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聲速的測量實驗報告范文1
關鍵詞：青島市初中物理 教學模式 四層次五環節 整-分-合-補-測 教學模式體系 教學設計
1 問題的提出
教學模式是教學思想、理論轉化為具體教學行為的中介，是在一定教學思想、理論指導下，為完成特定的教學目標和任務而建立起來的較為穩定的教學程序和方法策略。有了教學模式，就清楚在課堂教學中先做什么、后做什么（程序、環節、步驟），具體怎樣做（方法策略）。因此，教學模式是課堂教學的行動指南，是科學地進行教學設計的重要工具。課改以來，青島市初中物理學科運用“整分合”原理對“凱洛夫五環節”教學過程進行了改進，形成了“整-分-合-補-測五環節教學模式”，對物理課堂教學起到了十分積極的作用。
1.1“整-分-合-補-測五環節教學模式”：
（1）程式：整-分-合-補-測
（2）說明：一節完整的課由如下五個環節組成：
①整：總體介紹本節課的內容，找到切入點引入教學過程。
②分：將本節教學內容劃分為幾個問題，逐次分別學習（探究、解題、復習、講評……）。這是一節課的“主環節”。
③合：小結本課，使幾個問題形成完整體系，提煉方法。
④補：給學生一段自由時間，找知識缺漏，教師進行查漏補缺。
⑤測：進行本節課的檢測，檢查學習效果。
1.2發現的問題和解決問題的設想：
“整-分-合-補-測五環節模式”是一種整體模式，它可以幫助我們把一節課劃分為幾個部分，并粗略說明每一部分的做法。但是，一節完整的課的設計和教學，僅僅靠整體模式遠遠不能完成，例如：一節課的反饋過程如何進行？具體某個知識點如何探究？……這些都需要各種不同的教學模式來完成。所以，一節課的教學，必須靠諸多不同層次、不同作用的各種教學模式組成的群體和系統——教學模式體系才能完成。
針對上述問題，經過長期研究，我們將多年建構的各類教學模式（包括整體模式、反饋模式、探究模式、復習模式、師生交流模式等），運用惠威爾的“支流-江河”科學進化發展模式進行了有機整合，以“整-分-合-補-測五環節模式”為骨架，輔助以各種不同功能的教學模式，將其整合、進化成“四層次五環節教學模式體系”，從而解決了這一問題。
2 四層次五環節教學模式體系
2.1結構圖示：
2.2 結構圖示說明：
2.2.1第一層：“課前-課堂模式”。把原本一節45分鐘的課，拓展到包括課前、課堂兩個部分和階段，將課前學習作為一節課的有機組成部分，提高課堂效率。
（1）程式：課前-課堂
（2）說明：
①課前：布置自習、預習或復習任務，學生在家中自己學習。
②課堂：課堂45分鐘的過程，也即整-分-合-補-測五環節的教學過程。
2.2.2第二層：“整-分-合-補-測五環節模式”（前述）。整體上將一節課規劃為五個環節。
2.2.3第三層：“各環節操作模式”。即“整”、“分”、“合”、“補”、“測”每個環節的操作模式。各環節均有多種不同的操作模式，舉例如下：
（1）“整環節模式”。舉例如下：
①情境-引入模式（適合新授課）：
程式：提問-情境-思考-引入
說明：提問課前預習情況，設置實驗情境，引起學生思考，引入本節課題。
②檢測-目標模式（適合復習課）：
程式：問題-檢測-矯正-目標
說明：檢測預習題，訂正矯正，出示復習目標。
（2）“分環節模式”。由兩個子層次組成：
1）第一子層：“小循環多反饋模式”。通過它將“分”環節規劃成幾個小循環反饋結構：
①程式：將學習（探究、復習……）與反饋練習有機結合。以一節課學習三個問題為例，程式如圖。
