物理实验论文十篇

时间:2023-04-05 07:50:34

物理实验论文

物理实验论文篇1

新课程改革强调了物理探究实验的重要性。要紧密结合新课标的相关要求,对实验需要的设备仪器及时更新,使不同形式的物理实验的要求均能得到满足。在物理实验中要能够科学、有效地引进现代信息技术、计算机技术,使学生能够利用计算机,对实验数据进行处理,对实验结果科学分析。对仿真实验室的重要价值予以重视,积极应用、开发物理实验软件,提高学生实验的准确性、直观性,使实验越来越简便,具有更高的趣味性与吸引力。

2增强开放性

以往农村中学实验室,通常只有要进行实验时才可以进入。而且学生展开的实验大多属于教材规定好的验证性实验。新课程对学生提出了新的要求,即学生利用实验室展开实验活动,积极探究,亲自对实验做出设计,对仪器做出选择,对实验相关数据收集,对物理规律认真总结归纳。新课程阐明要结合探究活动的实际需要,多组织实验室实验活动,打破教材的局限。物理实验室为物理教学提供了丰富的课程资源,包括各种设备、仪器、模型等,需要充分利用实验室,为学生展开科学探究创建有利的环境,实验室对学生全面开放,使学生能够与实验仪器亲密接触,对各种仪器做到全面了解,能够自主选择仪器,展开实验探究活动。按照班或者探究小组、兴趣小组为单位对学生开放实验室,实施责任人制度,使学生能够结合自身实际条件独立操作、独立思考。可以在自习课或课外活动时间开放实验室。学生在实验室活动,教师要给予适当的指导,要倡导学生相互之间展开交流讨论,鼓励学生勇于展现自我,鼓励学生能够大胆猜想,从实际出发展开探究。

3充分利用日常生活物品,为实验创设更为丰富的资源

新课标强调:“对自己身边常见的物品有效利用,从事各项试验,展开丰富多彩的探究活动,增强实际生活和物理学之间的联系,切实使学生能够感受科学就在身边,感受到科学的真实性,体验科学同日常生活以及社会之间的亲密关系。”实验室的课程资源并不单纯局限于实验室内已经配备的仪器设备,学生周围的器具与物品,也可以成为很有价值的实验资源。实验从生活物品取材非常方便,同时可拉近实验与现实生活的距离,非常直观形象,操作起来也十分容易,降低了学生的理解难度,有利于学生更好地掌握。鼓励学生探索研究,对生活物品充分利用,自制实验器材这一过程有利于培养学生的科学素养。物理教育家朱正元曾言,“以坛坛罐罐为仪器,拼拼凑凑展开实验”,即指在物理实验教学中,开展替代性实验,简单易行。有利于锻炼学生的实验技能,培养学生的创新意识,提升学生的创新能力。

4创建浓郁的实验氛围

物理课程改革要求为学生提供丰富的物理实验平台,使学生具有大量的机会可以亲自动手进行实验。在实验探究活动开展过程中,学生要紧密团结,有效合作。教师要对学生认真指导,构建轻松自由、积极向上的实验气氛。教师要在情感与行动上提升学生的物理学习的兴趣,激发学生科学探究的积极性,为学生创建良好的探究文化环境,使学生对物理产生学习兴趣,培育学生探究创新精神。室内布置不要仅仅局限于几条简单的标语,可对物理规律、科学名人研究成就、物理现象的探索过程进行介绍或图解,介绍物理学比较前沿的研究趋势。还应该包括有突出贡献的科学家的科研笔记、讲课手稿、属于重大科学发明的实验仪器的相关资料,吸引学生自觉走进实验室,拉近伟大人物与学生的距离,使学生受到鼓舞。

5创新实验设计

物理实验室管理人员应当积极配合学科教师,认真研究教材,确定新教材当中有没有需要进一步改进的实验,是否存在与教学难点相关的实验需要重新设计,以降低学生的理解难度等。改进、创新物理实验,可以以新的视角出发,重新审视原有的实验,对不完善的地方进行改正,也可以针对具体的实验目的,开展探究实验对需要的装置仪器、以及具体的操作方案等开展分析改进活动。

5.1改进实验方式

例如教材中涉及的一些演示实验,仅需要一些简单的器材,对这部分演示实验可以让学生随堂展开操作,变成探究性实验。

5.2改进实验方案与装置

教学过程中,为了使学生可以更好地理解物理原理,而教材中没有设计相应的实验,教师可自行设计很多比较简单、易于操作的实验。对于物理原理与概念理解起来难度高的部分,教师可以与教材实验结合,配合教学另外设计一些新的实验。

5.3改进实验手段

物理实验论文篇2

科学发明来源于大胆的猜想和假设,而当前物理教学中,学生按照教师预设的程式学习,缺少自由想象的空间,以致学生出现不敢猜、不会猜的状况,教师要精心设计教学问题情境,引发学生产生猜想.

1.培养学生主动参与的意识.

教师要想培养学生的参与意识,就要营造平等、民主的教学氛围,放手让学生回答问题,即使回答错了,教师也不要轻易批评甚至训斥学生.对于有一定难度的问题,学生在短时间内难以独立完成,教师要让学生进行小组交流讨论,提出有价值的观点.

2.头脑风暴法教学.

部分学生生怕发表错误的观点而引来同伴的讽刺、挖苦,以至于不敢提问.教师要强化学生的发散思维训练,鼓励学生毫无顾忌地发表自己的观点,才能产生有价值的新观点、新思路.

3.为学生搭建脚手架.

有些知识远离学生生活背景,如果直接呈现就显得有些突兀,此时,教师要为学生搭建脚手架,引导学生主动猜想.因而教师设计的问题应难度适宜,符合学生的“最近发展区”,对于难度过大的问题,教师应将其转变为若干个小问题,让学生逐层深入,各个击破.教师还要在新旧知识之间、多层次知识之间、理论与实际应用的衔接处设疑,引导学生沿着有意义、有价值的方向思考问题.

二、引导学生积极参与操作实验

1.演示实验策略.

(1)改进已有的演示实验.教师要引导学生对观察效果差的实验仪器进行改造,如在“弹簧的伸长量与所受的拉力成正比”实验中,后排的学生根据看不到刻度尺上的刻度,影响了演示效果,教师可以将其投影到屏幕上,或用白纸加以放大显示,从而增强教学效果.(2)通过多媒体演示,增强效果.有一些物理实验受时间和空间的限制,往往在短时间内无法完成.教师可以借助多媒体进行实验,利用其图文并茂、交互性强的特点进行演示.

2.分组实验策略.

