大學物理實驗報告范文
時間:2023-04-08 12:40:04
導語:如何才能寫好一篇大學物理實驗報告,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
大學物理實驗(設計性實驗)
指導老師:王建明
姓 名:張國生
學 號:XX0233
學 院:信息與計算科學學院
班 級:05信計2班
重力加速度的測定
一、實驗任務
精確測定銀川地區的重力加速度
二、實驗要求
測量結果的相對不確定度不超過5%
三、物理模型的建立及比較
初步確定有以下六種模型方案:
方法一、用打點計時器測量
所用儀器為:打點計時器、直尺、帶錢夾的鐵架臺、紙帶、夾子、重物、學生電源等.
利用自由落體原理使重物做自由落體運動.選擇理想紙帶,找出起始點0,數出時間為t的p點,用米尺測出op的距離為h,其中t=0.02秒×兩點間隔數.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,將所測代入即可求得g.
方法二、用滴水法測重力加速度
調節水龍頭閥門,使水滴按相等時間滴下,用秒表測出n個(n取50—100)水滴所用時間t,則每兩水滴相隔時間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法三、取半徑為r的玻璃杯,內裝適當的液體,固定在旋轉臺上.旋轉臺繞其對稱軸以角速度ω勻速旋轉,這時液體相對于玻璃杯的形狀為旋轉拋物面
重力加速度的計算公式推導如下:
取液面上任一液元a,它距轉軸為x,質量為m,受重力mg、彈力n.由動力學知:
ncosα-mg=0 (1)
nsinα=mω2x (2)
兩式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,dy=ω2xdx/g,
y/x=ω2x/2g. g=ω2x2/2y.
.將某點對于對稱軸和垂直于對稱軸最低點的直角坐標系的坐標x、y測出,將轉臺轉速ω代入即可求得g.
方法四、光電控制計時法
調節水龍頭閥門,使水滴按相等時間滴下,用秒表測出n個(n取50—100)水滴所用時間t,則每兩水滴相隔時間為t′=t/n,用米尺測出水滴下落距離h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方法五、用圓錐擺測量
所用儀器為:米尺、秒表、單擺.
使單擺的擺錘在水平面內作勻速圓周運動,用直尺測量出h(見圖1),用秒表測出擺錐n轉所用的時間t,則擺錐角速度ω=2πn/t
擺錐作勻速圓周運動的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上幾式得:
g=4π2n2h/t2.
將所測的n、t、h代入即可求得g值.
方法六、單擺法測量重力加速度
在擺角很小時,擺動周期為:
則
通過對以上六種方法的比較,本想嘗試利用光電控制計時法來測量,但因為實驗室器材不全,故該方法無法進行;對其他幾種方法反復比較,用單擺法測量重力加速度原理、方法都比較簡單且最熟悉,儀器在實驗室也很齊全,故利用該方法來測最為順利,從而可以得到更為精確的值。
四、采用模型六利用單擺法測量重力加速度
摘要:
重力加速度是物理學中一個重要參量。地球上各個地區重力加速度的數值,隨該地區的地理緯度和相對海平面的高度而稍有差異。一般說,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北兩極,重力加速度的值越大,最大值與最小值之差約為1/300。研究重力加速度的分布情況,在地球物理學中具有重要意義。利用專門儀器,仔細測繪各地區重力加速度的分布情況,還可以對地下資源進行探測。
伽利略在比薩大教堂內觀察一個圣燈的緩慢擺動,用他的脈搏跳動作為計時器計算圣燈擺動的時間,他發現連續擺動的圣燈,其每次擺動的時間間隔是相等的,與圣燈擺動的幅度無關,并進一步用實驗證實了觀察的結果,為單擺作為計時裝置奠定了基礎。這就是單擺的等時性原理。
應用單擺來測量重力加速度簡單方便,因為單擺的振動周期是決定于振動系統本身的性質,即決定于重力加速度g和擺長l,只需要量出擺長,并測定擺動的周期,就可以算出g值。
實驗器材:
單擺裝置(自由落體測定儀),鋼卷尺,游標卡尺、電腦通用計數器、光電門、單擺線
實驗原理:
單擺是由一根不能伸長的輕質細線和懸在此線下端體積很小的重球所構成。在擺長遠大于球的直徑,擺錐質量遠大于線的質量的條件下,將懸掛的小球自平衡位置拉至一邊(很小距離,擺角小于5°),然后釋放,擺錐即在平衡位置左右作周期性的往返擺動,如圖2-1所示。
f =p sinθ
f
θ
t=p cosθ
p = mg
l
圖2-1 單擺原理圖
擺錐所受的力f是重力和繩子張力的合力,f指向平衡位置。當擺角很小時(θ<5°),圓弧可近似地看成直線,f也可近似地看作沿著這一直線。設擺長為l,小球位移為x,質量為m,則
sinθ=
f=psinθ=-mg =-m x (2-1)
由f=ma,可知a=- x
式中負號表示f與位移x方向相反。
單擺在擺角很小時的運動,可近似為簡諧振動,比較諧振動公式:a= =-ω2x
可得ω=
于是得單擺運動周期為:
t=2π/ω=2π (2-2)
t2= l (2-3)
或 g=4π2 (2-4)
利用單擺實驗測重力加速度時,一般采用某一個固定擺長l,在多次精密地測量出單擺的周期t后,代入(2-4)式,即可求得當地的重力加速度g。
由式(2-3)可知,t2和l之間具有線性關系, 為其斜率,如對于各種不同的擺長測出各自對應的周期,則可利用t2—l圖線的斜率求出重力加速度g。
試驗條件及誤差分析:
上述單擺測量g的方法依據的公式是(2-2)式,這個公式的成立是有條件的,否則將使測量產生如下系統誤差:
1. 單擺的擺動周期與擺角的關系,可通過測量θ<5°時兩次不同擺角θ1、θ2的周期值進行比較。在本實驗的測量精度范圍內,驗證出單擺的t與θ無關。
實際上,單擺的周期t隨擺角θ增加而增加。根據振動理論,周期不僅與擺長l有關,而且與擺動的角振幅有關,其公式為:
t=t0[1+( )2sin2 +( )2sin2 +……]
式中t0為θ接近于0o時的周期,即t0=2π
2.懸線質量m0應遠小于擺錐的質量m,擺錐的半徑r應遠小于擺長l,實際上任何一個單擺都不是理想的,由理論可以證明,此時考慮上述因素的影響,其擺動周期為:
3.如果考慮空氣的浮力,則周期應為:
式中t0是同一單擺在真空中的擺動周期,ρ空氣是空氣的密度,ρ擺錐 是擺錐的密度,由上式可知單擺周期并非與擺錐材料無關,當擺錐密度很小時影響較大。
篇2
實驗者:張子科、劉開鑫 實驗時間: 2000/4/17
氣溫: 21.7 ℃ 大氣壓: 101.7 kpa
實驗一 恒溫水浴的組裝及其性能測試
1目的要求
了解恒溫水浴的構造及其構造原理,學會恒溫水浴的裝配技術; 測繪恒溫水浴的靈敏度曲線; 掌握貝克曼溫度計的調節技術和正確使用方法。
2儀器與試劑
5升大燒杯 貝克曼溫度計 精密溫度計 加熱器
水銀接觸溫度計 繼電器 攪拌器 調壓變壓器
3數據處理:
實驗時間
4/17/2000
室溫 ℃
21.7
大氣壓pa
101.7*10^3
1
2.950
2.840
2.770
2.640
2.510
2.650
2.620
2.530
2.420
2.310
2.560
2.510
2.420
2.310
2.200
2
3.130
2.980
2.950
3.110
2.930
3.730
3.090
2.930
3.600
3.050
2.880
3.220
2.970
3.150
3.170
3
2.860
2.950
3.210
2.860
2.940
3.150
2.840
2.920
3.040
2.930
2.910
3.040
2.910
2.860
2.970
曲線圖:
4思考:
篇3
關鍵詞: 大學物理實驗 應用型本科院校 教學手段
隨著我國國民經濟快速發展和工業化進程不斷推進,地方經濟對高等教育本科人才類型的需求趨向多元化,特別是對應用型人才的需求越來越大,高等教育正在從精英教育走向以培養應用型人才為主的多元化教育。這種形勢下,作為基礎實驗課的大學物理實驗應如何適應形勢發展呢?筆者作為有多學科背景(本碩博專業不一樣)的教學人員,在大學物理實驗教學實踐中有諸多體會,并對目前大學物理實驗教學中存在的問題和對策進行一系列思考。
一、對大學物理實驗和理論課教學進行整合同步,改變理論與實驗割裂的現狀
目前大學物理和大學物理實驗是兩門獨立課程,往往是同時開設的,造成很多實驗在做的時候,實驗原理在理論上還沒有學習,極大影響實驗效果。應根據大學物理課程的教學進度,調整大學物理實驗項目順序,讓大物實驗在該實驗涉及的理論講授后一周內進行,使學生通過實驗及時驗證所學理論知識,同時用學習的理論解釋實驗現象,達到理論聯系實踐的效果。
建議本著教育以人為本的原則,將大學物理課程理論教學與實驗教學統籌協調安排,可能的話將大學物理實驗和理論課整合成一門課,實驗作為整個課程一個不可割裂的部分看待(就像其他課程一樣),有利于任課教師整體考慮理論與實驗的關系。
二、對大學物理實驗內容、實驗管理方式、實驗教學方法和手段進行改革
1.實驗內容改革
目前大學物理實驗項目較多,而學時一再壓縮,要想都做不現實。那么哪些實驗該做,哪些實驗選做甚至不做,才能達到最佳效果呢?教學實踐中應根據不同專業后續課程的需要,對大學物理實驗進行取舍。如對機械工程專業來說,力學類實驗最有用,應該都做,而像弗蘭克-赫茲實驗就沒必要做。對電子科學與技術專業來說,力學類很多實驗如單擺測重力加速度就沒必要做,而弗蘭克-赫茲實驗應該做。還有些實驗,如長度測量和誤差處理,應該所有專業都應該做,因為基本測量方法和誤差處理所有專業都會涉及,也是所有實驗的基礎。可以根據不同專業分成必做實驗和選做實驗,必做實驗是與本專業后續課程密切相關的,所以必須做,而選做實驗是學生根據個人情況有選擇性地做。具體是機械類專業力學類實驗全做,部分光學實驗如牛頓環測厚必做,電學和熱學部分實驗選做;而電子信息類專業電學和光學實驗全做,力學和熱學部分實驗選做等,總之大學物理實驗項目應充分征求各專業的專業課老師的意見,利用好有限的大學物理實驗學時,以做到學以致用。
