時(shí)間：2023-01-05 17:01:45
導(dǎo)語(yǔ)：在物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
論文關(guān)鍵詞：一臺(tái)設(shè)計(jì)有缺陷的演示器
德州市實(shí)驗(yàn)技能考試期間，我跟隨考核小組來(lái)到了德城區(qū)的第七個(gè)考點(diǎn)德州十中?？荚囍?，我和十中的實(shí)驗(yàn)室管理員趙紅梅老師轉(zhuǎn)了一下他們的物理儀器室，眾多的器材中有一件引起了我的注意，這是一臺(tái)嶄新的浮力原理演示器。趙老師說(shuō)：“這個(gè)儀器自從買(mǎi)來(lái)以后就沒(méi)用過(guò)，不知道該怎么用，畢老師你給看看吧”。趙老師的一句話引起了我的興趣，我摩拳擦掌，決定一探究竟。
我召集了三名監(jiān)考的物理老師和我一起做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。我們的操作步驟如下（見(jiàn)圖1）：將浮體放在小水箱上端，并對(duì)齊位置，使浮體恰好堵住小水箱頂端的開(kāi)口。先用手壓住浮體，向大水箱中慢慢注水，水的深度約12cm，將手放開(kāi)，繼續(xù)向大水箱內(nèi)加水，直到水位高出浮體上端10 cm以上。因?yàn)樾∷渖峡谂c浮體配合良好，漏水很少，小水箱的進(jìn)水孔很小，水滲漏緩慢，浮體還沒(méi)有受到向上壓力，只受到水向下的壓力，浮體還不能浮起。水繼續(xù)向小水箱流入，小水箱中的空氣由排氣管不斷地排出。根據(jù)我們的設(shè)想：當(dāng)小水箱充滿水時(shí)，浮體就會(huì)受到水向上的壓力，向上壓力大于向下壓力，即產(chǎn)生了浮力，浮力大于浮體的重力，浮體就上浮了。小水箱中的水位越來(lái)越高，我們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)很快就能成功了。正當(dāng)我們要慶祝勝利的時(shí)候，浮體突然向上浮起，可這時(shí)小水箱中的水位距離頂端開(kāi)口還有將近2 cm，實(shí)驗(yàn)失敗了。這時(shí)我想起趙老師的話，看來(lái)問(wèn)題并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單論文提綱格式。
問(wèn)題出在什么地方呢？我們又接連進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，期間我們注意到了所能想到的全部細(xì)節(jié)：如為了保證浮體和小水箱接觸更加嚴(yán)密物理論文，我在浮體的下端涂抹了凡士林；我們通過(guò)增減浮體中沙子的多少來(lái)調(diào)整浮體的重力等等。按理說(shuō)，實(shí)驗(yàn)操作真的沒(méi)有問(wèn)題了，但每一次都與成功失之交臂，這令在場(chǎng)的幾個(gè)人都很失望，大家不禁陷入了沉思。我靜靜地站在實(shí)驗(yàn)桌旁，回想剛才的四次實(shí)驗(yàn)，突然驚奇的發(fā)現(xiàn)：四次實(shí)驗(yàn)的失敗是那么的雷同，每次都是小水箱中的水位距離頂端開(kāi)口還有將近2 cm的時(shí)候，浮體就開(kāi)始上浮了，雖然我們中間改進(jìn)了一些操作細(xì)節(jié)，但對(duì)相似的失敗結(jié)果毫無(wú)影響。我仔細(xì)端詳著這個(gè)距離小水箱頂端開(kāi)口只有2 cm的地方，恍然大悟：是演示器的設(shè)計(jì)有問(wèn)題，不是我們操作的問(wèn)題，是它的排氣孔位置設(shè)計(jì)的太低了。當(dāng)小水箱中的水位即將超過(guò)排氣孔時(shí)，小水箱上端的密閉空氣就排不出去了，而且由于水的壓強(qiáng)還會(huì)被壓縮。當(dāng)壓縮氣體對(duì)浮體向上的壓力大于水對(duì)浮體向下的壓力和浮體重力之和時(shí)，壓縮氣體就會(huì)把浮體推開(kāi)，這時(shí)水流入浮體下方，浮體受到水的浮力，就會(huì)浮起來(lái)了。雖然最終浮體也是因?yàn)槭艿揭后w向上和向下的壓力差即浮力而浮起來(lái)的，但這與演示器的設(shè)計(jì)初衷肯定是不相吻合的，這并不是我們想要見(jiàn)到的現(xiàn)象。“我認(rèn)為排氣孔應(yīng)該設(shè)計(jì)在小水箱的頂端” 其中的一位物理老師說(shuō)，“只有設(shè)計(jì)在頂端，才能保證排盡小水箱里所有的空氣，小水箱內(nèi)才會(huì)充滿水，浮力原理才能演示出來(lái)。”對(duì)于這個(gè)結(jié)果，大家都很滿意。
[論文摘 要] 在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化素質(zhì)教育，突出科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想、科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、科學(xué)實(shí)驗(yàn)精神、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)探究能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體品質(zhì)和素質(zhì)教育價(jià)值。
物理實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含著大量素質(zhì)教育的內(nèi)容。我們?cè)谖锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，以“突出素質(zhì)教育，強(qiáng)化能力培養(yǎng)”為指導(dǎo)思想，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課程的素質(zhì)教育功能，將素質(zhì)教育與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一體，圍繞素質(zhì)教育目標(biāo)，重新審視每個(gè)實(shí)驗(yàn)，確立每個(gè)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)能力培養(yǎng)的具體要求，將素質(zhì)教育落實(shí)到每個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，從以下幾方面強(qiáng)化學(xué)生素質(zhì)與能力的培養(yǎng)。
一、科學(xué)實(shí)驗(yàn)思想、科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、科學(xué)實(shí)驗(yàn)精神的培養(yǎng)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法，倡導(dǎo)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，重點(diǎn)突出以下幾個(gè)方面的教學(xué)。
（1）每個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本設(shè)計(jì)思想。
（2）實(shí)驗(yàn)中用到的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。常用的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法有控制變量法、對(duì)照實(shí)驗(yàn)法和等效替代法等。這些名詞對(duì)于學(xué)生可能比較陌生，我們會(huì)結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解，變抽象為具體。
（3）基本的實(shí)驗(yàn)測(cè)量手段和實(shí)驗(yàn)技能。物理實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練目標(biāo)就是讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)測(cè)量手段和實(shí)驗(yàn)技能。
（4）物理理論與物理實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系，物理實(shí)驗(yàn)之間的相互聯(lián)系。每次實(shí)驗(yàn)前我們都會(huì)介紹本次實(shí)驗(yàn)的物理原理。例如“磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)定”，可以結(jié)合電磁感應(yīng)展開(kāi)教學(xué)，并且引入通電螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)的計(jì)算公式，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)一步深刻理解并驗(yàn)證該公式。理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合能起到事半功倍的效果，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
（5）與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)史料、物理學(xué)家和發(fā)明過(guò)程介紹，在潛移默化中將素質(zhì)教育落到實(shí)處。
（6）嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作、正確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力。這些科學(xué)工作者的基本素質(zhì)，都應(yīng)該從中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)始培養(yǎng)，為他們今后開(kāi)展科學(xué)工作打下基礎(chǔ)。
二、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究能力的培養(yǎng)
充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)其獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究能力，做到在教師引導(dǎo)下資料由學(xué)生查，儀器由學(xué)生看，實(shí)驗(yàn)由學(xué)生做，問(wèn)題由學(xué)生提，思路由學(xué)生想，疑難由學(xué)生議，錯(cuò)誤由學(xué)生析。
（1）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。要求每位學(xué)生實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解?shí)驗(yàn)原理，能夠解決兩個(gè)重要問(wèn)題：做什么？怎么做？針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)，我們還會(huì)創(chuàng)設(shè)一些有特色的問(wèn)題情境，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并通過(guò)互動(dòng)了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況，以便上課時(shí)做到有的放矢。
（2）每個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)有探究性思考題，從理論性探究、實(shí)驗(yàn)性探究、改進(jìn)性探究、拓展性探究、應(yīng)用性探究等方面引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。
（3）每個(gè)實(shí)驗(yàn)配套必要的儀器設(shè)備說(shuō)明書(shū)，倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)故障進(jìn)行自我診斷與排除，培養(yǎng)動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合的能力。
（4）將內(nèi)部封閉的實(shí)驗(yàn)儀器拆解展示，便于學(xué)生觀察內(nèi)部構(gòu)造，了解工作原理，避免“暗箱操作”。
（5）尊重學(xué)生興趣和個(gè)體差異，設(shè)必做與選做實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)設(shè)必做與選做內(nèi)容。學(xué)生可自主選擇，量力而行，以提高素質(zhì)和培養(yǎng)能力為目的，因材施教。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)研究的基本方法，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
（1）介紹物理實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用，拓展學(xué)生知識(shí)面和創(chuàng)新思路。
（2）針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)，提出實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題并分析原因。
（3）針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)，提出改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)想，或考慮有無(wú)其他測(cè)量方法或手段。這個(gè)要求相對(duì)比較高，我們往往先讓學(xué)生尋找一些難度適中的問(wèn)題進(jìn)行研究。此時(shí)多采用研究小組形式，每個(gè)小組解決一個(gè)問(wèn)題，鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
（4）提出實(shí)驗(yàn)所用原理、方法、設(shè)備的應(yīng)用設(shè)想。我們最提倡的一句話就是：學(xué)以致用。不同的學(xué)生，個(gè)好不同，往往對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)所用的原理、方法、設(shè)備有著不同的認(rèn)識(shí)。正因?yàn)槿绱耍麄儠?huì)從不同角度提出不同的應(yīng)用設(shè)想。而這些天馬行空的設(shè)想，往往就是創(chuàng)新的開(kāi)始。
（5）理論聯(lián)系實(shí)際，提出解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)設(shè)想和設(shè)計(jì)。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，更學(xué)會(huì)交流和分享。
（6）指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提供實(shí)驗(yàn)器材，助優(yōu)秀學(xué)生實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
（7）改革實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)手段，將實(shí)驗(yàn)論文、課程作業(yè)、提問(wèn)數(shù)量與質(zhì)量、動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等作為評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)的重要依據(jù)，使整個(gè)評(píng)價(jià)體系更科學(xué)、更合理，而且能促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的提高。
（8）選拔優(yōu)秀學(xué)生參與開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理，擔(dān)任實(shí)驗(yàn)科普教育志愿者。
以上是我們?cè)谥袑W(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些改革嘗試。實(shí)踐表明，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化素質(zhì)與能力的培養(yǎng)，有利于突出實(shí)踐性環(huán)節(jié)中的素質(zhì)教育，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體品質(zhì)和素質(zhì)教育價(jià)值。
[參考文獻(xiàn)]
傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合能否取得成效，很大程度上取決于研究者和物理教師在此過(guò)程中所采取的策略是否有效，取決于是否體現(xiàn)了兩者整合的發(fā)展特點(diǎn)和趨勢(shì)。開(kāi)展策略研究的目的不僅僅在于開(kāi)展有效教學(xué)，同時(shí)還要起到引領(lǐng)該研究領(lǐng)域不斷發(fā)展的作用，即兩者整合的策略研究必然要超越教學(xué)實(shí)施的層面，要在制度和理論層面起到積極的引領(lǐng)作用。
傳感器教學(xué)是新課程改革的重要內(nèi)容，結(jié)合新課程改革開(kāi)展有效的策略研究符合新課程改革的理念。我們認(rèn)為，在傳感器教學(xué)過(guò)程中的策略主要包括利用傳感器開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究，針對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開(kāi)展全面系統(tǒng)的研究，開(kāi)展中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及結(jié)合傳感器和中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)展教研活動(dòng)等幾個(gè)方面。有效的策略將會(huì)對(duì)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的研究起到積極的促進(jìn)作用。
一、開(kāi)展探究教學(xué)——改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式
