第一篇:論文《DIS實驗系統(tǒng)在中職物理教學中的應用》
DIS實驗系統(tǒng)在中職物理實驗教學中的應用
江陰市商業(yè)中等專業(yè)學校王翔
*** 摘要:物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科,實驗教學在物理教學中有著不可替代的作用,尤其是針對中職院校的特點,實驗尤為重要。中等職業(yè)教育以培養(yǎng)專業(yè)技術人才為目的,對學生的動手能力有很高的要求,而物理實驗對學生在這方面的能力提高有著不可替代的作用,特別是在信息化手段高度普及的今天,將信息技術應用到物理實驗中,將對提高中職學生的綜合素質(zhì)有著極大的意義。本文通過對DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng)在中職物理教學應用現(xiàn)狀的分析及存在的問題進行一些思考和探討。
關鍵詞:DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng)中職物理實驗教學
一、中職物理DIS實驗系統(tǒng)應用的現(xiàn)狀
(一)教師方面
通過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn),并非所有的教師了解DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng),并未產(chǎn)生極大的興趣。在談到數(shù)字化實驗器材在教學中的使用程度上,僅有極少部分教師經(jīng)常用數(shù)字化實驗器材完成演示實驗。經(jīng)過調(diào)查我們總結出如下幾個問題:
1、教師對物理實驗的重視程度不夠
從實際調(diào)查來看,雖然幾乎所有的學生都希望能夠在物理教學中經(jīng)常進行物理實驗,但大部分教師對實驗是物理教學的基礎及其重要性認識還不夠,實驗的教育功能還未能得到充分有效的發(fā)揮,由于目前高考對實驗的考查仍然是書面表達的方式,因此,在實際教學中,主要是還是以教師“講實驗”,學生“聽實驗、看實驗、練實驗”的機械學習現(xiàn)象。
2、與DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng)相應的實驗培訓缺失
DIS實驗系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)實驗器材,需要由計算機對采集的信息進行數(shù)據(jù)和圖形的處理,這一過程需要通過特殊的軟件來完成,因此對軟件的熟練程度是利用DIS實驗儀器完成物理實驗的先決條件。然而,由于學校對教師相關培訓不到位,導致了教師由于對實驗儀器不熟練,無法使用該實驗儀器。
3、對DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng)的認識不夠,處于低水平使用的程度
新課程倡導信息技術與學科教學的有機整合,而信息技術不再是一種技術手段,而是一種學習方式的根本變革。而DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng)作為一種載體,利用計算機作為終端,形成新一代智能化教學儀器。然而大部分教師對DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng)的認識還遠遠不夠,教學中被動地、低水平地使用DIS的現(xiàn)象還比較普遍,DIS并沒有給課堂教學設計帶來十分明顯的變化,DIS實驗前后的課堂教學設計與不使用DIS幾乎是一樣的。
(二)學生方面
1、大多數(shù)中職學生對學習物理充滿興趣
中職學生對探索物理世界的秘密或規(guī)律有較強的好奇心,并且愿意或想學物理,因此大多數(shù)學生對物理學習是感興趣的,但是由于物理是基礎課少數(shù)學生缺乏學習動力,幾乎放棄了物理學習。
2、中職學生對傳感器有一定的認識
據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)學生還是知道傳感器在生活中有著廣泛的應用,對傳感器的主要功能有一定的了解,學生最了解的電子產(chǎn)品就是自己每天使用的手機,所以無一例外的選擇了手機內(nèi)部包含傳感器元件,也從側面反映出學生對傳感器的功能有一定程度的了解。
3、學生期望能夠在教學中經(jīng)常用傳感器進行物理實驗
物理實驗能夠提供生動鮮活的物理事實,讓學生在心情舒暢的狀態(tài)下積極主動地學習,從而建立概念、理解規(guī)律。數(shù)據(jù)調(diào)查表明,絕大部分學生希望在物理教學中經(jīng)常進行物理實驗,期待用傳感器來完成物理實驗,渴望將現(xiàn)代信息技術注入傳統(tǒng)的物理實驗中。
二、中職DIS實驗系統(tǒng)的應用建議
1、提高認識、轉(zhuǎn)變觀念
