序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇大學物理實驗論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2利用物理學史激發(fā)學生的興趣

光學是研究客觀世界中有關光現象規(guī)律的一門學科，通過大量歷史資料和出土文物的分析研究，充分證明我國古代光學在世界科學技術史中的重要貢獻。當時物理學領域內成就最大的是墨家，它是由魯國的墨翟(公元前480～39年)和他的弟子等所創(chuàng)立。《墨經》是墨家的集體創(chuàng)作成果，它比古希臘歐幾里得(公元前330～275年)“光學”還早百余年，不僅是中國光學的先驅，在世界光學史中也占領先的地位?！赌洝穼獾闹边M律，做出了精辟的記載，認為從物體上發(fā)出來的光線，好像箭矢一樣(“光之人，照若射”)，通過精細的觀察實驗發(fā)現，當兩個光源同時照一物，產生本影和半影，還給投影下了一個科學定義：光有所遮擋的地方就是影。墨家根據光的直進律，制成了世界上最早的針孔照相機。在十一、十二世紀間，我國科學家郭守敬根據光學原理制成了各種天文儀器，觀測天象，取得了豐碩成果[4]。

在教學中我們感到，上實驗課缺少足夠的時間，應該將實驗儀器的一些改進通過演示，使學生明了其實用與便捷。而我們只能見縫插針，簡單敘述。例如：在薄透鏡測焦距的實驗中，以前成像的像屏用的是一個噴漆薄鐵片。共軛法測焦距，要求同學們在觀察到大小兩個像，我們說這叫“大像追小像”，追的結果是看兩像的中心是否重合，這一步是用成像的方法(細調)驗證粗調是否調好了，是否“同軸等高”。為了對比，學生往往在屏上做記號(劃一橫線)，時間長了，白色屏被畫得全是橫線，面目全非，很難辨別。新儀器做了巧妙的改進，在一小張硬紙板上，印了坐標，然后用塑料薄膜扎制，既美觀又實用。這一看似簡單的改進，給使用者帶來很大便利。讓同學們知道，實驗儀器的設計也不是完美的，需要不斷改進、更新，這首先就需要認真觀察，發(fā)現不足，提出建議或思路。

單擺測重力加速度實驗，這是經典的物理實驗。單擺不僅是準確測定時間的儀器，也可用來測量重力加速度的變化。第一個發(fā)現擺的振動等時性的科學家伽利略，他用實驗求得單擺的周期隨長度的二次方根而變化?；莞怪瞥闪说谝粋€擺鐘，而且第一次記錄到一個耦合的振蕩器觀察?！盎莞沟耐瑫r代人天文學家J.里希爾曾將擺鐘從巴黎帶到南美洲法屬圭亞那，發(fā)現每天慢2.5min，經過校準，回巴黎時又快2.5min?；莞咕蛿喽ㄟ@是由于地球自轉引起的重力減弱。英國科學家羅伯特•胡克發(fā)明了圓錐擺，是在兩個方向上自由擺動的鐘擺。通過分析擺錘圓周運動，他用它來分析行星的軌道運動。19世紀中葉傅科在巴黎的先賢祠證明了地球的自轉。牛頓則用單擺證明物體的重量總是和質量成正比的。實驗教師本身應該對所做實驗從實驗內容、歷史背景、儀器結構、儀器調節(jié)、儀器維護各環(huán)節(jié)了如指掌，這樣才能及時解決和解答實驗中出現的種種難點、問題，并迅速應急處理。更重要的是要教會學生遇到問題應該如何面對、怎樣解決。當然教師的知識也不是全方位的，在科學技術不斷進步的過程中，有些問題也可能會出現瞬間“卡殼”的尷尬現象，這就敦促教師應大量查詢資料，不斷更新知識，在教學中學習，提高自己認知能力，從而保障教學質量。

3存在的問題

（1）對物理學史融入大學物理實驗重視不夠，且不重視學生的邏輯思維及動手能力的培養(yǎng)，形成單純知識灌輸。

（2）沒有特定時間進行物理學史、物理思想的教學，從而導致在實驗課中不系統(tǒng)、不全面，缺乏完整性。

（3）需進一步加強教師對教學的嚴謹態(tài)度、拓寬知識面、提升自身素質、提高實驗教學水平。

篇（2）

2.實驗預習內容和方式

每位同學進入實驗室前，必須做好實驗內容的預習，這一點毋庸質疑。有別于其他學科帶上書本就可以去學習的模式，實驗課是不同的。預習作為實驗前的準備是對實驗的必要的了解。只有做好預習才能保證實驗的順利進行。我們學校實驗前要對預習檢查，預習內容必須寫在實驗報告冊上。預習不要求重復累贅的抄寫書本上的內容，重點解決3個問題：做什么；根據什么去做；怎么做。基本內容包括：目的、原理、步驟、表格設計。也就是簡要的反映實驗前的準備。我校的預習報告可以參考書本和掛在網上的預習提綱。目前國內有些學校提出無紙化實驗，比如浙江師范大學和浙江大學，學生直接登陸到網絡服務器下載相關的實驗預習即可。預習形式雖然不同但實踐結果表明做好預習才能確保實驗的效果。相比于傳統(tǒng)的顯得過于呆板預習方式，通過網絡下載預習結合了現代計算機和網絡技術，是不是確實更加有效率，值得我們探討。

3.實驗過程程序和要求

進行實驗是大學實驗課的中心環(huán)節(jié)。實驗操作規(guī)范、獨立完成是我們的目標也是實驗的考核指標。經過一系列的變革我校實驗室以逐漸更新了實驗項目及提高了實驗條件以適應社會的需要和利于的人才培養(yǎng)。目前我校大學物理實驗室能保證每位學生單獨操作一臺儀器并對要求學生實驗按如下程序進行：一是進入實驗室后按編組找到對應的實驗儀器。二是實驗預習報告放在實驗桌上，待老師抽查并認真熟悉、檢查測量儀器、裝置是否完好，記下主要測量儀器的型號和主要參數包括測量范圍和精度，填寫實驗儀器使用登記本。三是根據儀器使用說明，正確安裝和調試儀器，按實驗步驟進行實驗，記錄數據，如有疑問可以及時向教師提出。四是實驗完畢后要及時整理數據，如有問題，應該重測和補測。原始數據必須記錄到實驗報告上，老師簽字后方可離開實驗室。教師在原始數據上簽字和以上其他程序要求一方面確保了學生抄襲篡改實驗數據另一方面創(chuàng)造了良好的實驗氛圍。因為通過這樣的方式進行實驗可以讓學生明白要獲得合理的數據必須通過自己正確的操作才有的。目前有許多高校采取網上報告的形式，他們的實驗數據由系統(tǒng)集中采集。這個方式可以通過系統(tǒng)自動處理并顯示結果。實驗操作還是由學生獨立完成，仍然強調的是學生的動手創(chuàng)新能力和科學實驗素養(yǎng)的培養(yǎng)。電腦化只是便于教師批閱實驗報告，提高了批閱的效率和準確度推進了實驗教學的信息化管理。基于層次不同老師的教學也是不同的，對于基礎層老師要進行講解和做簡單的演示；而提高層的同學們有了一定的實驗基礎，教師作出簡要的說明后重在學生自己實驗。設計層只需要實驗教師給出幾個可選擇的實驗而沒有具體資料，學生自行選擇實驗內容，實驗時間也不作嚴格規(guī)定，可以在兩周的時間完成實驗室工作。實驗重在培養(yǎng)學生的科學實驗能力，強調提高學生的自主能動性及利于學生的創(chuàng)新能力發(fā)展。