教师要合理划分实验小组,按组内异质、组间同质的原则划分,以确保每组都包括不同层次的学生.小组要明确每个成员的角色和任务,包括组织者、操作者、记录员等,以保证探究活动的顺利进行.当学生在操作中遇到障碍时,教师应及时给予指导,为避免造成时间上的浪费,共性问题集中解决、个性问题个别指导,当然教师指导也不是替代学生的思考,直接将结论告诉学生,而留有让学生充分思考的时间和空间,在参与学生讨论后适当予以点拨,让他们在教师的启发下顿悟,寻求到最佳的解决方案.

三、组织学生开展自评和互评活动

物理实验论文篇3

近几年来,各级政府和教育行政部门花大力气进行中、小学实验仪器、电教设备的配套建设。重点中学的仪器设备已经相当完善,一些普通中学的仪器设备也得到了较大的充实,这为我们的实验教学提供了物质基础。“实验教学应摆在物理教学中的首要地位”已成为广大物理教师的共识。不少中学物理教师正在自觉地朝着大力加强实验教学的方向努力,纷纷开展着各种“以实验为基础”的跟踪对比教改试验。

然而,由于长期受应试教育思想的影响,在很大范围内物理实验教学在某种程度上仍然处于“讲起来重要,教起来次要,考起来不要”的状态。实验教学因长期未受到应有的重视而成为物理教学中的薄弱环节。采取“以讲代做”的实验教学方式大有人在。教学大纲上规定的演示实验和学生分组实验未得到真正的重视和落实,导致实验室和仪器设备使用效率十分低下,教育资源严重浪费。

实践证明:只有通过训练有素的实验教学,才能使学生在获取物理知识的同时,潜移默化地形成良好的科学素养。如:严谨的科学态度,实事求是的科学作风LL同样,只有加强实验教学,才能培养出具有较强动手能力的学生。而这种能力正是日后成为合格劳动者所必需的劳动技能素质的基础。

如何来加大实验教学力度,改进实验教学、提高教学效果以推进物理素质教育,我认为可以从以下几点入手:

一、切实重视演示实验,提高课堂教学质量

物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感受倍深。心理学研究表明:人的动作记忆效率比语言文字记忆效率要高好几倍。“百闻不如一见,百看不如一做”说的就是这个道理。经验告诉我们:一个成绩优秀的物理尖子对物理现象和物理过程具有很强的“悟性”,这种“悟性”源于对日常生活丰富的感性认识。对物理学习有障碍的人,其最大的障碍不在于智力因素,而在于缺少对日常生活的用心观察,头脑中缺乏感性经验,而这些感性经验恰恰是物理思维的基础。因此,作为一名物理教师,首要任务就是:尽一切可能,在课堂上为学生展现出丰富多采的物理现象和活生生的物理情景。教师不仅要用好课程标准上规定的演示实验,甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”,进行演示。演示的形式不能仅仅是“教师演,学生看”,还可以是“教师导,学生演”?即边学边实验。

例如:利用鸡蛋做实验。鸡蛋很容易找到,若引导学生利用鸡蛋做实验,既可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。

(1)做压强的实验

鸡蛋握在手中,使劲握也难以破碎,但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。说明:鸡蛋紧握在手中时,受力面积大,压强小;而在碗边轻敲时,受力面积小,压强大。可见,压力的作用效果不仅跟压力大小有关,还跟受力面积有关。

(2)做大气压实验

将浸湿酒精的棉花放在广口瓶内,点燃棉花,并让它燃烧一会儿,然后将一只剥壳的熟鸡蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟鸡蛋在瓶内、外压强差作用下,被压入了瓶里。

(3)做物体的浮沉实验

将一只鸡蛋放入浓盐水中,然后缓缓倒入清水稀释、搅拌,随着盐水的不断稀释,鸡蛋排开液体的体积随着增大,由漂浮状态慢慢变成悬浮状态,最终沉入杯底。这说明:浸在液体中物体的上浮和下沉,决定于它所受浮力和重力的合力。

世界上许多发达国家重视演示实验的经验值得我们借鉴。德国物理教育界流传着这样一种说法:“没有演示实验的课,不算是一堂成功的课”德国的物理教师除了极少数纯理论课没有演示实验外,一般每堂课要做2~3个实验。美国物理教师普遍都很重视演示实验。在他们上的每一节课中至少要做一个演示实验。而且这些实验都是他们自己设计,所用器材都是他们自己动手制作的。日本的物理教学也非常活跃,学生课堂上动手活动量较大,有半数以上的课是在实验室渡过的。大量的信息资料显示:国际物理教育界正在流行这样一种趋势,即衡量一堂物理课的好坏,很大程度上取决于这堂课中演示实验的数量和质量。

二、认真上好学生分组实验课,培养学生的创造思维和实验操作技能

分组实验多以测量性、验证性和实用性实验为主。要提高学生分组实验的教学效果,就必须使学生真正进入角色,手、眼、脑并用地进行有目的的探索活动。根据教育心理学的观点,课堂教学的目的不在于教师完成某种过程,而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化,如在学生身上引起的认识上、理解上、技能上、态度上的变化。如果学生通过主动参与教学,在教师的积极指导下获得物理知识,则会印象更加深刻,并增强他们的学习动机。

根据这一思想,我进行了一些探索,将初中物理第一册中电学的一节课《电路的连接方法》由原来的验证性实验改为学生的探索性实验,教学中采用启发式教学和有控开放。

引入时通过演示窗帘被自动拉开、合拢的现象,让学生观察并思考:“为什么闭合一个电键,只有一个窗户的窗帘被拉动,而其它窗户的窗帘不受影响?”

在新课教学过程中:

1、教师启发学生思考:如何利用桌上现有的器材连接成一个电路,使两个小灯泡同时发光,并提示连接的方法可能不止一种。学生利用器材自己探索进行连接电路的实验。

2、教师从中选择几个相类似的电路,组织学生通过比较的方法进行讨论,找出相同之处进行归纳,由此得出电路的一种连接方法:串联。此后进一步提出问题:如果取走其中的一个小灯泡,其余小灯泡还能不能继续发光?学生会进行猜测,此时教师示意可通过自己所连接的电路加以实验,由此通过实践操作加深对串联电路的理解。

3、由于有极少数的学生有不同的连接方法,当取走其中的一个小灯泡时,另一个灯泡仍然发光,此时他们会提出异议,当投影他们连接的电路时,大多数同学会发现他们所连接的电路与前面所示的电路有区别,教师由此组织他们进行简短的讨论,分析它的连接特点,并示意学生利用手里的器材进行实验,实验下来大家发现用这种方法也能使两个小灯泡同时发光,教师再组织学生进行比较、讨论,找出相同之处进行比较,得出电路的另一种连接方法:并联。此后进一步提问:如果取走其中的一个小灯泡,其余小灯泡还能不能继续发光?并示意用实验进行检验,学生由此通过实践操作加深对并联电路的理解。