在中職院校中,師生對基礎課不夠重視,認為只要把專業(yè)實訓做好就行了,而物理實驗教學無關輕重,中職院校物理實驗教學現(xiàn)狀很大程度上于此觀念有關。因此,教師對新課程所倡導的的教育理念的認同和理解,是實現(xiàn)信息技術與物理教學有機整合的第一步。要充分認可DIS系統(tǒng)的時代性、創(chuàng)新性,提高認識,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學觀念。
2、加強對教師的實驗培訓
目前一線教師對DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng)的操作還不熟悉,除了加大對實驗的硬件投入外,教育行政部門還應加強對教師的實驗培訓,注重“軟投入”。應針對各類學校教師的不同特點,進行實驗操作技能、拓展實驗、開發(fā)實驗等方面的培訓。創(chuàng)設交流平臺,使每位教師能在互動中學習而知不足,將物理實驗與自己的課堂很好地融合,讓更多的教師在實踐中去探索信息技術與傳統(tǒng)實驗整合。
3、進一步挖掘DIS數(shù)字化實驗系統(tǒng)的物理教學功能
DIS實驗器材具有高精確度、高靈敏度、實時測量記錄數(shù)據(jù)等物理性能,擴大了物理實驗的內(nèi)涵,數(shù)據(jù)采集及處理的時間大大縮短,給學生提供更多討論分析的時間。我們應該利用DIS系統(tǒng)所提供的自主探索、多重交互、合作學習、資源共享等學習環(huán)境,把學生的主動性、積極性充分調(diào)動起來,使學生的創(chuàng)新思維和實踐能力借助DIS系統(tǒng)這個載體得到發(fā)展。
4、從適應時代要求的角度改革教材
現(xiàn)有的中職院校物理實驗教材與高中物理實驗教材內(nèi)容和形式區(qū)別不大,中職院校物理實驗教學要注意培養(yǎng)學生的實驗興趣,調(diào)動學生的主觀能動性,多開設探索性實驗,讓學生自己去發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題。這正好契合了DIS實驗系統(tǒng)的特點,它具有開放的特性,學生可以通過自己的理解自己設計實驗,實現(xiàn)問題的自我發(fā)現(xiàn)和自我解決,從而提高學生的學習能力和解決問題的能力。
綜上所述,DIS系統(tǒng)的引入使得中職物理教學向更深層次進行改革,DIS的出現(xiàn)使教學面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。我們將通過觀念的轉(zhuǎn)變,進一步研究教學過程中的各個環(huán)節(jié),使DIS的實驗教學更具針對性和實效性,逐步加強對學生科學方法的訓練和科學精神的培養(yǎng),提高學生的科學探究能力。
第二篇:高中物理教學論文 數(shù)字化實驗系統(tǒng)(DIS)在中學物理教學中的應用
數(shù)字化實驗系統(tǒng)(DIS)在中學物理教學中的應用
摘要:本文首先對數(shù)字化實驗室及其組成作了介紹,并介紹了數(shù)字化實驗系統(tǒng)在中學物理教學中的功能,最后舉了一個實例來說明數(shù)字化實驗系統(tǒng)在中學物理教學中的應用.關鍵詞:數(shù)字化實驗系統(tǒng);物理教學;超重和失重
《普通高中·物理課程標準》明確指出:“重視將信息技術應用到物理實驗室……諸如通過計算機實時測量、處理實驗數(shù)據(jù)、分析
實驗結果等”現(xiàn)行高中物理教材的許多地方介紹了用傳感器進行的物理實驗。在教學實踐中發(fā)現(xiàn),數(shù)字實驗系統(tǒng)引入課堂教學,對新課程的教學改革起到很大的促進作用。本文淺顯的談一下數(shù)字化實驗系統(tǒng)在中學物理教學中的應用,希望能夠?qū)V大師生有所幫助。一數(shù)字化實驗系統(tǒng)簡介
數(shù)字化實驗系統(tǒng)是一個開放性的實驗平臺,將傳感器和計算機組成多功能的測量系統(tǒng),能夠獨立地或者與傳統(tǒng)的儀器結合起來進行實驗,通過傳感器快速、高精度地實時采集數(shù)據(jù),通過接口與計算機連接,使計算機完成數(shù)據(jù)的采集、計算、分析并展示真實的實驗結果。用它們可以完成力、熱、聲、光、電等各類實驗,提高測量的精度和
作者簡介:李永峰(1978-),男,運城市鹽湖區(qū)人,中學物理教師。2002年7月畢業(yè)于天津大學電力系統(tǒng)自動化專業(yè),現(xiàn)主要從事高中物理教學工作。通訊地址:山西省運城市鹽湖區(qū)第二高級職業(yè)中學李永峰 聯(lián)系電話:0359-8696635.***