另外大學物理實驗課程教學內容應注重與最新科研、工程和社會應用實踐的聯系,融入科技創新和實驗教學改革成果。
2.實驗管理方式改革
目前我國應用型本科院校大學物理實驗課有規范化教學和開放式教學兩種模式。規范化教學是由實驗指導教師指導學生在規定的上課時間內完成既定實驗項目;而開放式教學是將實驗全部擺出,學生根據自身情況預約時間選擇實驗項目到實驗室完成,實驗教師只在實驗室值班和答疑。目前大多數應用型本科院校由于人力物力的原因采用規范化教學;少數條件好的學校采用開放式教學。教學實踐中發現這兩種模式的單一采用已不能適應需要,應采用二者結合的方式。學生初學這門課的時候采用規范化教學,通過幾次規范化實驗課,讓學生掌握一些基本實驗技能、實驗方法與處理數據技巧,使其初步具有獨立操作能力。然后將部分實驗開放,由學生自由選擇項目做。如電學實驗,先采用規范化教學法,讓學生熟悉電流表和電壓表等儀器的用法,掌握基本技能,再采用開放式教學,將惠斯通電橋的應用、電表改裝及校準等實驗需要的儀器擺出,由學生選做。學生自己設計實驗方案,自己挑選儀器。這樣學生既受到規范化工程訓練,又提高學生物理學思維和獨立工作能力,為今后專業實驗奠定扎實基礎。
建議有條件的應用型本科院校的大學物理實驗室建立自己的教學網站,學生在網上根據每學期實驗設置情況選擇實驗項目和實驗時間,同時允許學生退選和補選實驗,給學生一定的回旋余地。學生通過網絡及時了解實驗成績,通過網絡社區與老師討論,這種“交互式”師生關系能充分調動學生的學習積極性和主觀能動性,激發學生對實驗的興趣,培養學生創新意識和能力。
3.實驗教學方法和手段改進
大學物理實驗要重視演示實驗的功能,增強學生的學習興趣。對一些實際生活中難以見到的物理現象,演示實驗能增強理論講授的說服力。而與生活生產密切相關的高科技含量較高的演示實驗對引導學生了解科學前沿具有重要意義。對一些不易實物演示的,則可通過計算機模擬,如微觀的、宏觀的、極慢的、極快的物理過程采用計算機進行逼真模擬,放大或縮小物理場景,將物理過程形象地展示在學生面前,使學生透徹理解物理本質。建議教師自制一些演示實驗的工具,學校投入一定經費購置一些演示儀器,供大學物理實驗教學使用。
大學物理實驗同樣重視仿真實驗,如用有關軟件模擬電場線,磁力線的分布,讓學生通過仿真實驗獲得對物理知識的感性認識。部分大學物理實驗還可考慮與專業實驗對接,如三線擺測物體的轉動慣量可以考慮和理論力學或者機械原理的有關專業實驗對接,以達到提高學生知識水平和能力的目的。
實驗數據處理和作圖是大學物理實驗中的重要環節。部分實驗數據繁雜,計算量大,手工繪圖粗糙,處理結果偏差較大,使學生花大量時間用于數據計算而忽視實驗本身的物理內涵,本末倒置,因此建議在大學物理實驗教學中引入相關軟件,如Excel、Matlab或Origin用于數據處理和繪圖。
4.在實驗中引進物理學史教育
注意在大學物理實驗課中引入物理學史教育,可以受到良好的教學效果。做實驗時,介紹一下該實驗在物理學中的歷史地位和影響、最初思路方法、做該實驗的第一個科學家,道出相關理論的源流、發展、驗證和形成過程,激發學生好奇心和興趣,使下面的講解變得容易,實驗效果無疑非常好。同時通過物理學史的介紹將相關理論知識聯系在一起形成知識面,從而加深學生對理論知識的理解和掌握,對科學家事跡的介紹有利于培養學生實事求是的科學態度和嚴謹認真的科學精神。所以,大學物理實驗課中引入物理學史教育具有重要意義。
三、在大學物理實驗教學中貫穿安全教育和愛護設備教育
1.培養學生安全意識
安全意識是當代大學生的基本素養之一,但在大學物理實驗教學實踐中,發現很多學生安全意識淡薄,這一點在電學實驗中尤為突出。特別做交流電實驗的時候,有同學圖省事改動線路時不切斷電源,帶電操作,這是非常危險的事情,極易產生人身傷害。建議大物實驗時,把實驗安全問題放在首要地位,樹立學生的安全意識,告誡學生按照實驗規程操作。還有些同學紀律散漫,在實驗過程中打打鬧鬧,很容易跌倒,地上有開關,弄不好碰破了頭會導致人身傷害,所以在大學物理實驗教學的同時要貫穿安全教育。
2.培養學生愛護實驗設備、愛護公物的意識
在大學物理實驗教學中,發現很多同學對實驗設備不愛惜,如電學實驗中,個別人不按要求,將電壓一個勁兒往上調,導致白熾燈燒掉了,還有個別同學野蠻操作,特別對示波器的探頭線,經常硬拉強拽,造成不必要損壞。對導線的插拔有時不按照要求捏住根部進行,而是強拉線身,導致很多導線看似是好的,實際上已經不導通了。
針對這個問題,應該對學生展開愛護實驗設備教育,在給學生演示示波器探頭線和導線插拔的正確方法時,嚴肅實驗室紀律和操作規程,讓他們明白只能將電壓調到實驗指導書允許的上限就不能再上調了,另外引導學生想一想,為什么現在實驗室的好多設備不能用,有那么多故障,是什么原因造成的?師兄師姐們過去是不是也像我們現在這樣不愛惜設備,導致現在很多實驗開展起來困難重重?如果我們繼續不愛惜實驗設備,那我們的師弟師妹們以后做這些實驗的時候不是情況更糟嗎?很多同學都表示一定要愛惜設備,不能給師弟師妹們留下爛攤子。
經過幾次實驗時的安全教育和愛護設備教育過后,學生的安全意識有了明顯提高,操作設備溫柔多了,在做光學實驗的時候,都知道不能用手捏透鏡,收到良好效果。
四、在大學物理實驗教學中貫穿素質教育和育人功能
1.組織紀律性、協作精神和團隊意識培養
大學物理實驗教學的根本目的是培養人,組織性、紀律性、協作精神和團隊意識是新時代大學生必備的素質,大學物理實驗教學中,發現不少學生組織性紀律性很差,協作能力很差,實驗前不預習,實驗過程中毫無頭緒,大聲喧嘩,實驗課遲到缺勤現象嚴重。教學實踐中,我通過班干部和部分同學了解到班上哪些同學學習比較認真,態度比較端正,指定他們擔任各個小組的組長,讓他們在實驗前督促同組人提前預習,來實驗室時互相提醒不遲到,實驗后及時寫實驗報告。另外指定動手能力比較強的同學輪流演示實驗,具體措施是自己主動報名加其他同學民主推薦,排定每次實驗演示的同學,這些同學在實驗前認真預習,吃透實驗精神,有什么問題在實驗前事先和我溝通,并且提前將實驗預做一下,總結出現的問題并準備解決預案。正式上實驗課的時候,讓這個同學演示給其他同學看,我在旁邊講解,提醒大家注意事項,以及可能出現的現象和解決辦法,在確認同學們都弄明白的情況下,讓他們2~3人一組分組實驗,實驗中出現的問題讓他們及時舉手向我提問,我及時幫他們觀察出現的問題,引導他們用書本上的理論知識進行分析,找出癥結,并最終順利完成實驗。
2.規范性實驗報告和應用文寫作能力培養
實驗報告是對一項實驗工作做出規范的、全面的、實事求是的總結,并以書面形式表達出來。撰寫完整規范的物理實驗報告是教學的重要環節,也是當工科大學生的基本技能技巧。但在大學物理實驗教學實踐過程中發現很多大二學生居然不知道完整的實驗報告怎么寫,這些學生的實驗報告往往是將測得的實驗數據一羅列,就沒下文了:沒有分析,沒有結論,沒有思考。
針對這個問題我以“怎樣寫實驗報告”為題在實驗前給每個小組都詳細講解一遍:應該如何寫,包括哪幾個部分,要注意哪些東西,然后結合部分實驗報告進行點評。并且提醒同學們實驗報告是一種應用文寫作,以后工作中,還可能有類似報告要寫,雖然有所差別,但大同小異,套路是一樣的,今天寫實驗報告,將來在工程技術工作實踐中就可能要寫研究報告、工程技術報告,所以同學們要高度重視它,切實提高應用文寫作能力,為今后工作打下基礎。
經過幾次大學物理實驗,學生的實驗水平明顯提高,一般問題都能自己解決,完整的數據表格也能輕松搞定,而且學生問的問題也上了檔次,實驗報告寫得越來越認真,圖表都很清楚、明顯規范。很多同學都表示通過大學物理實驗課,確實學到了不少東西,加深了對書本知識的理解,弄清楚了很多概念,而且改掉了過去散漫的作風,養成了嚴謹的工作態度,提高了協作精神,團隊意識明顯提高,受益匪淺,達到了素質教育的目的。
五、改進大學物理實驗考核體系
改進實驗考核方法,旨在提高教與學的積極性。目前大學物理實驗考核由平時成績與課期末考試成績兩塊組成。平時成績包括出勤率和實驗報告撰寫,期末考試成績《大學物理實驗(上)》是考核學生處理實驗數據方法的掌握,而《大學物理實驗(下)》是考核實驗原理,導致學生實驗過程中不認真對待,數據抄襲現象嚴重。不少同學在大學物理實驗結束后做專業課實驗,連萬用表都不會用。為了保證實驗課教學質量,建議對《大學物理實驗(下)》進行實驗操作考核。抽簽決定考試項目并單人操作,當場評分。由于有期末單人操作考試的壓力,因此學生的實驗態度發生了根本性變化,由以往只注重實驗結果向注重實驗操作步驟及實驗報告轉變,態度積極認真,效果良好。
在對學生的考核上,強化平時成績,平時成績占80%,同時注重考查學生自學能力(預習報告,20%)、表達能力(數據處理和分析,20%)和操作能力(20%)。考核方式除筆試、抽簽操作外,還應建立多元化實驗考核方法,如學生自制實驗器材的,或者改進實驗方案的都可以折算成平時成績的一部分,大大激發學生學習興趣和創新能力。另外為了提高學生實際操作能力,缺做實驗的學生允許補做或重做。
隨著時代進步和教育改革深化,大學物理實驗教學實踐中還會面臨更新形勢,還會遇到更多問題,但我相信,只要秉承一顆責任心,堅持教書的同時育好人的原則,遇到問題想辦法解決,甚至創造條件解決,就能不斷提高大學物理實驗的教學水平,推動大學物理實驗教學進步。
參考文獻:
[1]徐翠艷,符偉.工科大學物理實驗教學模式的探討[J].錦州師范學院學報(自然科學版),2001,21(4):66-67.
[2]陳冬穎,任紅.工科大學物理實驗教學改革研究[J].合肥學院學報(自然科學版),2007,17(4):81-83.