4、结束学生实验后,组织学生通过讨论,自己得出串、并联电路的特点,并利用电脑多煤体的手段进行一些电路的识别练习,进一步巩固所学到的知识。

5、进一步组织学生比较两个相类似的电路,让他们了解电键的控制作用,然后自己解释“各个窗户窗帘之间的电路是怎样连接的?”并为今天的回家作业提供范例。

通过学习,学生们基本能较好的达到教学所预期的目标,但是,要取得这样的效果,就要求教师在每次实验前必须做好大量的准备工作(包括知识和实验方面的准备)。对于实验中学生初次接触的仪器、实验操作中的难点和关键之处,实验开始前教师必须给予适当的指点。在学生实验的过程中,必须注意培养学生养成良好的实验习惯,如正确使用仪器,谨慎操作;尊重客观事实,不拼凑数据;实验完毕后自觉整理并爱护仪器等等。实验后,还必须及时反馈,发现问题及时补救。

三、充分发挥教材中“小实验”的作用,训练学生动手制作的能力

当前在物理教学过程中,有不少教师认为教材中的“小实验”是课外知识,与考试无关,因此常被视为可有可无,或被弃之不理。然而这些小实验却往往具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点,不仅能加深学生对所学知识的理解,而且能极大地提高学生学习物理的兴趣,锻炼学生的动手制作能力和独立操作能力,发展智力。

例如:初中物理第一册中的《电磁铁》一节中,提供了如何自制电磁铁的方法,我让一个班级的同学利用假期进行制作,并要求以作品的形式加以展示。在此后的几天中陆续有不少同学前来询问如何能提高电磁铁的磁性,以求自己制作的电磁铁磁性最佳,这样在他们制作的过程中,对电磁铁的特点有了更深刻的印象。事实表明,这个班级的学生在《电与磁》一节的学习中,绝大多数同学对“电磁铁特点”这一知识掌握较好。

四、不定期地开放实验室,给学生创造更多的动手机会

物理实验论文篇4

物理学是一门实验科学,物理实验是物理学发展的基础。也可以说是“系统工程”,它集力、热、声、光、电于一体。大学物理实验作为一门独立设制的课程,是学生动手、观察、创造思维、处理数据、总结写作等综合能力提高的过程,有着其他课程不可替代的作用。因此不能教条学习,只是简单地照猫画虎,测几组数据。应使知其然,还能举一反三,循序渐进。要在全学年实验中,致使综合能力有全面“质”的飞跃。只有这样才能真正起到锻炼实效,这就要求实验教师在每个实验过程中积极引导学生的学习欲望。

2利用物理学史激发学生的兴趣

光学是研究客观世界中有关光现象规律的一门学科,通过大量历史资料和出土文物的分析研究,充分证明我国古代光学在世界科学技术史中的重要贡献。当时物理学领域内成就最大的是墨家,它是由鲁国的墨翟(公元前480~39年)和他的弟子等所创立。《墨经》是墨家的集体创作成果,它比古希腊欧几里得(公元前330~275年)“光学”还早百余年,不仅是中国光学的先驱,在世界光学史中也占领先的地位。《墨经》对光的直进律,做出了精辟的记载,认为从物体上发出来的光线,好像箭矢一样(“光之人,照若射”),通过精细的观察实验发现,当两个光源同时照一物,产生本影和半影,还给投影下了一个科学定义:光有所遮挡的地方就是影。墨家根据光的直进律,制成了世界上最早的针孔照相机。在十一、十二世纪间,我国科学家郭守敬根据光学原理制成了各种天文仪器,观测天象,取得了丰硕成果[4]。

在教学中我们感到,上实验课缺少足够的时间,应该将实验仪器的一些改进通过演示,使学生明了其实用与便捷。而我们只能见缝插针,简单叙述。例如:在薄透镜测焦距的实验中,以前成像的像屏用的是一个喷漆薄铁片。共轭法测焦距,要求同学们在观察到大小两个像,我们说这叫“大像追小像”,追的结果是看两像的中心是否重合,这一步是用成像的方法(细调)验证粗调是否调好了,是否“同轴等高”。为了对比,学生往往在屏上做记号(划一横线),时间长了,白色屏被画得全是横线,面目全非,很难辨别。新仪器做了巧妙的改进,在一小张硬纸板上,印了坐标,然后用塑料薄膜扎制,既美观又实用。这一看似简单的改进,给使用者带来很大便利。让同学们知道,实验仪器的设计也不是完美的,需要不断改进、更新,这首先就需要认真观察,发现不足,提出建议或思路。

单摆测重力加速度实验,这是经典的物理实验。单摆不仅是准确测定时间的仪器,也可用来测量重力加速度的变化。第一个发现摆的振动等时性的科学家伽利略,他用实验求得单摆的周期随长度的二次方根而变化。惠更斯制成了第一个摆钟,而且第一次记录到一个耦合的振荡器观察。“惠更斯的同时代人天文学家J.里希尔曾将摆钟从巴黎带到南美洲法属圭亚那,发现每天慢2.5min,经过校准,回巴黎时又快2.5min。惠更斯就断定这是由于地球自转引起的重力减弱。英国科学家罗伯特•胡克发明了圆锥摆,是在两个方向上自由摆动的钟摆。通过分析摆锤圆周运动,他用它来分析行星的轨道运动。19世纪中叶傅科在巴黎的先贤祠证明了地球的自转。牛顿则用单摆证明物体的重量总是和质量成正比的。实验教师本身应该对所做实验从实验内容、历史背景、仪器结构、仪器调节、仪器维护各环节了如指掌,这样才能及时解决和解答实验中出现的种种难点、问题,并迅速应急处理。更重要的是要教会学生遇到问题应该如何面对、怎样解决。当然教师的知识也不是全方位的,在科学技术不断进步的过程中,有些问题也可能会出现瞬间“卡壳”的尴尬现象,这就敦促教师应大量查询资料,不断更新知识,在教学中学习,提高自己认知能力,从而保障教学质量。

3存在的问题

(1)对物理学史融入大学物理实验重视不够,且不重视学生的逻辑思维及动手能力的培养,形成单纯知识灌输。

(2)没有特定时间进行物理学史、物理思想的教学,从而导致在实验课中不系统、不全面,缺乏完整性。

(3)需进一步加强教师对教学的严谨态度、拓宽知识面、提升自身素质、提高实验教学水平。

4结论

物理实验论文篇5

论文关键词:初中物理小实验教学中的“魅力”