速度,完成常規(guī)儀器難以完成的實驗,是深層次的信息技術與傳統(tǒng)實驗的整合。它主要有硬件和數(shù)字化實驗室專用軟件(用于傳感器數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)表現(xiàn)與數(shù)據(jù)分析)兩部分構成,其中硬件包括傳感器(感器的作用是把實驗中測量的各種非電信號如:力、位移、光強、PH值等)轉(zhuǎn)換成標準的電信號,并把這些電信號傳遞給采集器)、計算機和采集器(采集器是傳感器與計算機的接口,它的作用是把實驗中各種傳感器輸出的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并輸入到計算機中)構成。
二數(shù)字化實驗系統(tǒng)在中學物理教學中的功能: 1.實驗過程“可視化”利于學生理解物理概念
實驗過程可視化包括實驗過程空間可視性和實驗過程時間可視性。這是學生學習物理過程分析,建立物理概念,理解物理規(guī)律的認知基礎,是學會處理物理問題的關鍵所在。傳統(tǒng)的教學方法與實驗難以再現(xiàn)相關的物理現(xiàn)象與過程時,運用數(shù)字化實驗系統(tǒng)創(chuàng)設問題情景(如彈簧振子F-t、x-t關系)在情境中,學生根據(jù)情景的再現(xiàn)來觀察事物的現(xiàn)象,通過現(xiàn)象的分析與思考,從而為建立相應的物理概念提供經(jīng)驗基礎。
2.數(shù)據(jù)處理能力強大,利于學生分析物理過程
數(shù)字實驗系統(tǒng)采用計算機自動控制,系統(tǒng)能夠在很短的時間內(nèi)采集和處理大量的數(shù)據(jù),并利用計算機強大的數(shù)據(jù)處理和作圖功能,將數(shù)據(jù)反映成圖象來描述瞬間量的變化過程(如在彈簧振子的振動實驗直觀顯示F-t,x-t動態(tài)圖象)。讓學生在定性與定量的分析相結合的基礎上來認識物理過程。讓學生在認識物理過程的過程中逐步形成分析物理過程的能力。
3.學生自主的時間增多,利于實施探究教學
傳統(tǒng)實驗探究將占去了大部分時間,根本沒有足夠的時間讓學生充分自由表達、質(zhì)疑和提問。而數(shù)字化實驗由傳感器和數(shù)據(jù)采集器代替人眼讀取數(shù)據(jù),用計算機軟件取代紙筆方式手工記錄數(shù)據(jù),計算機軟件代替人腦對數(shù)據(jù)進行簡單統(tǒng)計、處理和分析,使學生擺脫了繁瑣的計算 1 過程,能夠直接把測量數(shù)據(jù)的變化過程通過“待測物理量──時間”圖象直接顯示出來,直觀地看出物理量之間的變化關系,使學生擺脫了手工作圖的繁瑣和作圖不準確而造成的實驗錯誤,從而讓學生能夠?qū)⒏嗟臅r間、心力用于實驗設計,用于探究和分析,用于驗證和修改假設,從而有利于探究教學的實施。
4給學生的課題研究提供了工具利于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)
在使用數(shù)字實驗系統(tǒng)之前,學生總是苦思冥想找課題,費盡心機找器材,這是研究性學習過程中的普遍現(xiàn)象。有了DIS和配套的專用和通用實驗軟件,循著拿著器材找課題的思路,不僅讓課堂教學內(nèi)容得到了延伸,而且使得學生開展真正意義上的探究也成為可能。5.為中學物理“互動式教學”創(chuàng)造了條件.
在實驗室中將計算機聯(lián)機,可以方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,在教師的指導下對各組實驗結果進行比較、探討,為開放、互動性的課堂教學創(chuàng)造了條件. 三數(shù)字化實驗系統(tǒng)在中學物理教學中的應用實例 1數(shù)字化實驗系統(tǒng)在中學物理教學中的應用步驟:
2數(shù)字化實驗系統(tǒng)應用實例: 課題:超重與失重
實驗目的:(1)運用我們所學過的有關知識去研究、分析產(chǎn)生超重與失重的原因,更好地加深理解牛頓第二定律和拓展我們的知識面。(2)培養(yǎng)學生的合作精神和組織協(xié)調(diào)能力
實驗器材:朗威DISLab傳感器、計算機、重物
實驗原理:用力傳感器拉著重物在豎直方向上運動,通過力傳感器得到拉力的大小,分析這個拉力大小與重物運動的加速度之間的關系。實驗步驟:(1)將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器,選擇“示波”顯示方向
(2)握住傳感器的手柄,使其測鉤豎直向下,點擊“調(diào)零”;
(3)將重物(6N左右)懸掛在力傳感器測鉤上;
(4)手持懸掛有重物的力傳感器,沿垂直于地面的方向加速升降,觀察波形變化(5)點擊“停止”,回放“F-t”圖線
(6)根據(jù)實驗獲得的“F-t”圖線,分析推斷該圖線不同區(qū)段所對應的運動狀態(tài),對我們實驗之前的猜想(超重和失重的原因)加以驗證;
數(shù)據(jù)分析:
圖中水平段的圖線表示重力大小,AB的上升趨勢表明拉力F在不斷地變大,并且每一時刻拉力F都比重力大,且在B點處有最大值。因此,這一階段的物體于超重狀態(tài)。因為F>mg,由公式F-mg=ma(我們設豎直向上為正方向)得出a>0且a不斷變大,因此,當物體具有向上的加速度時,物體發(fā)生超重現(xiàn)象。在BC的拉力F雖然在不斷減小,但拉力F仍然大于重力,因此,物體還是發(fā)生超重現(xiàn)象。
CD的下降趨勢表明拉力F在不斷地變小,并且每一時刻拉力F都 比重力小,此時的物體處于失重狀態(tài)。在D處有最小值,此時的拉 力F=0,物體處于完全失重狀態(tài)。因為F a<0,所以,當a<0時,物體發(fā)生失重現(xiàn)象。在DE處的拉力F雖然在不斷增大,但拉力F仍然小于重力,因此,物體還是發(fā)生失重現(xiàn)象。 實驗結論:當物體具有豎直向上的加速度時,物體處于超重狀態(tài);當物體具有豎直向下的加速度時,物體處于失重狀態(tài)。學生練習:如圖是用傳感器完成的超重與失重的實驗圖線,圖中哪些曲線段表示物體處于超重狀態(tài),哪些曲線段表示物體處于失重狀態(tài)。由圖可以發(fā)現(xiàn)加速度最大時,對應圖中的什么位置;速度最大時,對應圖中的什么位置。 數(shù)字化實驗系統(tǒng)是現(xiàn)代信息技術與物理課程的整合,更重要的是教育觀念的一個轉(zhuǎn)變,對物理課程的教學模式和內(nèi)容都將產(chǎn)生深遠的影響。中學物理教師應花足時間研究,充分發(fā)揮數(shù)字實驗系統(tǒng)在物理課堂教學中的作用,進一步挖掘它的功能,積極培養(yǎng)學生的自主探究學習和創(chuàng)新的能力。 小實驗在物理課堂中應用 在新課程的教學背景下,有了新的教學理念、手段及方法,而“情景教學”是物理教學的一種重要手段。教學中“情景”的設置可以是文字描述的形式,也可以是多媒體動畫形式,當然最具體、最生動、最有吸引力的還是小實驗。小實驗由學生直接參與,讓學生有一種身臨其境的體驗,獲得的知識也來自于他的直接經(jīng)驗,這樣不但可以激發(fā)學生的學習興趣,而且有助于培養(yǎng)學生的各種能力,發(fā)揮學生的潛能和創(chuàng)造力的培養(yǎng),同時還能對學生進行物理思想與方法的教育和培養(yǎng),將直接影響教學效果。 一、運用小實驗,激疑導入,營造物理情景 對于物理課堂教學能否成功,新課的成功引入是非常重要的環(huán)節(jié),所以新課導入是課堂教學中的一個重要環(huán)節(jié)。用小實驗作為新課引入,不失為一種非常優(yōu)秀的手段之一。因為由小實驗所創(chuàng)設的情景,能向?qū)W生提供新穎、奇特、驚險、多變等強烈的感覺刺激,有助于吸引學生的眼球,使學生的思維快速地集中到課堂中來。同時小實驗中所出現(xiàn)的現(xiàn)象往往出于他們的意料之外,而學生的好奇心會促使他們想知道為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象而積極地思考并渴望得到答案,這樣有利于學生產(chǎn)生想認真學習這節(jié)課的想法,從而使學生從被動學習轉(zhuǎn)變到主動學習,達到教學的目標。 『典例1』在講授《自由落體運動》時,先引導學生做一個小實驗:測反應時間。教師先提出問題:同學們的反應一定很快,想知道你們的反應時間是多少嗎?我這里有一把能夠測量反應快慢的尺子(尺子事先在背面貼上位移對應的時間),哪位同學愿意上來測量一下?接著介紹規(guī)則:請一位同學把手放在尺的下部10cm處,做好捏住它的準備,眼睛盯住老師的手,當看到老師松手的動作后,立即用手指捏,越快越好。并記下捏住的刻度。然后請告訴大家你捏住的刻度,是多少?教師結合尺的背面的時間刻度宣布:實驗者的反應時間是××?學生很驚奇,想知道其中的奧秘。教師乘機說,今天我們來共同研究尺子下落的運動----自由落體運動。這樣增強了求知欲,又順利地引出了新課。 『典例2』在講授《力的分解》時,教師先做一個小實驗。用一根細線穿過重錘的鉤子,可以把重錘懸掛起來,先將細線的兩端點合攏,然后慢慢分開,當兩線分開到某一夾角時,只聽“轟”的一聲,重錘落到桌面上。此時教師向?qū)W生提問:在兩細線的夾角逐漸增大過程中,為什么細線會斷裂呢?為了解決這個問題,本節(jié)課我們來學習的新的知識---力的分解,從而引出新課。這樣學生將帶著疑問來學習探究新課。 二、運用小實驗,澄清認識,感悟物理世界 在學習某些物理知識前,由于先入為主和生活經(jīng)驗等原因?qū)W生會形成錯誤認識。為了糾正學生已形成的錯誤認識,建立正確的物理概念,充分挖掘物理教學的豐富內(nèi)涵,巧妙利用小實驗所展示的新奇的實驗現(xiàn)象,同時抓住疑點巧妙運用設疑技巧,適時引導學生發(fā)現(xiàn)問題,從中感悟物理世界,收到很好的教學效果。 『典例3』在講授《自由落體運動》時,為了建立正確的自由落體模型,我設計了以下對比實驗。先從同一高度由靜止同時釋放一個鐵球和一張紙片,結果鐵球下落快。