物理論文范例

1大學物理教學中開展研究性教學的初衷與目標

1.1通過師生訪談與調查問卷，獲取當前我校大學物理教學情況的第一手資料

結果顯示，要提高大學物理教學質量、培養學生創新能力，教師首先應更新教學理念，然后從改進教學方法入手，以提高學生學習興趣為目的，開展形式多樣的教學方式，與學生共同學習，才能改變大學物理教學現狀。

1.2依托教學研究立項課題，積極開展大學物理教學改革與研究

如果一個教師不做研究，教學方法就不會改進，這樣的教師是無法長期取得學生歡迎的。在明確了大學物理教學改革目標與取得大學物理教學情況的第一手資料之后，依托教學研究立項，《地方工科院校大學物理研究性教學的探索與實踐》成功獲批省教育科學“十一五”規劃2010年度課題立項。

1.3積極參與學校“卓越計劃”試點班教學改革，為試點班學生量身定制教學目標

2010年9月，我校首先在機械工程系2010級機械設計制造及其自動化專業開始了“卓越計劃”試點，課題負責人圍繞其人才培養計劃，根據專業特點及特色，在試點班做出了在大學物理教學中開展研究性教學的嘗試。其目的在于通過教學實踐，期望能夠實現以下幾個方面的教學目標：①不僅傳授知識，更重視培養學生多方面的能力與素質；②不僅使學生理解知識，更重視學生在教學過程中的親身體驗；③不僅使學生掌握知識，更重視學生在學習過程中對科學研究方法的掌握和探索。

1大學物理教學存在的一些問題

1.1教學內容和授課計劃針對專業性不強

大學物理學作為一門專業基礎課，人們更多地強調它的基礎性、系統性，重視概念、原理、定律推導和數學公式的表達，忽視了不同專業學生對大學物理內容的不同需求。從而導致在大學物理教學過程中按照多年來形成的固定模式，對不同專業的學生采用統一的教學大綱和同一個授課計劃。大部分地方院校大學物理內容以經典物理為主，近現代物理內容所占比例較少，有的院校甚至不講近代物理。而實際上以量子力學和相對論為支柱的近現代物理是現代科技的先導。大部分大學生以后將在高新技術領域工作，肩負著國家未來科技發展的重任，他們不能不學習近現代物理的內容。教學內容沒有和學生的專業需求緊密聯系起來，沒有用發展的觀點來選擇、組織傳統物理教學內容，導致物理教學與時展、科技進步脫節。這種對各專業和學科不加區分的課程設置，導致學生無法體會大學物理與自身專業的密切聯系，從而很難激發學生的學習興趣。

1.2教學內容寬泛

大多數院校的培養計劃不斷增加專業課和專業實踐課的學時，壓縮大學物理的學時。而大學物理教學內容不變，從而導致學生難以在如此短的時間內消化和吸收新知識。并且不同理工科專業的大學物理課時都一樣，這樣就造成了為了完成教學大綱規定的全部內容，教師往往挑揀考試的內容講，只重視物理結論定律，很難對知識點的應用進行詳細地展開和深入地剖析。因此，如何利用最少的課時，講解更多的對學生專業有幫助的教學內容，以及如何處理好本學科知識與后續專業課知識銜接等問題，對大學物理教學提出了嚴峻的挑戰。

1.3考評方式單一

絕大部分普通院校對大學物理學的考核手段非常單一，就是簡單地采用期末考試成績為主（占總成績的80%），出勤率及課后作業完成情況（占總成績的20%）為輔的考核方式。大多數院校都是進行統考統評，老師上課時為了應付考試對一些與學生專業知識相關但又不考試的內容不敢深入講，學生也是處于考試壓力之下被動學習。這種單一的考評方式并不能真正地反應一個學生對知識的掌握和應用程度。大多數期末考試題一般都是填空、選擇和計算題，其中計算題占分較重，這種考核方式最終把學生導向用記概念公式、背定理定律的學習方式來學學物理課程。另外，有的院校甚至還規定了期末考試及格率的底線，如果及格率低于所規定的低線，學校將問責任課教師，所以教師為了提高及格率盡可能的降低考試要求，甚至于出現老師給學生劃重點，學生背試卷考試的不良現象。