篇4
目前,大學物理實驗課都是各個院校根據自己學校的實驗條件安排自己的實驗項目,各院校教師之間就實驗項目,實驗的方法的交流相對較少,造成對一些先進的實驗趨勢、實驗模式和實驗內容了解、跟蹤和認識不夠,這在相當大程度上造成大學物理實驗課止步不前的局面[1]。
2改革的建議
2.1大學物理實驗項目可選
對大學物理實驗項目進行劃分,分為必做部分和可選做部分。必做部分為測量誤差和數據處理等基礎知識。可選部分按基礎、提高、綜合把實驗項目進行劃分。學生可根據自身的情況在選做的部分實驗里選擇實驗,教師根據學生的選課情況,遵照“強化基礎,循序漸進,理工融合,突出應用”的原則,以學生能力的培養為主線建立物理實驗教學體系[2]。
2.2教學模式的改進
把現在上實驗課的模式由老師為主導改為學生為主導。把“教師是演員,學生是觀眾”的講課模式改變為“教師是導演,學生是演員,培養學生的動手能力和解決問題的能力,在時間允許的條件下盡可能的讓學生靠自己的能力獨立完成實驗內容,讓學生體會到獨立完成實驗的成就感和實驗的樂趣。同時可以為一些優秀的或喜歡學習的學生提供一些自由發展的空間,讓學生自己設計實驗方案,自己選擇實驗儀器,獨立完成和撰寫實驗報告,從根本上改變傳統教學模式中時間統一安排,內容統一規定,要求統一標準,不顧個人興趣,不顧水平高低完全一刀切的弊端。
2.3實驗項目與時俱進
當今科技的進步日新月異,最新的科技成果不斷涌現。伴隨著時代的發展和知識不斷增加,要使大學物理實驗跟上時代的進步。因此,大學物理的教學內容在一定程度上能夠體現出現代科技技術的發展的特點,開設一些新穎性、設計性、綜合性、能充分吸引學生學習興趣的實驗項目[3]。限于一些高校的特殊原因,可以增設一些新型科技成果的演示性實驗,增加學生的實驗興趣,激發學生的學習熱情,也利于提高教學效果。
2.4實驗成績的鑒定
在大學物理實驗選做和必做的劃分下,規定每個學生必須完成的實驗數量和實驗種類,使得每個學生都能有充分的實驗動手能力又能全面的掌握各類實驗的方法和技巧,但考核的形式不局限于提交實驗報告為最終形式。規定每個學生必須完成的實驗數量、提交實驗報告占總成績的50%,綜合創新性實驗占總成績的30%,其他占總成績的20%進行劃分。既要學生能完成規定的實驗項目,鍛煉學生基本的實驗動手能力,同時又鼓勵學生以創新性實驗形式完成最終的課程考核,培養學生綜合思維和創新能力,增加課程的教學效果。
2.5各院校加強交流
加強各院校間先進的教學手段和成果的交流,共享一些最新的前沿的實驗趨勢、實驗器材和實驗方法,在一定范圍內進行大學物理實驗競賽活動。各院校通過自己選題,自己組織實驗,然后集中匯報的方式進行交流,以此促進高校物理及實驗教學改革,深入開展創新人才的培養,增強學生實踐能力和創新能力,提高學生的綜合素質。同時定期召開大學物理實驗座談會,交流最新的實驗項目,最新的實驗方法,淘汰一些落后的實驗項目等,促進大學物理實驗的整體進步。
3結論
篇5
關鍵詞:雨課堂;大學物理實驗;微信
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2017)05-0096-03
引言
大學物理實驗是物理科學的基礎,是學生進入大學后接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端。[2]物理實驗教學加深了學生對理論知識的理解,培養了學生科學研究的能力,對大學生動手能力及創新能力的培養發揮著重要的作用,如何讓大學物理實驗教學效果更優化是值得思考的問題。在如今數字時代的背景下,大學校園無線信號覆蓋全面,接入便捷,課前、課上、課后學生使用智能手機、平板電腦等移動智能終端上網成了常態[3],于是,雨課堂教學工具應運而生,它可以很好地讓學生利用碎片時間進行學習。
雨課堂及其功能
雨課堂是一種智能教學工具,它將復雜的信息技術手段融入PowerPoint軟件和微信,所以雨課堂的實現,是以教師和學生最熟悉的PowerPoint軟件和微信為基礎的。教師可以創建、管理班級,制作PPT課件,推送學習資料;學生可以在微信上預習、答題,彈幕互動。雨課堂讓師生有更多的互動,讓教學變得更便捷。雨課堂作為一種新型的教學工具,具有如下特點。
1.簡單熟悉的課件制作
雨課堂軟件其實是PowerPoint中的一個插件,教師利用雨課堂進行教學,不需要額外學習什么新軟件,只要會使用PowerPoint軟件,就可以構建屬于自己的個性化雨課堂。
2.便捷的視頻資源共享
在雨課堂制作中,教師可以根據需要插入視頻:點擊慕課視頻,在PowerPoint右側會出現各大名校的慕課視頻資源,尋找需要的資源插入到PPT中即可。雨課堂制作過程還支持網絡視頻資源的插入,點擊網絡視頻后,會出現輸入網址對話框(不過目前只支持優酷、土豆、騰訊的視頻),這樣可以很便捷地向W生推送與課堂內容有關的視頻資源。
3.實時的課堂教學互動
雨課堂在課外預習與課堂教學間建立起溝通的橋梁,讓課堂互動永不下線。使用雨課堂,教師不僅可以將帶有慕課視頻、習題、語音的課前預習課件推送到學生手機,還可以了解每位學生的預習、答題情況,為傳統課堂教學中師生互動的缺乏提供了完美的解決方案。課后學生可以反饋沒有學會的內容,教師可以針對學生不懂的內容進行資料推送和輔導。
4.及時對課堂教學做出調整
雨課堂覆蓋課前、課上、課后的每一個環節,教師在教學過程中能通過微信互動,客觀、實時、全面地了解學生對知識的掌握情況,教師可針對學生的學習情況,對教學側重點進行調整,讓教學真正做到有的放矢。
雨課堂的安裝與制作
安裝雨課堂PC版前,先要確保計算機操作系統是Windows7及以上版本,并同時安裝PowerPoint 2010及以上版本;然后再到“學堂在線”官方網站()下載雨課堂PC版安裝軟件,軟件安裝成功后,再打開PowerPoint軟件,在菜單欄最右邊會增加一項“雨課堂”選項卡(如下圖),說明安裝成功;最后就可以使用雨課堂進行制作和編輯了。
安裝好雨課堂后,制作與編輯雨課堂的步驟如下:
①登錄。點擊“微信掃一掃”,會生成一個登錄二維碼,用手機掃這個二維碼,授權雨課堂用自己的微信賬戶登錄,微信會收到授權登錄的通知,點擊“確認登錄”按鈕,在PowerPoint雨課堂狀態欄用戶登錄中會出現自己的微信頭像和昵稱,表示登錄成功。
②新建幻燈片。點擊“新建課件”就會有一個與手機適配的豎版空白文檔,接下來的操作就跟我們平時制作PPT課件一樣,可以插入文本框、圖片、視頻、音頻等,插入幻燈片的操作也一樣,這樣就可以開始編輯想要的課件。
③適配手機。制作的課件是要上傳到微信雨課堂的,所以制作的PPT課件要轉換成適配手機的豎版。另外,教師也可以把之前的教學PPT課件拿來使用,把之前的課件轉換成豎版,并在此基礎上進行編輯即可。
④插入視頻。雨課堂制作除了在菜單欄里能插入視頻外,在雨課堂狀態欄還可以插入慕課視頻和網絡視頻。點擊“慕課視頻”,在PPT右側會出現各大高校的慕課視頻資源,選擇后點擊“插入視頻”按鈕,就可以實現慕課視頻資源的共享;點擊“網絡視頻”,出現輸入網址的對話框,只需要將網址粘貼到輸入網址的對話框就可以實現網絡視頻資源的共享。
⑤插入習題。在需要了解授課效率等地方,點擊“插入習題”,則會出現編輯頁面,在相應的地方輸入內容,如題干、選項等,在右側設置分值和正確答案。
⑥上傳。課件制作完成后,點擊“上傳至雨課堂”,會出現二維碼,成功掃描二維碼后,則表明上傳成功。同時,在微信客戶端也會提醒課件同步成功。在微信里點擊“瀏覽課件”還可以為每一頁PPT配聲音、講解。
⑦。講解配好以后,就可以將課件到班級,點擊屏幕左下角的“”按鈕,選擇截止日期、授課班級后確認,在學生微信客戶端就可以接收到教師的課件。教師可以在微信客戶端看到學生預習、查看課件、答題正確率等信息,實時監控學生的學習過程。
雨課堂在大學物理實驗教學中的應用案例
筆者調查了解了湖南某高校大學物理實驗教學的現狀,理工科學生自行在實踐教學網上選擇實驗課程,來自不同專業的學生組成班級,每個實驗班最多16人。實驗課前,學生需要在課下完成預習,填寫實驗報告上預習的內容。只有預習過的學生并經核查是本人才可以進行實驗課的學習。這需要教師一個一個進行核查,效率不高還浪費了上課時間。筆者經過調查還了解到,雖然學生們在課下已經對實驗進行了預習,但是教師并不了解每位學生預習的情況及對實驗的掌握程度,在實驗課前還會對實驗目的、實驗原理、實驗儀器等再進行講解,有的學生反映教師講解的內容都是預習過的,內容都在重復,而且講解時間過長。這樣的物理實驗教學對學生沒有吸引力,得不到較好的教學效果。實驗課結束,學生在完成實驗報告后,在一周的時間內要將自己的實驗報告放到指定的實驗報告箱內,教師取回學生實驗報告后,再進行批改,并將實驗成績上傳到實踐教學網,最后再將實驗報告一個一個放回學生對應班級的實驗報告箱。這樣的工作量不小,卻沒有任何實際教學效果。另外,隨著高校擴招政策的實施,學生數量明顯增多,對教師來說,大學物理實驗課工作量大、重復率高,要提高物理實驗教學效率,提高學生學習的興趣,真正培養他們的科學研究能力,教師還需要對實驗教學進行思考,尋求改變。
雨課堂覆蓋“課前―課上―課后”每個環節,教師可以通過微信端看到生成的數據報表,實時監控學生的預習、上課和最終完成的實驗報告,還可以在班級群中試題、任務,拓展實驗內容,引發學生思考。不同專業的學生因彼此之間不熟悉,課堂互動氣氛會受阻,雨課堂支持學生留言、彈幕互動師生、生生之間交流無障礙。雨課堂的出現,為大學物理實驗教學注入了新元素,筆者以物理實驗“長直螺線管內磁感應強度的測量”為例,來說明雨課堂應用于大學物理實驗教學的優勢。
1.實時掌握學生預習情況
筆者先制作了“長直螺線管內磁感應強度的測量”的預習課件,再將其上傳至雨課堂,并為每一頁課件錄音進行講解,最后到上課班級。同時,教師將生成的實驗課程二維碼和班級邀請碼公布在實踐教學網,以便學生加入班級進行學習。
學生要先在微信端關注雨課堂,在實踐教學網選擇“長直螺線管內磁感應強度的測量”實驗后,再通過班級邀請碼進入到實驗班進行實驗預習。在教師微信端,會有學生預習的實時數據顯示,顯示完成預習的學生數量、查看課件的學生、答題的正確率等,還能生成詳細的數據發到教師郵箱。這不僅是一個學生簽到、核對的好方法,還可以客觀、實時地反映學生的預習掌握情況,方便教師對教學做出調整。
2.雨課堂授課,彈幕互動不下線
教師開啟雨課堂授課,除了像傳統課堂有課件投影外,學生還可以掃描屏幕二維碼,將課件同步到微信,這樣實驗的一些操作動畫資源等也可以被很好地利用。當教師打開彈幕功能后,學生就可以在微信中發言,教師可以根據學生反的問題進行答疑,學生之間也可以進行交流,實驗的操作原理會在交流中得到更深層次的理解,學生也會在交流中思考和創新。
3.實驗報告,提高教學效率
傳統的教學實驗結束后,教師需要做發放實驗報告、處理實驗報告、登記實驗成績等一系列教學工作,而在雨課堂中教師只需要在實驗班級一份實驗報告即可。教師可以限定學生完成報告的時間,學生提交后會顯示學生姓名、交卷時間,教師批復后,每位學生的得分、教師的批復時間都會有相應的數據顯示。學生在完成后還可以點擊“不懂”等選項對實驗內容進行反饋,教師再根據學生的反饋情況通過微信推送相應的學習資料。學生可以利用課下時間來學習這些資料,實現碎片化學習。
總結
雨課堂這種新型的教學工具有助于提高課堂教學效率,讓學生利用好碎片時間進行學習,增強師生、生生間的交流。當然,要想讓雨課堂在大學物理實驗教學中發揮作用,還需要廣大教育工作者長期不懈的努力。
參考文獻:
[1]宋金[,郭新峰,王生釗.微課在大學物理實驗教學中的應用[J].物理實驗,2015(2):12-16.