 

初中物理教学以观察、实验为基础。观察和实验,能够使学生对物理事实获得具体明确的认识,而这种认识是理解物理概念和规律必要的基础;观察和实验,对培养学生的观察和实验能力、实事求是的科学态度、激发学生学习兴趣都有不可替代的重要作用。因此,教学中要重视让学生观察有关的现象,要大力加强物理实验教学。

在义务教育初中物理教材中,新增加了三十多个课后小实验。这些小实验有的侧重于操作、有的侧重于设计、有的侧重于对物理知识的理解和用应,各有特点和作用,是课堂教学的延伸和补充,是搞好物理实验教学的不可忽视的重要组成部分。而对于这些小实验,许多教师往往不重视初中物理论文,忽视了其重要性中国学术期刊网。在教学实践中体会到,重视这些小实验的教学,既有利于巩固知识,提高能力、激发学生的兴趣,又有利于培养学生的动手动脑习惯和实验技能,有利于进一步挖掘学生中的创造潜力、培养学生的分析问题和解决问题的能力、有利于培养学生的科学创新能力,对全面提高物理教学质量具有重要意义。

一、活跃课堂气氛,拉近教师与学生的距离 1.消除学生对物理学科的神秘感 实验导入新课是课堂教学的良好开端。实验导入的主要任务是在学习者和新的学习课题之间建立起联系,激发学习兴趣,明确学习目的,运用已有经验和已学会的学习方法,促使学生进行新的思考。 通过演示实验,教师利用学生意想不到的奇特现象,唤起学生的强烈求知欲望;利用创造的神秘感,学生可以集中注意力和积极思考,得到科学方法的训练;而创造一种解决实际问题的情境来导入新课,也会产生良好的课堂效果。如第一次接触物理学科,学生会对其产生一种神秘感,从而觉得物理难学,因此.在上第一节物理课时,教师可以多演示一些物理小实验。比如,用毛皮和橡胶棒做摩擦起电、用熟鸡蛋堵住瓶口来做大气压存在的实验、用盛半杯水的玻璃杯口上放一张硬纸片初中物理论文,再在纸片上放一个鸡蛋来演示惯性的存在、用几个相同的大饮料瓶,向瓶

摘要稍加点拨学生的疑问就迎刃而解了。这样。教师就把较复杂的问题简单化了,学生理解起来自然也就容易多了。

三、调动学生的积极性,大力挖掘学生中的创造潜力

实验操作就是要学生把学到的知识转化为能力,而动手操作是检验其能力的关键。小实验从开始设计到制作,从演示到观察现象,从总结规律到运用理论解决实际问题,都由学生亲自实践,并通过耳听、眼观、脑思、语言表达和动手操作来完成。初中学生一个特点就是爱动手,在养成做好物理小实验习惯的基础上,可以布置一些有意义的实验给他们做,以拓宽他们的视野,进一步挖掘他们的潜在创造因素。

如在八年级练习中的一道题:“一位同学做实验时,需要阻值为2Ω、5Ω、40Ω的电阻各一个,但是手边只有一些阻值为10Ω的电阻,请你为这位同学考虑一下,怎样用10Ω的电阻,组成所需要的各个电阻,一共需要多少个10Ω的电阻”中国学术期刊网。有些学生感到困难。我们就利用习题课的时间,引导学生计算,经过计算,然后引入实验设计初中物理论文,问题迎刃而解,这样既巩固掌握了所学的基础知识,又提高了动手动脑的能力。又如在学完串、并联电路和滑动变阻器的作用以后,正好市面上热卖保护学生视力的灯,这恰是利用本章知识的契机,可以就这个灯的原理展开后,让学生回家利用手边现有仪器“自制调光灯”,增强毕业班学生动手参与能力,同时也可给紧张枯燥的初三复习阶段带来活力和乐趣。综上所述,物理小实验在激发学生的学习兴趣、正确认识物理规律、解释物理现象等方面的作用是不言而喻的。要使课堂教学更加有效,就必须研究教学过程中教学内容、教学方法、教师和学生的和谐关系。而物理小实验是使教师为主导、学生为主体的课堂实现和谐统一的重要手段,它必将在今后的课堂教学中发挥更大的作用。

物理实验论文篇6

论文关键词:几个物理演示实验的改进(初中版)

 

1、演示声音在真空中不能传播的实验改进。

在学习八年级上册课本第一节“声音的产生与传播”这节课上,课本上的演示实验是把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,同时注意声音的变化。再让空气逐渐进入玻璃罩内,注意声音的变化。

该种做法缺点:此实验由于密封等原因,效果不好,并且不能达到人手一份,课堂效果不理想。

对该实验的改进如图所示:

利用大注射器、手机等制作成一个简易的实验装置,将手机的外放喇叭用导线撤出来,放置在密封针管里,把手机音乐打开,密封着喇叭的针管里就传出了音乐,然后用力往外抽针管,喇叭的声音也随之变得越来越小。

改进后的做法的优点:当针管内的空气变化时,声音的传播介质就发生了变化,声音的传播效果也起了变化,根据“逐步逼近”法推理,可以得出“真空中声音不能传播”的结论。不但效果明显,而且可以达到人手一份,可操作性强,课堂效果好。

2、演示焦耳定律的实验改进。

在学习“电与热”这节课上,老师们经常做的演示实验是:

a:探究在电流和通电时间相同的情况下,电流产生的热量与电阻的关系。

课本做法如图所示:

两瓶中的金属丝串联起来,接到电源上,由于电路没有分支,通过两段金属丝地电流相同,通电一定时间后,比较两瓶中煤油的温度变化,得出在电流通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。

该种做法缺点:这种实验方法是通过相同质量的煤油的升温情况,来比较产生热量的多少,因本实验为演示实验,这样演示起来初中物理论文,学生很难观察,即可视性差,其次煤油升温变化不如气体膨胀变化快捷明显,实验效果差。

而改进后的做法如图所示:

第一个是铜丝电阻5欧,第二个是镍铬合金丝电阻10欧,两塑料盒中的金属丝串联起来,接到电源上,通过两段金属丝的电流相同,通电一段时间以后,比较两塑料盒所连接的“U”形管中液面高度差的变化,从而得出在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大产生的热量越多。

改进后的优点:这种通过密封在塑料盒中气体的膨胀,引起U形管液面高度差的变化,来比较产生热量的多少,不但其体膨胀明显,而且通过U形管来观察时,可观察性强。

b: 在探究通电时间一定,电阻相同的情况下,镍铬合金丝产生的热量与电流大小的关系实验中

课本上要求的做法是:

在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流,观察什么情况下产生的热量多龙源期刊。

该种做法缺点:这种试验方法是通过滑动变阻器来改变通入同一镍铬合金丝中的电流,记录相同时间,比较什么情况下产生的热量多,此试验可操作性差,同一瓶煤油温度上升了,需要降到室温才能开始第二次改变电流后的升温,记录时间也很麻烦,容易产生误差,更不用说前面已经说过的,通过温度计观察煤油升温,班内演示时可视性差。

而改进后的做法如图所示:

三段金属丝的电阻相同,其中R1在干路上, R2、R3并联,可知R1中的电流大于R2中的电流,通电相同的时间后,比较两塑料盒所接“U”形管中液面高度差的变化,从而得出,在电流和通电时间相同的情况下电阻越大产生的热量越多。

改进后的优点:这样由于并联的分流作用,相同电阻的两段镍铬合金丝R1、R2在同一段电路中通电时,电流不同,时间相同。又可同时对比着观察塑料盒内气体膨胀引起U形管内液面高度差的变化,可以同时比较,不但可操作性强,可观察性也很强。

3、演示物体受滑动摩擦力的实验改进。

初中物理教材第十三章第三节上,有测量物体受滑动摩擦力的演示实验。

课本要求如图所示:

用弹簧测力计匀速拉动木块a使它沿长木板匀速滑动,由二力平衡知道,从弹簧上读出的拉力,就知道了木块跟木板之间的滑动摩擦力,从而测出木块与长木板之间的摩擦力。

该种做法缺点:木块a被测力计向右匀速拉动,其受到的滑动摩擦力水平向左与运动方向相反,此做法中必须要求木块a匀速运动,?耸被动Σ亮Σ庞氲簧测力计的拉κ且欢云胶饬Γ而实际操作上,我们常常会看到弹簧秤的指针总是在某一值左右不停地晃动,很难使木块a保持匀速直线运动,读出的数值只是一个大致的值。出现这样的现象会影响实验的效果,让学生误认为滑动摩擦力的大小在变化,或认为它的大小跟物体的运动速度有关,

而改进后的做法如图所示:

将弹簧测力计一端固定,另一端构筑木块b,木块b下面是一长木板,实验时,拖动长木板,然后读出弹簧测力计的示数,即可测出木块b和木板间的摩擦力。

改进后的优点:使木板滑动,木块b和弹簧秤相对地面静止,无论木板运动速度如何,木块相对木板都滑动初中物理论文,且木块b均受平衡力作用,操作方便易于控制,同时,此做法中弹簧测力计是静止的,更容易读准示数。同时也更加使学生明白:滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动方向相反,体会相对的含义。

4、对阿基米德原理演示实验的改进

在学习“阿基米德原理”这节课上,课本上的演示实验如图所示:

用弹簧秤称出石块的重G物和空小桶的重G桶,将弹簧秤挂住的石块浸没入溢水杯中,将溢出的水用小桶接住,同时读出弹簧秤的示数F示,再用弹簧秤测出小桶和水的总重G桶+水,最后计算:F浮=G物-F示 , G排=G桶+水-G桶,最后比较得出:F浮= G排

该种做法缺点:此实验做起来既繁琐,误差又大,当老师拎着弹簧秤讲解时,示数不稳定。且比较起来不具有同时性。

对该实验的改进如图所示:

其中A、B为两个规格相同的弹簧秤,C为重物,D为小桶,E是溢水杯,杯中加入红色的水,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台。

实验过程中,逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧秤A的示数减小,弹簧秤B的示数增大,比较发现弹簧秤A的示数变化量FA和弹簧秤B的示数变化量FB相等,从而可以得到结论F浮=G排

实验过程中要注意:弹簧秤使用前要调零,尽量避免玻璃管与小桶之间有作用力,玻璃管不能进入小桶里的水中

改进后的优点:溢水杯中加红色水,增加可见度;能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小,便于比较得出结论;弹簧上端有铁架台固定,弹簧秤示数更稳定;弹簧秤B的示数直接反应物体所受浮力的大小;上课时不用老师拎着弹簧秤读数,便于老师的讲解。

物理实验论文篇7

实际上,所谓的创新物理实验室建设的根本目的是为了更好的开发学生的创造性思维,培养学生核心能力的形成,为学生自身才能的展现提供了一个良好的环境。通常研究项目主要是根据课题的形式来制定和设计,将会由专业的教师来对学生进行辅导。并且,教师要将课题提出与实验教学实际灵活的结合在一起,可以由学生自行拟题,或是由实验室提出问题。在这一过程中,无论是方案的确定,还是研究过程,都必须让学生单独完成,教师可以适当的给予学生一些鼓励和帮助,激励学生能够大胆创新的去探索问题,善于观察发现,用所学的物理知识来解决生活中遇到的难题,从而促进学生的全面型发展。其次,学生通过实践动手得出的研究成果也是学生自己努力而来的研究成果,更是学生创造能力、开拓创新、分析问题、解决问题等多方面的体现。这样一来,能够更加有效的激发学生们的学习积极性,积极主动的参与到物理实验研究活动中,逐步提升学生的创先实验能力,同时也达到了十分理想的教学效果,真正实现了教学育人的目的。

2构建研究性创新物理实验平台的可行性分析

2.1与大学人才培养要求相一致

现如今,科学技术的飞速发展,各种各样的科学技术出现在人们的生活中,逐渐呈现了综合化的发展趋势。并且,在这一新形势的发展背景下,越来越多的新问题也被不断提出,这就对高等教育提出了更高一层的要求,而随着教育体制改革的不断深入,我校也将培养复合型创新性人才作为主要的人才培养目标,通过合理的物理实验课程安排来培养学生实验操作能力,有效的激发学生的创新能力和创造性,进一步提高学生综合素质水平。因此,为了更好的满足于现代社会对全面型人才的需求,加大对研究性创新物理实验的建设是十分有必要的,改变以往传统的实验教学理念和教学模式,大力推广基础实验教学的应用。

2.2与学生实际认知能力相契合

创新实验平台的构建有利于全面培养学生的实验技能、综合分析问题和解决实际问题的能力,以培养学生的创新精神和创新能力为主线,同时符合学生的认知规律和实际水平,注重调动学生学习的积极性和主动性。研究项目是学生较熟悉的物理实验教学中出现的问题,如数据测量问题、操作难点问题、实验方法问题、调节规律探索问题、仪器结构改进问题、计算机辅助教学和管理、实验教材中存在的问题探讨等等。

