线摆测刚体转动惯量等验证性实验，实验内容和原理经典老套，冗长繁琐，学生不易理解，实验方法落后，没有实用性，这样就导致学生厌烦，没有兴趣。传统的大学物理教学内容已不能满足学生的需求，所以陈旧的实验课程内容需要更新，需要添加新元素，新科技，来丰富实验教学内容。而且教材上很多实验利用率不高，实验原理部分冗长繁琐，学生不易理解。所以教师有必要编写适合自己学生的实验资料。大学物理实验现在采用多媒体教学，使用电子课件和小视频，向学生展示相关知识。所以教师制作电子课件时，原理部分要一目了然，力求删减复杂的公式推导，增加一些文字性的介绍；实验方法要与时俱进，现在的实验方法单一落后，可以引入多种实验方法并加以讨论，实验技术方面结合国内外先进技术，这样就可以提高学生的积极性。大学物理实验课件制作中，利用声音，图片，视频等展现枯燥的物理知识，生动形象的展现给学生，起到了很好的教学效果。利用网络把电子课件与视频及其他资料发送给学生，是学生展开第二课堂的首要条件，这就要求教师制作课件与视频要精简，有趣和易懂。教学内容的丰富和广泛，不仅传授了学生知识和方法，更重要的是学生情感态度的培养，兴趣的激发。

2.2 教学方式的改革。

现在的大学物理实验教学方式单一，学生课前预习﹑课上教师讲授和示范演示等教学方式忽视了学生的主体地位，学生过分依赖老师，并不能激发学生的创新能力。为了激发学生的能力，教师应采用自主探究式教学，使教师从讲授者到引导者转移，引导学生主动思考，学生发挥主导作用，培养了学生做实验的兴趣，学生动手能力也得到提高。传统的实验教学模式限制了大学生的主体地位，需要自主探究的实验教学模式来培养大学生的自学能力，探究能力和解决问题的能力。所以有些工作还是需要学生自己去完成，查资料了解规律的发现过程，学习其中的物理探究方法，学习科学家的探究科学的精神；学生也必须设计自己的实验方案，确定实验目的和实验操作方法，怎样处理数据，发现问题后及时解决问题。学生在学习的过程中，拓展了知识面，培养了学习能力。传统的大学物理实验根据实验原理，学习实验测量方法，测量实验数据，这样学生只了解怎样去测量，对实验原理理解不深。自主探究的大学物理实验，利用已有的`知识和经验，观察实验现象，从实验数据中总结分析实验规律，这样学生对实验原理了解透彻。自主探究的大学物理实验把传统的大学物理实验的实验原理作为实验目的，而把实验目的用来探究实验规律，打破传统的测量和验证模式。下面以单摆为例展示自主设计教学案例和传统实验教学案例的区别见表1。大学物理实验自主探究的教学方式是很有意义和挑战性的，对培养学生创新能力和科学严谨态度起到很大的作用，其目的就是培养大学生发现问题和解决问题的能力，是培养学生创新能力的重要手段。

3、结语

大学物理实验教学改革是势在必行的，开放式大学物理实验展开第二课堂教学活动，实验课堂教学丰富实验教学内容，采用自主探究教学方式，调动了学生自主学习的能力和学生学习的兴趣，提高了学生的自主探究能力，创新能力，学生才会适应社会发展的需要。目前开放式大学物理实验教学改革还有欠缺和不足的地方，大学物理实验教学改革更好的发展是大学生能够自己设计实验，制作简单的实验仪器，仍需要继续努力探究，不断改善教学方法，加强应用实验操作。所以，大学物理实验教学改革任务重，需要继续努力。

参考文献：

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［11］徐志君，魏高尧，隋成华。改革大学物理实验教学培养自主实验能力［J］。实验室研究与探索，20xx，30（6）：285－287。

物理实验论文 篇四

一、《课程标准》的要求及中学物理实验课程开设的意义

1.《课程标准》对科学探究及物理实验能力的要求。《课程标准》对中学物理实验的具体要求是：在知识与技能方面要让学生“认识实验在物理学中的地位与作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使用基本实验仪器，能独立完成一些物理实验”；在过程与方法方面提出“了解物理学的研究方法，认识物理实验在物理学发展中的作用，参与一些科学实践活动”；在情感态度与价值观方面要求“发展学生对科学的好奇心与求知欲，能乐于探究，有主动与他人合作的精神”，并且对实验的各个环节提出了具体的目标与要求。