篇6
關鍵詞:大學物理實驗;考核方式;改革和實踐; 操作考試
物理實驗課是高等理工科院校對學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎課程,是本科生接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端。目前的高考模式導致中學階段“應試教育”盛行,實驗環節以及其他所有實踐活動都被忽視。因此大學新生的實驗基礎薄弱、動手能力差。同時,我國高校現在仍然廣泛存在重理論輕實踐的現象。大學物理實驗是理工科專業的學生進入大學后首先接觸的一門實驗課,本課程學習的好壞直接影響到后續專業實驗課程的學習。因此,做好大學物理實驗課程的教學對學生綜合素質的培養具有重要意義。
1 改革背景
目前,大學物理實驗課程的考核普遍存在一些問題。國內各高校本課程的考核方式多種多樣,但總體有淡化趨勢。有些學校不舉行期末考試,以平時成績為準;有的學校只進行筆試,不考實驗操作;也有的學校將主要精力放在物理相關專業的學生上,對非物理相關專業的學生要求則比較寬松。當然,也有少數實力較強、學生水平較高的高校探索了一些多元化考核方式,取得了一些有價值的成果。
我校在2008年組建了獨立的基礎實驗中心。自成立伊始中心就非常重視考核工作;適逢我校大力推進“三位一體”人才培養模式改革,新的人才培養模式要求“切實改革考試考評方法” 。我校是一所地方性普通本科院校,不能照搬一些重點大學的經驗和做法,必須找到適合本校學生特點的合理有效的考核模式。
2 改革的思考和做法
2.1 堅持期末考試。
大學物理實驗作為一門獨立開課的基礎實驗課程,必須要用考試來調控;特別是對我校這樣的普通本科院校的學生,必須以考試為手段提高學習積極性、增加必要的壓力和動力。
我校2009級以前大學物理實驗課程的考核方式都為考查,我們向學校建議修改考核方式,學校很快采納了我們的建議。從2010級開始,開課兩個學期的專業第二個學期的考核方式為考試,只開一個學期的專業考核方式為考試。考核方式的改變也推廣到其他的實驗課程,這也算是我們對“三位一體”人才培養模式改革做出的一點小貢獻。
2.2 考試以操作為主、理論知識為輔。
大學物理實驗課程考試的重點是檢測培養學生初步科學實驗能力的效果。因此考試的各個環節都要圍繞著科學實驗能力培養這一目標,重點考查學生的實際動手能力。只考筆試不考實驗操作是一種舍本求末的做法。“實驗教學、理論考試”的做法,無形中挫傷了學生上好實驗課的積極性和主動性。
對于理論部分和操作部分的比例,我們按理論30%、操作70%劃分。
2.3 大力探索和改革操作考試的方式。
粗略查找文獻,操作考試的方式有如下幾種:①完成一個常規性實驗,40個學生同時進行考試[1]。②在所學過的實驗中指定考1~2個知識點,每組20~25人[2]。③每個實驗班的學生分為2批,每批學生約為十五、六人,一個教師監考,時間為40分鐘,當場評定成績[3]。④純操作考試,師生比1:6,開卷,30分鐘。或者操作為主筆答為輔,師生比1:4,開卷,45分鐘[4]。⑤每個實驗室安排一個實驗項目,15 ~20 名學生,每次 2 學時,2 名監考老師。為了避免考試時間的先后對于學生成績的影響,主要考查儀器的連接、安裝、調整、使用和原始數據的記錄等[5]。⑥每個實驗組安排10名學生,3個教師監考,45~60分鐘[6]。
容易想到,理想的操作考試應不局限于單個實驗,單次考試的學生人數盡可能少,多個老師監考,類似于體操比賽中裁判對運動員進行評分;同時考試時間要長些,至少一小時。但是這種理想方式的效率太低、工作量太大,只適用于實驗技能競賽,對于大規模的課程考試是很不現實的。這也可能是很多學校放棄操作考試的一個重要原因。為了提高效率,或者減少考試內容、縮短考試時間,這樣做導致考試的信度低;或者增加同時考試的學生人數,考試過程中放棄對學生的操作進行評價,考試過程就是平時實驗的重復或“濃縮”,這樣做失去了操作考試的意義。
幾年來,我們每學期都組織了兩次以上專門的教研活動,對考核方式展開了廣泛的討論。現有的考試模式是:考試分組與平時相同,每組少于30人,兩個老師監考,時量100分鐘。對操作部分我們的做法是把大部分的考試目標體現在學生的作答中,對卷面無法評價的項目,如儀器的調整、電路連接是否正確、關鍵的操作步驟是否正確規范,有否違反操作規程的現象等,試卷中設置現場評分的項目;控制現場評分環節的比例,以保證操作考試的效率。這種操作考試的方式類似于華南師范大學提出的“基于工作單和觀察評價的大學物理實驗操作考試” [7],不同的是他們考前設計工作單,學生在工作單上作答。他們的做法是“工作單的設計要涵蓋大部分的評價項目,這樣就可以在有限的時間內集中精力通過實驗觀察完成剩下小部分項目的評價。”可以做到“一個 30 人的考室只需2 個監考老師”。操作考試的方式是我們改革的重點,幾年來不斷探索、調整和優化。我們的具體做法和需要注意的問題總結如下:
⑴備選的考試項目應盡可能多,至少占到相應專業一個學期開出實驗項目的百分之五十。選擇哪些項目進行操作考試對學生保密,考前十分鐘抽簽確定各組的考試項目。
⑵考試范圍可以是平時實驗的一部分或幾部分,而不一定要完成整個實驗。操作要求應與平時實驗課的要求有區別,而不能是平時實驗的簡單重復。可以適當拓寬考試內容,增加一些上課時沒有、難度適中的操作內容。例如,“示波器的使用”這個項目有這樣一道題:“在屏幕正中位置觀察到一條高度大于4格小于6格的靜止的豎直細亮線。”這項操作是平時上課時沒有練習過的,這樣的試題考查了學生能否靈活運用所學知識。也可以把兩個有聯系的實驗綜合為一個。例如,某個學期中“示波器的使用”和“RLC電路穩態特性研究”兩個實驗都開出了,考試時“示波器的使用”項目有這樣一道題:
使用示波器用“位移法”測出如圖1所示RC電路中電源電壓和電流的相位差(),電路中各元件的參數為:正弦電壓、,,。
⑶操作部分不僅要求得出實驗數據,還要求進行數據處理并做實驗分析,因為數據處理和實驗分析的能力也是很重要的實驗能力。數據處理的要求也盡量與平時不同。
⑷操作考試以能力評價為導向,必須包括現場評分的環節。現場評分環節可以是對學生操作情況和實驗能力的評分,也可以是對學生違反實驗程序、錯誤使用儀器等的扣分。現場評分的環節在一份試卷中可以有一個或多個,但并不規定占多大的比例,而是根據不同的實驗項目靈活處理。例如“示波器的使用”這個實驗,現場評分的分值可占到操作卷的80%以上。但是一般的實驗要盡量減少檢查的次數和每次檢查所花的時間。例如“電表的改裝與校準”實驗,可以事先測出每臺儀器表頭的內阻,這樣就可以減少一次現場檢查,閱卷時再判斷學生是否正確測出了內阻(參考答案應該是一個范圍而不是某個值)。又如儀器的連接是否正確可以等學生完成實驗后再檢查,無需打擾學生實驗。操作卷的評分標準相應地有現場評分項目的評分標準,并且盡量細化,便于監考老師掌握,以統一不同老師評分不一致性的問題。
⑸對有較大數據處理量的操作考試項目,試題中可以給出數據,而不是根據學生自己得出的數據進行數據處理。這樣做可以防止學生事先準備好材料,也有利于提高批改試卷的效率。
上述種種設計有效地避免了機械重復平時實驗、學生事先準備實驗數據和處理過程材料(因為是開卷考試)的現象;較好地考核了學生的各種實驗能力。即使現場評分項目只是操作考試的一個小環節,也能讓學生感受到與自己熟悉的理論考試有很大的不同,從而對平時的學習產生較大的激勵作用,大大減少實驗時拼湊偽造數據、課后抄襲實驗報告等現象。同時,這種方式較好地解決了操作考試費時費力的難題,具有很高的效率,便于大規模實施。
2.4 在理論卷中加強對儀器調節使用和實驗操作知識的考查。
實驗考試的理論卷要注意理論知識與實驗操作知識的有機結合。例如可以要求寫出典型實驗儀器的調整與使用方法。又如,可以在考試過程中播放某一實驗過程的錄像,讓學生指出其中存在的問題。這樣的理論試題,考生只有平時認真完成了實驗才能得到高分。
2.5 明確每個實驗的能力目標,使考試更具有針對性。
2012年上學期我們對實驗教材上每個實驗的能力目標進行了仔細的研究,參照國際上較流行的布魯姆認知目標分類法,設計了適合實驗課程的新穎的考試大綱和雙向細目表格式,并報教務處備案。
2.6 避免考試時間的先后對于學生成績的影響。
因場地的限制,全校所有理工科專業的學生不能在同一時間進行考試。為避免考試時間的先后對學生成績的影響,我們的作法是增加試題的份數。每個實驗項目出兩到三份不同的操作卷(另外還有補考卷)。對于理論卷,我校大學物理實驗課程有多種開課情況,包括大學物理實驗(一)、大學物理實驗(二),以及只開一個學期的大學物理實驗,每種情況還可能有細分,每種情況的理論卷也出兩到三份(另外還有補考卷)。理論卷和操作卷是分開的,這樣在一間實驗室里面就有多種組合情況,例如三種理論卷和兩種操作卷的組合就有6種。按座位號交叉發放,考生誤以為每個人的試卷都不一樣。考試時注意回收余卷以及防止學生帶走試卷。幾年來的實踐表明,這樣做有效地避免考試時間先后的影響。
2.7 控制試題之間的難度差異。
需要注意協調不同老師命題、各個實驗項目試題之間的難度差異,維護考試的公平性。這需要教研室主任認真審查試題,并同命題老師有效溝通,必要時組織教研活動集體討論。
2.8 加大實驗室開放力度。
