第一篇：大學物理實驗對比教學研究論文

1大學物理實驗教學現狀分析

大學物理實驗分為基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗。理想的實驗教學模式應該是分層次教學模式，按照先開設基礎性實驗，再開設綜合性實驗，最后開設設計性實驗的順序授課，這樣安排由淺入深、循序漸進，利于教學活動的展開，可以有效的培養學生的動手能力、創新能力以及對實驗數據的處理和分析能力。而現實情況卻給這種教學模式提出一些難以解決的問題：

（1）隨著多年擴招，學生人數逐年遞增，儀器數目的增長遠不及學生人數的增長，而在上課時為保證教學效果一臺儀器最多容納兩名同學同時使用，儀器數目嚴重制約著上課學生的人數，一個實驗一般只能保證有一個班或者半個班的學生來做；

（2）大學物理實驗一次課為3學時，同一個實驗一天最多只能排三次課，即上午、下午和晚上各上一次課，那么一個實驗一周最多只能重復15次左右。如果所有的班級都按同樣的順序來上實驗課，對于大部分高校來說每個實驗每周要重復的次數都大于15次，這樣在排課上就會出現困難。為了解決這個問題，大部分高校目前都采用輪轉授課的方式來排課，即各實驗室同時開課，然后各班在實驗室之間進行輪轉。由于學時的限制，大部分高校的大學物理實驗只開兩個學期甚至有個別學校只開一個學期，這樣就會出現一學期的實驗課包含三類實驗中的兩類或者三類的情況。如果輪轉授課，那么就很難保證讓所有學生都先做基礎性實驗，再做綜合性實驗，最后做設計性實驗，也就是說必然有部分學生打破理想的上課順序，這樣分層次教學模式就很難實行了。另外，由于在中學階段各地區、各學校對實驗課的重視程度不同，導致剛入校大學生的實驗基礎及實驗能力差異較大。而大學物理實驗課是大學生最先接觸的實驗課之一，所以我們在授課時必須考慮到這個差異。而在傳統教學模式下，教師在實驗課上對所有學生的要求是完全一致的，沒有任何差異。這樣就會使學生出現兩種極端，部分實驗能力強的學生迅速完成實驗，而部分實驗能力差的學生需要他人幫忙或是延長時間才能完成實驗，甚至有個別學生為完成實驗選擇抄襲其它同學的實驗數據。長此以往，實驗能力強的學生會認為實驗課程過于簡單，學不到多少知識，對自己的能力提高沒有幫助，會逐漸對物理實驗課程失去興趣；實驗能力差的學生由于經常不能獨立完成實驗，會認為課程太難，自己無法掌握，在逐漸喪失自信心的同時勢必對物理實驗課程提不起興趣。在傳統教學模式下，兩類極端的學生都會逐漸喪失對實驗課程的興趣，顯然不利于學生動手能力、創新能力等的培養，一種新的教學模式的提出迫在眉睫。

2對比教學模式

通過以上分析，我們需要在無法實行分層次教學模式的情況下，提出一種新的教學模式，而且這種教學模式要既能滿足大多數學生的學習要求，又兼顧兩類極端學生的學習要求，更廣泛的激發學生的學習興趣。為此我們提出對比教學模式。

2.1演示實驗和課堂實驗的對比

在實驗課前增加演示實驗內容，學生通過觀察或親自參與有趣的演示實驗，會對接下來要做實驗產生強烈的興趣。如：做全息照相實驗時，演示白光再現全息照片；做測量物體的轉動慣量實驗時，讓學生參與演示茹科夫斯基凳；做受迫振動實驗時，讓學生參與演示魚洗盆等。學生在完成實驗以后，通過與演示實驗的對比可以引發更多的思考。

（1）在全息照相實驗前演示白光再現全息照片，而各高校在實驗中做的基本都是激光再現全息照片。做完全息照相實驗以后，學生會發現自己的照片無法在白光下直接觀測，而需要在激光下觀測。這時學生就會產生疑問，為什么不讓我們拍攝能直接在白光下觀測的白光再現全息照片，這樣觀測起來不是更方便嗎？此時教師可以讓學生課后查找相關資料，然后在實驗報告上解釋這個問題。通過這樣帶著疑問去學習的過程，學生對全息照相的理解會更加深刻。

（2）在測量物體的轉動慣量實驗前，學生參與演示茹科夫斯基凳時，雙臂平伸凳子轉速減慢，雙臂收縮凳子轉速加快。通過分析可以知道雙臂平伸時轉動慣量大，雙臂收縮時轉動慣量小，最終得出結論：總質量一定的情況下，質量分布離轉軸越遠，轉動慣量越大。做實驗時給學生提供的塑料圓柱、金屬圓桶和實心球的質量基本一樣，讓學生做完實驗來驗證上面的結論是否正確。學生懷著好奇心，在做實驗時就會更加認真，更有利于其能力的培養。

2.2多種實驗方案的對比

許多實驗都有多種實驗方案，如：聲速的測量、測細絲直徑、電橋測電阻等。我們可以在實驗條件允許的情況下，鼓勵學生盡可能多的采用多種方案來做實驗，以激發學生的創新意識，對實驗能力不同的學生做不同要求，更能有效的培養他們的動手能力和創新能力。下面是一些具體的做法。