開(kāi)展探究教學(xué)策略是指在傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合過(guò)程中，以傳感器為操作平臺(tái)，以探究為教學(xué)方式的研究策略。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下，學(xué)生運(yùn)用已有的物理知識(shí)和技能，通過(guò)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、處理和分析數(shù)據(jù)、解決物理問(wèn)題和探索結(jié)論的一種教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)探究模式一般包括“提出問(wèn)題——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——實(shí)驗(yàn)探究——獲得結(jié)論”等環(huán)節(jié)和過(guò)程[1]。開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)可以改變傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中過(guò)于強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)和技能的傾向，有利于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中來(lái)，使之在經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和思考，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、參與意識(shí)、合作能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力等。這就要求教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的過(guò)程中，著力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)造學(xué)生主動(dòng)參與的氛圍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的積極性和主動(dòng)性[2]。
新課程改革之后，實(shí)驗(yàn)探究已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)新課程目標(biāo)的重要手段和內(nèi)容。物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)不僅要求教師具有探究的意識(shí)，還要求為教師配備基本的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。由于我國(guó)缺乏實(shí)驗(yàn)探究的傳統(tǒng)，很多中學(xué)一線教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中往往會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)器材或技術(shù)上的困難，因此，將傳感器應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是一個(gè)行之有效的策略。傳感器能夠精密準(zhǔn)確地探測(cè)、感受外界信號(hào)，并將之轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，教學(xué)使用的傳感器具有操作簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)圖像準(zhǔn)確清晰的特點(diǎn)，而且品種齊全。我國(guó)目前中學(xué)和高校使用的傳感器主要包括美國(guó)PASCO公司生產(chǎn)的PASCO傳感器系統(tǒng)和上海朗威DISLab傳感器系統(tǒng)，這兩套系統(tǒng)基本都涵蓋了中學(xué)物理所涉及到的實(shí)驗(yàn)種類(lèi)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。將傳感器技術(shù)應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單方便，可以為學(xué)生和教師開(kāi)展探究節(jié)省大量時(shí)間，學(xué)生不必從實(shí)驗(yàn)器材上考慮實(shí)驗(yàn)的可行性與可操作性，而且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和分析非常精確，圖像清晰，學(xué)生可以集中精力思考實(shí)驗(yàn)探究的方法和思路，為實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)方案，完成實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。這也符合實(shí)驗(yàn)探究的真正目的，可以更加有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
以傳感器為平臺(tái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究的策略，可以有效地促進(jìn)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的有效性，可以有效地改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，學(xué)生不再是一味聽(tīng)教師講、看教師做，而是要積極主動(dòng)地猜想、假設(shè)并實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)實(shí)驗(yàn)的事實(shí)加以分析并獲得結(jié)論。這必將有利于學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?，促進(jìn)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的研究。
二、開(kāi)展系統(tǒng)研究——使中學(xué)物理教師得以借鑒
傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合研究已經(jīng)成為物理新課程改革的重要內(nèi)容和理念，是科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)課程整合的重要突破口，對(duì)于提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)以及創(chuàng)新思維能力有著重要的作用。國(guó)外在這方面的研究經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)的現(xiàn)實(shí)狀況都顯示出我國(guó)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的做法缺乏系統(tǒng)性，沒(méi)能從整體的視角加以研究。
開(kāi)展系統(tǒng)研究策略是指在將傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合過(guò)程中，要有整體的研究思路，結(jié)合義務(wù)教育階段和高中階段的物理實(shí)驗(yàn)要求和設(shè)置，從力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等專(zhuān)題角度開(kāi)展全面而系統(tǒng)的研究，為中學(xué)物理教師開(kāi)展傳感器的教學(xué)提供理論指導(dǎo)和借鑒。從已有的研究中發(fā)現(xiàn)，我國(guó)現(xiàn)有的整合研究以案例為多，而且實(shí)驗(yàn)的類(lèi)型多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或測(cè)量性實(shí)驗(yàn)為主，缺乏系統(tǒng)地將傳感器應(yīng)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的做法。由于中學(xué)階段經(jīng)費(fèi)有限，很多中學(xué)沒(méi)有能力購(gòu)置傳感器設(shè)備，所以我國(guó)的傳感器與實(shí)驗(yàn)整合的研究主要集中在高校，相對(duì)系統(tǒng)的研究主要以碩士畢業(yè)論文的形式呈現(xiàn)，中學(xué)一線教師的系統(tǒng)研究相對(duì)較少。這在很大程度上限制了中學(xué)物理教師參與傳感器研究的工作，也無(wú)法為廣大中學(xué)物理教師提供系統(tǒng)而足夠的示范，無(wú)法達(dá)到傳感器應(yīng)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的理想價(jià)值。
因此，我們應(yīng)該系統(tǒng)地對(duì)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合加以研究，既結(jié)合案例研究，又要涵蓋中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整體，將義務(wù)教育和高中教育階段的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過(guò)傳感器開(kāi)展全面的研究，并將研究?jī)?nèi)容和研究成果以適當(dāng)?shù)男问秸故境鰜?lái)，為中學(xué)一線物理教師和高校實(shí)驗(yàn)研究人員提供必要的借鑒和指導(dǎo)。同時(shí)，在研究過(guò)程中要具有更為廣泛的研究視角，從理論探討到策略分析，從模式建構(gòu)到資源開(kāi)發(fā)，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)探究等方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究。系統(tǒng)研究的策略要求我們要緊密結(jié)合義務(wù)教育階段和高中階段的物理課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求，利用傳感器有針對(duì)性地開(kāi)展全面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究，以便為中學(xué)物理教師開(kāi)展傳感器教學(xué)提供案例觀摩和參考，促進(jìn)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合。唯有此才能實(shí)現(xiàn)傳感技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)整合的系統(tǒng)化和全面化，才能為中學(xué)物理教師提供更直接、全面的指導(dǎo)。通過(guò)系統(tǒng)研究，可以促進(jìn)傳感器技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的有效應(yīng)用，使傳感器成為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要而常見(jiàn)的操作平臺(tái)。
三、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)——提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和研究能力是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目標(biāo)和內(nèi)容，也是傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的重要策略之一。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種介于基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際科學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的、具有對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程進(jìn)行初步訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，學(xué)生根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)原理和要求，運(yùn)用已學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)施的過(guò)程[3] 。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)涉及到對(duì)物理實(shí)驗(yàn)原理的深刻理解，實(shí)驗(yàn)器材的合理選取，實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)和安排，實(shí)驗(yàn)操作的合理進(jìn)行，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出等一系列過(guò)程，這些對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新思維能力、動(dòng)手操作能力、小組合作和交流能力的培養(yǎng)都有十分重要的作用。
將傳感器系統(tǒng)作為開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的操作和研究平臺(tái)，可以有效提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究能力，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展。一般的數(shù)字傳感器由計(jì)算機(jī)接口、傳感器和軟件三部分組成。其中傳感器用來(lái)采集數(shù)據(jù)，將各種外界信號(hào)轉(zhuǎn)換成電腦可以識(shí)別的電信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口在電腦軟件中顯示即時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。運(yùn)用傳感器開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生通過(guò)自己查閱和搜集資料自行推證有關(guān)理論，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自行選擇實(shí)驗(yàn)器材，獨(dú)立地進(jìn)行操作和測(cè)量，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有不可估量的作用。
在傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合過(guò)程中，教師要盡可能多地為學(xué)生創(chuàng)造開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，使學(xué)生在完成中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中感受傳感器的優(yōu)點(diǎn)和科學(xué)技術(shù)的魅力，體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要價(jià)值。教師要有步驟地引導(dǎo)學(xué)生由易到難地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，初級(jí)階段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容可以完全由教師決定和完成，之后可以是教師跟學(xué)生合作完成，高級(jí)階段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)則主要由學(xué)生自行完成。教師要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中來(lái)，大膽地提出自己的設(shè)計(jì)思想，針對(duì)同一物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)多種解決方案，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用多種證據(jù)對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行論證，提出完善和改進(jìn)的建議等。
例如，在牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們利用PASCO傳感器對(duì)之進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和改進(jìn)。傳統(tǒng)的牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)是用沙桶帶動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)來(lái)分析和研究。但此方法要求沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，而且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)過(guò)程對(duì)實(shí)驗(yàn)亦有影響。為此，我們?cè)谘芯窟^(guò)程中利用運(yùn)動(dòng)傳感器來(lái)分析加速過(guò)程的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且將沙桶（我們用砝碼代替）自身的加速度問(wèn)題也考慮進(jìn)去，不再忽略沙桶自身的影響，實(shí)驗(yàn)效果非常準(zhǔn)確[4]，參與的學(xué)生和教師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力也得到了提升。
四、開(kāi)展教研活動(dòng)——促進(jìn)教研意識(shí)與能力發(fā)展
在新課程改革背景下，教師的教學(xué)活動(dòng)與研究活動(dòng)是密切相關(guān)的，教師已經(jīng)不是傳統(tǒng)的教書(shū)匠，一個(gè)教師不僅要把書(shū)教好，即把知識(shí)和技能傳授給學(xué)生，還要教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)思考和研究。這就需要教師具備基本的教學(xué)研究意識(shí)，在完成知識(shí)教學(xué)的同時(shí)，要開(kāi)展一定的教學(xué)研究工作，掌握教學(xué)研究的基本方法，將教學(xué)經(jīng)驗(yàn)層次的問(wèn)題升華為更高層次的理論問(wèn)題，從而提升研究的能力和水平。
在傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合過(guò)程中開(kāi)展教研活動(dòng)是提高整合層次和水平的重要策略，這不僅有利于教師提升自己的研究能力，還可以更加有效地帶動(dòng)學(xué)生參與科研過(guò)程，提高研究能力。教師要緊密?chē)@傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有意識(shí)地發(fā)掘一些問(wèn)題，緊密?chē)@傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合研究，保證教研活動(dòng)的完整性和目標(biāo)的指向性，使這種教研活動(dòng)成為物理教師改進(jìn)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)手段、提高實(shí)驗(yàn)效率、體會(huì)科技發(fā)展、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要手段和方式。結(jié)合傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)展教學(xué)研究的內(nèi)容比較廣泛，可以從理論上進(jìn)行一些探討。例如，國(guó)內(nèi)外傳感器教學(xué)的進(jìn)展和現(xiàn)狀、傳感器的重要性、將傳感器與物理實(shí)驗(yàn)整合的方式方法等。也可以結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)案例開(kāi)展一定的實(shí)驗(yàn)研究與分析，例如實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)能定理的研究[5]、單擺的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[6]、動(dòng)量定理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究[7]等。在動(dòng)量定理的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中，我們將不易測(cè)量的合外力沖量通過(guò)力傳感器測(cè)出，將動(dòng)量的變化用運(yùn)動(dòng)傳感器測(cè)出，兩者進(jìn)行比較即可分析出沖量和動(dòng)量變化的關(guān)系。在研究過(guò)程中，教師不僅提高了教研的意識(shí)和能力，還積極引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)研究的意識(shí)，教給他們基本的研究方法，這對(duì)參與研究的學(xué)生起到了積極的引導(dǎo)作用，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)研究能力。通過(guò)教研活動(dòng)的開(kāi)展，可以促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)能力和學(xué)生科研能力的發(fā)展，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合是物理新課程提倡的重要內(nèi)容和理念，體現(xiàn)了物理課程與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，也體現(xiàn)了物理課程內(nèi)容的選擇性和前沿性，其整合研究已經(jīng)成為我國(guó)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革和研究的重要課題。策略更具普遍意義和方法論意義，開(kāi)展有效的策略研究將會(huì)非常有效地促進(jìn)傳感器與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)整合的研究。
參考文獻(xiàn)
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（一）課題來(lái)源
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。作為一名物理師范生掌握好中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是最基本的要求，在中國(guó)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的能力也有明確要求。然而，當(dāng)我們走進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)探究時(shí)才發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)探究方面我們?nèi)匀淮嬖谥芏鄦?wèn)題。比如：在我們高中的學(xué)習(xí)中有一部分實(shí)驗(yàn)沒(méi)有開(kāi)設(shè)；有些實(shí)驗(yàn)儀器不會(huì)操作；探究實(shí)驗(yàn)不能按照步驟進(jìn)行；缺少?lài)?yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神；數(shù)據(jù)記錄也有不規(guī)范之處等。我們?cè)诟咧形锢淼膶W(xué)習(xí)中物理實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有像《課標(biāo)》所要求走進(jìn)我們的課堂教學(xué)之中。但是，實(shí)驗(yàn)是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)，是落實(shí)物理課程目標(biāo)，全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，也是物理課程改革的重要資源，做好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重中之重。我國(guó)物理教材實(shí)驗(yàn)部分的編寫(xiě)是否與我國(guó)《課標(biāo)》要求相契合？通過(guò)現(xiàn)有物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是否能達(dá)到對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)？這些問(wèn)題急需我們來(lái)思考。
物理教材是物理教學(xué)的主要依據(jù)，做好教材中物理實(shí)驗(yàn)的編寫(xiě)是必然要求。面對(duì)我國(guó)現(xiàn)存的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，我們不妨嘗試對(duì)比國(guó)外優(yōu)秀教材中的實(shí)驗(yàn)編寫(xiě)，借鑒國(guó)外優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)物理教材實(shí)驗(yàn)部分的編寫(xiě)提供一些支持。因此，我將選擇我國(guó)普通高中物理教科書(shū)（人教版）與美國(guó)高中物理教材《物理：原理與問(wèn)題》中光學(xué)部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比研究。
（二）研究目的
通過(guò)此次對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)中美兩國(guó)在《課標(biāo)》要求方面存在的異同點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)我國(guó)物理實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題，以便引起人們對(duì)我國(guó)物理實(shí)驗(yàn)的思考和重視。對(duì)比美國(guó)教材光學(xué)部分實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)形式、數(shù)量、實(shí)驗(yàn)儀器及插圖等與我國(guó)教材之間的差異，找出美國(guó)教材中的存在的優(yōu)點(diǎn)，從而參考和借鑒國(guó)外優(yōu)秀教材中的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)，為從事物理教學(xué)工作的廣大教師提供更加豐富、有趣的教學(xué)資源，為我國(guó)現(xiàn)有的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一些改進(jìn)建議，也為我國(guó)的物理教材中實(shí)驗(yàn)部分的編寫(xiě)提供參考和建議。
（三）研究意義
通過(guò)對(duì)比中美兩國(guó)在《課標(biāo)》要求方面存在的異同點(diǎn)，有助于發(fā)現(xiàn)我國(guó)在制定物理實(shí)驗(yàn)《課標(biāo)》時(shí)存在的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)形式、數(shù)量、實(shí)驗(yàn)儀器及插圖等多個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比，有利于為我國(guó)從事物理教學(xué)工作的廣大教師提供豐富的教學(xué)資源，有助于他們改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使學(xué)生增加對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)對(duì)比兩本教材中“光的偏振”這一具體實(shí)驗(yàn)，有利于幫助我們?nèi)媪私饷绹?guó)探究實(shí)驗(yàn)的具體過(guò)程，有助于為我國(guó)的物理教材中實(shí)驗(yàn)部分的編寫(xiě)提供參考和建議，有利于學(xué)生更好的掌握有關(guān)科學(xué)知識(shí)，形成科學(xué)的思維方式，更好的培養(yǎng)符合時(shí)展的新型人才。
二、國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
在新課改的大背景下，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要性已經(jīng)被人們所重視。我國(guó)各位專(zhuān)家學(xué)者對(duì)中美教材中的實(shí)驗(yàn)部分進(jìn)行了多層次的比較研究，探索更適合我國(guó)學(xué)生情況的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式?，F(xiàn)已有大量的關(guān)于中美高中物理實(shí)驗(yàn)比較研究的文獻(xiàn)問(wèn)世。
2006年11月祁映宏在《中美2套高中物理教材學(xué)生實(shí)驗(yàn)的比較與研究》中，統(tǒng)計(jì)了中美高中物理教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，對(duì)兩國(guó)教材學(xué)生實(shí)驗(yàn)編寫(xiě)的特點(diǎn)做了比較研究，提出學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)觀和學(xué)習(xí)觀，最后特別強(qiáng)調(diào)了美國(guó)教材中的一些可借鑒之處，并對(duì)我國(guó)物理教材中學(xué)生實(shí)驗(yàn)做出了反思與期待。
蘇州大學(xué)的沈國(guó)強(qiáng)在2010年比較研究了中美兩套物理教材的科學(xué)探究?jī)?nèi)容異同。比較分析了兩國(guó)教材中的科學(xué)探究的數(shù)量、內(nèi)容、方式等，對(duì)“科學(xué)探究”活動(dòng)的實(shí)施從教師和學(xué)生兩個(gè)角度進(jìn)行調(diào)查，了解教師和學(xué)生對(duì)“科學(xué)探究”活動(dòng)觀念的理解、具體實(shí)施情況，以及制約“科學(xué)探究”教學(xué)開(kāi)展的主要因素。
延邊大學(xué)的陳雪對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教科書(shū)實(shí)驗(yàn)部分分為表層結(jié)構(gòu)包括實(shí)驗(yàn)數(shù)量分布、實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)器材選擇、實(shí)驗(yàn)插圖語(yǔ)言四個(gè)部分，和深層結(jié)構(gòu)科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法和科學(xué)情感三部分進(jìn)行了比較分析，并用定性和定量研究的方法，分別進(jìn)行數(shù)量和文本分析比較。并根據(jù)結(jié)論對(duì)我國(guó)物理教科書(shū)實(shí)驗(yàn)部分編寫(xiě)提出建議。
劉建智和李蘭對(duì)一套美國(guó)高中物理教材（欄目名稱(chēng)為《Physics Lab》）與我國(guó)人教版新課標(biāo)高中物理教材中的實(shí)驗(yàn)部分從實(shí)驗(yàn)數(shù)目、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)的編排與實(shí)施、語(yǔ)言分格及其他進(jìn)行了比較，通過(guò)比較對(duì)我國(guó)在今后編寫(xiě)或修改高中物理教材時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)數(shù)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)、適當(dāng)增加光學(xué)與原子物理部分的模擬實(shí)驗(yàn)、增加探究性實(shí)驗(yàn)的數(shù)目，并增加實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放性、體現(xiàn)“以人為本”的教育理念。
李蘭在研究了前人已有的結(jié)論與成果之上，以中美兩國(guó)高中物理教材歷次改革與發(fā)展為背景，對(duì)兩國(guó)物理課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較分析，并對(duì)中美兩國(guó)高中物理教材實(shí)驗(yàn)部分的設(shè)置在實(shí)驗(yàn)數(shù)目、實(shí)驗(yàn)編排、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)插圖、實(shí)驗(yàn)語(yǔ)言，以及基本科學(xué)概念、科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、科學(xué)情感態(tài)度等方面進(jìn)行了比較分析。
華中師范大學(xué)教育碩士戚靜芳在對(duì)中美兩國(guó)高中物理主流教材比較的文獻(xiàn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，比較研究了兩國(guó)教材中物理實(shí)驗(yàn)的總論、實(shí)驗(yàn)形式、試驗(yàn)數(shù)量和具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，用文字、圖表等形式列舉其異同點(diǎn)，并歸納出各自特色。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)了兩套教材實(shí)驗(yàn)總數(shù)多、實(shí)驗(yàn)形式多樣化、對(duì)科學(xué)過(guò)程和方法的關(guān)注、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)等方面的相似性。同時(shí)看出兩國(guó)教材在實(shí)驗(yàn)與學(xué)習(xí)內(nèi)容的融合度、不同形式實(shí)驗(yàn)數(shù)量、對(duì)探究過(guò)程的設(shè)計(jì)、對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的使用、與生活實(shí)際的聯(lián)系以及對(duì)研究能力的培養(yǎng)等方面的區(qū)別。
郭麗麗構(gòu)建了教材中物理實(shí)驗(yàn)的比較模型。從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式三個(gè)方面對(duì)人教版物理教材和《物理：原理與問(wèn)題》中的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了靜態(tài)比較研究，并根據(jù)比較研究得到的結(jié)論，對(duì)我國(guó)物理教材中實(shí)驗(yàn)部分的編寫(xiě)從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)方式三方面提出建議。
西南大學(xué)課程與教學(xué)論碩士研究生蘇蘊(yùn)娜在《中美澳高中物理教科書(shū)實(shí)驗(yàn)設(shè)置比較研究》中，從實(shí)驗(yàn)的選擇、實(shí)驗(yàn)的編寫(xiě)體例和實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)方式三個(gè)維度對(duì)中美澳三套高中物理教科書(shū)中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了定量統(tǒng)計(jì)以及定性分析，強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)起到關(guān)鍵的作用。
印曉明和陳坤從培養(yǎng)學(xué)生“核心素養(yǎng)”的角度，對(duì)中美高中主流物理教材在“光學(xué)”部分編排進(jìn)行對(duì)比，提出從“知識(shí)”走向“智慧”、從重視物理“實(shí)驗(yàn)”到進(jìn)行科學(xué)“實(shí)踐”、以學(xué)科“融合”提升“綜合”思維的理念，提高學(xué)生理科學(xué)習(xí)的“自我生長(zhǎng)能力”，將培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)“核心素養(yǎng)”的目標(biāo)落到實(shí)處，為學(xué)生的終身發(fā)展、應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定良好的基礎(chǔ)。
南京師范大學(xué)教師教育學(xué)院的陸雪嬌以“拋體運(yùn)動(dòng)”為例，對(duì)中美兩國(guó)常用的兩種高中物理教材的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)形式的總體差異，以及中國(guó)教材中還存在缺少探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇不夠貼近生活，實(shí)驗(yàn)缺乏創(chuàng)意等問(wèn)題。
高赫男和石紅選取了中國(guó)人教版物理教材和美國(guó)《物理：原理與問(wèn)題》為研究對(duì)象，對(duì)中美兩國(guó)高中物理教材實(shí)驗(yàn)的數(shù)量、器材、欄目、插圖及語(yǔ)言等方面進(jìn)行比較研究，利用文字、圖形或表格等形式描述其異同點(diǎn)。
三、相關(guān)概念界定
（一）物理實(shí)驗(yàn)
物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理的重要方法和手段，是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的重點(diǎn)。在人教版普通高中物理教材（2010年版）中，對(duì)教材中的物理實(shí)驗(yàn)根據(jù)它們?cè)谖锢韺W(xué)和物理教學(xué)中的地位、難易程度、用時(shí)長(zhǎng)短、學(xué)校的器材條件，分為了：學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、演示、做一做以及問(wèn)題與練習(xí)。