為了方便學生復習鞏固知識、準備操作考試,每個學期都組織了規范的實驗室開放。一般期初補考前開放一周、期末考試前開放兩周、畢業補考前開放兩天。開放期間所有實驗室、所有實驗項目全天候對學生開放,并安排老師和實驗員值班。實驗室開放受到了學生的普遍歡迎,復習實驗的情況非常踴躍,各學期開放人時數達到了上課人時數的17%~35%。
2.9 調整平時成績和考試成績占總成績的比例。
對于考試成績占總成績的比例,各校的作法有較大的差別,有50%[1] [4]、40%[5] 、30%[8] 和20%[3] 等各種情況。對這個問題我們有過認真的研討。我校實驗課程一般的做法是平時成績占總成績的60%,最開始我們沿用了這一做法。隨著期末考試的不斷規范和完善,調整為平時成績和考試成績各占50%,最后又調整為考試成績占60%。這是考慮到平時考核和期末考試的效能和各自對課程學習的促進作用。實驗報告成績在平時成績中占有很大比重,但是抄襲實驗報告、特別是抄襲他人數據處理過程和實驗結果與分析的現象時有發生、不能杜絕。而期末考試的合理有效和公平公正逐漸得到了學生的廣泛認可,加大期末考試成績的比重更能提高學生的學習積極性。
2.10 抓實平時考核。
實驗課程相對于理論課程更應該注重對學習過程的考核。降低平時成績的比重并不意味放棄對學生學習過程的評價,相反我們非常重視。對學習過程的考核主要包括實驗預習、考勤、課堂操作和實驗報告,分述如下:
⑴我們要求學生上課前必須進行預習并寫出預習報告。我校大學物理實驗每次課只有兩課時,預習顯得尤為重要。預習報告也就是在實驗報告上完成前四部分內容(實驗目的、實驗儀器、實驗原理、實驗內容與步驟),這樣做沒有加重學生的負擔。我們規定沒有預習不能做實驗,這個規定剛開始可能受到個別學生的抵觸,堅持一、兩次就好了。
⑵實驗課程不同于理論課程,缺做的實驗不能自學,實驗能力的培養不能在紙上完成。我校教務處規定“缺做實驗累計超過該門課程學期教學總時數四分之一的取消其課程考核資格”。幾年來,我們做到了全程考勤并詳細登記。對于各種原因請假缺課的情況,我們允許學生在其他班級上課時補課,即使上課老師不一樣也行。實驗室開放時間內還可以補做實驗。
我們對考勤的理解不只是每次課都到了,而是每個實驗都完成了。學生做完實驗后老師會檢查數據并在數據記錄紙上簽字,沒有得出合格的數據等同于缺課。我們規定出了實驗室門不再簽字,也要求下課了實驗沒完成老師不能趕學生走。
每次期末考試前進行了嚴格的考試資格審查。教務處規定實驗課程補考前需補做全部缺做實驗,也規定補考不及格不一定要等到畢業補考,可申請參加后續每個學期的期初補考,這意味著每次補考前需檢查學生的實驗完成情況。幾年來我們對缺做和補做的情況建立了專門的檔案,一直跟蹤到學生畢業。
⑶課堂操作是提高學生實驗能力和素質的主要途徑,如果能在平時對學生的操作進行考核,可以彌補期末操作考試評價不夠全面的不足。課堂操作考核要求“教師在上課時加強巡視和指導,在檢查實驗數據時記錄每一位同學完成實驗所用的時間、有沒有重做現象以及實驗完成的質量。在時間允許的條件下,教師可以對某一個實驗過程進行抽查。” 我們制訂了《大學物理實驗課程課堂操作評分辦法》,但是在執行時發現存在較大的問題。圖2是某個學期某位教師所教的143位同學課堂操作成績分布與考試成績分布對比。可以看出,課堂操作成績區分度很低。這是因為我們每次課只有兩課時,教師的主要精力用于指導學生操作和答疑,根本來不及對每個學生的操作情況進行記錄與打分,沒有“底氣”做出好的區分。因此我們覺得課堂操作以扣分為宜,只對明顯違反操作規程、損壞貴重儀器等情況進行扣分。
⑷實驗報告是提高學生數據處理能力和實驗分析能力的重要一環,也是學生平時成績的重要依據。我們堅持對學生的實驗報告全批全改。但是實驗報告成績評定的標準不易把握,一個班分成兩到三個組由不同的老師上課,不同老師對實驗報告評分的松緊程度如果有較大的差別,就會造成考核的不公平。為了規范實驗報告的要求和成績評定標準,2011年上學期大學物理實驗教研室專門組織了兩次教研活動,對2009年3月制定的《大學物理實驗報告評分參考標準》做了大幅的修改,制定了新的《實驗報告書寫規范及評分標準》,對實驗報告各部分的分值做了具體的量化,特別規定抄襲他人的處理過程和結果成績記零分。并且選出6份有代表性的實驗報告,復印后發到每個老師手中,根據新的標準進行評分,最后把匯總結果反饋給每個老師。實踐表明,這種方法起到了很好的作用,從那個學期開始,實驗報告的評分得到了較好的統一。
2.11 在課程開始時將考核方式明確告知學生。
對本課程的目標學生來說,嚴格的平時考核和以操作為主的考試方式可能是他們沒有接觸過的。在理論課中就將考核的方式和細節明確告知學生,以激發學生的學習積極性,提高重視程度;充分利用我們中心的網站,將實驗課表、實驗報告參考和評分標準、考試說明和安排等在網站上公布,并及時答疑。
3 改革的成效和存在的問題
經過幾年的實踐,特別是以操作為主的規范的期末考試的舉行,打破了以往實驗課程只要上了課就能及格的慣例。每個學期都有不及格的學生,但是考核方式的合理有效和公平公正得到了學生的普遍認可。學生對待實驗課程的學習態度有了根本性的改變,學習積極性有了很大的提高,在實驗室開放時間內定員30人的實驗室甚至涌入了四、五十人。本課程考核工作的改革為“三位一體”人才培養模式改革的實施做出了應有的貢獻。在2012年6月份我校接受教育部本科教學水平評估中,基礎實驗中心的教學改革和考試改革得到了專家的好評。
雖然我們的改革取得了一些成效,但還是存在著一些問題和不足,主要有: ①考核方式比較單一。②課程的能力目標構成還不很明確。③因儀器不足,有些實驗不能進行操作考試。④不同操作考試項目的難度控制問題還不能完全解決。我們將在以后的工作中不斷探索和研究,想辦法逐步解決上述問題。例如部分采用設計性考核、利用虛擬仿真軟件進行考試等等。
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篇7
關鍵詞:地方高校;物理;實驗教學
大學物理實驗是一門培養學生動手實踐能力的重要課程。學生通過親手做實驗,分析實驗原理,體會實驗成果,可以加深對理論知識的理解,強化理論知識的內涵,更加牢固地掌握理論知識要點。但是,隨著時代的進步與教育體制的改革,地方高校物理實驗教學中的弊端逐漸暴露,不利于大學物理教學質量的提高。因此,高校必須對物理實驗教學中存在的問題加以解決,從而使物理實驗教學取得新的突破,進一步提高學生的實踐操作能力,提高學生對物理學科的興趣。
一、地方高校大學物理實驗教學存在的問題
1.教學方式死板
當前,很多高校大學物理實驗課程依舊沿用傳統的教學方式,即實驗開始前,教師對當天要做的實驗做細致講解,包括實驗原理、實驗步驟、實驗注意事項等。為了防止學生實驗過程對設備造成損壞,或者設備可能具有安全隱患,教師通常都會提前把實驗所需的儀器、設備組裝好,整個物理實驗變成了學生按部就班地驗證實驗結果,完全]有給學生思考和創新的空間,學生一直處于被動接受狀態。這樣不僅沒有使學生的實踐能力得到提升,而且容易導致學生缺乏主動學習的積極性。
2.課程內容陳舊
時代在進步,科學技術水平不斷提高,但是,地方高校大學物理實驗課程的內容很多還是一些傳統的、經典的實驗,幾乎每一屆學生都會做同樣的驗證性實驗。時代的進步要求學生與時俱進,不斷創新,而不是僅僅停留在對傳統實驗進行驗證的階段,這樣不僅會束縛學生的思維,還會阻礙物理學科的進一步發展。
3.考評方式單一
很多地方高校大學物理實驗課程的考評方式依舊是通過實驗報告來判定的,這種方式本身就存在很多弊端。學生為了順利通過考試,經常會出現抄襲他人報告的現象。通常,教師會將學生分成幾組進行實驗,而每組的數據不同,這樣一來,有些學生養成了坐等實驗成果的壞習慣。每組只有個別學生真正參與實驗過程,而其他學生僅僅是為了應付考試而抄襲同組人的實驗報告。通過實驗報告評價學生學習效果的方式不但不能真實反映學生的學習情況,而且不利于學生實踐能力的培養。
二、完善地方高校大學物理實驗教學的措施
1.創新教學方式
大學物理實驗課的根本目的是培養學生動手能力,加深學生對理論知識的理解,因此,在教學過程中必須堅持以學生為主體的教學模式,使學生成為課堂主體,增強學生主動學習的熱情,培養學生積極思考、主動探究的良好學習習慣,感受到實驗成果帶來的滿足感。教師在進行物理實驗教學時,要盡可能將課堂留給學生。上課之前,教師要指導學生了解要做的實驗,研究實驗原理、實驗過程,在課堂上給學生講解實驗注意事項,然后就讓學生自主進行實驗探究。學生在實驗過程中遇到問題可以互相討論,教師進一步引導,鼓勵學生自主鉆研、大膽創新,使之思維能力、動手能力、解決問題的能力都得到提高。
2.優化實驗內容
實驗教材是大學物理實驗課順利開展的基礎。教材的內容直接決定了學生接受什么樣的知識,陳舊的教材內容、方法和技術與當前時代的發展不符。因此,相關教學研究人員要對大學物理實驗教材進行優化,既要保留傳統經典實驗項目,讓學生從中吸取經驗,也要加入與當前科技發展相適應的新技術、新方法,激發學生學習物理的積極性。
3.完善考評方式