（1）在全息照相實驗中采用難易不同的兩種光路進行照相。實驗能力強的學生可以選擇用傳統光路進行實驗，通過認真調節、精確計算，使光路滿足以下三個條件：參考光和物光的光程相差不太大，不大于所用激光的相干長度；參考光和物光的夾角在20°～30°之間；參考光與物光的光強比為3∶1～5∶1之間。實驗能力弱的學生可以選擇用簡化光路進行實驗，此光路經過簡單調節就可以滿足上面提到的三個條件。采用以上做法，可以讓所有學生都能自己動手完成實驗，實驗能力都得到了一定程度的培養。實驗完成以后，可以組織學生對兩種光路進行對比分析，如對兩種光路實驗結果進行對比，可以發現用簡化光路的實驗成功率比較高，經過分析可以發現：①簡化光路中的光學元件個數比傳統光路少，由9個減少為5個，所以外界振動對實驗的影響也較傳統光路要小，故而照相成功率高。②簡化光路容易調節，學生只需要調節感光底板和物體的位置及角度就可以使參考光和物光的光程差、夾角和光強比在都在合適的范圍內。而傳統光路中光學元件較多，調節比較復雜，經常需要反復調節，中間過程如果某些地方沒注意，導致某個條件沒得到滿足，實驗就會失敗，觀察不到全息照片。也可以組織同學討論簡化光路與傳統光路的適用情況，利用簡化光路拍攝表面凸凹程度小的物品效果較好，如：鑰匙、硬幣等。簡化光路不但可以拍攝反光性好的金屬材料，也可以拍攝反光性差的塑料材料如中性筆筆帽等。而對于表面凹凸差距比較大的物體采用傳統光路拍攝的效果較好。通過這樣的分析過程，學生的分析能力可以得到提高。

（2）除了以上介紹的做法還可以讓學生在實驗過程中作如下對比，如：在測量聲速時，可以對行波法和駐波法進行對比；在測量液體密度時，可對讓靜力稱衡法和比重瓶法進行對比；在測量金屬材料彈性模量時可以對靜態拉伸法和動態懸掛法進行對比等。在多種實驗方案對比教學的過程中，教師不但要注意引導學生選用不同實驗方案，更要注重組織學生對實驗方案進行分析。這樣才能使學生將所學的理論與實驗操作相結合，在不斷的分析過程中找到操作過程中的不足，進而提高學生分析問題解決問題的能力。

3對比教學模式的評價體系

在采取多種實驗方案對比教學的時候，由于供學生選擇的實驗方案不是唯一的，各種方案的難易程度未必相同。這種情況下如果沒有一個合理的評分標準，學生為快速完成實驗往往會選擇容易的實驗方案，這樣就達不到預期的教學效果。所以在給出學生成績時，必須充分考慮實驗方案的難易程度，才能達到較好的教學效果，準確體現學生的實驗水平。我們根據學生選擇實驗方案的難易程度在評分時引入權重系數，課堂實驗分數=對所選實驗方案進行實驗操作得分×權重系數。由于各實驗所涉及的實驗方案難度不同，所以權重系數并不是一個定值，而是根據實驗的特點分成幾種情況。

（1）對于兩種實驗方案難度相近，實驗操作難度低的實驗，兩種方案都做權重系數為1，只用一種方案為0.6。

（2）對于兩種實驗方案難度相近，操作難度高的實驗，兩種方案都做權重系數為1，只用一種方案為0.8。

（3）對于兩種實驗方案難度明顯不同的實驗，兩種方案都做權重系數為1，選擇難的實驗方案的為0.9，選擇簡單實驗方案的為06。權重值由教師在課前給出，學生可根據自己的水平及想要取得的成績選擇實驗方案。為了鼓勵學生勇于創新、積極思考，學生在實驗時有創新或在實驗后能對實驗方案進行深入分析時，可以給其適當加分。

4結語

教學實踐證明，通過課堂實驗和演示實驗的對比、多種實驗方法的對比以及合理的評分方法，學生對實驗課的興趣和做實驗的積極性都得到了提高。實驗能力強的學生采用多種實驗方案的機會多，在對各實驗方案對比分析過程中收獲較多，相應的實驗成績也較高。實驗能力差的學生，也能為取得較好的成績積極努力，在討論環節更加用心，任課教師如果能及時對他們的表現進行肯定，再適當鼓勵，這些學生也能逐漸融入課堂。甚至有一部分同學看到了自己在理論方面的優勢，在操作過程中注重理論分析，以理論帶動實踐，不但能很好的完成實驗還能提出創新方案也取得了不錯的成績。

第二篇：大學物理實驗論文

大學物理實驗論文

趙新梅學號：0120509330327信息學院電子0503班 在即將結束的這個學期里，我完成了大學物理實驗（上）這門課程的學習。物理實驗是物理學習的基礎，雖然在很多物理實驗中我們只是復現課堂上所學理論知識的原理與結果，但這一過程與物理家進行研究分子和物質變化的科學研究中的物理實驗是一致的。在物理實驗中，影響物理實驗現象的因素很多，產生的物理實驗現象也錯綜復雜。老師們通過精心設計實驗方案、嚴格控制實驗條件等多種途徑，以最佳的實驗方式呈現物理問題，使我們通過努力能夠順利地解決物理實驗呈現的問題，考驗了我們的實際動手能力和分析解決問題的綜合能力，加深了我們對有關物理知識的理解。通過一學期的課程，我學到了很多東西。

做大學物理實驗時，為了在規定的時間內快速高效率地完成實驗，達到良好的實驗效果，需要課前認真地預習，首先是根據實驗題目復習所學習的相關理論知識，并根據實驗教材的相關內容，弄清楚所要進行的實驗的總體過程，弄懂實驗的目的、基本原理，了解實驗所采用的方法的關鍵與成功之處；思考實驗可能用到的相關實驗儀器，對照教材所列的實驗儀器，了解儀器的工作原理，性能、正確操作步驟，特別是要注意那些可能對儀器造成損壞的事項。然后還要寫預習報告，預習報告能夠幫助我們順利完成實驗中的各項操作。在寫預習報告的時候，我們一般包括實驗目的，基本原理，實驗儀器，操作步驟，測量內容，數據表，預習思考題等。數據表與操作步驟密切相關，數據表中的欄目排列順序應與操作步驟的順序合理配合。這樣就可以隨時將數據按順序填入表中，也可以隨時觀察和分析數據的規律性。剛開始時我們不注意預習報告里的數據表格，將數據隨便的記錄在一張紙上，結果發現整理數據時會出現很多混亂和錯誤，尤其是數據比較多的時候，比如在做《用動力學共振法測固體材料的樣式彈性模量》實驗時，由于實驗前未提前設計好表格，數據記錄得很隨便，很亂，處理時很困難。后來汲取了教訓，在實驗前根據所要測的物理量和實驗步驟設計好數據表格，在實驗記錄時和處理數據時輕松了不少。實驗教會了我們要養成良好的科學的實驗習慣。預習思考題，是加深實驗內容或對關鍵問題的理解、開發視野的一些問題，在實驗前認真地思考并回答這些問題，有助于提高實驗質量。對于不明白的問題或實驗原理中一些不明白的地方，可以跟自己的同學討論一下或查一下相關的資料，實在不明白的地方可以帶到課堂上問老師，只有把實驗中所有的地方都弄通弄透徹，才能達到實驗應有的效果。