學生結合日常生活的經(jīng)驗就大膽認為,重物下落快。教師追問,這個結論是否具有普遍性呢?接著做實驗,取兩張相同的紙片,將其中一張用剪刀剪去一半,剩下的一半揉成紙團,再次從同一高度由靜止同時釋放紙團和紙片,結果觀察到紙團下落快。學生仿照前一個實驗的分析,得出結論:輕物下落快。教師進而提出:“兩個實驗為什么會得出相反的結論呢?”。學生思考后回答,物體下落的快慢與輕重無關,糾正了“重物下落快”的錯誤認識。教師引導:是什么共同的原因使紙片比鐵球和紙團都下落得慢呢?學生想到:紙片受到空氣的阻力作用比較大.然后再過渡到另一組對比實驗,分別取三個相同深度的量筒A、B、C,并排放在水平桌面上,量筒B和C分別裝上清水和洗潔精配制的溶液,將三個相同鐵球同時同高度釋放,觀察到鋼球運動的快慢不同,這說明阻力對物體的運動有影響,且阻力越大,對運動的影響越大。接著在量筒C里面再做實驗,取形狀和體積完全相同的鐵球和塑料球,同時同高度釋放,結果鐵球運動快。從而得到阻力相對重力越小,對運動的影響就越小。教師再引導,如果沒有阻力,物體下落的情況回怎樣?自然地引出“牛頓管”實驗,用抽氣機抽走牛頓管中的大部分空氣,里面近似認為是真空狀態(tài)。將管中的羽毛和鐵片同時同高度釋放,結果觀察到下落一樣快。最后得出關鍵性的結論:沒有阻力,物體只受重力由靜止開始下落的運動的快慢都是相同的,物理上就把這種運動叫自由落體運動。 這些小實驗雖然過程非常簡單、操作也很方便。而且學生親手操作增加了實驗的真實性,也提高了學生的吸引力,而對直接參與的實驗者來說,既滿足了好奇心,也有了成功的體驗,從中感悟到物理世界的奇妙。 三、運用小實驗,參與合作,探究物理規(guī)律 在新課程的理念下,把培養(yǎng)學生的合作學習能力和探究能力放到特別重要的位置。探究式學習是通過發(fā)現(xiàn)問題、研究探索,從而獲取技能的一種學習形式。這種學習形式的關注是探究的過程,培養(yǎng)的是學生的思維能力特別是創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。在物理課堂教學中,老師必須選擇時機,精心設計小實驗來培養(yǎng)學生的合作、探究能力。 『典例4』在講授《曲線運動》時,要求學生利用提供的器材設計實驗探究物體做曲線運動的條件。提供的器材是為光滑玻璃板、小鋼球、磁鐵和加速斜槽。學生分小組合作,先制定實驗方案,然后進行探究,最后交流展示。學生的實驗探究過程與結果記錄如下。 實驗條件及結果記錄表格:小球在玻璃板上的運動初速度:沿水平標志線向右.最后得出結論:物體做曲線運動的條件是受到合外力,且合外力與速度不在同一直線上。 雖然是小實驗,如果采用生活或?qū)嶒炇抑械囊恍┏R娨椎玫钠鞑膩硗瓿桑@樣讓學生們覺得接近生活實際,更加相信物理就在我們的身邊,同時對物理教學起著十分重要的作用,在我今后的物理教學中將會起到更大的作用。 四、運用小實驗,驗證應用,掌握物理知識 為了讓學生理解知識、掌握知識,最終能靈活應用知識。雖然在物理知識很多來自于生活實際,但高于生活,尤其是有些知識又非常抽象,單憑學生自己的生活經(jīng)驗以及現(xiàn)有的知識很難理解,而教師則可以通過精心設計一些小實驗,增加學生對知識的感性認識,從而使知識變得容易理解和掌握。 『典例5』在講《機械能守恒定律》內(nèi)容結束時,設計了一個小實驗來結束新課:取一只小水捅,內(nèi)裝半桶水,用尼龍絹懸掛在天花板上如圖所示。請一個學生緊貼墻壁站好,雙手捧起水桶。讓它距學生的鼻子1cm。然后將水桶輕輕釋放,讓水桶來回擺動。水桶經(jīng)過一個擺動周期,又會向?qū)W生的鼻子撞來。這可不是看立體電影,而是一個貸真價實的運動著的水捅。學生若沒膽過,肯定會逃走。倘若學生相信機械能守恒原理的話,一定會坦然地站在原位置上上,并深信水桶絕不 會碰上你的鼻子。問題就看學生敢不敢做這個實驗,看看誰“真正相信(學會)了剛才學習的知識”。 這個小實驗使同學們的積極性大大提高,既動手又動腦,鞏固了所學的知識,達到了很好的教學效果。 『典例6』在講授《力的分解》中的斜面上物體的重力分解時,教師設計了一組小實驗。取一塊長方形的夾板碎片,將一端放在平整的桌面上,另一端墊上書本,讓夾板碎片形成一個斜面,將一個帶有輪子的小車放在斜面上(忽略摩擦),手通過連接小車的橡皮條拉住小車。使小車靜止,觀察。觀察發(fā)現(xiàn),與小車連接的橡皮條拉長了,說明小車有沿斜面向下的分力(重力的一個分力);同時看到夾板發(fā)生彎曲,說明有垂直斜面向下的分力(重力的另一分力)。如果在小車上加上幾個鉤碼(即增加了車的重力),再觀察。觀察發(fā)現(xiàn),斜面的彎曲程度變大,與小車相連的橡皮條變長了。這說明重力的兩個分力因重力的增大而增大。如果改變(增大)斜面的傾角θ,重復上面的實驗,再觀察。觀察發(fā)現(xiàn),斜面的彎曲程度變小,而與小車相連的橡皮條變長了。這說明,斜面上物體的重力的兩分力方向為沿斜面向下和垂直斜面向下,F(xiàn)1使物體下滑(故有時稱為“下滑力”),F(xiàn)2使物體壓緊斜面(如圖).