夜晚的实验教学设计范文

夜晚的实验教学设计范文第1篇

在妈妈36岁生日的一星期前，我便开始编给妈妈的礼物520只千纸鹤。编到那天还剩下10只了。

我想到妈妈收到这礼物一定很高兴，于是，我的笑容也就挂在嘴边了。“编完了”我赶在妈妈生日的时候编完了。晚上妈妈做好饭后，便叫我们吃饭，我把礼物藏在饭桌下。等到饭吃到一半的时候我与姐姐都拿出各自的礼物，姐姐买了一束康乃馨，我也把我的礼物放到了妈妈的手里。然后我和姐姐一起唱起了生日祝贺歌。

歌唱完了，妈妈的眼泪从眼里流了出来了，她说：“好孩子，都长大了，妈妈过生日不用买礼物，只要你们好好学习就是我最大的安慰。”爸爸说道：“别哭了，饭都凉了。”于是，我们怀着这样的心情吃完了饭。

夜晚的实验教学设计范文第2篇

蝉鸣、蛙啼、虫叫这些美妙的合奏曲都会随着夏季的到来而准时播放。而最优秀的指挥者就是那热情洋溢的夏夜。它开的音乐会，简直是震撼人心，独一无二。可是夏夜并不自私，只要一到一年一季的夏天，全世界人民都可以听到这天赖之音。我是多么喜欢夏的夜晚，啊!

夏天到了，夜暮降临了，音乐会也随着开始。我静静地坐在阳台上，准备参加夏夜举行的一场热闹的音乐盛宴。你看，那群星争辉的夜空就是音乐舞台的背景。闭上眼睛，感受着夏天的微风，是多么舒服呀!当风迎面而来时，仿佛有一股暖流流进我的心里，是温柔的、又有温热温热的感觉。突然，屋前的树木抖动起来，它们好像手拉着手，在手舞足蹈。有风的伴奏，这一位位卓越的舞蹈家越跳越起劲，仿佛就要跳出地面，拉着我们一起跳舞。看完了这具有童话世界特点的音乐会开幕式，就要进入真正的主题了。听!那活泼机灵的小蝉拿起了自己最宝贵的小提琴先为这场盛宴独奏一曲。虽然小蝉刚初出茅庐，可它拉起的音乐却有高低起伏、抑扬顿挫，真是青出于蓝而胜于蓝呀!旋律仿佛像一股清泉，就要迸发出来了。那悦耳的声音，一下子就像冲到了我的心里。我感觉到，音乐会的气氛真是越来越浓厚。紧接着，百蝉也随着小提琴音乐的尾声而齐鸣起来，声音既雄壮浩大，又婉转动听。声音一会儿像是高低起伏的海浪;一会儿像是风平浪静的湖泊;一会儿像是水珠滴落无边无际的海的一阵清脆声;一会儿又像是笛子奏起的乐曲音乐即让人无法捉摸，又叫人出乎意料。这时，我仿佛置身于一个属于音乐的世界里，几乎望了周围的一切。在夏夜，有微风的抚摸、有植物的表演、又有夏蝉的弹奏。我用眼睛看着，用心灵体会着，这是多么美好的一件事呀!

夏天给人的感觉总是既阳光，又神秘。在这美好的大自然里，夏天的夜晚，真是让我叹为观止。我相信，在这变幻无穷的四季中，不仅仅只有夏天有这种独特的魅力。在大自然里，一定有许多有趣的东西等着我们去揭开它神秘的面纱。

夜晚的实验教学设计范文第3篇

白雪茫茫 千里冰封 万里雪飘 冰天雪地 滴水成冰 瑞雪纷飞 漫天飞雪

寒气逼人 天寒地冻 冰封大地 鹅毛大雪 大雪纷飞 风雪交加 银装素裹

好句：

冬天,这里的天总是阴沉沉的、灰蒙蒙的,太阳好像怕冷似的,从东边向西边一滑就过去了。

初冬像一位美丽的、高贵的公主，舞动着她那神奇的面纱，送来阵阵凛冽的寒风。

寒冷的严冬，河水一改往日的活泼，似乎恬静地睡着了

数九寒冬，冰天雪地，整个世界成了只大冰箱，山冷得在颤抖，河冻得僵硬了，空气似乎也要凝固起来。

冷飕飕的风呼呼地刮着，光秃秃的树木，像一个个秃顶老头儿，受不住西北风的袭击，在寒风中发抖。

冬天，鹅毛般的大雪纷纷扬扬地飘落下来。地上铺的是雪，厚厚的，软软的;房上落的是雪，白皑皑(ai)的，又松又软;树上盖的是雪，积雪把树枝压弯了腰。太阳照在白雪上，发出耀眼的光芒。