預習是做實驗前必須的工作，但是做實驗的主要工作還是課堂操作。課堂操作需要我們嚴格的遵守實驗的各項原則，要將儀器放置在合理的位置，以方便使用和確保安全，比如象高壓電源的輸出端鈕應該遠離操作者。經常需要操縱或調節的器件，應該放在便于操縱的位置上。一些電學實驗儀器部件較多，首先要把這些儀器部件一一放在合適的位置上，然后再連線。實驗過程中要嚴格按照實驗儀器的操作要求來操作，所有儀器要調整到正確的位置和穩定的狀態，在安裝和調整儀器時還不能使用書本這些本身就不穩定的物品做墊塊，否則容易造成測量數據的分散性，影響實驗質量，并且容易在成實驗儀器的損壞。在的過程中，經常會出現一些故障或觀察到的實驗現象與理論上的現象不符，首先應認真思考并檢查實驗儀器使用以及線路連接是否正確，不正確的及時進行改正，若自己不能解決，應及時請老師來指導，切不可敷衍過關，草草了事。還有讀數，需要有足夠的耐心和細心，尤其是對一些精度比較高的儀器，讀數一定要按照正確的讀數方法并且一定要細心。對于數據的紀錄，則要求我們要有原始的數據紀錄，它是記載物理實驗全部操作過程的基礎性資料。而且在實驗過程中必須認真地觀察實驗現象，并做如實的記錄。如果發現實驗現象與實驗理論不符合，或者測試結果出現異常，就應該認真檢查原因，并細心重做實驗。實驗完成后，應把所有的實驗儀器恢復到原位，并認真清理實驗臺。

在實驗操作完成后，應認真地處理實驗數據。實驗數據是對實驗定量分析的依據，是探索、驗證物理規律的第一手資料。在系統誤差一定的情況下，實驗數據處理得恰當與否，會直接影響偶然誤差的大小。所以對實驗數據的處理是實驗復習的重要內容之一。在這一學期中我們學到的處理數據的方法有：

1.平均值法 取算術平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數據處理方法。通常在同樣的測量條件下，對于某一物理量進行多次測量的結果不會完全一樣，用多次測量的算術平均值作為測量結果，是真實值的最好近似。

2.列表法 實驗中將數據列成表格，可以簡明地表示出有關物理量之間的關系，便于檢查測量結果和運算是否合理，有助于發現和分析問題，而且列表法還是圖象法的基礎。

列表時應注意：①表格要直接地反映有關物理量之間的關系，一般把自變量寫在前邊，因變量緊接著寫在后面，便于分析。②表格要清楚地反映測量的次數，測得的物理量的名稱及單位，計算的物理量的名稱及單位。物理量的單位可寫在標題欄內，一般不在數值欄內重復出現。③表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。

3.作圖法 選取適當的自變量，通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關系，并便于找出其中的規律，確定對應量的函數關系。作圖法是最常用的實驗數據處理方法之一。

描繪圖象的要求是：①根據測量的要求選定坐標軸，一般以橫軸為自變量，縱軸為因變量。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位。②坐標軸標度的選擇應合適，使測量數據能在坐標軸上得到準確的反映。為避免圖紙上出現大片空白，坐標原點可以是零，也可以不是零。坐標軸的分度的估讀數，應與測量值的估讀數（即有效數字的末位）相對應。

這學期我們還學習了用電腦處理數據。用電腦處理數據方便快捷，可以節省不少時間，而且也比較清晰明了。但是用電腦處理的前提依然是我們對理論知識比較熟悉，而且實驗操作過程必須認真地完成，記錄的數據準確，有效。

撰寫實驗報告和進行問題討論等也是大學物理實驗不可缺少的重要環節。實驗報告是對我們的動手能力、寫作能力和總結能力的一種鍛煉，實驗報告也促進我們對實驗過程以及所得結論進行更深刻的思考。我們的實驗報告應包括實驗過程中所出現的實驗現象以及對這些現象的解釋，實驗中所遇到的問題以及解決方法，實驗數據的記錄以及對數據進行計算并求得最終的結果，驗證跟理論值是否相符，誤差的大小，最終得出的結論，對實驗思考題進的討論以及討論的結果和對實驗進行的總結。一份認真的，高水平的實驗報告才算是為本次實驗畫上一個圓滿的句號。

“加強基礎、重視應用、開拓思維、培養能力、提高素質 ”是大學物理試驗的指導思想；“加深學生對有關物理知識的理解，培養學生正確的科學實驗習

慣，提高學生的動手能力、觀察分析能力和創新能力”是大學物理實驗的目的。學大學物理實驗這門課程，是對個人能力的一種鍛煉，它不但鍛煉了我們的細心、耐心，而且使我養成了良好的學習習慣和嚴謹的學習態度。這一學期物理實驗課程的學習，使我受益匪淺。但我也還有很多不足的地方需要改正，比如做實驗速度很慢，下學期我們還將學習這門課程，我在以后的課程學習中一定要 注意慢慢改進。

第三篇：大學物理實驗論文

大學物理實驗論文

在開學的第八周，我完成了本學期大學物理實驗這門課程。我們都清楚，要想學好物理知識，僅僅在課堂上學習理論知識是不夠的。而物理實驗就是學習物理的基礎。我們利用老師們精心設計的實驗講義，以最佳的方式呈現物理問題，是我從中訓練到了我們實際動手的能力和綜合解決問題的能力并加深了我們對課堂上所學物理知識的理解。

