導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇仿真物理實(shí)驗(yàn)室，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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仿真物理實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)設(shè)備較為齊全的模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)的物理教學(xué)軟件平臺(tái)，此軟件一般包括三個(gè)仿真模塊，即《運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)模塊》《電學(xué)模塊》和《光學(xué)模塊》，各個(gè)模塊又各自包含許多實(shí)驗(yàn)器具和集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生可以在任意組合的虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中構(gòu)建仿真的各種環(huán)境，自主設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)象的各種參數(shù)，通過(guò)智能仿真做到動(dòng)畫(huà)與數(shù)據(jù)的結(jié)合，以其實(shí)現(xiàn)逼真的物理實(shí)驗(yàn)效果。

二、仿真物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建

物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是在網(wǎng)絡(luò)版“仿真物理實(shí)驗(yàn)室”環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是基于發(fā)現(xiàn)式探究教學(xué)理論的四個(gè)環(huán)節(jié)即創(chuàng)設(shè)情境提出問(wèn)題、引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)、歸納總結(jié)和“仿真物理實(shí)驗(yàn)室”在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的切身實(shí)踐，逐漸形成對(duì)仿真物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建。仿真物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程為：學(xué)生播放仿真實(shí)驗(yàn)室中的內(nèi)置課件教師創(chuàng)設(shè)情境提出問(wèn)題并引導(dǎo)建立實(shí)驗(yàn)假設(shè)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)難度系數(shù)安排決定學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)和小組協(xié)作實(shí)驗(yàn)學(xué)生進(jìn)行邏輯推理而探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)生獨(dú)自驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論并在一定條件下改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教師揭秘實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)并歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

三、運(yùn)用仿真物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)的案例設(shè)計(jì)和分析

1.仿真物理實(shí)驗(yàn)室在力學(xué)中的案例設(shè)計(jì)和分析

關(guān)于力學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及很多，但有些實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程中會(huì)因?yàn)榄h(huán)境條件的限制會(huì)使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)生一些誤差，但如果運(yùn)用仿真物理實(shí)驗(yàn)室在軟件環(huán)境中就可以創(chuàng)造出一個(gè)沒(méi)有阻力的環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)預(yù)期目標(biāo)。筆者擬選擇動(dòng)量守恒定律來(lái)作為力學(xué)中的典型案例來(lái)闡述仿真物理實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)模式。以下內(nèi)容為運(yùn)用仿真物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行動(dòng)量守恒定律的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：（1）創(chuàng)設(shè)情境一是播放仿真物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)置的課件進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示：兩個(gè)雞蛋同時(shí)從相同等距離的高度分別落到木質(zhì)桌面和沙灘上，前者破碎而后者卻完好無(wú)損。二是拋出問(wèn)題，如動(dòng)畫(huà)演示現(xiàn)象如何解釋?zhuān)炕騼膳雠鲕?chē)相撞，其動(dòng)量如何變化？三是提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。把相撞的碰碰車(chē)或兩雞蛋抽象成仿真物理實(shí)驗(yàn)室的兩個(gè)小球，觀察不同變量對(duì)兩個(gè)小球的變化。（2）實(shí)驗(yàn)任務(wù)在仿真物理實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，讓學(xué)生設(shè)定不同質(zhì)量和相同質(zhì)量?jī)煞N情況下的小球，分別實(shí)驗(yàn)一靜一動(dòng)相撞、相向相撞和同向相撞，計(jì)算兩小球動(dòng)量變化的結(jié)果，并改變參數(shù)多次實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程一是在工具箱中選擇兩小球并據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)定質(zhì)量和坐標(biāo)參數(shù)；二是畫(huà)出一個(gè)20m長(zhǎng)度的直線軌道并設(shè)置參數(shù)和為零的摩擦系數(shù)；三是將兩小球放置直線軌道上，分別進(jìn)行一靜一動(dòng)相撞、相向相撞和同向相撞并記錄速度；四是改變小球質(zhì)量和初速度，多次實(shí)驗(yàn)并對(duì)應(yīng)記錄，探索動(dòng)量變化規(guī)律；五是進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)討論；六是老師歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。為深刻理解這一定律，可做這樣的實(shí)驗(yàn)：運(yùn)動(dòng)的藍(lán)色小球沿左方向碰撞固定在彈簧上的綠色靜止小球（如圖1所示）。橫縱坐標(biāo)分別為時(shí)間軸和速度軸，即代表兩小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和速度變化。

2.仿真物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)于高中學(xué)生的應(yīng)用效果

筆者基于對(duì)某高中一段期間的實(shí)地調(diào)查和反饋，獲知學(xué)生通過(guò)仿真物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，不僅學(xué)習(xí)興趣與日俱增，而且學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力得到發(fā)展。例如，在創(chuàng)新能力考察方面，一是看學(xué)生是否由知識(shí)注重轉(zhuǎn)向能力注重，二是看學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用和遷移能力。能力考察方式有許多種，在此只選取一例進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。譬如教師可以給出一定的實(shí)物讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證動(dòng)能定理。其中，一位學(xué)生這樣操作：將木塊A和木塊B用細(xì)繩連接繞過(guò)定滑輪，木塊A和木塊B分別與長(zhǎng)木板右端和地面距離為h,放開(kāi)A使B帶動(dòng)A做加速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果A離開(kāi)長(zhǎng)木板的同時(shí)B也恰好落地。這一實(shí)驗(yàn)操作如圖2所示：

四、結(jié)語(yǔ)

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關(guān)鍵詞：虛擬仿真；物理實(shí)驗(yàn)；多元化

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）03-0230-02

一、引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育的重要組成部分，是學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必需環(huán)節(jié)。1961年摩根扎特（G.W.Morgenthater）首次對(duì)“仿真”進(jìn)行了技術(shù)性的定義；1984年Oren給出了仿真的基本概念，提出了“仿真是一種基于模型的活動(dòng)”的定義，被認(rèn)為是現(xiàn)代仿真技術(shù)的一個(gè)重要概念[1]。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開(kāi)創(chuàng)了一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式――虛擬仿真實(shí)驗(yàn)[2，3]，它打破了實(shí)驗(yàn)時(shí)間、空間、儀器套數(shù)的限制，采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[4，5]。本文就我校建設(shè)虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)取得的經(jīng)驗(yàn)和成果作一介紹。

二、我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是理工科學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后最先接觸的實(shí)踐課，是學(xué)生接受系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端。該課程中所涉及的實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法是后繼實(shí)踐訓(xùn)練的基礎(chǔ)，也是學(xué)生以后從事各項(xiàng)科學(xué)探索和工程實(shí)踐的基礎(chǔ)，同時(shí)該門(mén)課程涉及知識(shí)面廣，接觸各種類(lèi)型儀器機(jī)會(huì)多，為后續(xù)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和知識(shí)擴(kuò)展打下基礎(chǔ)，是其他課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)所難以替代的。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課在實(shí)現(xiàn)我校的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略中承擔(dān)如下任務(wù)：（1）物理實(shí)驗(yàn)的基本理論和知識(shí)的學(xué)習(xí)；（2）實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力的培養(yǎng)；（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)和提高；（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析和表述能力的培養(yǎng)；（5）針對(duì)我校的研究型大學(xué)定位，突出以物理實(shí)驗(yàn)為載體，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在我校人才培養(yǎng)過(guò)程中的的地位、作用和任務(wù)，我校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)和優(yōu)化、層次化課程體系建設(shè)、實(shí)驗(yàn)開(kāi)放教學(xué)模式探索、研究性教學(xué)實(shí)踐和實(shí)施創(chuàng)新教育以及實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行與管理機(jī)制健全等方面進(jìn)行改革，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步及具有推廣價(jià)值的成果。2007年被評(píng)為北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。但相比同類(lèi)院校而言，我校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心所開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（40個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目）還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。鑒于增加實(shí)驗(yàn)開(kāi)放項(xiàng)目總數(shù)所帶來(lái)的資金的投入、實(shí)驗(yàn)用房面積的增加和人員編制等問(wèn)題及我校實(shí)際辦學(xué)條件，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)設(shè)仿真物理實(shí)驗(yàn)課是目前解決這些問(wèn)題的有效途徑。

三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)概述

虛擬實(shí)驗(yàn)室（Virtual laboratory）最早是由美國(guó)的William Wolf教授在1989年提出的概念。計(jì)算機(jī)、多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教育中的廣泛運(yùn)用，使得學(xué)習(xí)的資源更加豐富，學(xué)習(xí)的形式更加多樣化，學(xué)習(xí)的安排更加靈活，這些都大大促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)教育的迅速發(fā)展。同時(shí)虛擬仿真技術(shù)的蓬勃發(fā)展，為成功建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室提供了基本條件。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ接腥缦绿攸c(diǎn)與優(yōu)勢(shì)[3]：（1）降低實(shí)驗(yàn)成本，減少校院財(cái)政支出。（2）解放學(xué)生思想，開(kāi)發(fā)創(chuàng)造性思維。虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不會(huì)讓學(xué)生因?yàn)閾?dān)心元器件的損壞而畏首畏尾，為學(xué)生提供大膽探索的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。（3）增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，預(yù)習(xí)及復(fù)習(xí)筑固所學(xué)知識(shí)[6]。我校的學(xué)生生源，很大部分來(lái)自邊遠(yuǎn)地區(qū)，學(xué)生在中學(xué)時(shí)代幾乎沒(méi)有走進(jìn)過(guò)實(shí)驗(yàn)室，對(duì)實(shí)驗(yàn)方面的知識(shí)基本上來(lái)自課本，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提前讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解所作實(shí)驗(yàn)，帶著問(wèn)題走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，既提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作效率，又激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。（4）彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)教學(xué)中內(nèi)容的不足，解決供需矛盾，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，拓寬學(xué)生學(xué)術(shù)視野。（5）虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可實(shí)行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)[3，6]。學(xué)生在本地計(jì)算機(jī)上通過(guò)安裝一定的程序便可使用安裝在遠(yuǎn)程服務(wù)器上的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。（6）開(kāi)放性[7]。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的模式，學(xué)生不再受時(shí)間、空間的制約，可隨時(shí)、隨地進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作。

四、我校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

我校在引進(jìn)中國(guó)科技大學(xué)開(kāi)發(fā)的《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)2.0 for windows》[8]V2.5版本基礎(chǔ)上，架構(gòu)建成網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)室。目前我校的大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室已初具規(guī)模，擁有專(zhuān)門(mén)的虛擬實(shí)驗(yàn)室及性能良好的IBM（XSERIES_3500）服務(wù)器一臺(tái)，包括力、熱、電、光、電子線路、近代物理等學(xué)科的50多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)儀器庫(kù)，不僅包含《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還開(kāi)發(fā)了傅立葉光學(xué)實(shí)驗(yàn)、介電常數(shù)的測(cè)量、喇曼光譜實(shí)驗(yàn)、牛頓環(huán)測(cè)量曲率半徑、透射式電子顯微鏡、受迫振動(dòng)、掃描隧道顯微鏡（STM）等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生通過(guò)我校“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)”點(diǎn)擊“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”便可進(jìn)入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)大廳”（如圖1），在此頁(yè)面下雙擊某個(gè)實(shí)驗(yàn)，安裝完畢后就可對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作。如果想初步了解某個(gè)實(shí)驗(yàn)，單擊它便可出現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介”、“實(shí)驗(yàn)原理”、“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容”、“實(shí)驗(yàn)儀器”、“在線演示”及“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)下載”等不同的功能模塊。雙擊該實(shí)驗(yàn)便可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。如圖2所示，擊右鍵在彈出的窗口選擇“開(kāi)始實(shí)驗(yàn)”即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，系統(tǒng)自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成后實(shí)驗(yàn)者可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)。從2009級(jí)中部分學(xué)生抽樣試運(yùn)行的反饋信息來(lái)看，學(xué)生反映良好，取得了一定的教學(xué)效果；同學(xué)們對(duì)這種全新的實(shí)驗(yàn)方式、與實(shí)驗(yàn)室不一樣的教學(xué)氛圍以及豐富的操作內(nèi)容感到滿意，從而激發(fā)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，提高了對(duì)該實(shí)驗(yàn)課程的重視程度。下一步工作，我們希望在軟硬件及人員配置各個(gè)方面能得到學(xué)校的大力支持，開(kāi)設(shè)出大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程，營(yíng)造多元化教學(xué)環(huán)境，用更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開(kāi)擴(kuò)學(xué)生的視野。