夜晚的实验教学设计范文第4篇

1 综合性实验、实习教学在微生物工程类实验教学中的应用

高校传统的实验教学单纯以验证为主, 以巩固、加强理论知识为目的, 在学生观察、分析、解决问题和创新能力的培养上不够[3]。如何利用实验教学强化大学生的创新意识、培养创新精神、提高实践创新能力, 这是首先要面对的问题。实践表明, 传统的“传道、授业、解惑”的教学模式是不可能实现这一目标的, 在传统的微生物工程类专业理论课的教学过程中, 往往是各门课程各自为战, 只强调本门课程的系统性和完整性, 忽视与其它课程间的联系以及对以前所学知识的广泛使用;对学生来说, 每门课程就是一个信息孤岛, 学了一大堆理论、方法, 却不知道它们之间的有机联系和综合使用。因此, 必须从实验课的教学内容、教学方式上进行改革。

微生物工程类专业的综合性实验、实习教学思想, 是将分成几门课程进行讲授的教学内容, 通过综合性的实验、实习将其有机地联系起来, 从而达到教学目的。克服了教师教学过程中完全依赖于一本教材、学生学习过程中将一门课看作一个信息孤岛的现象, 能够让学生在学习过程中将所学各门课程的内容有机地联系起来, 从而实现对所学基本理论、基本知识的综合运用, 激发学生的想象力和创造力。

1.1 综合性实验、实习设计的基础

《微生物工程》是一门将《微生物学》的基本理论和研究、分析方法应用于发酵工程的一门课程, 具有很强的实用性。《微生物工程》要求学生很好地掌握了《微生物学》、《分子生物学》、《生物化学》、《遗传学》等基础理论课程的内容, 然后应用于具体的实践, 如进行微生物发酵所需菌种的选育与改良、菌种的发酵及其调控、发酵产物的分离纯化等。为了进一步提高学生的创新实践能力, 在学习上述基本理论课的基础上, 还要学习和掌握其他的专业理论课程如《工业微生物育种学》、《药物化学》、《生物技术制药》、《药物分析》、《仪器分析》等方面的内容。所以, 在设计综合性实验、实习时, 需要将这些课程都考虑在内, 这样, 《微生物工程》的综合性实验、实习的教学内容就不再是一门独立课程的内容, 而是与其他基础理论课、专业理论课相联系的有机整体。

1.2 综合性实验、实习的内容设计

在考虑了上述相关课程的基础上, 根据《微生物工程》课程的特点, 可以考虑按照微生物发酵所需菌种的选育与改良、菌种发酵条件的探索、菌种大规模发酵及调控、发酵产物的分离纯化等内容设计成不同的实验环节, 每一个实验环节都要考虑已学过的相关理论知识及其在《微生物工程》中的应用, 即做到理论与实践相结合。

1.3 综合性实验、实习设计的优点

在教学上摆脱了割裂基础课、专业理论课和专业课之间联系的“阶段式”课程安排模式, 按照综合性实验、实习内容的要求对教学内容进行整合、重组, 构建服务于实践应用的内容体系。

综合性实验、实习改变了原来教学内容上线性结构的特点, 将教学内容的线性结构变为非线性结构, 让各门课程之间的联系更清晰、明确, 避免了课程信息孤岛现象的出现。

综合性实验、实习的教学过程可实现学生对所学知识的回忆、联想和使用, 引导学生利用所学的基本知识和专业理论去学习和探索专业技能, 从而提高学生对所学知识的综合运用能力、逻辑思维能力和创新能力。

综合性实验、实习设计, 使学生将所学内容与自己的专业实践联系起来, 提高了他们对实践的观察、分析能力, 更有助于培养高级应用型人才。

综合性实验、实习设计为教师和学生提供了一个综合利用知识的平台, 教师和学生可以在该平台上进行互动, 为创造性地开展教学活动提供条件。

2 综合性实验、实习设计教学思想的运行机制探讨

对专业课使用综合性实验、实习设计的目的是为了激发学生的创造性思维, 培养学生的创新精神和实践能力。因此, 要求对综合性实验、实习设计的内容进行改革的同时, 还要配合正确的教学方法和模式, 双管齐下, 实现高等教育的教学目标。

