第一篇：物理實驗層次化教學研究論文

1實驗層次設置既有提升又互為基礎

隨著教學改革的不斷深入，物理實驗教學已實現了向基礎、綜合和設計性實驗這一層次化教學模式轉變。有的將大學物理實驗明確劃分為基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗和研究性實驗4個層次，并在比重上作出了硬性的規定，提出了物理實驗教學必須突破基礎性、綜合性實驗的訓練范圍，進而搞好設計性、研究性實驗教學要求。這種層次化實驗教學模式，無疑對激發學生的創新思維，培養學生綜合動手能力有著積極的作用。

但筆者認為，物理實驗是大學生大學期間的基礎實驗，是為后續的專業知識及技能學習的基礎訓練，應讓有限的學時發揮最大的收益，在層次劃分上應簡而精，通過基礎、綜合、設計性實驗的階梯式訓練逐步養成創新思維及革新意識。物理實驗對學生創新能力的培養如同小孩學走步，是階段也即層次培養過程。這種層次化教學模式中，決不能淡化和忽視基礎內容和強度。

因為物理實驗作為一門基礎實驗課，學生通過該課程的學習，要從三方面達到基本素養和能力的培養:

第一:學習實驗設計方法。對我們所要研究的問題，如何把它變成一個具體實驗，從而實際地加以研究，這就是實驗方法或實驗設計方案的內容;第二:學習測量技術。物理學在自然科學中是講精確性的科學，物理實驗雖然首先是觀察現象，但核心是測量與觀察現象有關的物理量。測量技術包括兩個方面:其一是常用物理量的測量方法、其二是常用儀器的正確使用;第三:學習分析和處理數據的方法。對于測量所獲得的結果，必須通過數據處理、分析綜合才能找出其帶規律性的東西，這種分析和綜合，涉及到許多基礎知識的應用。

(1)基礎實驗部分好比小孩學走步的初級階段，需要成人全身心的幫助以了解行走的基本技術。基礎實驗應涵蓋力、電、光及必要的熱、聲、近代物理等經典實驗項目，這對學生基本的實驗技能、實驗設計思路、常用儀器的使用維護方法和操作規程以及實驗結果的分析和處理這些基本技能的訓練是必不可少，沒有相當的學時數保證及廣泛的了解認識，這些基本能力和技能的培養只能是紙上談兵。目前，我們在倡導物理實驗向綜合、設計性實驗方向拓展的時候，過分強調和突出了綜合性、設計性實驗在培養學生綜合動手能力方面的重要性，而對打基礎、練功底的基礎內容有輕視和淡化的傾向，殊不知萬丈高樓是堅實的根基作支撐，沒有扎實的基本技能，綜合性、設計性實驗就無從談起。

(2)綜合實驗與設計性實驗。綜合性實驗以知識互補、重復深入、擴大知識面和培養學生的科學思維和研究能力為目的，為學生建立起現代科學技術與物理學內在聯系，為學生深入的應用現代科學技術打下堅實的基礎。這好比是學走路的中期，不能全脫手，但又要鼓勵自我嘗試與獨立。這個層次的實驗內容應立足基礎，學習測量工具、測量方法、測量思想的綜合運用的技巧和方法。設計性實驗以實驗內容的基礎性、實驗方法的綜合性、實驗過程的設計性和獨立操作性為目的，激發學生對實驗的熱情，發展學生的個性，著重培養學生的創新意識和創造力。這個階段的實驗應該少而精，但應在實驗思想、方法及技巧上有多樣性，深度上可延伸，廣度上可拓展，在提供問題的同時，又能激發學生的興趣和愛好。因此，我們在推進物理實驗向層次化教學模式轉變的過程中，必須遵從人才培養的教育規律，要保證足夠學時的基礎實驗內容，而不能片面追求綜合性、設計性實驗的比例，基礎、綜合性、設計性實驗并舉，做到確保基礎、層次清晰、全面重視，為學生提供一個合理發展及提高能力的培養環境。

2完善層次化教學課程建設，遵循人才培養規律

綜合性、設計性實驗在教學內容、教學方法、設備配置及學時數上都與基礎實驗有較大差異，這部分實驗宜相對獨立于基礎實驗課程以外，由專門的課程負責人進行規劃和組織。課程負責人可依據學生基礎實驗內容情況，按照綜合性、設計性實驗的教學目的和要求，制定相應的教學大綱和教學計劃，并有與之相適應的專門的學時數。

很多人對于設計性實驗的認識存在一些誤區:認為設計性實驗對于培養學生創新能力，第一、必須要有復雜的、高級的設備;第二、必須要與眾不同、與前人不同的發現與發明。而筆者認為培養學生的創新思維和創新能力的設計性實驗可以是最常見最簡單的實驗，只要在實驗方案的設計和實驗儀器的選用;實驗誤差的分析與控制有創新的成分或元素;實驗實施過程中有新向題等待學生去解決、新結論等待學生去發現;這樣的實驗就是對培養學生創新能力大有裨益的設計性實驗。當然，實驗原理和實驗方法的拓展、延伸、轉移、綜合的過程也是培養學生創新思維的過程。統一在這樣的認識與觀念下，才能明確綜合設計性實驗的方向。但目前很多高校包括我校，在大力倡導綜合性、設計性實驗時，卻忽視了課程建設的嚴謹性，僅有綜合性、設計性實驗在物理實驗中占有的比例指標要求，缺乏對綜合性、設計性實驗的具體評價和要求，也缺乏對綜合性、設計性實驗內容的開發和研討，更缺乏相應的軟、硬件建設，這實際上喪失了開展綜合性、設計性實驗的積極意義。