通過學習大學物理實驗，我獲益匪淺。

回憶起上個學期第一次物理實驗室《半導體二極管伏安特性》的研究，走進物理實驗室時對一切器材都非常好奇，很想弄清它們的工作原理以及如何操作這些器材。但是，當我真正操作的時候，我發現還是存在相當大的難度。在同學的協助之下，只能草草完成了第一次實驗。書寫實驗報告也讓我感到了困惑，我還是不太懂得如何處理數據，書寫實驗步驟。經過上個學期的六次實驗，積累了一定的經驗。我開始明白做大學物理實驗時，為了在規定時間內高效地完成實驗，達到良好的實驗效果，需要在上課之前認真做好預習報告。還要根據實驗題目復習所學的相關知識，并根據實驗教材的相關內容，弄清楚實驗的總體過程，明白實驗的目的，基本原理。還要學習相關實驗儀器的操作，了解儀器的性能和正確的操作步驟。在書寫《夫蘭克-赫茲實驗》的預習報告中，我開始學會如何書寫實驗目的，基本原理，實驗儀器，操作步驟，預習思考題。但由于在實驗過程中，我們不注意預習報告中的實驗數據記錄表，只是將數據隨便記錄在一張白紙上，結果發現在整理數據時出現了很多的混亂和錯誤。在寫物理實驗報告的過程中，我感覺到最大的困難就是處理數據。數據比較多，有時候也比較復雜，計算百分誤差時常常會出現物理差與理論值相差甚遠的情況，我總結了自己的實驗與不足之后，上課前就畫好了實驗數據記錄表，并總結處理數據的一些方法。數據處理時，主要用到了如下幾種方法：1）平均值法。采取多次測量減小實驗誤差，用測量的平均值為結果，最接近真值。在很多實驗中均有用到此方法。2）列表法。實驗中將數據列成表格，可以簡明地表示出有關物理量之間的關系，便于檢查測量結果和運算是否合理，有助于發現和分析問題，而且列表法還是圖象法的基礎。列表時應注意：

一、表格要直接地反映有關物理量之間的關系，一般把自變量寫在前邊，因變量緊接著寫在后面，便于分析。

二、表格要清楚地反映測量的次數，測得的物理量的名稱及單位，計算的物理量的名稱及單位，物理量的單位可寫在標題欄內。

三、表中所列數據要正確反映測量值的有效數字。

四、充分注意數據的聯系，要有主要的計算公式。3）作圖法。選取適當的自變量，通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關系，并便于找出其中的規律，確定對應量的函數關系。作圖法是最常用的實驗數據處理方法之一。描繪圖象的要求是：

一、根據測量的要求選定坐標軸，一般以橫軸為自變量，縱軸為因變量。坐標軸要標明所代表的物理量的名稱及單位。

二、坐標軸標度的選擇應合適，使測量數據能在坐標軸上得到準確的反映。為避免圖紙上出現大片空白，坐標原點可以不是零。坐標軸的分度的估讀數,應與有效數字的末位相對應。

在《用扭擺法測定物體的轉動慣量》實驗中，明白到數據表應與操作步驟密切相關，數據表中的欄目應該與操作步驟的順序合理配合。這樣就可以隨時將數據按照順序填入到表格之中。實驗教會我們要養成良好的思考與總結的習慣，在預習和思考中，能夠加深我們對實驗內容或對關鍵問題的理解。在完成實驗之前先思考思考題，我覺得有效地提高了實驗的質量。

由于我們實驗室的器材有限，所以我們大多數的實驗都是兩人或者三人合作完成的。在相互協調與相互幫助，討論的過程中，我也體會到了那種團結互助的重要性。在這其中也培養了我們的團隊精神，加強了相互合作的能力。也大大降低了實驗操作的難度。我覺得最復雜的實驗就是《分光計的調節三棱鏡折射率測定》，這個實驗的器材充足，每個人需要獨立完成實驗。雖然在課堂上老師有講解，書本中也有結構示意圖。但是在實際操作的過程中，對

分光計額構造和各部分的工作原理都不了解，也不懂得如何去調節分光計。這些困難在詢問你老師和同學之后就解決了，然后在計算分光計的折射率的時候又遇到相對大的困難。最后通過反復閱讀和研究這個實驗原理，學會了用用最小偏向角法測三棱鏡的折射率以及用反射法測定三棱鏡頂角的原理。雖然獨立完成這次的實驗花費的時間相對較長，但是覺得學習到了較多的知識。

在物理實驗室中，有較多的實驗儀器，各種儀器的構造有一定的復雜性以及在操作上有一定的困難。在學習《示波器的應用》中，我就感到困惑。示波器在電子專業中應用非常廣泛，但由于示波器的結構非常復雜，功能相當多，就算有老師的演示，我們也總是記不牢，應用性也不強。針對這種情況，我專門進行了研究性的學習。在知識技能方面，先了解示波器的結構和正確使用方法，適用范圍等基本條件。其基本組成有:示波管,X軸放大器,Y軸放大器,掃描發生器,頻發同步和電源等.學習如何利用示波器,我們進行了:(1)測量信號的電壓;(2)測量型號的周期和頻率;(3)測量兩同頻率信號的相位差.其中(3)分別采用了雙蹤法和李薩育圖形法.我還上網觀看了關于示波器使用的視頻，并做好了相關的記錄。例如每個按鍵的作用以及波形圖的意義。最后在實驗室中時，由于示波器有一些功能鍵不常用，所以老師都沒有進行拓展講解，只介紹了一些比較常用的功能鍵。即便如此，我還是對示波器的學習有了一定的了解，懂得如何進行調節波形的亮暗與清晰度，同時也學會了該如何進行波形的變換與讀數。

在學習《伏安法測電阻》的實驗中 ,了解到有三種接線法:電壓表外接法,電壓表內接法和補償法測電阻.其中,我們采用了補償法測電阻,是三種方法中系統誤差最小的方法.實驗通過粗調,細調檢流計G指零(無電流通過),是電路同時直接測定通過的電流及電壓,消除電表電阻對被側電路的影響.另外,記錄多組數據,在數據處理中,進行不確定度的計算.最后的測量結果.心得:1.實驗前,要通過比較分析.選擇做該實驗的最優方案;2.實驗鞏固了做實驗必需的測量不確定度與數據處理的基本知識的使用,為今后的實驗打下基礎.通過物理實驗，我體會到了要將知識與實踐相結合的重要性。同時也加強了我們的實踐動手能力，激發我們對學習物理的一種興趣，端正了科學研究的態度。同時也提高了獨立工作的能力與基本的操作能力，同時也鍛煉了自己的思維能力。熟悉了重要的物理實驗技術，掌握實驗數據的處理以及實驗結果的分析、歸納方法，加深了對物理概念的理解，同時也增強了對物理實踐的能力。通過物理的實驗，為日后學習專業課和工作打下了一定的基礎。

