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近代物理实验教学改革的研究

时间:2020-12-08 19:25:26 物理学毕业论文 我要投稿

近代物理实验教学改革的研究

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近代物理实验教学改革的研究

  【摘 要】在近代物理实验教学改革中,紧密结合现代生产科技,精心选择教学内容;改革教学方法,为学生进行综合实验和创新实验提供了有利的条件;建立开放实验室,创造个性发展空间,培养学生的创新能力和科研意识,以促进创新型人才的培养。

  【关键词】近代物理实验;教学改革;创新;开放实验室

  近代物理实验是一门综合性很强的实验学科,具有创新性、前瞻性等特点。近代物理实验是学生学习和掌握近代物理常用的方法和技术,是应用和发展新技术打好坚实实验基础的重要途径,也是培养学生实践能力和创新能力的重要渠道。近代物理实验如何适应时代的需要、满足现代化社会对创新人才的需求,这是每位高等教育工作者需要思考和解答的时代命题,是新理论、新技术、新仪器发明的先导与源泉,它不仅推动物理学科本身的发展,而且是其它相关学科的革命动力。因此,从近代物理实验入手,改革旧的教学模式,建立新的实验教学体系,对培养勇于探索,富有创新能力与实践能力的高素质人才具有很大的现实意义。

  一、结合现代生产科技,精选实验内容

  近代物理实验涉及知识面广泛的特点,题目可多达几十个甚至上百个,这就要求进行适当的分类、取舍和精选。通过实验,培养学生对物理现象的观察和分析能力,引导他们了解物理实验在物理学中的地位,正确认识新物理概念的产生、形成和发展的过程,培养严谨的科学作风,同时,在实验教学过程中逐渐培养学生的实践能力和创新能力。所以,近代物理实验课程的教学内容应具备以下条件:1.包含近代物理的重要内容;2.包含近代物理的主要领域;3.包含近代物理中广泛采用的实验技术。因此,经过精心选择实验内容,结合现代生产技术,实验项目包含了著名的经典物理实验,如:光电效应、夫兰克一赫兹实验、塞曼效应等。同时还包括了体现近现代物理重要领域和实验技术的综合设计性实验,如:光栅光谱仪的应用、电子衍射、激光实验等。通过对这些实验的认识和应用,促进了学生对现代重要技术原理的理解和技术的.应用,不仅提高了学生对近代物理实验课的学习兴趣和积极性,拓宽学生的知识面,同时培养了学生掌握现代实验技术的能力。

  二、以培养学生创新能力为目标,改革教学方法

  物理实验教学是培养学生实践能力、创新精神、促进学生知识拓展和全面提高学生综合素质的重要教学手段。因此,在近代物理实验教学中,要通过改革与探索,摒弃旧的教学方法,不断改进在培养学生创新能力方面的不足之处,达到提高实验教学质量的目的。

  1.加强综合性、设计性实验

  学生只要根据教师讲解或教材上的步骤去做,基本上能测出数据,完成实验。这种教学内容和教学方法在一定程度上限制了学生的主动性和创新性,难以激发他们独立思考的兴趣和激情,不利于创新精神的培养。加强学生创新意识和创新能力的培养,是实验教学改革的首要任务。综合性实验主要培养学生掌握和应用近代物理重要技术的能力,如电子衍射、光栅光谱仪、激光器实验等。设计性实验更有利于学生对未知领域主动探索精神和开拓创新意识的培养,不仅使物理实验在教学内容上得到了充实,重要的是由于把实验的各个环节都交给学生处理,给了他们一个创造的空间,培养了学生独立探索精神和创新精神。

  2.依托校园网开设虚拟实验,使虚拟实验与真实实验相结合

  利用校园网的优势,在校园网上开设大学物理虚拟实验。近代物理实验由于经费和场地等因素的限制,开出的实验数目有限,有些学生感觉课内的实验“吃不饱”。大学物理虚拟实验的出现,很好地弥补了这方面的缺憾。具体方法:

  ①利用虚拟实验进行预习,充分了解实验原理和实验过程,使课内的实验达到了更好的效果;

  ②与真实实验结合,虚拟实验省去了很多重复的计算,让学生可以有更多时间去理解和消化那些重要的实验原理,掌握实验操作要领,而不是重复使用一个公式去计算;

  ③用作演示实验,教师在讲解实验操作时都会对照着实验仪器进行讲解,所有学生都挤在一个实验台前听教师讲解,若同批次的人数较多,效果非常不好,用虚拟实验来演示、介绍,大家都可以清楚地了解实验简介,观看操作步骤。

  近代物理虚拟实验的开设,不受时间的限制,学生可随时上网做实验,有效地利用了资源,拓宽了学生的视野,提高了学生对物理实验多样化学习的兴趣,培养了他们的独立思考能力、求知欲、想象力和创造力。

  三、开放实验室是培养创新能力的重要环节

  开放实验室为学生进行综合实验和创新实验提供了有利的条件,是培养学生创新能力和科研能力的重要途径。实验室的开放,一是要建立完善的相关规章制度和管理办法,规范实验室的开放管理。二是要围绕制度、管理办法的落实,建立开放评价体系和相应的激励机制,促使实验室的开放从时间、空间、教学内容等方面最大限度地满足学生自主实验、自主创新的需求,激励实验室不断规范管理,除了在实验课上对近代物理实验室开放以外,我们还通过进行创新实验、科研实验对学生开放实验室,这样使学生能够随时方便地进行创新实践活动,自由地进行实验选题,最大限度地进行实验装置的使用。同时,教师对学生的实验内容进行精心指导,提供必要的实验配套设备,在实验过程中不断地激发学生深入思考,通过与学生的交流和互相讨论激励学生在相关领域展开理论和实验研究,逐步培养学生的创新能力和科研意识。

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