3合理設置學分杠桿，調動教與學的積極性

開展綜合性、設計性實驗，對教師和學生都是一個挑戰。教師在實驗中要審閱學生的實驗方案、回答學生提出的各種具體問題、和學生共同探討實驗方案和內容、啟發學生思維。這就要求教師自身要有淵博的知識，促使教師要不斷地學習，提高業務水平;學生要有較扎實的基本功底和綜合運用知識的能力。實驗前要花大量時間認真準備和研究，要對測量方法、儀器性能和誤差分析下一番功夫。

實驗過程中，要集中精力、觀察敏銳、兼顧全局、突破難點，需要熟悉儀器設備的操作維護方法，嚴格遵守儀器設備的操作規則。這對那些求知欲強、注重自身能力提高的學生來說，無疑會激發他們濃厚興趣，但對那些不思進取、得過且過的學生來說可能就會知難而退。綜合性、設計性實驗是較高層次上對學生綜合能力的培養，把它作為必修課在目前對各高校來說是不現實的，這將增大硬件投入，并且在生源龐大的情況下學時數也是無法滿足的，但將其納入一般性選修課又喪失了整體提高學生綜合能力的初衷，并且極有可能造成硬件資源的浪費和教師積極性的挫傷。要兼顧好這其中的各個方面，可利用學分制這個杠桿，這就要求為這門課設置合理的學分，來調動教師的積極性、刺激學生奮發向上的主動性，使教與學保持和諧發展及穩步提高。

4結束語

科技史上，物理學常常作為其它學科和生產技術的基礎，推動著人類科學技術事業的全面發展，物理實驗技術和工程技術更一直來是親密相融相通、難舍難分的。物理實驗中的基礎實驗內容對理、工科學生來說，應當是一門必修的、獨立的基礎課程，它之所以是必修的基礎課程，因為它不僅是學生進入大學后接受系統物理實驗知識、實驗方法和實驗技能訓練的開端，也為后繼的理論和實驗課程打下必備的基礎。

它要培養學生能靈活運用自己的知識，用腦認真地設計、協調、指導和監視實驗的全過程，它擔當著對學生的一種特殊的用腦動手、智能與技能綜合協作訓練的使命，通過嚴格的這種訓練，學生不僅學到了一些重要的物理實驗方法，還接受了以科學態度處理各種事物的教育，初步錘煉了用腦動手的能力，為在未來的工作崗位上不自覺地在物理思想、物理方法和物理實驗技術、技能及技巧的協助下，創造性地解決工程技術問題提供有利的條件。鑒于此，我們在推進教學改革、優化課程結構的同時，應當確保基礎課程在人才培養這個系統工程中的重要地位，最大限度地保證學生在基本能力方面的嚴格訓練，使我們的一系列教育及教學改革步入良性循環的軌道。

第二篇：新課程下初中物理實驗高效教學研究論文

摘要:高效教學是現代教育理念下的一個核心目標，而實驗的高效則是物理學科高效教學實現的關鍵條件．在本文中，就從實驗教學中常見的幾個弊端入手進行分析，并提出一些針對性的措施以提高實驗教學的有效性．

關鍵詞:初中物理;實驗教學;當前現狀;提升策略

一、當前物理實驗教學中常見的幾大弊端

在當前的物理實驗中，常見的弊端主要有以下幾個表現，一是過分重視結論而輕視過程，這個問題導致很多學生在實驗過程中出現造假、湊數據的問題;二是重視驗證實驗而忽視探究實驗，這個現象導致的后果就是學生探究能力的嚴重不足;三是重視教師演示而忽視學生操作，這個問題使得學生在學習的過程中很少有機會親自動手參與實驗，使得學生的動手實驗能力較差．以上現象已經嚴重影響了實驗效果，導致低效、無效的教學狀態形成．若想要改變現狀，我們必須要對這些不良的現象進行大刀闊斧的改革，通過改革讓實驗活動重新煥發出生命力［1］．

二、實現高效物理實驗的舉措

1．積極開展實驗預習

實驗是開展物理教學活動的手段和途徑，實驗所能起到的作用是理論講授所無法起到的，在教學中應該積極地開展各類實驗．然而，實驗活動需要的時間較多，課時不夠，這個是不容忽視的矛盾，如何才能既不影響正常的教學進度，又能保證實驗活動的數量和質量呢?這個時候，我們就要將實驗教學活動想辦法向課前延伸，即積極地開展實驗預習活動．在實驗開始前，要鉆研教材內容，熟悉實驗目的、原理、過程等，通過預習讓學生有一個提前的心理準備，對接下來要開展的實驗有一個大體上的認知，同時，教師也可以根據自己班級學生的狀況對部分學生進行適當的課前指導，例如，教給學生觀察技巧、記錄方法，如何處理數據等實驗技能，在實驗開始前，將這些實驗“功夫”先練一練，這樣真的到了“戰場”以后，才能做到有條不紊、有的放矢．有了積極的預習準備，課堂實驗的效率會大大提升，這樣一來，多開展一些實驗就不再是什么不可調和的問題了．