實驗考核是檢查學生掌握實驗技能的手段。教師對學生實驗成績的評定直接影響學生做實驗的積極性,建立有效的、具有可操作性的考評制度是必要的。因此,物理實驗課應采取多元化的考核方式。例如,理論知識以筆試的形式,實驗模塊以動手操作的方式。教師也可以編制多套試題,將這些試題存儲在計算機上,讓學生隨機抽取,促進實驗考試方式的多元化。
總之,當前我國地方高校大學物理實驗教學中依然存在教學方式死板、課程內容陳舊以及考評方式單一等問題,不利于物理實驗教學質量的提高,也不能充分鍛煉學生的實踐能力。高校須通過創新教學方式、優化實驗內容及完善考評方式等措施來使大學物理實驗教學得到完善,從而真正提高學生對物理實驗的興趣,培養學生主動學習的熱情,使學生思維能力和創新能力都得到提升,促進大學物理實驗教學質量的提高。
參考文獻:
篇8
論文關鍵詞:大學教學;物理實驗;教學質量
物理是科學先驅,高新技術之源泉,探索宇宙之武器。物理學是一門實驗性科學,在整個物理學的發展過程中,實驗起著決定性的作用。實驗是驗證理論的唯一途徑,而實踐則是檢驗實驗結果的唯一標準。著名物理學家丁肇中教授也曾說過:“做實驗確實非常重要,因為任何理論缺少實驗證明是沒有用的,實驗可以推翻理論,理論絕對不能推翻實驗”。大學物理實驗是理工院校大學生必修的公共基礎課,在全面提高學生科學素質,培養學生的創新能力方面具有其他學科不可替代的重要作用。傳統的大學物理實驗教學模式處于教學方法過于單一、教學手段較為落后的狀態,這樣的實驗教學模式不能有效調動學生的主觀能動性,束縛學生科學思維能力的發展,不利于對學生進行科研素質和創新能力的培養。隨著科學技術的迅猛發展,社會對創新型人才的要求越來越高,革新大學物理實驗的教學模式,提高物理實驗課的教學質量顯得尤為重要。現今全國大部分高校采取建立分級別的大學物理實驗教學示范中心,硬件水平得到很大提高,然而在教學質量方面還有很多問題亟待解決。在此,筆者結合自己教學實踐中的體會,淺析物理實驗教學過程中存在的各個方面的問題,并就關于如何解決這些問題提出個人建議。
一、大學物理實驗教學過程中的問題
1.學校對大學物理實驗課程重視不夠
長期以來,傳統的應試教育“一張試卷定終身”不僅影響著萬千考生,也影響著學校的辦學模式。高中階段,為了提高學校的升學率,大部分學校把實驗課上成理論課。在大學里的實驗課中,學生本應該得到必要的引導和充分的自由,在自己動手的過程中發揮本人的主觀能動性,開發學生的創新意識和創新能力。然而錯誤的思想使大部分高校把實驗教學當成理論教學的附屬環節,認為做實驗不過是為了更深刻地掌握理論知識。另一方面為了達到評估的標準,學校側重實驗設備、環境、場地等的建設,忽略了實驗教學的基本規律和創新性教學的研究。而且學校把實驗課定為考查課,在課程設置和學時安排等方面也往往把大學物理實驗課程排到其他課程的后面,這也導致學生誤認為大學物理實驗課不重要,上課不積極。
2.學生對大學物理實驗的學習興趣不夠,態度不端正
一方面,目前在很多理工科院校中大學物理實驗為考查課,考核制度不嚴謹。又因為在大學里課程繁多,為了考得好成績拿獎學金,很多學生自然而然就把考查課放在一邊,在這部分學生眼里,大學物理實驗課程的學分是比較容易獲得的。另一方面,普通高校的大學生認為自己的學校只是普通的一所學校,平凡得就像大海里的一滴水,自己的將來根本不能與名震寰宇學府中的學生相比,這種念頭導致學生缺乏上進心,學習也沒有積極性,得過且過。于是在課堂上出現學生上課懶散,課前不預習,臨時抱佛腳的不好現象。個別學生做實驗時自己不動手,請人代勞,趁老師不注意抄襲別人的實驗結果,或著編造實驗數據。因此,課堂教學效果極差,不能達到培養和鍛煉學生動手能力的基本要求。
3.教師自身觀念和素質有待提高
教師是教學活動中的一個基本要素,教師自身素質直接影響著教學質量。然而目前我國許多大學物理實驗課教師仍采用傳統的教學方法,先對學生介紹實驗儀器,講解實驗目的和原理,然后演示實驗步驟并強調做實驗的注意事項等,接下來學生按老師和教材所講重復實驗,進行簡單的測量。實驗結束后,老師檢驗實驗數據是否合理,并簽字。學生將老師簽過字的實驗數據帶回,課后進行數據處理和分析并撰寫實驗報告,寫好的實驗報告于下次實驗課前上交。整個實驗過程缺乏與學生的溝通和交流。另一方面,教師自身知識水平有限,不能很好地引導學生深入理解實驗中所體現的科學的研究方法。這樣教學的直接后果就是學生在做實驗的過程中毫無自己的積極思考與積極設計,完全跟著老師的步驟做。學生缺乏個性,缺乏實際操作能力和創造力,不利于啟發學生的思維,不能開闊學生的視野,更不利于創新意識和創新能力的培養。
4.實驗安排不合理
當今大部分大學師資有限,教學任務繁重,因而在安排實驗的先后順序時,無法遵從實驗內容由易到難,由簡單到復雜的要求,并且由于條件的限制,也無法根據學生能力的高低和各自專業的特點來合理安排實驗。這樣使很多學生誤認為物理實驗技能與自己所學專業無關,覺得物理實驗課不重要,反正以后也用不到,致使學生不能深入體會物理實驗的奧妙,學習的主動性減退,教學效果下降。
另外,雖然目前大部分學校進行了大學物理實驗改革,但是實驗內容仍有待改善,大部分實驗仍然屬于驗證性實驗,而與當今科學發展和應用相關的熱點實驗缺乏。注重操作能力的實驗較多,而培養學生獨立思維能力的綜合性設計性實驗較少,不利于提高學生的獨立創新能力。更重要的是,學校和教師對先進的實驗內容和實驗教學發展趨勢的跟蹤和學習不夠,在相當程度上限制了實驗教學的發展。
5.考核制度不合理
目前,很多學校把大學物理實驗定為考查課目,僅僅通過實驗操作和實驗報告兩部分綜合成績來評定學生的能力,這顯然是不全面的。大部分學生遇到問題不認真思考,按照教師示范步驟比葫蘆畫瓢,取得數據草率了事,不好好預習也能馬虎將實驗完成,致使學生認為物理實驗考核很容易蒙混過關,所以應付實驗的學生不在少數。
二、提高大學物理實驗教學質量的建議
1.制定嚴格規范的管理制度
長期以來,大學物理實驗教學管理比較松散,這也是學生做實驗態度不認真的原因之一。因此制定嚴格規范的管理制度,對提高大學物理實驗教學質量會起到積極作用。首先從學校層次上重視大學物理實驗,給實驗課安排足夠的學時,并嚴格考核制度。其次,對教師進行定期培訓,使教師在思想上重視物理實驗教學,嚴謹教學態度,積極進行教學研究。鼓勵教師在教學內容、方法和手段等方面進行不斷的探索和嘗試。再次,嚴格把握好實驗教學的各個環節,這包括課前預習。老師在上課前要對與本次試驗相關的問題進行抽查,并檢查預習報告,然后根據學生回答問題的情況及預習報告的好壞給出預習分數;在實驗操作過程中,教師不能擅自脫崗,應嚴格監控學生做實驗過程中的關鍵步驟和要點,培養學生的科學實驗能力和科學素養;最后是實驗報告的撰寫,實驗報告要體現出數據處理的全過程,主要包括:根據測量數據計算實驗結果、估算不確定度、正確表達實驗結果,然后分析產生誤差的原因以及注意事項(儀器使用的注意事項和測量過程的注意事項)等。[5]另外,加強實驗室環境建設,在實驗室懸掛知名科學家和相關實驗的展板,營造科學文化氛圍,使學生走進實驗室,就能感受到科學藝術的熏陶,激發學生的學習興趣。
2.建立分層次物理實驗課程新體系
隨著高考制度的改革,大批普通高校的學生實驗基礎差異較大,為了保證教學的順利開展,并照顧到學生個體發展的需要,建立分層次物理實驗教學很有必要。新的實驗框架體系按照加強基礎、重視應用、培養能力、提高素質的層次,遵循認知規律,兼顧力學、熱學、電磁學、光學和近代物理學等有關實驗內容,形成預備實驗、基本實驗、綜合性實驗、設計性實驗和創新提高性實驗等幾個層次。[6]然后在每個層次里再設兩個小層次,分為“必做”和“選做”兩部分。選做部分由學生根據自己的愛好和專業需要自由選擇。對不同專業,物理實驗教學應有不同的要求,這體現在不同的學時安排上。這種分層次教學模式實現了從基礎到前沿、從被動接受知識到積極主動思考逐階段提高綜合能力的實驗教學目的。除此之外,還應該改革教學內容,科學地設置實驗項目,優化基礎實驗的訓練,增加應用性、綜合性、設計性和研究性實驗內容,重視實驗的先進性、開放性和將科研成果轉化為教學實驗的應用。預備性實驗是為進入大學但具有不同物理實驗基礎的同學而準備的,這類實驗以開放、課余的形式,由同學根據自身條件、自我需要進行選修,目的是對基礎物理實驗知識進行填平補齊;另一方面通過基礎性實驗,讓學生掌握基本理論和技能;通過綜合性和設計性實驗,讓學生了解現代物理的發展趨勢和新技術的應用,提高學生的科學素質和綜合研究能力,激發學生的創新精神;創新提高性實驗是以科研實踐為主題,提前讓學生了解科研的方法和環節,從而學到更多書本以外的知識,鍛煉他們的獨立科研能力。層次化教學使學生知識由淺入深、由基礎到綜合、應用、研究,激發學生的學習興趣,提高學生的實驗能力。另外,教師應該根據實驗教學層次的遞進,應采取不同的實驗指導方法,這樣才能最大程度的提高教學質量。
3.進一步提高教師素質,改善知識結構,提高教學能力