第四篇：大學物理實驗課程論文

武漢工程大學郵電與信息工程學院

大學物理實驗課程論文

大學物理實驗教學

姓名： 學號：

系別：機械電氣與工程系 專業：機械設計制造及其自動化 年級班級： 指導教師：

2016年12月1日

大學物理實驗教學

摘要：因為隨著現代科學技術的高質量的高層次創新人才的培養，擴大各大學物理實驗教學的全方位改革實踐必須在教學內容、教學方法、教學手段和教學環境，建立一個適合于現代科技的發展，新的教學體系，滿足學生的學習需要各級達到激發學生學習的主動性和目的。

關鍵詞：大學教學；物理實驗；改革實踐。

引言：大學物理實驗教學不僅能幫助學生正確理解物理概念和規律，而且與課堂理論教學相比，在培養和提高學生動手能力、觀察能力、理論聯系實際能力等方面都更具優勢。同時也為學生的研究能力、開拓能力、創新意識等綜合科學素質的培養提供了較好途徑。因此，實驗課程在大學物理教學中具有不可替代的作用——是培養學生學習能力、實踐能力和創新能力的重要環節。同時，大學物理實驗也是培養專業基礎厚、實踐能力強的創新人才的重要基礎。但是長期以來僵化的實驗教學模式在很大程度上抑制了學生的積極性和主動性。要從根本上提高實驗教學效果必須從大學物理實驗課程的教學內容、教學方法和手段、管理制度和方法等方面進行積極有效地改革。

正文：在大學物理實驗的實際教學中，由于一直受到客觀條件和主觀因素的制約，比如：教學形式，學生往往過分依賴教師指導，有些實驗還需要老師全排實驗內容、準備實驗儀器或者調整儀器。而學生們則是在實驗前聽老師講解關于這個實驗的內容和怎么去使用儀器來做實驗、怎么進行數據記錄和處理、做實驗時應該注意些什么，而且一般脾氣好的老師們還會進行演示。我們這些學生只需要按照老師教給我們的現成的步驟進行物理實驗，這樣其實很大程度上抑制了學生的積極性和主動性，最重要的是抑制了學生們的好奇心。

隨著時代的發展和科技的進步，在我們所處的二十一世紀，網絡似乎成為了現在的主流，網絡資源更是此起彼伏，但是在我們的學校，在我們的教師隊伍中，這種網絡資源其實并沒有進行很好的應用，采取的教學方式與之之前相比是進不了，但是還是遠遠不夠。在現在的高校，用什么樣的教學方式對當代的大學生進行教育是非常重要的。像我們今天談的大學物理實驗課程，如果老師們強制性的要求學生對這個物理實驗按照書中的步驟來會限制學生的創新性。

（一）原有教學系統的弊端

1.物理實驗課程的教學模式單一。

物理實驗的原始教學模式一般是教師講解實驗的原理，演示了實驗的步驟和過程，并指出了試驗中存在的問題，并以學生為代表，測量了數據。這種教學模式，老師布置的事情，學生不需要思考，你可以很容易地完成實驗，和學生在實驗過程中在測量結果時盲目的追求快速處理數據是一樣的，不注重實驗過程中的意義，很難調動學生的主動性和在實驗教學中的學生的積極性，抑制了學生的創造性思維，鼓勵學生發展的慣性思維，不能提高學生的創新能力。2.物理實驗內容陳舊，命題實驗較多，綜合性、設計性實驗較少。以往開設的實驗都是驗證性和演示性實驗，這些傳統的物理實驗項目規定了實驗內容、實驗儀器和實驗步驟，甚至有的實驗會標明得到到的實驗結論，沒有選擇性且缺乏層次性。這種上課方式從一開始就限制了學生探索未知、勇于創新的精神，很難激起學生的學習興趣，也很難保證教學質量。3.課堂教學為學生預留的獨立思考時間不足。

一般的物理實驗課時為4個學時，要求學生在4個學時內完成兩個實驗，學生在實驗過程中遇到問題時，一般會立刻向老師求援而不是去主動思考解決，很多教師往往也不是去啟發、引導學生自己解決實驗中的問題，而是簡單地替學生排除問題了事，結果是問題雖然被排除了，但獨立思考、分析和解決問題的門卻對學生關上了，也失去了提高學生創新思維能力的極佳時機。

由于以上種種現象的存在，大學物理實驗這門非常有用且有趣的實踐性課程反而讓學生感到枯燥無味，甚至反感，每次做實驗純粹是應付，測完數據讓老師通過之后立即走人，使寶貴的實驗資源未能發揮其對學生能力與素質培養的優勢，所以必須改革物理實驗教學，充分發揮物理實驗教學對學生思維能力的培養作用。

（二）實驗教學改革內容

1.實驗教學體系改革。

傳統的物理實驗課程體系是按力學實驗、熱學實驗、電磁學實驗、光學實驗和近代物理實驗等分別安排的封閉體系，這種封閉體系強調了學科的系統性，忽視了學科之間的兼容互補性，各學科相互獨立，限制了學生跨學科思維能力和創新能力的培養。根據高素質人才培養的要求，以培養學生的實踐能力、創新能力為出發點，實行各門實驗交叉、綜合、有機整合、整體優化，加強綜合設計性和研究性實驗的力度，在傳統物理實驗課程體系的基礎上將物理實驗分為基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗和研究性自主實驗，形成從低到高、從基礎到前沿、從接受知識型到綜合能力型的逐級提高的一、二、三、四級基礎物理實驗課程新體系，并在體系上形成了深淺結合、基礎提高并重、創新與研究共舉、課內外齊抓的實踐教學體系。在內容中，融入了學科前沿技術以及教師自身教學和科研的新成果，注重了傳統與現代的結合。為了提高學生物理實驗興趣，激發學生探索與創新精神，創新地引入了物理演示與探索實驗。物理演示實驗是以具有一定可見度，可呈現在學生面前的物理實驗，通過一系列力學、熱學、電磁學、光學和近代物理方面的形象生動的趣味演示實驗，消除學生在學習物理學中因抽象、枯燥而產生的畏難、厭煩的心理，激發學生學習物理科學的興趣，如圖1所示。