2．積極開展探究性實驗

在教材設計中，驗證性實驗的比例要遠遠高于探究性實驗，這樣的編排設計顯然不利于學生探究能力的提升．為此，教師一定要積極發揮主觀能動性，發揮想象，在教學中多開展一些探究性的實驗活動．例如，在講到“電阻”這部分的內容時，關于“探究影響導體電阻大小的因素”就是教師開展探究實驗教學的經典案例．為了引起學生的探究興趣，在活動開始前，教師可以引導學生先相互之間進行討論，然后再圍繞著問題進行一系列的猜想，在討論的過程中，學生會提出了五花八門的可能性，如，電阻大小和溫度有關?和材料有關?和形狀有關?和重量有關?和顏色有關?面對這些或合理和不合理的猜想，教師不需要給出結論性評價，而是讓學生自己設計實驗方案來驗證自己提出的猜想，當然，在實驗開始前，教師先讓學生說出實驗活動需要哪些器材，于是，學生爭先恐后地說出了自己想要的各類實驗器材，包括若干導線、電源、開關、小燈泡以及各種各樣的導體等等，在研究使用什么實驗材料的時候，事實上，探究活動已經開始了，在思考選擇哪些實驗器材的時候，很多學生的頭腦中已經對相關的可能性進行了一定的思維探究．

當實驗器材選定以后，選擇什么具體的方法又成為了第二個探究的問題，教師借著這樣一個問題:“一根較長的錳銅線和一根較短的鎳鉻線是否可以用于實驗探究”來引導學生對實驗方法進行探究，問題提出以后，學生很快就給出了答案:“不可以，因為材料和長度都不同，不好比較”，這樣一來，控制變量法就在問題的引導下自然地出來了．再接下來，教師就將學生分成不同的小組，讓他們獨立地設計具體的實驗方案，在方案的設計過程中，教師并不需要進行太多的干預，而僅僅是從旁進行適當的引導，這些從不同角度提出的方案，使得學生的思維不再局限于生搬硬套課本實驗的思維模式，這樣的實驗設計和操作過程充分彰顯了學生的學習主體地位，對學生獨立思考和探究操作能力都有顯著的作用［2］．

3．積極拓展課外小實驗

無論我們采取何種方法來提高實驗活動的效率和成功率，但實驗活動比起理論學習更加耗費時間，并且與教師做實驗相比，學生實驗耗費的時間會更多，這個是毋庸置疑的事實，因此，給學生留有足夠的時間進行分組實驗顯然是不現實的．為了切實提高學生的動手能力，把實驗活動延伸到課堂以外的小實驗中是非常有必要的．這些課外小實驗不但在實驗數量上彌補了課堂實驗的不足，同時，這些課外實驗在內容和方式上可以更加靈活多變，且充滿趣味性，對于學生提高實驗操作能力，培養實驗能力都大有裨益．

例如，在講完有關壓強的知識以后，筆者就讓學生回去做一個“瓶子吃雞蛋”的趣味小實驗:首先，準備一只剝掉殼的熟雞蛋、一個細口的飲料瓶和一些廢紙片，接下來，將紙片點燃扔進瓶子里，當火熄滅以后立刻將剝好殼的雞蛋放到瓶口，觀察一下接下來發生的現象．這個實驗不僅在內容上比較有趣，在實驗材料上也十分簡單，每個學生回家以后都能輕易得到這些材料．回家以后，學生依照教師的要求紛紛做了這個實驗．待到下節課時，筆者詢問學生的實驗情況，學生顯得十分興奮，大家爭著描述著自己的實驗過程以及觀察到的有趣的現象．接下來，筆者組織學生圍繞著這個實驗探究了一下背后的原理，最終在學生的討論和教師的引導下，揭開了“瓶子吃雞蛋”的秘密，原來是因為加熱導致瓶子內壓力降低，瓶子外的空氣比瓶內的壓力大，這樣一來，就會將瓶口的雞蛋慢慢擠壓進瓶子里．通過這個有趣的課外小實驗，學生更加直觀地體驗到了大氣壓力的客觀存在，為進一步學習大氣壓強奠定了基礎．

類似這種有趣的課外小實驗教師可以經常地運用，例如，在學習了“聲音的特征”以后，就可以鼓勵學生回家自己制作一個“土電話”，更加直觀地體會聲音的傳播的特征原理;在學習完“浮力”以后，可以讓學生回家以后找來廢棄的飲料瓶和乒乓球來探究一下浮力產生的原因及制作浮力秤等等．類似這種簡單而有趣的家庭小實驗不但讓學生把學習活動帶回了家，增加了學生的動手機會，同時，這種沒有其他人影響下的獨立實驗更容易激發出一些特立獨行的想法和舉動，這對學生創新能力的培養顯然是非常有益的［3］．實驗是一個綜合性的教學行為，因此，實驗活動所起的作用也是綜合性的，如果我們的實驗教學長期處于低效、無效的狀態，會嚴重浪費實驗的價值．因此，教師一定要對當前實驗中存在的種種問題進行正面的“反擊”，努力改變傳統實驗教學中的種種不利局面，通過改革創新，讓實驗活動變得更加高效，這才是實驗教學未來發展的健康的方向．