4.實驗報告的撰寫和形式

這是對實驗全過程的總結和深入理解的一個環(huán)節(jié)，應獨立完成，嚴禁抄襲實驗報告及修改原始數據。我校要求實驗結束后一周必須上交詳細的實驗報告。一般實驗報告采用統(tǒng)一冊子，報告包括要點有六項：實驗數據記錄；合理的表格設計；實驗數據填寫完整；有完整的實驗數據計算過程，有單位（包括作圖等）；實驗結果科學、正確的表達；有實驗結果的討論與誤差分析，提高層要有定量的誤差分析。其中實驗結果討論與誤差分析要求結合觀察到的現象進行結果分析，分析盡可能具體，定量或半定量，切忌空談。內容可包括影響誤差因素討論，系統(tǒng)誤差修正，結果的可靠性討論和同公認值比較分析等等。我國各大高校的大學物理實驗報告應時代的要求經過多方面的探索，不再是單一標準單一的形式，而是呈現多元化的特點。針對不同對象和階段，報告形式和內容有所不同。比如我?；A層和提高層報告要求基本相識以報告形式提交，只是提高層要求做定量誤差分析。設計層實驗要求學生以科技小論文的形式報告實驗結果，也可以以PPT形式展示成果。這種多元報告形式也與目前我國許多高校一致，具體的要求可能有所差異但在報告方面的改革趨勢一致。

篇（3）

幾乎所有高校的物理實驗課程安排都是按著力學、熱學、光學、電磁學和近代物理實驗等順序進行。這種安排秉承循序漸進的原則，突出了各部分內容之間的連貫性，卻忽視了他們之間的相互融合與聯系，學生往往會覺得只是做了一些相互沒有關系的實驗，缺乏對實驗課程體系的整體感知，不能有效的建立起科學的物理思想。

2.驗證實驗過多。

課程內容大多以驗證性實驗為主，這些實驗規(guī)定了實驗內容、實驗儀器和實驗方法，甚至連實驗結論都限制死了。學生在實驗中只能被動接受，并容易養(yǎng)成“對數據”的壞習慣，不能有效培養(yǎng)其正確的實驗態(tài)度和科學的實驗精神。

3.教學手段形而上。

現代教育技術手段應用大多停留在播放PPT課件的形式上，學生不能做有效的記錄，缺乏深入思考，只是被動接受，更別談主動探索，大大抑制了學生的實驗熱情，降低了實驗積極性。

4.教學課時不足。

迫于課時壓力，課堂教學中學生獨立思考的時間嚴重不足，教師代替學生進行思考，完全變成了“填鴨式”教學。同時，學生也只關心在規(guī)定時間內能否完成實驗，測量結果是否正確，只重視“量”，而忽視“質”，完全失去了實驗本身的意義，容易養(yǎng)成學生的思維惰性。

二、應采取的方法

為了有效提高學生科學研究和實驗動手能力，對現有的物理實驗內容進行重新整合，對教學方法、教學手段進行改革，重新修訂教學計劃，合理安排課時和教學進度，完善學習成績考核體系，使學生能在有限的課時內圓滿完成實驗。采取如下方法：

（一）編寫特點鮮明的實驗教材

充分調研國內各高校物理實驗開展現狀和教材使用情況，結合本校實際和專業(yè)特點，改進實驗內容，編寫實驗講義，同時要考慮各專業(yè)后續(xù)課程的開設，迎合學生發(fā)展的需要，滿足分層次教學的要求。

1.突出物理思想和實驗思路。

例如在“十一線電位差計測電動勢”的實驗中，要從可變電源和滑線變阻器的關系上，說明設計“電位補償法”的本質屬性，并可依據該基本原理和思想實現多種電路的電與非電量的測量。

2.迎合不同層次教學的需求。

增加實驗教材中“趣味實驗”的內容，激發(fā)學生探索學習的興趣；同時增加“基礎性預備實驗”內容，讓物理水平相對較低、動手能力相對較弱的同學能及時補缺，不致對課程失去學習的動力；著重編寫“基礎性必做實驗”內容，以滿足絕大多數同學學習的需要；對“綜合性實驗”，“設計性實驗”只提出相應的實驗要求，提供一定的實驗儀器范圍，和簡單的實驗提示或參考方法等，給學生充分發(fā)揮創(chuàng)造力的空間，培養(yǎng)學生的科學實驗創(chuàng)新意識。

3.公式推導可做取舍。

教材中如涉及到已在大學物理課程中學習過的實驗理論依據或公式的推導，一般不作安排或少安排篇幅，只作為結論直接引用。但是，如果是測量公式中的假設或近似等條件等要給予分析，以使學生充分理解實驗過程。

4.儀器介紹詳略得當。

對教材中涉及通用類或相似性的實驗儀器，在緒論或相關特定章節(jié)作共性介紹；對非通用或某領域專用儀器作特別詳細介紹，例如，對調節(jié)步驟較多、難度較大的“分光計”實驗則安排一定篇幅的介紹和分。

（二）建立分層次實驗教學模式

分層次教學是突出學生主體地位，實踐因材施教的必然舉措。實驗教學內容的安排應該打破傳統(tǒng)、加強融合、有效整合，把大學物理實驗內容分成幾個不同的層次，各層次的實驗要求不同。結合物理實驗的特點，主要分為以下四個層次：

1.趣味性實驗：

該層次內容多為高中物理知識的延伸，以趣味性為主，如“魚洗”和“靜電感應”等實驗。這類實驗不需要記錄實驗數據，通過學生的自我摸索，激發(fā)學生對實驗的興趣和對知識的渴求。

2.基礎性實驗：

該層次內容主要讓學生學習基本的測量，熟悉基本儀器的使用，掌握數據記錄和處理方法，正確分析實驗結果，為進行下一層次的實驗打下堅實的基礎。

3.綜合性實驗：

在上一層次的基礎上，著重要求學生加強對物理原理的深入理解，注重培養(yǎng)學生建立科學的物理思想和科學畫面，提高學生對物理知識的綜合運用能力。

4.設計性實驗：

該層次為物理實驗課程的最高層次，學生根據實驗要求，自行設計實驗方案，選取所需的實驗儀器。通過查閱資料、設計方案、動手實踐并解決實驗中出現的問題，從而有效培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，達到較好的實驗效果。根據專業(yè)特點，大學物理實驗教學可分為A、B兩個層次進行。A層次是較高層次，適用于通信工程、電子信息等專業(yè)，宜多開設綜合性，設計性試驗內容；B層次是較低層次，適用大部分理工科專業(yè)，宜多開設基礎性試驗內容。兩個層次的實驗學時是相同的，實驗個數可以不同，把學生可獲得的學分做相應調整，以滿足不同層次學生的需要。

（三）形成實驗開放教學體系

實驗開放教學體系包括實行實驗室開放制度和科研平臺開放模式兩部分。實驗室開放是實驗儀器時間與空間的開放，學生可根據自身的實際情況，對實驗時間、實驗內容進行主動的選擇，不再受制于課時的限制。只要學生勇于探索、積極創(chuàng)新，就給學生創(chuàng)造相應的實驗條件，實驗內容不只限于課本和教材。實驗室開放的目的是為學生創(chuàng)造主動學習的環(huán)境，變“被動學習”為“主動探索”，增加學生使用實驗儀器的時間，提高學生參與實驗的興趣，同時也提高了實驗儀器的使用率。當然，實行實驗室開放教學絕不是放任學生，而是需要特定的老師認真組織、全程參與引導，建立健全實驗室開放的各項規(guī)章制度，對實驗室儀器和學生實驗進行嚴格管理。實驗開放教學還包括科研平臺開放模式，通過該平臺的開放，建立科學研究開放教學體系。每個有科研項目和科研條件的老師，可以申請成為本科生的科研導師，吸納優(yōu)秀學生進入研究團隊。在科研導師的指導下，學生結合物理實驗的相關內容，進行一定數量的科研探索。在此基礎上，借助各級各類學科創(chuàng)新競賽平臺，學生可以申請學校及省部級創(chuàng)新項目。

