本書涵蓋了教育部新制定的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》中的核心內(nèi)容，并精選了相當(dāng)數(shù)量的拓展內(nèi)容. 本書在修訂過程中繼承了第1版的特色，采取壓縮經(jīng)典、簡化近代、突出重點的方法精選和組織內(nèi)容. 下面是小編帶來的有關(guān)大學(xué)物理演示實驗心得，希望大家喜歡
一重視實驗過程，提高實驗操作效率
大學(xué)物理實驗大部分都是驗證性實驗，要求學(xué)生通過實驗數(shù)據(jù)驗證物理定理的正確性。在此過程中，教師往往更關(guān)注于實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性而忽視實驗操作過程。然而，在驗證定理的基礎(chǔ)上，實驗過程更能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，因此，需在重視實驗過程的基礎(chǔ)上提高實驗操作效率。
(一)深刻理解儀器原理，教師要下工夫
大學(xué)物理實驗教師不僅要掌握需要驗證的物理定理和定律，還要深刻理解所用儀器的結(jié)構(gòu)和測量原理，這樣才能達(dá)到對整體實驗了如指掌，解決實驗過程中可能遇到的問題或障礙。這一過程要求教師花費精力研讀儀器使用說明和原理圖紙，熟悉儀器的安裝調(diào)試，并能對儀器進(jìn)行簡單的維護(hù)和維修。以邁克爾遜干涉儀為例，設(shè)備調(diào)節(jié)螺釘較多，由于操作不當(dāng)極易引起螺絲損壞，教師在實驗中不僅要教給學(xué)生實驗知識，還要做到維護(hù)儀器設(shè)備的正常運(yùn)行。
(二)講解多做設(shè)問，不照本宣科
高校大都設(shè)置實驗崗位，大學(xué)物理實驗教師一般每人負(fù)責(zé)固定的幾個實驗教學(xué)工作。由于多年從事相同實驗的教學(xué)，在積累教學(xué)經(jīng)驗的同時，也容易產(chǎn)生保守的教學(xué)觀念，不適合現(xiàn)代大學(xué)生的認(rèn)知特點。如同理論教學(xué)不能照本宣科一樣，實驗教學(xué)也要抓住學(xué)生的興趣點，采用啟發(fā)式教學(xué)，在講解實驗的過程中做到步步提問、引人入勝，摒棄那種直接將實驗過程演示給學(xué)生，然后由學(xué)生記錄數(shù)據(jù)的機(jī)械式教學(xué)，更不能把學(xué)生培養(yǎng)成數(shù)據(jù)記錄者。比如邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗中，在光路調(diào)整、儀器調(diào)零、干涉圖樣形成等過程中多問學(xué)生為什么比教會學(xué)生怎樣做更重要。
(三)多種手段相結(jié)合，充分利用多媒體
在大學(xué)課程的教學(xué)中，往往理論課程更強(qiáng)調(diào)教學(xué)手段問題，實際上，實驗課程也存在同樣的問題。利用多媒體等教學(xué)手段，可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并節(jié)省教師板書時間。實驗教學(xué)不單單是操作實驗儀器，還包括實驗原理和實驗過程的講解，一堂精彩的實驗課應(yīng)該是理論與實驗的有機(jī)結(jié)合。然而，由于實驗場所的限制，高校實驗室很少設(shè)置多媒體等教學(xué)設(shè)備。近年來，隨著高校對實驗教學(xué)的重視，很多實驗室也配置了多媒體，多媒體不再是課堂教學(xué)的專有設(shè)備。教師利用多媒體教學(xué)設(shè)備，將實驗原理、儀器使課程與教學(xué)用、注意事項等做成課件，以視覺和聽覺的雙重效果，可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并在不增加實驗課時的基礎(chǔ)上，節(jié)約更多時間供學(xué)生動手實驗，從而在保證質(zhì)量的前提下，大大提高實驗效率。特別是對于邁克爾遜干涉儀等光學(xué)實驗，可將光線傳輸、干涉儀器原理等抽象的物理圖景形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生在儀器操作中更具針對性。