參考文獻:

［1］崔振喜．注重物理實驗教學培養學生思維能力［J］．山西教育，1999(6):52．

［2］朱寶環．初中物理實驗課高效教學策略的研究［D］．延邊大學，2011(8)．

［3］潘建中．初中物理課堂教學新探［J］．希望月報:上半月，2007(10):45．

第三篇：物理實驗論文

“每一個時代的理論思維，都是一種歷史產物，在不同的時代具有非常不同的形式，并因而具有不同的內容”。隨著新課程改革的推廣，培養學生的能力，特別是學生的創新能力，越來越引起教育工作者的高度重視。教學過程由原來的教師教什么，學生學什么，逐漸向自主、合作、探究的學習過程轉變，也就是說教學過程應該而且必須成為在教師的組織引導下，學生通過自主、合作、探究知識，發展潛能，形成科學的世界觀、人生觀和價值觀的過程。因此各門學科應該重視學科思想和方法的滲透，如果一個人具備了相應的學科思想，獲得了學科研究的方法，就會具備創新的能力和終身學習的動力。物理學究其發展而言，與數學、哲學、化學、藝術等有著密切的聯系，因而蘊含著豐富的學科思想和方法。

1、物理學中蘊含的哲學思想

物理學和哲學相互促進相互發展，物理學為哲學思想的建立提供了事實依據，哲學對物理學的發展具有指導作用。物理學的教學過程就是以觀察和試驗為基礎，進行科學的分析和抽象，歸納得到規律性的認識，然后再把規律運用到實踐中去，正是實踐——理論——再實踐的辯證唯物主義的認識論。

1.1、物理教學要使學生樹立辯證的思想，學會“一分為二”的看問題。但是物理學畢竟與哲學不同，教學中不能刻意去追求，應該蘊辯證法于教學過程中。如在教學《導體和絕緣體》一節時，教師一開始可以創設情景設置如下疑問：能否用塑料做導線的芯？然后指導學生圍繞這一問題進行實驗，研究那些物體容易導電，那些物體不容易導電。從而學生把物體分成兩類：導體和絕緣體。此時要提示學生課堂一開始提出的疑問，學生自然會明白塑料是絕緣體，不能做導線的芯。然后教師演示玻璃達到紅熾狀態導電的實驗，得出絕緣體和導體沒有絕對界限，條件改變了絕緣體就可以導電了，再問塑料能否做導線的芯？學生自然有了更深的認識。再介紹壓電陶瓷、導電塑料等新型的導電材料。這樣在潛移默化中滲透了辯證的思想，而且還能激發學生強烈熱求知欲，有助于學生創新思維的培養。

1.2、“對立統一規律”是宇宙中的根本規律，也必然存在于許多物理過程中，因此在中學物理教學過程中要注重滲透這一觀點。例如關于水的蒸發，其實質是水的液氣兩態的轉變過程，既存在著水轉變成水蒸氣的過程，又同時存在著水蒸氣轉變成水的過程，如果前者占優勢，則水轉變為水蒸氣，如果后者占優勢，則水蒸氣轉變成為水。如果兩種過程呈均衡之勢，則系統中水和水蒸氣共存，并且處于動態平衡之中。在再如作用力和反作用力，也體現著“對立統一規律”。如果學生具備了這一思想，就會正確認識力的作用是相互的。教學過程中如果只簡單的講授知識，而不去挖掘其蘊含的“對立統一規律”，就無法使學生領會到物理現象發展和變化的過程。忽略了過程只看結果，就違背了物理學的認知規律。

1.3、事物是普遍聯系的這一哲學思想，推動了物理學的研究與發展，哲學的思想對物理學的研究起著指導作用。例如：冥王星的發現就是基于萬有引力定律，定律認為力的作用是相互的，事物之間是普遍聯系的，當科學家們觀測到海王星的實際運行軌道與用萬有引力定律計算出的軌道不符時，大膽推測了太陽系還存在著第九顆星星。再如：能量守恒定律的學習，空中勻速下降的降落傘，豎直下落的乒乓球，最后都靜止在地面上，他們的機械能都消失了嗎？基于事物是普遍聯系的認識，才能知道能量可以相互轉化的規律。

2、物理學中的等效思想

等效即效果相等，它是理解物理概念和規律，解決物理問題的重要方法。

2.1、運用等效法可以加強對物理概念和規律的理解。合力的概念是一個力的作用效果與幾個力的作用效果相等，那么這個力就是這幾個力的合力。這是最具代表性的等效，因此在教學時只要引導學生用等效的思想去理解合力及力的合成，就會收到意想不到的效果。從而對后面學習的浮力——等效于壓力差，也就會迎刃而解了。另外，質點和剛體也是等效思想在物理學中的具體體現。可見等效在物理學中是非常重要的一種思想和方法。