2.实验在中学物理课堂教学中的地位与作用。回顾物理学的产生和发展的过程，可以看出物理实验自始至终都占有极为重要的地位，物理学科是一门实验学科，物理实验作为物理教学的基本手段，有着其特殊的教育教学功能。

（1）实验可以激发学生的认知兴趣和求知欲望，调动学生学习的主动性和积极性，使得原本枯燥乏味的物理教学变得生动起来。

（2）实验可以使学生在学习过程中对抽象的物理概念具备一定的感性认识，理解和体会物理规律的建立过程，从而有效地帮助学生形成概念和掌握规律，正确而深刻地领会物理知识。

（3）实验可以很好地培养学生的观察能力、思考能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。

（4）实验可以培养学生独立思考和创新工作的能力，培养学生严谨的科学作风和科学的思维方式，为学生未来的发展打下一个良好的基础，在培养学生科学素养的教育中具有独特的地方和全方位的教育功能。

二、现阶段高中物理实验教学的现状

随着新课程的不断深入以及教育改革的不断深化，实验教学相比较以前得到了更大的重视和更多的关注，但现阶段中学物理实验教学的现状仍然令人担忧，存在很多方面的缺点和不足，甚至出现了一些怪异的现象。

1.很多学校一味追求高考成绩，忽视对实验教学的管理和投入。笔者调查的大多数高中学校，在争创示范高中的时候，都投入了巨资，配备了条件较好的实验室和设备，许多学校甚至成立了理科实验中心，安排了实验教师对实验室进行管理。但由于缺乏强有力的管理，实验室内很多器材老化，设备开始陈旧，很多《课程标准》要求开设的实验无法开齐开足，学校在实验管理上多流于形式，资金投入少，实验经费得不到保障，对实验工作缺乏有效的管理和监督，在日常的教育教学管理中，实验教学可有可无，于是实验室成了应付上级领导检查的花架子、空架子，实验教师也成了许多教师争抢的“好岗位”。

2.许多物理教师对实验教学不热心、不积极。在大多数高中学校，包括许多省级示范高中，物理教师的教学还是靠粉笔、讲义和试卷来打天下；不是教师不懂得实验的重要性，而是实验教学变成了“麻烦事”。现阶段赶上高中生源高峰期，许多学校一个班人数多达八九十人，做实验要联系实验室，要对学生进行分组，准备器材，全程辅导和陪同，甚至还要对学生损坏的器材进行修复和赔偿，无形中加大了工作量且不被学校承认，实验变成了“费力不讨好”的事。于是，学生分组动手实验变成了教师演示实验，或者被多媒体所播放的实验视频所代替，美其名曰“现代教育技术的运用”，更有甚者索性就将实验过程完全搬到黑板上来讲解，完全不理会学生是否真正得到了感性认识，使得实验教学变得枯燥乏味，毫无成效。当然，也有一些学校让学生动手做实验，但这些程式化的实验，以单纯的机械操作为主，学生按照老师讲解的步骤一步步地操作，去获取书本所要得到的实验数据，而不去思考实验这样做的理由，是否还存在其他的方法与手段，科学探究更是无从谈起，这样的实验是无法真正激起学生的探究欲望的，也违背了新课程所倡导的理念。在笔者接触到的一些高三教师中，对待高考的实验备考，采取的手段是“试题”实验，即用“笔”去做实验。按照《考试说明》规定考查的实验内容，对每个实验的原理、步骤、器材、数据处理等各个环节一一清点讲解，然后找来各地的模拟试题和高考真题的实验部分编制成讲义进行大规模的训练。从考试的角度来说，这样的方式的确让一部分学生取得了不错的实验成绩，但这种方式严重挫伤了学生动手实验的积极性，使得实验教学在高考应试的泥潭中越陷越深，与《课程标准》以及高考实验出题的初衷背道而驰。在这样的应试模式下的实验教学如何能培养出有创新精神和实践能力的学生呢？