圖1 新的大學物理實驗教學體系

2.實驗教學方法改革。

針對物理實驗的特點，結合考慮學生的認識規律和實際水平，采用的實驗教學方法是：

（1）教師以授課的形式向學生講授實驗基本理論和基本知識、實驗技術原理、誤差理論和數據處理方法、科學研究方法、物理實驗報告的撰寫方法等；

（2）將學生自我操作作為物理實驗教學的核心。對于儀器使用等和基礎性

實驗，學生在預習實驗教材的基礎上，然后每個學生按小組在實驗室完成實際操作訓練和數據測量，課前要撰寫實驗報告；

（3）對于綜合性、設計型和創新研究性實驗，在教師指導下，從了解實驗背景、學習相關理論知識開始，學生須自行完成查閱文獻、設計實驗方案、選取器材、材料加工、組裝和調試儀器、測量數據、數據分析、結果分析討論等，最后撰寫完整的報告。

（4）通過上述多種教學形式的實踐訓練，使學生不僅熟練掌握實驗技能和實驗技術，而且要學會提出問題、分析問題和解決問題的科學方法，開拓思路，熟悉和體驗研究過程，使學生形成科學的思維，擁有科學的精神，提高其綜合素質。

3.實驗教學模式改革

傳統的教學方式是實驗室老師手工排課，由于涉及的實驗指導老師少，學生人數多，專業多，所以實驗課表的安排非常復雜與困難，且容易出錯。傳統的手工安排課表方式不能讓學生根據自己的興趣特長來選擇實驗項目，從而限制了學生個性的發展。為此，可以實施“網絡預約開放式實驗教學”這一新的教學模式，此教學模式能吸引學生主動參與實踐活動，培養學生對“提出問題、研究問題、解決問題”的興趣，培養學生的思索能力、辨析能力和探索求知精神，發展學生的個性和潛質，激發學生的創造力，達到提高學生實踐能力和綜合素質的目的。這種教學方式可以實現學生網上選課、資料下載、網上提交實驗報告、網上評分、教學評價、師生交流等，具有操作簡單，功能強大等優點，采用網絡預約開放式實驗教學模式，有利于教學手段的改進，有利于工作效率的提高，有利于學生個性的發展。

4.實驗教學手段改革。實驗室通過把“實驗教材、實驗儀器和實驗過程”有機地結合起來，使之“三位一體”，可以極大地激發學生的學習熱情和效率。建立網絡教學資源庫，引進網絡仿真實驗，實現教學的網絡化和開放性，學生可以自己安排時間進行實驗前的預習、仿真操作、及復習等多種多樣的學習方法，提高學生學習的積極性、主動性和靈活性。實驗室充分應用現代教育技術，全面深化物理實驗課程教學改革，探索物理實驗課程的教學規律，促進高素質人才的培養，推進創新人才的培養。

5.實驗考核改革。

課程考試或考核的目的主要是檢驗教學的效果，促進教學內容的完善、教學方法的改進，促進素質教育和人才培養，同時，考核制度也是引導學生改進學習方法的有效途徑。我們可以逐步建立、完善一套科學的、公正的物理實驗課程考核機制，以引導學生在平時的實驗和學習過程中就十分注意自身素質、創新思維和創新能力的培養、引導他們由過去的“學習、考試型”學生向“學習、思考、研究、創新”型學生轉變為主。實驗室對實驗考評采取多種考核方式相結合的綜合評定方法，考核方式主要有實驗操作考查，實驗理論綜合考試，以及綜合性、設計性實驗項目的小論文的成績評定，其中小論文是根據實驗方案的可行性和創新性、實驗結果的正確性和小論文的規范性等要素進行成績評定。日常實驗的成績包含實驗預習，實驗過程中的表現和紀律，實驗儀器的正確規范使用，實驗操作熟練程度，實驗報告等方面的評定。總之，對實驗成績的考評注重過程評價，倡導并鼓勵創新。對綜合性和設計性的實驗的考核，要求學生對要解決的問題或要測定的指標提出實驗方案、設計思路，組合出基本的實驗裝置流程，并對實驗結果的精確度和誤差來源進行分析與討論。由于問題的解決方案具有多樣化特

點，因此可以給學生提供廣闊的思考空間，讓學生發揮的自由度大，靈活性強，避免了死記硬背，削弱了那些缺乏創造性思維能力的同學的得分機會，而那些思維活躍、綜合能力強的同學則得以在考試中正常發揮。

結論：

以培養全面性創新人才為指導思想，以培養基礎厚、知識新、素質高、能力強的高層次創新型人才作為首要任務，樹立起“強化基礎，注重實踐，追求創新”的教學理念和“傳授知識、培養能力、提高素質”的教學目標，加強大學物理實驗教學的創新改革。根據任務與目標，詳細分析傳統實驗教學的弊端，結合自身的特點，制定了“內容層次化、類型三性化、項目模塊化”的實驗教學改革方案，使得物理實驗教學由淺入深、由簡單到復雜、由被動模仿到主動設計以及綜合運用，逐漸加深學習內容的深度、廣度和綜合程度，符合認識規律和教學規律。

參考文獻

[1] 王紅理,黃麗清,張俊武.新型物理實驗教學體系的研究與實踐[J].物理實驗,2001,21(特刊):30235.[2] 周進,王思慧,黃潤生.樹立新理念,構建新體系,培養學生創新素質和研究能力[J].實驗室研究與探索,2006,25(5):619-621.[3]周嵐.物理實驗開放式教學初探[J].物理實驗,2002,22(1):25-281.[4] 朱林彥.建立物理實驗的分層次模塊化教學體系[J].太原理工大學學報,2001,19(2):64-661.[5] 劉國營.開放式物理實驗教學的探索與實踐[J].湖北汽車工業學院學報,2005,19(1):67-701.

