完整版实验在物理教学中的应用毕业设计论文.docx

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完整版实验在物理教学中的应用毕业设计论文

优秀论文归档资料

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目录

摘要1

Abstract1

前言2

1.实验在中学物理教学中的作用5

1.1实验丰富学生的感性认识，开阔眼界5

1.2实验创设教学情景，激发兴趣，提高效率6

1.3实验培养学生的创新意识和能力7

1.4实验培养学生的各种能力8

1.4.1实验培养观察能力8

1.4.2实验培养学生的动手能力9

1.4.3培养学生想象能力、逻辑推理能力和归纳总计能力9

1.4.4实验培养学生合作探究性的学习的能力10

1.3.5实验培养学生的科学态度和优良品德10

1.3.6实验给学生创造成功的机会，增强学生的自信心10

2.新课标实验教学改革11

2.1转变教学观念11

2.2重视实验教学目标的实施12

2.2.1确定实验教学指导思想12

2.2.2探索改革实验教学模式12

2.2.3改革实验考试方法12

2.2.4开展丰富多彩的第二课堂活动12

2.2.5实现两方面的保证13

2.3改进实验操作方法，培养创新能力13

2.4提高教师自身素质14

2.5改课堂演示为学生实验，培养操作能力14

2.6改验证实验为探究，培养探究能力16

2.7强化实验过程指导，培养科研方法16

2.8运用媒体技术辅助，提高实验效果17

2.9开发课外家庭实验，发挥实验功能17

3.总结17

参考文献：

18

致谢19

摘要：

物理是一门以实验为基础的学科，实验在物理教学中具有重要意义。

实验教学既是物理知识教学的基础,也是物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段[1]。

它可以提高学生的观察能力、动手实验操作能力等各种能力，有效发挥学生的主观能动性，激发学生思维，培养学生的思维创造能力。

通过近几年新课标改革的教学摸索,认为要在新课程理念下真正培养学生的观察、想象、思维和创新等能力,其中加强学科实验的教学是最有效的教学手段之一[2]。

因此实验教学在物理教学中具有重要意义。

审视初中物理新课程实验教学，通常的步骤是：

实验前教师明确讲清有关的知识点，将实验方案和步骤以及注意事项明确地教给学生，再进行演示实验或分组实验，然后再把实验现象、结果与所讲授的新知识作对应比较，最后由教师或学生做概括总结。

这样的实验教学不利于培养学生创新能力。

如果能在实验教学中采用边学边实验，大胆对实验方法进行改革，强化实验教学的探究性，运用多媒体辅助实验教学，充分发挥实验的教育功能，是一条有效的改革途径[3]。

关键词：

物理实验，实验教学的意义，新课程实验教学改革

Abstract:

Physicsisasubjectbasedonexperiment;theexperimentimportantsignificanceintheteachingofphysics.Itcanbeallkindsofimprovingthestudents'abilityofobservationability,experimentability,effectiveplaytostudents'subjectiveinitiative,stimulatestudents'thinking,andcultivatestudentscreativethinkingability.Explorationinrecentyearsthroughthenewcurriculumreformofteaching,thinktocultivatethestudent'sobservation,imagination,thinkingandinnovationunderthenewcurriculumideaandability,whichstrengthenthesubjectexperimentalteachingisoneofthemosteffectivemeansofteaching.Therefore,theexperimentalteachingisofgreatsignificanceintheteachingofphysics.Lookatthejuniormiddleschoolphysicsnewcurriculumexperimentalteaching,theusualprocedureis:

beforetheexperimentteachersexplicitlytelltherelatedknowledge,theexperimentalschemeandstepsandmattersneedingattentiontoexplicitlyteachthestudents,thenthedemonstrationexperimentorgroupingexperiment,andthenthenewknowledge,theexperimentalphenomenaandtheteachingasthecorrespondingcomparison,andfinallybytheteachersorstudentsdosummary.Experimentalteachingthatisnotconducivetothecultivationofstudents'innovationability.Ifthestudyingexperimentinexperimentteaching,boldtoreformtheexperimentalmethods,strengtheningofinquiryexperimentteaching,experimentaluseofmultimediaassistedteaching,givefullplaytotheeducationalfunctionofexperiment,itisaneffectivewayofreform.