1物理演示實驗室建設必要性

①演示實驗和以往的科研類型的實驗和教學類型的實驗都不相同，演示實驗試將前者進行了創新結合，學習和研究兼顧，使得學生自主獲得知識的能力得到了培養。傳統的科研還有教學實驗項目不在演示實驗的承擔范圍中，只是擔負別具一格的教學任務，即擔負設計、調配、判斷還有改進和評論以及總結等。合理利用演示實驗室的儀器，建立開放實驗項目要求根據實驗儀器進行合理安排實驗，因地制宜進行教學。

②演示實驗儀器最適合做開放性實驗項目。儀器種類多，相較于其他的實驗室，它在管理方上比較靈活，同學可以利用課余時間等等來使用這些儀器。再者，這樣的實驗教學方式十分機動，教學形式較其它方式自由，學生可依照自己的選擇來挑選儀器，激發了學生的學習興趣。

③對創造能力的發揮有推動作用。通過這樣的方式有利于學生將其知識向能力轉變，學生的實踐活動的范圍經由他們對儀器的組裝而擴大。學生可以發揮自己的穿鑿能力，也為其科研能力的培養奠定了基礎。

④發達水平較低的地區更適用于使用這種教學方式。還可用于對文科大學物理的實踐性教學。這種辦學思想見效快，且對儀器的投資較少，適合在發展水平不高的地區進行推廣。

⑤設計性實驗用于學生選做實驗階段，主要以對學生綜合素質和綜合能力的培養為主，答辯式、研究式的教學法被這樣的試驗方式所采用。在該階段，經由教師提供實驗的項目，學生依據自身的興趣愛好，進行選擇，通過對資料的查閱以及調研，對理論進行推理驗證，以確定實驗的方法，從而自行對實驗的裝備進行選擇，并獨立地完成實驗。并且在結束試驗之后進行相關經驗的總結和進行論文的撰寫。綜合設計性實驗項目在教育模式方面的主體是教育者，學生的主題活動形式更加具有了實踐和創造性，教育的內容充分考慮到學生和受教育者的需求，學生和教師從課程教學計劃的實施者向設計者轉變，以前的制度化的課程（經由事先確定）也向學生在一定的框架之下進行自主選擇的持續變化的活動內容發生轉化，學生的個體需求在這樣動態化的課堂當中得到了饜足，學生作為主體的活動也得到了積極調動，很多方面都相對于之前的實驗室有了很大的不同。以自我為主體在活動中得到了充分展現。學生對活動的積極參與也將自身的能動作用進行了積極調動，學生實現了自主學習，實現了創造的機會，充分展示了他們的獨特之處，他們獨立發現和思考并解決遇到的問題的能力在暢游于儀器的“海洋”中得到了體現，對課堂教學要創新這一要求在“從任務到觀察到行動到問題到反思到解決”的模式中得到了彰顯。所以，這樣的演示實驗室可以滿足創新教育的需求。對這樣的實驗室的合理科學的利用來建設設計性和綜合性的實驗項目有利于特色化創新教育的進展，這也為以后的實驗室建設發展提供了優良的空間。

2演示實驗室分層次開放的思路與方法

中學物理教學的首要目標是拓寬學生的學習思維，開闊學生的視野，幫助學生建立較為完整的物理知識體系，培養學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，讓學生自主投入到中學物理的學習中。隨著教育改革的不斷深入，教師要靈活轉變教學理念和教學手法。物理學科是中學階段的重要科目之一，能夠在一定程度上幫助學生轉變學習思維，促進學生的全面發展。所以，教師在開展中學物理教學時，要將培養學生核心素養作為基本的教學目標，不斷增強學生各方面的能力，增強學生社會責任感，幫助學生建立較為完整的道德品質和世界觀、價值觀、人生觀。