(四)適時添加相關(guān)知識，拓寬學(xué)生視野
不能簡單地將實驗理解為使用儀器的課程，面對靜態(tài)的儀器，實驗課程同樣可以生動有趣。教師在備課時可以多收集與實驗相關(guān)的課外知識，如該實驗的歷史起源、該實驗在本領(lǐng)域的地位、該實驗與日常生活中現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)等，講解過程中多穿插此類課外知識，一方面可以調(diào)節(jié)課堂氣氛，吸引學(xué)生注意力，另一方面可以增加學(xué)生知識面，拓寬學(xué)生視野。比如在邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗中，教師可以講解激光的發(fā)現(xiàn)及特點、激光在醫(yī)學(xué)、國防的應(yīng)用，甚至可以結(jié)合新聞報道，談?wù)剣H上激光武器的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，拓展知識時間不必過長，但要把握時機(jī)。
(五)加強(qiáng)師生互動，實現(xiàn)教學(xué)相長
實驗教學(xué)本身就是師生互動的過程，比理論課程更具交互學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，實驗教師應(yīng)該充分利用互動的特點，與學(xué)生共享實驗數(shù)據(jù)驗證物理理論的過程，體驗物理學(xué)家探究真理的歷程。在實驗中，教師是學(xué)生的引導(dǎo)人，學(xué)生是實驗的主導(dǎo)者，實驗教學(xué)過程體現(xiàn)著人人參與、師生互動、平等對話，成為富有創(chuàng)新性的實踐過程。教師在解決學(xué)生問題的時候，自身的水平也得到提高，從而實現(xiàn)教學(xué)相長。同樣，在邁克爾遜干涉儀的實驗中，應(yīng)摒棄那種教師先講解、學(xué)生做實驗、教師改報告的陳舊教學(xué)方式，在實驗過程中加強(qiáng)與學(xué)生的交流，既完成了實驗教學(xué)，又增進(jìn)了師生友誼。
二革新考核方式，不唯數(shù)據(jù)結(jié)果論優(yōu)劣
考核是大學(xué)物理實驗教學(xué)的必備環(huán)節(jié)，是檢查學(xué)生實踐動手能力的重要手段。實驗考核一般由平時成績和期末成績兩部分按比例構(gòu)成，其中平時成績包括多個物理實驗的平均成績，期末成績則為期末實驗操作考試的成績。與其他專業(yè)課考試類似，通過考核可以定量地評價學(xué)生對實驗的掌握情況。然而，大學(xué)物理實驗應(yīng)該更注重學(xué)生的動手能力，考核結(jié)果不能單單以數(shù)據(jù)論優(yōu)劣。
(一)平時成績中重視實驗操作
大學(xué)物理平時成績是某一學(xué)期所有實驗成績的平均值，包括力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等多個實驗。平時成績一般由預(yù)習(xí)報告、實驗操作、數(shù)據(jù)處理三部分組成，其中，實驗操作應(yīng)是最重要的過程，包括實驗儀器的調(diào)整以及實驗數(shù)據(jù)的記錄，考查學(xué)生的動手操作能力和實驗觀察能力。通過考核結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生重視實驗操作，真正意識到在理工科學(xué)生中設(shè)置大學(xué)物理實驗的目的和任務(wù)。