Keywords:

physicsexperiment;experimentteaching;experimentteachingunderthenewcurriculumreform

前言：

物理学是一门以实验为基础的学科，物理实验既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段,也是培养学生创新、创造能力等的各种能力有效途径。

实验在中学物理教学中起到了能创设情景、激发兴趣、提高学习效率、帮助学生掌握科学研究的方法，还能培养学生的创新意识，培养学生的科学态度和科学作风，培养学生的各种能力[4]。

然而，由于过去长期受到应试教育思想的影响，追求升学率，很大范围内物理实验教学仍然处于“讲起来重要，教起来次要，考起来不要”的状态，即使在新课改条件下强调实验教学，实验教学仍未收到应有的重视而成为物理教学中的薄弱环节，在中学很多教师采取“以讲代做”的实验教学方式，甚至有的只是流于形式，导致理论与实践的严重脱离，使学生不能学以致用。

大量事实说明中学物理实验教学与它在物理学中应有的地位是极不相称的，与新课改倡导的新理念极不相符，所以在新课标下中学生物理实验需要改革。

在国内，受到传统应试教育的影响，中学生物理实验教学改革存在很多问题及弊端：

（1）学生实验，课本上有较全面的实验目的、原理介绍、方法步骤说明、数据分析处理要求；教师在实验前除了帮学生选好、调试好仪器外还要讲解注意事项，指导学生预习，实验过程中出现的问题，也由教师代劳。

总之，整个实验都由教师包办，完全是一种“主体”教学模式，这严重阻碍了学生思维的发展，因此，学生所学原理得不到升华，独立性得不到培养，反而助长了学生的依赖性，一旦离开老师，就束手无策。

（2）中学生物理实验大多数是单一的实验性实验，实验走在理论的后面，而缺少归纳物理规律的探索性实验和指导性实验，与日常生活、工农业生产严重脱节，例如，学生在实验室中坐了很多复杂的电学实验，但日常生活中的简单开关都没拆过，插座内部的接线也不了解。

（3）中学物理实验大多数停留在课本上和实验室里，收到教材、场地、实验仪器以及时间的局限、严重束缚了学生在广阔天地里实验的自由。

由于他们始终处于被动地位，僵化地操作，便感觉物理实验毫无趣味可言，严重制约了学习的主动性和创造性。

（4）当今，科技发展一日千里，仪器设备不断更新换代，而中学实验室特别是农村中学用的还是传统的“小车+木块”，现代化的教学手段不能充分用在物理实验学中，与科技前沿距离太远，不能与时代同步[5]。

（5）实际实验开出率不高，效果不尽如人意现在对实验课的实验要求普遍较高，投入的资金也不少，而作为物理实验却普遍重视不够。

不少学校的物理实验数目达不到《新课程标准》的要求。

即使有的学校按要求完成了，但是实验教学的效果往往不理想。

（6）学校和教师普遍存在着轻实验的思想在不少学校存在“做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”的荒谬作法，出现了学生实验变成演示实验，演示实验变成不做实验的现象。

（7）教师对实验教学认识不到位由于认识上的不足，教师不愿在实验教学方案的设计上下工夫、花时间，导致实验教学方法形式单一、陈旧；单纯为了完成教学任务而安排实验，对学生实验能力的培养显得没有计划、没有目的、缺乏系统性。

教师在实验教学中一手包办现象严重，学生缺少动手和动脑的机会。

（8）实验教学模式僵化，教学方式呆板现阶段往往是一个班的学生同一时间做同一个实验，用同一种方法、相同的仪器，都要在规定时间内做完，得出同一结论，这样就有可能导致部分学生看别人怎么做，自己就怎么做，特别是几人合做时，有极少数学生只看不动手，也不留心实验观察，不记录有关数据，更谈不上去思考。

要改革传统的实验教学观念，就要挑战实验教学的整体改革，首先，我们应该从观念上进行更新，改变传统的思维方式，构建思考问题要有整体观念，从整体出发又以整体力归宿的思维方式。

其次，实际教学实践中应该以培养高素质，全面发展的人才为目的，代替过去只强调智育发展的质量观，在改革中，要始终以全体学生为主体，充分发挥学生的作用，把整个教学过程看成是师生共同合作共同探讨的过程，整个教学让学生意识到自己是学习的主体，学会自觉动手、动脑[6]。

新课程标准的实施，为我们带来了新的理念及要求，实验教学的有关内容及要求也发生了巨大的变化，这就要求我们在新形势下必须对实验教学进行新的思考。

物理实验改革应注重把实验的改进创新与培养学生进去创新精神结合起来，不仅让学生明确实验改进的必要性，体验改进成功的喜悦，更要注重启发怎样改进更好，从中培养学生运用所学只是进行创新的精神和能力，学生通过实验与观察获取感性认识和实验技能，通过探讨与总结获得科学知识，通过应用与延伸使知识得到巩固和深化，既训练了科学方法，又使非智力因素得到培养，物理科学素质得到不断提高。