《課標(biāo)》要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問(wèn)題；認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位和作用，掌握物理實(shí)驗(yàn)的一些基本技能，會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器，能獨(dú)立完成一些物理實(shí)驗(yàn)。
物理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)滲透到物理教材中的各個(gè)部分，包括了課后習(xí)題部分。本文中所選的物理實(shí)驗(yàn)是光學(xué)部分實(shí)驗(yàn)，有中國(guó)教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、演示、做一做，以及美國(guó)教材中光學(xué)實(shí)驗(yàn)部分的起步實(shí)驗(yàn)、迷你實(shí)驗(yàn)、物理實(shí)驗(yàn)。
（二）物理教材
教材是教學(xué)過(guò)程中的四個(gè)基本要素之一，其含義隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，也不斷發(fā)展和壯大。目前，從廣義來(lái)講，教材是教師和學(xué)生據(jù)以進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的一切材料，包括工具書(shū)、掛圖、圖表和其他教學(xué)輔助用具，也包括教學(xué)程序軟件包；幻燈片、電影片、音像磁盤(pán)等。從狹義來(lái)講，教材是指教科書(shū)，也稱(chēng)課本，它是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編制的、系統(tǒng)反映學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)用書(shū)。
本文中的物理教材是指按照物理課程標(biāo)準(zhǔn)等綱領(lǐng)性文件的規(guī)定，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律組織編寫(xiě)的出版社正式出版發(fā)行的高中物理教學(xué)用書(shū)。
（三）科學(xué)探究
在物理學(xué)史中，運(yùn)用科學(xué)方法的第一人當(dāng)屬伽利略。他提出的科學(xué)方法為我們的科學(xué)探究提供了依據(jù)。所謂“科學(xué)方法”就是經(jīng)驗(yàn)（以實(shí)驗(yàn)和觀察的形式）與思維（以創(chuàng)造性構(gòu)筑的理論和假說(shuō)的形式）之間的動(dòng)態(tài)的相互作用。伽利略所用的科學(xué)方法包括：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（以檢驗(yàn)特定的假設(shè)）、對(duì)現(xiàn)實(shí)世界條件進(jìn)行理想化（以消除任何可能掩蓋主要效應(yīng)的次要效應(yīng)）、限制探究范圍（每次只考慮一個(gè)問(wèn)題）、定量方法。
科學(xué)探究指的是學(xué)生們用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)。探究是一種有多側(cè)面的活動(dòng)，需要做觀察；需要提出問(wèn)題；需要查閱書(shū)刊及其他信息源以便弄清楚什么情況已經(jīng)是為人所知的東西；需要設(shè)計(jì)調(diào)研方案；需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)檢驗(yàn)已經(jīng)為人所知的東西；需要運(yùn)用各種手段來(lái)搜集、分析和解讀數(shù)據(jù)；需要提出答案、解釋和預(yù)測(cè)；需要把研究結(jié)果告之于人。探究需要明確假設(shè)，需要運(yùn)用判斷思維和邏輯思維，需要考慮可能的其他解釋。學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)探知自然界的科學(xué)方法時(shí)將會(huì)參與科學(xué)探究活動(dòng)中的某些方面的工作，但是學(xué)生們也應(yīng)該培養(yǎng)自己從事完整的探究活動(dòng)的能力。
在我國(guó)現(xiàn)在的高中物理課標(biāo)中規(guī)定的科學(xué)探究需滿足七個(gè)要素，分別是：提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作。
（四）科學(xué)素養(yǎng)
所謂有科學(xué)素養(yǎng)是指了解和深諳進(jìn)行個(gè)人決策、參與公民事務(wù)和文化事務(wù)、從事經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)所需的科學(xué)概念和科學(xué)過(guò)程。即對(duì)日常所見(jiàn)所歷的各種事物能夠提出、能夠發(fā)現(xiàn)、能夠回答因好奇心而引發(fā)出來(lái)的一些問(wèn)題；對(duì)已有能力描述、解釋甚至預(yù)言一些自然現(xiàn)象；能讀懂通俗報(bào)刊刊載的科學(xué)文章，能參與就有關(guān)結(jié)論是否有充分根據(jù)的問(wèn)題所作的社交談話；能識(shí)別國(guó)家和地方?jīng)Q定所賴(lài)以為基礎(chǔ)的科學(xué)問(wèn)題，并且能提出有科學(xué)技術(shù)根據(jù)的見(jiàn)解來(lái)；能根據(jù)信息源和產(chǎn)生此信息所用的方法來(lái)評(píng)估科學(xué)信息的可靠程度；有能力提出和評(píng)價(jià)有論據(jù)的論點(diǎn)，并且能恰如其分地運(yùn)用從這些論點(diǎn)得出的結(jié)論。
四、學(xué)位論文的主要研究?jī)?nèi)容及可行性論證
（一）主要研究?jī)?nèi)容
本論文的主要研究?jī)?nèi)容有以下幾點(diǎn)：
1．通過(guò)查閱文獻(xiàn)研究明確中美兩國(guó)《課標(biāo)》對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的要求，并對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行界定，了解我國(guó)各位專(zhuān)家學(xué)者對(duì)中外物理教材及實(shí)驗(yàn)編寫(xiě)的對(duì)比分析。并通過(guò)問(wèn)卷及訪談等方法，了解本地區(qū)高中學(xué)校光學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)情況。聯(lián)系我國(guó)《課標(biāo)》對(duì)此部分的要求，對(duì)比本地區(qū)的高中學(xué)校在光學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)是否與《課標(biāo)》要求相契合。
2．歸納、整理出中美兩國(guó)《課標(biāo)》對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的要求，對(duì)比兩國(guó)《課標(biāo)》要求的異同點(diǎn)。
3．對(duì)中美兩國(guó)物理教材中的實(shí)驗(yàn)總論部分詳細(xì)閱讀，并總結(jié)歸納，對(duì)比兩國(guó)實(shí)驗(yàn)總論，發(fā)現(xiàn)其優(yōu)缺點(diǎn)。
4．整理中美兩國(guó)教材中光學(xué)部分實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)形式、內(nèi)容及數(shù)量分布、插圖等方面進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)各自特點(diǎn)，得出結(jié)論。
5．并對(duì)兩國(guó)教材中“光的偏振”這一具體實(shí)驗(yàn)案例，按照教材編排要求進(jìn)行完整的實(shí)驗(yàn)探究。根據(jù)自己在實(shí)驗(yàn)中的觀察、體會(huì)以及通過(guò)本實(shí)驗(yàn)對(duì)該知識(shí)的理解和掌握情況等方面，進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)美國(guó)教材在實(shí)驗(yàn)編排中的優(yōu)點(diǎn)。
6．根據(jù)對(duì)中美兩國(guó)《課標(biāo)》對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的要求，以及兩國(guó)教材中光學(xué)部分的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，得出相應(yīng)結(jié)論，并根據(jù)結(jié)論為我國(guó)物理實(shí)驗(yàn)的編寫(xiě)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面提出一些建議。
（二）可行性論證
1．現(xiàn)已經(jīng)有很多位專(zhuān)家學(xué)者就“中外高中物理實(shí)驗(yàn)對(duì)比”這一課題進(jìn)行了研究，以有大量的期刊文獻(xiàn)和學(xué)位論文存在，能夠?yàn)楸救颂峁﹨⒖?，為本研究奠定了?jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
2．通過(guò)大學(xué)的學(xué)習(xí)以及教學(xué)實(shí)踐，本人熟讀了我國(guó)物理《課標(biāo)》的內(nèi)容，理解了《課標(biāo)》對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的要求以及通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生怎樣的能力。
3．在實(shí)習(xí)期間能與學(xué)生面對(duì)面交流，通過(guò)與學(xué)生的交流能有效避免學(xué)生的排斥心理，進(jìn)而來(lái)了解所在學(xué)校有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)情況以及學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的期望，能保證得到較為準(zhǔn)確的信息。
4．本人對(duì)該課題存在濃厚的興趣，能夠?qū)ξ乙院髲氖挛锢斫虒W(xué)工作提供支持與幫助，能豐富課堂內(nèi)容，形式多樣，讓我有信心完成此次研究，為我提供了動(dòng)力。
五、論文進(jìn)度安排及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)
（一）準(zhǔn)備階段（2018年10月—2018年11月）
1．確定選題。
2．查閱大量有關(guān)該課題研究的文獻(xiàn)資料，了解我國(guó)專(zhuān)家學(xué)者對(duì)于該課題的研究進(jìn)展情況，為自己的研究提供一些思路，避免重復(fù)勞動(dòng)、偏離主題。
3．分析資料設(shè)計(jì)初步撰寫(xiě)方案，提交老師指導(dǎo)，根據(jù)老師指導(dǎo)意見(jiàn)進(jìn)行方案的調(diào)整，按照方案執(zhí)行。
（二）實(shí)施階段（2018年12月—2019年2月）
1．選取人教版普通高中物理教科書(shū)，梳理出高中教材中的光學(xué)部分的實(shí)驗(yàn)。
2．選取翻譯版美國(guó)物理教材《物理：原理與問(wèn)題》，梳理出光學(xué)部分的實(shí)驗(yàn)。
3．設(shè)計(jì)調(diào)查表，選擇寧夏本地部分高中學(xué)校，調(diào)查對(duì)光學(xué)部分實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)個(gè)數(shù)和開(kāi)設(shè)形式。
4．撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，并提交指導(dǎo)老師批閱，根據(jù)老師修改意見(jiàn)，再次進(jìn)行修改，完成開(kāi)題報(bào)告。
5．找到美國(guó)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》和中國(guó)《普通物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2003）》，歸納總結(jié)出有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)的要求。
6．回收調(diào)查表，對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用準(zhǔn)確數(shù)據(jù)分析寧夏本地部分高中學(xué)校對(duì)物理光學(xué)部分實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)情況，了解本地物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀。
（三）總結(jié)與論文形成階段（2019年3月—2019年5月）
1．將相關(guān)資料進(jìn)行匯總，書(shū)寫(xiě)論文提綱，完成大體框架。
2．根據(jù)兩國(guó)教材要求進(jìn)行“光的偏振”實(shí)驗(yàn)探究，并回答相關(guān)問(wèn)題。
3．根據(jù)論文提綱，完成論文初稿，請(qǐng)老師進(jìn)行指導(dǎo)和修改。
4．根據(jù)老師的修改意見(jiàn)，重新整理有關(guān)資料，對(duì)論文初稿進(jìn)行反復(fù)修改，完成修改版。
5．再次請(qǐng)老師指導(dǎo)修改，完成論文撰寫(xiě)。進(jìn)行，請(qǐng)老師審閱。
6．論文定稿。
六、研究過(guò)程中可能遇到的困難及解決的途徑
（一）本課題研究過(guò)程中可能遇到的困難
1．我國(guó)高中物理教材光學(xué)部分實(shí)驗(yàn)形式多、個(gè)數(shù)也多、設(shè)置在不同的模塊，在整理的過(guò)程中很容易漏掉一些實(shí)驗(yàn)。
2．在調(diào)查本地高中學(xué)校光學(xué)部分實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)情況中，個(gè)別老師存在不重視、不認(rèn)真回答的情況，學(xué)生也會(huì)有抵觸心理，會(huì)使得到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
3．由于美國(guó)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的物理課程標(biāo)準(zhǔn)，所以在進(jìn)行對(duì)美國(guó)《課標(biāo)》物理實(shí)驗(yàn)要求歸納時(shí)，可能存在不準(zhǔn)確，概括不全面的情況。
4．在對(duì)比結(jié)論與建議時(shí)，認(rèn)識(shí)不到位，會(huì)過(guò)分將自己的感情帶入，使得得到的結(jié)論過(guò)于簡(jiǎn)單，語(yǔ)言過(guò)分學(xué)生化，不能聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際情況得到普遍的結(jié)論。
（二）解決的途徑
1．在歸納總結(jié)教材中的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要細(xì)心，力求全部都被歸納。將自己的總結(jié)反復(fù)進(jìn)行核對(duì)，做到歸納全面。
2．在進(jìn)行調(diào)查時(shí)，對(duì)同一所學(xué)校要選擇不同的老師和學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。老師可以選擇物理實(shí)驗(yàn)室管理老師和物理學(xué)科任課教師，從不同的方面進(jìn)行調(diào)查。深入學(xué)生，與學(xué)生聊天，增加學(xué)生的信任，避免學(xué)生產(chǎn)生抵觸心理，盡可能使調(diào)查數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。
3．美國(guó)的《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中，涉及從幼兒園到高中的整個(gè)階段所有學(xué)科的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，并沒(méi)有提到過(guò)多的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，其將物理實(shí)驗(yàn)歸納與科學(xué)探究之中，所以要找到有關(guān)科學(xué)探究的要求進(jìn)行總結(jié)歸納。
4．進(jìn)行學(xué)習(xí)，從教學(xué)實(shí)踐中了解學(xué)生的實(shí)際需求，從有利于學(xué)生發(fā)展的角度出發(fā)，提出建議。
七、參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:物理實(shí)驗(yàn)素質(zhì)體現(xiàn)
實(shí)施素質(zhì)教育的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是面向全體高中學(xué)生,以物理知識(shí)教學(xué)為骨干,以科學(xué)素質(zhì)教育為核心的全方位的教學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)方面有著不可替代的作用：
首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生識(shí)別和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀器的能力
學(xué)生識(shí)別和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀器的能力不僅是學(xué)生正確完成物理實(shí)驗(yàn)的保證，也是以后在工作和學(xué)習(xí)中必需的最基本的能力，如生活中各種測(cè)量工具的使用無(wú)不需要這方面的知識(shí)。
開(kāi)始幾次學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)儀器都是學(xué)生首次接觸，如刻度尺、天平、電壓表等，教師要著重指導(dǎo)學(xué)生識(shí)別儀器的規(guī)格和性能，察看銘牌或說(shuō)明書(shū)。弄清：（1）測(cè)量范圍；（2）最小刻度；（3）零點(diǎn)及其調(diào)節(jié)方法；（4）使用方法。只有掌握以上四點(diǎn)，才能保證實(shí)驗(yàn)精確的完成和儀器、人身的安全。
其次、實(shí)驗(yàn)教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力
學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力的高低對(duì)他們今后的工作和學(xué)習(xí)有著重要的影響。生活中小到照明電路的安裝，各種物體質(zhì)量的測(cè)量，大到交通運(yùn)輸和生產(chǎn)勞動(dòng)都需要這方面的能力。所以教學(xué)大綱把培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力作為素質(zhì)教育中很重要的一個(gè)方面。