一、核心素養在中學物理教學中的實現

（一）培養學生形成物理觀念和物理概念對物理概念的教學

始終要重視概念的建立和形成過程，要引導學生真正理解和掌握。常常可以從以下幾點去思考：為什么要引入這個概念；想用它來描述什么；概念是如何定義的（包括文字描述和公式描述）；常用的方法有哪些；物理意義是什么。對概念的理解和掌握不是一蹴而就的，只有多思考，多練習，才能真正理解和掌握。例如，在進行魯科版《物理3-1》“電場強度”的教學時，課本對電場強度的定義是：把放入電場中某點的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的比值叫做該點的電場強度，用E來表示，公式表達E=F/q。教師要引導學生對這段話這樣理解：電場強度是一個描述場的強弱的物理量，它用了常用的比值法下定義，其中F是電場力，是矢量，要考慮方向，q是電荷量，因為有“+”“-”兩種電荷，且正電荷與負電荷所受的力的方向相反。教師可以讓學生先進行討論，如何來表達場強E的方向比較好，讓學生在討論中不斷突破理解上的障礙，最后通過教師的引導和學生自己總結，得出規定E的方向與正電荷受力的方向一致。而且由公式變形F=Eq可得E越大放入電場中的同一電荷受到的電場力就越大，幫助學生理解此概念是從力的角度描述了電場的性質。

（二）培養科學生的科學思維能力和科學探究能力

物理科學思維是從物理學視角有意識地按照物理解決問題的程序，依據物理的概念和規律，運用物理科學方法探究行動和結果之間特定聯結的過程。是基于事實建構理想模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等方法的內化。物理科學探究包含七要素：1.提出物理問題；2.形成猜想和假設；3.制定計劃與設計實驗；4.進行實驗與收集證據；5.分析與論證；6.得出結論；7.對探究過程和結果進行交流、評估和反思。由于中學階段學生的探究活動多為模仿性的準科研活動，與科學家們嚴格的科研活動有一定的區別，所以課程標準同時指出：“在學生的科學探究中，其探究過程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。”選擇一些合適的內容讓學生完整地經歷科學探究的全過程。缺要素與全要素的科學探究活動間期進行、相互配合，這才是既符合科學探究內容標準的要求本意，又符合各地教學實際情況的一種較易實現的操作辦法。比如，魯科版《物理選修3-1》中“探究影響導線電阻的因素”的教學就可以很好地實現探究活動。提出問題、猜想和假設、設計實驗等環節教材中已經列出，給了學生一些示范，學生所要做的事情就是進行實驗與收集證據，分析與論證，得出結論，對科學探究過程和結果進行交流、評估和反思?？茖W思維和科學探究都是從學生經歷了思維和探究過程所獲得的核心素養的角度對課程目標進行的表述，是在學生身上體現出來的可觀察、可測評的學習結果。科學思維和科學探究是重要的教學方式，更是學生的學習目標。

（三）培養學生的科學態度與責任觀

1設備儀器及時更新

新課程改革強調了物理探究實驗的重要性。要緊密結合新課標的相關要求，對實驗需要的設備儀器及時更新，使不同形式的物理實驗的要求均能得到滿足。在物理實驗中要能夠科學、有效地引進現代信息技術、計算機技術，使學生能夠利用計算機，對實驗數據進行處理，對實驗結果科學分析。對仿真實驗室的重要價值予以重視，積極應用、開發物理實驗軟件，提高學生實驗的準確性、直觀性，使實驗越來越簡便，具有更高的趣味性與吸引力。

2增強開放性

以往農村中學實驗室，通常只有要進行實驗時才可以進入。而且學生展開的實驗大多屬于教材規定好的驗證性實驗。新課程對學生提出了新的要求，即學生利用實驗室展開實驗活動，積極探究，親自對實驗做出設計，對儀器做出選擇，對實驗相關數據收集，對物理規律認真總結歸納。新課程闡明要結合探究活動的實際需要，多組織實驗室實驗活動，打破教材的局限。物理實驗室為物理教學提供了豐富的課程資源，包括各種設備、儀器、模型等，需要充分利用實驗室，為學生展開科學探究創建有利的環境，實驗室對學生全面開放，使學生能夠與實驗儀器親密接觸，對各種儀器做到全面了解，能夠自主選擇儀器，展開實驗探究活動。按照班或者探究小組、興趣小組為單位對學生開放實驗室，實施責任人制度，使學生能夠結合自身實際條件獨立操作、獨立思考?？梢栽谧粤曊n或課外活動時間開放實驗室。學生在實驗室活動，教師要給予適當的指導，要倡導學生相互之間展開交流討論，鼓勵學生勇于展現自我，鼓勵學生能夠大膽猜想，從實際出發展開探究。

