物理实验技能心得_物理实验心得体会

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初中物理实验技能学习心得

这次有幸参加陕西省教育厅举办，陕西教育学院承办的”国培计划”--初中物理实验技能专项培训的学习，是我受益匪浅，改变了我对初中物理试验教学的认识。本文就此谈谈我这次学习的心得体会。

一、初中物理实验教学的必要性

回顾物理实验教学的发展，18世纪德国、法国建立了学校的演示实验室，从此便开始了世界上的物理实验教学，成为物理教学中重要的教学手段和有效的教学形式，是学生喜爱且积极参与的一种教学形式。而我国在初中物理教学中，物理实验在物理教学中处于次要地位，是为学生掌握物理知识而服务的。以至于学生实际操作的机会少，动手实验的能力普遍较低，严重制约了实验教学的正常开展。因此，为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法，提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力，进一步提高学生学习物理的兴趣和爱好，调动他们的学习积极性，我们应进一步改善实验条件，发挥物理实验教学直观形象的特点，为学生提供感性材料。

二、改革物理实验教学的措施

1、重视演示实验教学，加强能力培养

演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学，演示实验通常是教师演示，学生看，但是很多实验学生根本看不清，不同程度地限制和阻碍了学生参与实验的兴趣，直接影响学生实验心理素质的提高。因此，教师在演示实验中，应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，甚至在实验操作上让学生积极参与，让学生充分了解实验的内容，多次重复，加深印象，巩固记忆。例如，在“功的原理”一节的教学中，笔者变原来的课堂演示实验为边做边讲实验，每两位学生发一套实验器材，让学生测量钩码被提起的高度、测力计移动的距离、钩码的重力、测力计的读数，引导学生计算重力做的功、拉力做的功。然后让学生讨论、研究、对比、总结，最后训练学生用科学的语言描述，从而顺理成章地得出“使用任何机械都不省功”这一原理。可见，演示实验在教师指导下让学生参与，不仅能让学生展示实验技能的机会，又能得到科学方法的训练，加深理解和掌握物理概念和规律，同时可领略物理学的思想，培养科学态度和科学方法。

2、变验证性实验为探究性实验

初中物理课堂实验可分为验证性实验和探究性实验，验证性实验占绝大部分。验证性实验是对知识的正确与否加以验证，巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。它能让学生掌握操作仪器的科学方法和科学态度。如“用天平测物质的质量”、“电压表测电压”、“电流表测电流”等验证性实验，通过对电压表、电流表、天平、刻度尺等器材使用，掌握操作仪器的科学方法，验证性实验为学生准备了探究性实验前必要的技术支持，但不利于培养学生主动探索物理规律的能力，而探究性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。因此，在教学中可把一些验证性的实验变为探究性实验。在实验教学中，要尽量让学生想想：“为什么要这样做?”以此渗透物理思想，启迪学生思维。例如在“测量小灯泡的电阻”验证性实验一节的教学中，笔者将这个验证性实验变为探究性实验。主要原因是：(1)学生已掌握了电压表和电流表、滑动变阻器的使用方法。(2)学生应用R—U／I时，常错误理解为R与U成正比，与I成反比。然后让学生设计好实验，画出实验电路图，明确要测量的物理量。按探究性实验的要求记录。最后让学生讨论：(1)小灯泡的电阻是多少?(2)电压变大时，电阻变大吗?(3)电流变大时，电阻变小吗?这一改变，学生由学知识变为主动探索自然规律，对知识学得更扎实更牢，同时使学生受到科学方法的熏陶。对学生理解R＝U／I有很好的帮助。

3、重视物理小实验的教学

在初中物理课本中安排的21个小实验，是课堂教学的延伸和补充，实验教学的不可忽视的重要组成部分。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应用，各有各的特点和作用。这些小实验适应了初中学生的心理特点和知识水平。一方面，简单易做，可以由学生自己取材，自己动手实验，如“让线圈转起来”，把一段漆包线绕成3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。把线圈放在铜支架上，接上电源，置于磁场中，线圈晃了两晃便停下来，把线圈两端伸出部分的绝缘漆刮掉半圈，再把线圈放在铜支架上，置于磁场中，接上电源，线圈便转起来。这小小的实验可帮助学生理解换向器的作用。另一方面有利于进一步挖掘学生的创造潜能，培养学生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。

4、注重仿真实验的积极作用

在物理实验教学过程中,仿真实验发挥了一定的作用,但同时也存在有一定的弊端。对于西部部份农村学校实验器材短缺，原材料不易寻找；或者部分实验可操作不强，不易观察实验现象或正确结论；或不能直观形象体会实验原理，实验过程。在这个背景下，仿真实验应运而生。大学物理仿真实验系统就是用计算机来模拟(又称为仿真)物理现象和实验环境，主要是借助于计算机编程。仿真实验系统真切的仿真效果使学生在使用、学习过程中会产生强烈的真实感。这就为教师和学生进行传统物理实验及自由实验探索提供了平台。（1）“仿真物理实验”在实验教学中的积极作用