2.1 综合性实验、实习设计部分的教学

在专业课的教学过程中, 综合性实验、实习设计的教学是培养和锻炼学生创新思维与创新能力的主渠道, 在教学过程中应注意以下几点, 实现对学生的创新思想和实践能力的培养。

2.1.1 发挥学生的主体作用, 构建培养学生创新精神和实践能力的平台

传统的“传道、授业、解惑”的教学过程, 强调向学生灌输教学知识和内容, 对学生来说是一个被动接受的过程, 在一定程度上抑制了学生在学习过程中思考的主动性。综合性实验、实习的教学过程, 通过启发与诱导等方式让学生将所学的理论知识运用于实践, 将教学过程转变为学生在实践中主动地探究获取知识的过程, 也是训练学生养成良好思维品质和行为习惯的过程。

2.1.2 注重对知识的综合运用, 加强各门课程间的联系

教学的目的不是为了让学生对已有概念、原理单纯地记忆, 而是要引导学生对概念、原理进行深入地研究, 让学生提出问题并思考, 弄清它们之间的内在联系, 并加以理解和应用。这个过程不仅实现了学生对概念、原理等基本知识的掌握, 而且让他们的逻辑思维能力得到了训练。在随后的实验与实习操作过程中可以对自己的设计进行检验。例如, 在《微生物工程》的综合性实验、实习设计中, 在研究发酵条件时, 鼓励学生大胆地想象, 从菌种的来源、同属近缘菌种的特性和培养特性、所需发酵产物的类别、发酵产物与发酵条件的关系等多方面来研究与思考菌种的发酵条件, 弄清他们的内在联系, 并运用相关的理论和概念把他们解释清楚。通过这种方式, 既提高了学生的学习兴趣, 又培养了学生运用理论知识解决实际问题的能力。

2.2 自主性实验设计的教学

课堂理论教学的主要目的是为了让学生掌握本学科的基本原理和基本方法, 而自主实验设计则是为了训练学生在自主设计实验的过程中将理论与实践相结合, 培养学生对所学知识的综合运用能力、创新能力和必要的专业技能, 从而使学生具有适应社会需求的职业能力, 或进一步深造的学习能力和研究能力。自主实验设计模拟了一个实践环境, 让学生成为实验、实习的主角, 在这个过程中, 学生的想象力和创新能力得到了训练、综合运用理论知识的能力得到了提高。在本轮教学过程中, 教师成为课堂的组织者, 通过充分发挥学生的主导地位, 全方位地调动学生的参与积极性与参与程度, 让学生对问题进行独立、充分地思考和分析, 达到了培养学生创新精神、开发创造性思维的目标。

3 综合性实验、实习设计的要求

综合性实验、实习设计的教学内容具有很强的综合性和随机性, 要注意以下问题, 才能真正发挥其优势。

3.1 综合性实验、实习设计的内容

综合性实验、实习设计的内容要坚持综合性、可操作性与开放性。综合性实验、实习设计的教学思想和教学模式要求教学内容始终处于调整之中, 内容安排上要有随机性, 及时向学生补充和介绍本学科、专业的前沿知识, 以适应市场对人才的需求。另外, 不同专业学习的重点不同, 综合性实验、实习设计的内容要与各专业的不同要求相适应, 在内容设计上应满足专业的特性化要求和学生个性化发展的要求。

3.2 要注重教师队伍的“团队化”

综合性实验、实习中包含有不同课程的内容, 而这些课程是由不同的教师、在不同的时段来承担完成的, 所以, 传统的各门课程互不相通的教学方式难以完成综合性实验、实习的教学任务, 不能达到理想的教学效果;因此, 必须建立团队式的教师队伍, 成员之间互通信息、互相交流, 教学内容相互补充。

3.3 综合性实验、实习设计对任课教师提出了更高的要求

综合性实验、实习中涉及到某些课程的具体内容, 尽管学生已经学过, 但他们不一定能够完全理解和及时回忆起来, 有些内容还需要任课教师重新给予辅助讲解。所以, 综合性实验、实习设计对任课的专业教师提出了更高的要求, 同时, 可以促使任课教师不断地学习和补充相关的知识。

