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实验教学创新优秀论文

发布时间:2023-12-06 03:41

实验教学创新优秀论文

初中物理实验教学综述论文

无论是在学校还是在社会中,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我为大家收集的初中物理实验教学综述论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

【摘要】 在初中物理的教学中,进行物理实验是一个重要的环节,通过实验,可以加深学生对物理知识的理解,提高其学习的积极性,在动手进行实验的过程中,学生的动手能力、思维能力和观察能力也能得到提高。本文从初中物理实验的意义和存在的问题入手,以苏科版为例,探究初中物理实验有效教学方法,以期达到更好的教学效果。

【关键词】 初中物理;实验探究;教学策略

初中物理是一门注重培养学生分析能力、逻辑思维能力和观察能力的学科,但是因为其内容具有一定的抽象性,难以被学生所理解,仅通过老师的讲解,学生并不能对物理知识了解透彻。通过进行物理实验,可以调动学生学习的积极性,在实验过程中,学生会动手进行操作,其观察分析能力和实践能力都能得到培养。在目前实际课堂教学中,物理实验的实施还存在一些问题,本文对初中物理实验教学存在的问题进行分析,探究物理实验教学新方法。

一、进行初中物理实验探究教学的意义

1.激发学生学习物理的兴趣:物理的学习有一定难度,所以很多学生会产生逃避的心理,不愿学习。通过物理实验探究教学,让学生参与到问题的提出-探索-解决的过程中,亲自去揭开问题的答案,能将学生的学习兴趣调动起来。实验的过程中提出的问题将由学生通过自主探索得到解决,在这个过程中学生主动学习的意识得到了培养,最后问题得到解决也能增强学生的自信心,从而激发他们学习和探索的兴趣。2.使学生对物理知识的理解加深。在物理实验探究过程中,要想问题得到解决,需要学生有一定的物理知识基础,通过对实验过程的观察、分析、操作,学生会自然而然的将所学知识和实验中所展现的物理规律进行对比、验证,最终得出结论,在这个过程中就加深了对物理知识的印象和理解。3.使学生综合能力得到提高。实验探究过程是一个培养学生综合能力的过程,在实验中就行探索,需要学生亲自去动手操作、观察分析,最后问题的解决方法也需要学生总结提出,在这个过程中,学生的动手能力、分析能力、总结能力都逐渐得到了提高。

二、物理实验探究教学中存在的问题

1.实验教学方式不合理。要想实验探究教学在实际运用中达到很好的教学效果,就需要教师根据教学内容,调整教学方式,保证其灵活性。然而很多老师在实际教学过程中,很难做到这点,在进行物理实验时,没有充分考虑到教学内容、进度以及学生的物理水平来,制定合理的实验内容。通常是仅根据课本上的介绍,组织学生进行实验。这其中存在的问题就是课本上有的实验内容过于简单,不能对课本知识进行深化,而有的实验操作过于复杂,学生不能独立完成,造成预期的实验效果难以达到。2.重理论、轻实验。实验探究教学在初中物理教学中被广泛使用,但在实际应用中仍存在一些局限性,教学运用不够灵活。很多老师难以摆脱传统的教学观念,在教学时仍然采取大量讲解理论知识的方式进行,实验过程少之又少。同时由于课时的限制,要做到一课理论一课实验也比较难,通常在进行大量理论知识的讲解后再进行实验,在这个过程中学生对于之前讲解的重难点知识的印象会逐渐模糊,在实验中会难以进行操作,久而久之会失去进行实验的兴趣,影响学习效果。