②說明：在學習一節課的幾個問題時，逐次進行。學習完一個問題后，立即針對該問題進行練習反饋，構成一個小循環單元，這樣整個過程就形成多次學習、多次反饋、多次循環的過程。通過學習和反饋的交替和結合，分解問題、各個擊破，解決問題。
2）第二子層：“各小循環操作模式”。對應不同的課型（四種基本課型：新授課、習題課、復習課、考試講評課），各有多種不同的模式：
①新授課小循環操作模式——諸“探究模式”，舉例如下：
a.實驗-歸納模式：
程式：問題-實驗-歸納-結論
說明：提出研究問題，進行實驗，歸納實驗現象數據，得出結論。
b.經驗-假說模式：
程式：問題-經驗-假說-檢驗-結論
說明：提出研究問題，根據經驗形成假說，設計實驗檢驗假說，得出結論。
c.資料-歸納模式：
程式：問題-資料-歸納-結論
說明：提出研究問題，收集資料，歸納資料，得出結論。
d.漸進實驗-理想化推理模式：
程式：問題-漸進實驗-理想化推理-結論
說明：提出研究問題，設計漸進實驗并進行實驗，通過理想化推理得出結論。
②習題課小循環操作模式——諸“解題模式”，舉例如下：
范例-方法模式：
程式：問題-范例-方法-練習
說明：介紹習題類型，進行例題教學，提煉方法，運用方法解決同類題目。
③復習課小循環操作模式——諸“復習模式”，舉例如下：
a.結構-要點模式：
程式：問題-結構-要點-練習
說明：引出復習內容，建構知識樹，在樹中提煉要點，運用要點進行練習。
b.結構-范例模式：
程式：問題-結構-范例-練習
說明：引出復習內容，建構知識樹，提煉要點，針對要點進行例題教學，再進行練習。
c.結構-分解模式：
程式：問題-結構-分解-練習
說明：引出復習內容，建構知識樹。對多個要點分別復習，包括例題教學、練習等。
④考試講評課小循環操作模式——諸“矯正模式”，舉例如下：
缺點-矯正模式：
程式：問題-缺點-矯正-練習
說明：出示卷面錯誤問題，學生缺點列舉、挑毛病，對錯誤矯正并提煉方法，運用方法進行同類練習和再矯正。
（3）“合環節模式”。舉例如下：
①小結-方法模式：
程式：回顧-小結-提煉-方法
說明：回顧本節學習內容，小結要點，提煉有關內容，總結形成方法。
②網絡-濃縮模式：
程式：橫向-縱向-網絡-濃縮
說明：將復習過程中的各個知識樹分支綜合成完整知識樹，對各個分支進行縱向比較形成網絡，提煉要點作為本單元的濃縮和綱要。
（4）“補環節模式”。舉例如下：
個別-全班模式：
程式：問題-自查-個別-全班
說明：給學生一段時間自查缺漏，教師巡視解決個別問題，對共性問題全班一起解決。
（5）“測環節模式”。舉例如下：
①獨立-矯正模式：
程式：問題-獨立-訂正-矯正
說明：出示本節檢測題，學生獨立完成，訂正，根據錯誤出示平行題目矯正。
②獨立-反思模式：
程式：問題-獨立-反思-矯正
說明：出示本節檢測題，學生獨立完成，根據答案自我訂正，反思并整理錯誤。
2.2.4第四層：“透鏡式模式”。將整節課化為一系列小問題組成的“問題串”。
（1）程式：小問題1-小問題2-……-小問題n
（2）說明：教師充當可以在凸透鏡與凹透鏡之間不斷變換的“透鏡”，學生的思維比作“光線”（如圖）。在此理念下，將一節課各環節、各問題化為一系列首尾相連的“小問題串”，每個小問題先讓學生討論思考，再收回總結，形成一個個思維“發散-會聚”的微小循環。這樣通過教師的“透鏡”作用和“小問題串教學”，使學生的思維呈現“發散思維”與“會聚思維”的交替狀態，即創造性思維的狀態。
3 設計一節課的方法步驟