物理實(shí)驗(yàn)本身就是一個(gè)操作過(guò)程。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，每個(gè)人都有操作機(jī)會(huì)；在演示實(shí)驗(yàn)中，可讓部分學(xué)生配合教師一起完成實(shí)驗(yàn)，條件許可時(shí)，將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)；課外小實(shí)驗(yàn)更是學(xué)生操作的天地，如在學(xué)習(xí)量筒、彈簧秤、天平等知識(shí)后，可布置小實(shí)驗(yàn)自制天平、量筒、橡皮測(cè)力計(jì)等，學(xué)生的積極性一定會(huì)很高，效果一定會(huì)更好。總之，應(yīng)盡量多給學(xué)生親自動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，因此邊實(shí)驗(yàn)邊教學(xué)對(duì)提高學(xué)生的操作能力是很有幫助的。
高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何滲透素質(zhì)教育呢？
一、發(fā)揮學(xué)生的主體作用
在知識(shí)經(jīng)濟(jì)條件下,國(guó)民素質(zhì)是綜合國(guó)力的重要內(nèi)容,特別是國(guó)民的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,將是一個(gè)國(guó)家和民族發(fā)展和進(jìn)步的靈魂。這種人才培養(yǎng)模式,要求我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中要重視學(xué)生的思維能力、科學(xué)創(chuàng)新能力、獨(dú)立工作能力、自我學(xué)習(xí)能力等綜合能力的培養(yǎng)。
1.讓學(xué)生主動(dòng)地參與到知識(shí)獲取的過(guò)程中
素質(zhì)教育的顯著特點(diǎn)就是使受教育者能主動(dòng)地學(xué)習(xí)、主動(dòng)地發(fā)展,這就要求高中物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中要充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用,要使學(xué)生積極地參與到知識(shí)的獲取過(guò)程當(dāng)中,從物理現(xiàn)象的展示、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的發(fā)生開(kāi)始,就要讓學(xué)生注意觀察、掌握現(xiàn)象的特征,開(kāi)始認(rèn)真地思考、猜想、判斷等一系列的思維活動(dòng),隨即引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讓他們親身去體會(huì),試著透過(guò)現(xiàn)象抓住事物的本質(zhì)。這樣就能夠使學(xué)生自覺(jué)、主動(dòng)地進(jìn)入到知識(shí)獲取的過(guò)程之中。
2.課堂的時(shí)間和空間盡量多讓給學(xué)生
在空間上,教師要主動(dòng)讓出自己長(zhǎng)期以來(lái)一直牢牢控制的主導(dǎo)位置,給學(xué)生空間,讓他們?nèi)ニ伎?、討論?wèn)題、探索規(guī)律,從而獲取知識(shí)。在時(shí)間上,一節(jié)課僅有短暫的40分鐘,時(shí)間稍縱即逝,教師若放手讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、去討論,就不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),這顯然是一個(gè)矛盾,要解決這個(gè)問(wèn)題,教師就務(wù)必要控制好時(shí)間和課堂節(jié)奏,在環(huán)節(jié)安排上一定要科學(xué)合理。
二、發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用
要想在物理實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中更好的將素質(zhì)教育滲透進(jìn)來(lái),教師應(yīng)做到以下幾點(diǎn):
合理處理好試驗(yàn)教材,做到詳略得當(dāng),主次分明,本質(zhì)問(wèn)題要突出強(qiáng)化,主要問(wèn)題要單刀直入,防止拖泥帶水,在展示學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)要充分、要展示出實(shí)用意義;教學(xué)思路要清晰,層次要清楚,過(guò)程要流暢,過(guò)渡銜接要自然、要精心設(shè)計(jì);學(xué)生的認(rèn)知水平要掌握清楚,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要實(shí)事求是、切合學(xué)生實(shí)際,提問(wèn)要有技巧;課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)要嚴(yán)謹(jǐn),前面的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)是后面的“鋪墊”,后面的知識(shí)應(yīng)是前面的延伸,做到一環(huán)扣一環(huán),環(huán)環(huán)緊扣。
要不斷變換教學(xué)手段和教學(xué)方法,充分發(fā)揮教師的情感作用,以情感調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,以情感強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中的突發(fā)事件要有所估計(jì),有所準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備要十分充分,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)必須交待清楚,實(shí)驗(yàn)中必須力求做到成功,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要讓每位學(xué)生都能觀察到,觀察現(xiàn)象前必須告知觀察方向,下達(dá)好思考任務(wù)。
三、開(kāi)展課外小實(shí)驗(yàn)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力
高中物理試驗(yàn)課本上除演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)外,還根據(jù)不同章節(jié)的知識(shí)特點(diǎn)確定了近20個(gè)課外小實(shí)驗(yàn),將其分布在三年內(nèi)完成仍顯不足。為此,可以聯(lián)系有關(guān)章節(jié)知識(shí),另外增補(bǔ)一部分。
如在《動(dòng)量》一章里可增設(shè)“用自來(lái)水觀察反沖運(yùn)動(dòng)”;在《電場(chǎng)》一章里可增設(shè)“靜電屏蔽現(xiàn)象的觀察”;在《光的色散》一節(jié)里可增設(shè)“室內(nèi)彩虹形成”等小實(shí)驗(yàn),平均每月至少有一個(gè)可做。還可將這30多個(gè)課外小實(shí)驗(yàn)編成序列,按教材的特點(diǎn)分階段以課外實(shí)驗(yàn)興趣小組為中心組織實(shí)施,每個(gè)小實(shí)驗(yàn)盡量要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì),獨(dú)立操作,并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于難一些的小實(shí)驗(yàn),教師可給予一定的提示與指導(dǎo),包括實(shí)驗(yàn)原理、所需器材、操作與觀察要領(lǐng)等。
四、開(kāi)展科技小制作和撰寫(xiě)科技小論文活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力
將教材上與我們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣?huì)生活聯(lián)系較緊的知識(shí)做恰當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展,引導(dǎo)學(xué)生在課外獨(dú)立完成科技小制作。如在學(xué)完電路知識(shí)后,學(xué)生可去完成“簡(jiǎn)易熱得快自控電路設(shè)計(jì)與安裝”“節(jié)日閃爍彩燈電路的設(shè)計(jì)與安裝”和“多用電表組裝”等;學(xué)完“磁場(chǎng)”后,學(xué)生可去進(jìn)行“指南針制作”等。
生動(dòng)有趣的科技小制作和小論文撰寫(xiě)活動(dòng),能夠極大地陶冶學(xué)生們的科學(xué)情趣,培養(yǎng)他們獨(dú)立思考、獨(dú)立創(chuàng)造、獨(dú)立幻想的能力,對(duì)他們養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度和良好的科學(xué)習(xí)慣打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),對(duì)他們未來(lái)獻(xiàn)身科學(xué)的人生道路也有很大的啟迪。
參考文獻(xiàn):
[摘 要]文章對(duì)如何發(fā)揮大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程來(lái)提高學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行了探索和實(shí)踐，相關(guān)改革思路清晰，措施得力，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有促進(jìn)作用。相關(guān)工作將對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)改革、科學(xué)研究、教學(xué)水平等方面的發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。
[
關(guān)鍵詞 ]創(chuàng)新能力；大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568(2014)35-0054-02
基金項(xiàng)目：本文系西北農(nóng)林科技大學(xué)2013年教改課題“《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)）教學(xué)中引入自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)” (編號(hào)：JY1302097)、2014年高等學(xué)校教學(xué)研究項(xiàng)目“農(nóng)林院校大學(xué)物理課程教學(xué)現(xiàn)狀分析及對(duì)策研究” (編號(hào)：JZW201415xb)的科研成果。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固物理知識(shí)，強(qiáng)化科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)綜合創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)性、實(shí)踐性教學(xué)課程，其教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)效果不僅直接影響學(xué)生對(duì)物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，而且關(guān)系到學(xué)生今后學(xué)習(xí)其他學(xué)科的治學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和創(chuàng)新能力的塑造和培養(yǎng)，它在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方式、科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力等方面都具有不可替代的作用。
傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，物理實(shí)驗(yàn)僅是理論教學(xué)的輔助手段，強(qiáng)調(diào)的是物理理論的再現(xiàn)，只能起到鞏固理論知識(shí)的作用，在注重創(chuàng)新的時(shí)代已經(jīng)顯示出它的弱勢(shì)。在這種模式的影響下，高校實(shí)驗(yàn)室的作用受到嚴(yán)重制約，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備陳舊，實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍不整齊，教學(xué)質(zhì)量談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學(xué)生只是被動(dòng)地按照教師和講義給定的方法和步驟按部就班地操作，學(xué)生沒(méi)有探索的空間和時(shí)間，學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力得不到很好的鍛煉。教學(xué)內(nèi)容的安排方式過(guò)細(xì)，屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、簡(jiǎn)單知識(shí)應(yīng)用和技能訓(xùn)練的經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容偏多，而綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不足，物理學(xué)的新發(fā)展和新應(yīng)用更是極少反映，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，由于師資及經(jīng)費(fèi)方面的不足，實(shí)驗(yàn)課開(kāi)發(fā)程度不夠，影響學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程對(duì)國(guó)內(nèi)大多高校來(lái)講是一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程，本課程為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)提供指導(dǎo)和平臺(tái)，對(duì)于提高學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，應(yīng)該能夠發(fā)揮更積極的作用。教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該以學(xué)生為中心，實(shí)行以學(xué)生自主創(chuàng)新為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，應(yīng)該具有更廣泛的自主性、探索性和綜合性。
一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新教育的聯(lián)系
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新教育的聯(lián)系可以體現(xiàn)在以下方面：①物理實(shí)驗(yàn)為開(kāi)拓創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)與物理理論之間互相依賴(lài)。物理學(xué)的原理、定理是在總結(jié)大量的物理實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上概括出來(lái)的，而物理實(shí)驗(yàn)總是在一定的理論指導(dǎo)下進(jìn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和描述也離不開(kāi)一定的理論知識(shí)背景。 闊物理實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容豐富，其他學(xué)科知識(shí)在物理實(shí)驗(yàn)中的滲透日趨廣泛。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中從設(shè)備安裝、調(diào)試到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析需要學(xué)生靈活運(yùn)用自己所掌握的相關(guān)理論知識(shí)獨(dú)立完成，使學(xué)生獨(dú)立性和自主性得到加強(qiáng)。通過(guò)完成物理實(shí)驗(yàn)，可以促進(jìn)對(duì)多學(xué)科知識(shí)的理解和掌握，為開(kāi)拓創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 ②物理實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)新教育提供素材。基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生去發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，提出改進(jìn)意見(jiàn)，重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等使實(shí)驗(yàn)充滿發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新的機(jī)遇。綜合設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)，是在繼承基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，更加豐富了創(chuàng)新機(jī)遇，是創(chuàng)新教育的活教材。 ③物理實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)新教育提供環(huán)境。物理實(shí)驗(yàn)為學(xué)生的設(shè)想和實(shí)驗(yàn)方案提供了實(shí)踐環(huán)境，實(shí)施過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了個(gè)人的創(chuàng)新愿望?？梢约?lì)創(chuàng)新的良好實(shí)驗(yàn)環(huán)境幫助學(xué)生解放思想，大膽創(chuàng)新，努力創(chuàng)新。④創(chuàng)新教育為物理實(shí)驗(yàn)注入活力。