（四）整合現代化教學手段

1.建立大學物理實驗課程的教學網站。

首先，網站可進行實驗教學通知的及時，讓學生能在第一時間獲知實驗室的相關教學動態(tài)；其次，實現網絡優(yōu)質教學資源的共享，把課程教案、習題解答、實驗指導、教學課件和授課錄像等進行網絡，學生可免費訪問，使其能進行有效的獨立自主學習；最后，可增加教師在線及時互動系統(tǒng)，學生可在規(guī)定的時間內進行在線提問，網絡值班教師應在第一時間對學生提出的問題給予解答，高效便捷。

2.建立大學物理實驗仿真實驗室。

通過計算機軟件，動態(tài)模擬實驗儀器及操作。學生可通過電腦進行虛擬的實驗操作，測量數據的實時顯示，為學生調整實驗方法做出參考。同時，學生也可根據測量結果進行有效分析，實現更加靈活的操作和更加逼真的實驗體驗。

3.引進實驗課程選課系統(tǒng)。

開課前在教學網站公布本學期可選的實驗內容，實驗的開設時間和所能容納的學生人數等信息，實驗學生可根據自己的專業(yè)、興趣和個人時間安排，選出適合自己的必做實驗和選做實驗，做到因材施教，因人施教，個性充分發(fā)展。

篇（4）

錯誤演示法以認知沖突理論為基礎，認知沖突是指學生的原有認知結構與所學新知識之間無法包容的矛盾，最早由美國心理學家費斯汀格提出．教學中利用學生的認知沖突，既能激起學生激烈的思維振蕩，又會催生出樂于學習的積極情感．錯誤演示法就是在教學過程中通過外界的人為因素，利用錯誤演示，來激發(fā)學生的認知矛盾，意在引起學生的有意注意，調動學生的認知內驅力，促進學生積極、高效地優(yōu)化物理實驗的認知結構．

1.2錯誤概念轉變的理論基礎

除上述之外，錯誤演示法還建立在概念轉變的理論基礎上，了解了學生的錯誤概念是實現概念轉變的前提．教師首先應該在態(tài)度上關注學生學習科學概念之前存在的錯誤概念，從而了解學生頭腦中存在的錯誤概念．然后提出錯誤概念，對錯誤概念進行轉換，創(chuàng)設“沖突情境”是一種非常有效的教學方式，能有效地優(yōu)化學生的認知結構．創(chuàng)設“沖突情境”主要針對一些學生容易產生錯誤概念的教學內容展開．概念轉變教學就是一種立足于學生的已有認識，使學生的錯誤概念向科學概念轉變的教學，概念轉變教學過程就是認知沖突的引發(fā)及其解決的過程．本文運用錯誤演示法，就是希望利用學生的錯誤概念，創(chuàng)設沖突情境，然后進行概念轉變教學的過程．有別于其他的教學方法，它往往是從反面作為知識點的切入口，對學生有較高的能力要求．所以錯誤的設計往往是只服務于課堂上重點、難點的突破，切勿任意的展開、無限制的延伸．因此，在用錯誤演示法進行教學時，筆者是在實驗教學中較為關鍵、重點的地方設計，而非從頭到尾都是糾正演示，希望能在關鍵知識點教學中提高效果．

1.3問題的提出

在大學物理實驗課，關于實驗步驟與注意事項的講授中，如果按照實驗的操作步驟逐一講授，學生的錯誤概念轉化較少，認知沖突不明顯，如果通過錯誤演示，然后糾正的方法講授，增加了學生的認知沖突．然而這種錯誤演示的方法，相對過去的逐一按步驟講授，能否使學生對知識掌握得更明顯？能否使學生對知識掌握的情感更強烈？本文期望通過這兩種不同講授方式對比，得出初步的探索．

2研究對象的選定與處理

本文以華南師范大學物理與電信工程學院的大一新生作為研究對象，選取大一新生作為實驗研究對象，是因為大一新生都是第一次上大學物理實驗課，基本排除了因上大學實驗課后，導致的個體差異，從而提高實驗結果的可信度．本次實驗研究中，隨機選取了140人作為實驗對象，分為兩個組，每組70人．在進行教學實驗研究前，每組的男女比例、整體教學氛圍、任課教師等基本相同．盡最大的可能控制實驗前的無關變量，提高實驗的內部效度。實驗組在講授實驗步驟和注意問題時，采用錯誤演示的方法教學，對照組還是進行傳統(tǒng)實驗步驟的實驗教學方法．實驗組和對照組所接受的教學內容都是初次接觸，均為完全不知道的情況，并且在實驗過程中沒有對任何一組的學生進行實驗的強化處理，均為相同的實驗操作情境．教授的內容均為普通實驗的“物體密度的測量”，整體教案一致，只是在其中有關物理天平的使用方面，運用了兩種不同的教學方法．

3教學方法的實施與應用

筆者選取的課題是大學普通物理實驗“物體密度的測量”．在學生自主實驗前，我們常常需要簡要地介紹實驗的操作規(guī)范和操作方法．本實驗所需要用到的主要儀器是天平，首先調節(jié)好天平，才能進行液體或固體密度的測量，天平調節(jié)的細節(jié)體現了學生對實驗操作的規(guī)范程度．對于剛入學的大學生而言，中學階段大部分學生較少甚至沒有接觸過較為精密的物理天平，如何正確使用物理天平成為大學新生較為普遍的易錯點．筆者通過兩種教學方法來講解天平的使用，將學生分為對照組和實驗組，具體教學方法如下．對照組：筆者將物理天平放置在講臺上，按正確步驟為該組學生演示天平使用．首先，調節(jié)天平的底腳螺絲，讓水準儀氣泡到中央；其次，調節(jié)游碼，使得游碼到零刻度；再次，調節(jié)物理天平的平衡螺母，讓天平的指針豎直向下；演示完畢之后，課堂繼續(xù)進行，對有關測量密度的原理進行講解．實驗組：同樣，筆者將物理天平放置在講臺上，但演示步驟與對照組學生不同．首先，調節(jié)物理天平的平衡螺母，讓天平的指針豎直向下；其次，調節(jié)游碼，使得游碼到零刻度；再次，調節(jié)天平的底腳螺絲，讓水準儀氣泡到中央；最后，口頭告訴學生該操作步驟有誤，正確步驟應該是反過來的；之后，課堂繼續(xù)進行，對有關測量密度的原理進行講解．

4應用SPSS軟件進行實證研究

4.1實驗組與對照組學生知識掌握的自我認同的對比

本文通過命制問題，當堂測試，“關于天平使用的注意方面，您覺得自己得到了收獲嗎？”設置4個不同的選項。利用SPSS軟件，將選項中的“非常同意”、“比較同意”、“不同意”、“非常不同意”4種不同程度依次設置為“4”、“3”、“2”、“1”，其中，組別1為對照組，組別2為實驗組，錄入數據如表3．此類情況多采用秩和檢驗，即利用非參數檢驗，這里采用的是兩獨立樣本的非參數檢驗，繼續(xù)對兩個樣本進行Mann－WhitneyU檢驗，即判別兩個獨立樣本所屬的總體均值是否相同。其中，在表4中，組1為對照組，組2為實驗組，對照組的平均秩次為51．65，實驗組的平均秩次為72．74，Z值為－3．789，相伴概率為0．0，明顯小于顯著水平0．05，可以認為應該拒絕零假設，認為兩組之間的均值存在顯著差異．這說明錯誤演示法對學生的知識情感的認可程度產生了影響，兩種教學方法之間是有顯著性差異的．綜上數據，可以得出結論，在錯誤演示法講授天平使用時，對比傳統(tǒng)教學，更能提高學生對知識掌握的自我認同感，一定程度上提高了學生對學習的情感．