2.2、等效的方法可以將復雜的問題簡單化。在電學中就可以用等效電阻將復雜的混聯電路簡化。例如下圖:已知R1=8Ω R2=2Ω R3=2Ω

R4=4Ω；求總電阻。

我們就可以用等效的想法求出最后R=4Ω。

再如，下面這道物理競賽試題：在一個半徑為R，密度為ρ的均勻的薄鐵片上，挖去一個半徑為r的圓，并且小圓與大圓相內切，請找出剩余部分的中心的位置。此題看上去無從著手，但是用等效的方法，就可以做到化繁為簡。

我們可以連接兩個圓的連心線，一定經過公切點A，并交大圓于P。

那么如果以大圓的圓心O2作為支點，就可以把此題等效為

杠桿的平衡問題。如果設剩余部分的質量為M，重心在C處。

小圓部分質量為M1，重心必然在圓心O1處。則有

M1gO1O2 = MgO2C

問題迎刃而解。

3、觀察和實驗是研究物理學的基本方法

物理學是一門以實驗為基礎的學科。觀察和實驗是獲得

感性材料，探索物理規律，認識物理世界的基本手段，也是檢驗物理理論真理性的唯一標準。

3.1、觀察，主要是指人們對于物理現象在自然發生的條件下或者有目的的實驗下，進行考察分析的一種方法。伽利略在觀察教堂里的掛燈，隨風擺動的等時性而發明了鐘擺；牛頓因為觀察自由落體，而發現了萬有引力；居里夫人鍥而不舍的觀察實驗，而發現了鐳的放射性。觀察不應該是無目的的，而應該是有意識的、長久的、借助儀器和工具進行的。觀察中還應該排除干擾，發現現象后面的本質的規律。

3.2、觀察有了收獲就應該用實驗去驗證。實驗就是借助科學儀器和設備，甚至自己制造儀器，設法控制或者模擬物理現象或者過程，在有利的條件下研究物理規律的方法。而物理實驗中最常用的思維和研究方法就是控制變量法。所謂控制變量法就是在研究一個因素與多個變量之間的關系時，有意控制其中一些變量固定不變，研究其中一個變量與因素的關系，例如在研究影響電阻大小的因素時，電阻與導體的材料、粗細、和長度有關，如果我們研究電阻與材料的關系，就可以有意識的控制導線的粗細和長度。即可以取相同粗細、同樣長度的銅線和鎳鉻合金線來進行實驗。如果學生掌握了這種基本的方法，對于提高實驗操作能力，有很大的幫助和促進作用。

另外，觀察和實驗還應該注重培養學生嚴謹的科學態度和科學精神，使之實事求是。因此實驗是應該讓學生養成尊重實驗事實、尊重科學的習慣。教師要告訴學生每一個物理規律的發現都不是一帆風順的，科學家們不知道做了多少次實驗，品嘗過多少次失敗。失敗乃成功之母。學生養成了良好的實驗習慣和一絲不茍的工作作風，也許會在將來的某一次實驗中因為不放過一個不同的數據而有重大的發現吶！

誠然，物理學中還蘊涵著很多學科思想。每一種學科思想都對應著一種方法，只有在教與學的過程中滲透這些思想和方法，對學生進行潛移默化的教育作用，就能收到意想不到的效果。學生具備了這些思想和方法，才真正學會學習。他們會用這些方法指導自己的學習，進行科學研究。

江澤民同志說過：“創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力”，滲透學科思想和方法是當今素質教育的要求，是教育理念的轉變，是時代的呼喚！

第四篇：物理實驗論文

關于中學物理實驗的改進

褚雙甜

08221051 經過一學期的中學物理實驗課的學習，我對實驗室中的中教法實驗有了一些改進的想法，也嘗試著對中學的其他實驗進行了研究并對部分實驗進行了改進。這些讓我對中學物理實驗的教學有了更深層次的理解。

一、對實驗室中的中教法實驗的幾點改進想法。1．測量單擺周期實驗的改進

本實驗主要誤差來源是測量單擺的周期。由于人的反應時間對擺球的起、止位置判斷上存在誤差，使測量結果不夠精確，教材中采取多次測量取平均值的辦法雖然使誤差減小，但是又出現了一個問題：由于要測量多個周期所用的時間，實驗時間變長了，單擺可能變成了橢圓錐擺，而實驗中又很難判斷它是否變為橢圓錐擺了，將會給實驗結果帶來一定的誤差。在不改變教材中實驗原理及實驗過程的前提下稍加改變使實驗誤差減小并能很容易判斷單擺是否做橢圓錐擺。具體做法如下： 1.1實驗原理

利用白熾燈照到擺球上，則擺球在地面上就形成影子，白熾燈泡在擺球平衡位置斜上方大約10 cm 處，擺球平衡位置距離地面大約50 cm 處，通過觀察地面影子往復運動的時間是單擺的周期，而通過幾何知識知道影子的振幅要比擺球的振幅大得多（如圖1），即使同樣的反應時間，誤差要比原來小得多。若在小球影子的軌跡上畫出一條直線，就很容易判斷擺球是否做了橢圓錐擺，即當小球的運動偏離所畫的直線，在地面上的軌跡形成橢圓。則說明小球受到空氣或其他影響不再做單擺運動，而做圓錐擺運動了。1.2 實驗器材