摘要：培养具有创新精神和实践能力的高级专门型人才是高校教育的主要目标。为了实现这一目标, 重要的一环是改革传统的实验教学模式, 进行综合性实验、实习教学。综合性实验、实习教学在内容上结合了专业特色和课程特色及相关知识的有机联系, 在教学中注意与创新能力的培养相结合, 并建立可操作的运行机制, 进一步加深学生对专业知识的理解和综合运用所学知识的能力, 从而提高其创新能力和就业竞争力。

关键词：创新精神,实践能力,综合性实验,实习教学

参考文献

[1] 马德秀.寻找人才培养模式突破, 致力培养创新人才[J].中国高等教育, 2006, 350 (11) :19～21.

[2] 陈刚.面向自主创新的高等教育人才培养观[J].华中农业大学学报 (社科版) , 2007, 67 (1) :104～107.

夜晚的实验教学设计范文第5篇

材料力学课程揭示的是固体, 特别是工程中最为常见的杆件承受外力 (或其它因素) 的作用而变形甚至破坏的一些基本规律, 描述了这些基本规律的概念并提出了其研究方法, 直接用于构件强度、刚度、稳定性以及耐久性的初步分析和计算。它不仅是学习后续课程的基础, 而且还将深刻地影响学生的思维方式和解题方法。所以, 无论是过去、现在还是将来, 材料力学在工程技术人才培养中的重要性是不可动摇的。

“电测应力实验”是材料力学实验中的重要内容, 在实验应力分析中占有很重要的地位, 在工程上也得到广泛应用。它在培养学生理论联系实际、分析解决问题的独立工作能力以及实验技能方面均有很大的作用。故合理组织改革“电测应力实验”的实验教学内容, 提高实验教学质量, 是加强材料力学课程教学质量的一个重要组成部分。

2“电测应力实验”的改革与实践

“电测应力实验”一般分为基本实验和选择性实验两部分, 前者包括“电阻应变仪操作练习”、“纯弯曲梁正应力的测定”和“组合变形时主应力的测定”等三个实验, 共安排4学时。后者包括“动应力实验”、“低碳钢材料弹性系数E、的半自动测定”和“压杆临界压力的测定”三个实验, 可根据专业的性质和特点选择其中的一部分作为示范演示实验, 共安排23学时, 主要介绍动态电阻应变仪、xy函数纪录仪等仪器的构造原理和使用方法。为满足部分优秀学生的要求, 增开了“电测法综合性实验”, 实施时只给出试验装置及测试要求, 由学生自拟实验方案, 自己动手接线和调试仪器、测取数据和分析处理。这项实验作为学生课外学习的延伸, 自愿参加, 实验室提供预约开放, 其成果可作为材料力学课程的附加分计入学生的成绩。具体做法是:“电测应力实验”的基本实验部分共分两次进行。第一次实验包括“电阻应变仪的操作练习”和“纯弯梁的正应力测定”两项实验。连其课堂讲授共计2学时, 一次完成。这次实验的目的是:了解电测应力实验的基本原理, 初步掌握电阻应变仪的构造原理和操作方法, 并用电阻应变仪测定纯弯曲梁横截面上正应力的分布规律, 将实测值和理论值进行分析、比较。实验装置及应变片在梁上的布置如图1所示。

实验内容包括:1.用半桥接线法 (单臂工作) 测定各测点处的应力;2.用半桥接线法 (双臂工作) 测定梁上下边缘和1/4高度各点处的应力;3.用全桥接线法 (四臂工作) 测定梁上下边缘和1/4高度各点处的应力。

由于这是“电测应力实验”的第一次实验, 学生既感兴趣而又陌生, 所以对“电测应力实验”的基本原理以及电阻应变仪的构造原理和操作方法讲得比较详细, 同时还简单介绍了数字测力仪和拉压力传感器的构造原理。学生只需根据梁上应变片的布置图自拟半桥接线和全桥接线的接线图, 这样做的目的在于让学生尽快掌握电测应力实验的原理和方法, 以便为下次完全放手由学生自己测定组合变形的主应力电测法实验打下坚实的基础。这次实验由于学生兴趣浓厚, 实验比较认真, 所以能够较好地达到预期的实验目的。