第五篇：大學物理實驗小論文

大學物理實驗課程總結報告

摘要：

本文共包括兩個部分：第一部分主要是對這一年來大物實驗的總結以及自己的心得體會；第二部分主要敘述其對光的衍射實驗的深入研究。

引言：

大學物理實驗是一門非常重要的學科。首先，物理概念的建立、物理規律的發現依賴于物理實驗，是以實驗為基礎的，物理學作為一門科學的地位是由物理實驗予以確立的；其次，已有的物理定律、物理假說、物理理論必須接受實驗的檢驗，如果正確就予以確定，如果不正確就予以否定，如果不完全正確就予以修正。最后對于我們將來獨立從事實際工作也是十分必要的，這是大學物理理論課不能做到，也不能取代的。我將把實驗課學到的運用到今后的學習和工作中，不斷改進、完善；在此間發現的不足，我將努力改善，通過學習、實踐等方式不斷提高，克服那些前進的障礙。在今后的學習、工作中獲得更大的收獲，在不斷地探索中、在刻苦地學習中、在無私的奉獻中實現自身的價值！

正文：

Part Ⅰ：實驗心得方面。

通過這個學期的大學物理課實驗課程，我體會頗深。物理實驗是物理學習的基礎，很多物理實驗中我們不只是復現課堂上所學理論知識的原理與結果。因為影響物理實驗現象的因素很多，產生的物理實驗現象也錯綜復雜。教員們通過精心設計實驗方案，嚴格控制實驗條件等多種途徑，以最佳的實驗方式呈現物理問題，使我們通過努力能夠順利地解決物理實驗呈現的問題，考驗了我們的實際獨立動手能力、思維能力以及分析解決問題的綜合能力，加深了我們對有關知識的理解。比如我通過做實驗了解了許多實驗的基本原理和實驗方法，進行了許多基本操作與基本技能的訓練，還學會了基本物理量的測量和不確定度的分析方法、基本實驗儀器的使用等，使我深深感受到做實驗要具備科學的態度、認真態度和創造性的思維。總之，通過物理實驗課程，獲得甚多的心得與體會。

在這學期的大學物理實驗課程中，我的收獲與心得頗多。下面說說在做實驗時的一些技巧、方法與心得。

第一，養成課前預習的好習慣。實驗時，為了在規定的時間內快速高效地完成實驗，達到良好的實驗效果，需要認真地預習，才能在課上更好的學習，收獲的更多、掌握的更多。首先是根據實驗題目復習所學習的相關理論知識，并根據實驗教材的相關內容，弄清楚所要進行的實驗的總體過程，弄懂實驗的目的，基本原理，了解實驗所采用的方法的關鍵與成功之處；思考實驗可能用到的相關實驗儀器，對照教材所列的實驗儀器，了解儀器的工作原理，性能，正確的操作步驟，特別是要注意那些可能對儀器造成損壞的事項。然后寫預習報告，包括目的，原理，儀器，操作步驟，數據表格，思考題等。這里應注意，數據表格與操作步驟密切相關，數據表格的排列順序應與操作步驟的順序相一致。這樣就可以隨之將數據按順序填入表中，也可以隨時觀察和分析數據的規律性。開始我們不注意預習報告里的數據表格，將數據隨便記錄，結果整理數據時出現混亂和錯誤，尤其是數據比較多的時候。比如《多普勒效應及其應用》實驗，由于一開始沒來得及抄寫PPT上的表格，而且自己又忘記帶課本，數據記錄得很隨意，后期處理時很困難，后來汲取了教訓，每次在試驗前根據所要測的物理量，按照課本上的表格進行繪制，在實驗記錄時和處理數據時輕松了不少。實驗教會了我們要養成良好的科學的實驗習慣。況且我們軍校的好處就是，教員會根據自己的教學經驗，給我們設定要求，這些要求看似加重了我們的學習負擔，實際上是提高我們實驗能力的好方法。我們的大物實驗課程系統要求我們在實驗前必須預習才能進行實驗，于是我們就認真預習，這樣提高了實驗的效率和效果。此外我還主動預習思考題，它是加深實驗內容或對關鍵問題的理解，在實驗前認真地思考并回答這些問題，有助于提高實驗質量。對于不明白的地方，可以查一下相關的資料或問同學、教員，只有把實驗中所有的地方都弄透徹，才能達到實驗應有的效果。

第二，上課時認真聽教員做預習指導和實驗講解，把教員特別提醒會出錯的地方記下來，做實驗時切勿出錯。我第一次上大物實驗課程時我就感覺物理實驗的重要性，因此我認真地聽課。這樣我就比別的同學更快的掌握實驗器材的使用，就示波器的使用來說，我能夠熟練地調節出所需要的波形，達到實驗的目的和測得所需的實驗數據，并且在實驗后順利地處理了數據。

第三，做實驗的時候按步驟進行，切記不可太心急，一步到位。一些小節之處尤其要特別注意：課堂操作需要我們嚴格的遵守實驗的各項原則，要將儀器放置在合理的位置，以方便使用和確保安全。比如在《光電效應測量普朗克常數》實驗中，實驗儀器是鋼鐵大器件，操作時一定要注意安全。嚴格按照實驗儀器的操作要求操作，所有儀器要調整到正確的位置和穩定的狀態。實驗完成后，應把所有的實驗儀器恢復到原位，并認真清理實驗臺。

第四，培養自己的動手能力。實驗就是為了讓你動手做，去探索一些你未知的或是尚不是深刻理解的東西。現在，大學生的動手能力越來越被人們重視，大學物理實驗正好為我們提供了這一平臺。每個實驗都親自去做，不放棄每次鍛煉的機會。