多元化教學(xué)模式必將代替保持幾百年的教育教學(xué)模式成為一種主流，虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)為多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式提供了更有力的工具。該實(shí)驗(yàn)結(jié)合我校以工為主的多科性石油類(lèi)高等院校的特色，發(fā)揮多元化教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，使之在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和研究能力上發(fā)揮重要的作用，為培養(yǎng)有鮮明個(gè)性的復(fù)合型石油類(lèi)人才作出貢獻(xiàn)。

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篇3

>> 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)軟件在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探索 教學(xué)改革中的應(yīng)用'> Proteus仿真實(shí)驗(yàn)在8086教學(xué)改革中的應(yīng)用 仿真實(shí)驗(yàn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用 試析仿真實(shí)驗(yàn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用 虛擬仿真通信系統(tǒng)ADS在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探索 基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索 淺談仿真實(shí)驗(yàn)與數(shù)字實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的應(yīng)用 “仿真物理實(shí)驗(yàn)室”在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)在護(hù)理機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 模擬和仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在藥學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用 Proteus仿真軟件在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革上的應(yīng)用 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在病原學(xué)實(shí)驗(yàn)教育中的應(yīng)用研究 仿真技術(shù)在人體生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的作用 物理仿真實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)院校教學(xué)中的應(yīng)用 仿真實(shí)驗(yàn)室在物理教學(xué)中的應(yīng)用 芻議仿真實(shí)驗(yàn)室在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用 仿真實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：中國(guó) > 教育 > 物理仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用 物理仿真實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用 雜志之家、寫(xiě)作服務(wù)和雜志訂閱支持對(duì)公帳戶(hù)付款！安全又可靠！ document.write("作者： 陳廣萍 向功周 劉秦")

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大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力等方面有著不可替代的作用。

本文主要就是針對(duì)我校傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些不足之處，結(jié)合物理仿真實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)分析其在我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用。

一 當(dāng)前我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足

1.實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)效果不理想

學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課前都要預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告，但由于學(xué)生面對(duì)的是條條框框的物理公式、枯燥的文字描述和毫無(wú)立體感的平面圖，對(duì)即將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉襟E和實(shí)驗(yàn)儀器都無(wú)法很好地理解和領(lǐng)會(huì)，更不要說(shuō)實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的相關(guān)事項(xiàng)以及改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的其他方式方法。為了完成老師布置的任務(wù)，大多數(shù)學(xué)生都會(huì)選擇盲目抄襲實(shí)驗(yàn)教科書(shū)或者抄襲已經(jīng)完成的預(yù)習(xí)報(bào)告，無(wú)法達(dá)到預(yù)習(xí)的效果。另外，由于課時(shí)的限制上課時(shí)老師也無(wú)法通過(guò)提問(wèn)逐一檢查每個(gè)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。長(zhǎng)此以往，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)越來(lái)越不重視，形成一種應(yīng)付了事的學(xué)習(xí)態(tài)度。

2.教學(xué)的方式單一，教學(xué)的手段過(guò)時(shí)

在傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，基本上都是實(shí)驗(yàn)課堂上實(shí)驗(yàn)教師簡(jiǎn)單地講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚又菔緦?shí)驗(yàn)操作，最后在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生自己動(dòng)手操作完成實(shí)驗(yàn)。這種言傳身教的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，使學(xué)生常常處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)也變得比較枯燥無(wú)味，影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。這種教學(xué)方式不但不能提高教學(xué)質(zhì)量，更加不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，不利于學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實(shí)驗(yàn)資源有限，設(shè)備不足

近些年來(lái)，隨著我校的招生規(guī)模大幅度擴(kuò)大和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門(mén)課程愈來(lái)愈受到重視，使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一方面是實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器的頻繁使用，損耗嚴(yán)重，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備更新完全跟不上實(shí)際需求;另一方面是實(shí)驗(yàn)儀器的數(shù)量和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地等教學(xué)資源的不足，導(dǎo)致學(xué)生不得不多人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而且由于時(shí)間的限制不能讓每個(gè)同學(xué)都親自操作一遍實(shí)驗(yàn)，很大程度上影響了物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。另外，一些近現(xiàn)代的物理實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)格很昂貴，因此開(kāi)設(shè)的物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不得不有所保留，這樣的結(jié)果就是讓學(xué)生不能完整地、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

二 物理仿真實(shí)驗(yàn)的概念及特點(diǎn)

1.概念

所謂物理仿真實(shí)驗(yàn)是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立一個(gè)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境一樣的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓實(shí)驗(yàn)者可以在其中進(jìn)行各類(lèi)物理實(shí)驗(yàn)操作的一種當(dāng)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。雖然整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程是由計(jì)算機(jī)程序軟件運(yùn)行完成的，但是更加方便學(xué)生在了解物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程的同時(shí)，有效地分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

2.特點(diǎn)

中國(guó)科技大學(xué)研制的“大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)”系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：（1）模擬了實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)的整體環(huán)境。具有熟悉儀器、儀器使用說(shuō)明和操作實(shí)驗(yàn)儀器等功能，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)從局部到整體建立起直觀的認(rèn)識(shí)。（2）提供了具有高度真實(shí)感的界面，實(shí)現(xiàn)了儀器的模塊化。學(xué)生可對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行選擇、組合、拆卸和調(diào)整，對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作可用不同的實(shí)驗(yàn)方法完成。實(shí)現(xiàn)了物理仿真實(shí)驗(yàn)的可設(shè)計(jì)性和虛擬儀器的可操作性，這有利于培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思考能力。（3）具有誤差模擬功能。對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)可以調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件和待測(cè)樣品參數(shù)等，從而得出不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)還能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以評(píng)判實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的優(yōu)劣。（4）模擬了實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。物理仿真實(shí)驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想作為指導(dǎo)，通過(guò)解剖教學(xué)過(guò)程對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生必須在理解的基礎(chǔ)上通過(guò)思考才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，克服在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的盲目操作和實(shí)驗(yàn)“走過(guò)場(chǎng)”的現(xiàn)象，大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和水平。（5）拓展了與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的理論內(nèi)容、歷史背景和意義、現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用等方面的知識(shí)，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

三 物理仿真實(shí)驗(yàn)在我校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用

根據(jù)當(dāng)前我校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足之處，結(jié)合物理仿真實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，我校可建立物理仿真實(shí)驗(yàn)室，在學(xué)校的教學(xué)管理系統(tǒng)中建立物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，把物理仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

1.改善預(yù)習(xí)狀況，增加學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率

物理仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)及操作、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟均有詳細(xì)的講解，并針對(duì)每一版塊設(shè)置了題目。課前要求學(xué)生必須進(jìn)入學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)中的物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，在學(xué)生閱讀和理解了實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容后，通過(guò)回答提出的問(wèn)題來(lái)檢驗(yàn)其對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容的理解情況，如果學(xué)生回答有錯(cuò)誤，系統(tǒng)將給出提示，直到學(xué)生能正確回答問(wèn)題后才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最后根據(jù)學(xué)生操作的步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)判斷學(xué)生是否達(dá)到預(yù)習(xí)的要求，對(duì)于達(dá)不到要求的給出提示，直達(dá)達(dá)到要求為止。物理仿真實(shí)驗(yàn)相對(duì)于實(shí)驗(yàn)課本提供了直觀、豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境，聲音配合圖像，簡(jiǎn)單有序的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容幫助學(xué)生從多方面進(jìn)行學(xué)習(xí)，這樣必然會(huì)增大學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性。另外，經(jīng)過(guò)物理仿真實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)，讓實(shí)驗(yàn)操作更加輕松，把實(shí)驗(yàn)老師從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的冗長(zhǎng)講解中解放出來(lái)，給學(xué)生更多的實(shí)踐操作時(shí)間，極大地提高了教學(xué)效率。

2.改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)受時(shí)間和空間限制的狀況

在以往的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，每節(jié)實(shí)驗(yàn)課通常只有2個(gè)課時(shí)或者3個(gè)課時(shí)，很難在有限的時(shí)間之內(nèi)要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)且達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)效果不理想。特別是對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)難度大、設(shè)備要求高的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)理解實(shí)驗(yàn)原理、熟悉實(shí)驗(yàn)儀器、掌握實(shí)驗(yàn)操作，而且課后學(xué)生也無(wú)法對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行復(fù)習(xí)。應(yīng)用物理仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可在任何時(shí)間任何地點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中長(zhǎng)期受課時(shí)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的限制和干擾，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容在時(shí)間和空間上得到延伸。

3.減少實(shí)驗(yàn)室對(duì)硬件資源的需求

在實(shí)物實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)操作不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)儀器損壞，嚴(yán)重的還會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，無(wú)形中增加了實(shí)驗(yàn)儀器的維護(hù)費(fèi)用。但是，物理仿真實(shí)驗(yàn)的虛擬性完美地解決了這個(gè)問(wèn)題，即便學(xué)生操作失誤，也不會(huì)造成任何儀器損壞，更不會(huì)發(fā)生實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)，即使多次反復(fù)使用，也不會(huì)出現(xiàn)儀器的損耗問(wèn)題。另外，由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器昂貴、教育經(jīng)費(fèi)緊張，使得一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)法開(kāi)設(shè)，對(duì)于一些無(wú)法開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以通過(guò)物理仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解和實(shí)驗(yàn)演示，這樣在很大程度上緩解了實(shí)驗(yàn)室硬件資源的不足。

4.有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

在實(shí)物實(shí)驗(yàn)時(shí)由于時(shí)間及安全問(wèn)題，對(duì)于一些復(fù)雜的、危險(xiǎn)性高的實(shí)驗(yàn)不允許學(xué)生自行改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)。而物理仿真實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以自主設(shè)置實(shí)驗(yàn)參量、反復(fù)調(diào)整實(shí)驗(yàn)儀器后，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

5.促進(jìn)教學(xué)改革

利用物理仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革，采用物理仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的二段式教學(xué)模式。第一階段學(xué)生課前通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，而且必須達(dá)到系統(tǒng)的預(yù)習(xí)要求;第二階段學(xué)生課堂內(nèi)在實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作。經(jīng)過(guò)物理仿真實(shí)驗(yàn)的全面預(yù)習(xí)后，讓實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作更加輕松快捷，把實(shí)驗(yàn)教師從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的冗長(zhǎng)講解中解放出來(lái)，給學(xué)生更多的實(shí)踐操作時(shí)間，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)真正的返還到學(xué)生的手里，讓學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

四 總結(jié)

篇4

【關(guān)鍵詞】高中物理；虛擬仿真；實(shí)驗(yàn)

目前對(duì)于物理演示實(shí)驗(yàn)的研究主要集中于在新課改的理念下，怎樣才能更好的結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生在課堂上的主體地位，從而創(chuàng)建高效課堂；對(duì)于仿真物理實(shí)驗(yàn)的研究大多也停留在仿真物理實(shí)驗(yàn)的深入應(yīng)用和設(shè)計(jì)方面，對(duì)于仿真物理實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)的討論。對(duì)于仿真物理實(shí)驗(yàn)的課堂應(yīng)用效果研究較少。本文的主要內(nèi)容在于研究物理課堂中的傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)與基于flash的物理仿真演示實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)的討論，哪種實(shí)驗(yàn)更有利于教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、關(guān)鍵概念解釋