只有对实验教学方式、实验教学组织方式等方面进行全面改革,同时提高教师自身的实验素质,才能最终达到改变实验教学现状,提高学生实验能力的目标[7]。

1.实验在中学物理教学中的作用

首先，物理新课程标准要求物理教学的主要目的是培养学生初步的观察、实验能力，初步的分析、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力；培养学生学习物理的兴趣、实事求是的科学态度和良好的学习习惯。

提倡学生自主、探索与合作的学习方式，让学生成为学生的主人，使学生的主体意识能动性、独立性和创造性不断得到发展，发展学生的创新意识和实践能力[8]。

因此，实验教学在物理教学中具有非常重要的作用。

其次，物理教学中的概念、规律、原理、定律、方程都是在实验的基础上，经过多重思维，抽象概括得出的。

离开了实验，物理教学就成了无源之水、无本之木。

实验不仅是探求物理现象、物理过程变化规律的研究活动，也是检验物理学理论是否正确的标准，而且是物理教学的重要手段，更是中学物理教学的重要内容[9]。

实验教学主要有演示实验、学生分组实验和课内小实验几类，在物理教学中都占据着极其重要的地位，对提高物理教学质量，培养创造性人才具有极其重要的作用。

1.1实验丰富学生的感性认识，开阔眼界

在物理学习中，学生需要学会自主学习，会构建物理概念和规律，然而要获得此能力必须具有相应足够丰富的感性认识，才能在此基础上去粗取精、去伪存真，将日常生活中的感性认识上升为物理学的理性认识。

学生在平时的日常生活中够接触了一些物理现象，积累了不少有关物理的感性认识，但对于物理知识的学习，仅靠直接观察与生活实践是远远不够的，因为生活中直接观察到的往往是各种现象交织在一起，内在的本质特征常常被外显的非本质特征所掩盖了，以及学生的知识和经验有限，不能很好的抓住事物的本质特征，正确地认识事物及现象。

另外，自然界中的许多物理现象，并非随时都能观察到，往往受到时间、环境、条件等自然因素的制约。

更何况有些现象，在自然界和平时日常生活中也难以观察到。

而物理实验恰能弥补日常观察的不足，可以运用仪器、设备提供精心选择的、简化的和纯化的素材使物理现象反复再现，从而有目的地进行观察研究，使学生对物理事实获得明确、具体的认识，获得更多有关物理的感性认识，同时开阔眼界。

1.2实验创设教学情景，激发兴趣，提高效率

“兴趣是最好的老师”，兴趣是产生动机的重要条件，学生只有对学习的对象发生了兴趣，才能提高学习的积极性、主动性和创造性，热爱物理，提高学习物理效率。

而实验是加强学生的学习兴趣和获得感性认识重要来源，因为物理实验具有直观、真实、形象和生动的特点，对学生有很强的吸引力，极易唤起他们的直觉兴趣。

例如，“水中燃烧的蜡烛”、“纸锅烧开水”、“煮金鱼”等实验出乎学生意料之外的结果，可使学生的注意力高度集中，并唤起他们的好奇心，所以，学生在观察的基础上，很自然地会产生自己操作的欲望。

教师抓住时机，因势利导，充分利用学生的操作兴趣，多让学生动手，学生的兴趣会进一步提高，产生探究因果关系，得出解释物理现象的结论，发展为因果认识兴趣。

使学生的直接兴趣转化为探求科学知识的持久兴趣和饱满热情，为学生的终身学习打下了基础。

实验通过对物理教学创设具体教学情境，强化教学过程生动活泼，激发好奇心和求知欲，促进了学生注意力的集中，对深奥复杂的物理现象获得直观的感性认识，引发学生浓厚的学习兴趣，同时实验又能提供学生多种探究和学习的方法，提高教学效率。

（1）例如：

讲解“大气压强”时，若不安排实验，按照课本顺序平铺直叙也能把课文讲完，这是灌输式的教学方式。

若安排以下实验，创设教学情景，则可以学生激发兴趣，提高教学效率。

覆杯实验。

一小片纸片和一个饮料瓶，一小水槽水。

先简单地把纸片放到瓶口，然后倒立放置，让学生观察，纸片掉落；把饮料瓶灌满水，倒置水会流出；然后让学生猜想把饮料瓶灌满水，盖上纸片，倒置会出现什么情况，猜想之后做覆杯实验。