鐵架臺 2 個，60W 白熾燈泡 1 個（含燈座、導線等），擺球，擺線等。1.3 實驗裝置及過程

圖1

①一米左右的擺線穿過擺球固定在鐵架臺上，連結好導線的燈泡固定在另一鐵架臺上。并且把它們放在桌面邊緣，使擺球和燈泡伸出桌面（如圖 2）。

②打開白熾燈泡，觀察擺球在地面上影子的平衡位置，并用粉筆在地面上標記出來。

間相同的情況下, 位移 S 和加速度a 成正比, 比較小車的位移S 就可以比較它們的加速度a, 分析數據得出, 兩輛小車所受拉力之比為 2∶1, 兩輛小車的加速度之比也為 2∶1。

改變兩只砝碼的質量比為 3∶1, 重做實驗, 可得出兩輛小車的位移之比為 3∶1。即兩輛小車所受拉力之比為 3∶1, 它們的加速度之比也為 3∶1。這表明, 在小車質量不變的情況下, 小車的加速度a與所受的拉力F成正比。②研究小車的加速度與小車質量的關系。

還用前面的裝置, 這次兩輛小車系質量相同的砝碼, 在其中一輛小車上放砝碼, 使兩輛小車質量比為 2∶1, 讓兩輛小車從斜面同時自由上下滑, 多次實驗, 讓兩輛小車同時達到斜面底端, 記下兩輛小車發生的位移, 可以得出, 兩輛小車位移之比約為 1∶2, 1根據公式S?at2可知, 在時間相同的情況下,位移 S 和加速度a成正比, 比較小車的2位移 S 就可以比較它們的加速度a, 分析數據得出, 兩輛小車所受拉力相同時, 它們的質量比為 2∶1 時, 兩輛小車的加速度之比為 1∶2。

改變兩輛小車質量比為 3∶1, 重做實驗, 由實驗數據可得出,它們的位移之比為 1∶3, 這表明, 在拉力不變的情況下, 小車的加速度a與小車的質量m成反比。

2.2雙車法改進后優點:

①易于操作, 本實驗避免了用夾子來控制小車的運動。②主題突出, 實驗現象明顯, 演示效果好, 容易引起學生的興趣, 可做到師生互動(讓一些學生上講臺自己動手做,找位移的關系)。③教師操作輕松、方便、省時省力。

2.3注意事項

①本實驗中平衡摩擦力比較費時間, 但決不能省略。②本實驗在改變小車質量時, 沒有再次平衡摩擦力, 主要是為了節省時間, 但這樣誤差較大。③可在小車的前端和橡膠墊各釘一個圖釘, 這樣小車與橡膠墊相碰時能發出聲音, 便于觀察兩輛小車是否同時到達。④同時放小車是本實驗成功的關鍵, 兩只手要配合好

二、對中學教材中光的折射實驗的改進

中學物理教材光學部分都出現過這樣一個實驗:把一枚硬幣放在一個不透明的杯子底，使眼睛或正投的攝像頭從杯口剛好看不見硬幣。然后向杯中倒入水，便看到了硬幣。在實際操作中有這樣一些不足之處：①向杯中倒水時硬幣容易移位。②只能單向操作，不能使硬幣從無到有，從有到無。③課堂上演示時，水可能不慎灑在操作臺上。為此，我做了些改進，克服這些不足 1.制作步驟

①取一不透明容器(我們用的是塑料暖瓶蓋，其他容器也可以，但壁要薄一些)，在其側壁底部打一孔，利用接線香蕉頭插孔插入，用螺母固定(露在外面的部分稍長一些)，螺母周圍用 502膠水粘牢，以防漏水。如圖 1a。②在容器底部粘一塑料防水圖片。如圖 1b。③取一空礦泉水瓶，取下瓶蓋，在瓶蓋上打兩個孔，用接線香蕉頭插孔固定。如圖 1c。

第五篇：工科院校大學物理分層次教學研究論文

【摘要】隨著我國高等教育由精英教育向大眾教育的轉型，傳統教學模式的弊端日益突出，分層次教學作為一種新的教學模式已逐漸被廣大教育工作者認可和接受。本文分析了各類分層次教學的利弊，討論了我校大學物理分層次教學的主要內容以及在實施過程中所采用的具體措施，闡述了區分不同教學對象進行分類指導的教學改革理念。

【關鍵詞】大學物理；分層次教學；探索與實踐

大學物理是高等院校理工科專業學生必修的一門公共基礎課，它不僅能增強學生分析問題和解決問題的能力，而且還能夠培養學生的科學探索精神和創新意識，它有著其他學科無法比擬的作用和優勢。同時大學物理也是一門理論性、抽象性極強的課程，而且還要求學生有很強的數學基礎。自1999年以來，隨著社會快速發展經濟的需求，我國的高等教育逐步轉型，它已從昔日的“精英教育”轉化為“大眾化教育”，各高校招生人數不斷增加。然而隨著招生量的不斷擴大，普通高等院校學生入學成績差距增大，學生的基礎知識、能力、情感各方面參差不齊，按傳統教學模式進行教學必然導致一部分學生覺得教學內容太簡單，沒有挑戰性，而另一部分學生覺得太難，從而制約了學生學習的積極性。為了應對由于教學對象的變化所帶來的問題，更好地貫徹實施因材施教的基本原則，國內一些高校于20世紀90年代開始在大學物理課程中實行分層次教學，既取得了一定成效也發現了一些難以解決的問題。