4.2實驗組與對照組學生知識點掌握的對比

關于學生知識點掌握的情況，為了避免設置無關題目降低對該研究的可靠性，針對性地就天平使用的操作步驟這個最相關的知識點，命制了有關操作步驟的測試題目，探索兩組學生通過兩種不同的方法教學后，對這個知識點的重視情況及掌握的程度，進行了當堂問卷測試，“在天平調節(jié)時，應最先調節(jié)哪個呢？”同樣，利用SPSS軟件，將本題選項中的正確答案設置為“1”，其他3個錯誤答案均設置為“0”，其中，組別1為對照組，組別2為實驗組，錄入數據如表6．利用非參數檢驗，這里繼續(xù)采用的是兩獨立樣本的非參數檢驗，對兩個樣本進行Mann－WhitneyU檢驗，即判別兩個獨立樣本所屬的總體均值是否相同。同樣的，在表7中，組1為對照組，組2為實驗組，對照組的平均秩次為55．66，實驗組的平均秩次為67．20，Z值為－2．317，相伴概率為0．021，小于顯著水平0．05，可以認為應該拒絕零假設，認為兩組之間的均值存在顯著差異．綜上數據，可以得出結論，在錯誤演示法講授天平使用時，對比傳統(tǒng)教學，更能提高學生對實驗操作步驟的記憶及對知識點的掌握，能較為有效地突出實驗的重點，并引起學生的注意．

4.3實驗組與對照組學生對實驗整體印象的對比

為了能夠進一步分析學生對實驗整體印象的情況，筆者還設置了一道開放題，“本實驗，您覺得天平調節(jié)應該注意哪些方面？”通過統(tǒng)計得到如表9所示結果．從表中可以明顯看出，雖然錯誤演示法的被測人數略小于傳統(tǒng)演示法，但涉及天平水平的答案卻超出傳統(tǒng)演示法，在錯誤演示法中回答天平水平的人數占59．6％，大于傳統(tǒng)演示法的36．9％，也進一步補充驗證了上述研究結果．將難點采用錯誤演示法教學時，學生的印象會深刻，能更好地把重點內容作為重點來記憶．

篇（5）

2多媒體技術在大學物理實驗中的應用

物理實驗的計算機應用其一就是利用多媒體技術進行物理實驗的教學。隨著科學技術的高速發(fā)展，傳統(tǒng)物理實驗的教學已經無法適應現代社會的發(fā)展，勢必要求改變物理實驗的教學方法，而計算機尤其是多媒體技術的應用滿足了現在物理實驗的要求。

2.1利用多媒體技術進行教學

大學物理學承擔著培養(yǎng)新型人才的重任。物理實驗涉及面比較廣，但是實驗課時間有限，所以傳統(tǒng)的物理實驗往往無法讓學生充分的學習和操作，老師的講解也是“填鴨式”，完全按照課本的操作步驟讓學習進修操作，得到的數據往往也是根據課本上的公式得出的。而對媒體技術的引入，能夠讓教師獲得最先進、最前沿的物理實驗知識，讓學生的視野開闊，動手意愿更強，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。能夠豐富實驗教材，方便學生進行學習，客服傳統(tǒng)物理實驗教學的弊端。利用多媒體技術制作物理實驗教學的課件，能夠大大提高教學效果。物理實驗的操作過程往往不具體，有些抽象描述如果利用傳統(tǒng)的教學模式無法直觀的表達給學生，而多媒體技術能夠利用計算機的模擬技術，將一些抽象的描述具體化為圖像、表格等，讓學生能夠直觀了解物理實驗的信息。比如大學物理實驗當中的“霍爾效應”中平衡態(tài)的建立過程，就需要利用多媒體技術，將實驗中本來瞬間完成的動作放慢，讓學生仔細的進行觀察和理解。多媒體技術能夠使用計算機技術當中的PowerPoint，Flash等制作物理實驗課件，先讓學生近距離、科學的接觸物理實驗，能夠掌握模擬實驗的基本步驟，這樣在進行具體的物理實驗過程當中就會得心應手，更好的鞏固已經學習的理論知識。教師還可以利用網絡將已經制作好的課件上傳到網上，方便學生自行學習。

2.2利用多媒體技術進行教學管理

物理實驗過程中，由于實驗室的設備有限，所以一般上物理實驗課都需要老師進行學生的登記，進行學生成績的考察和記錄。這些工作通常比較繁瑣，浪費時間和精力。而多媒體技術的應用能夠方便老師利用計算機技術進行學生登記。學生還可以利用計算機技術在網上提前進行選課。多媒體技術在教學管理上的應用應該側重對管理系統(tǒng)軟件的開發(fā)，按照物理實驗的特殊教學管理模式開發(fā)相適應的系統(tǒng)軟件。

3計算機仿真實驗在物理實驗中的應用

隨著仿真技術的快速發(fā)展，計算機仿真實驗也隨之出現了。所謂的計算機仿真實驗就是虛擬實驗環(huán)境，能夠節(jié)約實驗室資源的利用和消耗，是利用現代科技的典型。

3.1計算機仿真技術在物理實驗中的作用

目前計算機仿真技術應用于物理實驗當中，大多數高校學生都稱仿真物理實驗儀器具有較高的仿真度、圖像和文字一起能夠增強學習的樂趣。其中，調節(jié)仿真儀器可以模擬真實的操作儀器，從而減少對真實儀器的損害，而且學生出現錯誤時候，能夠智能的提供幫助。再次，仿真實驗系統(tǒng)是利用計算機技術進行的，所以能夠在網絡上進行傳播，實現資源的共享。

3.2仿真實驗在物理實驗中應用的現狀

3.2.1仿真實驗在我國的產生和優(yōu)勢

我國對物理實驗中的仿真實驗起步比西方發(fā)達國家晚，但是后來者居上，我國也開發(fā)了一些非常好的仿真軟件，主要集中于一些技術較先進的單位，比如中國科技大學物理實驗中的仿真實驗，為物理實驗的教學模式提供了新的借鑒，該仿真實驗主要是充分發(fā)揮了計算機的功效，將教學內容和學習者的操作融為一體，方便了一些沒有接觸過實驗的學生進行仿真模擬，對操作儀器和操作過程有了更加直觀的認識。仿真實驗在大學物理實驗中有很多優(yōu)勢，第一，仿真儀器可以進行拆卸，從而更好地對儀器進行觀察，讓學生和老師對儀器有更進一步的了解和認識。第二，可以隨意產生實驗中待定的物理量，從而適應不同的學習階段要求，滿足不同學生的學習需求。第三，能夠模擬實驗的誤差，從而對實驗的質量進行綜合的評價。第四，將學生所做的物理實驗得出的數據進行存儲，方便學生進行查閱，方便分析資料。