柯瓦列夫說:教師知道的東西,要大大超過他要教給學生的范圍,要具有更寬的科學視野,否則,他就不能喚起和發展學生對本門學科的興趣,就不能滿足他們的需要。一名合格的教師,不僅要有精深扎實的專業基礎知識,還應具有廣博的與本專業相關的各門科學知識。在新課改的形勢下,深化教學教法改革,應從教師本身的知識結構和教學能力入手。教師應及時掌握國內外最新實驗教學動態,了解最新科學研究進展,在深入掌握所授課程的同時,擴展知識面,并有效地傳授給學生,這樣的教學才深刻獨到,富有啟發性。俗話說“給學生一杯水,自己要有一桶水”,作為現時代的教師,只有通過勤奮刻苦的學習,不斷提高自己的知識層次和思維能力,加強自身修養,才能使自己的一桶水始終具有源源不斷的營養,才能使學生深感“聽君一席話,勝讀十年書”。以此引導學生,讓他們明白人類對物質世界的認識還不完全,還有大量問題有待解決和發展,從而激發他們的好奇心和創新意識。一個教師,如果自身知識儲備不夠,講課就會捉襟見肘。只有掌握豐富科學知識,具有較高科學素質的老師,才能作為一名合格的物理教師,才能更好地引導學生去領略物理世界的神奇之處。
4.建立科學的考核體系,提出科學合理的實驗考核細則
在大學里課程繁重,學生自然而然就把考核要求低的課程放到一邊。沒有壓力,就沒有動力。所以要適當增加考核的難度,這樣可以促進學生學習的積極性。考核時,要根據考核內容在培養學生能力和素質中所起作用大小,分配不同的權重,確定具體可行科學合理的實驗考核細則。對學生能力的評定應該包括課堂表現、實驗報告、課外自主科研活動以及實驗考試。考試內容除了基礎實驗知識以外,應擴大設計性實驗內容。只有這樣,學生才會重視物理實驗,提高對物理實驗的興趣,端正學習態度,在做實驗時認真思考并盡力掌握每個實驗的精髓,最終真正學有所得。
篇9
關鍵詞:物理實驗教學;教學環節;評價措施;無紙化考試
中圖分類號 G642 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)13-0154-03
大學物理實驗是學生進入大學階段的一門必修公共基礎課,主要目的是培養學生的創新意識和創新能力。在農業院校本科生培養計劃中這門課大部分安排在大一年級第二學期,是本科生培養計劃的重要一環[1]。夯實公共基礎課,能為專業基礎課和專業課培養目標順利執行奠定堅實的基礎,也是培養學生良好學習習慣的開端[1-2]。同時實驗課也是老師展示人格魅力的場所,是老師和學生交流的重要紐帶。實驗教學互動性強,能激發學生對老師和該門課程的認同感,有著理論課無法替代的作用。
1 物理實驗成績考評存在的問題
學生課堂實驗時間相對充裕,實驗儀器臺套數充足,有1/2以上的物理實驗項目做到1臺套/人,有力地保障了實驗教學順利實施。但隨著各學校實施學生對教師評教機制,許多老師出于自己評教分數受影響的顧慮,對學生考評過松,學生實驗成績出現虛高現象;隨著學校教師科研壓力增大,教師指導學生實驗投入的精力不足,對學生考評的一些環節存在缺失現象;實驗過程具有復雜性,教師不可能完全監管到位,學生之間實驗數據作弊現象也時有發生;實驗成績部分當堂考評,教師礙于學生情面,對學生實驗成績評定也會出現虛高現象;為了激發學生的創新思維,也不能管得太死,必要時用高分調動學生創作和實驗的激情。出于各種因素影響,學生成績考評處理不當,很難客觀真實地反映學生的實驗能力和老師的教學效果[3-4]。因此,學生成績考評和教學效果的有機結合,一直是教育工作者關注的主題,筆者通過多年的大學物理實驗教學實踐,設置了學生成績評考結合機制。
2 評考機制設置出發點
學生成績評定中獎勵大于懲罰,鼓勵多于斥責,激發創新思維的火花多于填鴨式灌輸,增強學生對老師和該門課程的認同感;實驗成績評價采用靈活多變的評分機制,實驗成績來源渠道多樣化,給老師更大自由度;考教分離,減少實驗成績判定誤差;評考結合機制能真實地反映師生在實驗上精力的投入和實驗課程開出的效果。
3 評考機制的評價措施
3.1 適度的成績比例分配 考評機制設置的方案如圖1。改進原有的考評模式[5],平時成績側重于“評”,期末成績側重于“考”,評考結合,以“評”為主,以“考”為輔。實驗總成績中平時成績占60%,期末考試成績占40%。實驗平時成績為每一個實驗項目評分的算術平均值。一個實驗項目的評分來自實驗項目的“三個環節”:課前預習、課堂操作和課后報告的完善,分別對應的權重為20%、50%和30%。
3.2 實驗平時成績“三個環節”的評價措施
3.2.1 課前預習要求及評價標準 課前預習,要求書寫規范的預習報告。實驗預習是實驗的重要環節,實驗緒論課時老師以預習報告書寫案例,講解實驗預習報告書寫規范,要求實驗“功夫下在課堂外”。我校實驗中心已有的實驗資源有實體和虛擬資源兩部分[1,5],學生課前可以通過教材、網絡課程和虛擬仿真實驗等資源,進行多方位預習;也可用校園網數據庫系統,檢索實驗項目,了解實驗研究動態。預習效果以規范的預習報告呈現出來。規范的預習報告,并不是簡單地照抄實驗教材,而是包括實驗名稱、目的、儀器,簡要的原理、內容及步驟,數據記錄和處理的表格、思考題和實驗拓展。書寫簡要的原理,是對實驗原理的簡要概括,一定要用自己的話歸納概括,圖文并茂形象直觀地寫出實驗原理[6];簡要的內容及步驟,寫出實驗的主要內容和主要步驟。照抄的弊端是抄得累,抄完不知所云;用簡要的文字歸納概括,學生必須將該段文字通讀幾遍,知道哪些是關鍵性的文字,哪些是輔閱讀的文字,找出最重要的文字來摘抄。節省學生抄寫的時間,壓縮學生不動腦筋的空間。
確立評價指標,評價指標是引導學生規范預習的指揮棒。學生進入課堂實驗之前,要求老師檢查預習報告,并給予相應的評價。實驗預習報告以“六性”為標準來評價:實驗報告的完整性,實驗原理的概括性,圖文并茂的直觀性,內容及步驟的概括性,數據表格設計的科學性,以及思維拓展的前瞻性,各項占分比例約為15%,約為實驗成績中的3~4分。能在實驗拓展中寫出該實驗研究動態,給出高分,培養學生的自信心與自豪感。對老師要求,能快速評分,評分時間10s/學生,老師檢查和評閱學生預習報告,并通過預習報告及時判斷學生預習質量,及時評價學生預習報告的優劣,引導學生后續實驗預習。
3.2.2 課堂實驗要求及評價措施 課堂實驗,規范學生的實驗操作行為、評價學生讀取與處理實驗數據的準確性和規范性。讓老師有足夠的空間點拔物理前沿和實驗項目研究動態,闡釋實驗項目設計的思想,闡述實驗原理,規范實驗儀器的操作,剖析經典的實驗案例[6]。要求做到“四結合”,即講解和問答相結合,突襲式考核和平時實驗考核相結合,實驗報告當堂批改和課后批改相結合,協作實驗與獨立實驗相結合。
教師講解實驗課程,講解過程中不斷設問,檢查學生在預習過程中對實驗的掌握情況,實施獎懲措施,激勵學生在預習過程中投入精力。條分縷析地講解,引導師生互動,掌握實驗的規范性操作,培養學生準確操作與快速讀取數據能力。引入突襲式考試,如電學實驗中快速準確地連接線路,講解完實驗后,快速布置實驗評價指標,練習學生快速準確的接線能力,要求老師能20~30s內敲定一組同學實驗線路連接的準確性,10~15min內考核完畢。課堂學生實驗時,要求指導老師不斷地走動,及時發現學生實驗中出現的問題,及時給予學生解答、排除故障和及時指導,要求老師練就“火眼金睛”,并現場抽檢學生實驗數據,快速評分。預防學生實驗數據作弊和造假,不斷察看學生記錄實驗數據的規范性和準確性,及時指導學生科學合理地處理實驗數據。學生實驗報告批改實行實驗室當堂批改、課后批改和下一次課批改相結合。當堂批改評分的弊端,就是老師顧及學生情面,該扣的分數沒有扣到位,分值虛高,導致最后總體平時實驗分數偏高,并且占用指導學生實驗的時間;課后批改弊端就是學生毫不知情,不知自己錯在哪,該怎么更正,后續實驗中怎么避免類似的錯誤,甚至認為評分結束,意味著該次實驗終止,導致后續實驗過程中依然會重復犯類似的錯誤。為彌補該方法弊端,發下實驗報告本時,再次在課堂上集體訂正,并做出明確的評分說明。兩人一組的實驗項目旨在培養學生協調配合能力,一人一組的實驗項目旨在培養學生獨立思考和動手能力,因此,采用兩者結合的方式培養學生的協調配合能力、獨立思考和動手能力。
3.2.3 課后實驗報告評價措施 課后完善實驗報告,用物理實驗研究升華學生的創新思維,“以評促考”,鞏固實驗教學成果。“學而不思則罔”,學生可通過網絡課程和虛擬仿真實驗學習,數據庫查找文獻,分析總結實驗現象出現規律性,完成實驗的思考題和拓展題,拓寬學生的創新思維。教師對實驗思索和研究有多深刻,指導學生實驗就能走得有多遠。教師不可局限于教材,需要不斷補充自己的專業知識,不能照本宣讀,要有足夠的知識儲備和創新能力,高屋建瓴地點評學生的實驗拓展部分,激發學生的創新意識和創新“動能”。用科研的標準要求學生的物理實驗,搜索文獻,了解實驗項目的研究動態,對實驗進行拓展,每一個物理實驗項目在CNKI數據庫中都有相關文獻,物理專業人員幾乎對實驗的各方面都提出過問題,解決過問題,他們的研究成果可以啟迪學生的思維,“沒有做不到,就怕想不到”,相信學生的創造能力,同時也考驗老師的科研水平,達到教學科研“并行不悖,教學相長”目的。
3.3 期末無紙化上機考試 客觀公正的無紙化考試,讓學生成績回歸合理區間。一門課程的有效實施離不開最終考試,如何讓學生的成績客觀地反映學生的實驗素質和教學效果,減少人為評價對學生成績的影響。我們采用了無紙化的虛擬實驗考試系統,由實驗中心統一命題,從仿真實驗中隨機抽取實驗項目,采用人機交互的答題模式,讓學生在統一的時間和統一的機房中,上機操作,然后由電腦統一評分。做到物理實驗考試真正意義上的“考教分離”。
4 評考結合的實驗教學效果