三、初中物理实验探究的有效教学策略

1.让实验贴近生活,激发学生兴趣。为了让实验能够激发起学生的学习兴趣,实验的设置需要贴近生活,具有代表性,当学生有了学习兴趣,才能积极的参与到实验探究中来,教学效果才能达到。以苏科版八年级上册“光现象”这一章节中“光的发射”实验为例,在进行理论知识的讲解,使学生明白光反射的原理后,教师可向学生提问他们在生活中见到的光反射现象,并通过实验展示一些常见的光反射。2.实验设计要有目的性。为了达到教学效果,实验的设计应该具有目的性,要有一个明确的目标,通过各个实验环节的衔接,达到实验的目的。以苏科版八年级下册中“力”的实验为例,首先要明确实验的目的,这个实验是为了证明“力与力的作用是相互的”,因此实验内容可以设计为将两个充满气的气球进行挤压,在这个过程中可以明显看到气球因为挤压而变形,以此达到证明力的作用是相互的目的。3.根据实验灵活调整教学策略。除了根据教学内容制定实验外,还可以根据实验的内容将教学策略进行灵活的调整,除了教师进行演示外,也可要求学生独立完成实验,或分组合作完成实验。例如在苏科版八年级下册进行关于“浮力”的实验时,目的是为了求证物体是否在水越深的地方受到的浮力越大,教师可以要求学生相互合作进行实验。让学生自行准备铁块、线、容器、水、弹簧测力计等实验器材,由一名学生对水中铁块进行控制,将铁块置于水中深浅不同的位置,另一名学生对处于水中不同位置时弹簧测力器显示的重力数进行记录,并对铁块在空中的重力进行测量。通过两个人的配合,得出物体在水越深的地方受到的浮力越大这一观点是错误的结论,加深学生对于“力”的认识。

综上所述,在初中物理实验探究教学中应该注重结合实际情况展开教学工作,除了贴近课本内容外,还要通过不同方式激发学生的学习兴趣,从而实现教学目标。除此之外,教师也要不断完善自身,提高实验操作技能和专业水平,以为学生传授更多的知识。

参考文献:

[1]卢观音.初中物理实验探究的教学策略分析[J].考试周刊,2016,(70):144-144.

[ 摘要 ]实验教学是初中物理教学的关键。优化实验教学,用灵活、个性化的方式开展物理教学,能更好地发挥教师和学生的潜力。基于整合理念,巧妙结合物理模型、信息技术、生活情境等手段优化物理实验教学,能让物理课堂充满生机和活力,更有利于学生物理学科核心素养的提升。

[ 关键词 ]初中物理;实验教学;有效策略

物理课程立足于帮助学生从物理学视角认识自然,理解自然,建构关于自然界的物理图景;引导学生经历科学探究过程,使用科学研究方法,养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力;引领学生认识科学的本质以及科学技术社会环境(STSE)的关系,形成科学态度、科学世界观和价值观,为做好有责任感的未来社会公民奠定基础。初中物理教学是学生物理知识体系构建的奠基阶段,对学生进入后续物理学习,培育核心素养,实现全面发展有着非常关键的作用。当前的初中物理教学还存在一些弊病,比如教学形式僵化、课堂气氛不够活跃、课堂思维含量不高、学习趣味性不浓等问题,影响了学生的学习效率和学习积极性。如何有效提高课堂教学效率?优化物理实验是关键,以实验教学为突破口,引领课堂教学的改革与创新,是提高初中物理教学质量的必由之路,这就迫切要求教师对物理实验教学进行创新。基于整合理念,落实以下策略,可以有效提升物理实验教学的质量。