探究即“深入探討，反復(fù)研究”，筆者認(rèn)為探究是人們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、搜集數(shù)據(jù)、形成解釋、解決問(wèn)題從而實(shí)現(xiàn)從未知到已知的一個(gè)知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑，是物理課程目標(biāo)和內(nèi)容的必要組成部分，學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究方法。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是指利用多媒體和仿真技術(shù)在計(jì)算機(jī)上對(duì)傳統(tǒng)的真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的各操作環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，實(shí)驗(yàn)者可以像在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中一樣完成各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，所取得的實(shí)驗(yàn)效果等價(jià)于甚至優(yōu)于在真實(shí)環(huán)境中所取得的效果。虛擬實(shí)驗(yàn)建立在一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境（平臺(tái)仿真）之上，而注重的是實(shí)驗(yàn)操作的交互性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的仿真性。

二、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)概述

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在高中物理課程各個(gè)模塊中都安排了一些典型的科學(xué)探究或物理實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要方式，大體上可以分為如下四種：

A.儀器使用類(lèi)實(shí)驗(yàn)：如游標(biāo)卡尺、彈簧秤的使用等；

B.測(cè)量類(lèi)實(shí)驗(yàn)：如測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度；

C.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：如動(dòng)量守恒定律的驗(yàn)證等；

D.探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)：如探究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系等。

三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀

目前最權(quán)威的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)是中國(guó)科技大學(xué)天文與應(yīng)用物理系開(kāi)發(fā)的大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，該成果在國(guó)內(nèi)一些高校得到廣泛應(yīng)用。這套軟件的特點(diǎn)在于采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)建模，對(duì)儀器和器件實(shí)現(xiàn)模塊化，用數(shù)值模型建立儀器原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作的各種數(shù)學(xué)關(guān)系，用圖像模型表現(xiàn)操作的真實(shí)感，并用事件驅(qū)動(dòng)方式將它們編制出來(lái)，使得這種軟件具有任意的操作性和真實(shí)的交互功能，實(shí)現(xiàn)可設(shè)計(jì)性和真實(shí)感。

與在高等學(xué)校中的發(fā)展和應(yīng)用狀況相比，物理仿真實(shí)驗(yàn)在普通高中階段仍然沒(méi)有很大的發(fā)展，很多高中物理仿真實(shí)驗(yàn)，只是具有演示功能，離真正的交互實(shí)驗(yàn)、學(xué)生自主設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)還有很大的距離。大多數(shù)只是在課堂上利用PPT來(lái)演示播放flas讓學(xué)生觀察，并沒(méi)有讓學(xué)生自己去操作。因此很大部分的仿真實(shí)驗(yàn)還不是真正的仿真！缺少開(kāi)發(fā)高中物理仿真實(shí)驗(yàn)的人才，也是物理仿真實(shí)驗(yàn)在高中鮮有應(yīng)用的原因，一般情況下懂物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的人不懂軟件開(kāi)發(fā)，懂軟件開(kāi)發(fā)的人不懂物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

四、高中物理仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的必要性與優(yōu)越性

1.仿真實(shí)驗(yàn)引入高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

高中物理是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門(mén)基礎(chǔ)課程，與九年義務(wù)教育物理或科學(xué)課程相銜接，旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。高中物理課程有助于學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)基本的物理知識(shí)與技能；體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，了解科學(xué)研究方法；增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科技進(jìn)步以及文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的影響；為終身發(fā)展，形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價(jià)值觀打下基礎(chǔ)。

2.仿真實(shí)驗(yàn)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)越性

仿真實(shí)驗(yàn)在高中教學(xué)中應(yīng)用，它不僅可以逼真地模擬實(shí)際的物理環(huán)境，也可以模擬實(shí)際的儀器，大量的真實(shí)實(shí)驗(yàn)都可以用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬和再現(xiàn)。而且，仿真實(shí)驗(yàn)有著真實(shí)實(shí)驗(yàn)無(wú)法取代的優(yōu)越性，這具體體現(xiàn)在：

（1）仿真實(shí)驗(yàn)具有可擴(kuò)展性。

（2）通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬一些重要的、在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下難以完成的物理實(shí)驗(yàn)，則可彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的不足，提高物理實(shí)驗(yàn)的演示效果。

（3）仿真實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)虛擬的環(huán)境下，可以完成現(xiàn)實(shí)條件下不可能完成的實(shí)驗(yàn)。

（4）對(duì)于真實(shí)實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成的抽象的物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)室無(wú)法完成的真實(shí)物理圖景，仿真實(shí)驗(yàn)都可以完成。

（5）仿真實(shí)驗(yàn)可以突破客觀條件限制，是一種較好的“理想實(shí)驗(yàn)”法。

五、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)和不足

Flash因其采用矢量圖，具有交互性，所以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的圖形界面可以做的非常逼真，操作也可以做到非常簡(jiǎn)單，比 Matlab 等軟件在界面處理上要好很多，有利于我們讓學(xué)生更直觀的了解一些危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)。

由于 Flash 主要用于簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)制作、動(dòng)態(tài)文字制作、廣告設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，其本身不擅長(zhǎng)科學(xué)計(jì)算，有時(shí)計(jì)算明顯具有誤差，并且在多層循環(huán)時(shí)，響應(yīng)速度已經(jīng)相當(dāng)乏力，如果再在多層循環(huán)中進(jìn)行大量運(yùn)算，忽略仿真效果，忽略響應(yīng)時(shí)間的問(wèn)題，動(dòng)畫(huà)能也幾乎不能正常運(yùn)行了。

篇5

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),尤其是在大力推進(jìn)素質(zhì)教育和課程改革的今天，物理教學(xué)時(shí)應(yīng)把物理實(shí)驗(yàn)作為最重要的出發(fā)點(diǎn),它是幫助學(xué)生探究物理知識(shí)最基本和最重要的方法和手段。

筆者在分析中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀、初中新教材實(shí)施的基礎(chǔ)上,提出為了充分發(fā)揮學(xué)生思維的主體性,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,應(yīng)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，在初中物理教學(xué)中進(jìn)行低成本實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

1中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀與新課程標(biāo)準(zhǔn)之間存在著差距

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)、探究物理知識(shí)的基礎(chǔ),是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)新能力的不可替代的實(shí)踐環(huán)節(jié)。然而在不少學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中卻存在著許多問(wèn)題:

其一，重理論輕動(dòng)手。由于中考、高考中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用筆試和許多老教師上了多年老教材；一些學(xué)校的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備又不十分完備,特別是在農(nóng)村學(xué)校。再由于考試和評(píng)估體系的嚴(yán)重偏差，消弱了實(shí)驗(yàn)這一環(huán)節(jié)。有的教師用教師演示實(shí)驗(yàn)代替學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；甚至引發(fā)了“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)”,“講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”的荒謬作法，加之多媒體進(jìn)入課堂,使得部分教師過(guò)分追求和迷戀多媒體的模擬實(shí)驗(yàn)，這樣做結(jié)果是嚴(yán)重影響了學(xué)生思維能力和動(dòng)手能力的發(fā)展。

其二，只動(dòng)手不動(dòng)腦。有的教師為了趕進(jìn)度舍不得在實(shí)驗(yàn)上花時(shí)間，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生盲目地照課本或教師講的步驟按部就班,機(jī)械操作,更有甚者，教師預(yù)先印發(fā)實(shí)驗(yàn)報(bào)告讓學(xué)生照“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”逐條操作,填寫(xiě)數(shù)據(jù)。這樣學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)知其然而不知其所以然,同樣影響了學(xué)生思維能力和創(chuàng)造能力的發(fā)展。

2新教材幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)了知識(shí)與能力的轉(zhuǎn)化

新教材貫徹了“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的課改理念。對(duì)許多知識(shí)點(diǎn)作了簡(jiǎn)化,增加了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,安排了許多與生活實(shí)際聯(lián)系緊密的小實(shí)驗(yàn)、小制作。它是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力轉(zhuǎn)化的最有效的方法。有意把一些小實(shí)驗(yàn)安排在課外讓學(xué)生親自去做,就能起到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,同時(shí)又豐富了學(xué)生的課外生活。對(duì)學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)性、想象能力的培養(yǎng)有極大的好處,只要引導(dǎo)好,很多學(xué)生還能舉一反三，大大提高教學(xué)質(zhì)量。

自制低成本實(shí)驗(yàn)教具。做為一名中學(xué)物理教師應(yīng)該具備自制教具，開(kāi)展低成本實(shí)驗(yàn)的能力。學(xué)會(huì)利用我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)有的物品,及學(xué)生身邊的物品來(lái)做實(shí)驗(yàn)。

低成本實(shí)驗(yàn)取材簡(jiǎn)單,常常使用日常用品甚至廢棄物品取代實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)用器材,因而花費(fèi)很少,因此要善于發(fā)現(xiàn)、挖掘身邊的“低成本實(shí)驗(yàn)”。

應(yīng)用低成本實(shí)驗(yàn)可以不斷改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的趣味性、直觀性,啟發(fā)學(xué)生思維,加深對(duì)物理概念的理解。

例如:在“壓強(qiáng)”的教學(xué)中,為使學(xué)生弄清壓力、受力面積和壓強(qiáng)這三者的關(guān)系,出示兩塊木板,一塊木板上裝有三到四顆釘子,另一板上裝上密密麻麻的許多同樣的釘子,把盛滿紅水的同規(guī)格的兩個(gè)薄塑料封口袋,分別輕輕放在兩板的釘子上,讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)果放在三到四顆釘子上的薄塑料封口袋被戳破,紅水流出,另一袋沒(méi)被戳破,為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢?要求學(xué)生從課本中找出答案,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在壓力一定的情況下,增加受力面積可以減小壓強(qiáng)。

應(yīng)用低成本實(shí)驗(yàn)還可以創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生真正理解物理概念,突破教學(xué)難點(diǎn)。

例如:浮力方向總是豎直向上的。學(xué)生雖能理解浮力的方向是向上的,但理解“總是豎直向上的”就有一定的困難。為了突破這一難點(diǎn),可以設(shè)計(jì)如下一個(gè)實(shí)驗(yàn):將軟線的一端用透明膠固定在乒乓球上,線的另一端固定在一個(gè)去了底的可樂(lè)瓶口(口用瓶塞塞好),往可樂(lè)瓶中灌水,乒乓球浮在水中,此時(shí)系著乒乓球的線是豎直的,說(shuō)明乒乓球受到水的浮力是豎直向上的。將可樂(lè)瓶?jī)A斜,系乒乓球的線仍然是豎直的,說(shuō)明乒乓球受到的浮力仍是豎直向上的。向不同方向傾斜可樂(lè)瓶,會(huì)看到線總是豎直,所以浮力方向“總是豎直向上”的。

在應(yīng)用低成本實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用日常器具進(jìn)行小制作,要手腦并用,重在創(chuàng)新。

例如,做阿基米德原理實(shí)驗(yàn),缺少溢水杯,可以組織學(xué)生用一次性杯子,在杯底插入一根吸管,吸管口低于杯口便可制成一個(gè)簡(jiǎn)易的溢水杯。再如,用收集到廢鋼鋸條可以做許多實(shí)驗(yàn)。例如:振動(dòng)發(fā)聲;音調(diào)跟頻率的關(guān)系;響度跟振幅的關(guān)系;力使物體產(chǎn)生形變;磁化、磁極間的相互作用等等。還有,通過(guò)搓手發(fā)熱的活動(dòng)來(lái)感受摩擦生熱;用手打桌子,手感到痛,說(shuō)明力的作用是相互的等等。

3低成本實(shí)驗(yàn)的教育特點(diǎn)

價(jià)廉。由于它隨手取材,教師和學(xué)生自己制作,成本價(jià)廉,有利于普及,自制低成本教具是解決資金短缺的得力措施。

親切。由于取材于學(xué)生身邊熟悉的東西而且制作又比較簡(jiǎn)單,因此有利于消除學(xué)生實(shí)踐研究的神秘感,激發(fā)學(xué)生參與活動(dòng)和學(xué)習(xí)的興趣,這是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的鑰匙,這正是許多學(xué)生喜歡自制教具的直接原因。