实验结果会与很多学生的猜想不一致，激起他们的好奇心，进而解释原因，学生会很集中注意力，很好的理解和掌握大气压的存在。

（2）例如：

讲解“流体压强与流速的关系”时，其实其实际内容就一句话——在流体中，流速越大的位置压强越小。

若不安排实验，按照课本顺序刻板地描述几个相关实验，总结一下结论就没了，学生根本就不会产生很强的好奇心和兴趣，深刻地记住结论，甚至会依照自己的理解记成相反的结论。

若课前安排一个这样的实验，会起到很好的效果。

用两吸管吹水雾实验。

大半杯水，两根不太长的吸管。

讲新课前说给同学们玩个小魔术，首先调动学生的积极性。

接着讲解实验的做法，可以让学生自愿上去做。

实验成功之后让学生进行思考、讨论，解释原因，激起兴趣，可以通过查阅资料很容易地得出结论，掌握本节知识，提高学习效率。

由生命科学的研究可知，不同的信息对人体大脑中不同的部位产生刺激作用，如文字信息传向左半脑，引起抽象思维，形成概念，完成数字计算和演绎；而实验观察所产生的形象信息和图景信息将传向右关脑，引起形象思维，形成图景。

因而，实验教学的加强，可使教学活动中的文字信息和图形信息交替传递到大脑的左半部和右半部，使大脑皮层的兴奋和抑制部分在左、右半脑交替出现并互相补充，思维品质能得到极大的提高，学习效率也就相应地提高。

1.3实验培养学生的创新意识和能力

随着科学技术的进步，世界各国经济发展的竞争趋于激烈，创新意识和创新能愈发显得重要。

欲使我们的学生在将来的竞争中能立于不败之地，就必须培养学生的创新意识，而实验教学和实验制作活动的开展，能起到这一作用[10]。

首先，创新能力的培养需要充分尊重学生在课堂上的民主自由权利，使学生的心理和情感不受来自外界权威的管束和压制。

教师可以通过恰当的实验教学组织形式，充分体现学生的自主性，民主性，积极创设轻松愉快的物理教学情境，激发学生好奇心，进行积极思考；激励学生打破自己的思维定势、发现问题，鼓励学生进行批判性质疑，从独特的角度提出疑问，讨论问题、解决问题，培养创新意识和创新能力。

其次，虽然人的活动的动源是需要，学生的学习同样如此。

但是人的活动的产生、持续是兴趣，“兴趣是最好的老师”，是学习和创新的重要动力，创新的过程需要兴趣来维持。

现代心理学研究表明，人的创新能力的形成和发展，在一定程度上取决于他的心理动因，即以需要为核心，以兴趣、情感等为内容的心理动因。

由于兴趣不是与生俱来而是后天获得的。

而在物理课堂教学中，老师可以设计探究实验激发学生学习物理兴趣，培养创新意识和创新能力。

1.4实验培养学生的各种能力

在物理教学中，做实验的过程就是一种综合能力的培养过程，学生的观察能力、动手操作能力、实验能力、思维能力，分析和解决实际问题的能力等，这些能力的培养都可以通过实验获得。

1.4.1实验培养观察能力

　　观察是应用各种感觉器官对实验现象有目的、有计划的知觉过程，实验为学生提供了特定的物理情景，使学生有了形象的对象，直观的观察，可以看到研究对象从出现、发展、到消失的全部过程，在实验过程中需要一定的观察能力实验才有可能成功，因此通过实验可以培养学生的观察能力。

观察是思维的触角，培养观察能力对物理学的学习和研究具有深远的意义。

实验是培养观察能力的重要手段，在演示实验和分组实验中，都需要学生仔细观察仪器装置的构造、实验操作步骤、实验现象及现象发生和变化过程等。

例如，实验中每使用一件新仪器，学生要学会观察零刻度、量程和分度值，学会校零；观察时要心中明确每一步骤的观察任务，对稍纵即逝的观察现象要捕捉及时，必要时还要反复实验强化观察印象。

1.４.2实验培养学生的动手能力

　　物理是一门逻辑能力很强的学科，理论的学习可以培养学生很强的抽象思维和逻辑推理能力，但缺乏操作性。

因为物理也是一门实验学科，需要很强动手能力。

而实验教学为学生提供动手能力的环境，增强学生的动手能力，使之理论与操作有机结合。

通过实验，让学生独立操作，反复训练，能够培养学生动手能力和实验技能、技巧[11]。

教学中应注意，教师的演示操作要规范、正确、熟练、快慢适当，便于学生观察和模仿；对基本仪器的工作原理、装配、调整、操作办法、注意事项、数据的正确获得和处理等，教师要重点示范操作，并随时了解学生在观察实验时的反馈信息，及时调控。