一、结合信息技术开展实验教学,实现优势互补

兴趣永远是学生最好的老师。信息技术的迅猛发展给物理教学带来了更多的选择,教师完全可以将实验教学与多媒体技术相结合,使教学智慧化、数字化。从心理学的角度来说,多媒体多样的技术手段和生动的表现形式,非常适合初中生好动、注意力不集中和好奇心强的学习心理特性,对提高教学效率非常有帮助。如果只是单纯地照本宣科,对学生灌输长篇大论的理论知识,会令课堂变得枯燥无味。物理实验本来就具有新奇活泼的优势,在实验教学中运用信息技术增强表现力,能够更好地激发学生的探究兴趣。例如,在“凸透镜成像规律”的教学中,因为凸透镜成像的规律,对初中生来说,非常复杂,有点类似于数学中的分段函数,成像结果分为三种情况:有实像和虚像、放大和缩小、正立和倒立,还有物距和像距的动态变化规律、物距和像距的大小关系,更有一倍焦距和二倍焦距特殊点的成像性质,以及光路可逆知识点的融入。面对这样复杂的知识点,实验教学的重要性更是体现得淋漓尽致,优化凸透镜成像规律的实验探索是本课教学的关键。同时,针对这一教学难点,在实验得出成像规律后,或者是第二课时教学中,用凸透镜成像规律的Flash动画课件再一次演示凸透镜成像的几种情况,既可有效进行巩固复习,也更有利于将学生头脑中零碎的实验片段组合成整体,进而动态并整体地把握凸透镜成像的各种情况,实现真正意义上的深入理解。在突破这样的教学难点时,多媒体课件辅助实验教学,利用虚拟实验的高效、动态功能,实现传统实验与信息化手段的优势互补,是优化实验教学的一种有效手段。又如,学生首次接触“光的折射”的概念时,光靠课本上的简单内容和教师的简单演示并不足以让学生完全掌握各种物理现象的特点。教师可以在课前制作好教学PPT,并通过多媒体设备展现出来。如在“光的折射”教学中,可以顺势让学生联想站在岸上看水中物体的'情景,利用多媒体制作动画,展示光路的传播路径和成像,这样能够让学生对光的折射以及在生活中的应用有更深入的理解。多媒体技术支持下的虚拟实验,能够让实验教学变得更加有趣,也更高效。

二、配合物理模型开展实验教学,提升推理能力

教学的较高境界,不是让教师成为课堂的中心,而要把课堂的主动权交还给学生,充分发挥学生的主体作用。在物理实验教学过程中,教师要鼓励学生发挥想象力和联想能力。科学推理不是毫无根据的胡思乱想,但也不必太过拘泥于形式,只要是有道理的、比较符合情理的,即使猜测有些偏差,也应该给予充分的肯定。为了便于学生理解,还可以在需要时使用物理模型辅助实验教学。例如,水在固态、液态和气态三种形态上的变化是一个比较容易混淆的问题,但它又是一个必须掌握的重点知识。这种知识光靠一遍遍地重复强调是没有用的,只有学生自己理解了才能准确掌握。为了培养学生的推理能力,笔者在课前要求学生讲讲自己对“水是怎么凝结成冰”和“水是怎么变成水蒸气的”这两个问题的理解。有学生用热胀冷缩的生活经验来解释:冷的时候水分子缩成一团就变成了固态,受热膨胀散开后就成了气态。还有学生补充说:水分子之间应该有相互吸引力,冷的时候吸引力变强,热的时候吸引力变弱。这些推测虽然不完全正确,但是却比较合理,所以笔者首先肯定了它们合理的地方,然后抛出正确的思路让学生再去思考。在这个过程中,用了水分子的模型,模拟水的变化,每个水分子用一个小圆球来表示,水分子间的相互吸引力用一根小木棍来表示。在低温时表现为吸引力,所以水的形态是相对稳定的固态和液态,而随着温度升高,水分子获得了足够的内能后,分子间的力转化为斥力,分子间的距离增大就变成了气态。在这样的启发下,学生的探究积极性得到了极大的提高,都争先恐后地提出了自己的想法,这样的课堂思维活跃,教学效果很好。