3充分利用日常生活物品，為實驗創設更為豐富的資源

新課標強調：“對自己身邊常見的物品有效利用，從事各項試驗，展開豐富多彩的探究活動，增強實際生活和物理學之間的聯系，切實使學生能夠感受科學就在身邊，感受到科學的真實性，體驗科學同日常生活以及社會之間的親密關系。”實驗室的課程資源并不單純局限于實驗室內已經配備的儀器設備，學生周圍的器具與物品，也可以成為很有價值的實驗資源。實驗從生活物品取材非常方便，同時可拉近實驗與現實生活的距離，非常直觀形象，操作起來也十分容易，降低了學生的理解難度，有利于學生更好地掌握。鼓勵學生探索研究，對生活物品充分利用，自制實驗器材這一過程有利于培養學生的科學素養。物理教育家朱正元曾言，“以壇壇罐罐為儀器，拼拼湊湊展開實驗”，即指在物理實驗教學中，開展替代性實驗，簡單易行。有利于鍛煉學生的實驗技能，培養學生的創新意識，提升學生的創新能力。

4創建濃郁的實驗氛圍

1當前大學物理教學改革的困境及原因探究

（1）課堂組班沒有充分考慮學生的個體差異，不利于教師課堂教學改革方案的實施．

目前各高校大學物理課堂的主要形式還是大班集體上課，一個課堂由同一專業的幾個班級或者不同專業的幾個班級組成，學生個體差異較大，教師課堂教學改革處境困難，具體表現在以下兩個方面．一方面是同一課堂學生理科基礎參差不齊，尤其是經管類、外語類和高水平運動員類學生，一個班文科生和理科生的比重各占一半，物理基礎差異十分明顯．就連“拔尖人才培養班”和“卓越工程培養計劃班”這樣的小課堂，由于選拔僅限于同一專業內，考慮到人數要求，自然會降低進入的門檻，基礎不齊的現象依然存在．在這樣的情況下，教師很難保證所講授的內容每一個學生都能聽懂，對于跟不上教師節奏的學生，一旦讓他們參與課堂，只能影響教學任務的執行，所以“互動性教學”的有效性被大打折扣．雖然有些教師出于對學生個性的尊重，采用了“隱性分層次教學”法，也只適用于30多人的小課堂．另一方面是學生的興趣愛好、專業特長和職業傾向各異，對物理課程感興趣的程度不同．課堂上真正參與討論、主動進行探究式學習的學生也就是為數不多的幾個學生，“研究型教學”對同一課堂的大部分學生來說意義并不大．同時由于課堂人數眾多，教師對每個學生學習情況的了解、綜合能力的把握很難保證到位，所以大部分教師對學生的評價還是主要依賴于考卷分數．多種考核方式相結合的綜合測評的有效性同樣被大打折扣．

（2）大綱編寫沒有充分考慮學生的個體差異，不利于學生學習興趣的培養．

當前高校大學物理教學大綱雖然分成130學時、120學時、80學時以及文科類等等，但都是針對某一或者某些專業而言的，并沒有考慮本專業內學生個體的差異．也就是說無論學生是否對物理感興趣，無論學生的專業特長如何，無論學生將來的職業傾向怎樣，都必須學習為本專業學生選定的相應學時的大學物理．而且不同學時的大學物理學分也不同，這就極大地限制了學生因個人發展的需要而跨專業學習的自由，學生學習的主動性和積極性受到影響，不利于學習興趣的培養．