由于讲授接桥方法时, 对于惠斯登电桥原理中的半桥双臂或全桥四臂工作, 所举例子均是电桥的两相邻桥臂应变是等值异号, 所以学生拟定的桥臂接线图绝大多数如图2所示。

这次实验给学生布置了一道思考题, 让学生在实验报告上回答。思考题目是:用半桥接线法 (双臂工作) 和全桥接线法 (四臂工作) 时, 能否采用图3所示的接线图形, 这时应变仪所反映的应变值与所测点的应变值有什么关系。

布置该思考题的目的在于使学生进一步了解当采用不同的接线图时, 应变仪所反映的应变 (ε仪) 与测点的实际应变 (ε实) 的关系是不同的, 当接线错误时 (如图3d所示) , 则应变仪面板上的应变为零。当建立了这些知识点概念后, 就可为下一实验项目测定主应力时, 要求学生自己拟定实验方案及确定接线图打下了必要的基础。

第二次实验是“组合变形时主应力的测定”。采用了两种试验装置:一种是弯扭组合薄壁圆筒试验装置, 如图4所示。在靠近固定端的某一截面的上下缘A和A’点各贴有一组三轴45°的应变花, 它们的粘贴方向完全相同。另一种是扭转加内压薄壁圆筒试验装置, 如图5所示。在圆筒表面任两点A、B处各贴有三轴45°的应变花。

这次实验的目的是进一步掌握电阻应变仪的构造原理和操作方法, 并用实验的方法测定平面应力状态下某点处的主应力大小和方向。实验内容包括:用半桥接线法和全桥接线法测定应变花各方向的应变值算出该点处的主应力大小和方向的实验值, 并与理论值进行分析比较。时间安排为2学时, 这次实验由于学生已经基本掌握了电测应力实验的原理和方法, 故不会引起学生的重视, 因而效果不佳。为了激发学生的主观能动性, 故放手让学生根据实验目的和实验装置, 自己动手拟定实验方案和进行实验, 仅对实验目的提出要求:

1.画出薄壁圆筒各测点处的单元体应力状态图, 并根据所加砝码重P, 计算其应力的大小。

2.根据已知材料的E、和所加砝码重P, 计算各测点的三轴45°应变花各方向应变 (ε0、ε45、ε90) 的大小, 及其相互关系。

3.拟定半桥接线法 (单臂和双臂工作) 和全桥接线法 (四臂工作) , 并根据所拟的接线图来确定应变仪面板上反映的应变ε仪与实际应变ε实之间的关系。

同时也布置了下面两个思考题, 让学生在拟定实验方案时思考:

1.所加砝码重P沿扭臂长度方向移动时, 对试验装置上各测点应变花的各向应变值 (ε0、ε45、ε90) 有何影响。

2.有几种半桥接线法 (双臂工作) 的接线图方案?每个方案的ε仪与ε实的关系怎样?两种试验装置是否都可采用半桥接线法 (双臂工作) , 为什么?同时要求学生对上次实验的思考题, 再次进行联想思考。

要回答上述问题, 学生就不得不去复习材料力学的有关内容及实验教材中的“电测应力实验”部分, 由于学生对电测应力实验已有了感性认识, 故解决上述几个问题并不困难。为了不使学生在拟定实验方案时花去过多的时间, 应该要求任课教师在讲述材料力学有关章节的内容时, 布置一道薄壁圆筒弯扭组合变形及扭转加内压组合变形时表面某点处主应变和主应力的计算题。

实验方案拟定好并经教师检查认定后, 便可进行实验。在实验过程中, 要求学生仔细观察实验中出现的问题, 并加以分析解决。

关于电测法的综合实验, 由于只有部分学习成绩较好的学生在课余时间参加, 更应放手让学生去独立完这次实验。要求学生利用测主应力的两种试验装置, 采用电测法同时测出薄壁圆筒材料的E、G、三个弹性常数, 以验证三者之间的理论关系, 并作误差分析。至于理论计算、实验方案的拟定、数据的测试、结果的分析处理以及实验报告的书写均由学生独立完成, 教师仅作必要的引导和答疑。这次实验不仅要求学生对电测技能方面要进一步熟悉掌握, 还要求对应力状态下的应力应变分析以及它们之间的关系能牢固掌握、熟练运用, 否则难以完成实验要求。