其大小與斜面的傾角θ有關,且垂直斜面的分力 F2隨傾角θ的增大而減小,沿斜面向下的分力F1隨傾角θ的增大而增大。即驗證 了兩分力F1=mgsinθ,F(xiàn)2=mgcosθ的正確性。 物理教學論文:探討中職物理教學 [摘要]從分析當前中職物理教學存在的問題出發(fā),闡述改革中職物理教學的必要性,并論述了改革中職物理教學的有效方法。 [關鍵詞]物理教學 問題分析 教學方法 中職教育的培養(yǎng)目標是為社會培養(yǎng)在生產(chǎn)、服務、技術以及管理等第一線工作的高素質(zhì)勞動者和技能型人才。中職物理作為一門承繼專業(yè)基礎和專業(yè)課的課程,對中職生綜合素質(zhì)和綜合能力的培養(yǎng)有很大的促進作用。但近年來,中職物理教學面臨新的挑戰(zhàn)。 一、當前中職物理教學存在的問題 1.重視程度不高 從學校方面來看,當前部分中職學校不夠重視物理課,認為可有可無,而且由于受時間和物理教學設備的制約,有些中職學校甚至取消了物理課的設置。例如,現(xiàn)在很多中職學校根據(jù)專業(yè)的不同來安排物理課,每周才安排一節(jié)或者兩節(jié),對于物理課中非常重要的實驗操作也不夠重視,物理實驗室形同虛設。 2.教材陳舊 不少中職學校使用的物理課教材基本為本科教材的壓縮,導致教材的理論偏深偏難,內(nèi)容相對陳舊,實踐教學不能與理論教學有機結合起來。例如,筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn)《電路基礎》這門課程中的一些題目,需要運用到微積分和微分方程才能夠解答,但中職生卻沒有學過這些知識。 3.教學方法單一 受傳統(tǒng)教學方法的影響,當前部分教師在上物理課的時候,過分依賴教材,造成教學方法非常單一呆板。這種單一呆板的教學方法缺少師生間的靈活互動,難以激發(fā)學生學習物理的興趣。 二、改革中職物理教學的必要性 1.符合中職教育教學改革的需要 國家教育部頒布的《教育部關于進一步深化中等職業(yè)教育教學改革的若干意見》明確指出:“教育教學改革是職業(yè)教育改革的核心,是實現(xiàn)職業(yè)教育又好又快發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。深化課程改革,努力形成就業(yè)導向的課程體系。推動中等職業(yè)學校教學從學科本位向能力本位轉(zhuǎn)變,以培養(yǎng)學生的職業(yè)能力為導向,調(diào)整課程結構,合理確定各類課程的學時比例,規(guī)范教學。積極推進多種模式的課程改革,促進課程內(nèi)容綜合化、模塊化,提高現(xiàn)代信息技術在教育教學中的應用水平。 2.符合學生就業(yè)特別是當前就業(yè)形勢的需要 根據(jù)近來教育部課題組的調(diào)查顯示,用人單位在錄用一線崗位從業(yè)者時,對求職者的能力高度重視,在學歷和能力之間的選擇,有92.8%的用人單位傾向后者。對于注重技能水平的中職生來說,必須要增強自身的創(chuàng)新能力、溝通能力以及學習能力等。特別是自從去年爆發(fā)的金融危機,對我國產(chǎn)生了嚴重的沖擊,很多行業(yè)出現(xiàn)負增長,就業(yè)形勢異常嚴峻。在這種形勢下,動手能力強,具有扎實技能本領的中職生相對來說更加容易找到一份好工作。 3.符合提高中職生技能水平的需要 物理學是一門實驗科學,每個物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),都來源于實驗。因此,從這個層面來看,物理學和實踐有著密切的聯(lián)系。物理學中含有大量的實驗,要求學生通過自己的動手或者以合作的形式來完成實驗。因此,在這個過程中,學生的操作能力可以得到不斷地提升,學生的認識能力、表 三、改革中職物理教學的措施建議根據(jù)教育部職業(yè)教育專項研究課題資料顯示,在文化水平和學習能力之間的選擇上,有72.47%的用人單位看重的是學生的學習能力。為此,筆者認為在中職物理教學中,應該針對中職生的實際情況,大力加強學生的學習能力。 三、改革中職物理教學的有效方法 1.加強“雙師型”教師隊伍的建設 在首屆國家級開發(fā)區(qū)職業(yè)教育年會的開幕式上,國家教育部副部長魯昕分析我國職業(yè)教育存在問題的時候指出,我國職業(yè)教育“雙師型”教師不足的問題制約著職業(yè)教育的發(fā)展,必須要加強“雙師型”教師隊伍的建設。教師的職能不僅是向?qū)W生傳授文化知識,還要教會學生技能。因此,教師不僅僅需要具有較高的文化和專業(yè)理論水平,有較強的教學、教研及教學能力和素質(zhì),還需要有廣博的專業(yè)基礎知識,熟練的專業(yè)實踐技能,一定的組織生產(chǎn)經(jīng)營和科技推廣能力,以及指導學生創(chuàng)業(yè)的能力和素質(zhì)。 2.