2.3与教师科研能力的提高与拓展相促进

在创新物理实验室的建设过程中,在提高学生实验动手能力的同时,也在逐步提高教师的业务水平。其中,课题项目的研究不单单再是传统课本中的教材内容,而是让物理实验课教师也会课题进行了更深入的研究和思考。这样一来,教师就与学生共同学习、共同探讨、共同解决在实验探究过程中遇到的问题,并共同寻找到有效的解决办法。并且,教师还会适当的给予学生一定的启发,对其进行实质性的指导,培养学生形成很好的可行性思维。此外,教师在对学生进行教导的过程中,也在不断加强自我建设,丰富了自身的知识层面,并学习到了更多新技术和新知识。由此,我们也可以看出,构件创新物力实验平台对于教学知识水平的提升有着重大的意义。

2.4能有效地推动大学物理实验课程的建设与发展

众所周知,课题研究本来就是一项周期长、持续发展的研究工作,其中涉及的实验教学环节非常多,而创新实验平台的建设不仅能够有效的推动物理实验课程的可持续发展,还可以及时发现在实验课程教学过程中各方面存在的不足之处,从而采取相应的改善对策进行改进。其次,大部分的课题研究成果都可以应用于实际的教学过程中,让学生更好的学习到新的物理知识。并且,伴随着研究性创新物理实验室建设规模的不断扩大,在不久的将来,势必会发挥着不可预估的重要作用。

3研究性创新实验的建设

以某高校为例,其专门开设了一门研究性创新实验选修课(当时称为综合物理实验课),课程设在大三,即修完普通物理实验之后,初设课时学校不给学分,但学生反应强烈,报名学生近2/3,经过几年实践现已单独列入教学计划,是部级精品课《普通物理实验》的一部分。课题大部来自教师的科学研究或教学研究中正在探索的问题,也有学生自拟的课题,这些课题没有预定的结论,因而需要师生共同探讨,学生则通过查阅文献、讨论、设计实验方案后,独立进行实验、分析实验结果、提交论文,期末每个学生做15min的报告,由中心教师组成的考核委员会评定成绩。

该校12年来共开过:用闪光法测定不良导体热导率(教学研究)、用非平衡桥测铂电阻温度系数(教学研究)、虚拟仪器在电学实验中的应用(教学研究)、超导薄膜和块材制备及特性(科学研究)、扫描显微镜的数字化控制(科学研究)、超高真空扫描隧道显微镜及其应用(科学研究)、声致发光(自选)、磁悬浮力的测量(自选)等200多个课题,而且从来没有重复过。学生修完近代物理实验(1)之后,在大四上学期为成绩是优的学生开设开放性的研究性实验课,学生可以在校内任选导师,确定题目就可申请,但内容必须包括样品制备和3种以上的物性表征手段(学生必须亲自参与),期末提交书面和口头报告,其成绩可作为近代物理实验(2)的成绩,这些学生等于提前进入毕业论文阶段,提高了毕业论文的质量。

本科生研究性学习方式为优秀生创造了良好的学习环境,营造了不同于课堂学习的学习氛围;调动了学生的学习积极性和主动性;激发了学生的创造才能;培养了学生的科研能力及书面、口头表述能力。

4结束语

物理实验论文篇8

一学生实验技能培养的方法

(一)培养学生使用基本仪器的技能

掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基矗基本仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练地、正确地读数,在介绍这些基本仪器使用方法时,应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导:

1.各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前,搞清仪器的量程,并且能估计被测对象的情况,选用适当量程,避免超过量程而可能损坏仪器。

2.使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:“对安培表、伏特表等应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺之类的仪器,还要学会零误差修正,让学生懂得零点是相对的,零误差的修正在生产上有普遍意义。因此,必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。

3.会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法,关键是会读出仪器的最小刻度值,会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时,要学会正确读数的姿势。如:从量筒上读数时,眼视线应与液面保持相平,不能仰视或俯视,若是凹液面读凹处,凸液面读凸处,从安培表、伏特表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针,估计读数四舍五入等。

4.根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。如:天平是根据杆杠的平衡条件制成的,因此,使用前和秤量时都要做到横梁平衡,同时必须严格保护刀口,要让学生理解保护刀口的重要性,从而自觉遵守使用方法和规则;温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的,所以,根据热平衡原理,测量液体时,温度计不能离开液体,而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然,培养学生使用基本仪器的技能,必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来,这样既有利于巩固基础知识,又能帮助学生理解为什么这样使用仪器;只有理解了仪器原理,使用起来才会更加自觉和主动。

(二)培养学生进行实验过程必须掌握的技能

1.培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量,然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。

其次,培养学生正确调整和安装仪器,正确连接电路的技能。正确的实验,首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。如:力学实验中的支架滑轮的安装,牵引线的走向,斜面的架设等,有时要对一些仪器做机械调整或电气调整(对仪器的调零前面已介绍,这里略),电气调整如:使用气垫导轨前必须先调水平位置;在电学实验中,依照电路图连接线路,连线时,应将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必须有开关(先断开);导线最好选用几种颜色,主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时,应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,必须复查,确认正确后方能通电。这种技能的培养,从初中开始应先有示范,让学生模仿学习,然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调整。

2.培养学生正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确结论的能力

这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能,要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,要把握时机,如:温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出,并记录下来。读取数据和记录必须注意:①读数要及时,并马上记录;②要记录完整数据,按有效数字的方式记录;③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。

进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。在整理数据时,如发现有不合理的数据,应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论,如:讨论数据说明什么?与理论计算有何偏差?实验过程为何这样设计?实验结果的物理意义(结论)是什么?对一些成绩优良的学生,还可让他们设计某个达到相同目的的实验。对实验能力强的学生,许多深一层次的问题都可以在这里分析研究,从而加强了对学生思维能力的培养,有效地巩固知识,技能更加熟练。

3.要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准;风的吹动使天平产生误差;电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器,或是改进实验方法。改进实验的方法,可改变仪器的位置或仪器的布置,撤换某件仪器,改变所选取的某个参数,改变实验方法乃至改换实验操作人员等。例如将物体放在天平左、右盘上,分别称衡,可以发现天平不等臂引入的误差。又如精密测量同一单摆在不同摆角的周期值,可以发现周期与摆角有关。

偶然误差是在实验条件不变的情况下,对某一物理量进行多次重复测量时,由于各种偶然因素产生的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值,以其平均值为最终的结果。测量次数取多少,要根据偶然误差对被测量影响的大小来确定。如:测量值的有效数值较小时或测量值变动较大时等,应当多测量几次。