在实验中要保证学生有足够的时间动手操作和足够的动手操作机会，抓好实验过程中的分工协作，确保学生人人动手、个个参与，避免个别学生霸占实验，其余学生看实验的现象，促进全体学生实验操作能力的提高。

1.4.3培养学生想象能力、逻辑推理能力和归纳总计能力

　　实验教学若只停留在看看、想想水平，距离教学的目标要求甚远，只有恰当地引导学生对实验现象进行分析、归纳、总结，才能达到实验教学的目的。

例如做“研究平抛运动”的实验，首先利用手中的粉笔平跑出去，让学生观察其运动轨迹，接下来作假设重力突然消失，粉笔的运动轨迹又会是什么样？

可以从受力方向与速度方向间的关系，结合物体做曲线运动的条件进行分析。

然后呈现平抛运动试验器，介绍其结构、原理及使用方法，利用配套的器材开展学生实验，根据实验描绘出小球的运动轨迹及物体做平抛运动的初速度。

课后可用喷水法实验验证实验结论。

　　这一实验把学生的观察、动手、想象力、逻辑推理和归纳总结能力有机结合。

1.4.4实验培养学生合作探究性的学习的能力

　　合作探究性体现学生主动地获取知识，教师的作用是引导和指导，而不是直接把活动方案或结论性知识现成地传授给学生，使学生学习的自主性得以充分发挥。

学生在自主学习的基础上，需要根据问题情境，提出准备探究的问题，并对问题提出假设，设计实验方案，通过观察获取实验数据和事实，并对获得的实验数据和事实进行科学的解释和分析。

由于实验过程每个人观察的侧重点不同，或各方面的能力不同，需要分工合作，学生可以通过互相阐述自己小组的实验结果和实验误差分析的过程中，分享了他人的学习成果，也改进了自己的不足。

尤其探究性实验学习能开阔学生的思路，解决疑虑，提高学生的学习积极性，促使相互间启发和共同探索来完成探究任务。

1.3.5实验培养学生的科学态度和优良品德

　　物理学本身就是遵从客观事实的学科，实验就是培养学生实事求是的科学态度，实验中的一些结论不应轻易否定，必须遵从客观事实，实验是一个严格的科学过程，要获得实验的成功，必须一丝不苟，来不得半点虚假，这对培养学生实事求是的态度和严谨的科学作风是十分有益的。

通过实验教学可以培养学生的科学态度.

实验很难保证一次成功，难免有失败，需要分析原因，重复操作，这可磨练学生的意志。

学生在实验过程中，必然要遵守实验的规则以及各项规章制度，这会养成遵规守纪、做事认真、爱护公物的优良品德。

1.3.6实验给学生创造成功的机会，增强学生的自信心

　　“失败是成功之母。

”这是千年古训，可是从中小学生的心理特点这个角度来说，或许“成功”更是成功之母。

一次刻骨铭心的失败，往往会摧毁一个人的自信，甚至因此抑制了学习的欲望，而一次小小的成功却能激发一个人潜在的巨大自信，走向新的成功彼岸。

根据教育心理学原理每个人都有获得成功的需要，尤其是中小学生。

在实验中，可以结合教材和学生实际，设置教学内容的层次与梯度、适应学生的智力发展创设更多的条件尽可能地让每个学生都能取得学习上的成功，使他们获得心理上的满足，从而激发和巩固他们的学习兴趣，增强学生的自信心。

2.新课标实验教学改革

新课程标准的实施，为我们带来了新的理念及要求，实验教学的有关内容及要求也发生了巨大的变化，这就要求我们在新形势下必须对实验教学进行新的思考。

物理实验改革应注重把实验的改进创新与培养学生进去创新精神结合起来，不仅让学生明确实验改进的必要性，体验改进成功的喜悦，更要注重启发怎样改进更好，从中培养学生运用所学只是进行创新的精神和能力，学生通过实验与观察获取感性认识和实验技能，通过探讨与总结获得科学知识，通过应用与延伸使知识得到巩固和深化，既训练了科学方法，又使非智力因素得到培养，物理科学素质得到不断提高[12]。

依据新课改，只有对实验教学教学观念、教学方式、实验教学组织方式、实验教学内容等方面进行全面改革,同时提高教师自身的实验素质,才能最终达到改变实验教学现状,提高学生实验能力的目标。

2.1转变教学观念

初中物理实验教学的现状在很大程度上与观念有关，要促进实验教学改革，转变观念是关键问题。

根据新课改，教育是培养人的一种社会大行动，应该要从家庭、学校、社会来统一考虑，实施教育。

要让学校和教师，特别是社会上的人们认识到教育不能追求暂时的表面的效果，不能急于求成，而要着眼于未来，特别要着眼于学生