1國內大學物理分層次教學現狀及利弊

1.1目前國內高校大學物理分層次教學采用的第一種模式是將全校同一年級各專業學生按入學成績和數學基礎的不同，分為A、B、C三個層次實施分層次教學，根據不同層次學生的知識基礎及認知狀況，設計不同的教學目標、教學要求、課堂教學過程以及不同的考核要求，這樣有助于教師更好地針對本層次學生的特點進行教學，使得教學過程目標更加明確、針對性更強。但是將全校同一年級各專業學生打亂原來班級重新分班，擾亂了正常的教學秩序，必定給正常的教學管理帶來了很多的麻煩。同時可能會使處于較低層次的學生產生自卑心理，導致厭學情緒。

1.2國內大學物理分層次教學的第二種模式是將同一班級的學生按照知識基礎和對于物理知識的理解能力，分成不同的層次，教師在備課時要合理設計出各個層次學生應掌握的難易程度及知識要點，在講解過程中將教學內容分為不同層次進行講授，由學生根據自己對知識的掌握程度和理解能力有選擇性地吸收和接納，從而滿足不同層次學生的需求。這種模式似乎可以克服第一種模式的弊端，但是在一定程度上將增加任課教師備課和授課的難度，課堂時間是有限的，不同層次教學內容、教學方法、教學手段很難兼顧，而且不同層次學生成績的評定也很難制定。

1.3國內大學物理分層次教學的第三種模式是按照專業進行分層，采用“平臺+模塊”的方式。不同的專業對物理知識的需求程度是不同的，為使物理知識有助于學生本專業學習的開展，按照專業設計“模塊”。這種模式的優點是教師在教學過程中可以做到有的放矢，在遵循教學大綱的前提下，可以在專業方面有所延伸和拓展。既保持物理學體系的完整性同時又突出了專業特色。當然這種模式也不是十全十美，比如不能兼顧到同一班級不同學生的個體差異，但可操作性比前兩種方式要強。

2我校的招生情況和大學物理教學現狀

內蒙古工業大學是一所理、工、文、管相結合的研究型綜合大學，我校面向全國31個省、市、自治區招生，每年招收近5000名本科生，招生類別包括一本、二本、二本C以及民族預科生，生源質量參差不齊。大學物理課程涵蓋全校絕大部分專業方向，根據專業需求的不同，分為《大學物理A》（96學時），《大學物理B》（72學時），《大學物理MA》（96學時），《大學物理MB》（72學時）以及《大學物理C》（54學時）。《大學物理A》適用于電力學院、信息學院、理學院等專業性較強，對大學物理基礎要求較高的專業；《大學物理B》適用于輕紡學院、礦業學院等，這些專業對大學物理基礎要求相對不太高；《大學物理C》主要面對偏文科類專業的學生；《大學物理MA》和《大學物理MB》是針對民族預科班學生開設的。一直以來，我校大學物理都是按照傳統的“一刀切”的教學方式，只要學時數相同，便使用同一本教材，同樣的教學計劃、教學大綱、教學內容，采用同一張試卷進行評價。然而隨著招生規模的擴大，一些問題也越來越突出，其中主要有以下兩點。

2.1學生知識基礎參差不齊

學生入學成績相差較大，整體層次比較復雜，加上高考制度的改革，部分內容如熱學和光學有些學生在中學時一點都沒有接觸到，這給大學物理課堂教學帶來很大難度，教學內容深度和進度難以把握，若采用過去傳統的模式進行教學和考核，課堂教學效果不會理想，而且不及格率也偏高，導致部分學生對物理課程失去興趣，影響后續課程的學習。

2.2大班授課存在很多弊端

隨著我國高等教育的快速發展，高等院校辦學規模不斷擴大，學校在基礎課的教學中多采取大班授課的形式，我校除民族預科班外，大學物理課基本上是4個自然班合班，這導致課堂秩序不容易控制，教師不能兼顧到每一位同學，課內師生交流少，一部分學生聽課注意力不集中，不能很好地接受知識，甚至在課堂上睡覺、玩手機，嚴重影響了大學物理的教學質量。

3大學物理分層次教學的實施

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》指出：“要把育人為本作為教育工作的根本要求，把促進學生成長成才作為學校一切工作的落腳點和出發點，尊重教育規律和學生身心發展規律，為每個學生提供適合的教育”，基于此我們依據招生類別、專業設置特點、學生認識水平和學習能力等實際情況，提出了對大學物理實施分層次教學的構想，并對2013級學生進行了實踐。

3.1教學主體分層次原則

不同招生類別的學生在物理基礎、學習能力、接受能力、學習積極性等方面均存在差異。為此，我們首先將全體學生進行了第一次劃分，一本和二本學生劃為第一類別，二本C學生劃為第二類別，民族預科生劃為第三類別。其次，我們按照專業相近的原則進行了第二次劃分，我校大學物理課程按不同專業已經分為《大學物理A》、《大學物理B》和《大學物理C》三個類別，在此基礎上，我們盡可能將相近專業的學生排到同一授課班級，比如電子與通信、軟件與網絡、生物與制藥等。相近專業對物理知識的需求比較接近，這樣有利于授課教師在保證物理學知識完整體系的基礎上能兼顧到專業特色，針對不同的專業，教學側重點可以有所不同，充分體現以人為本，因材施教的原則。