實施行為導向教學法 德國的職業(yè)教育成效突出,效果顯著。例如,上世紀80年代,德國開展了行為導向教學法,并且取得了巨大的成功。我們可以借鑒其經(jīng)驗,結合自身實際,實行教學方法的改革與創(chuàng)新。行為導向教學法主要包括:項目教學法、卡片展示法等一系列教學方法和技巧,是能力本位的教學方法,它關注學生的關鍵能力、綜合職業(yè)能力與全面素質(zhì)的培養(yǎng),是以職業(yè)活動為導向,以人的發(fā)展為本位的教學。在物理教學過程中,我們可以結合自身實際,選用其中的一些方法。 (1)項目教學法 項目教學法的基本模式包括:作為出發(fā)點的項目創(chuàng)意;為研究項目創(chuàng)意而產(chǎn)生的方案;確定行為步驟的計劃;實施項目結束等。該教學方法注重實踐教學,讓學生在動手實踐中學習,提高了學生的動手能力,從而解決了學生動手能力不強的問題。例如,筆者在教學中結合實際情況,組織學生設計制作了電視機無線耳機、走廊燈自動感應器、電子生日蛋糕等,其中一些還在市里的比賽中獲獎,使學生的成就感大增,從而也提高了他們的動手能力。 (2)演示教學法 演示教學給人一種身臨其境的感覺,能化抽象為具體,把要研究的物理規(guī)律清晰地展示在學生面前,能引導學生進行思考,從而讓學生自己得出結論。特別是在物理教學中,演示教學更能集中學生的注意力,能夠把物理規(guī)律形象直觀地傳遞給學生,讓學生學習物理時候不再感到枯燥無味,從而激發(fā)學生學習物理的興趣。 3.開展探究實驗教學 當前,很多中職教師在物理實驗教學中的演示實驗和學生實驗,從器材、方法到表格設計都是按照規(guī)定的步驟和方法進行的。在這種教學方法中,學生只是按規(guī)定的步驟和方法做實驗,根本不能領會實驗的原理、思想和方法,不利于學生的能力的培養(yǎng)。為了培養(yǎng)學生的思維能力、自學能力和創(chuàng)新能力,筆者在教學中讓學生自己去設計實驗方案,設計表格,提高學生思維的廣度和深度,訓練和培養(yǎng)學生對物理現(xiàn)象的創(chuàng)造性思考。比如,在講授利用伏安法測電阻的實驗時,教師可以問學生:利用伏特表和電流表測出的電壓和電流可算出待測電阻的阻值,能不能只用一個電流表或電壓表來測量電阻呢?如果能成功測量出來,還應該需要什么器材?怎樣測量?然后設計的方案并畫出電路圖。這樣可以極大地激發(fā)學生學習物理的興趣,發(fā)展學生的個性,活躍學生的思維,從而提高學生的學習能力。學習能力以及社會能力都能夠在物理課中得到訓練、發(fā)展和強化。 論文關鍵詞:嵌入式系統(tǒng) Proteus ARM 應用 論文摘要:本文指出在嵌入式系統(tǒng)課程的各教學環(huán)節(jié)引入Proteus、ARM(重點介紹Proteus軟件)軟件,通過動態(tài)仿真模型的設計,能用到畢業(yè)設計以及創(chuàng)新設計當中。 1、嵌入式系統(tǒng)的概述 (1)從技術的角度定義:嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心,基礎是計算機,能夠適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、及功耗嚴格要求的專用計算機。 (2)從系統(tǒng)的角度定義:嵌入式系統(tǒng)是能夠完成復雜功能的軟件和硬件的組合,并使其緊密粘合在一起的計算機系統(tǒng)。“嵌入式”反映出的這些系統(tǒng)是更大系統(tǒng)中的一個完整部分,稱為嵌入式系統(tǒng)。 2、Proteus、ARM軟件介紹 Proteus是由英國Labcenter公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)仿真及開發(fā)平臺,該軟件具有以下特點: (1)能進行智能原理布圖;進行單片機軟件調(diào)試和單片機與外圍電路的協(xié)同仿真;滿足單片機軟件仿真系統(tǒng)的標準。 (2)支持常見的單片機類型和飛利浦公司ARM7(LPC系列)處理器及常見的外圍器件如8255,ADC0809。 (3)可以與Keil Version3,ADS1兩個集成開發(fā)環(huán)境結合,把用匯編和C語言編寫的程序編譯后,進行軟、硬件結合的系統(tǒng)仿真。 3、Proteus軟件的應用 3.1 Proteus軟件在教學中的應用 在教學的過程中,老師可以將Proteus和Keil 建立的虛擬實驗平臺搬到課堂上,能夠?qū)嵺`教學和理論教學融為一體,從而讓教學的效果得到提高。下面筆者引進一個實際的課堂教學實例。在講到外部中斷處理過程這一章節(jié)時,我們可以將Proteus和Keil進行聯(lián)調(diào),然后通過仿真處理的步驟,可將單片機處理中斷的軟件執(zhí)行過程以及單片機內(nèi)部資源變化的情況以一種直觀地感受呈現(xiàn)給學生,從而能夠達到單純的理論教學難以達到的效果。 