(二)強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理過程
大學(xué)物理的驗證性實驗較多，大都要求通過觀察的實驗數(shù)據(jù)驗證物理定理或定律。在實驗結(jié)果中，能夠準(zhǔn)確地驗證相關(guān)定理固然重要，但往往由于實驗儀器的老化或誤差，最終結(jié)果與理論相差較大。實驗教師在考核過程中更應(yīng)該看重數(shù)據(jù)處理的過程，了解學(xué)生是否會對測量得到的數(shù)據(jù)正確處理，而不僅僅是能夠通過數(shù)據(jù)驗證定理。明確告知學(xué)生，應(yīng)該尊重原始數(shù)據(jù)，完全沒有必要為了得到想要的結(jié)論，對數(shù)據(jù)進(jìn)行有意篩選，實事求是地對待實驗結(jié)果，認(rèn)真分析產(chǎn)生錯誤或誤差的原因。
(三)考核方式多樣化
實驗過程包括預(yù)習(xí)、操作、報告等多個環(huán)節(jié)，因此分?jǐn)?shù)不能成為判定學(xué)生成功的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在實驗中，教師需要靈活掌握判定尺度，把學(xué)生操作能力和理論水平的提高作為考核是否合格的標(biāo)尺，探索符合實際的實驗課程考核方式。比如，在邁克爾遜干涉儀的實驗中，由于儀器差別，學(xué)生得到的波長與激光實際波長會有偏差，教師應(yīng)注重產(chǎn)生偏差的原因，不能以偏差大小作為學(xué)生成績的標(biāo)準(zhǔn)。同時，如果學(xué)生能在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，也應(yīng)成為其平時成績的一部分，記錄到最終的學(xué)習(xí)成績中。
三結(jié)論
大學(xué)物理實驗是理工科學(xué)生必修的實驗課程，在培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力方面具有重要作用，同時也承載著鍛煉學(xué)生實踐創(chuàng)新的重任。大學(xué)物理實驗教學(xué)的效果關(guān)系著普通物理等自然科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，教師在實驗教學(xué)中應(yīng)該重視學(xué)生實驗操作過程，抓住學(xué)生的興趣點，在教學(xué)理念和教學(xué)手段上多下功夫，實行切合實際的多樣化考核方式，引導(dǎo)學(xué)生在實驗中獲取知識和能力。
在做測試技術(shù)的實驗前,我以為不會難做,就像以前做物理實驗一樣,做完實驗,然后兩下子就將實驗報告做完.直到做完測試實驗時,我才知道其實并不容易做,但學(xué)到的知識與難度成正比,使我受益匪淺.
在做實驗前,一定要將課本上的知識吃透,因為這是做實驗的基礎(chǔ),否則,在老師講解時就會聽不懂,這將使你在做實驗時的難度加大,浪費做實驗的寶貴時間.比如做應(yīng)變片的實驗,你要清楚電橋的各種接法,如果你不清楚,在做實驗時才去摸索,這將使你極大地浪費時間,使你事倍功半.做實驗時,一定要親力親為,務(wù)必要將每個步驟,每個細(xì)節(jié)弄清楚,弄明白,實驗后,還要復(fù)習(xí),思考,這樣,你的印象才深刻,記得才牢固,否則,過后不久你就會忘得一干二凈,這還不如不做.做實驗時,老師還會根據(jù)自己的親身體會,將一些課本上沒有的知識教給我們,拓寬我們的眼界,使我們認(rèn)識到這門課程在生活中的應(yīng)用是那么的廣泛.
通過這次測試技術(shù)的實驗,使我學(xué)到了不少實用的知識,更重要的是,做實驗的過程,思考問題的方法,這與做其他的實驗是通用的,真正使我們受益匪淺.