簡(jiǎn)單明了,易于揭示事物的本質(zhì)特征。由于這些教具主要是教師或?qū)W生在教師的指導(dǎo)下完成的,教師對(duì)教學(xué)的需要體會(huì)深切,力圖使設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。因此應(yīng)用它的教學(xué)效果一般都比較好。

篇6

[關(guān)鍵詞]職高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀改革對(duì)策

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程，可以看出物理實(shí)驗(yàn)自始至終都占有極其重要的地位。無(wú)論是經(jīng)典物理學(xué)的建立和發(fā)展，還是現(xiàn)代物理學(xué)的進(jìn)展都與物理實(shí)驗(yàn)息息相關(guān)。可以預(yù)言，未來(lái)物理學(xué)的發(fā)展一定離不開(kāi)物理實(shí)驗(yàn)。在職業(yè)高中的各門(mén)基礎(chǔ)課程中，物理課在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面起著無(wú)可替代的作用，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中更是占有著舉足輕重的地位。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高物理教學(xué)效果和開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力，在加強(qiáng)素質(zhì)教育的今天，顯得更加突出，尤為重要。

1實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位和作用

在新的職業(yè)高中物理教學(xué)大綱中，已明確指出：觀察現(xiàn)象、進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的、明確的認(rèn)識(shí)，這是理解概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ)。觀察和實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ囵B(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，引起學(xué)生興趣，具有不可代替的重要作用?quot;可見(jiàn)沒(méi)有物理實(shí)驗(yàn)，很難達(dá)到物理教學(xué)目的。

回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程，可以看出物理實(shí)驗(yàn)自始至終都占有極其重要的地位。所有的物理知識(shí)，都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基本手段，有其特殊的教學(xué)功能。

1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以使物理教學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘問(wèn)題，激發(fā)其求知欲望，從而調(diào)動(dòng)他們學(xué)好物理的主動(dòng)性和積極性，引導(dǎo)他們熱愛(ài)科學(xué)。

2）通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，不僅可以使學(xué)生具備一定的感性認(rèn)識(shí)，更重要的是使學(xué)生進(jìn)一步理解物理概念和定律是怎樣在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，從而有效地幫助學(xué)生形成概念，導(dǎo)出規(guī)律，掌握理論，正確而深刻地領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)。

3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、自學(xué)能力以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)方法以及基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步培養(yǎng)他們的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力。

4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究應(yīng)當(dāng)具備的嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度，科學(xué)的思維方法，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，逐步學(xué)會(huì)物理研究中基本的科學(xué)方法。

鑒于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用，我們不僅應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)，而且應(yīng)該在理論教學(xué)中認(rèn)真貫徹以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的原則。

2職業(yè)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著素質(zhì)教育的進(jìn)一步深化，我們國(guó)家不少專(zhuān)家學(xué)者和廣大物理教師對(duì)職業(yè)高中物理實(shí)驗(yàn)的重要性的認(rèn)識(shí)和感受逐步加深，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也正在密鑼緊鼓地進(jìn)行著。但是應(yīng)看到，到現(xiàn)在為止，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀在我們國(guó)家還是不容樂(lè)觀的。

1）職業(yè)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本情況。據(jù)抽樣調(diào)查，現(xiàn)在有些職業(yè)高中對(duì)專(zhuān)業(yè)課的實(shí)驗(yàn)要求普遍較高，投入的資金也很足，而作為基礎(chǔ)課的物理實(shí)驗(yàn)卻普遍重視不夠。不少學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)數(shù)目達(dá)不到教學(xué)大綱的要求，甚至有相當(dāng)一部分學(xué)校基本上一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)都不做。即使有的學(xué)校按要求完成了，但是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果往往不理想。

2）學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響，普遍存在著重理論輕實(shí)驗(yàn)的思想。教學(xué)方法普遍采用講授法。有的老師甚至認(rèn)為學(xué)生不會(huì)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)不要緊，只要會(huì)動(dòng)筆考實(shí)驗(yàn)就行。由此而引發(fā)了做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)，講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)的荒謬作法。加之科技的飛速發(fā)展，多媒體進(jìn)入課堂，使得部分教師過(guò)分追求，迷戀多媒體的模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生看看了事，不重視讓學(xué)生看實(shí)物，實(shí)際操作．總而言之，目前相當(dāng)數(shù)量的教師不做或少做實(shí)驗(yàn)，放棄了運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的直觀教學(xué)方法，這一現(xiàn)象嚴(yán)重妨礙了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才．這樣教出來(lái)的學(xué)生一遇到實(shí)物就束手無(wú)策，不知道如何動(dòng)手。

3）由于認(rèn)識(shí)上的不足，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織上、在教學(xué)過(guò)程中、在物理成績(jī)的考核上都存在著問(wèn)題。例如：由于教師不愿在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的設(shè)計(jì)上下工夫、花時(shí)間，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法形式單一、陳舊；單純?yōu)榱送瓿山虒W(xué)任務(wù)而安排實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)顯得沒(méi)有計(jì)劃、沒(méi)有目的、缺乏系統(tǒng)性。同時(shí)對(duì)?quot;引導(dǎo)學(xué)生積極、主動(dòng)地學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和習(xí)慣的指導(dǎo)思想不夠明確，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一手包辦現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生最多只是機(jī)械模仿，缺少動(dòng)手和動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，能力得不到相應(yīng)的提高。

4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僵化，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則沒(méi)有得到充分的體現(xiàn)，教學(xué)方式呆板．從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式?jīng)]有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間．就分組實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，教材從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器、操作步驟到注意事項(xiàng)，寫(xiě)得面面俱到．然而每次實(shí)驗(yàn)課教師還要花相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間根據(jù)教材講實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼缓髮W(xué)生照著現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟或跟著教師動(dòng)幾下，取幾個(gè)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)就算完成了．這樣做實(shí)驗(yàn)，收獲不大．再說(shuō)，現(xiàn)階段往往是一個(gè)班的學(xué)生同一時(shí)間做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用同一種方法、相同的儀器，都要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)做完，得出同一結(jié)論，這樣就有可能導(dǎo)致部分學(xué)生看別人怎么做，自己就怎么做，特別是兩人合做時(shí)，有極少數(shù)學(xué)生只看不動(dòng)手，也不留心實(shí)驗(yàn)觀察，不記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，更談不上去思考．這種教學(xué)模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維定勢(shì)這個(gè)思維障礙，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成，不利于學(xué)生智能的發(fā)展。

以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，極大地影響著物理教學(xué)質(zhì)量，與物理教學(xué)目的、教育改革的要求和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要地位很不相稱(chēng)，與時(shí)展對(duì)人才的要求很不適應(yīng)。

3促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾個(gè)配套措施

我們應(yīng)當(dāng)看到當(dāng)前職業(yè)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)薄弱，是有很多方面的原因。在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的時(shí)候也應(yīng)從這些方面進(jìn)行，應(yīng)針對(duì)職業(yè)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，從素質(zhì)教育的高度，從這些制約因素出發(fā)，進(jìn)行職業(yè)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能充分發(fā)揮其在素質(zhì)教育中的特殊作用。那么要加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的步伐，首先要抓好幾個(gè)配套措施：

3.1轉(zhuǎn)變觀念

職高學(xué)校上至領(lǐng)導(dǎo)，下到學(xué)生，對(duì)基礎(chǔ)課普遍不夠重視，認(rèn)為可有可無(wú)。職業(yè)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀在很大程度上與觀念有關(guān)，要促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，轉(zhuǎn)變觀念是關(guān)鍵問(wèn)題。

教育是培養(yǎng)人的一種社會(huì)大行動(dòng)，應(yīng)該要從家庭、學(xué)校、社會(huì)來(lái)統(tǒng)一考慮。我們不能把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀單單的歸咎于物理教師，其實(shí)不少教師是深知物理實(shí)驗(yàn)的重要性，而且也曾經(jīng)設(shè)想或嘗試采用較好的教學(xué)方法，但迫于各方面的壓力，教學(xué)課時(shí)上的限制，最后不得不放棄。因此要轉(zhuǎn)變觀念，就要轉(zhuǎn)變整個(gè)社會(huì)的觀念。要讓學(xué)校和教師，特別是社會(huì)上的人們認(rèn)識(shí)到教育不能追求暫時(shí)的表面的效果，不能急于求成，而要著眼于未來(lái)，特別要著眼于學(xué)生在未來(lái)社會(huì)的作用與價(jià)值。教育不能帶有功利性，而要為社會(huì)培養(yǎng)真正的人才。

學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)樹(shù)立了新觀念，觀念端正了，才能在課程設(shè)置、經(jīng)費(fèi)投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需要，并在一定程度上對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革給予保證。同時(shí)也只有讓學(xué)生、家長(zhǎng)知道素質(zhì)教育的重要性，使他們從以前單單追求短期學(xué)生成績(jī)和升學(xué)率的片面認(rèn)識(shí)中轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)。這樣才能給廣大物理教師一個(gè)廣闊的發(fā)揮才干的空間，使他們能自由地投身于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中去，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，在教學(xué)中大膽采用創(chuàng)新教學(xué)方法。只有這樣得到各方面的大力支持，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革才能大步向前邁，才能改進(jìn)現(xiàn)狀。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，以教師為中心的教育觀，把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為教師傳授知識(shí)、學(xué)生鞏固和理解知識(shí)的輔助教學(xué)手段。

可有可無(wú)的情況。以學(xué)生發(fā)展為中心的教學(xué)觀，則把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為整個(gè)物理教學(xué)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)地獲取知識(shí)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的能力。因此，改變傳統(tǒng)的教育觀，樹(shù)立新的教育觀念，實(shí)施素質(zhì)教育，就要不斷提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)地位的認(rèn)識(shí)，從提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的能力出發(fā)，認(rèn)真改進(jìn)、大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正移到以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)上來(lái)。職業(yè)高中物理教師樹(shù)立了這個(gè)教育觀后，教師就會(huì)千方百計(jì)地重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，努力做好實(shí)驗(yàn)。

3.2改革教材。

要推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，應(yīng)改革現(xiàn)行的教材。改革的主要思想是，教材應(yīng)重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，應(yīng)體現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特色。在物理教學(xué)中，注意讓學(xué)生通過(guò)自已動(dòng)手實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

1）現(xiàn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的教材甚少，有關(guān)教育部門(mén)集這方面的專(zhuān)家學(xué)者根據(jù)各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)類(lèi)型編出相應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)教材，供學(xué)生用書(shū)，并作為教師教好實(shí)驗(yàn)的參考用書(shū)。編成一個(gè)由正規(guī)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)練習(xí)題、課后隨堂小實(shí)驗(yàn)以及課后小制作等組成的系列實(shí)驗(yàn)教材。當(dāng)然還要適當(dāng)增加一些能提高學(xué)生操作技能和拓寬知識(shí)面的課外讀物。

2）對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)應(yīng)有一套專(zhuān)門(mén)的正規(guī)的實(shí)驗(yàn)教程。這個(gè)教程能與課本獨(dú)立開(kāi)來(lái)，有培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力和自學(xué)能力，提高實(shí)驗(yàn)技能，掌握科學(xué)思維方法等功能。這一教程的編寫(xiě)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