3.2.2仿真實驗的具體案例

某大學的物理實驗面臨著資源不充足和設備不先進的局限，為了滿足更多學生的需求，為了方便教師對物理實驗的學生報告進行更準確的核實，該校利用計算機仿真技術開發(fā)了新的物理實驗網絡教學管理系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的基礎就是利用互聯網而產生的。整個系統(tǒng)的設置采用了教學大綱的實驗模式，包括實驗儀器、實驗原理等很多模塊，主要分為基本模塊和附加模塊。

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物理學是一門實驗科學。所有物理定律的形成和發(fā)展都是建立在對客觀自然現象的觀察和研究的基礎上，物理演示實驗可以使學生加深對物理教學內容的理解、鞏固記憶、激發(fā)興趣、誘導思考、糾正錯誤觀念，能使學生真實感地看到支配物理現象的規(guī)律如何起作用，通過對實驗現象的觀察分析，學習物理實驗知識，從理論和實踐的結合上加深對物理學原理的理解，進一步提高學生綜合素質與創(chuàng)新能力與科學素養(yǎng)。華北理工大學物理實驗中心作為河北省省級實驗教學示范中心，一直在努力探索建立以工科為主、適用于各類別學生、具備創(chuàng)新和開拓特色的人才綜合培養(yǎng)新體系。2012年12月，物理實驗中心順利通過省級實驗教學示范中心驗收。在此期間，物理實驗中心通過一系列理論研究與實踐探索，在大學物理實驗課程在現有的三大平臺：基礎實驗、綜合實驗、設計性實驗基礎上，將大學物理實驗課程進行模塊化。將“基礎實驗”作為“通用模塊”，全體學生必修；將綜合實驗、設計性實驗針對不同專業(yè)培養(yǎng)計劃，細化成相應的“專業(yè)模塊”，不同專業(yè)的學生可在相應的“專業(yè)模塊”內根據自己的學習興趣自主決定選修內容。初步形成了“大學物理模塊化”的課程體系。同時為配合開放式實驗教學模式，依托校園網建立了物理實驗中心網站，可實現網上選課、網上預約、瀏覽電子教案及典型教學案例、在線預習及模擬實驗。在省級實驗教學示范中心建設過程中，在學校的重視以及教務處等各部門的大力支持下，物理實驗教學中心成功建設了3間演示物理實驗室，教學內容涉及力學、熱學、電學、光學、近代物理各個物理學分支的，開設60多項演示實驗項目。在為大學物理課程提供教學輔助的同時，每學年面向全校理、工、文、法學院各專業(yè)學生開設物理實驗欣賞公共選修課程供學生選修。近年來，從大學物理演示實驗教學的培養(yǎng)目標出發(fā)，結合我校教學實際對如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、探索精神和實踐能力等方面對大學物理演示實驗教學體系進行了如下探索性改革工作。

1演示實驗課程緊密結合理論課程教學

物理課程教學是離不開實驗課程教學的，而演示實驗做為實驗教學中的重要一環(huán)，既能增強學生對物理知識、物理現象的感性認識，又能培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力和邏輯分析能力，因此，物理演示實驗的教學在物理學課程的教學中有著非常重要的作用。首先，通過物理演示實驗的教學方式，原本枯燥、抽象的物理概念和公式，經過一個動態(tài)的物理過程，變得生動、具體。其次，我們嘗試改變傳統(tǒng)的由教師演示、學生觀看的課堂教學模式，在教學過程中引入啟發(fā)式教學模式，增強與學生的互動，不僅可以大大調動了學生參與課程的積極性，而且還可讓學生在思考的過程中領略物理學思維方法的魅力，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度與精神。最后，在課堂演示教學后，我們往往將相關知識點進行拓展，廣泛與生活與實際應用相聯系，啟發(fā)學生思考相關物理現象對科學技術以及人類社會進步的影響與作用，從而起到良好的教書育人效果。在課堂教學過程中，我們將一些比較便攜的實驗設備直接帶入課堂，直觀的演示給學生們觀看，如我們針對角動量守恒這一知識點，將角動量守恒演示儀帶入課堂演示給學生觀看；針對單縫、光柵衍射等比較抽象的知識點，直接將半導體激光器以及單縫、雙逢、光柵片代入課堂，在課堂講授相關知識點的同時，直觀演示給學生觀看。對于體積較大，結構比較復雜，不便于運輸的實驗項目，我們采取了錄像給學生觀看的方式，如針對波動中駐波的氣體火焰柱演示，針對磁學中超導的超導小火車演示，我們在課堂教學中都在講授相關知識點的同時，同步播放視頻錄像給學生觀看，使得知識點更加形象具體，學生學習興趣濃厚，教學效果良好。此外，為了給學生自學提供方便，打破課堂教學時間、空間的限制，我們將演示實驗項目的視頻開放提供在物理實驗中心網站上，全校學生可自由觀看，隨時隨地對自己感興趣的內容進行自學。

2開展演示實驗探究性學習

我們將大學物理演示實驗分為驗證性實驗和探究性實驗兩大類。驗證性實驗是對一些物理定律的直觀展示，而探究性實驗則包含更廣泛的物理原理與更多值得討論的物理內涵。相對與驗證性實驗，其更能使學生通過演示物理實驗課程的學習而得到思維方法與創(chuàng)新能力層面的鍛煉，也更有利于培養(yǎng)學生的科研能力，為學生向更高層次邁進打下良好基礎。在每學期我們安排有興趣的學生走進演示實驗室，觀看相關理論課程的實驗演示。此外，在演示實驗課程教學中，教師精心地為每個實驗設計了探究性思考題，鼓勵學生參與動手實踐，引導學生通過查閱資料、理論探究、實驗探究、改進性探究、拓展性探究和應用性探究等多方面開展實驗的科學探究。實驗室全天開放，相關實驗室均配備專職實驗教師，可以對學生感興趣的實驗的提供深入的指導。在開展探究性學習的過程中，我們廣泛鼓勵學生自由結組，以校級、省級大學生創(chuàng)新實驗項目為依托，對自己感興趣的問題，自主選題，在有教師指導下自由申報創(chuàng)新項目，開展相關課題研究工作。如針對電磁感應現象，學生在觀看了相關演示實驗后，提出能不能將電磁感應的原理用于為鼠標提供電能，在教師的鼓勵下，幾名學生組成研究團隊，申報了校級創(chuàng)新實驗項目，并成功獲得資助，此后通過查閱資料，設計方案，反復試驗等環(huán)節(jié)，成功設計完成了自供電鼠標原型，相關項目也順利通過驗收結題。學生們在完成研究工作后，反映通過對課題的系統(tǒng)研究，全面鍛煉了自己的動手能力、創(chuàng)新能力，為自己進一步發(fā)展，向更高層次邁進打下了基礎。再如，學生觀看了傅科擺的演示后，提出能不能將太陽能供電與傅科擺演示相結合，做成太陽能驅動的環(huán)保演示實驗，在教師的幫助支持下，相關幾個學生組成的研究團隊也成功申報了校級創(chuàng)新實驗項目。