仿真实验将实验目的、实验器材、实验原理以及实验内容有机地融合到一个界面上，学生可以对已做过实验进行仿真实验, 根据自己的需要有选择地点击实验原理或仪器功能调节方法的相关界面。如果学生以前没有接触过该实验的仪器,很多学生就会拿着书对照仪器的每一个部件，甚至不了解仪器的正确使用方法而进行误操作，造成实验中断、仪器的损坏。“仿真物理实验”借助于三维动画把实验仪器全方位展示给学生，还可拆卸关键部位，对仪器内部部件进行解剖调整，并能在实验过程中实时观察仪器的各种指标和内部结构动作，增强了学生对仪器的熟悉和对其功能的把握程度。仿真物理实验不光为学生提供了细致、逼真的实验画面，更提供了真实可信的实验效果，这一点毫无疑问。（2）“仿真物理实验”在实验教学中的消极作用

在使用“仿真物理实验”软件的过程中，学生可能会由于把注意力集中于计算机操作上，因为对仪器的控制是通过点击鼠标来实现的，这样一来，就会淡化对基本技能的训练，甚至可能由于缺少实际动手机会，妨碍利用现成的简单设备进行探索和实验的欲望。同时，仿真实验室的条件相对理想，减少了学生应对突发事件、排除故障的机会，所以，从某种意义上来说，仿真实验只是仿真而已，无法达到实际实践操作的效果。因此对仿真物理实验不能滥用

3、合理运用多媒体，优化演示实验教学

利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段，而利用多媒体教学，是教学现代化的重要标志，是教学改革的重要组成部分。因为多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的观察和方法，组织多媒体信息，形成合理的教学结构，以实现教学优化，使学生真正体会到物理学科的学习方法，提高学生观察及分析问题的能力。如应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时间以及空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现于学生眼前，使学生认识加强，理解透彻。例如用多媒体播放“托里拆利实验”，既可解决水银可能对教室的污染，又能很好展示实验操作的情景。利用多媒体进行物理实验教学，不但为教和学增添了信息的传输和接收通道，而且为教学创设了良好的情境，师生们置身于“情”、“景”中，以“物”思“理”，又以“理”认“物”，这对物理的各种题型的实验教学有着积极的意义，对提高物理课的素质教育教学有着广泛的前景。

4、重视物理小实验的教学

在初中物理课本中安排的21个小实验，是课堂教学的延伸和补充，实验教学的不可忽视的重要组成部分。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应用，各有各的特点和作用。这些小实验适应了初中学生的心理特点和知识水平。一方面，简单易做，可以由学生自己取材，自己动手实验，如“让线圈转起来”，把一段漆包线绕成3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm。把线圈放在铜支架上，接上电源，置于磁场中，线圈晃了两晃便停下来，把线圈两端伸出部分的绝缘漆刮掉半圈，再把线圈放在铜支架上，置于磁场中，接上电源，线圈便转起来。这小小的实验可帮助学生理解换向器的作用。另一方面有利于进一步挖掘学生的创造潜能，培养学生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。

总之，物理课堂实验要与学生的分组实验有机地结合起来，努力培养学生的基本实验要素：一是仪器使用的一般知识；二是测量误差与数据处理的知识，其中特别是图线处理数据中，区分已知规律与未知规律的不同方法；三是间接测量的基本知识，要从测量出发理解实验装置、原理、方法、条件保证、操作步骤以及数据的记录与处理；四是验证性实验的验证思想，特别是要懂得将理论结论与实验结论比较的思想。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，多角度、全方面地让中学物理实验教学提高到一个新的水平。

【摘要】 在物理实验教学过程中,仿真实验发挥了一定的作用,但同时也存在有一定的弊端。通过实际教学的切身体会，分析了仿真实验在实验教学中的积极作用和消极影响，并提出了一些需要注意的问题。【关键词】 物理实验； 仿真实验

物理实验课在培养学生科学素质、创新能力以及研究能力方面,起着非常重要的作用，在相关院校是必开课程。但是很多实验因为耗资太大，实验室不购买,结果由于仪器的不具备而直接制约了实验教学质量的提高［1～3］。在这个背景下，仿真实验应运而生。大学物理仿真实验系统就是用计算机来模拟(又称为仿真)物理现象和实验环境，主要是借助于计算机编程和3D动画来营造一种仿真的实验环境氛围，学生可以通过操作电脑进行相关实验操作。仿真实验系统真切的仿真效果使学生在使用、学习过程中会产生强烈的真实感。这就为教师和学生进行传统物理实验及自由实验探索提供了平台。我校在医学物理学实验课的教学过程中，引用了中国科技大学物理系编制的“大学物理仿真实验”［4］这一软件，通过使用，我们体会到其优劣互现。1 “仿真物理实验”在实验教学中的积极作用