3结语

通过合理组织改革“电测应力实验”的实验教学内容, 引导学生主动去巩固和加深所学的知识, 切实提高本科生实验动手能力、分析解决问题能力等方面得到了以下收获:

1.巩固和加深了对已学过的基础理论知识的理解:学生在拟定实验方案时必须综合应用已学过的“平面应力状态和平面应变状态分析”以及杆件各基本变形和组合变形时的应力计算等各章的理论知识来解决实验中的一些问题, 因此对材料力学主要部分的理论知识得到巩固和加深理解。

2.充分发挥了学生的积极性和主观能动性, 培养了学生独立分析和解决问题的能力:因为从拟定实验方案、进行实验直至实验结果的数据分析和整理等均由学生独立完成, 教师只起到引导作用, 所以学生的独立工作能力得到了初步的训练。

3.学生的“电测应力实验”的实验知识和技能进一步得到提高, 为学生今后从事科学研究和技术开发工作打下了初步的基础。

4.初步培养了学生严谨、实事求是的科学态度:要求学生仔细观察、分析实验中出现的问题, 在整理报告时, 也要求学生实事求是地分析、整理已测得的数据, 不允许更改原始记录, 所以初步培养了学生良好的科学素质。

摘要：材料力学课程是一门工科院校的基础课。而“电测应力实验”是材料力学实验的重要组成部分, 在实验应力分析中占有很重要的地位, 同时在工程上得到广泛应用。文章从改革“电测应力实验”的实验教学内容与实践出发, 探索了基本实验和选择性实验的方法, 在培养学生理论联系实际、分析解决问题以及培养科技创新能力方面, 起到了很好的作用。

关键词：材料力学,电测应力实验,惠斯登电桥,电阻应变仪

参考文献

[1] 孙训方, 方孝淑.材料力学.北京;高等教育出版社, 2002.

[2] 朱岗, 杨元晔, 张勇.材料力学实验教学改革的思考与探索.重庆工学院学报2005.19 (11) :153-154.

夜晚的实验教学设计范文第6篇

物理学是研究自然界物质最基本的结构, 最普遍的相互作用, 最一般的运动规律的一门科学。物理学的研究对象决定了物理学是以实验为基础的科学。并且实验手段和思维方法也是物理研究和教学不可或缺的重要内容。实验是物理学的基础, 是检验物理理论的标准。物理学是一门以实践为基础的科学, 同时也是一门思辨性很强的科学。经过长期的发展, 特别是从伽利略的开创性工作, 人们终于树立起正确的观念, 把物理学从一门以纯思辨为主的哲学, 转变到以实验为基础, 实验和理论并重的科学的研究轨道上来。

在我们的日常生活和医学实践中, 到处都有物理现象。教学中, 面对种种物理现象, 学生比较容易产生好奇心和神秘感, 每一个物理现象都好像是一个“谜”, 他们总是想揭开这个“谜底”, 探索其中的奥秘。历史上, 一些物理学家正是从物理现象入手, 去研究和探索大自然中各种现象的本质, 从而建立物理概念和发现物理规律的。在物理教学中, 大多物理实验也正是从观察现象出发, 进而帮助学生形成物理概念和认识物理规律的。

物理实验是为了配合教学内容而设计的。在课堂上, 演示实验是最活跃、最具生命力的教学形式之一。通过物理实验, 要把物理现象清楚地展示在学生面前, 帮助学生化抽象为形象, 化枯燥为生动, 引导观察、启发思考, 进而使学生认识现象、理解概念和掌握规律。毫无疑问, 设计好的物理实验对提高教学质量具有重要意义。

在物理教学中, 为了更好地传授物理科学知识, 我们既要搞好物理知识和物理实验的教学, 但同时也要从物理学的知识体系去考虑, 重视其中的思维方法的教学。

总之, 物理实验是物理教学中最常用、最重要的教学手段和方法, 在物理教学中占有重要地位。物理实验应当起到的重要作用, 就是通过观察来启发思考、掌握知识、促进思维, 又经过思维活动来提高观察能力和认识能力, 形成一种学习上的良性循环。

2 物理实验的教学实施

通过物理实验, 把与教学内容有关的物理现象直观地、有条理地展示学生面前, 不仅能引导学生观察现象, 还能启发学生积极思考, 再加上教师的适时点拨, 学生就比较容易形成正确的物理概念和牢固地掌握物理规律。对于物理实验, 教师既要重视它的准备工作, 实验步骤和研究实验的方法, 也要周密地考虑在实验过程中可能会出现的种种问题。只有这样, 才能有效地发挥物理实验的作用, 进而提高物理教学的质量。