综上所述,要培养学生这方面的技能,必须让学生懂得减少误差首先要发现它的存在和来源,其次是确定减少误差的方法。

增加测量次数固然可提高平均值的可靠程度,但是作用是有限的,实际上,只有改进实验方法和仪器,才能从根本上改善测量的结果,提高测量精确度。

4.会写一般的实验报告。学生在实验结束后,应根据原始记录和实验时的体会,写出实验报告。实验报告内容主要有:实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能,对实验报告的写法、格式要严格要求,书写时,要求层次清楚,语言流畅,文字精练、正确,图文并茂,要总结出实验成功的经验或实验失败的原因,使学生将来进行科学实验时能写出自己的实践成果,并让别人看懂。

在批改实验报告时要注意学生思维的火花,如对某个问题的独特看法,对某项操作的有益建议,对实验的改进意见等,要给予鼓励,并要及时与之讨论,让师生都有所收获。这样做,既延伸了实验课的教学,使之与理论课的教学有了更深层次的交汇与渗透,又是提高学生动手技能的有效渠道。

5.养成良好的实验习惯,包括爱护仪器,遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。如:做电学实验结束时,应将仪器调到最安全的状态再切断电源,然后拆除连接线,整理好仪器和导线。要经常地对学生进行良好实验习惯的教育,以免损坏仪器及发生实验事故等。

二培养学生实验技能的途径

1.实验课是培养学生实验技能的基本途径。认真上好实验课,既能帮助学生牢固地掌握物理知识,又能培养学生的实验技能,是训练和提高实验技能的基本途径。

实验课包括演示实验和分组实验。演示实验是学生使用仪器,进行实验操作典范,它教给学生正确的实验方法。如:如何正确使用仪器、安排实验步骤、操作、读数和记录数据、列表和作图线、分析和推理,得出正确结论及分析误差等。通过大量的演示实验,学生可以在长年累月的耳闻目睹中,潜移默化地学到实验技能。

在分组实验中,学生的活动是多方面的,既有思维,又有操作,这就需要发挥教师的主导作用。实验时,教师可先介绍实验目的、方法及注意事项,然后教师在台上做示范,学生在台下跟着教师做,这种方法对于初中起始年级的学生是合适和有效的。学生在教师的步步指导下,养成良好的实验方法、实验修养。随着实验技能的不断提高,逐步培养学生自己设计实验,独立实验的能力。

2.尽可能将演示实验改为分组实验。如:阿基米德定律、牛顿第二定律等。

3.将验证性实验改为探讨性的实验。先让学生去研究、探索物理量之间的关系,后总结出物理规律。

4.开辟第二课堂。第二课堂既可完善、丰富、深化课堂知识,又可培养学生的实验技能。主要形式有:①指导学生进行课外实验;②组织参观活动;③举行操作实验竞赛;④组织课外兴趣小组;⑤举办物理科技晚会等。

物理实验论文篇9

ApplicationOfQTVRInPhysicsExperimentTeaching&StudyingOnline

Wenhuan,Douyiyang

PhysicsDepartmentofNUSC

Abstract

ThetopicofthistextistheapplicationofQTVRinPhysicsexperimentteaching&studyingonline.Atfirst,theauthorsanalyzetheadvantagesofQTVRinteaching&studyingonline.Thenwiththeexamplesofvirtualinstruments,weintroducehowtoapplyQTVRtechnologyinourteaching&studyingonline.WeemphasizeontheusesofSpinPhotoObject(ofPictureWorkscompany).Inourfollowingwork,wewilluseVRWorx(ofVRToolboxcompany)tomakeavirtuallabwithvirtualinstrumentsinside.

Keywords:QTVRtechnology,panorama,object,scene,virtuallabandinstruments

正文:

QTVR是QuickTimeVirtualReality的简称,是美国苹果公司QuickTime技术的拓展。它是新一代的、基于静态图象处理的初级虚拟现实技术①。它不需要传统虚拟现实技术所要求的特殊硬件和附属设备,在普通的PC机或Macintosh机上就可产生相当程度的虚拟现实的体验。它不需要进行任何几何造型,只需通过图像采集系统采集真实世界的图像、QTVR系统软件处理离散的图像,即可完成三维空间、三维物体的造型;操纵普通鼠标、键盘即可实现对三维造型的全方位观察。

QTVR有三个核心概念:全景图像(Panoramas),对象(Object),场景(Scene)。全景图像:是空间中的一个视点对周围环境的360度视图,用户可在全景图像的360度范围内任意切换视线,也可在一个视线上改变视角,来获得距离远近的视觉效果。对象(物体):是从分布在以一件物体为中心的立体360度的球面上的众多视点来看一件物体,从而生成的对一件物体全方位的图像信息。经QTVR系统软件的处理,形成用户可观察的各个视点。场景:利用热点手段将一个或多个全景图像或对象电影进行连接,从而生成的有序集合体。在场景中,用户可在很多全景图像和对象电影中漫游。

虽然是初级的虚拟现实技术,但是QTVR以其独特的技术特色与独特的优势,开创了多媒体技术与仿真技术相结合的新途径,为虚拟现实技术的大众化铺平了道路。尤其重要的是,它的出现使得建立网络虚拟实验室有了广阔的前景②。

身处网络时代,作为物理教学论实验物理方向的学生,我们所关注的问题是QTVR技术能为物理网络实验教学做些什么?QTVR技术在物理教育领域中已有了广泛的应用,例如虚拟固体物理中的晶格结构、虚拟核物理中的核反应堆等,在这些理论教学中,QTVR技术都有了极为成功的应用范例;但是在网络实验教学方面,国内的QTVR技术应用基本上还处于探索阶段。因此,我们想就这个问题做些探讨。

1978年,在英国牛津召开了一次国际物理教学委员会,讨论的主题是“实验室在物理教育中的作用”。会议认为实验课的作用之一就是学会使用仪器③。可是,传统的物理实验教学存在着不重视仪器使用的问题。有的实验室因为某些实验仪器价格昂贵而无力购买,因此无法开设一些实验;有些仪器不可能拆卸开让学生熟悉内部构造;有些实验因为样品存在危险性,由老师演示学生观摩。以上因素造成学生不能动手实验,这显然是与开展实验的目的相悖的。另外,实验室大多数实验都是采用菜谱式教学方式,也就是给出具体实验步骤,学生依样画葫芦,这就导致学生不重视仪器的构造、功能、和使用方法、参数指标、误差范围等。再者,多数实验的数据采集、数据处理已由计算机系统完成,实验过程比较枯燥,只是机械地重复对几个按钮的操作,学生的兴趣普遍不高。