3構建大學生科技創(chuàng)新實驗室

在教學改革中，我們構建大學生科技創(chuàng)新實驗室，在整合物理實驗室現有多余的實驗儀器或舊儀器，收集舊設備、舊散件、舊材料的基礎上，添置多功能溫控焊臺、教學實踐用組合電動工具等，結合學校每年舉辦的創(chuàng)新設計大賽，建設創(chuàng)新實踐基地，面向全校學生開展創(chuàng)新競賽，對富有創(chuàng)新性的項目給予軟硬件支持。學生可以自行安排時間到創(chuàng)新實驗室進行創(chuàng)新實踐并有實驗室教師給予針對性的指導，好的獲獎作品針對性的予以陳列展示，啟發(fā)學生的思維，結合我?，F有3個演示實驗室和現有實驗室，逐步建立科技演示室、創(chuàng)新實驗室、作品展示陳列室等。最大限度發(fā)揮基地為學生提供充分發(fā)揮潛力和創(chuàng)造力的平臺的作用。促進學生學習的積極性，也培養(yǎng)學生的科研能力和合作精神。學生參與創(chuàng)新活動，推動和促進基地的建設和發(fā)展。實施過程中師生合作共同參與項目研究的全過程，創(chuàng)建“項目探究式學習”模式。同時采用“學生負責制”的方式進行“，學生負責制”是指學生自己負責提出項目的研究內容與實施方案，然后由教師組織學生討論，論證實驗項目的可行性。如項目可行，學生及自己組成的研究團隊將主導整個研究過程。在實踐過程中，我們的指導教師在學生的創(chuàng)新項目中擇優(yōu)進行推薦，成功申報立項全國大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目一項、河北省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目一項、校級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目十余項。

4引入啟發(fā)式教學模式

面對不同專業(yè)、不同學科層次組成的學生，物理實驗欣賞課程中我們引入了啟發(fā)式教學模式。傳統(tǒng)的演示實驗課程往往是通過教師機械的操作實驗儀器，講解實驗原理，學生被動接受知識的過程來完成的。而我們所采取的啟發(fā)式教學模式，首先由教師帶領學生觀察實驗儀器，分析儀器設備構造，這使得對于機器設備沒有相關操作經驗和基礎的文科類學生也能了解一些基本的儀器設備知識，為進一步自己動手操作演示實驗設備打下基礎，在此基礎上由教師提出問題，學生們動手操作演示實驗儀器觀察實驗現象，在師生互動討論過程中總結實驗現象，分析其中物理機制。通過演示實驗課的教學實踐與不斷改進，不僅提高了學生的動手能力，培養(yǎng)了學生的參與意識，增強主觀能動性，而且讓學生能自主發(fā)揮想象力，不受實驗教材中條條框框的限制，真正實現了理論聯系實際。開課以來，學生興趣濃厚，經常是下課后還在實驗室流連忘返，不是在觀看實驗演示，就是在探討實驗中的現象，或者思考在實踐中的應用。他們普遍反映，演示實驗儀器種類多、內容新，既有古老的經典演示實驗，又有新的融合多種現代科學技術的演示實驗，通過演示實驗課的學習，大學物理的理論知識不再那么抽象、枯燥、平淡難懂了，變得直觀、生動、有趣，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力有很大的幫助，且與現實生活聯系緊密。

5結語

總之，通過演示實驗進課堂，開放大學物理演示實驗室，構建創(chuàng)新實驗室的手段，實現理論與實驗課程的精確銜接，我們探索構建了一套具有工科院校學科特色的課程體系。籍此培養(yǎng)學生主動學習精神，分析問題、解決問題能力，加強學生創(chuàng)新思維能力，鍛煉學生社會實踐能力，提高學生的社會核心競爭力。對通識教育體系下創(chuàng)新應用型人才的培養(yǎng)具有重要意義，并可為其他基礎學科與專業(yè)課程教學改革提供相關經驗與參考，探索出一條適合工科為基礎的綜合性大學基礎課程體系改革之路。

作者:薄惠豐 魏 環(huán) 張占新 王鳳鳴 胡鴻奎 單位:華北理工大學理學院

【參考文獻】

［1］蘭明乾.大學物理演示實驗教學研究[J].陜西師范大學學報(自然科學版),2007,S2:190-192.

［2］汪文明.大學物理演示實驗教學研究[D].華中師范大學,2006.

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2培養(yǎng)學生觀察，分析及實踐能力

要解決問題，首先發(fā)現問題，所以培養(yǎng)學生的觀察能力是一項重要任務．感性知識的獲得依賴于敏銳的觀察力，善于觀察才能善于發(fā)現．演示實驗能夠形象展示物理現象和物理過程．首先可以用簡單直觀的演示實驗來鍛煉學生的觀察和分析能力，進一步鍛煉思維能力．通過鍛煉后再增加演示實驗的復雜度，讓學生自己去觀察分析物理現象和過程．同時創(chuàng)造條件，使學生參與到演示實驗的展示、制作、維護、改進等創(chuàng)新實踐活動中，充分發(fā)揮學生的主觀能動性．觀察、分析和實踐能力的培養(yǎng)既提高了學生的整個邏輯和創(chuàng)新思維能力也對學生以后從事科學研究起到了積極作用．

3建立正確的物理概念，加深知識的理解

對概念的正確理解是學好物理學的基礎．演示實驗建立起來的直觀物理圖像，有利于激發(fā)學生的學習興趣，有助于對物理概念的感性認識．例如，在講授“剛體的角動量守恒”時，讓一個學生坐在茹可夫斯基轉椅上，伸開雙臂和雙腿．當轉椅轉動后慢慢收回雙臂和雙腿，轉動的角速度會越來越大．這樣既可以很好地演示角動量的守恒，也可以加深對剛體轉動慣量的認識，同時能讓學生參與其中．在學學物理之前，學生已經對一些物理現象有了初步的認識和理解，但有一些“想當然”的物理現象很容易在學生心中留下錯誤的觀點．比如，一個均質的彈簧如果分為兩部分，彈簧的勁度系數是否和原來一樣．提出這個問題，很多學生會不假思索地回答一樣．在課堂中完全可以用兩根彈簧進行演示，讓學生自己去觀察、分析它們的不同，然后總結為什么會犯這樣的錯誤．這樣的實驗會立即啟發(fā)學生的興趣，激起學生的探究欲望，使學生主動探索內在的物理因素，培養(yǎng)學生良好的學習習慣．這樣的問題在學習中比比皆是，演示實驗在設計時就是要貼近學生，突出對物理概念認識的矛盾，能夠讓學生主動地發(fā)現、分析去獲得正確的知識，樹立正確的觀念．最后再引導學生去總結犯錯的原因，培養(yǎng)學生良好的思維方式．

4拓寬視野，加強與生活工程及高新技術的聯系

大學物理是一門基礎學科，該課程的學了培養(yǎng)學生各項能力外，還為專業(yè)學習建立起基礎知識的儲備．大學物理的內容不能僅限于教材，一定要結合近現代科學和工程技術的發(fā)展．比如，美國大學的物理教育近現代知識能夠占據4成以上，美國科學技術的先進與其優(yōu)良的基礎教育有密不可分的關系．在演示實驗的設計上也要緊跟時代的發(fā)展，在貼近生活的同時也要擴展學生的視野．實驗器材和用具取自身邊易得之物，不讓器具本身喧賓奪主．另一方面又把高新技術引入或與工程應用結合，激發(fā)學生的求知欲．如，激光器中偏振光的產生，日光燈的鎮(zhèn)流器，微波爐和電磁爐的工作原理演示等．我們在演示實驗的設計時還注重了與不同專業(yè)的特點結合，讓學生感到物理與專業(yè)的緊密聯系．實踐證明，經過以上原則設計的演示實驗在培養(yǎng)學生的綜合能力上非常有效．5促進與多媒體教學的融合發(fā)展

多媒體教學越來越多地被用到課堂教學中來，它以圖、文、聲并茂甚至活動影像的特點以及獨特的人機交互功能，已經被認為是不可取代的教學手段．一些難以用普通器具展示的演示實驗，恰可以用多媒體的方式來實現．如，光學干涉、衍射的色彩斑斕、力學中的復雜裝置以及電學中場的形象演示等．課件制作中的繪圖和程序編寫，都讓學生參與其中，鍛煉能力的同時也加深了對知識的理解．