3.学生对实验活动的兴趣不大，学生实验效果不明显。长期以来的应试教育模式，使得大多数学生学习活动方式单一，这就导致了许多学生到了实验室后感到茫然和无所适从、无法下手，只能机械地重复老师所讲的过程，有的学生由于操作不当根本无法得到符合实际的实验数据，于是“造”数据成为了常见现象，加之老师的种种限制，使得学生做实验时“不敢越雷池半步”，做实验成了索然无味的事。在这种情况下，实验教学就无法真正或规范地开展起来。以上这些现象都真实普遍地存在着，原因是多方面的，有学校管理的问题，有教师的问题，也有社会大环境的问题，最主要的还是当前教育模式的问题，教育围着考试转，高考就是指挥棒，评价教育的最大甚至惟一参数变成了高考，学校和教师在巨大的升学压力下，更多地选择了妥协，使基础教育偏离了正常的方向。

三、改进高中物理实验教学的对策

出现一些怪异的现象不是偶然的，长期的应试教育和根深蒂固的教育观念的影响是主要原因，但是作为教学的管理者和实践者，学校和教师肩负着教育教学改革和培养创新人才的重任，我们必须要从学生长远发展的角度出发，对现行的一些不当做法进行改变。

1.学校应从制度和管理上加大对实验教学的管理和投入。学校领导应改变思路和管理，将实验教学当做一项常规教学工作来抓，加大对实验教学的管理与资金投入，应根据《课程标准》的要求配齐实验教学所必需的仪器与设备，制定实验教学的规章制度，要求理科教师制定详细的实验计划，由教学管理部门监督实验教学的实施；可对坚持做实验的教师认定一定的工作量，给予一定的补贴，鼓励教师从事实验教学，使得学校有限的教学资源用到实处，发挥更大的作用。此外，还应将实验教学常态化，把实验设施与耗材管理纳入到学校的日常管理上来，确保资金投入。

2.物理教师应转变观念，提高对实验教学的认识，提高实验教学水平，努力改变现行的不当做法。

（1）教师是教学改革和课程改革的实践者。教师必须意识到科学探究与动手实验对于培养学生的创新能力和良好的科学素养具有重要的意义，并在教学实践中付诸实施，这样，实验教学的功能就会得以发挥。

（2）教师应改变在实验教学中的一些不利于培养学生能力的做法。机械的程式化操作，不敢越雷池半步的做法，不但会挫伤学生探究的热情，同时还会让实验的效果大打折扣。教师可以在实验前交代实验必要的注意事项以及学生需要为实验做的知识准备，然后，放手让学生去操作，当然，教师还要注意对参与做实验的学生进行合理的分组，将动手能力强弱不同的学生进行搭配，发挥团队的力量，教师可以做巡视，只要没有遇到有可能会损毁器材的现象出现，就尽量不打断学生的实验活动。此外，在条件允许的情况下，可以利用休息时间有条件地开放实验室，让学生带着问题走进实验室，充分调动学生参与实验活动的积极性和主动性。

（3）教师应充分挖掘实验教学资源，使实验活动不仅仅局限于实验室。物理实验活动不完全或者说不一定都在实验室进行，教师可以自制实验教具在课堂中做演示实验，也可以利用教材或资料中的一些小制作，鼓励学生自己动手制作、设计小实验来说明、验证和体会物理规律和概念。当然，这样的制作应先易后难，教师可以与学生一起探讨方案并对学生进行指导，这样的锻炼可以充分挖掘学生的认知潜力和创新能力，其效果远胜于一两节课对规律与概念的枯燥而乏味的解释，同时，还可以拓展教师自己的教学思路和教学空间。

3.教育管理部门应努力使高考与新课程尽快接轨，改变目前高考对实验的考查方式。为了尽量减少人为因素的影响，体现高考的公平和公正，目前高考对实验的考查是以试题实验的形式出现，但这种导向性的作用是可怕的，在高考成绩仍是衡量学生、教师乃至一个学校最重要标准的今天，必然会出现笔者在前面所述的用实验试题的“题海”集训来作为物理实验备考手段的情况。如何让新课程的精神在高考中得到体现，让考试对实验的考查真正落到实处，这是摆在教育主管部门面前的一个重要命题。我们是否可以采取一些新的举措，改变目前的这种局面呢？例如，可以采取像类似于外语高考口试或者中考物理实验加试的方法，将实验作为高考的考查科目，还可以将实验作为高中学业水平测试的一个科目来促进实验教学的开展。此外，高考在试题设计中可以多下功夫，尽量避免机械记忆和程式化的试题出现，让高考的考试功能朝有利于高中物理实验教学的方向发展。目前，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（20xx-2020年）》明确要求要把培养创新型人才作为教育的重要目标之一。而在中学阶段，学生处于思维最活跃、最具可塑性的阶段，实验活动在培养学生的探究能力、思考能力和创新能力方面有其特殊的作用与功能，改变目前的实验教学现状刻不容缓，这就需要学生、教师、学校以及教育主管部门三方面的共同努力。