一）要讓學(xué)生上好實(shí)驗(yàn)課，預(yù)習(xí)是非常重要的環(huán)節(jié)。教程應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容布置一些預(yù)習(xí)思考題，讓學(xué)生在閱讀中思考，加深對(duì)原理的理解。例如：在研究勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中可提出：1）根據(jù)紙帶上的點(diǎn)，能判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)嗎？什么情況下作勻速運(yùn)動(dòng)，勻加速運(yùn)動(dòng)，勻減速運(yùn)動(dòng)？什么情況下作加速運(yùn)動(dòng)，減速運(yùn)動(dòng)？2）為什么我們不一定從運(yùn)動(dòng)物體剛剛運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn)作為起點(diǎn)，而從中間某一個(gè)作為起點(diǎn)？這樣做有什么好處？在紙帶上可以把任一個(gè)點(diǎn)選作起點(diǎn)（不一定從第一個(gè)點(diǎn)選起），為什么？3）兩個(gè)連續(xù)的記數(shù)點(diǎn)怎樣選擇？是不是選兩個(gè)相鄰的點(diǎn)？為什么我們常用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打五個(gè)點(diǎn)的總時(shí)間為時(shí)間間隔，而不是逐點(diǎn)選取？4）通過(guò)紙帶上打下的點(diǎn)怎樣計(jì)算加速度？怎樣計(jì)算即時(shí)速度？學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)能做到實(shí)驗(yàn)前心中有數(shù)。只有讓學(xué)生先動(dòng)腦筋，課上才會(huì)動(dòng)手。

二）實(shí)驗(yàn)教材應(yīng)突出學(xué)生的主體地位，教程應(yīng)在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)階段（實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后）對(duì)提出一系列富有啟發(fā)性的問(wèn)題，或根據(jù)需要，提出學(xué)生不易回答的問(wèn)題。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題，問(wèn)題一經(jīng)提出，實(shí)驗(yàn)的目的也就很清楚了，學(xué)生也會(huì)帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)時(shí)分析、解決問(wèn)題。

三）教程在介紹實(shí)驗(yàn)器材不要像抓方一樣羅列在學(xué)生的面前，讓學(xué)生機(jī)械地搬用；而是應(yīng)該用開(kāi)方的方法引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理來(lái)選取實(shí)驗(yàn)器材。使學(xué)生明白為什么要選用這些器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以及除了老師提供的器材外還可以選用哪些器材來(lái)代替。同時(shí)可以用例子來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生自制儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生收集我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的物品，來(lái)替代原有的器材做各種實(shí)驗(yàn)。

四）現(xiàn)在很多學(xué)生很希望能親自參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教程要特別注意處理好統(tǒng)一要求與學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展的矛盾沖突。在規(guī)定學(xué)生完成一定的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和要求的前提下，教程可以鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于教程中的做法，可以進(jìn)行一些創(chuàng)新改進(jìn)，或自己另外設(shè)計(jì)不同的方案或者自己提出實(shí)驗(yàn)研究課題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立或與同學(xué)合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

五）教材應(yīng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)提出明確、具體的要求，要讓學(xué)生帶著一定的任務(wù)來(lái)做實(shí)驗(yàn)。有了具體要求，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)才有矩可循。當(dāng)然提出的要求要循序漸進(jìn)，在不同階段，提出的要求應(yīng)有所不同，在剛開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以只提出簡(jiǎn)單要求，循序漸進(jìn)，然后逐步提高。當(dāng)然教程在編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)時(shí)也應(yīng)注意分出層次：開(kāi)始幾個(gè)實(shí)驗(yàn)可以詳細(xì)的給出實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，例如：實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)表格、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)模式等。先讓學(xué)生打好基礎(chǔ)，養(yǎng)成按一定程序有條不紊地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣；以后的實(shí)驗(yàn)就不再這樣，而是逐步引導(dǎo)學(xué)生在理解實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容的基礎(chǔ)上，自己獨(dú)立地列出實(shí)驗(yàn)步驟、自制實(shí)驗(yàn)表格等，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)。

3）利用多種有效渠道增加實(shí)驗(yàn)在教材（區(qū)別于上述的實(shí)驗(yàn)教程）中的比重，盡可能的增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。例如：在教材中可以適當(dāng)增加一些有趣的實(shí)驗(yàn)來(lái)引入課題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)愿望；或增加一些簡(jiǎn)便易做的課堂實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生利用手邊的學(xué)習(xí)用品或生活用品就能自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。這樣既可以使學(xué)生多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),又有利于學(xué)生理解理論知識(shí)。又或者在各章節(jié)后面的閱讀材料或開(kāi)?quot;小實(shí)驗(yàn)欄目介紹有趣的實(shí)驗(yàn)等，這也會(huì)大大提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)積極性，加深對(duì)知識(shí)的理解。多數(shù)學(xué)校儀器設(shè)備不足，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到限制。為了在儀器設(shè)備不足的條件下加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，。教材也可重點(diǎn)安排不必使用專(zhuān)門(mén)儀器、簡(jiǎn)單易做的課堂實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)性習(xí)題和課外小實(shí)驗(yàn)、小制作，并把一些過(guò)去由教師演示的實(shí)驗(yàn)，改為既可以演示又可以由學(xué)生自己動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)，供教師選擇。還可鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)自己設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)。不要單單采用陳述性的語(yǔ)言，而應(yīng)該多一些啟發(fā)性，比較生動(dòng)的言語(yǔ)或問(wèn)題來(lái)編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)。例如在編寫(xiě)時(shí)可以通過(guò)設(shè)置一些類(lèi)?quot;看一看、問(wèn)一問(wèn)、想一想、做一做等環(huán)節(jié)來(lái)促使和引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多發(fā)問(wèn)、多動(dòng)腦、多動(dòng)口、多動(dòng)手，逐步培養(yǎng)學(xué)生能力。4）由于我國(guó)地域遼闊，人口眾多，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展不平衡的國(guó)情，試圖只有一個(gè)大綱，一套教材的做法是行不通的。

5）教材改革是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，隨著社會(huì)、教育形勢(shì)的發(fā)展，舊的矛盾解決了，新的矛盾又會(huì)產(chǎn)生。知識(shí)不斷在更新，教育也應(yīng)該要有新的內(nèi)容、新的知識(shí)，因此，不斷研究教材在使用中存在的問(wèn)題，隨時(shí)注視國(guó)外教材的最新動(dòng)向，每隔一定時(shí)間對(duì)教材作一次較大的修訂，可以使教材不斷更新、不斷適應(yīng)新的教學(xué)要求。例如：教材改革要對(duì)于一些陳舊過(guò)時(shí)，或者說(shuō)明問(wèn)題不夠直觀，又或者在說(shuō)明問(wèn)題時(shí)出現(xiàn)漏洞的演示實(shí)驗(yàn)必須剔除或者改進(jìn)，添加一些已經(jīng)解決了困難的物理疑難實(shí)驗(yàn)等。同時(shí)在改革教材添加與生活、科技的聯(lián)系緊密的實(shí)驗(yàn)課題，應(yīng)反映物理科學(xué)的變革，讓學(xué)生多了解近、現(xiàn)代物理方面的重大實(shí)驗(yàn)成果，知道這些成果對(duì)人類(lèi)發(fā)展的重大作用從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的極大興趣，并且重視物理實(shí)驗(yàn)。同時(shí)也讓學(xué)生知道多一些新的知識(shí)。

3.3提高教師自身素質(zhì)。

戰(zhàn)斗在教育第一線上的教師是實(shí)施教育的直接參與者，要真正運(yùn)用好物理實(shí)驗(yàn)，使之對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮出獨(dú)特的作用，需要教師具備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的素質(zhì)，既要有物理學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)知識(shí)，又要有教育學(xué)、心理學(xué)和教學(xué)法的知識(shí)，還必須腳踏實(shí)地親手實(shí)踐。

科學(xué)在發(fā)展，教育也要發(fā)展，沒(méi)有一成不變的。作為一名物理教師要通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)使自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力和知識(shí)水平提高，使自身具備良好的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)技能；要有鉆研和創(chuàng)新精神，例如對(duì)物理中的疑難實(shí)驗(yàn)進(jìn)行專(zhuān)題學(xué)習(xí)和研究、改進(jìn)一些實(shí)驗(yàn)等；也應(yīng)接受新的教育理論、新的教育思想，指導(dǎo)自己的教學(xué)實(shí)踐。同時(shí)各地區(qū)教育部門(mén)應(yīng)組織力量定期對(duì)在職教師進(jìn)行培訓(xùn)或組織在職教師進(jìn)修。其他教育教學(xué)方面的培訓(xùn)在有些地區(qū)已經(jīng)開(kāi)展，但針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)方面的相對(duì)較少。可以進(jìn)行針對(duì)物理教師在物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)的

設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的操作技巧，設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)以及排除故障的創(chuàng)造性能力，實(shí)驗(yàn)考核的命題能力等方面的培訓(xùn)，此外通過(guò)舉行各級(jí)研討會(huì)，提供物理教師間交流與探討的機(jī)會(huì)，從而相互促進(jìn)。

3.4重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)施

1）確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)思想，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

在職高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中確定以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用實(shí)驗(yàn)來(lái)展開(kāi)激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，發(fā)揮學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力．加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究，盡量把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，把演示實(shí)驗(yàn)改為邊講邊實(shí)驗(yàn)，通過(guò)挖掘教學(xué)內(nèi)容的學(xué)術(shù)性，有機(jī)地把課內(nèi)探索延伸到課外。總之，尊重科學(xué)，實(shí)事求是，面對(duì)群體，以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教育為前提，使學(xué)生達(dá)到掌握物理實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)方法，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段解決物理問(wèn)題的能力為指導(dǎo)思想，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程中自始至終抓好七個(gè)正確：其一，選擇儀器正確；其二，安裝調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置正確；其三，操作規(guī)程正確；其四，觀察方法正確；其五，測(cè)量讀數(shù)正確；其六，處理數(shù)據(jù)正確；其七，實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確。

2）探索改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，發(fā)揮主導(dǎo)、主體功能

大力探索改革不適應(yīng)新時(shí)期形勢(shì)的職高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，建立起按科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方法、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的引導(dǎo)-探索-實(shí)驗(yàn)-掌握教學(xué)模式。這種教學(xué)模式應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位。教師充分相信學(xué)生，使學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)．課本讓學(xué)生看，實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生做，思路讓學(xué)生想，疑難讓學(xué)生議，錯(cuò)誤讓學(xué)生析。讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用物理實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)作用，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流，教師在課內(nèi)講重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和注意點(diǎn)，發(fā)揮好主導(dǎo)調(diào)控作用．主要方式是采取提問(wèn)、答疑、討論、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、動(dòng)手操作等．在實(shí)驗(yàn)中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

按教學(xué)大綱規(guī)定必做的分組實(shí)驗(yàn)，采用一人一組，總體安排，并將學(xué)生分成三種類(lèi)型：第一類(lèi)是理解能力差，反應(yīng)較慢，動(dòng)作緩慢；第二類(lèi)是思維敏捷，動(dòng)作粗糙；第三類(lèi)是獨(dú)立思考，動(dòng)手能力強(qiáng)。不管哪類(lèi)學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程全部由學(xué)生自己獨(dú)立完成，教師必要時(shí)答疑引路。另外還要改革實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告不要求統(tǒng)一的格式，只要求與物理教學(xué)相聯(lián)系，寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵、有何不足。

3）改革考試方法，加大實(shí)驗(yàn)考核力度

以前我們?cè)谖锢砜伎荚囍校跈z查學(xué)生實(shí)驗(yàn)部份的掌握情況時(shí)，基本上只局限于書(shū)面考試，關(guān)于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑻貏e是實(shí)驗(yàn)操作技能的考試很少，導(dǎo)致出現(xiàn)學(xué)生背實(shí)驗(yàn)、紙上談實(shí)驗(yàn)的狀況實(shí)驗(yàn)考核極不全面。職高物理實(shí)驗(yàn)考試總體要求是把考理論和考操作結(jié)合起來(lái)，全面反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的基本要求；不論哪類(lèi)學(xué)生考試的原則都是把考實(shí)驗(yàn)和做實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)。考試成績(jī)由平時(shí)考核成績(jī)、理論考試成績(jī)、操作考試成績(jī)幾個(gè)部分組成，三者的比例為2∶2∶6。平時(shí)考核內(nèi)容包括上課到位率、認(rèn)真程度、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)等三個(gè)方面；理論考試可全面考查學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的廣度與深度；方法是在期中、期末考試卷中加大實(shí)驗(yàn)理論題的比例。操作考試是根據(jù)教學(xué)大綱的要求把實(shí)驗(yàn)操作能力要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)加以分解，并按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難易程度將考試分解為考基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，一般以大綱中規(guī)定必做的實(shí)驗(yàn)為主，時(shí)間一般安排在每學(xué)期期中、期末前兩個(gè)星期內(nèi)。另外對(duì)2）中第二、三類(lèi)學(xué)生還要增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的考試，所謂綜合性實(shí)驗(yàn)考試是將不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行組合，綜合解決較復(fù)雜的問(wèn)題，要求學(xué)生利用本實(shí)驗(yàn)手段去解決新的問(wèn)題。考設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)教師提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅瑢W(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)，時(shí)間安排在課外科技制作課上進(jìn)行，開(kāi)展豐富多彩的第二課堂活動(dòng)