为了达到预期的教学效果, 对物理实验的教学实施, 应着重关注如下几个方面。

2.1 实验目标要明确

物理实验是用来配合内容教学的。在物理教学中, 对于每一个实验 (如作为新课导入的演示实验, 探索物理规律的实验等) , 都要有明确的目标。例如, 在“电磁感应”教学中, 可以选择的演示实验比较多, 有直导线切割磁感线;线圈相对磁场运动;条形磁铁相对螺线管运动等。在实验中, 要注意充分地发挥此类实验的趣味性、直观性和条理性。只有清楚地表现出物理现象, 才能透过现象看本质, 才能有效地调动学生积极思考, 发挥物理实验在教学中的作用。

特别是演示实验的开展, 要注意从简单到复杂, 从表面到本质, 切忌毫无目的、随心所欲。对于物理实验的每个环节、每个步骤, 都要有明确的条理性, 要重视实验的程序。实验过程要表现出环环相扣、步步深入, 让学生从中形成较强的感性认识, 通过观察进行思考, 通过思考来揭示实验现象的本质。

2.2 实验现象要直观

物理实验离不开观察, 而观察是在实验现象的基础上进行的。因此, 具有直观性是演示实验的一个基本要求。关于物理实验的直观性, 在设计时应重视如下两点。

首先, 对于演示实验中物理过程的变化要明显直观。为了现象直观明显, 选用的器材尺寸要合适, 尤其是观察部分的尺寸要足够、刻度线条要清晰, 要使教室里靠后排的学生也能看清楚。这样做, 虽然实验的精度可能会有所降低, 但可用其感受的效果来补偿。必要时还可借助投影仪等来增强现象的直观性, 提高观察效果。另外, 仪器的摆放位置, 被观察的主体与背景的色调对比, 也会影响实验的观察。对于这些问题, 在准备实验时都应充分考虑到。

第二, 器材的选择要简单。特别是用于巩固或建立概念的一些定性的物理实验, 没有必要选择复杂、精密的器材。例如, 在演示“液体表面的收缩趋势”这一现象时, 采用一个自制的金属丝环, 配以洗洁精溶液, 就能把液体表面的收缩趋势直观、明显地展现在学生面前, 清晰地揭露液体表面张力的存在。教学中, 还有不少演示实验也是这样, 它并不一定要盲目地去追求精密、复杂、昂贵的实验器材。

2.3 实验要具启发性

物理实验能够提供丰富的感性材料, 可以化抽象为形象。物理实验的启发性, 就是能够通过观察启发思考, 使学生通过思考来认识现象、掌握规律, 培养能力, 发展思维。

要使实验具有启发性, 需要以生动性和趣味性为前提。当生动的实验现象出乎意料时, 学生对事物的认知才有可能上升为思维的动力。例如, 在讲授“自由落体运动”时, 就可做这样一个简单的演示实验 (准备一枚硬币和一个纸片) 。第一次, 当同时从静止开始释放硬币和纸片时, 硬币很快落地, 而纸片则在空中缓缓飞舞而下;第二次, 当把纸片搓成小纸团, 再和硬币同时释放时, 小纸团和硬币就几乎是同时落地了。这一简单的实验就可启发学生去思考, 纸片和纸团, 质量并未改变, 为什么前后两次实验的结果不同呢?通过启发思考, 从而提出“自由落体运动”的定义, 并纠正了某些学生中可能存在的轻重物体下落快慢不同的模糊认识。

通过物理实验引发问题, 只是启发思维的起点。虽然它是学生开展积极思维的突破口, 但要推进思维的展开, 还需要教师适时地加以点拨、引导。学生只有通过不断的探讨和思考, 才能领悟道理, 掌握知识, 提高思维能力。