創(chuàng)新教育注重學(xué)生對(duì)未來(lái)社會(huì)的應(yīng)變能力，具有明確的創(chuàng)新教育目標(biāo)意識(shí)，逐步形成某一方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能，為今后成為這方面的專(zhuān)門(mén)人才奠定基礎(chǔ)，這些創(chuàng)新個(gè)性的自由全面發(fā)展無(wú)疑給實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入了活力，使他們有能力設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案，維修和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正發(fā)揮以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的作用。
二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革相關(guān)思路
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)和開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為目的，為學(xué)生提供一個(gè)展現(xiàn)和發(fā)揮自身才能的空間和環(huán)境，從而最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，在學(xué)生自我獲取知識(shí)的過(guò)程中盡可能多滲透科學(xué)研究的各個(gè)元素，使學(xué)生從被動(dòng)接受的客體型學(xué)習(xí)向主動(dòng)參與的主體型學(xué)習(xí)過(guò)渡。
1.教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，學(xué)生的就業(yè)壓力日益增大，學(xué)生希望獲取實(shí)用的知識(shí)和技能的需求是正常的，教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)和生活的緊密相關(guān)會(huì)激發(fā)學(xué)生的積極主動(dòng)性和主觀能動(dòng)性。傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)理論的驗(yàn)證，并圍繞驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活聯(lián)系較少，這是許多學(xué)生感覺(jué)到實(shí)驗(yàn)課程枯燥無(wú)味的原因之一。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系大多包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、提高綜合性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置能夠符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，但是更應(yīng)該符合學(xué)生的實(shí)際水平和學(xué)生專(zhuān)業(yè)的學(xué)科背景，應(yīng)該側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生用物理學(xué)思想分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作技能。因此，研究?jī)?nèi)容應(yīng)密切聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際，涉及面寬、針對(duì)性強(qiáng)，題目背景清除，時(shí)間目的明確。研究結(jié)果以創(chuàng)造性解決實(shí)際問(wèn)題為度，力爭(zhēng)做到方法科學(xué)合理、構(gòu)思巧妙新穎、裝置簡(jiǎn)潔實(shí)用。
2．教學(xué)方式的創(chuàng)新。創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教育的重要環(huán)節(jié)。 田傳統(tǒng)的教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)際操作動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技巧，忽視了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解、實(shí)驗(yàn)技術(shù)問(wèn)題的分析處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差來(lái)源分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確描述等科研素質(zhì)的培養(yǎng)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法重視教學(xué)過(guò)程中師生共同進(jìn)行的不斷探索創(chuàng)新，教師不僅僅是“教”，更重要的是“導(dǎo)”，與學(xué)生一起分析實(shí)驗(yàn)原創(chuàng)思想和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)精妙之處，引導(dǎo)學(xué)生正確掌握實(shí)驗(yàn)觀測(cè)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析方法，探索實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理規(guī)律等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中單人單組、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和分組討論等方式可以結(jié)合起來(lái)，使得學(xué)生的自主性和積極性能夠充分發(fā)揮。
3．教學(xué)和科研同行。大學(xué)生要?jiǎng)?chuàng)新需要在實(shí)踐中成長(zhǎng)?？蒲羞^(guò)程不同于實(shí)驗(yàn)課，教師總能解決學(xué)生遇到的各種問(wèn)題，這容易使學(xué)生產(chǎn)生依賴(lài)性進(jìn)而懶于思考和探索，科學(xué)研究的是未有定論的問(wèn)題，結(jié)果難以預(yù)料，過(guò)程更可能出現(xiàn)始料不及的問(wèn)題和困難，一個(gè)小小的疏忽大意將可能使結(jié)果繆之千里。所以，在科研中更能培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，這要求指導(dǎo)教師勤于監(jiān)督，幫助他們養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果和事實(shí)的好習(xí)慣，這是實(shí)驗(yàn)工作者的根本，也是一個(gè)人做人的根本。任課教師負(fù)責(zé)或參與的課題及各種創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)都可以鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生加入進(jìn)去，通過(guò)解決一個(gè)個(gè)實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)和技能得到鞏固和提高，為他們解決各種問(wèn)題提供了思路，積累了經(jīng)驗(yàn)。
4．實(shí)驗(yàn)考核方式的創(chuàng)新。創(chuàng)新型的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式提倡摒棄過(guò)去慣用的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，采用論文的形式報(bào)告或科研匯報(bào)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果。我們不能過(guò)分注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確與否，實(shí)驗(yàn)過(guò)程檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)所學(xué)各學(xué)科知識(shí)的掌握程度，反映了學(xué)生的創(chuàng)新性思維意愿及能力，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生所提出的合理的、有創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案可以在論文形式的報(bào)告或科研匯報(bào)中能夠得到充分體現(xiàn)。
三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革相關(guān)舉措
針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的相關(guān)思路，我們采取了如下措施，以期切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。具體的措施如下：
1．開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放不但是時(shí)間、空間的開(kāi)放，更多的是內(nèi)容和方法上的開(kāi)放，應(yīng)充分體現(xiàn)質(zhì)量工程中以人為本的理念。為了培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，保護(hù)學(xué)生的原創(chuàng)精神，實(shí)行全方位、多層次的開(kāi)放式教學(xué)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必然趨勢(shì)和發(fā)展方向，是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念、內(nèi)容和管理模式的挑戰(zhàn)。 最終目標(biāo)是形成布局合理、層次分明、教學(xué)科研互動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室體系，營(yíng)造一個(gè)良好的創(chuàng)新氛圍。具體的操作過(guò)程中，可以針對(duì)學(xué)生的需求采用不同的模式，如一、二年級(jí)學(xué)生實(shí)行常規(guī)課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放，高年級(jí)實(shí)行綜合自主實(shí)驗(yàn)開(kāi)放，畢業(yè)生和研究生實(shí)行研究式實(shí)驗(yàn)開(kāi)放，開(kāi)展有計(jì)劃、分階段、分層次的開(kāi)放模式，面向教師及科研人員可建立科學(xué)研究課題長(zhǎng)期開(kāi)放，提高教學(xué)質(zhì)量和科研水平。這樣不但可以充分、高效地利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源，更主要的是學(xué)生始終參與自己感興趣的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，學(xué)生在自覺(jué)學(xué)習(xí)和鍛煉過(guò)程中，成為主動(dòng)的求知者、參與者和探索者。此外實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)等都應(yīng)向?qū)W生開(kāi)放，這一系列措施的實(shí)施可以使實(shí)驗(yàn)室成為培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新能力最適合的教學(xué)環(huán)境。
2．具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的教師隊(duì)伍。具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的教師隊(duì)伍是研究性教學(xué)的保證。它要求我們不斷轉(zhuǎn)變教育觀念，樹(shù)立創(chuàng)新教育觀，培訓(xùn)創(chuàng)新型教學(xué)的青年教師隊(duì)伍，使得教學(xué)由“經(jīng)驗(yàn)型”轉(zhuǎn)向“科研型”，由“教書(shū)型”轉(zhuǎn)向“學(xué)者型”。 教師和學(xué)生一道，共同關(guān)心實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中存在的各方面問(wèn)題，有針對(duì)性地提出研究課題題目：共同關(guān)注小課題研究的進(jìn)展；共同面對(duì)研究中遇到的困難和問(wèn)題：共同探詢分析問(wèn)題的可行性思路；共同探索解決實(shí)際問(wèn)題的最佳辦法。在思想方法上能夠給予學(xué)生有意義的啟發(fā)，在研究的各個(gè)環(huán)節(jié)中能夠給予學(xué)生實(shí)質(zhì)性的指導(dǎo)。同時(shí)在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小課題研究與探索過(guò)程中不斷加強(qiáng)自身建設(shè)，積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，逐步拓展知識(shí)面，擴(kuò)充知識(shí)量，更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)新技術(shù)、新方法、新理論，從這一方面看，達(dá)到了提高實(shí)驗(yàn)課教員科學(xué)研究能力和業(yè)務(wù)、知識(shí)水平的目的。
四、大學(xué)物理教學(xué)相關(guān)改革初步的成效
面向?qū)W生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)相關(guān)改革，為大學(xué)生創(chuàng)新意愿的建立、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的提高提供了一個(gè)開(kāi)放而先進(jìn)的實(shí)踐平臺(tái)。目前各項(xiàng)工作仍在進(jìn)行，從目前來(lái)看效果良好，學(xué)生主動(dòng)參與課程的積極性比以前明顯提高，達(dá)到預(yù)期效果，主要表現(xiàn)在：①學(xué)生參與創(chuàng)新的能動(dòng)性和能力得到提高。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程為學(xué)生提供了開(kāi)放的創(chuàng)新實(shí)踐機(jī)會(huì)，學(xué)生在本課程結(jié)束后，其他課程學(xué)習(xí)過(guò)程中碰到的問(wèn)題仍愿意利用物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，自身的綜合能力明顯提高。近幾年來(lái)，本課程教師幫助學(xué)生申請(qǐng)和指導(dǎo)完成國(guó)家級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目共計(jì)20余項(xiàng)，指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表sci收錄論文5篇；②教師水平提高。指導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)創(chuàng)新的過(guò)程也是教師難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使自己的教學(xué)、科研水平得到提高；③實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的高效利用。創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的構(gòu)建有利于實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的維護(hù)、管理和充分利用，不但提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，更重要的是提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用價(jià)值。
論文關(guān)鍵詞：初中物理，小實(shí)驗(yàn)，教學(xué)設(shè)計(jì)
初中物理實(shí)驗(yàn)分為“演示實(shí)驗(yàn)”、“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”和“小實(shí)驗(yàn)”三種類(lèi)型。每種類(lèi)型都有其自己的特點(diǎn)和作用。其中“小實(shí)驗(yàn)”指的是那些穿插在物理課文中或課后習(xí)題中的一些內(nèi)容簡(jiǎn)單、材料易得、操作容易的物理小實(shí)驗(yàn)。新課標(biāo)中的初中物理課本中增加了許多有趣的物理小實(shí)驗(yàn)。以人教版教材課本為例課文中就出現(xiàn)了30多個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)；加上課后習(xí)題中的就更多。這些物理小實(shí)驗(yàn)是初中物理課程教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分。在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視和安排。我國(guó)著名物理教育家朱正云教授在20世紀(jì)70年代就提出了“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn) ”的教育思想，想方設(shè)法的讓學(xué)生自己參與動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn)學(xué)習(xí)；新課標(biāo)中的這些物理小實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了這一思想，是非常好的教學(xué)資源。但有些老師卻忽略這些物理小實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的地位和作用，使教材中精心安排和設(shè)計(jì)的豐富多彩的教學(xué)資源沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的作用。
一、初中物理小實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
初中物理課程中的小實(shí)驗(yàn)都有著共同的特點(diǎn)。下面就對(duì)這些小實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)進(jìn)行歸納：
1、內(nèi)容緊密配合教材，貼近學(xué)生生活
初中物理的小實(shí)驗(yàn)都是伴隨著物理課程的教學(xué)過(guò)程在進(jìn)行，穿插在物理課文中或課后習(xí)題中。其內(nèi)容都緊密配合了新課標(biāo)中每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，而且題材大都取自于日常生活。例如：九年級(jí)課本中流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系一節(jié)中的硬幣“跳高”比賽實(shí)驗(yàn)等。