運用“四層次五環節教學模式體系”可以迅速地進行一節課的教學設計。分為四個步驟：
（1）第一步：用“課前-課堂模式”，將一節課規劃為課前、課堂兩大部分。課前布置預習、復習等任務。
（2）第二步：用“整-分-合-補-測五環節模式”，將課堂劃分為五個環節部分。
（3）第三步：用“各環節操作模式”規劃五個環節：
①用“整環節模式”規劃“整”。
②用“分環節模式”規劃“分”，包括兩個子步驟：
第一子步驟：用“小循環多反饋模式”，將“分”規劃為幾個小循環結構；
第二子步驟：針對各小循環的內容，用“各小循環操作模式”（探究模式、解題模式、復習模式、矯正模式）規劃各小循環教學。
③用“合環節模式”規劃“合”。
④用“補環節模式”規劃“補”。
⑤用“測環節模式”規劃“測”。
（4）第四步：用“透鏡式模式”將整個教學過程規劃成一系列小問題組成的問題串，這就是學生一節課的具體學習內容。
通過上述四步，就將一節課完整、科學地設計好了。
4 應用案例
下面運用“四層次五環節教學模式體系”進行新授課、復習課教學設計（教材版本：人教版）：
4.1新授課案例——第二章第1節《聲音的產生和傳播》：
4.1.1第一步：用“課前-課堂模式”，將本課規劃為兩大部分。課前學生收集發聲實例。
4.1.2第二步：用“整-分-合-補-測五環節模式”，將課堂劃分為五個環節。根據教學目標將“分”環節分為三個探究問題：聲音的產生，聲音的傳播，介質中的聲速。
4.1.3第三步：用“各環節操作模式”規劃五個環節：
（1）用“情境-引入模式”規劃“整”環節：總體介紹聲現象，提問預習情況，做敲鑼等實驗，由此提問發聲原因，引起學生思考，引入本節課題。
（2）課堂主環節——“分”環節的規劃：
1）第一子步驟：用“小循環多反饋模式”，將三個探究問題規劃為三個反饋小循環：
①第一小循環：探究聲音的產生；練習一。
②第二小循環：探究聲音的傳播，由此派生出探究真空能否傳聲；練。
③第三小循環：探究介質中的聲速；練習三。
2）第二子步驟：用各種“探究模式”規劃各小循環的探究過程：
①用“實驗-歸納模式”探究“聲音的產生”：
聲音如何形成？設計進行各種發聲實驗，分析實驗現象，歸結為同一原因——振動，得出振動發聲的結論。
②用“經驗-假說模式”探究“聲音的傳播”：
根據問題，將收集的各種傳聲事例歸為三類，形成假說——聲音可以在固、液、氣體中傳播。設計進行實驗，檢驗假說，得出結論。
③用“漸進實驗-理想化推理模式”探究“真空能否傳聲”：
聲能否在真空中傳播？看法不統一。由于不能得到真空，因此設計逐漸逼近實驗——真空鈴實驗。通過實驗聽到鈴聲越來越小，進行理想化推理，得出真空不能傳聲的結論。
④用“資料-歸納模式”探究“介質中的聲速”：
閱讀聲速表，從介質、快慢等角度對不同聲速值分類比較，得出聲音在固、液體中比在氣體中傳播得快的結論。
（3）用“小結-方法模式”規劃“合”環節：出示本節知識樹，點出要點，提煉出分類法、比較法、逐漸逼近法等方法。
（4）用“個別-全班模式”規劃“補”環節：學生自查、教師巡視解答，然后可以在全班介紹“聲波”概念。
（5）用“獨立-矯正模式”規劃“測”環節：出示檢測題（概念、現象、實驗題各一道），學生獨立答題，訂正，平行矯正。
4.1.4第四步：用“透鏡式模式”，將教學全過程規劃為首尾相連的“小問題串”：
問題1（日常聲現象引入）-問題2（發聲實驗）-問題3（歸納原因）-問題4（練習一）-問題5（收集傳聲實例）-問題6（介質假說）-問題7（實驗檢驗）-問題8（真空傳聲猜想）-問題9（漸進實驗）-問題10（理想化推理）-問題11（練）-問題12（聲速表分類比較）-問題13（練習三）-問題14（小結）-問題15（補漏）-問題16（檢測）。