三、联系生活情景开展实验教学,培养物理思维

思维能力是学生解决物理问题的关键。教学过程中培养学生的物理思维就显得非常重要了。初中物理课堂中培养物理思维,以下两个方面必不可少:直觉思维的培养和生活化的物理探究。例如,在“光的折射和反射”教学中,就可以渗透直觉思维的培养:关于光线在折射现象和反射现象中的夹角关系,不妨先由教师给学生做演示,通过直接观察做出猜测。大部分学生都会发现,反射现象中反射角和入射角的大小是一样的。而在折射现象中,有一些学生观察不太仔细,因此误以为折射角和入射角一样大或更小。随后经过实践证明,学生能够快速地纠正自己的错误,同时观察同类型的现象时也形成了更准确的直觉思维。对生活化的物理探究,以学生理解漫反射和镜面反射之间的区别为例,可以采取将实验教学与实际生活相联系的方式进行。比如老式的电影放映机,投影仪的光照射到幕布上,因为幕布的表面并不是光滑的,光线在粗糙的表面上发生了漫反射,所以坐在任何位置的人都能欣赏到电影。而如果取一面镜子,用激光笔把一束光打在镜面上,此时发生的却是镜面反射,所以只有站在特定方向上的人才能看到镜子上的光点。这样通过与实际生活相结合,就能够把实验教学融入真实的生活情境中,帮助学生探究实际生活中的物理现象。综上所述,教师在物理实验教学过程中要善于运用多媒体技术、构建物理模型、结合生活情境等,充分发挥学生的想象力,促使学生自主学习,培养学生的物理思维能力,在有限的课堂时间里,优质高效地完成教学目标,用智慧设计课堂,用兴趣引领学习,用灵性升华教学。优化物理实验教学,对提高教学效率、完成既定的教学目标和培养学生的科学素养,都有非常重要的作用。

[参考文献]

胡建乐.浅析教学实验在初中物理教学中的巧妙应用[J].中学物理,2016(4).

机器人实验教学论文

机器人实验教学论文

1改革措施与实践结果

1.1实验平台的建设

为了强化学生在机器人方面的实践环节,首先需要构建机器人实验平台。让学生在课堂教学中了解机器人的基本组成、工作原理等,而学生的综合分析能力和解决问题的能力只能通过实践才能得到锻炼及提升。学生通过课堂教学了解机器人的基本组成、工作原理等,通过实践锻炼提高综合分析能力和解决问题的能力。依托西安交通大学机械基础实验教学中心的资源,将现有的实验教学机器人资源进行整合,构建机器人实验教学平台,包括:开放源代码的固高等国产机器人;具有示教手持盒的日本生产的商业机器人MOTOMAN-SK16、川崎RS10N等工业机器人;进行二次开发、能够组合使用的博时机器人。在机器人实验教学中,为学生的实践环节提供了足够的教学资源。

1.2改革实验教学体系,丰富实验层次

目前的实验教学体系多数为实验教师针对某一点进行实验教学。但是机器人本身具有实践性强、学科融合范围广的特点,机器人实验已经不能仅仅依靠单独的一个实验进行支撑,需要与机械结构、轨迹规划、系统控制、传感器等技术进行融合。目前开展的机器人实验往往着重于某一方面,不同的教师由于个人研究方向不同,或者专业限制,往往开展实验项目侧重自己的方向。但在本科教学中,还需要注重学生知识面的扩展,学生应全面地了解各个方面,开拓学生的眼界,因此机器人实验应增加“广度”。系统级的机器人实验是一种全新的实验形式,它将机械结构分析、建模、传感器技术、机械控制等多学科融合。在实验项目实施中,学生以团队形式进行实验,分工明确,为学生应用多种学科知识提供了平台,培养了学生创新和团队协作能力。在结构部分,小型的博时串联机器人拆装与建模分析、慧鱼模型搭建机器人;在机器人结构实验方面,以六自由度模块化可拆装串联机器人为平台,学生可自由搭建2~6自由度五种组合方式机器人系统。该机器人各关节内部结构多样化,采用了同步齿形带传动、谐波减速传动、行星减速传动、锥齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等多种传动方式。每一模块均为透明封装,可直观看到内部传动结构及运动形式,并可将其拆装至螺钉级。通过机器人本体装拆实验可以提高学生对机构中各种传动原理的直观认识,锻炼学生的装配能力,并以此了解零件加工工艺与特点,增强学生对机构运动形式实践的动手操作能力。慧鱼模型是一套由机械构件、传感器、控制部件组成的机电产品。在控制部分,现有的实验仪器分为商业机器人及科教公司研发机器人。商业机器人技术成熟,使用可靠,但控制源代码不开放;科教公司研发机器人源代码开放,但设备使用可靠性较差,因此实验内容需要对两种实验设备进行调整,克服两类实验设备各自的缺点,让两者互补,形成对学生的全面培养。学生在对已有的机械工业中常见机器人使用后,工业中的手持器可供学生直接操作,将教学理论与工业实践并重,学生可以直接通过控制使用了解机器人的基本轨迹规划等,将注意力集中到机器人实验的主要问题中。科教公司研发的机器人源代码开放,学生在学有余力的情况下,能够进行二次开发,将机器人控制技术与传感器技术等相结合,提高学生兴趣,培养学生的创新能力。