在運行Protues軟件的狀態(tài)下,按住Proteus中的電路閉合鍵,P3.2引腳會有一個下跳沿,PC= 0x0003H,指向AJMP INT0的轉(zhuǎn)移命令,堆棧的指針SP= 0.9H,數(shù)據(jù)存儲器的0.8H和0.9H單元存放著0.1H和0.5H,即該處存放著下一條指令的地址。因此,學生能夠迅速的知道,當外部有中斷地請求時,程序的自動存儲功能可以保存斷點的地址,同時程序?qū)D(zhuǎn)到中斷服務程序的入口地址,因為中斷請求是由外部中斷0產(chǎn)生的,因此程序就會轉(zhuǎn)到外部中斷0的入口地址0003H。通過外部中斷執(zhí)行的例子我們可以看出,在課堂教學上使用Protues和Keil 聯(lián)調(diào)建立的實驗平臺,我們可以將許多抽象概念直觀的介紹給學生,使學生不僅能觀察到軟件執(zhí)行時單片機內(nèi)部的I/ O口和存儲器的變化,還可以觀察到軟件程序和外圍電路之間的互動過程。 3.2 Proteus軟件的應用 目前所擁有的單片機實驗教學包括兩個關鍵的環(huán)節(jié),即課內(nèi)的實驗以及課程的設計。所有的實驗操作步驟基本上都是在實驗箱上完成的。由于受硬件實驗箱結構以及資源的限制,學生在做實驗的時候不能將所學的知識和軟件充分的融會貫通。所以當我們的學生進行自主設計的時候,很多的學生幾乎無法完成綜合性的實驗。假設采用了Proteus軟件的仿真實驗,就可以彌補硬件實驗能力的不足?;赑roteus軟件的實驗可以分為以下3個階段。 (1)驗證階段。此階段的主要任務是讓學生熟悉Proteus與Keil軟件的運行環(huán)境,使學生對單片機虛擬系統(tǒng)的仿真有自身的認識。實驗指導方面的教材只需要列出實驗的任務和要求、Proteus軟件的實驗原理圖、操作的步驟、流程以及和程序相關的源代碼等。學生就可可自行根據(jù)實驗步驟或?qū)嶒灢僮鞯玫戒浵襁M行操作、調(diào)試,以及觀察程序的運行結果。 (2)程序設計階段。這個階段主要是培養(yǎng)學生用Proteus繪制系統(tǒng)原理圖,以及使用Keil軟件進行源程序設計的能力,學生可以根據(jù)實驗的原理圖用Proteus繪制硬件電路圖,按照實驗的要求完成程序的設計,在Keil的環(huán)境下編寫出源代碼,調(diào)試成功后,加載程序到Proteus硬件圖仿真。 (3)綜合學習階段。此階段的主要目的是激發(fā)學生學習興趣,提高學生的主觀能動性、以及培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。學生自主的根據(jù)實驗的任務和要求設計出硬件額電路(包括CPU型號、元器件及參數(shù)的設置等)并繪制出Proteus的硬件原理圖;根據(jù)硬件的功能模塊對軟件進行設計。完成對軟硬件設計之后,需對兩者進行聯(lián)調(diào),充分利用Proteus與Keil軟件間的聯(lián)合仿真的功能,及時的發(fā)現(xiàn)并改正硬件電路以及程序源代碼的錯誤。系統(tǒng)仿真成功后,再進行實物的制作。在對課程的設計環(huán)節(jié)中,需要學生在Proteus環(huán)境下繪制出硬件的電路圖,在Keil軟件中編寫出設計程序的源代碼,并且在設計硬件電路時后盡可能的考慮到實驗箱的有限資源,便于在Keil中編寫的程序能夠更好的被移植到實驗箱上。學生可以針對不同的應用類型,選擇最適合的單片機,而不是僅僅局限于課堂上常講解到的單片機。學生也可在聯(lián)合仿真成功之后,再去進行電路的焊接、軟件系統(tǒng)的調(diào)試以及程序的固化等,可以避免因設計方案的不正確所造成的不必要的浪費。 4、結語 Proteus和ARM的嵌入式軟件在教學中的運用,能充分的利用機房的現(xiàn)有設備,減少了實驗設備的硬件維護又與實際的工程系統(tǒng)接近,拉近學習和就業(yè)之間的距離。實踐證明,這種嵌入式的教學方法不但能降低成本,經(jīng)濟優(yōu)勢明顯,而且還具有較高的推廣價值。 參考文獻 [1]萬軍,馬正華.嵌入式系統(tǒng)及應用課程實踐教學的研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2009(15):7779.[2]李芳,李家慶.基于Proteus+Keil的單片機實驗仿真平臺[J].中國教育技術裝備,2009(4):78.[3]陳燕,李娜娜.Proteus和Keil在單片機教學中的應用[J].中國科技信息,2009(20):194195.[4]王瑋,曹會寧.Proteus仿真軟件在單片機一體化教學中的應用[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2009,22(5)第三篇:小實驗在物理課堂中應用
第四篇:中職物理教學論文
第五篇:淺談基于嵌入式系統(tǒng)在教學中的應用論文