（3）“專業化”教學改革存在負面影響．

目前多數大學生受“應試教育”的影響，為學的理念仍然停留在“有用”的層面：顯然有用的，就認真學習；作用不明顯的，就抱著“只圖混及格，拿個學分”的心理．他們意識不到大學物理等公共基礎課對自己素質培養有著長期的、隱性的作用．為了培養學生的學習興趣，同時為了突出物理知識對后續專業課學習的重要性，以提高學生的重視度，目前物理教材的編寫、教學大綱的修訂、課堂內容的講授，越來越多的與專業知識掛鉤，而且還要依據后續專業課程的改變做出相應的調整．這種公共基礎課“專業化”的傾向，不但不能消除學生對基礎課作用理解的偏差，反而深化了他們“用什么，學什么”的功利的為學思想．綜上可見，大學物理教學改革要想卓有成效，必須綜合考慮學生的基礎、興趣、潛能和將來的志向等各方面的差異，針對不同層次的學生施以不同的教育，包括培養目標、施教內容和施教方法．只有這樣才能滿足不同層次學生不同層次的需求，才能最大限度地調動學生學習的主動性和積極性．正如心理學家馬斯洛著名的層次需要理論所指出的：人的需求是分層次的，只有低級層次的需求得到滿足后，才會尋求高一級需求的滿足．所以，只有滿足了學生最基本的需求———能夠聽懂、能夠理解，在此基礎上，才能培養起穩定的個體興趣，激發強烈的求知欲和創造欲．

1從思想上提高師生對物理實驗課地位和作用的認識

物理實驗被部分師生看著是專業理論課的附屬，學好學壞一個樣，重理論、輕實驗的現象依然比較普遍。在這種錯誤的思想認識下，物理實驗課在很多高校得不到應有的重視，導致出現了很多教學問題，如教師不認真備課、隨意刪減教學內容，學生課前不認真預習、實驗過程馬虎大意、編造數據等等。因此，從思想上提高師生對物理實驗課程的認識是首要解決的問題。應該認識到實驗教學和理論教學是相輔相成、互為補充的，只有處理好二者之間的關系，才能培養出全面的、適應社會發展的高素質人才。為此，實驗中心特別安排了一節緒論課來著重和同學們介紹物理實驗的地位和作用、實驗前的預習準備、實驗中的觀測與記錄、數據處理與誤差分析等相關知識。為了激發同學們的學習興趣，還會講一些實驗物理學家的趣事，例如奧托•馮•格里克的馬德保半球實驗，伽利略的比薩斜塔實驗，以及泊松光斑發現的過程中理論和實驗的完美結合等等。除此之外，就業是當今大學生非常關注的問題之一，從一些畢業生的反饋來說明物理實驗對工作態度和實踐能力的所起的促進作用，使學生充分認識到本課程的作用和重要性。從近年來的教學情況來看，課程開始階段正確有趣地引導學生重視物理實驗課程對后期的實驗教學順利開展有良好的促進作用。

2改進實驗教學內容

物理學是在實驗與理論緊密相互作用的基礎上發展起來的，期間成就了豐富的實驗內容，實驗方法和技術以及精妙的儀器設備。如何選取相關知識作為實驗教學內容是值得我們深思和探討的。為此，本實驗中心結合現代大學生的特點，做了如下幾個方面的改進:

(1)精選優化實驗教學內容

在保證基礎物理實驗對學生基本實驗素養培養的前提的下，一方面淘汰了或更新了一些存在重復和過時的內容，如電橋法和電位差計，其基本原理類似，只需保留其中一個就可以了。另一方面，對一些傳統的物理實驗內容在也做了一些改進和調整，如加入一些實驗背景的介紹，讓同學們了解科學發現的過程，這既能提高學生的學習興趣，又能潛移默化的提高了學生發現問題，解決問題的能力。此外，還集中制作了相關的電子課件，以動畫的形式激發學生的更多的學習興趣。

(2)注重實驗儀器的選取

1調查的內容與方法

1.1調查時間和對象

調查時間：2014年6-9月；調查對象：清水河普通高級中學

1.2調查的內容與方法

調查內容：實驗教學狀況；實驗條件狀況；學生實驗學習狀況。調查方法：問卷、訪談.

2結果與分析

2.1物理實驗教學狀況及學生調查（百分比）