1.3教学方法的改革,提高学生兴趣

机器人广泛应用在各个工业领域,实验教学与其中机械部件包括连杆、齿轮、马达、涡轮等,一般工程机械制造所需要的零部件在模型中都能找到,模型中的零件可以在短时间内插装和拆卸,为学生想象力插上了翅膀,在对实际机器人拆装后,组建属于自己的机器人,提高学生兴趣,增强学生对于传动知识的理解。工程应用是互相联系,密不可分的。以实验室中固高柔性制造系统为例,机器人在中间起到了仓储、上下料作用,完全实现了自动化控制,因此在机器人实验的开发中应联系工程背景,提高学生兴趣。实验体系包括常见的机器人运动学实验、动力学分析实验、轨迹规划实验,并且需要让学生明白机器各个部分的组成,因此在实验授课时,控制类教师与机械设计类教师应联合开发机器人实验,使学生将课程中学习的知识运用到实验中,加强理论与实践的结合。在学生使用中,学生可以先从柔性制造系统进行认知机器人广泛应用在各大工业领域,然后进行机器人的拆装,了解机器人的各个组成部分,随后进行自己控制机器人的运动轨迹,对运动轨迹进行规划。在学生全面了解机器人知识后,在综合实验中,学生可以选择偏结构方面的实验,如用慧鱼模型搭建机器人;也可选择偏控制方面实验,如机器人的视觉系统的开发;也可将二者结合,设计出新的机器人结构、系统等。这是一个从认知到实践的过程,符合人的一般认知规律。机器人学科具有更新快的特点,作为教师在教学时不仅需要给学生技术指导,更应该着重培养学生对机器人技术发展趋势的了解,培养学生的创新意识,让学生尽可能参与实验的各个环节,增加学生的主观能动性,包括实验问题的提出、实验机器人的.确定、实验程序(路线)的设计以及分析总结等。只有在实验过程中,学生团队精神、创新能力、动手能力等素质才能得到培养。

1.4考评方法的改革,突出培养学生能力

目前对学生的考核较为单一,仅是考核学生最终的实验结果,不仅不能督促学生对实验结果等进行合理分析,而且对于学生在实验中的操作也忽略了,这对于机器人实验考评而言是不合理的,机器人实验作为一门实践性很强的课程,没有一个唯一确定的答案。机器人结构分析实验可以培养学生空间想象的能力,关注细节的能力,机器人轨迹规划则涉及到数学在实际生活中应用的能力,而软件编程涉及规划能力。它反映了学生的空间想象和规划能力,对新事物的敏感度、以及完成任务的执行力。因此改革学生的实验考评体系非常必要。合理的考评方式不仅能使学生掌握机器人的相关知识,而且能对学生在后期机器人研究中起到一个引导作用。目前机器人实验教学的成绩评定中遇到的突出问题,即做为项目存在的机器人实验在学生评价体系中不应该规定学生的研究范围,而应该对学生综合能力进行考察,这就需要一个多元化和标准化的考核方式。在机器人实验中,学生以小组为单位,互相配合实验,在考核过程中,学生在实验中的过程考评应该占到非常重要的地位。为了避免教师的主观影响,学生应该进行互评,将学生互相之间的评价纳入考核方法。

2结语

经过机器人实验教学改革,学生普遍反应良好,增加了学生的动手实践能力。机器人实验教学改革是一个需要长期积累、不断深化的过程,需要在不断探索中提高总体教学质量,在实际教学中需要重视实践性环节,注重激发学生的学习主动性,培养学生的研究开发兴趣和科学创新精神,激励创新思维,培养学生解决实际问题的能力和创新设计能力。

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