6培養(yǎng)創(chuàng)新能力，樹立良好的科學態(tài)度

大學物理教學中，培養(yǎng)學生的觀察、分析、總結和創(chuàng)新能力是一項重要任務．這些能力也是學生以后從事生活、工作和研究不可缺少的素質．演示實驗有利于這些能力的培養(yǎng)．形象有趣的演示實驗能夠引導學生去觀察物理現象、去分析物理過程、去總結物理規(guī)律，再加上與高新技術和工程實例的結合能促使學生去實踐和創(chuàng)新．在大學物理教學中充分發(fā)揮演示實驗作用，本身就是理論與實踐相結合的教學模式．在實驗的演示中，教師要引導學生獨立的去觀察、分析和總結．教師也要盡可能使學生參與到整個的實驗過程，不斷地要求學生嚴格遵守操作規(guī)程，對實驗中出現的問題，認真分析、查找原因，樹立起解決問題、克服困難的信心，絕不畏難而退、弄虛作假，進而培養(yǎng)起良好的科學態(tài)度和作風．良好的科學態(tài)度一旦形成，就會對一個人的事業(yè)和生活產生莫大的影響．因為它可以促使人們形成正確的人生觀、價值觀和世界觀，它比知識的掌握和能力的形成更為重要．

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（二）實驗項目設置

現階段，我國部分院校管理人沒有清晰認識到全開放實驗教學模式的真正意義，在實踐中，存在一定的局限性。已有的實驗項目都是經由試驗教學人員長期研究來編制的，具有覆蓋面廣、要求高的特點，部分學生在學習中有一定的困難，不利于學生試驗素質的提高。針對這一現狀，應根據教學實際情況，具有針對性的設置試驗項目。(1)教師應保證學生在試驗基本技能得到提升的基礎上，選擇試驗項目，教育工作者應結合教學條件和教學內容來合理挑選試驗項目，使其更加符合物理實驗教學的要求；(2)教師應精心挑選出具有代表性的試驗項目來培養(yǎng)學生的試驗基本技能，從而在有限時間內增強學生汲取知識的能力；(3)教師應在保證實驗室開放的基礎上，要求學生及時完成必做試驗，培養(yǎng)學生獨立研究的能力，讓學生自主學習。在這一過程中，為了杜絕因各班級人數差異造成的試驗器械不足或限制情況的發(fā)生，教育工作者應建立健全試驗預約體系，實現物理試驗有序化進行。

（三）試驗項目安排

實驗項目的安排也應根據課程進度進行合理調整，大部分儀器集成化程度較高，導致需要學生自主動手的情況較少。根據這類試驗的特征，可安排開放試驗或演示實驗，更加有效地鍛煉學生的動手能力。

（四）試驗教學評價

教育工作者在采用全開放試驗教學模式中，應對學生平時的試驗表現作出評價，其結果直接用來評價學生的技能水平，從而大大降低了期末考試的比重。完善學生評價體系，結合學生自主設計試驗中的表現給出綜合性評價。

（五）全開放試驗教學模式對教師的要求

在實施全開放試驗教學模式過程中，無論是試驗項目安排、設置、組織、管理及設計都是建立在一直高要求的教師隊伍之上的，這就對當代教師提出了很高的要求。教育工作者應積極建設網上教學資源，完善信息管理平臺，通過不斷的探索，總結不足和缺陷，使全開放試驗教學模式得以順利實施，從而提高學生的綜合能力及物理教學的整體水平。

篇（9）

［37］The Wittenberg Honor Council．Wittenberg University Code of Academic Integrity ［EB/OL］．（2009-05-31）［2010-09-07］．www4.wittenberg.edu/academics/academicintegrity/honorcode.pdf．

［38］Office of Academic Integrity University of Waterloo．Toward a Level Playing Field：Enhancing Academic Integrity at the UNIVERSITY OF WATERLOO［EB/OL］．（sine die）［2011-02-19］．uwaterlooca/academicintegrity/Report/Report_Towards%20a%20Level%20Playing%20Fieldhtml．

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2大學物理實驗教學存在的問題

大學物理實驗的教學對象是大學一、二年級的學生，是物理專業(yè)學生進入大學后的第一門實驗課程，所以學好大學物理實驗對后續(xù)其它實驗課程的學習至關重要．在多年的傳統(tǒng)教學模式下，大學物理實驗的教學現狀存在以下幾方面的問題．（1）教學計劃學時數少．受新教學計劃和新教學大綱的影響，大學物理實驗的學時數減少，實驗理論課堂講授的時間更少，教師與學生的互動很難進行，啟發(fā)性和探究性教學難以實施[3]．（2）學生物理實驗基礎水平參差不齊．來自城市優(yōu)質學校的學生動手能力較強，基本上都能夠在規(guī)定的時間內完成實驗．而來自邊遠農村地區(qū)或城市部分面上中學的學生動手能力相對較差，由于這些學校的實驗設備不足，學校無法開展物理實驗基本技能的訓練，所以這些學生很難在規(guī)定的時間內完成實驗，有些同學連最基本的測量儀表如電壓表、電流表都沒見過．（3）實驗教學效果差，學生做完實驗就忘記．由于受實驗時間的限制，教師一般采用傳統(tǒng)的教學模式，即先集中簡要介紹實驗原理、實驗步驟、儀器操作規(guī)程、原始數據記錄及數據處理與分析，再讓學生獨立完成實驗操作和實驗記錄．教師講授完這些教學內容后，留給學生獨立完成實驗的時間少，學生怕無法按時完成，產生緊張情緒，對老師的啟發(fā)性提問不屑一顧，對一些實驗現象缺乏思考．雖然按要求完成了實驗數據的記錄，也只是對老師的實驗演示的重現，對實驗理解不透徹，做完實驗就把操作忘記．等到期末操作考試時，面對曾經做過的實驗束手無策．（4）學生實驗報告書寫潦草，不規(guī)范，提交不及時．近年來，隨著高校擴招，學生數多，教師隊伍建設跟不上，教師的教學工作量大，實驗報告無法及時批改，堆積如山．（5）考核制度落后，有待改革．目前的考核方式是根據不同專業(yè)采用紙質筆試或操作考試．有了網絡課程的試題庫后，就可以采用網上抽題網上筆試和網上抽題現場操作考試相結合的方式．

3基于Moodle網絡教學平臺的優(yōu)勢

Moodle(ModularObject-OrientedDevelopmentLearningEnvironment)是一套公開源代碼的網絡課程管理系統(tǒng)，Moodle翻譯成中文就是“面向對象的模塊化開發(fā)動態(tài)學習環(huán)境”．Moodle是以建構主義為教學依據，采用與我國新課程類似的模塊教學，它的基本模塊有：站點管理模塊、用戶管理模塊、課程管理模塊、作業(yè)模塊、論壇模塊、資源模塊、測試模塊等．Moodle作為網絡教學平臺具有以下幾點優(yōu)勢[4-5]：（1）界面設計簡單、高效、安全，絕大部分教學內容、資源等可即時添加、即時顯現．（2）支持多種課程形式和靈活多樣的學習活動，例如Booking、ForumNG、Journal、Technical、wiki、協(xié)作程序教學等．教師能夠隨時選擇合適的標準進行教學評價，并根據學生的學習情況調整生成新的課程目標．（3）教師可以查看成員日志，統(tǒng)計每個學生的活動細節(jié)如最后訪問時間、閱讀次數，匯編每個學生的詳細報告．一般訪問次數多的學生，學習比較認真，學習成績也比較好．（4）教師可以布置作業(yè)，平臺可以自動記錄學生上傳作業(yè)的時間，教師可以隨時查看學生的作業(yè)，并在平臺上進行評定，了解教學效果．平臺即時把評判結果反饋給學生，使學生能及時修改并再次提交．（5）支持教師的混合式教學和學生的個性化學習，幫助教師與學生在協(xié)助的在線環(huán)境中交流．有多種類型的論壇如聊天室、課程新聞討論區(qū)、教學討論區(qū)等供選擇，促進了教師與學員、學員與學員、學員與課程之間的交互．（6）支持多種格式文件資源的上傳，如Word、Powerpoint、Flash、視頻和聲音等電子文檔．