3.2授課教師的選派

各個教師的學術水平、知識結構、授課特點、授課質量以及講授方法等各有不同。理工科一本、二本學生素質較好，一般選派學術水平較高、授課質量較高、教學經驗豐富、講課節奏稍快的教師，除了在內容方面有所拓寬和加深以外，還可以將物理學的教學內容與高新技術、科學前沿適度聯系起來，有助于學生開闊眼界與思維。二本C學生基礎知識較差，我們選派的教師往往教學經驗豐富、耐心細致、認真負責、善于運用啟發式教學、善于與學生聯系和溝通，這樣的教師可以充分調動學生的積極性和主動性，有利于基礎較差學生的思維啟迪、智力開發和潛能挖掘。文科類學生我們選派知識面較寬、教學水平較高、在科學史和物理學史方面有所研究的教師，可以進一步拓展學生的知識面，激發他們的學習興趣。民族預科班的學生我們一般選派蒙古族教師，他們可以和學生有良好的溝通，從而拉近與學生之間的距離，有利于教學過程的組織以及對學生的管理。

3.3教學大綱的制定

教學大綱的制定對規范教學內容、保證課程的基本教學質量以及進行教學質量檢查和評估等方面起到了積極的指導作用。我們經過充分調研，全面了解了學生的知識基礎和專業培養目標，然后指定相關教師制定了不同層次學生的教學目標、教學要求、教學內容、教學進度和教學方法。（1）對理工科一本和二本學生，參照全國高等院校大學物理教學大綱的標準，需達到教學大綱所規定的全部要求，基礎內容以理論教學為主，另外根據學生所學專業進行知識拓展，并且適當引入物理學前沿與高新技術，盡可能滿足這部分學生對知識的需求。（2）二本C學生基礎很差，在制定培養目標時必須降低標準，要求能基本完成教學大綱所規定的教學任務，達到教學大綱所規定的大部分要求，基本滿足后續課程學習的需要即可，教學過程中需適當加強課堂練習。（3）民族預科生要求能完成大學物理教學大綱所規定的全部教學任務，基本達到教學大綱所規定的要求，在教學過程中適當減少難度較大的理論推導，以實際應用為主。（4）文科類學生主要從人文和歷史的角度出發，要求他們對物理基本概念、基本原理、基本定理能夠基本理解，同時了解這些物理知識的實際應用以及對社會變革產生的重大作用。

3.4課后作業的分層

課后作業是檢查學生知識掌握程度的有效途徑，不同層次的學生由于基礎知識和接受能力不同，對課堂教學內容的掌握及應用差異很大，所以我們對學生的課后作業也進行了有針對性的設計。我們大學物理課程組依據教學大綱和教學目標自編了與授課內容相配套的習題冊。每一章對應一份習題，每份習題都包括選擇題、填空題和計算題三種題型。對理工科一本和二本的學生，基礎部分約占70％左右，提高部分約占20％左右，綜合應用部分約占10％左右；對二本C及民族預科班學生，基礎部分約占90％左右，提高部分約占10％左右；對文科類學生，沒有復雜的推理和計算，以基本內容的理解為主。課后作業分層次布置充分考慮到學生的個體差異，使得每個層次的學生經過努力都能達到要求，既具有一定的挑戰性又不覺得太困難，可以充分調動學生學習的積極性與主動性。3.5考核評定辦法考試改革也是教學改革的重要組成部分，是衡量和檢驗教學質量和教學水平的主要手段。我們打破了過去采用同一標準、同一試卷進行考核的傳統做法，首先加強了對學生學習過程的評價，教師在教學過程中對學生的學習態度、課堂表現、課堂提問、作業成績等進行評分，稱為平時成績，并按照一定的比例納入到學生的綜合考評中去，尤其對二本C學生平時成績的比例更大一些，這樣可以有效地把他們留在課堂上，避免學生逃課、曠課現象的發生；其次對不同層次的學生，按照不同教學要求實行不同標準、不同內容的試卷進行考核，優等生主要考察他們對物理基本內容、基本原理的掌握及應用，而差生著重考察他們對基礎理論知識的理解，所以試卷題型的分配比例也有所不同。

4結論

分層次教學法的實施，使各層次的學生都能各得其所、學有所獲，都能體驗到學習的樂趣，體驗到進步的喜悅，從而增強了學習的積極性和主動性，真正實現了因材施教的原則；分層次教學的實踐，消除了以往考試成績兩極分化的現象，提高了學生的及格率；分層次教學更具有針對性，教師在備課時能夠針對本層次學生的特點，做好充分的準備，教學過程目標明確，教學效果會大大提升；分層次教學的實施對教師提出了更高的要求，授課教師必須研究針對本層次學生的教學方法、教學手段，激發教師進行教學研究的熱情；分層次教學促使教師更加主動地去學習和掌握新的知識和其他相關學科知識，有助于教師能力的全面提升，從而更好地服務于教學。

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