4.2復習課案例——第三章《物態變化》復習課：
4.2.1第一步：用“課前-課堂模式”，將本課規劃為兩大部分。課前讓學生復習本章概念：包括六種物態變化的定義、吸放熱過程、常見實例等。
4.2.2第二步：用“整-分-合-補-測五環節模式”，將課堂分為五個環節。根據本章知識體系，將“分”環節分為四個分支：溫度及測量、熔化和凝固、汽化和液化、升華和凝華。
4.2.3第三步：用“各環節操作模式”規劃五個環節：
（1）用“檢測-目標模式”規劃“整”環節：檢測課前任務并矯正，出示復習目標。
（2）課堂主環節——“分”環節的規劃：
1）第一子步驟：用“小循環多反饋模式”，將四個分支規劃為四個反饋小循環：
①第一小循環：復習分支一：溫度及測量；練習一。
②第二小循環：復習分支二：熔化和凝固；練。
③第三小循環：復習分支三：汽化和液化；練習三。
④第四小循環：復習分支四：升華和凝華；練習四。
2）第二子步驟：用各種“復習模式”規劃四個分支：
①用“結構-要點模式”規劃“分支一：溫度及測量”：
提出復習問題，建構分支知識樹（如圖），點出溫度計使用方法等要點，出示測溫實驗題進行訓練，訂正。對疑難較多點（如，測溫方法改錯），出示平行題目矯正。
②用“結構-范例模式”規劃“分支二：熔化和凝固”：
針對復習內容，用分類法（晶體、非晶體）、逆向思考法（熔化、凝固互逆）和比較法建構知識樹，點出熔點等要點。對于用晶體熔化規律解釋現象這一重點，出示例題提煉條件、方法，再進行問答題練習，訂正并平行矯正。
③用“結構-分解模式”規劃“分支三：汽化和液化”：
針對復習問題，建構知識樹并點出重點問題（水沸騰規律、蒸發快慢因素），然后分別從實驗、問答角度分別復習。首先，通過“探究水沸騰”實驗報告，提煉實驗方法、要點，進行實驗題練習并矯正。然后，將分支二問答題方法遷移到本分支中，用在“水沸騰規律”、“蒸發快慢因素”解釋現象上，強調知識與現象的對應，進行練習并訂正和矯正。
④用“結構-要點模式”規劃“分支四：升華和凝華”：
根據復習問題，建構知識樹并點出要點（如概念中“直接”兩字意義），出示升華、凝華概念和現象判斷選擇題，練習并訂正和矯正。
（3）用“網絡-濃縮模式”規劃“合”環節：
將“分”中四個分支知識樹組合成本章完整知識樹，找到各分支聯系點，如六種物態變化之間的比較等，從而形成“結構網絡”。將本章知識濃縮為：4個方法（轉換法、比較法、分類法、逆向思考法）、3個規律、2個表格、5個圖像、3個點……
（4）用“個別-全班模式”規劃“補”環節：學生自查，教師巡視解答。對于畫圖像等共性問題，在全班一起強調方法并練習。
（5）用“獨立-反思模式”規劃“測”環節：出示檢測題（概念、現象、實驗、問答各一題），學生獨立答卷。出示答案，學生對照批改，自己整理錯誤并紀錄。
4.2.4第四步：用“透鏡式模式”，將教學全過程規劃為首尾相連的“小問題串”：
問題1（檢測課前任務）-問題2（出示復習目標）-問題3（分支一知識樹、要點）-問題4（分支一練習）-問題5（分支二知識樹、要點）-問題6（熔化問答題范例）-問題7（分支二練習）-問題8（分支三知識樹、要點）-問題9（沸騰實驗題范例）-問題10（沸騰實驗題練習）-問題11（分支三問答題范例）-問題12（問答題練習）-問題13（分支四知識樹、要點）-問題14（分支四練習）-問題15（小結）-問題16（補漏）-問題17（檢測）。