此外,目前的物理网络教学实验仅提供计算机二维仿真系统,真实感不够强,不能给人以身临其境的感觉。因此,综合以上几个方面的因素,我们考虑在网络实验教学中引入QTVR技术,以期能在一定程度上解决以上问题。

那么,在物理网络实验教学中应用QTVR技术有哪些优势呢?首先,由于QTVR独特的技术特色,使得它在立体空间的展示、立体物体的展示、展品的介绍、虚拟空间的营造与构建、虚拟场景的构造等方面有着独特的优势。教育过程的很重要的一个过程就是呈现知识信息,而QTVR在呈现知识信息方面有着独特的优势④。我们可以为某些仪器创作配以解说词和文字说明的三维旋转体图片,让学生在虚拟的实验室中对虚拟仪器进行随意地旋转和任何视觉角度的观察,以便学生详尽了解仪器的构造、功能和使用方法,同时达到预习实验、复习实验的目的。更重要的是,教师和学生在QTVR创造的虚拟现实环境中,可以沉浸其中,全身心地投入教与学,既生动了课堂教学,又提高了学生的学习效率与积极性。

QTVR制作简单,制作周期较短,制作的可控性也很强,对于物理教师这类非计算机专业人士来说,比较容易掌握其技术;要开发一些简单的实验教学软件应用于网络教学中,也不至于难度太大。

我们初步的工作是制作虚拟仪器,在网上为学生提供真实仪器的各种资料;第二步的工作是构建虚拟实验室,使教师与学生在网上身临其境般地完成教学任务。由于时间有限,目前暂时没能完成第二步的工作,所以在此仅介绍制作虚拟仪器的工作。

接下来要陈述的是我们制作虚拟仪器的工作。

首先,选择实验仪器。我们选择密立根油滴仪、γ能谱仪等仪器。(我们以密立根油滴仪为例,说明制作过程)。

其次,用数字相机获取密立根油滴仪图像。我们使用的是EpsonPhotoPC850Z相机,选择800*600的分辨率,拍下仪器360度自转的照片,总共拍摄二十四张。在拍摄相片的过程中,可为相片配解说词。Epso

nPhotoPC850Z相机有在拍摄过程中为相片配录音的功能。

上传图像。用USB电缆(Epson相机自带)连接相机和计算机,使用EpsonPhoto!3Ver.1上传图像,并保存。

编辑图象。我们使用PictureWorks公司的SpinPhotoObject软件来编辑图像。

SpinPhotoObject的工作界面如下所示:

图一

具体步骤如下:

Browse

将所有图片按顺序编号(一般需三位以上数字)后放在同一目录下,在Browse中选中该目录,此时会将目录中所有文件列出。

Insert

如果需要目录中所有图片,选InsertAll,否则选定所需文件后选InsertSelection

Align

观察每一张图片的位置,使之尽量重合。关键是每一张图片的尺寸大小(长和宽)必须一致,如原图片太大需要切割,則每一张图片切割的位置必须完全一致

Crop

调整八个句柄围成的范围大小,其中包含的內容是最后显示的內容

Create

建立输出文档。注意选择播放的尺寸。输出文档可以是QTVRObjectMovie(mov)格式、Quicktime(mov)格式、MovieAVI格式、AnimatedGIF格式等等。其中最常用是mov格式文件,可用QuicktimePlayer播放器观看(含交互性),若插入页中,则需要QuicktimePlayer的插件(PlugIn)支持。我们把它插入页中,用MicrosoftFrontPage制作网页。包含虚拟仪器的HTML文件的地址A:\VRinstruments.files\VirtualInstruments.htm,打开它,可以浏览我们所制作的虚拟仪器。

下图是用QuicktimePlayer播放器观看的密立根油滴仪。

图二密立根油滴仪

物理实验论文篇10

在学期初,将本学期要开设的实验内容以“实验教学进度表”的形式告知学生。让学生了解实验的内容、实验时间安排及进度,要求学生每个实验在上课前都要预习实验指导手册,并撰写预习报告;实验前要求对本次实验的目的、原理、步骤做到心中有数。生理学实验平台中现有一台教师用计算机和30台学生用计算机组成的网络互动实验室,可以把学生用机和教师用机组成一个局域网,教师可以在网络上搜索下载高水平的实验录像片和模拟实验,或者是教研室根据自身条件制作多媒体课件或录像,一起储存于实验用计算机内。录像内容可包括手术器械和仪器设备的正确使用、手术操作过程、实验要求和注意事项等。在正式实验课前应组织学生观看相关主要操作的视频,学生能看到每一步实验的正确操作方法,这样使学生对实验内容有了初步了解和把握,也能够直观了解整个实验的流程,帮助学生克服对未知实验的恐惧心理,在正式实验的时候做到心中有数。教师负责强调容易出错的地方,让学生针对关键步骤、主要环节进行讨论。另外,生理学实验中采用的多功能生物信号采集处理系统进行的动脉血压的直接测定及影响因素、胸内负压的测定及呼吸运动的调节、尿生成的调节等实验过程中的各项信息和数据可以自动、客观记录保存在电脑中,以便学生在实验前后随时调出进行观看和分析。

二、学生实验前准备

实验前准备工作主要包括:材料准备、试剂配制和仪器调试等。这些过程是实验室的基础科目,看似简单,稍不注意就会导致实验的不顺利或失败。但在实验课教学中,往往容易忽视这个环节,在以教师为主体的教学模式下,实验前的准备工作通常是由实验指导老师在实验开始前完成。改革后的实验课在以学生为主体的教学模式下,实验前对学生进行分组,推选小组负责人,说明实验要求、实验注意事项等;让学生按照预习过的实验流程自主做好实验前各项准备工作。这个环节不仅能让学生了解实验准备工作主要有哪些,同时让学生了解各种知识,最主要的是能让学生逐渐克服对实验的恐惧心理。如,“家禽血液样品的采集”这个实验要防止血液凝固,所以要用到抗凝剂,例如,选用3.8%的柠檬酸钠或者是1%的肝素。很多学生对抗凝剂的配制不了解,因此在配制前让学生查阅文献资料了解抗凝剂的配置方法。配制过程中我们特别注重培养学生正确的实验操作方法,像天平的正确使用,量筒以及容量瓶的正确使用等。另外,做复杂的实验前,要考虑到实验过程中可能会遇到的情况,准备好应急或者急救措施。还要利用实验室物品对实验装置进行改进,例如,自制静脉留置针、气管插管、动脉插管以及导尿管等。学生通过参与实验前准备工作,不仅能逐步培养严谨的学风,还能培养动手能力和团队协作能力。

三、开放式实验教学