2.4 实验中要重视方法教育

实验的探索性, 就是根据某些物理现象和规律的特点来设计实验, 让学生通过观察现象, 认识物理规律, 并掌握其中的研究问题的方法。下面通过几个实例来讨论这个问题。

例1:牛顿第二定律实验。

对于验证牛顿第二定律 (F=ma) 的实验, 一般需要准备一个小车 (也可用两个小车同时作实验比较) 、一根细线、几个砝码、一个砝码盘、1个节拍器 (或用秒表) , 车放在较为光滑略微倾斜的实验桌面上 (实验前调节桌面倾斜, 使在无拉力作用时, 小车恰能在桌面上作匀整直线运动。即使小车所受重力沿斜面的分力恰好等于斜面对小车的滑动摩擦力) 。实验时, 绳的一端跨过桌边的定滑轮, 下挂砝码盘, 盘里可分别放不同数量的砝码;绳的另一端系于小车, 以拉动小车作匀加速直线运动 (拉力大小可以认为近似看作等于砝码和砝码盘的重量) 。

实验数据如表1所示。需说明, 在此类实验中, 由于使用的器材比较简单, 实验的结果允许存在一定的误差 (见表1) 。

通过实验, 师生共同讨论分析如下两方面的问题:

一是加速度a与外力F的关系 (见表1中的第1、2次实验记录) ;二是加速度a与质量m的关系 (见表1中的第2、3次实验记录) 。

分析实验, 引导学生思考并得出结论:在质量一定的条件下, 加速度与外力成正比;在外力一定的条件下, 加速度与物体的质量成反比。通过对实验现象和数据的分析, 总结出加速度与外力、加速度与物体自身质量之间的关系, 从而正确地掌握牛顿第二定律。

例2:单摆周期实验。

在教学单摆的周期公式时, 可让学生通过自己动手, 带着问题去思考, 探索单摆的周期与摆长之间的关系。事先, 可让学生每3～5人结合为一个小组, 每组准备一块手表、一个直尺、一把小锁和1米多长的细线, 并自制单摆。测量时可分别取摆长为00.1m、56.0m、25.0m时, 记录摆动50次所用的时间 (告诉学生摆角要小, 要控制在5o以内) 。实验数据记录于表2中。

根据实验所得的数据, 计算出不同摆长1次全振动所用时间 (即周期) , 并从中找出周期与摆长的关系: (即单摆的周期与摆长的平方根成正比) 。

在这样的探索性实验活动中, 学生通过自己动手, 提高了实验能力;通过记录和计算, 提高了计算能力;通过思考和分析, 提高了思维能力, 掌握了解决问题的科学方法。

例3:泊肃叶定律实验。

在教学泊肃叶定律的过程中, 通过实验, 研究粘滞性液体 (如洗洁精) 在粗细、长短不同的管子中流动, 一是找出流量Q与管子半径r的关系;二是找出流量Q与管子长度L的关系。通过实验分析, 可得出结论:在管子两端压强差∆P一定的条件下, Q与r4成正比;在∆P和r一定的条件下, Q与L成反比。这就是泊肃叶定律。

可对泊肃叶定律作进一步讨论:

(1) 流量Q与管子半径的四次方r4成正比。这说明, 管子的半径的粗细对流量的影响非常大。例如, 在压强差、管子长度等相同的情况下, 要使半径为的管子与半径r为的管子有相同的流量, 并联细管的根数需要24, 即16根。

(2) 流量Q与管子的长度L成反比。管子越长, 对液体流动的阻力越大, 流量越小。

(3) 另外, 流量Q还与液体的粘滞系统η成反比。液体的粘滞系数越大, 流量就越小。

在运用泊肃叶定律讨论人体的血液流动时, 应考虑到血液循环系统的复杂性。由于血液是一种复杂的液体, 还由于血管具有弹性, 与刚性的管子不同, 其半径是可变的, 这些因素的变化均会影响血液循环的流量Q。

上述的探索性实验共同反映了一个很重要的问题, 这就是方法教育。要让学生从中认识到, 在面对一个较为复杂的问题时, 要学会并善于从中剖析不同量间的关系, 有时可先保持一个量不变, 来探索另外两个量之间的关系, 各个击破, 从而得出完整的结论。通过类似的探索性实验的教学, 不仅要使学生从实验中总结规律、深刻理解、牢固记忆, 还要充分地调动学生学习的积极性和学习兴趣, 从类似的实验和学习中逐步地掌握一些研究问题的基本方法。这应是物理实验教学中最值得重视的问题之一。

摘要：本文讨论了物理实验的意义, 在物理实验的教学实施过程中应着重关注的问题, 包括实验目标要明确, 实验现象要直观, 实验要具启发性, 以及在实验中要重视方法教育等。