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設(shè)計性物理實驗教學的研究論文
論文關(guān)鍵詞：教學模式 實際 設(shè)計性
論文摘要：本文結(jié)合大學物理實驗教學的實際情況，對在大學物理實驗中開展設(shè)計性實驗教學進行了研究。
設(shè)計性物理實驗教學以“開發(fā)學生智能，培養(yǎng)與提高學生科學實驗?zāi)芰退仞B(yǎng)”為目的，使學生能運用所學的知識和技能獨立完成和解決物理實驗問題，提高學生獨立分析和解決問題的能力。
一、實驗設(shè)計的基本原則
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實驗原理有假設(shè)實驗原理、真實實驗原理兩種，兩者之間差別很大。
1.假設(shè)實驗原理。假設(shè)實驗原理是指通過抽象思維分析推論而得出的假設(shè)或預(yù)言，并假定它們成立，但需要用實驗加以驗證。
2.真實實驗原理。真實實驗原理是指綜合運用目前己有的知識而得到實驗理論依據(jù)。其中所涉及的物理參變量，一般是可測量的，涉及的物理概念一般都是己知的，目前一般實驗教材的實驗原理都屬于這種類型。
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選取實驗器材時一定要考慮它們的可實現(xiàn)性。通俗地說，就是要考慮器材是否有現(xiàn)成的，若無現(xiàn)成的是否可以購買到，或是否可以自制，同時還要考慮儀器設(shè)備的準確度和精確度能否達到實驗要求。
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測量有直接測里和間接測量兩種。直接測量指對于某物理量，可用儀器直接測得該物理量的大小。間接測量是指對于某物理量由其它兩個以上物理參變量以函數(shù)關(guān)系式表達時，先直接測量各參變量的大小，然后通過關(guān)系表達式求出該物理量。為了定量分析實驗設(shè)計所涉及的物理量和物理參變量，應(yīng)保證可以進行測量。
（四）物理現(xiàn)象的可觀察性
1.直接觀察，是指用人眼可直接觀看或用儀器可直接顯示觀看。
2.間接觀察，是指性質(zhì)相同并有關(guān)聯(lián)的兩物理參變量，其變化規(guī)律相同，其中一個參變量的變化情況，在一定條件下不能直接觀察，而另外一個可以直接觀察，則可利用后者觀察前者的變化情況。
3.轉(zhuǎn)換觀察，是指兩個性質(zhì)不同的物理參變量，在一定條件下，一個不能直接觀察，另一個可直接觀察，但采用一定的手段后，可使前者轉(zhuǎn)換為具有后者性質(zhì)的物理量，則可進行觀察。
二、設(shè)計性物理實驗的教學步驟
�。ㄒ唬蕚潆A段。公布設(shè)計性實驗選題后，教師和學生之間進行雙向選擇并給出實驗的目的、要求、參考資料和必要的提示。選題工作主要是以教師為主，學生參與，師生共同討論確定。題目確定后學生可根據(jù)選題進行如下的工作。
1.搜索資料并初步分析。搜索資料主要包含兩部分內(nèi)容，一是在自己所掌握的知識范圍內(nèi)進行搜索，利用自己已知的知識能否找到問題研究的理論依據(jù)、實驗方法和分析方法，以及實驗所需的器材。二是在已出版的有關(guān)文獻中進行搜索，看一看是否能找到現(xiàn)成的或可以借簽的理論依據(jù)及各種方法。搜索資料的過程，既是收集資料的過程，又是調(diào)查研究的過程。其中所涉及的內(nèi)容對實驗設(shè)計能否科學、合理和先進，有極大的參考價值。在搜索資料基本完成之后，要進行初步分析，主要是分析理論依據(jù)的科學性，看其是否科學合理切實可行。
2.擬定實驗方案。實驗方案是指為達到實驗研究的目的和要求，而詳細列寫出的科學依據(jù)、實驗方法和具體實施措施，它是實驗實施的藍圖。在實驗研究工作中，無論是驗證已形成的假設(shè)或規(guī)律，還是探索新規(guī)律或研制新儀器設(shè)備，其具體實施過程都是按預(yù)先擬寫的實驗方案進行的。在搜索資料初步分析的基礎(chǔ)上，進一步綜合分析比較各種可行的措施，選用最佳可行措施寫出實驗方案。
3.論證實驗方案。實驗方案寫好之后，首要的事情是對實驗方案進行論證，而且要進行兩個方面的論證，一是理論論證，二是初步實驗檢驗論證。理論論證是要論證實驗方案具有科學性、合理性和可行性，必須深入考慮認真分析，仔細推敲，逐字逐句審查方案，尤其應(yīng)注意不能出現(xiàn)科學性錯誤。初步實驗檢驗論證要論證方案具有切實可行性。該論證是在理論論證之后進行的，因為理論論證正確可行，但實驗是否可行，還很難說。所以，必須要進行初步實驗檢驗論證。
4.確定實驗方案。一個實驗方案，如果理論和初步實驗檢驗都證明是正確可行的，那么，這個方案就可被確定為實驗實施方案。
5.準備實施。在最終確定實驗方案之后，接下來的事情就是做好正式實驗的準備工作。其工作內(nèi)容包含：儀器選擇和調(diào)整、實驗整體布局、觀測與記錄方式、材料配備等。
�。ǘ⿲嶒炿A段。學生自己安裝調(diào)試或制作儀器及軟件，正式進行實驗，仔細觀察實驗現(xiàn)象，認真測量并記錄、處理實驗數(shù)據(jù)。
�。ㄈ┛偨Y(jié)階段。這一階段主要包括實驗總結(jié)、完善設(shè)計方案和成績評定。實驗總結(jié)，完善設(shè)計方案是在實驗結(jié)束后，要求學生寫出實驗報告，報告可以以實驗小組為單位來寫。教師根據(jù)學生的文獻查閱能力、實驗方案的設(shè)計、實際操作動手能力、學生的自我評價和同學之間評價、實驗報告的答辯等幾個方面綜合評定學生的成績。設(shè)計性實驗的總結(jié)形式不拘，可以寫成一篇學術(shù)小論文、一篇科普小文章的形式，也可以將所做的工作記錄下來或挑選幾點總結(jié)經(jīng)驗等。
參考文獻
[1]王野，李海軍.淺談大學物理實驗教學[J].長春理工大學學報，2007(1).
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