大學物理實驗評考機制設置后,學生認識到實驗預習的重要性。經過多年實踐,實驗報告書寫規范,實驗數據記錄的規范準確,實驗數據處理錯誤率明顯降低,思考題答題正確率顯著提高,應用拓展題回答方式靈活多樣。鍛煉了學生嚴謹的實驗思維、實驗時足夠的耐心和定力,學生自主學習和協作能力及獨立操作能力明顯提高。學生在實驗課程進行中找到了創新和創意基金指導的老師,培養了學生的創新能力和創新意識。
參考文獻
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篇10
物理實驗 考核方式 成績
物理實驗是大學物理課程的重要組成部分,對于加深學生對抽象的物理系知識的理解,提高學生的實踐動手能力至關重要。為了提高物理實驗的教學效果,往往采用一定的考核方法來評定學生的實驗成績。
以往的做法是將物理實驗成績分為平時成績和期末考試成績兩個部分,對其進行綜合即得到學生的最終實驗成績。平時成績主要以實驗報告的成績為依據。期末考試成績則是抽取某一個實驗項目,根據學生現場完成情況來評定成績。這種方法雖然省時省力,但是成績的評定較為片面,不能真實地反映學生的實際水平,學生并不認同,也在一定程度上挫傷了學生實驗的積極性。成績失真的原因是成績評定主要以實驗報告為依據,可能存在很多不公正的因素。由此導致學生實驗態度可能會不太端正,造成實驗教學的效果的下降。
如果能夠將學生實驗學習過程中的各個環節細分并量化,綜合評定給出其實驗成績,使得成績更加合理,更加真實,無疑將會提高學生進行實驗的積極性和主動性,從而提高實驗教學的質量。
為此,我們從以下幾個方面對學生實驗情況進行量化評定。
一、平時成績的評定
平時實驗成績,即根據學生在整個學期的物理實驗課中所表現出來的學習態度、實驗能力和取得的成效所給出的評定。可以從實驗紀律、預習、實驗操作和實驗報告等幾個方面來分別進行考察,最后將各個部分的成績綜合起來,得到最終的平時實驗成績。
1.實驗紀律
遵守實驗紀律是完成實驗教學的前提。為此,實驗紀律必須在平時成績評定里面占有一席之地,一般為平時成績的15%。如果曠課,則該次實驗成績直接作零分處理。如有遲到則相應扣除該次實驗的紀律部分成績。
2.預習
預習是實驗課上課之前學生必須要做的準備工作。要求學生通過研讀教材、查閱資料等環節,熟悉儀器,知曉實驗的目的、原理、實驗過程、具體步驟、繪制數據記錄表格等,并要求學生寫出預習報告。預習是順利完成實驗的前提。教師應在上課前檢查預習報告,但根據教學經驗,有些學生只是為了應付檢查,將教材中的內容依次抄好作為預習報告,之前并沒有用心去領會其內容,沒有達到預習要求。為促使學生端正學習態度,切實達到預習目的,可以在實驗之前以提問的形式抽查預習情況,并給出相應的預習成績。這既能讓所有學生在操作前加深對實驗內容的理解,又能使得預習成績趨于合理,促使學生做好預習。對于預習比較深入,對相關內容有獨到見解的學生,可適當加分予以鼓勵。
3.實驗操作
實驗操作是實驗過程的核心,可以反映出學生的實際動手能力和獨立分析問題、解決問題的能力,這部分成績占的比例可以大一些。這要求教師在實驗課堂上加強巡視,密切觀察學生的操作情況。重點注意學生實驗態度是否端正,實驗操作是否熟練,實驗過程是否規范,實驗方法是否符合要求,實驗數據是否合理正確。觀察學生對實驗中發生的一些問題是否能積極主動地解決,對實驗中出現的現象能否深入思考,做到對學生的實驗情況心中有數。
實驗結束之前,要求學生上交實驗數據,根據實驗數據的正確程度進行實驗操作的成績評定。這就要求實驗教師事前要對實驗進行預作,對實驗數據大致走向做到心中有數。也可以在檢查實驗數據過程中向學生提一些實驗所涉及的問題來考查學生,必要時還可以要求學生在儀器上重復某一個簡單實驗步驟,以判定其實驗數據的真實性。在確認無誤后,首先要求學生在自己的實驗數據單上簽字認可,最后教師才在學生的實驗原始數據單上簽字確認。
由于實驗課時有限,要求教師在一次實驗課中準確地考查所有學生是有困難的,這就要求教師注意工作方法。對于實驗態度端正的學生,可以加快檢查的速度,快速評定成績。而對于水平相對較低的學生,則可以進行詳細的詢問,考察數據的真實性。這樣可以做到實驗操作成績的評定基本公平。
4.實驗報告
實驗報告的完成情況可以反映出學生分析問題的能力。這部分可以重點考查學生對實驗數據的處理是否規范準確,實驗結果是否正確,實驗誤差是否在合理范圍內,同時重點考查學生對于實驗結果的分析是否確切合理,實驗結論是否正確完整,是否能較準確地分析出通過數據或實驗結果所反映出的問題,考查學生實驗總結是否全面,是否有獨到見解。凡此種種,都需要教師認真地批閱實驗報告,正確判斷通過實驗報告所反映出的學生的學習情況,由此給出合理的實驗報告成績。
實驗報告需要注意的一點是,學生實驗報告上的原始數據單必須是學生自己交給老師簽字的原始數據單,上面不僅應該有老師的簽字,還應該有學生的簽字。然后,再根據原始數據單來檢查學生的數據處理是否與其原始實驗數據相對應。數據計算是否正確無誤。根據實驗數據所作出的圖線是否正確。這是判定學生實驗報告成績的關鍵,也是實驗報告成績的真實性和公正性的要求。
將上述部分的成績按照實驗紀律15%,預習15%,實驗操作40%,實驗報告30%的比例將各項成績綜合即得到該次實驗的最終成績。再將各次實驗的最終成績求平均值即得到本實驗課程的平時成績,占本門實驗課程總成績的70%。
二、考試成績的評定
在學期的期末實驗教學任務完成以后,可以進行實驗考試。考試的形式有口試、筆試和操作能力考試三種形式。
1.口試
口試就是以2~3位教師以類似答辯的形式對學生進行逐一面試,每位教師可以提1~2個與實驗相關的問題,根據學生回答的情況判定學生的實驗水平,現場給出實驗考試成績。這種考核形式的優點是考核速度較快,能比較真實地反映學生的實驗水平,成績相對比較公正。缺點是,試題的量比較少,不同的同學需要回答的問題互不相同,因此成績有一定的偶然性。
2.筆試
筆試可以閉卷方式進行,重點考查學生對于物理實驗思想、實驗方法的理解,對于常規儀器的認識,對于誤差理論的掌握等,可考查學生處理數據、分析數據結果、理解相關資料等方面的能力。這種考核方法的特點是題目的量比較廣,能夠比較全面的反映學生掌握知識的情況。只要監考嚴格,成績也比較公正。缺點是耗時較長,老師要改卷,工作量較大。
3.操作能力考試
操作能力考試,就是以實際操作形式全面考查學生的實驗能力,可以用抽簽的方式決定學生的考試內容(實驗項目),讓學生現場完成實驗,根據學生完成的情況評定成績。所選內容最好是設計性實驗內容,可以給出實驗題目、要求,給出可供選用的儀器,給出部分資料或不給資料,主要由學生自己查閱相關資料,自行設計實驗方法,自行選用合適的儀器設備,整個實驗過程獨立操作,要求在限定時間內完成實驗并做出實驗報告。這種形式的考試能比較全面地考查學生各方面能力,所占總成績比例可以稍大一些。缺點是需要較長的時間,教師準備儀器的工作量非常大,因為不同的實驗項目需要準備不同的儀器,而且抽簽決定的實驗項目是不確定的;教師需要根據抽簽結果不停地將不同的儀器搬進搬出,而且實驗考試過程中還要隨時監控各個學生的完成情況,勞動強度非常大。另外,這種考核方式只能考核一個實驗項目,成績有一定的偶然性。例如,一個學生只有一個實驗完成的比較好,而實驗考試剛好就抽到這個實驗,那他的成績就會比較高,不能真實地反映他的實驗水平。
4.選用
上述考核方式各有利弊,各自適用于不同的情況。當更加注重考核學生的實驗動手能力時,可以選擇操作能力考試的方式。當時間比較緊張時,可以選用口試的形式。當想更加全面地考核學生與實驗相關的各方面能力時,可以選擇筆試的形式。教師可以根據情況任選上述考核方式中的一種或兩種對學生進行實驗考核。期末實驗考試的成績,一般占到實驗課程總成績的30%。
三、綜合評定成績
通過平時情況和考試情況的多方面考查,就可以綜合給出學生的實驗總評成績。鑒于平時實驗比較多,教師考查比較細致、全面,這部分成績可以相應占稍大比例。同時,在平時實驗考核中也可以加入其他一些考核指標。例如,在學生合作完成實驗的情況下,可考查學生協調能力和合作精神。再如,環境衛生也可以算一項考核指標,可以考查學生學習態度和責任心等。綜合成績中各項考核內容所占比例可參閱表1。
上述成績的評定和統計是比較繁瑣的,需要教師付出更多的艱辛勞動。為了減輕教師的勞動強度,我們制作了標準的EXCEL格式實驗成績統計表格,把繁瑣的實驗成績統計工作交給計算機去完成,提高了實驗成績統計的準確性,同時也使得教師擺脫了不必要的重復勞動,有更多的時間去思考如何提高實驗教學質量。
四、結語
大學物理實驗課的考核評定,相對理論課來說要繁瑣復雜得多,它既不能以一份試卷來代替,又不能單純以一次實驗操作考試作為最終成績,這種片面的做法會影響教學效果。大學物理實驗課的最終成績評定,應綜合考查學生在紀律,操作和實驗報告等各方面的表現,全面準確地反映學生的實際能力,給學生一個公正合理的真實分數。這種考核方式,勢必要求教師投入更多的精力,付出更多的心血,需要教師具有高度的責任心和奉獻精神,在教學的各個環節嚴格要求、嚴格把關,使大學物理實驗課的考核起到“以考促教,以考促學”的作用。實踐證明,改進后的實驗成績評定方式提高了學生實驗的積極性,改進了實驗教學的效果,在省級基礎實驗室合格評估中受到了專家組的高度評價。
參考文獻:
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