1)把課外活動(dòng)納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范圍是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)，為了從多方面培養(yǎng)學(xué)生做物理實(shí)驗(yàn)的興趣，在學(xué)生掌握了一些基本實(shí)驗(yàn)技能后，應(yīng)按統(tǒng)一計(jì)劃，組織好課外活動(dòng)，配合課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具體措施，一是根據(jù)教材實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)和青少年的心理要求，精心設(shè)計(jì)課外活動(dòng)的內(nèi)容。做到既注意內(nèi)容和形式的統(tǒng)一，又注意活動(dòng)的趣味性。保證兩課的內(nèi)在聯(lián)系。二是抓好落實(shí)，一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要事先確定，建立活動(dòng)小組，安排好輔導(dǎo)老師，以保證課外活動(dòng)經(jīng)常化、制度化。把課內(nèi)和課外內(nèi)容銜接好，課內(nèi)課外就能相互補(bǔ)充。此外，利用課外活動(dòng)這塊陣地，我們還舉行了許多別開(kāi)生面的專(zhuān)題講座、專(zhuān)題答辯會(huì)、科技信息講座、小制作、小發(fā)明等，對(duì)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到了很好的作用。

2)舉辦綜合性實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，將知識(shí)性、趣味性、科學(xué)性和群眾性融為一體。為了鞏固實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，使課外活動(dòng)具有更大的吸引力，每學(xué)期定時(shí)舉辦規(guī)模較大的實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽活動(dòng)。

3)引導(dǎo)學(xué)生日制學(xué)具、教具，參加小發(fā)明、小制做活動(dòng)，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造，參加自制學(xué)具、教具的活動(dòng)，一方面可以鞏固課內(nèi)實(shí)驗(yàn)所學(xué)的知識(shí)和初步掌握的基本實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。在這個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生們大膽設(shè)想認(rèn)真設(shè)計(jì)，精心操作，這是傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程無(wú)法達(dá)到的。引導(dǎo)他們自做學(xué)具、教具，鼓勵(lì)他們創(chuàng)新。在這一活動(dòng)中，應(yīng)始終堅(jiān)持真（原理科學(xué)）、新（設(shè)計(jì)新穎，采用新技術(shù)）、美（設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，主次分明），在整個(gè)活動(dòng)中自然形成以學(xué)生為主體，并由一批骨干隊(duì)伍帶動(dòng)，發(fā)展到全班學(xué)生紛紛動(dòng)手，大大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和理論水平，豐富了學(xué)生的課外活動(dòng)的內(nèi)容。

3.6實(shí)現(xiàn)兩個(gè)保證

職業(yè)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，還有賴(lài)于一個(gè)教育系統(tǒng)目標(biāo)、各方面的政策、經(jīng)費(fèi)投入等的保證。例如：改變實(shí)驗(yàn)室的管理方式，經(jīng)常性地對(duì)學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，提供第二課堂陣地，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)的需要或教材中的小制作等自行設(shè)計(jì)一些驗(yàn)證性或探索性實(shí)驗(yàn)。可是實(shí)驗(yàn)室要向?qū)W生開(kāi)放，是有一定的困難的。困難在于支付包括有關(guān)人員工資、水電等等在內(nèi)的一切費(fèi)用，沒(méi)有足夠的經(jīng)費(fèi)去支持實(shí)驗(yàn)室向中學(xué)生開(kāi)放。因此，資金的保證很重要。國(guó)家要設(shè)立專(zhuān)門(mén)經(jīng)費(fèi)來(lái)支持特別是經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)?教育設(shè)施。例如有的學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)樓裝修得很漂亮，實(shí)驗(yàn)室的外在硬件設(shè)施都很好，可?quot;內(nèi)在--實(shí)驗(yàn)器材卻很缺少，很落后。因此學(xué)校應(yīng)把有限的經(jīng)費(fèi)用在最基本的教學(xué)需要上為好，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開(kāi)展提供一定的保證，少一些形式上的東西。

還有，教學(xué)上學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)間太少，學(xué)生能夠用于自由支配，根據(jù)自己的愛(ài)好去做些小實(shí)驗(yàn)搞些小發(fā)明并進(jìn)行思考鉆研的時(shí)間被學(xué)校設(shè)置的課程和布置的作業(yè)充斥掉了。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的推動(dòng)還有賴(lài)于學(xué)校對(duì)學(xué)生在這方面時(shí)間上的保證，增加實(shí)驗(yàn)的比重。

結(jié)束語(yǔ)可以相信，只要切實(shí)地抓好制約物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾個(gè)配套措施，通過(guò)廣大物理教師、教育研究工作者的共同努力，職業(yè)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的步伐將進(jìn)一步加快，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀將得以改變。

參考文獻(xiàn)：

1．安忠、劉炳升中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究高等教育出版社

2．張民生中學(xué)物理教育學(xué)上海教育出版社

3．趙凱華對(duì)中學(xué)物理教學(xué)改革的意見(jiàn)和建議（1）物理教學(xué)探討2000，4（1）

4．郭昭全、何勝紅高中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)課改革的實(shí)踐與思考物理教學(xué)探討2000，8

篇7

[關(guān)鍵詞]工程仿真 三維動(dòng)畫(huà)技術(shù) LNG產(chǎn)業(yè)鏈 3DS MAX

中圖分類(lèi)號(hào)：G540 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）11-0133-01

1、工程仿真動(dòng)畫(huà)整體設(shè)計(jì)

1.1 項(xiàng)目背景介紹

LNG（Liquefied Natural Gas）即液態(tài)天然氣，是一種清潔，高效的能源。其產(chǎn)業(yè)鏈大致可以分為三段，每段包括幾個(gè)關(guān)節(jié)。項(xiàng)目要求用影視語(yǔ)言對(duì)氣電公司的主工業(yè)園區(qū)及LNG產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行生動(dòng)的描述。運(yùn)用三維動(dòng)畫(huà)和多種剪輯合成技巧進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，得到生動(dòng)真實(shí)、視覺(jué)效果和邏輯性很強(qiáng)的工程仿真動(dòng)畫(huà)。

2、設(shè)計(jì)定位及策劃

對(duì)于工程仿真動(dòng)畫(huà)，除需要展現(xiàn)廠區(qū)設(shè)施、自然環(huán)境外還需要展現(xiàn)相關(guān)工業(yè)流程，體現(xiàn)工程的真實(shí)物理過(guò)程，所以通常采用寫(xiě)意與寫(xiě)實(shí)相結(jié)合的表現(xiàn)手法。

在對(duì)LNG產(chǎn)業(yè)鏈的三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)中，采用該種表現(xiàn)手法，以精細(xì)的三維動(dòng)畫(huà)描述各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的工作情況，總體過(guò)程按照產(chǎn)業(yè)鏈邏輯脈絡(luò)，將大量的視覺(jué)信息（三維動(dòng)畫(huà)、靜態(tài)圖片、視頻等）進(jìn)行邏輯性的組合、穿插，配合一定的字幕共同傳達(dá)信息。充分利用影視語(yǔ)言表現(xiàn)手法進(jìn)行敘事，結(jié)合精心選配的音效、背景音樂(lè)營(yíng)造氣氛；整體畫(huà)面體現(xiàn)出氣電公司產(chǎn)業(yè)鏈的工作過(guò)程，傳達(dá)信息令人信服。

3、基于真實(shí)物理的仿真建模方法

3.1 運(yùn)動(dòng)物體模型對(duì)象

涉及自身運(yùn)動(dòng)的模型對(duì)象往往是工程仿真動(dòng)畫(huà)的表現(xiàn)重點(diǎn)，應(yīng)該采用較為精確的建模方式，適當(dāng)增加模型分段數(shù)，提高光滑程度，避免在展示的過(guò)程中由于模型的精度不夠出現(xiàn)模型缺陷。精確程度要根據(jù)腳本中鏡頭設(shè)計(jì)具體把握，避免無(wú)謂的增加模型數(shù)據(jù)大小。

在對(duì)一些涉及復(fù)雜機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備仿真時(shí)，要注意各零件的坐標(biāo)系問(wèn)題。如卸料臂，在對(duì)它的各活動(dòng)部件進(jìn)行定位時(shí)，要特別注意它們的自身坐標(biāo)系和相關(guān)部件的同心軸問(wèn)題，防止在旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中出現(xiàn)跳轉(zhuǎn)。在調(diào)整自身坐標(biāo)系時(shí)，激活Hierarchy面板下的Affect Pivot Only功能，將坐標(biāo)系調(diào)節(jié)到適當(dāng)位置，使相關(guān)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠繞同一中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)[3]。

3.2 固定設(shè)施模型對(duì)象

固定設(shè)施和設(shè)備模型對(duì)象在工程動(dòng)畫(huà)展示中，主要是做為背景表現(xiàn)。在建立模型時(shí)，可以在不降低視覺(jué)效果的條件下，采用比較粗略的建模方式。在調(diào)試的時(shí)，要盡量勾選Display面板下的Display as Box選項(xiàng)，將模型以box顯示，提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，這種操作在設(shè)計(jì)過(guò)程中是十分必要的。另外在建模時(shí)，要盡量降低Blone的使用次數(shù)，控制模型大小。

3.3 自然環(huán)境模型對(duì)象

自然環(huán)境是工程仿真中不可缺少的表現(xiàn)對(duì)象，它主要包括天空、地理環(huán)境、主光源等。LNG產(chǎn)業(yè)區(qū)自然環(huán)境，天空模型用橢圓，然后貼以無(wú)縫貼圖，產(chǎn)生無(wú)縫天空的效果。地理環(huán)境大多復(fù)雜且不規(guī)則，用通常的建模方式來(lái)生成地形，生成的數(shù)據(jù)量很大，影響動(dòng)畫(huà)生成的速度，所以采用貼圖的方式，在平板上貼以地形圖像，有效地控制模型大小，并且有很好的視覺(jué)效果。在仿真動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，所有場(chǎng)景的設(shè)計(jì)都要調(diào)用同一個(gè)自然環(huán)境背景，確保環(huán)境的統(tǒng)一性。在調(diào)用的過(guò)程當(dāng)中，為了避免貼圖信息的丟失，要對(duì)文件進(jìn)行File Archive打包處理，調(diào)用打包文件實(shí)現(xiàn)文件的共享。

4、基于真實(shí)物理過(guò)程的動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)方法

4.1對(duì)象本身的動(dòng)畫(huà)

。

（1）機(jī)械物體的動(dòng)畫(huà)。機(jī)械物體的動(dòng)畫(huà)主要涉及的就是對(duì)象自身的位置變換和自身的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。對(duì)于位置的變換動(dòng)畫(huà)可以在3DS MAX中通過(guò)路徑綁定或設(shè)置關(guān)鍵幀的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。路徑綁定類(lèi)動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵之一是路徑的準(zhǔn)確繪制，對(duì)于二維平面上的路徑直接繪制可以實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于凸凹不平的三維平面上的路徑來(lái)說(shuō)，這種繪制過(guò)程是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。需要我們首先在一個(gè)虛擬的平面上繪制出二維曲線，然后通過(guò)投影的方式將二維曲線投影到目標(biāo)對(duì)象上，