2、實(shí)驗(yàn)材料取自日常生活，容易實(shí)現(xiàn)
這些物理小實(shí)驗(yàn)所需要的器材，大都是日常生活中常見(jiàn)的東西，非常容易得到。例如：硬幣、筷子、尺子、雞蛋、玻璃球、易拉罐和包裝盒等。這就保證了學(xué)生在課后或回家也有條件制作、設(shè)計(jì)和研究這些物理小實(shí)驗(yàn)。
3、實(shí)驗(yàn)形式靈活多樣，便于操作
初中教材中的物理小實(shí)驗(yàn)主要有3種類(lèi)型：制作型（如：制作針孔照相機(jī)、潛望鏡等）、研究測(cè)量型（如：測(cè)量自己的步行速度、探討真空不能傳聲等）、應(yīng)用思考型（如：找重心、紙鍋燒水、筷子提米等）。這些都是很容易操作、設(shè)計(jì)和完成的小實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
二、課程設(shè)計(jì)中安排好初中物理小實(shí)驗(yàn)的意義
1、有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
小實(shí)驗(yàn)大都是內(nèi)容貼近生活的，用的材料都是學(xué)生生活中能見(jiàn)到的東西教學(xué)設(shè)計(jì)，操作起來(lái)又簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的趣味性論文范文。所以學(xué)生做起來(lái)會(huì)具有親切感。小實(shí)驗(yàn)的效果也都是比較所以容易吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。
2、有助于加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和鞏固
初中生心理發(fā)展正處于過(guò)渡階段，相對(duì)于抽象思維形象思維還比較占優(yōu)勢(shì)。學(xué)習(xí)的內(nèi)容要通過(guò)形象的實(shí)驗(yàn)才能更好的理解。小實(shí)驗(yàn)都是緊密聯(lián)系課程內(nèi)容的，所謂“所聞不如所見(jiàn)”學(xué)生通過(guò)小實(shí)驗(yàn)?zāi)苄蜗笊鷦?dòng)的將教材內(nèi)容展現(xiàn)出來(lái)，親自操作小實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋鷦?dòng)的理解所學(xué)的內(nèi)容。另外通過(guò)親自動(dòng)手操作能夠有更深刻的印象，有利于物理知識(shí)的鞏固。
3、有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和動(dòng)手能力
實(shí)驗(yàn)課本來(lái)就是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的良好途徑。初中課本中的物理小實(shí)驗(yàn)都是比較適合學(xué)生自己動(dòng)手去操作的，這對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的雙手，提高學(xué)生的動(dòng)手能力有很大的幫助。另外，鼓勵(lì)學(xué)生多課本上給出的小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在自己生活中發(fā)現(xiàn)替代物品或自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，這正是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的好機(jī)會(huì)。
4、有助于養(yǎng)成學(xué)生留心生活善于思考的好習(xí)慣
小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和所需要的器材都來(lái)源于生活。讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活中到處都充滿學(xué)問(wèn)。在進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生從自己身邊發(fā)現(xiàn)題材，尋找替代材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這使學(xué)生養(yǎng)成留心生活，善于思考的好習(xí)慣。這一習(xí)慣一旦養(yǎng)成，對(duì)于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)是很有幫助的。
三、怎樣在課程教學(xué)中設(shè)計(jì)好初中物理小實(shí)驗(yàn)
由于小實(shí)驗(yàn)的數(shù)量很多，可能老師們沒(méi)有那么多時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生在課堂上進(jìn)行。再者，小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也比較簡(jiǎn)單，所以用以課下學(xué)生自己練習(xí)比較合適。所以教師可以建議學(xué)生開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)，就是在家里利用日常生活用品自己操作這些小實(shí)驗(yàn)。
1、為學(xué)生創(chuàng)造良好的條件
課程中的物理小實(shí)驗(yàn)課堂上沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行，可以留給學(xué)生回家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在家里找一個(gè)小角落作為一個(gè)自己的小實(shí)驗(yàn)室，專(zhuān)門(mén)進(jìn)行這些小實(shí)驗(yàn)。教師也可以利用家長(zhǎng)會(huì)或家訪的機(jī)會(huì)，說(shuō)服家長(zhǎng)為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)條件。（2）在學(xué)校每個(gè)班級(jí)可在教室的一個(gè)角落設(shè)置實(shí)驗(yàn)角，用來(lái)展示同學(xué)們?cè)诩疫M(jìn)行的小實(shí)驗(yàn)的成果?？梢岳谜n間，課外活動(dòng)時(shí)間由作者向同學(xué)們解釋實(shí)驗(yàn)步驟。物理課上大家也可以一起來(lái)討論這些小實(shí)驗(yàn)。（3）有條件的學(xué)校可以考慮運(yùn)用Moodle、Claroline等教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)。使用這樣的教學(xué)平臺(tái)教學(xué)設(shè)計(jì)，無(wú)論學(xué)生在不在學(xué)校都可以隨時(shí)進(jìn)行師生或生生之間的交流，可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)在空間上和時(shí)間上都得到拓展。
2、組織多彩的實(shí)驗(yàn)作品展覽活動(dòng)
學(xué)?？梢远ㄆ诮M織學(xué)生小實(shí)驗(yàn)作品展覽和評(píng)選活動(dòng)。從學(xué)生作品中評(píng)選出優(yōu)秀的作品進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，以此來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生積極開(kāi)展小實(shí)驗(yàn)。學(xué)校的評(píng)選可以分為三個(gè)水平等級(jí)。能夠按照課本上的例子進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)并能解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)說(shuō)心得體會(huì)的算作初級(jí)水平；能夠?qū)φn本上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)（包括對(duì)儀器結(jié)構(gòu)或者使用替代材料等）效果良好的算作中級(jí)水平；可以運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)自己實(shí)際小實(shí)驗(yàn)并展示給同學(xué)的算作高級(jí)水平。
3、對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的方法指導(dǎo)
多數(shù)初中生雖然有對(duì)物理實(shí)驗(yàn)很有興趣，但物理理論知識(shí)還不夠，實(shí)驗(yàn)操作能力也不強(qiáng)，目的性也不強(qiáng)；所以要開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)，教師的輔導(dǎo)是很關(guān)鍵的。如果沒(méi)有教師的精心輔導(dǎo),學(xué)生做實(shí)驗(yàn)會(huì)僅是停留在表面現(xiàn)象，不能深入地從表面現(xiàn)象分析科學(xué)原理，也就不能從家庭小實(shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)；開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)也就失去了意義。因此，首先要求教師在布置家庭小實(shí)驗(yàn)之前，最好對(duì)下列問(wèn)題做出指導(dǎo)：①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模虎趯?shí)驗(yàn)的原理；③實(shí)驗(yàn)材料的選擇；④實(shí)驗(yàn)操作中的要點(diǎn)；⑤安全注意事項(xiàng)；⑥觀察的重點(diǎn)；⑦實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄與實(shí)驗(yàn)總結(jié)等。教師可以先給出一兩個(gè)家庭小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的例子，讓學(xué)生參考教師的例子去做；學(xué)生可以根據(jù)自己的水平選擇按照老師的例子去做、對(duì)老師的例子進(jìn)行改進(jìn)和自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這樣才能有效地開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生才能真正的從家庭小實(shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)，家庭小實(shí)驗(yàn)也才能真正發(fā)揮應(yīng)有的功效。
四、初中物理小實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)案例
人教版初中物理，八年級(jí)上冊(cè)，光的傳播一課中有觀察小孔成像這一實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)空罐底部打一個(gè)小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐口上， 做成一個(gè)針孔照相機(jī)。對(duì)這個(gè)小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，教師可以作如下的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
1、對(duì)學(xué)生進(jìn)行方法指導(dǎo)
（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤灾平叹?，觀察小孔成像現(xiàn)象，探究小孔成像規(guī)律。
（2）實(shí)驗(yàn)原理：光在同一均勻介質(zhì)中，不受引力作用干擾的情況下沿直線傳播。
（3）實(shí)驗(yàn)器材的選擇：選擇生活中的常見(jiàn)的、容易加工的材料論文范文。因?yàn)檎n本例子中的鐵罐或鋁罐打孔比較困難，所以教師可以鼓勵(lì)學(xué)生尋找其他替代材料。
（4）實(shí)驗(yàn)操作中的要點(diǎn)：小孔與屏之間的封閉性，不要有其他光干擾成像。小孔不要扎的過(guò)大。
（5）安全注意事項(xiàng)：注意不要被使用的尖銳、鋒利的工具傷到。
（6）觀察的重點(diǎn)：觀察像的方向、物距的大小對(duì)像的影響、孔的大小對(duì)像的影響。
（7）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄與實(shí)驗(yàn)總結(jié)：記錄所觀察到的現(xiàn)象，并總結(jié)小孔成像的規(guī)律。
2、布置作業(yè)教學(xué)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生回家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
（1）利用家中現(xiàn)有的器具自制一個(gè)能觀察到小孔成像的針孔照相機(jī)。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改裝和重新設(shè)計(jì)。
（2）利用自己制作的針孔照相機(jī)觀察小孔成像現(xiàn)象。
（3）探究小孔成像的規(guī)律，①觀察所成的像是正立的還是倒立的。②觀察物體到小孔的距離與所成像的大小的關(guān)系。③觀察小孔的大小對(duì)所成的像的影響。記錄自己所觀察到的現(xiàn)象，并自己總結(jié)小孔成像的規(guī)律。
3、對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行評(píng)選
讓學(xué)生各自展示家庭實(shí)驗(yàn)的作品，并組織對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行評(píng)選，選出最佳實(shí)驗(yàn)作品獎(jiǎng)，給予學(xué)生鼓勵(lì)。
4、給出教師作品示范并組織討論該實(shí)驗(yàn)。
教師提供一兩個(gè)設(shè)計(jì)案例，并組織學(xué)生進(jìn)行討論，討論一下每個(gè)實(shí)驗(yàn)作品的優(yōu)缺點(diǎn)，并進(jìn)一步討論像是怎樣形成的，最后一起總結(jié)一下小孔成像的規(guī)律。
安排好物理小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)可以有效的輔助物理課程教學(xué)的進(jìn)行。物理小實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行即能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能夠培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活善于思考的好習(xí)慣，還能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，使學(xué)習(xí)的效率大大提高。所以初中物理小實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的地位和作用是不可忽視的。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué) 可操作性 實(shí)驗(yàn)考核
【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）7-0140-02
近幾年來(lái)，各級(jí)政府和教育行政部門(mén)花大力氣進(jìn)行中、小學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、電教設(shè)備的配套建設(shè)。重點(diǎn)中學(xué)的儀器設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)完善，一些普通中學(xué)的儀器設(shè)備也得到了較大的充實(shí)，這為我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)?！皩?shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)擺在物理教學(xué)中的首要地位”已成為廣大物理教師的共識(shí)。不少中學(xué)物理教師正在自覺(jué)地朝著大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方向努力，紛紛開(kāi)展著各種“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的跟蹤對(duì)比教改試驗(yàn)。
然而，由于長(zhǎng)期受應(yīng)試教育思想的影響，在很大范圍內(nèi)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在某種程度上仍然處于“講起來(lái)重要，教起來(lái)次要，考起來(lái)不要”的狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)因長(zhǎng)期未受到應(yīng)有的重視而成為物理教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)。為解決理想和現(xiàn)實(shí)的矛盾，就需要我們找到問(wèn)題的“瓶頸”。
一、問(wèn)題的提出
以上現(xiàn)狀歸結(jié)起來(lái)，主要有教師、學(xué)生和評(píng)價(jià)體系三個(gè)方面的問(wèn)題。
（一）來(lái)自教師的主要問(wèn)題
（1）學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響，普遍存在著重理論輕實(shí)驗(yàn)的思想。
（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僵化，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則沒(méi)有得到充分體現(xiàn)，教學(xué)方式呆板。
（二）學(xué)生的主要問(wèn)題
（1）對(duì)基本測(cè)量?jī)x器的使用不規(guī)范。
（2）動(dòng)手操作能力差。
（3）以“背”實(shí)驗(yàn)結(jié)論“代替”實(shí)驗(yàn)操作。
（三）評(píng)價(jià)體系不完備
學(xué)校的教育評(píng)價(jià)很多時(shí)候只是簡(jiǎn)單的文化課的考試，缺乏到位的可操作性評(píng)價(jià)體系。
二、問(wèn)題的思考與實(shí)踐
（一） 對(duì)問(wèn)題的思考