5 建構教學模式體系的意義
運用諸多教學模式組成的“四層次五環節教學模式體系”，能夠極大地提高教學設計效率，從而使課堂教學從無模狀態變成有模狀態，從無序到有序。在此基礎上，對該模式體系進行靈活運用，就又可以使課堂教學重現一種新的無模狀態，但這不是無序的無模狀態，而是一種表面無模而心中有模的狀態，是一種高度有序的狀態，是一種庖丁解牛、游刃有余的境界，這就是教學中的“道”。
參考文獻：
聲速的測量實驗報告范文2
關鍵詞：大學物理實驗；實驗教學；教學質量
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）05-0105-02
大學物理實驗是高等學校的一門必修基礎課，它在培養學生的動手能力，獨立分析、解決問題的能力以及提高學生全面素質方面有著理論課所不可替代的作用[1]。目前，在大學物理實驗教學中，還存在著一些不足。首先，在思想觀念上，部分教師受長期以來形成的重理論輕實踐的影響，不注重知識的應用，不重視操作能力和獨立工作能力的培養；其次，在教學內容和方法上，大多數實驗教材編寫過于詳盡，內容以驗證性實驗為主，綜合、設計實驗相對較少，教學方法以講授式為主，學生缺乏實驗興趣；此外，在中學和大學物理實驗教學銜接上，由于大學物理實驗更多面對的是大一學生，他們對知識的掌握不夠，對大學的學習方法還不太適應，如果教師在教學中缺乏過渡，無疑會影響教學效果。
本文從實際出發，根據自己的教學經驗，談談提高大學物理實驗教學質量的幾點建議。
一、提高認識，轉變觀念，建立結構合理的師資隊伍
提高教學質量，加強實驗教學，首先要從觀念上改變對實驗教學的輕視，包括領導、教師、學生都要重視；其次要建立結構合理的實驗教學和實驗管理隊伍，通過引進、培養等措施提高教師的素質和敬業精神，政策上提高實驗教學和管理人員的待遇和地位，工作中充分體現多勞多得、優質優酬，激發他們的工作熱情和積極性。
二、合理設計教學內容，培養學生綜合素質
實驗內容的設計應與時俱進。科技迅猛發展的今天，新技術、新知識大量涌現，要求實驗也不斷地更新，才能與高校在科學發展中的地位相一致[2]。所以，實驗內容要及時刪除一些落后的、重復的驗證性實驗題目，逐步增加綜合性和設計性實驗的比例及難度，由以前教師準備好儀器，安排好實驗，學生來做的狀態，轉變到學生在教師指導下自己設計方案來完成實驗，這樣，學生實驗的主動性加強了，學習熱情提高了，他們的綜合思維和創新能力也得到了鍛煉。
三、改革教學方法，激發學生學習興趣
1.抓好課前預習。預習是順利完成實驗的關鍵。教師應該讓學生在課前對實驗進行充分準備，大量查閱相關資料，完成預習報告，并在實驗課前隨機抽查個別同學的預習情況，發現并指出問題，對沒有預習的學生提出批評，不允許他做實驗，施加一定的壓力之后，下次學生就不得不在課前認真預習，這樣有利于提高學生實驗的自主性和獨立解決問題的能力，有利于培養他們的科研素質。
2.正確指導學生進行實驗操作。課堂上，很多教師使用“灌輸式”教學模式，先敘述實驗目的、實驗原理，再將實驗步驟、注意事項作詳細講解，之后學生做機械的操作、測量數據、完成實驗報告，這種教學方法顯然不利于學生能力的培養，達不到良好的教學效果。而有的教師則采用“啟發式”或“討論式”教學法[3，4]，教師在課堂上的任務是要正確地引導，使學生成為實驗的主角，在實驗中既動手又動腦。學生遇到問題時，教師要善于引導學生進行分析，找出原因，而不是忙于糾正或盲目代替，學生通過自己的努力解決困難，自然樂在其中，學習積極性大大提高，興趣大大增加。
