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《附錄常用物理數(shù)據(jù)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、緒 論如今的社會,技術(shù)更加先進,競爭更加激烈,對人的創(chuàng)新能力的要求越來越高,加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為高等學(xué)校教育改革的重要任務(wù),學(xué)校教育不應(yīng)該是再繼續(xù)基于教授主義,即教師是大量陳述性知識和程序性知識的持有者,學(xué)校教育的目的是將這些陳述性知識和程序性知識傳授給學(xué)生,檢驗學(xué)校教育成功與否的方法就是測試學(xué)生獲得了多少陳述性知識和程序性知識。在當(dāng)今知識經(jīng)濟時代,僅靠這些知識是遠遠不夠的,學(xué)習(xí)者必須具有對復(fù)雜概念更深層次的理解,并掌握利用復(fù)雜概念創(chuàng)造新概念、新理論、新產(chǎn)品、新知識的能力,他們還必須能對閱讀的材料作出批判性評價,并能以口頭和書面的形式清晰地表達自己的理解,還要理解科
2、學(xué)思維和數(shù)學(xué)思維,他們更需學(xué)習(xí)的是整合的、可用的知識,而不是教授主義所強調(diào)的割裂的、脫離情境的事實。基于心理學(xué)、計算機科學(xué)、哲學(xué)、社會學(xué)以及其他學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的理論,學(xué)習(xí)要更深刻理解概念、建立在學(xué)習(xí)者已有知識上、良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、注重教也必須注重學(xué)及進行反思等的重要性。我?;A(chǔ)物理實驗中心在研究開發(fā)的綜合性及設(shè)計性物理實驗方面做了一系列的工作,主要在物理學(xué)專業(yè)三年級學(xué)生中進行了實踐,通過近八年的實踐,成功表明,綜合性設(shè)計性實驗是一種能培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計實驗方法、更深層次研究實驗過程及結(jié)果、更有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力的實驗。學(xué)生們通過這些實驗發(fā)表了多篇論文,并多次獲得各項
3、比賽的大獎。他們在這些實驗中所取得的收獲和達到的水平,是過去的常規(guī)實驗所不可能達到的。從實驗教學(xué)應(yīng)“開發(fā)學(xué)生智能、培養(yǎng)與提高學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰退仞B(yǎng)”這一目的來看,在對學(xué)生進行一定數(shù)量的基礎(chǔ)實驗訓(xùn)練后,對學(xué)生進行具有科學(xué)實驗全過程訓(xùn)練性質(zhì)的設(shè)計性實驗教學(xué)是十分必要的。這類實驗課題和項目,一般是由實驗室提出,帶有一定的綜合應(yīng)用性質(zhì),或部分設(shè)計性任務(wù)。做設(shè)計實驗時,要求學(xué)生自行推證有關(guān)理論、確定實驗方法、選擇配套儀器設(shè)備、進行實驗實踐,最后寫出比較完整的實驗報告。一、設(shè)計實驗的過程由于設(shè)計性實驗是一種介于基本教學(xué)實驗與實際研究實驗之間的、具有對研究實驗全過程進行初步訓(xùn)練特點的教學(xué)實
4、驗,所以,設(shè)計性實驗的過程應(yīng)包含如下方框圖所示的六個階段。圖中實線箭頭表示相繼進行的各個環(huán)節(jié),虛線箭頭表示反饋和修正。任何科學(xué)實驗過程都要經(jīng)過實踐—反饋—修正—實踐……多次反復(fù),并在多次反復(fù)的過程中不斷的完善。1251確立設(shè)計性實驗課題2查閱資料,根據(jù)實驗要求查找、收集、整理、分析各種資料或文獻。3確定方案,包括理論依據(jù)、物理模型、實驗方法、配套儀器、具體程序。6寫出完整的實驗報告,還可根據(jù)實驗的完成情況寫出相關(guān)的論文5綜合分析討論,從累積的大量數(shù)據(jù)結(jié)果中,綜合分析,作出判斷4實驗實踐,嚴格操作、仔細觀察、積極思維、實事求是、分析處理一、設(shè)計性與研究性物理實驗選題內(nèi)容和范圍設(shè)
5、計性實驗項目的內(nèi)容必須經(jīng)過精心挑選,使它具有綜合性、典型性和探索性。同時,要考慮讓實驗者有可能在給定的教學(xué)時間內(nèi)獨自地完成(即具有可行性)。設(shè)計性與研究性物理實驗選題內(nèi)容和范圍主要包含以下幾個方面。(1)新的物理實驗內(nèi)容的研究。這些實驗在內(nèi)容、技術(shù)和實驗方法方面能使學(xué)生得到良好的訓(xùn)練和能力提高。(2)新的分組教學(xué)儀器的研究。這些儀器須物理思想突出,有利動手能力培養(yǎng),可開拓豐富的實驗內(nèi)容和方法訓(xùn)練。(3)可被他人教材或教學(xué)引用的新實驗或新的實驗方法的誤差分析研究。(4)用實驗驗證和理論分析,糾正并澄清已有的教材中長期存在的錯誤和混淆概念、方法的研究。(5)將前沿內(nèi)容和實驗手段普
6、物實驗化(與教學(xué)搭橋),以使物理實驗上采用,學(xué)生易于理解的儀器研究。(6)傳感器及計算機技術(shù)在物理實驗中的應(yīng)用。(7)新的計量規(guī)程的研究及物理實驗中應(yīng)用。(8)配合物理理論課教學(xué)的新的演示和自學(xué)物理實驗儀器研制。(9)參加專業(yè)課題組的科研工作,直接得到科研能力培養(yǎng)。(10)前沿科學(xué)研究成果和重大應(yīng)用成果綜合介紹。三、實驗方案與實驗儀器的選擇125設(shè)計性教學(xué)實驗的核心是設(shè)計、選擇實驗方案,并在實驗中檢驗方案的正確性和合理性。設(shè)計時一般包括下列幾個方面;根據(jù)研究的要求與實驗精度的要求,確定所應(yīng)用的原理,選擇實驗方法與測量方法,選擇測量條件與配套儀器以及對測量數(shù)據(jù)的合理處理等。同時
7、還應(yīng)考慮各種系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的可能性,分析其產(chǎn)生的原因,以及如何從眾多的測量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)和檢驗系統(tǒng)誤差,估算其大小,又如何消除或減小系統(tǒng)誤差的影響。這需要涉及較深的誤差理論知識,更需要具備豐富的科學(xué)實驗專門知識。實驗方案的選擇一般來說應(yīng)包括:實驗方法和測量方法的選擇;測量儀器和測量條件的選擇;數(shù)據(jù)處理方法的選擇;進行綜合分析和誤差合理估算等。1、實驗方法的選擇根據(jù)實驗項目所要研究的對象,收集各種可能的實驗方法,即根據(jù)一定的物理原理,確立在被測量與可測量之間建立關(guān)系的各種可能的方法。然后,比較各種方法能達到的實