1、實驗課的基本程序
1.1、課前預(yù)習(xí)：
對于每一次將要進(jìn)行的實驗，我們都要做好預(yù)習(xí)，通過閱讀實驗教材，上網(wǎng)搜索資料，自己翻閱其他輔導(dǎo)書，弄清本次實驗的目的、原理和所要使用的儀器，明確測量方法，了解實驗要求及實驗中特別要注意的問題等。這一步至關(guān)重要，它是實驗成敗的關(guān)鍵。我覺得我對于這一點還是做的不錯的，因此每一次實驗都能夠很順利地完成。而且我發(fā)現(xiàn)我準(zhǔn)備地越充分，實驗就會越順利。因為前期的準(zhǔn)備可以使我在實驗的時候避免手忙腳亂，充分的預(yù)習(xí)也使我充滿了信心。因為我做了充分的預(yù)習(xí)，在實驗中就不會遇到突發(fā)狀況就不知該如何是好。就這樣一步一個腳印，就不必“從頭再來”，節(jié)省了時間。
1.2、實驗操作
我們做實驗是在每周周二的下午，先由實驗輔導(dǎo)老師對實驗進(jìn)行講解，老師的講解很重要，一定要認(rèn)真地聽。因為老師會講一些實驗中可能會出現(xiàn)的問題及注意事項，這會幫我們解決很多麻煩，可以避免很多錯誤。老實講解完實驗有關(guān)的事情后，還會給我們再詳細(xì)的對實驗儀器的使用進(jìn)行講解，在對基本實驗的裝置了解之后，我們對自己動手實驗就不會有一種很陌生的感覺了，這一點對我們來說很有利，我們可以很投入和很成功的完成實驗。因為我們已經(jīng)知道什么地方是操作的要點，什么可能導(dǎo)致失敗。并且物理實驗本就在很大程度上調(diào)動我們學(xué)習(xí)的積極性。實驗完畢，實驗數(shù)據(jù)須經(jīng)教師審閱、簽字，再將儀器整理好。
1.3、實驗數(shù)據(jù)記錄
“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，通過實驗，我們在研究中才能獲得第一手的數(shù)據(jù)，以幫助我們順利得出結(jié)論。同時我們也初步體會到了何謂“嚴(yán)格審慎的科學(xué)態(tài)度”：科學(xué)實驗容不得一絲作假，它是永遠(yuǎn)與“誠實”二字相聯(lián)系的;即使在實驗過程中遇到挫折與失敗，也要實事求是。我們不能因為一點虛榮心，就只想把成功的步驟或漂亮的結(jié)果記到實驗記錄里，而不想把那些不好的甚至是失敗的過程留下。其實這是不好的。殊不知，許多寶貴經(jīng)驗和意外發(fā)現(xiàn)就這樣與你擦肩而過?？陀^、真實、詳盡的記錄是一筆寶貴的財富。我們應(yīng)該始終摯著地追求科學(xué)真理，就能無愧吾心，科學(xué)的大門也將為我們敞開!
1.3、整理實驗報告
實驗報告是實驗成果的文字報告，是實驗過程的總結(jié)。我們是在做完實驗的下一周交報告，這樣的好處是我們不會為了寫報告手忙腳亂而且還會很好的幫我們能復(fù)習(xí)一下實驗內(nèi)容。實驗報告對我們整個大學(xué)期間的物理實驗都是很重要的一步，這也是檢測我們學(xué)生學(xué)到什么的重要一步，并且也是考察我們數(shù)據(jù)處理能力的一個重要依據(jù)。對于實驗報告我每次都很認(rèn)真地對待，很認(rèn)真地去完成。只有將實驗報告完成了，才表示本次實驗已經(jīng)完成了。
2、物理實驗數(shù)據(jù)處理的基本方法(列表法、作圖法、最小二乘法、逐差法)
一般在記錄原始數(shù)據(jù)的時候用列表法，在處理數(shù)據(jù)的時候有時為了直觀會用到作圖法，另外兩種方法并不是很常用。