“大学物理仿真实验”分上下两个部分，一共囊括了物理学实验共计41个，提供了从力学的杨氏模量、动量守恒验证实验到电磁学的霍尔效应、测量磁滞回线；从热学的热膨胀系数和光学的干涉、衍射实验到近代物理实验如核磁共振、电子自旋共振、核衰变的统计等丰富的实验项目，可选择性强。有些实验耗资大，仪器操作要求较高,易于损耗,一般学校难以开出。而仿真实验弥补了这一缺憾，只要在计算机上安装本软件，学生就可以人手一台电脑，独立完成实验。由于是在仿真环境下进行，不用担心误操作而引起的设备损坏，对实验者的心理压力减小，因此学生们就更敢于动手。软件本身通用性强，可靠性高,便于维护和升级，其中有一些还消除了实验条件的特殊限制及环境对实验的影响(比如光学实验须在暗室中进行，有些实验需要绝对没有外界干扰等)。

仿真实验将实验目的、实验器材、实验原理以及实验内容有机地融合到一个界面上，课前，学生可以对仿真实验进行预习, 根据自己的需要有选择地点击实验原理或仪器功能调节方法的相关界面。如果学生以前没有接触过该实验的仪器,很多学生就会拿着书对照仪器的每一个部件，甚至不了解仪器的正确使用方法而进行误操作，造成实验中断、仪器的损坏。“仿真物理实验”借助于三维动画把实验仪器全方位展示给学生，还可拆卸关键部位，对仪器内部部件进行解剖调整，并能在实验过程中实时观察仪器的各种指标和内部结构动作，增强了学生对仪器的熟悉和对其功能的把握程度。比如分光计实验，一台仪器近万元，直接让学生在对仪器毫不熟悉的情况下接触实物仪器会增加仪器受损的风险。于是我们先开展分光计的仿真实验教学，通过仿真实验的学习，学生对实验原理、仪器的结构、调试技术等有了一个整体认识，通过电脑操作，已经掌握了一定的操作技巧。然后我们再让学生去做相关实物实验，比如进行利用分光计和衍射光栅测光波的波长的实物实验，这时候学生会感到胸有成竹，进行起来很轻松。这种训练方法极大地调动了学生学习的积极性，对学习有困难的学生尤为重要。课后，学生可通过计算机软件在分散的地点灵活安排时间对实验内容进行学习直至掌握，这也使得实验教学在时间和空间上得到延伸。

仿真物理实验不光为学生提供了细致、逼真的实验画面，更提供了真实可信的实验效果，这一点毫无疑问。例如在热敏电阻特性研究实验中，仿真过程不仅反映了对热敏电阻的加热过程，还考虑了热传导的滞后性。因此，在操作过程中，如果将加热器功率调节得过高，就会导致因为不能及时调节平衡电桥,而错过应记录的测量值。在分光计的调节实验中，如果不能很好的将载物台的A、B、C三个调节旋钮都调节好就进行测量，那么后续的测量都会直接受到影响，得不到正确的结果。

“仿真物理实验”在实验教学中的消极作用

在使用“仿真物理实验”软件的过程中，学生可能会由于把注意力集中于计算机操作上，因为对仪器的控制是通过点击鼠标来实现的，这样一来，就会淡化对基本技能的训练，甚至可能由于缺少实际动手机会，妨碍利用现成的简单设备进行探索和实验的欲望。同时，仿真实验室的条件相对理想，减少了学生应对突发事件、排除故障的机会，所以，从某种意义上来说，仿真实验只是仿真而已，无法达到实际实践操作的效果。3 “仿真物理实验”软件存在的一些问题

经过一段时间的教学实践，我们发现我们所使用的中国科技大学开发的“大学物理仿真实验”教学软件，可能由于制作时间的限制，在实验原理、方法以及实验过程的设计和叙述中，在物理过程和现象与计算机显示之间的相互对应上，存在一些问题。比如:在凯特摆测重力加速度的实验中：多用数字测试仪无法实现通电的效果，无法打开菜单；利用单摆测重力加速度实验：千分尺的读数窗口，读数显示为0.02cm,实际上应该为0.02mm；油滴法测电子电荷实验：没有给出实验步骤;实验原理介绍中的公式a0=9ηVf2q(ρ1-ρ2)1/2 ,其中的q应改为g;在平衡法的应用中，S＝0.002m，但是并没有提及这一测量距离和读数窗口中的多少格对应。对于软件中出现的类似上述的问题，只要在设计和制作过程中考虑周详、仔细调试，就可以尽量避免,发现问题后若能加以适当修改,就会更加完善、更加方便适用。4 结束语

虽然仿真实验不可能完全取代实物实验，但它在我国的教育领域中发挥着极其重要的作用。要使“仿真物理实验”的有关软件得到有效应用,就要求教师花力气认真研究。在仿真实验的制作方面我们也在不断尝试，相信随着网络的发展，在各个学科的教学中仿真实验将具有广泛的发展前景。