（2）柔性物體的動(dòng)畫(huà)。所謂柔性物體，是指工程中沒(méi)有固定形態(tài)的對(duì)象物體，例如液體、氣體等。此類(lèi)對(duì)象在工程中大多是密封狀態(tài)保存，運(yùn)動(dòng)不規(guī)則，對(duì)此就要求設(shè)計(jì)者對(duì)它們的表現(xiàn)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，在對(duì)其自身運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬外，還要采用容器變透明、切割容器、將攝像機(jī)放置到容器內(nèi)等特殊表現(xiàn)手法對(duì)其進(jìn)行詮釋?zhuān)憩F(xiàn)他們的真實(shí)性。

（3）示意性動(dòng)畫(huà)。對(duì)于一些復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程或是特殊的作業(yè)環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)單的如實(shí)表現(xiàn)往往使觀者很困惑，不理解其中的原理或是作業(yè)內(nèi)容，這是就應(yīng)該采用示意性動(dòng)畫(huà)的表現(xiàn)手法進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示，起到傳達(dá)信息幫助人們理解的作用。

4.2 攝像機(jī)動(dòng)畫(huà)

（1） 移動(dòng)攝像機(jī)。移動(dòng)攝像機(jī)在工程仿真動(dòng)畫(huà)中的應(yīng)用最為廣泛。在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)區(qū)瀏覽、場(chǎng)景展示時(shí)大多采用移動(dòng)攝像機(jī)的動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)方式，通過(guò)攝像機(jī)的路徑綁定，模擬人眼從不同角度連續(xù)觀察對(duì)象。

（2）推拉鏡頭。根據(jù)人們觀察事物的習(xí)慣和邏輯特點(diǎn)，在某些特定場(chǎng)景的表現(xiàn)時(shí)，還運(yùn)用到推、拉鏡頭的表現(xiàn)手法，實(shí)現(xiàn)由遠(yuǎn)到近或由近到遠(yuǎn)的觀察方式。卸料臂與LNG船對(duì)接后固定的過(guò)程表現(xiàn)，為了清楚表現(xiàn)對(duì)接過(guò)程，滿足觀者的觀察要求，就利用了拉鏡頭的攝像機(jī)動(dòng)畫(huà)，

（3）跟鏡頭。這種表現(xiàn)手法在詮釋生產(chǎn)線運(yùn)作、液體流向等場(chǎng)景時(shí)是比較實(shí)用的。如卸料臂卸載液態(tài)天然氣，液體沿卸料臂上升的過(guò)程就采用了這種表現(xiàn)方式，用攝像機(jī)跟蹤液態(tài)天然氣流動(dòng)直至輸送到陸地管線內(nèi)。使整個(gè)液態(tài)天然氣的卸載過(guò)程清晰的呈現(xiàn)在人們面前，表達(dá)信息十分準(zhǔn)確。

（4）搖鏡頭。搖鏡頭，這種在普通影視片和傳統(tǒng)工程仿真中很少用到的鏡頭方式，在通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的工程仿真動(dòng)畫(huà)示中是一種常見(jiàn)的表現(xiàn)手法。

5、剪輯

剪輯是三維動(dòng)畫(huà)制作的最后一個(gè)步驟，這個(gè)步驟也是很重要的，同樣要求設(shè)計(jì)人員具有導(dǎo)演意識(shí)。在這一步驟中，設(shè)計(jì)人員對(duì)前期的片段動(dòng)畫(huà)進(jìn)行剪切、編排，并加以背景音樂(lè)，生成可播放的影音文件[6]。在剪輯時(shí)，要特別注意畫(huà)面的連續(xù)性，對(duì)跳躍性特別大的鏡頭要重新設(shè)計(jì)、重新渲染。音效的添加，除了選擇合適的背景音樂(lè)，還要加以適當(dāng)?shù)恼鎸?shí)聲音效果，如機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)、輪船汽笛、水泡等，完成工程仿真動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)。

6、結(jié)束語(yǔ)

利用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)進(jìn)行工程仿真是為了提供真實(shí)的仿真動(dòng)畫(huà)給決策者，降低工程建設(shè)和方案選擇的難度，同時(shí)起到樹(shù)立企業(yè)形象和傳達(dá)信息的作用。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，該類(lèi)型仿真動(dòng)畫(huà)應(yīng)該體現(xiàn)出工程的真實(shí)物理過(guò)程，直觀的展示工程全貌和工業(yè)流程。本文介紹了應(yīng)用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程仿真的工作流程，討論了針對(duì)工程中不同類(lèi)型對(duì)象的真實(shí)性表達(dá)的方法和技巧，努力尋求最恰當(dāng)?shù)姆抡娣椒ê捅憩F(xiàn)形式。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：仿真實(shí)驗(yàn)計(jì)算器，仿真物理實(shí)驗(yàn)室，探究模式，彈簧振子，數(shù)據(jù)處理，控制變量法

 

一、新型探究模式的設(shè)計(jì)緣由

在學(xué)習(xí)了高中物理人教版（選修3-4）第十一章《機(jī)械振動(dòng)》后，學(xué)生了解了單擺和彈簧振子是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩重要特例，只學(xué)習(xí)了單擺周期的計(jì)算公式，可對(duì)彈簧振子的周期表達(dá)式學(xué)生對(duì)此卻一無(wú)所知，知道單擺周期只與擺長(zhǎng)有關(guān)而與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)。那彈簧振子周期又與哪些量有關(guān)呢？學(xué)生對(duì)此表現(xiàn)出強(qiáng)烈的好奇心和探究欲。由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件的限制及對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作能力要求過(guò)高，讓學(xué)生在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)室去做，實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往和物理理論不相符，甚至出現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)相反的情況。于是便萌發(fā)了構(gòu)建一個(gè)“仿真實(shí)驗(yàn)計(jì)算器”來(lái)代替實(shí)驗(yàn)并直接輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的想法，就好像日常生活中用計(jì)算器代替心算一樣。讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)環(huán)境下進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，并利用計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題提供了新的思路。

二、“仿真實(shí)驗(yàn)計(jì)算器”介紹及對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)探究的實(shí)際意義

“仿真實(shí)驗(yàn)計(jì)算器”筆者是在“仿真物理實(shí)驗(yàn)室”這個(gè)軟件的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的。“仿真物理實(shí)驗(yàn)室”是一款全新概念的全開(kāi)放性教學(xué)、課件制作平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)，它將物理定律全部?jī)?nèi)置了，并提供了一個(gè)實(shí)驗(yàn)器具完備的綜合性實(shí)驗(yàn)室，教師所需要做的只是設(shè)置一下實(shí)驗(yàn)的初始環(huán)境，仿真物理實(shí)驗(yàn)室都能夠進(jìn)行仿真。不但可以做出一般實(shí)驗(yàn)室可以做出的實(shí)驗(yàn)，也可以做出一些真實(shí)實(shí)驗(yàn)室做不出來(lái)的實(shí)驗(yàn)．比如在本軟件中，可以非常輕松地實(shí)現(xiàn)閃照功能，可以實(shí)時(shí)跟蹤顯示運(yùn)動(dòng)對(duì)象的速度和加速度，讓人一目了然。對(duì)于正在學(xué)習(xí)物理的學(xué)生來(lái)說(shuō)，仿真物理實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)可以體驗(yàn)探究物理過(guò)程、一個(gè)可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證自己的設(shè)想、一個(gè)可以自由探索未知世界的實(shí)驗(yàn)探索平臺(tái)和自由的想象空間。

“仿真實(shí)驗(yàn)計(jì)算器”雖然被認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算者和輸出者，但最重要的是它要求實(shí)驗(yàn)者事先從物理現(xiàn)象或問(wèn)題中探究出物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛯?shí)驗(yàn)方案，進(jìn)而根據(jù)被仿真實(shí)驗(yàn)的方案、原理、器材等事先構(gòu)建好實(shí)驗(yàn)情景，其實(shí)這一點(diǎn)是和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)是一致的，也是實(shí)驗(yàn)的核心所在。在新課程的理念中，注重對(duì)學(xué)生的自主探究性培養(yǎng)，讓學(xué)生自主體驗(yàn)科學(xué)探究，親歷“科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理”的過(guò)程，并把“過(guò)程與方法”作為物理教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。基于此，以往只在大學(xué)里被用于大學(xué)實(shí)驗(yàn)的模擬仿真實(shí)驗(yàn)，由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)現(xiàn)在也在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中也被廣泛應(yīng)用。筆者開(kāi)設(shè)了《探究彈簧振子的周期表達(dá)式》的研究性學(xué)習(xí)課題，讓學(xué)生在仿真實(shí)驗(yàn)室這個(gè)平臺(tái)上充分自主探究，由于仿真物理實(shí)驗(yàn)室制作出的彈簧振子模型交互性非常強(qiáng)，并能提供頻閃照片和實(shí)時(shí)輸出眾多運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和圖像，所以“仿真實(shí)驗(yàn)計(jì)算器”為學(xué)生提供了處理實(shí)驗(yàn)的一把利器，為學(xué)生探究提供便利和可行性。

三、新型科學(xué)探究模式展示：探究彈簧振子周期表達(dá)例析

探究是學(xué)習(xí)物理知識(shí)的一種重要的方式。科學(xué)探究都要經(jīng)歷一個(gè)基本的過(guò)程：

篇9

[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放專(zhuān)用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室設(shè)備共享 綜合能力

目前，一般大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放是在正常教學(xué)之外的空余時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室既作教學(xué)用，也兼作開(kāi)放用，這種形式的開(kāi)放確實(shí)提高了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的利用率，也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。但也存在以下問(wèn)題；

1、 由于首先要滿足教學(xué)的需要，所以時(shí)間上不能完全開(kāi)放，只有在教學(xué)任務(wù)完成以后的空余時(shí)間才能對(duì)學(xué)生開(kāi)放，不能滿足所有學(xué)生的需要。

2、 設(shè)備共享率不高，一般實(shí)驗(yàn)室在同一時(shí)間只能放置一套設(shè)備，做單一的實(shí)驗(yàn)，很難在不同實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用式的共享。

3、 由于綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)往往需要多種設(shè)備的組合使用，實(shí)現(xiàn)多種功能，在普通實(shí)驗(yàn)室設(shè)備單一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

4、 管理困難。由于設(shè)備單一，開(kāi)放單個(gè)實(shí)驗(yàn)室不能滿足所有學(xué)生的要求，一般都要放開(kāi)放幾個(gè)或十幾個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)室，在管理人員和指導(dǎo)教師不足的情況下對(duì)學(xué)生以及設(shè)備的管理將帶來(lái)困難。

為了克服以上不足，我們作了如下的嘗試：將每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的兩套備用設(shè)備整合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，組成一個(gè)由多種不同設(shè)備組成的綜合實(shí)驗(yàn)室，將此實(shí)驗(yàn)室從教學(xué)中脫離出來(lái)專(zhuān)用于對(duì)學(xué)生開(kāi)放。這些設(shè)備中包括力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等多種設(shè)備。同時(shí)，我們?yōu)榱俗寣W(xué)生能更好地做設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，我們還整合了兩套用于做物理仿真實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)，安裝了物理仿真軟件、多媒設(shè)計(jì)軟件以及DEA電子設(shè)計(jì)軟件。結(jié)果，很大程度上解決了以上的問(wèn)題。于是，我們提出了構(gòu)建一個(gè)專(zhuān)用于做開(kāi)放物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室的初步設(shè)想，以供同行們參考。

一、專(zhuān)用于開(kāi)放的物理實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建

1、硬件

基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備包括力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等多種設(shè)備，由于這是專(zhuān)用于開(kāi)放，不用于上課，所以每種設(shè)備不必太多，一般以?xún)商诪橐恕０疵繉W(xué)期開(kāi)15個(gè)實(shí)驗(yàn)計(jì)算，專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室需放置30套的各類(lèi)設(shè)備，正好組成一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)有許多設(shè)備可共享，所以還可少配一些，象直流電源，只要電壓范圍符合要求一般可通用。