3.實驗結束后，通過提問或者重新操作加深對實驗的理解。比如，在“示波器的使用”實驗中，我們就可以采用這樣的方法。學生雖然完成了實驗，但是對示波器各個旋鈕的作用，還沒有做到心中有數，因此，操作帶有較大的盲目性。如：調節垂直增益旋鈕時不知道信號高度的變化與實際輸入信號電壓之間的關系；調節掃描速度旋鈕時不了解時間與頻率之間的關系；不明白兩個信號同方向振動合成與互相垂直振動合成的調節方法等等。所以，有必要讓學生重新調節示波器，通過調節有關旋鈕得到所需要狀態，當學生旋轉某個旋鈕時，結合當前熒光屏上所顯示的情況，教師適時提出與這個旋鈕有關聯的問題讓學生回答，以達到學生對實驗的徹底掌握，既有利于培養學生的實驗興趣，同時也提高了教學質量。
4.引進現代化教學手段。實驗教學中應增加投影、幻燈及多媒體課件的應用和開發，這些現代化教學手段可以幫助提高學生的學習興趣，提高實驗教學質量，特別是多媒體教學課件圖文并茂，畫面生動有趣，形象直觀，深受學生喜愛。例如，“空氣中超聲聲速的測定”實驗，教師可以將駐波的原理，發射波和反射波相干疊加的過程給學生在多媒體上演示，學生的聽課效果會更好。
四、做好中學和大學物理實驗教學的銜接
大學物理實驗的主要開課對象是大一學生，他們習慣了中學的學習方法，對大學階段的學習沒有完全適應，為此我們應想辦法做好銜接教學，盡快讓學生完成轉變。
1.重視緒論課的教學。良好的開端是成功的一半。大學物理實驗的第一堂課，教師就應將它與中學物理實驗的區別，為什么要學學物理實驗以及本學期的教學計劃、教學內容、教學方法、成績考核與評定的辦法告知學生，同時給學生講一些好的學習方法和經驗，使學生從開始就清楚大學物理實驗和中學物理實驗不但不同，而且很重要，必須重視大學物理實驗課程的學習。
2.要加強基本知識特別是誤差理論的教學。中學對實驗數據的處理要求較低，而大學物理實驗第一章就是測量不確定度的評定，這樣有的同學接受起來就比較困難，需要在以后的實驗中不斷地學習，領會。所以，教師應該針對大學物理實驗教材中誤差理論與實驗操作完全分開的情況，把這兩部分多加綜合[5]。
3.引導學生適應新的學習方法。中學里，學生的自主動手和獨立實驗能力相對較差，存在很強的依賴性，他們希望教師能將整個實驗過程都作詳細講解，包括實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟一直到實驗報告的撰寫都能給出明確說明。而大學不同，學生是實驗的主體，教師在實驗中起指導的作用。因此，教師需要多加引導，逐步改變學生依賴教師的心理，培養學生的自學能力。
4.注重正面評價，寬容失敗。對于剛剛邁進大學校門的學生，教師對他們遇到的問題即使是很簡單的問題都應耐心熱情的指導，對學生的錯誤、失敗多加寬容，鼓勵學生發現和提出問題，并且善于引導他們找出解決問題的辦法，創造寬松的課堂氣氛，提高學生學習物理實驗的興趣和積極性。
現在，大學物理實驗教學已成為相對獨立的教學環節，它在提高人才素質和創新能力中的地位和作用越來越得到人們的認同。但是，提高大學物理實驗教學質量是一項長期而艱巨的任務，還需要我們在今后的實踐中不斷地去探索和完善。
參考文獻：
[1]於黃忠，倪新蕾.大學物理實驗教學中素質教育的思考[J].中山大學學報論叢，2007，27（7）：16-18.
[2]黃劍平.深化高校實驗教學改革的思考[J].咸寧學院學報，2003，23（5）：146-147.
[3]崔杰軍，于洛生，符建華.大學物理實驗教學改革嘗試與探索[J].河南教育學院學報，2005，（4）：23-24.