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端存在是現(xiàn)實(shí)，高考、會(huì)考、中考及其存在的價(jià)值是現(xiàn)實(shí)，中學(xué)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)員的配備是現(xiàn)實(shí)……；物理教學(xué)需要改革，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)需要貫徹，相應(yīng)評(píng)價(jià)體系也需要建立并付諸實(shí)施……從新的課程改革提出到現(xiàn)在，還是沒(méi)有多大改觀，仍存在一系列的問(wèn)題，這問(wèn)題出現(xiàn)的根源不在于實(shí)驗(yàn)重不重要，不在于客觀環(huán)境條件允不允許，不在于教學(xué)改革是否合理，不在于評(píng)價(jià)體系是否完備，不在于有多少人做多少實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索，筆者認(rèn)為只在于“考”。這也正是為什么有很多人做各種有益的教學(xué)模式的嘗試與研究，而在實(shí)踐中卻只表現(xiàn)出做做樣子，研究過(guò)后還得回到起點(diǎn)，使研究的意義變得索然的原因。
針對(duì)以上分析，筆者認(rèn)為，為避免教學(xué)改革的形式化，使改革具有現(xiàn)實(shí)價(jià)值，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)以實(shí)驗(yàn)考核做為切入點(diǎn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)考核。
（二）強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)考核――實(shí)踐
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)總目標(biāo)的指導(dǎo)下，我們沒(méi)有將每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)具體細(xì)化，這種分解細(xì)化后再進(jìn)行考核的方式由于涉及到教師素質(zhì)、參加實(shí)際監(jiān)考的教職人員、儀器以及測(cè)量時(shí)間等的分配問(wèn)題，實(shí)行起來(lái)非常困難，就我們的現(xiàn)實(shí)條件還不允許。從可操作性角度出發(fā)，我們做了一系列的嘗試。
（1）階段性考核時(shí)間為各學(xué)期期末由所教學(xué)科教師和實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行，考試成績(jī)計(jì)入學(xué)科期末成績(jī)。
（2）學(xué)生畢業(yè)實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)直接計(jì)入中考成績(jī)，參加監(jiān)考評(píng)價(jià)的人員組成：當(dāng)?shù)亟逃秩藛T、各校專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)教師或在校師范生等。
（3）從考核形式上，我們采用的是實(shí)驗(yàn)操作與書(shū)面相結(jié)合的方式。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行命題，由學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上完成試卷。
（4）實(shí)驗(yàn)操作考核測(cè)量過(guò)程。
測(cè)量前，根據(jù)操作領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，編好若干實(shí)驗(yàn)操作題，并提供一定量的儀器設(shè)備。試題突出典型實(shí)驗(yàn)，題目形式多樣，包括排除故障式，讀取數(shù)據(jù)式，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案式等，題目按名稱(chēng)，儀器要求等欄目寫(xiě)成卡片編號(hào)。由學(xué)生抽簽決定考核哪些內(nèi)容。在操作過(guò)程中，教師進(jìn)行適當(dāng)觀察記錄，然后綜合評(píng)定成績(jī)。評(píng)分原則看學(xué)生的操作規(guī)范性，科學(xué)性和準(zhǔn)確性。
（5）操作考核成績(jī)共20分，按實(shí)際得分結(jié)合書(shū)面考試成績(jī)計(jì)入期末和中考考試成績(jī)。
三、總結(jié)與展望
這種方式包含動(dòng)手動(dòng)腦的操作內(nèi)容，以操作考試為主，筆試測(cè)量為輔，兩者有機(jī)結(jié)合，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域當(dāng)屬有益的嘗試。在引起師生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)重視的同時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方面的精力投入也相應(yīng)增加，對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解、操作和設(shè)計(jì)等方面都有較大程度提高。更為重要的是，在準(zhǔn)備考核的過(guò)程中，學(xué)生由不會(huì)、不懂、不能完成實(shí)驗(yàn)到能較好地完成實(shí)驗(yàn)，并能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，收獲了自信，體驗(yàn)了成功，為完成物理學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的心理基礎(chǔ)。
當(dāng)然，我們的實(shí)踐還很不完善，距離我們的目標(biāo)也還有很大差距。但我們堅(jiān)信，以實(shí)驗(yàn)考核作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的切入點(diǎn)，以“考”帶“改”的策略在實(shí)踐當(dāng)中是有其實(shí)際價(jià)值的。以此為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合具體教學(xué)模式的探索與實(shí)踐以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)制定和評(píng)價(jià)體系的逐步完善，必將會(huì)使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有所提高。
參考文獻(xiàn)：
【論文摘 要】本文首先分析了初中物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題類(lèi)型特點(diǎn)以及解題的技巧，然后結(jié)合初中物理教育和教學(xué)的特點(diǎn)分析了物理模型在初中物理教育教學(xué)中的重要意義。
【論文關(guān)鍵詞】物理模型初中物理教育初中物理教學(xué)簡(jiǎn)單性原理
一、新課標(biāo)對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)的要求全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)總目標(biāo)提出：使學(xué)生保持對(duì)自然界的好奇，發(fā)展對(duì)科學(xué)的探索興趣，在了解和認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中有滿足感及興奮感；學(xué)習(xí)一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，在解決問(wèn)題或做決定時(shí)能?chē)L試運(yùn)用科學(xué)原理和科學(xué)研究方法，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，具有初步的科學(xué)探究能力，樂(lè)于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì)活動(dòng)，在實(shí)踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識(shí)；具有創(chuàng)新意識(shí)，能獨(dú)立思考，勇于有根據(jù)地懷疑，養(yǎng)成尊重事實(shí)、大膽想象的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神；關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，樹(shù)立正確的科學(xué)觀，有振興中華、將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的使命感與責(zé)任感。新教材中把科學(xué)探究作為一個(gè)重要的內(nèi)容，貫穿于整個(gè)教材之中，近幾年初中物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題從類(lèi)型和形式上都有所突破，特別在各地的中考中對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查每年都在加強(qiáng)。大體上的出發(fā)點(diǎn)主要有：一是注重對(duì)操作過(guò)程和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考查；二是對(duì)教材中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)題的器材和實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行變化；三是注重對(duì)實(shí)驗(yàn)失敗原因的剖析；四是注重對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考查。二、初中物理實(shí)驗(yàn)習(xí)題三大類(lèi)型的特點(diǎn)及解題技巧㈠測(cè)量型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及解題技巧初中物理測(cè)量型實(shí)驗(yàn)主要有直接測(cè)量型和間接測(cè)量型兩種，共15個(gè)實(shí)驗(yàn)，這些是中考物理實(shí)驗(yàn)測(cè)試必不可少的組成部分。1、直接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)共10個(gè)實(shí)驗(yàn)：⑴用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度，⑵用秒表測(cè)時(shí)間，⑶用量筒測(cè)固、液體的體積，⑷用水表測(cè)家庭自來(lái)水使用量，⑸用天平測(cè)物體的質(zhì)量，⑹用溫度計(jì)測(cè)水的溫度，⑺用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力的大小，⑻用電流表測(cè)電流，⑼用電壓表測(cè)電壓，⑽用電能表測(cè)電功的大小。直接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)一些常用物理測(cè)量工具的使用方法、讀數(shù)方法等，而這些知識(shí)和能力在課堂教學(xué)中已逐步滲入，常用物理測(cè)量工具的共性都需要看量程、分清分度值。所以只要掌握好其一，便可基本無(wú)礙。2、間接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)共5個(gè)實(shí)驗(yàn)：⑴用刻度尺、秒表測(cè)平均速度，⑵用天平、量筒測(cè)物質(zhì)密度，⑶用刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率，⑷用電流表、電壓表測(cè)電阻，⑸用電流表、電壓表測(cè)小燈泡的電功率。這五種實(shí)驗(yàn)都涉及到諸多的物理測(cè)量工具的使用，也同時(shí)具有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理：⑴物體通過(guò)的某段路程或某段時(shí)間的平均速度測(cè)量實(shí)驗(yàn)原理是v＝s/t， ⑵測(cè)物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)原理是ρ=m/v和排水法，⑶測(cè)滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)原理主要是η＝W有/W總、W＝F?S及二力平衡，⑷測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是歐姆定律I=U/R的推導(dǎo)式R=U/I，⑸測(cè)小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)的原理有兩種，①伏安法的實(shí)驗(yàn)原理即為P=U?I，②電能表、秒表測(cè)電功率實(shí)驗(yàn)的原理即為P＝W/t。解決此類(lèi)題時(shí)，一定要細(xì)心，確?；镜奈锢頊y(cè)量工具的使用、讀數(shù)不出錯(cuò)。同時(shí)還應(yīng)注意題意的局部拓展性變化。近年來(lái)各地的中考物理測(cè)量型實(shí)驗(yàn)在這類(lèi)題中變化較多，要格外注意。㈡探究型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及解題技巧1、不同版本的教材內(nèi)物理探究型實(shí)驗(yàn)共計(jì)有14個(gè)實(shí)驗(yàn)：⑴探究物質(zhì)的一種屬性――密度，⑵探究平面鏡成像特點(diǎn)，⑶探究凸透鏡成像規(guī)律，⑷探究摩擦力的大小與什么有關(guān)，⑸探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，⑹探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，⑺探究杠桿平衡條件，⑻探究動(dòng)能（重力勢(shì)能）大小與什么因素有關(guān)，⑼探究物質(zhì)比熱容，⑽探究影響電阻大小的因素，⑾探究不同物質(zhì)的導(dǎo)電性能，⑿探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，⒀探究電流熱效應(yīng)，⒁探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。2、不同版本的教材外物理探究型實(shí)驗(yàn)包括新課改以來(lái)物理課外讀物上設(shè)計(jì)的探究活動(dòng)和各地中考試題中出現(xiàn)的，其中最常見(jiàn)的有：⑴探究水果電池電壓與哪些因素有關(guān)，⑵探究籃球反彈的高度與哪些因素有關(guān)，⑶車(chē)輛滑行的距離與哪些因素有關(guān)，⑷探究物體承受的壓力與哪些因素有關(guān)，等等。物理科學(xué)探究活動(dòng)一般有7個(gè)主要環(huán)節(jié)，依次是⑴提出問(wèn)題，⑵猜想與假設(shè)，⑶制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，⑷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)，⑸分析論證，⑹評(píng)估，⑺交流與合作。各地的中考命題針對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)在各個(gè)試題上有著不同程度的偏重，也不可能面面俱到地進(jìn)行考查，這也就給命題帶來(lái)了多個(gè)角度的可能性。比如同是考查凸透鏡成像規(guī)律，但由于考查的環(huán)節(jié)或是角度不同，考查的方式也就明顯不同，因此在平時(shí)的教學(xué)中，要盡可能的引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)、每個(gè)環(huán)節(jié)要做到理解和掌握。新課程改革以來(lái)，各地中考命題中涉及不同版本教材外的物理探究實(shí)驗(yàn)逐年在出新。但縱觀其考查內(nèi)容，大都來(lái)源于學(xué)生生活實(shí)際，并且所考核的方法和能力都是學(xué)生應(yīng)了解和掌握的。所以在對(duì)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)考技巧的教育引導(dǎo)中，提醒學(xué)生對(duì)此不要產(chǎn)生心理上的障礙，只要抓住應(yīng)用得當(dāng)?shù)姆椒ǎ话愣寄茌p松解決。探究型實(shí)驗(yàn)試題的解題方法強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和開(kāi)放性，突出物理知識(shí)的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)靈活運(yùn)用物理知識(shí)解釋試題呈現(xiàn)的問(wèn)題，故而在解答時(shí)，可附助已有的知識(shí)和結(jié)論，對(duì)試題所考查的內(nèi)容和能力，做出正確的解答。當(dāng)然中考命題并不會(huì)只局限于已有知識(shí)的得出，往往可能會(huì)更注重探究過(guò)程的考查，因此解答此類(lèi)試題時(shí)千萬(wàn)不要急于求成，而要體會(huì)出試題考查的方向，也就會(huì)從容應(yīng)答。三、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及解題技巧⑴物理開(kāi)放題是指題設(shè)條件不確定、解題方法多樣化、答案不唯一的題目。這些試題或條件開(kāi)放、或策略開(kāi)放、或結(jié)論開(kāi)放，可謂千姿百態(tài)。通過(guò)求解這一類(lèi)問(wèn)題，可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)習(xí)興趣，考查學(xué)生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。因此，在一些中考試卷中，出現(xiàn)了一批立意和情景新、耐人尋味的開(kāi)放型試題，它們成為試卷中的亮點(diǎn)，格外引人注目。⑵設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，設(shè)計(jì)研究方案，運(yùn)用不同于教材或試題要求的實(shí)驗(yàn)方法解決同一物理問(wèn)題，此類(lèi)題綜合考查學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行綜合分析、歸納等能力，有一定的難度。近年來(lái)此方面的試題陸續(xù)增加并延伸到我們的生活周?chē)?，命題也已不局限于對(duì)教材已有實(shí)驗(yàn)的新設(shè)計(jì)。解答設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要明確試題所需要解決的問(wèn)題，然后結(jié)合教材所學(xué)相關(guān)知識(shí)和設(shè)計(jì)，進(jìn)行分析和比較，從中發(fā)現(xiàn)其異同之處，從而進(jìn)行創(chuàng)造性的變更和設(shè)計(jì)，在這種情況下一般問(wèn)題都會(huì)得到解決?？傊?，普及九年義務(wù)教育是提高全民族的素質(zhì)，物理素養(yǎng)是公民的科學(xué)素質(zhì)的基本組成部分。我們基礎(chǔ)教育一線的物理教育同行只有抓住實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，深化物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)真正能達(dá)到九年義務(wù)教育的目標(biāo)