物理实验论文 篇五

1、物理实验课程的教学现状

1）缺乏教学手段在实验前，教师通过灌输式教学法把实验内容介绍给学生，学生只需做好笔记，写好操作步骤和预期结果就算完成了教学任务。在实验中，指导老师通常事先安排好实验仪器，学生只需按照书中描述的方法和步骤进行操作，只要结果与书中描述的一致就算完成了实验，而不需要充分理解实验过程和实验现象。长此以往，学生只会被动接受教师的指令，这不利于学生素质和能力的培养。

2）消极对待实验由于大学物理实验的教学缺乏新意，学生片面地认为实验做不做都无所谓，只要知道结果就行了。这种学习态度导致了实验教学中经常出现学生旷课和迟到等现象。对待实验的消极态度还导致学生不仔细观察实验现象，不认真思考实验中出现的问题，不积极创新和改进实验方法。

3）客观条件限制影响实验教学效果的客观条件包括两个方面：一是实验仪器的损坏、实验场所的不足和实验经费的匮乏，这导致很多实验被迫取消；二是在有限的课堂时间内，学生既要熟悉各种实验仪器，又要进行实验操作，很难有时间分析和思考实验现象，这也影响着实验课的教学效果。

2、计算机虚拟仿真技术的引入

随着图形图像、网络通信和面向对象建模等相关技术的发展，计算机辅助教学（CAI）越来越受到人们的重视。为了提高大学物理实验的教学质量，调动学生做实验的积极性，我们在大学物理实验教学中引入计算机仿真技术，并利用相关软件设计了仿真实验平台。借助该平台，学生可以逼真地完成大学物理实验课中的各种实验。仿真实验平台的引入是传统实验教学的有效补充。该平台具有以下两个方面的优势：1）教师可以提前把实验要求、目的和步骤等相关知识发布在仿真实验平台上，把需要使用的实验仪器、注意事项、预期实验结果等内容提前告知学生，让学生对整个实验过程有一个直观的认识。通过仿真实验平台，学生可以重复做某一虚拟的物理实验，这大大提高了实验教学的效率。2）学生能很方便地查阅大学物理学实验的相关内容，并能长时间地了解相关实验项目。虚拟仿真技术的引入克服了传统实验教学中存在的弊端。学生在仿真实验平台上的错误操作不会造成虚拟实验仪器的损坏，也不会造成学生的人身伤害，这不但避免了真实实验中的安全隐患，而且实现了实验器材的零损耗，节省了实验成本。目前，国内许多高校都在研究和开发仿真实验平台，由于各高校的实际情况、学生结构等存在差异，仿真实验平台也不会完全相同。根据我校的教学实际情况，我们有必要开发适合我校使用的仿真实验平台，这样才能进一步提高大学物理实验的教学质量。

3、基于B/S结构的仿真实验平台设计

3.1总体架构

根据任课教师和学生提出的教学建议，我们设计了适合我校的大学物理仿真实验平台，并在该仿真实验平台上设定了三个角色：学生、教师和管理员。学生可以通过用户名和密码进入本系统中的学生模块，学生模块包括实验前、实验和实验后三部分。在实验前部分，学生通过预习掌握实验仪器的使用，并对虚拟实验做进一步的了解，为下一步的虚拟实验做准备；在实验部分，教师组织学生在规定的时间内，完成虚拟实验；在实验后部分，学生分析实验的结果和现象，并填写实验报告。教师可以通过工号和密码进入本系统中的教师模块，教师模块包括教学信息发布子模块、实验资料发布子模块、实验结果管理子模块和虚拟实验管理子模块。教学信息发布子模块主要用于发布教学信息，其作用是提醒学生学习相关的教学内容；实验资料发布子模块主要用于公布大学物理实验的教学大纲、相关课件和注意事项等内容，学生只能查阅教师发布后的实验资料；实验结果管理子模块主要用于教师评定学生的实验结果、实验心得和实验成绩；虚拟实验管理子模块是本平台的重要组成部分，也是我们设计仿真实验平台的一项重要内容，通过虚拟实验管理子模块，教师可以设置和制作虚拟实验项目。管理员可以设置实验人员的权限，限制实验人员的数量，还可以管理新闻公告模块和互动交流模块，以更好地为学校师生服务。