4《大學物理實驗》網絡課程的設計

基于大學物理實驗的教學特點和Moodle網絡教學平臺的優(yōu)勢，設計的大學物理實驗網絡教學課程，可以彌補傳統(tǒng)大學物理實驗教學中存在的不足．該網絡課程的總體設計如圖1所示，網絡課程主界面截圖如圖2所示，各主要功能模塊介紹如下：（1）用戶管理．用戶成員包括管理員、課程創(chuàng)建者、教師、無編輯權教師、學生、訪客等．教師可以手動添加學生名單，也可以設置“選課密碼”讓學生自己選課成為該課程學員．（2）課程設置．教師可以對課程名稱、課程簡介、課程開始時間和結束時間、課程格式、外觀、命名角色進行設置．（3）實驗教學資源．包括課程基本信息、實驗項目、實驗講義下載、實驗教學視頻、虛擬仿真實••105驗、基于Excel的數據處理系統(tǒng)、實驗儀器介紹、優(yōu)秀學生實驗報告展示等．課程基本信息：包括課程介紹、實驗教學大綱、實驗考試大綱、教師隊伍介紹、互聯網上的其它教學資源鏈接．實驗項目：根據學校開展的實驗項目力熱、電磁、光學等實驗，分別進行獨一介紹，介紹內容包括實驗目的、實驗原理、實驗內容、實驗步驟、數據記錄及處理．實驗講義下載：教師每學期都會對教學內容做適當的修改，提供最新電子版的實驗講義和其它網絡上的優(yōu)秀教材供學生參考．實驗教學視頻：將教師的課堂教學視頻、實驗操作視頻等通過采集錄制、剪輯、字幕后期處理，或針對具體某一實驗操作流程、實驗現象的觀察等制作成微視頻、微課上傳到該模塊，供學生課前預習，課后復習．支持多種視頻格式如MP4、FLV等，但為了保證視頻能兼容各類終端（如PC、安卓、蘋果）系統(tǒng)的各種瀏覽器，實現視頻的在線播放，教師在上傳視頻之前，應先將視頻轉換成MP4格式（采用AVC720p或者AVC480p），視頻上傳后將視頻文件名稱改為英文名稱．虛擬仿真實驗：該模塊添加了由中國科學技術大學基礎物理中心研發(fā)的霍爾效應、雙臂電橋測電阻、熱敏電阻溫度特性等部分物理仿真實驗和由學校師生自行開發(fā)的基于LabVIEW的虛擬示波器、虛擬信號發(fā)生器等虛擬儀器．利用虛擬實驗或仿真實驗輔助實驗教學，可以打破傳統(tǒng)實驗教學的束縛，有利于學生能動性的發(fā)揮，讓學生有更多的時間討論和解釋實驗結果、反思實驗過程，同時也能促進同學之間的合作與互動，減少實驗設備與空間，節(jié)約資金，改善實驗條件[6]．實驗數據處理系統(tǒng)：利用Excel、Origin等軟件制作實驗數據處理模板，輸入原始數據后，便能直接計算出實驗結果．該功能應用于實驗室，提供給學生檢查實驗數據是否正確，能減少實驗數據處理的時間．實驗儀器介紹：該部分包含實驗儀器圖片和儀器使用說明及注意事項．讓學生在做實驗之前，先了解和熟悉實驗儀器的使用方法，減少實驗時間，提高實驗質量．優(yōu)秀學生實驗報告展示：教師可以挑選一些優(yōu)秀的學生實驗報告進行展示、表揚，起到示范作用．一些典型錯誤的學生實驗報告，也可以經教師批改指正后展示，防止學生重復錯誤．教學課件下載：提供教師的課件及教學資料，方便學生自學．基礎較差的學生能重新學習掌握基本知識，而優(yōu)等生則能發(fā)現更深層次的問題[7]．（4）實驗室開放預約：該功能有利于開放實驗室的科學管理和方便想補做實驗或提高實驗的同學預約實驗時間．（5）網上考試系統(tǒng)：教師可以對每個實驗項目直接添加小測驗，也可以利用MQE試題編輯軟件制作試題庫后，再添加到該模塊中．小測驗用于課程的正式考試、每一實驗項目的測驗、使用以往舊題目做練習性測驗、提供學生表現立即反饋、讓學生自我評價．學生期末考試方式，采用網上隨機抽題，網上筆試和實驗室現場操作考試，省去了人工紙質抽題的麻煩．（6）實驗教學活動．該模塊包括實驗報告提交、教學討論區(qū)和教學信息．實驗報告提交模塊：對于部分實驗項目，鼓勵學生利用計算機軟件進行數據處理，并完成一份完整的實驗報告，通過作業(yè)提交功能提交，教師可以隨時隨地利用移動終端網絡設備進行批改和評價．教學討論區(qū)模塊：該討論區(qū)的類型有博客形式的標準討論區(qū)、單個簡單話題、單個人發(fā)表一個話題、問題及解答討論區(qū)和一般問題的標準討論區(qū)．教師提出一些實驗中出現的問題，供學生進行討論、探究．隨著學生應用手機微信的普及，教師可以利用微信的群聊功能，在微信中建立群聊，將“群二維碼名片”到網絡課程中，學生通過微信“掃一掃”就能加入群聊，進而開展基于微信的教學互動．教學信息模塊：利用新聞討論區(qū)普通新聞與通告，把學生實驗安排表、實驗分組情況表，考勤統(tǒng)計表、成績統(tǒng)計表等到網絡課程上，方便學生及時掌握課程教學信息．還可以本學科學術講座、學術交流活動、學科最新研究動態(tài)、物理實驗設計大賽和學生獲獎新聞等信息．（7）實驗教學評價．評價的類型有反饋、互動評價和投票．反饋可建立自定義的問卷調查；互動評價允許收集、查看以及評價學生的工作；在投票模塊中，教師提出一個問題，并給出多個應答選項，由學生在線投票．

5結束語

利用基于Moodle網絡教學平臺進行物理實驗教學，能夠有效彌補傳統(tǒng)實驗教學之不足，能夠充分運用以教師為主導和學生為主體的教學活動，有利于加強教師與學生之間的交流和互動，也有利于加快推進學校教育信息化管理和提高實驗室信息化管理水平．

作者:黃賢群 石燕飛 劉秋武 單位:韓山師范學院

參考文獻：

[1]文亞芹．大學物理實驗[M]．西安：西安電子科技大學出版社，2010：1-5．

[2]教育部科技司．2016年12月教育信息化工作日報[EB/OL]．[2017-02-06]．/xxh/focus/201702/t20170206_1486426.shtml

[3]肖立娟．大學物理實驗教學的現狀與教學改革的探究[J]．大學物理實驗，2015，6（28）：114-116．

[4]謝幼如，柯清超．網絡課程的開發(fā)與應用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2005：208-211．