在實驗中我們還用到了很多原來沒有接觸過的儀器，我們知道在使用儀器前一定要調(diào)整儀器的初態(tài)使之處于安全位置，還要對零位作調(diào)整如果沒有歸零的話應(yīng)使其歸零，在做某些實驗如：薄透鏡焦距的測定(需使用分光計)需要將儀器調(diào)整至水平則還需要做這方面的調(diào)整，還需要在轉(zhuǎn)動機(jī)械搖桿時注意避免空程誤差……
總之在實驗中需要注意的事情很多，但也是因為這些事情讓我們能體會到，物理實驗需要的是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S，需要認(rèn)真的去想，每一步都要做的很嚴(yán)謹(jǐn)，不然就會產(chǎn)生不該產(chǎn)生的誤差影響最終的數(shù)據(jù)結(jié)果，導(dǎo)致實驗失敗。
這個學(xué)期我們開了一門特別的課程——《大學(xué)物理實驗》，這和以往的課程不大一樣，因為這一門完全以實驗為主要上課內(nèi)容的課程，這就意味著在學(xué)習(xí)這門課程的過程中要 不斷的 做實驗，因為以前都沒接觸到這樣的課程，自己的動手能力又差，所以在學(xué)習(xí)的過程中心里一直懸著一塊石頭，直到最后一次實驗的順利完成，心才敢放松些，石頭當(dāng)然還沒完全放下，因為我們下周才考試，筆試加實驗，實驗是隨機(jī)考的，抽到什么做什么.。(緊張。。。。)
大學(xué)物理實驗第一次課程在教室上的，老師上個女的，上課時就對老師說的內(nèi)容只有個模糊的印象，還潦草地記了一些筆記，筆記記在大學(xué)物理課本上了，因為當(dāng)時課本還沒訂到，傻乎乎的認(rèn)為大學(xué)物理就是大學(xué)物理實驗，就把課本給帶過去了。不過現(xiàn)在學(xué)了知道它們基本不沾邊，呵呵，不要笑我傻哦。下課前老師還給我們交代了做實驗的時間和注意事項，讓我們準(zhǔn)備好下次的實驗。
我們的實驗開在周二早上，地點在本部，所以我們得早早的起來搭校車，晚了自己得搭公交車去錢當(dāng)然得自己掏嘍。為了自己不被隊伍落下，減少額外的消費我們起得挺早的。(當(dāng)然是鬧鈴吵醒的，呵呵)第一次去的時候感覺很是新鮮，不過心里還是一絲不安，因為我們還沒發(fā)教材，除了知道此次做的實驗是用拉伸法測定金屬絲的楊氏彈性模量外，其他一概不知，只能到時候具體情況具體分析了。
到了實驗實簽完到后(每次都要求簽到，前后各一次)老師便開始說本次實驗原理和實驗操作，老師都只簡要的說，所以得認(rèn)真聽。這個課上得很倉促，實驗報告冊都還沒有發(fā)，因為當(dāng)時我還是班干，拿報告冊的任務(wù)據(jù)在我身上了，其實我也部想的，因為我都還不知道這個實驗怎么做呢。。?；貋砗鬀]幾分鐘老師久說完了，然后久讓我們自己做。然后我給大家發(fā)報告冊，發(fā)完后只剩下一臺壞的儀器給我了( 真郁悶啊~~~又給聽懂，又是壞儀器)~~當(dāng)時我還不知道是壞的，在那里鼓搗了半天也沒什么收獲，我心里那個急啊，(實驗可是要求規(guī)定時間內(nèi)完成，把數(shù)據(jù)給老師看后才能離開，而且要是沒完成在校車離開以前~~那么就自己掏錢擠公交車了)，我就向老師求助~老師在我儀器上搞了半天~然后說儀器壞了，我急忙說那我該怎么辦呢?(其實我這樣問是想讓老師給我說說怎么做~~我真的還不會啊~~)老師人真好~~他說那你和其他同學(xué)一起吧~呵呵~~這個是要求獨立完成的實驗~聽他這樣說我樂死了~~~，有了同學(xué)的幫助我很快冷靜了下來，試著回憶步驟，然后和同學(xué)邊回憶邊討論的做實驗，當(dāng)我拿著測出的數(shù)據(jù)順利得到老師簽字時，滿是順利完成實驗的欣喜!第一個 實驗就這樣完成了~呵呵。
后來因為教材沒到，這個課停了一個月，直到十月底才得以繼續(xù)。