3.2仿真实验平台中实验项目的制作

为了保证学生做好仿真实验，教师需要制作仿真实验项目，所需要的实验素材主要从以下三个方面得到。

1）仿真实验平台中的“实验仪器”应与实际使用的实验仪器一致，这些“实验仪器”的图像通过照相机获得，再经过计算机软件处理，就可以成为仿真实验平台中的“实验仪器”。如仿真实验平台中的滑动变阻器经PhotoShop软件处理，得到了动态的滑片和静态背景。

2）为了实现仿真实验中学生与平台的交互性，我们增加了动态元件的响应事件。如在FLASH环境下，我们增加了滑动变阻器滑片的左右移动操作，设定了移动过程中不同位置所对应的电阻值。

3）实验仪器的三维图像可以通过3DMax软件得到，这种图像能显示仪器的内部结构，更好地满足物理实验教学的需求。目前，用于制作仿真实验项目的软件还有很多。除了上述软件外，我们还使用多种技术手段构建了仿真实验项目的场景，保证了这些实验项目在一般的网页中就能正常运行，满足了学生课外的学习需求。

3.3仿真实验平台的特点

在实际教学过程中，我们把仿真实验平台安装在网络服务器上。该平台由于采用的是B/S架构，对客户端的软、硬件要求较低，学生和教师通过网络浏览器就可以访问该仿真实验平台。虽然大学物理实验教学中引入的仿真实验平台有许多优点，但它仅仅是物理实验教学的一个有效补充。众所周知，物理学中的许多定理和结论都来源于实验，而实验结果因受环境等因素的影响而不会完全相同，这是在仿真实验平台上无法实现的。在真实的实验环境中，学生能操作实验仪器，观察实验现象，这与在仿真实验平台上移动鼠标、观看画面不可同日而语。因此，仿真实验平台可以帮助学生做好实验预习和课后复习，甚至完成虚拟实验，但却不能代替真实的实验。

4、结束语

在分析大学物理实验教学现状的基础上，我们设计了仿真实验平台，这不但降低了设备的购置费用，而且提高了大学物理实验的教学质量。仿真实验平台为学生提供了虚拟的实验环境，且不受时间和场地的制约，学生只要能上网就能通过人机交互界面学习大学物理实验的有关内容，并完成仿真实验。这对于提高学生的学习兴趣，培养学生的创新精神和实践能力是大有好处的。

物理实验论文 篇六

题目：网络虚拟物理实验教学的研究

摘要：网络虚拟物理实验教学是在计算机与网络技术的基础上采用的一种新型的物理实验教学模式， 其独特的经济性、可靠性、共享性、高效性和开放性， 可以弥补实体实验的不足。将其有效地和实体物理实验相结合， 可促进物理实验教学改革， 提高物理实验教学的质量和效率。

关键词：网络； 虚拟实验； 物理实验教学；

一、引言

近几十年来， 随着计算机和网络技术等信息技术的迅速发展， 运用计算机软件技术和通信手段将传统物理实验内容做成虚拟网络实验项目， 不仅迎合现代大学生对信息技术的需求， 同时作为一种新型的实验教学手段， 可以弥补传统实验教学在硬件、空间和时间上的不足， 拓宽实验教学新模式， 使传统而又经典的物理实验教学焕发新的活力。对网络虚拟物理实验教学进行深入研究， 在促进物理实验教学改革， 提高物理实验教学质量和效率， 推动和促进物理实验教学发展， 具有重要意义。

二、网络虚拟物理实验的优势

1. 虚拟物理实验的经济性。

设立在计算机中的虚拟物理实验没有场地限制， 学生既可以在实验室的虚拟实验室中完成， 也可随时随地在任何有网络的计算机和手机上完成实验内容， 没有空间、耗材使用和仪器损耗的问题， 不受空间和时间等外界条件的限制， 降低了实验经费。同时， 虚拟物理实验项目仅需要进行定期的计算机维护， 降低了实验技术人员在仪器维修和耗材购置上的人员成本。