設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備 主要是用于運(yùn)行物理仿真軟件、EDA電子設(shè)計(jì)軟件、flash多媒體設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)以及電學(xué)部分用到的示波器、信號(hào)發(fā)生器、穩(wěn)壓電源、九孔板、面包板、萬(wàn)用表等。如果經(jīng)濟(jì)條件許可，可配兩套數(shù)模電實(shí)驗(yàn)箱，供能力較強(qiáng)的學(xué)生使用。當(dāng)然要配備許多零配件，象測(cè)試線、焊錫、電鉻鐵、線夾、元器件等。

2、 軟件

物理仿真軟件 這主要是在做基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)前在計(jì)算機(jī)上通過(guò)軟件進(jìn)行演示，以提前掌握操作過(guò)程中所出現(xiàn)的各種情況，避免真正做實(shí)驗(yàn)時(shí)走彎路，或者對(duì)一些在實(shí)驗(yàn)操作中不易完成的實(shí)驗(yàn)，象高壓電實(shí)驗(yàn)、不易觀察的快速運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，象彈性碰撞過(guò)程以及宏觀的萬(wàn)有引力實(shí)驗(yàn)和微觀的電磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行仿真模擬。我們使用的仿真軟件包括Pro-E、VC 、Matlab、UG以及王曉蒲、霍建青設(shè)計(jì)的《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》2.0版。

EDA軟件 這是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件。用于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代化EDA工具完成各種電子電路及系統(tǒng)設(shè)計(jì)。加強(qiáng)應(yīng)用新技術(shù)、新方法、新器件的訓(xùn)練，強(qiáng)化工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

多媒體軟件 為了鼓勵(lì)師生積極參與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，我們?cè)谟?jì)算機(jī)上安裝了多種多媒體設(shè)計(jì)軟件，讓師生能在做實(shí)物前進(jìn)行多媒體軟件的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)物設(shè)計(jì)的成功率。達(dá)到少走彎路，節(jié)省成本的目的。

3、設(shè)備的來(lái)源：

全新購(gòu)置 如果經(jīng)濟(jì)條許可，此種方法較好，一次性購(gòu)置全新設(shè)備，讓參與開(kāi)放的師生有一種設(shè)備精良的感覺(jué)，同時(shí)也突出學(xué)校對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的重視。從而提高師生參與的積極性，必竟會(huì)有多一分投入多一分產(chǎn)出。

閑置設(shè)備利用 專(zhuān)用開(kāi)放的物理實(shí)驗(yàn)室成本不高，一般學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室在配置設(shè)務(wù)備時(shí)，都會(huì)考慮多配兩套以備用。象我們學(xué)校一般每班學(xué)生人數(shù)為30人，最多32人，按2人一組計(jì)算，配16套設(shè)備已夠用，但一般會(huì)配置18或20套，以備損壞時(shí)備用，那兩套設(shè)備平時(shí)閑置著，可先“供出”。一般不會(huì)影響正常教學(xué)，如有急需，臨時(shí)可搬回。

舊設(shè)備可利用 在設(shè)備報(bào)費(fèi)時(shí)，一般不會(huì)每組設(shè)備都不能使用，整套設(shè)備有一半不能使用時(shí)已不能用于正常教學(xué)，只要有足夠年限就申請(qǐng)報(bào)費(fèi)了，另外一半正常設(shè)備也隨著進(jìn)入了儲(chǔ)藏室。這些正常設(shè)備完全可再回實(shí)驗(yàn)室與其它正常設(shè)備一起放在專(zhuān)用的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室里發(fā)揮“余熱”。

二、專(zhuān)用開(kāi)放物理實(shí)驗(yàn)室的管理

從其構(gòu)建的內(nèi)容看，專(zhuān)用于開(kāi)放的物理實(shí)驗(yàn)室與普通的物理實(shí)驗(yàn)室不同，設(shè)備的種類(lèi)由原來(lái)的單一設(shè)備變成了熱、力、電、光等各類(lèi)設(shè)備樣樣齊全。再加上仿真設(shè)備以及各種設(shè)計(jì)軟件，使得實(shí)驗(yàn)室的管理難度大大增加，為確保實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放工作的順利進(jìn)行，必須有相應(yīng)的配套措施。

1、完善管理制度，實(shí)驗(yàn)室要根據(jù)具體情況制定相應(yīng)的管理制度，確保實(shí)驗(yàn)室從時(shí)間上、管理人員的數(shù)量上以及設(shè)備的完好率上都能達(dá)到正常開(kāi)放要求。因?yàn)閷?zhuān)用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室不擔(dān)負(fù)教學(xué)任務(wù)，可以全天候開(kāi)放，要求上午、下午、晚上甚至周末都要安排人員值班。這樣，實(shí)驗(yàn)室管理人員的上班時(shí)間延長(zhǎng)了，會(huì)給他們的生活帶來(lái)不便，需要有相應(yīng)的制度來(lái)保障正常休息，不然會(huì)影響實(shí)驗(yàn)室的管理效率，一般可采用輪班制來(lái)解決。另外，由于設(shè)備種類(lèi)多，學(xué)生可能通過(guò)多種設(shè)備的組合來(lái)完成一個(gè)綜合性或設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，在不同設(shè)備的相互連接方面很容易出現(xiàn)問(wèn)題，設(shè)備的損壞率會(huì)增加，這需要制定出一個(gè)完善的設(shè)備維修制度來(lái)確保各種設(shè)備都能正常使用。

2、提高管理人員及指導(dǎo)導(dǎo)教師的綜合素質(zhì)，一般實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放是每個(gè)實(shí)驗(yàn)室僅開(kāi)放單套設(shè)備，管理相對(duì)容易，但現(xiàn)在情況不同了，管理員要在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)管理好幾種或十幾種設(shè)備，甚至還要悉計(jì)算機(jī)的操作及多種軟件的應(yīng)用，有時(shí)學(xué)生提出的是各種各樣的問(wèn)題，特別是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，都是一些平時(shí)沒(méi)有接觸到的新問(wèn)題。對(duì)管理人員和指導(dǎo)教師來(lái)說(shuō)都是一個(gè)極大的戰(zhàn)。管理人員和指導(dǎo)教師需要參加各種培訓(xùn)或請(qǐng)其他學(xué)科教師幫帶才能適應(yīng)此類(lèi)工作。

三、注意事項(xiàng)

1、增加維護(hù)力量和經(jīng)費(fèi)，專(zhuān)用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室確實(shí)給學(xué)生帶來(lái)了方便，因?yàn)槿旌蜷_(kāi)放，設(shè)備種類(lèi)又多，學(xué)生可根據(jù)需要自由選擇時(shí)間、自由組合設(shè)備進(jìn)行做多種實(shí)驗(yàn)，且許多設(shè)備可共享，也提高了設(shè)備的利用率。但這會(huì)帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，學(xué)生對(duì)設(shè)備的頻繁搬動(dòng)和連接，難免會(huì)不同程度地造成設(shè)備的損壞，增加設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用和工作量，學(xué)校需研究對(duì)策加以解決。

2、加強(qiáng)指導(dǎo)力，在專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)學(xué)生同時(shí)參與多種實(shí)驗(yàn)，涉及到的內(nèi)容廣，對(duì)指導(dǎo)教師也提出了更高的要求。普通實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，內(nèi)容單一，相對(duì)較容易指導(dǎo)。但現(xiàn)在多種設(shè)備集中在起，不同的學(xué)生會(huì)提出不同的問(wèn)題，而且內(nèi)容多變。要幫他們解決這些問(wèn)題，遠(yuǎn)比講解、輔導(dǎo)一、二門(mén)課的工作量要大得多，這就要求指導(dǎo)教師的知識(shí)面廣，知識(shí)更新更快，既要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又要有豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。原來(lái)僅指導(dǎo)一、二門(mén)課的實(shí)驗(yàn)教師或剛參加工作的缺乏經(jīng)驗(yàn)的教師難以勝任此類(lèi)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的要求。另外，實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)也顯的指導(dǎo)力不足，這也是必需解決的問(wèn)題。

四、效果比較

對(duì)比原先一個(gè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放一套設(shè)備的做法，專(zhuān)用于開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室有明顯的優(yōu)點(diǎn)，首先設(shè)備的利用率明顯搞高了。我院物實(shí)驗(yàn)室課的開(kāi)設(shè)對(duì)象是理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的班級(jí)，并非全院的所有專(zhuān)業(yè)，所以在課外對(duì)學(xué)生開(kāi)放時(shí)，參加開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)相對(duì)有限，而且不同的學(xué)生要會(huì)要求使用不同的實(shí)驗(yàn)室。在這樣情況下，實(shí)驗(yàn)室管理人員不得不把所有的實(shí)驗(yàn)室都同時(shí)開(kāi)放，這樣，學(xué)生較分散。對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，參加開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的學(xué)生總數(shù)占設(shè)備總數(shù)的比率較低；現(xiàn)在不同專(zhuān)業(yè)、不同愛(ài)好、不同程度的學(xué)生可集中在一個(gè)專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室使用設(shè)備，學(xué)生人數(shù)占本實(shí)驗(yàn)設(shè)備的比率大大提高了。另外，由于方便多種設(shè)備組合使用，程度高的學(xué)生可以開(kāi)展一些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可根據(jù)自已的設(shè)計(jì)要求綜合運(yùn)用多種設(shè)備，完成特定的設(shè)計(jì)要求，真正達(dá)到一機(jī)多用的目的。這樣的實(shí)驗(yàn)室不只是簡(jiǎn)單的把多種設(shè)備放在一起而已，它可達(dá)到1+1＞2目的。其次，專(zhuān)用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有正常教學(xué)任務(wù)，可實(shí)行全天開(kāi)放，對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)、不同班級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)都沒(méi)有時(shí)間限限制，只要有空余時(shí)間就可參與開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，并仔細(xì)研究，有效消化。第三，管理效率大大提高了，原來(lái)有多少個(gè)實(shí)驗(yàn)就需開(kāi)多少個(gè)實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)在只要開(kāi)放專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室就可以了，不僅節(jié)省了人力，而且管理效果得到改善。因?yàn)楣芾砣藛T能直接監(jiān)控本實(shí)驗(yàn)室的情況，也可現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生如何使用設(shè)備，減少了設(shè)備的損壞率。第四，管理人員的水平得到了提高，由解決問(wèn)題的需要，管理人員必需通過(guò)多種途徑來(lái)提高自已的綜合水平。

結(jié)束語(yǔ)

以上組建的專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室好處是明顯的。整體設(shè)備來(lái)看，它包含了力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等各種設(shè)備，這種一體化的性質(zhì)決定了實(shí)驗(yàn)的可拓展性，原來(lái)只可做單一實(shí)驗(yàn)的設(shè)備，現(xiàn)在經(jīng)過(guò)多種設(shè)備的不同組合就能實(shí)現(xiàn)不同的功能，實(shí)驗(yàn)的范圍大大拓展了，從而能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)數(shù)量也增加了，這是最直接的經(jīng)濟(jì)效益。另外，從軟件設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程的演示，到真正進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)是一條龍進(jìn)行，學(xué)生所學(xué)到的知識(shí)會(huì)更全面，由于軟件演示可重復(fù)進(jìn)行，學(xué)生可反復(fù)觀察現(xiàn)象，加深理解，掌握的知識(shí)更牢固。這樣，對(duì)設(shè)備的不同組合增加了實(shí)驗(yàn)的綜合性，對(duì)課堂上的單一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深化各創(chuàng)新；從軟件到硬件整個(gè)過(guò)程的延長(zhǎng)，增加了實(shí)驗(yàn)的步驟，使學(xué)生的動(dòng)手能力得到了充分的段煉，這正是目前各高等院校所追求的目標(biāo)。

[參考文獻(xiàn)]

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