第五，讓我們在探索中求得真知。那些偉大的科學家之所以偉大是他們利用實驗證明了他們的偉大。實驗時檢驗真理的唯一標準。為了使你的理論被他人接受，你必須用事實來證明，讓那些懷疑的人啞口無言。雖說我們的大學物理實驗只是對前人的經典實驗的重復，但是對于一個知識尚淺、探索能力還不夠的大學生來說，這些探索也非一件易事。對于這些實驗，我在探索中學習、在模仿中理解、在實踐中掌握。雖然在過程中，經常會出現一些故障或觀察到的實驗現象與理論上的現象不符，但首先應該認真思考并檢查實驗儀器使用以及線路連接是否正確，不正確的及時進行改正，若自己不能解決，應該及時請教員來指導。還有讀數，需要有足夠的耐心和細心，尤其是對一些精度比較高的儀器，讀數一定要按照正確的讀數方法。對于數據的記錄，則要求我們要有原始的數據記錄，它是記載物理實驗全部操作過程的基礎資料。而且在實驗過程中必須認真地觀察實驗現象，并做如實的記錄。如果發現實驗現象與實驗理論不符合，或者測試結果出現異常，就應該認真檢查原因，并認真重做實驗，切記獨立完成數據處理，不可抄同學的數據敷衍過關，那實驗就沒有意義了，也就不會有所收獲。

第六，要學會處理數據的能力。實驗就有數據，有數據就得處理，這些數據處理的是否得當將直接影響你的實驗成功與否。經過這一年，我學會了列表法、圖解法、函數表示法等實驗數據處理方法，大大提高了我的實驗能力和獨立設計實驗以及創造性地改進實驗的能力，讓我對其它課程的學習也是得心應手。

結論： 加強基礎，重視應用，開拓思維，培養能力，提高素質，是大學物理實驗的指導思想，加強學生對有關物理知識的理解，培養學生正確的科學實驗習慣，提高學生的動手能力，觀察分析能力和創新能力時大學物理實驗的目的。總而言之，物理實驗課程是非常重要的。學習大學物理實驗這門課程，是對個人能力的一種鍛煉，它不但鍛煉了我們的細心、耐心，而且使我養成了良好的學習習慣和嚴謹的學習態度。在這中間，使我發現了自己的不足，我將在以后的學習與實踐中，不斷改進與完善。

Part Ⅱ：對邁克爾遜干涉儀應用的深入研究探索。

單縫衍射

摘要：

本文介紹什么是單縫衍射，有哪幾種單縫衍射。它的物理原理以及在測量中央明條紋寬度上的應用

關鍵詞：衍射理論 測量

引言：

隨著科學技術的不斷發展，人們對光的認識也不斷加強，光的干涉與衍射現象都認識的很透徹，實驗室里也有光柵衍射測波長，為了讓大家更深刻的認識光柵測波長的本質。我通過借鑒資料設計，利用現有大學實驗室中的光柵衍射實驗完成了對單縫衍射的理論探究。

實驗儀器

一．什么是單縫衍射 單縫衍射的基本解釋為光在傳播過程中遇到障礙物,光波會繞過障礙物繼續傳播。

二．單縫衍射分為兩種 菲涅耳單縫衍射

光源和光憑到障礙物的距離均不是很遠，并且沒有使用透鏡。此時光線不是平行光，即波陣面不是平面。這種情況是菲涅爾最早(1818年)描述的，所以稱為菲涅爾衍射。夫瑯禾費單縫衍射

光源和光憑到障礙物的距離都很大，此時入射光為平行光，波面是平面，衍射光也是平行光。這種衍射稱為夫瑯禾費衍射，它是夫瑯禾費(J.vonFraunhofer)最早描述的(1821--1822年)。在實驗室里，我們可以很容易的用透鏡使入射球面光波變成平行光，很容易實現夫瑯禾費衍射的條件。三．科學原理 惠更斯原理表明，波源發出的波陣面上的每一點都可視為一個新的子波源。這些子波源發出次級子波，其后任一時刻次級子波的波包包括的波陣面。惠更斯原理用光波能確定光波的傳播方向，但不能確定沿不同方向傳播的光振動的振幅。菲涅爾在次級子波概念的基礎上，提出的“子波相干疊加”理論，又稱為 惠更斯-菲涅爾原理。這個原理表述為:同一波面上的每一微小面元都可以看作是新的振動中心，它們發出次級子波。這些次級子波經傳播而在空間某點相遇時，該點的振動是所有這些次級子波在該點的相干疊加。四．利用單縫衍射測縫寬

中央明條紋是單縫上所有子波在屏上干涉加強形成的，因此他的光強最大.設單縫寬為a，衍射角為α，則出現暗條紋條紋的條件為 asinα=±2k入/2=±k入，k=1,2,3…..式中的2k是封面被分成的半波帶的數目，正負號表示各級明暗條紋對陣分布在中央明條紋兩側。

再來分析明暗條紋的間距，一般將屏幕中央兩側第一級暗條紋之間的區域都看成是零級明條紋的范圍，因此他的衍射角右下式確定：-入

顯然中央明條紋對應的半角寬度△α就是第一級按條紋對應的衍射角α，由于α通常很小，因此△α=α=sinα=入/a 所以中央明條紋角寬度為2α=2入/α 透鏡一般緊靠單縫后放置，觀察屏位于透鏡的焦平面上，因此縫與屏之間的距離近似等于透鏡的焦距f，線寬度為△l=2ftanα=2f入/a;單縫衍射是光柵衍射的基礎，掌握好單縫衍射的實驗原理對理解光柵衍射這個實驗有很大幫助。

總結：

研究型物理實驗是一種不同于傳統物理實驗教學的模式，它具有很強的靈活多樣性，主要以激發我們的求知欲，拓寬我們的知識面，培養我們的創新思維為目的。光柵衍射這一個實驗很好的激發了我的興趣，使我產生動力對它進行深入研究，我通過理論分析了單縫衍射這個光柵衍射的基礎實驗，更好的理解了光柵衍射測波長這一個實驗，也增強了我分析問題，解決問題的能力。大學物理實驗這一門課程讓我養成了獨立思考，獨立解決問題的能力，提高了我查詢資料的能力，加強了我探索問題的動力。使我受益匪淺。