2. 虚拟物理实验的可靠性。

物理实体实验中， 客观条件对实验的影响很大， 例如不同的温度、湿度和气压条件， 以及市电的波动， 都会对实验结果产生影响。由于学生缺乏对复杂条件下实验结果不确定的分析， 不能理解不同条件下获得的不同实验结果， 就会对整个实验过程产生怀疑。虚拟实验的标准条件的设置， 可以克服客观条件的不确定性， 使得初次进行实验的低年级学生对实验过程的原理、操作过程和实验结果有了确定性的积极认识。同时， 物理虚拟实验能够克服实体实验的不安全性， 虚拟实验不会因操作失误而造成人身事故。

3. 虚拟物理实验的共享性。

网络虚拟实验以计算机大容量的存储介质为平台， 运用计算机或计算机网络， 以软件实现实验的可视化和模拟操作。在传统的实体实验教学中， 一方面由于单个实验项目没有实体实验人数的限制， 学生无法自由地进入实验室完成所需的实验项目；另一方面， 由于时间的限制， 在实验过程中， 学生没有更多地机会仔细研究实验内容和实验过程， 实验教学效果很难得到保证， 而虚拟实验则不受实验空间和时间的限制。

三、网络虚拟实验的不足

网络虚拟物理实验作为物理实验教学的拓展和补充， 展示了网络和计算机技术在物理实验教学中的特色和优势。但由于虚拟物理实验自身存在的不足， 它无法替代传统实体物理实验在实验教学过程所发挥的作用。

首先， 虽然虚拟实验能够完全模拟实物物理实验的环境和仪器设备外形， 但学生通过视频对实验环境和仪器的感性认识不如亲临实验环境和感触仪器的真实认识；同时在虚拟实验过程， 通过鼠标或触摸式搭建和操作的实验过程， 也不似实体实验中仪器间接线连接和实验中旋钮旋转力度的真实感觉， 学生的动手能力得不到训练和强化。

其次， 虚拟物理实验情境中， 学生通过网络资源和虚拟实验提供的辅助材料， 根据实验步骤一步一步地完成仪器的连接和实验操作， 没有可能出现实体实验中种种无法预测的问题。同时， 在完成虚拟实验过程中， 面对毫无感觉的计算机和软件系统， 对学生思维的正常发展和健康人格的形成将产生负面影响。

最后， 虚拟实验是通过软件实验场景和仪器图片的再现， 通过程序的设置让学生按照步骤完成实验。由于软件不能穷尽实际实验中出现的各种问题， 对虚拟实验中学生出现的问题只能简单地报错， 学生可以不需要思考为什么， 只是通过不断试错获得正确的结果， 在一定程度上抑制了学生创新思维的发展。

四、虚实结合， 优势互补

实体物理实验在培养学生的全面素质中发挥着重要作用， 是学生验证所学知识， 获取新知识、方法和能力必不可少的课程之一。而网络虚拟物理实验以网络和计算机技术为基础， 借助实体物理实验， 为学生提供多角度、形象的物理模型、物理过程和物理图景。其丰富的声像图文信息， 可以唤起学生对物理实验课程的学习兴趣。

1. 先虚后实， 提高实体实验的质量和效率。

将实体实验通过虚拟实验的形式作为学生的预习内容， 有助于学生尽快熟悉实体实验。网络虚拟实验为学生提供了全方位的实验知识材料， 能够使学生了解实验操作全过程， 学习数据记录和处理， 了解实验中可能出现的问题， 在培养学生自学能力的同时， 也为实体实验打下基础。

2. 以虚补实， 完善实验课程体系。

物理实验中心由于场地和经费的限制， 不能开设所有的经典物理实验来满足不同专业和不同层次的学生需求。实验中心开设的都是与学校特色和优势专业相关的基础物理实验， 而其他一些经典的与学校特色专业相关度不高的物理实验， 则很少开设。此外， 一些近代物理实验， 由于仪器昂贵和占地大， 所需的物理知识较多， 加之实验时间长， 调节和实验过程比较复杂， 很多普通的工科院校没有配置这些实验。

通过虚拟实验研究探讨实体实验， 不仅可以节约实验经费和实验时间， 还能锻炼学生对创新实验设计、改进的能力， 提高学生的综合科研素质。

五、结论

随着网络和计算机技术的迅速发展， 网络虚拟物理实验的功能将逐步完善和强大。作为传统物理实验教学的有益补充， 虚拟物理实验不仅为传统的经典物理实验注入新的活力， 还突破了传统的实验教学模式， 促进物理实验教学理念和教学方式的改革， 提高物理实验教学质量和效率， 推动大学物理实验教学发展。

参考文献

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