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物理實驗設計論文范文第1篇

大學物理設計性實驗的內容一般由以下幾個方面組成:學習態度、合作精神、探究能力、社會實踐和交往能力、收集和處理信息的能力、實驗態度與習慣、實驗設計與操作技能等。這些評價項目是在學生從事具體的設計性實驗過程中表現出來的,可以將這些內容與具體的實驗課題要求進行整合,確定具體的、可供操作的指標體系。第一個維度是知識與技能,主要涉及學生在設計性實驗開展前對大學物理基本概念、原理和方法的掌握程度,對大學物理實驗常用儀器設備的操控能力和對大學物理實驗常用實驗方法的運用能力。第二個維度是實驗過程要素,主要涉及行為素質和基本的發展狀況。a.實驗題目或實驗目的的選擇和確定情況。要使大學物理實驗項目或實驗目的的有意義。b.實驗方案的制定狀況。學生制定具體設計性實驗方案的能力、實驗方案本身的合理性程度、實驗方案的具體化程度等。c.實驗過程中的具體行為方式。學生在實驗過程中的具體行為包括：操作的合理性、思維方式的多樣性、參與實驗情境的深度、文獻資料和具體背景材料的搜集情況等。d.實驗結果的總結情況。學生要及時的評價的實驗報告、論文、成果或研發產品的質量等。第三個維度是實驗過程中學生的態度和情感發展。主要涉及行為所反映的情感、態度和價值觀的發展狀況,包括:學生參與活動的主動性、積極性和創造性狀況；學生在活動中的合作精神；學生各種良好思想意識的發展狀況,如環境保護意識、社會責任感、服務意識、安全意識、效率意識等。

2大學物理設計性實驗體系設計與實踐研究的內容的實施方案

大學物理設計性實驗體系設計與實踐研究的內容評價的方案制定包括確立目標,科學選擇內容、設計工具、靈活運用實驗方法等環節。這些環節相互之間既緊密聯系又相互制約。明確目標和內容是選擇實驗方法的基礎。籠統或瑣碎的實驗標準將不利于數據和資料的收集,而沒有準確、有效的數據,就不可能達成正確的實驗結論,從而影響實驗的反饋以及最終合理改進建議的提出。必須針對不同的實驗項目選取恰當的實驗方式方法,并利用反饋意見改進實驗設計,促進學生綜合實驗素質的發展。其最終目標是學生在進行實驗活動過程中逐步生成的。必須針對不同的實驗項目選取恰當的評價方式方法,并利用評價反饋改進實驗設計,促進學生綜合實驗素質的發展。根據大學物理設計性實驗課程的價值追求和課程特點,大學物理設計性實驗多維度評價的目標包括知識與技能,過程與方法,情感、態度和價值觀3個維度。2.1收集、分析和處理信息。學會收集信息的各種基本方法,嘗試運用調查、考察等方法及利用圖書館、網絡等基本信息工具；能夠對收集的信息或資料進行初步分析和處理；能夠在團隊中進行信息交流。2.2問題解決。學會自主提出問題、制定解決方案,并通過實驗過程驗證方案的合理性；開展問題探究,嘗試探究活動,體驗探究過程；提出問題解決的策略。2.3動手操作。計劃和組織一個實驗項目的實施；嘗試運用已有的儀器設備或通過改造或自制設備完成實驗項目；具有基本的信息操控技術和素質。2.4表達與交流。能夠自主地與指導教師或專家進行聯系,并學會在實驗中自我管理；能夠以書面和口頭等不同的表達方式,表述實驗的結果、體會或思想情感；學會結果分享。2.5情感、態度與價值觀。養成參與意識、服務意識、合作意識、環保意識、效率意識、安全意識、科學精神、創新意識；形成社會責任感和義務感,形成負責任的工作態度和生活習慣。

3大學物理設計性實驗體系設計與實踐研究的內容的啟示

3.1在實驗過程中進一步認識實驗設計體系的重要性。在實驗過程中發現了許多大學物理設計性實驗課程實施中的問題,比如指導教師學科分工的問題、實驗過程中教師的指導問題、實驗過程中資料的規范性問題、指導教師的培訓問題等,這些問題都要在今后的教學中進行整體規劃設計和落實。3.2實驗指導教師在測評過程中得到培訓。在實驗教學中,教師的指導往往過于寬泛,針對性不強,缺乏具體的指導行為和指導規范,部分教師不明確自己在指導實驗過程中的具體指導任務有哪些方面,因此指導方式、指導行為存在著一系列問題。實驗指導教師在評價過程中進一步了解了實驗教學的目標和要求,對指導學生實驗有了更深刻的認識。3.3學生實驗素質得到了全面發展。大學物理設計性實驗體系設計與實踐研究提高了學生合作意識。在大學物理設計性實驗實施過程中,增多了學生之間的交往合作機會，實驗時，學生分工合作,在團隊中學會與人相處,發展協作素質；增強了學生的自信心，大學物理設計性實驗開放的教學方式；培養了發現問題、解決問題的素質,激發了學生的創新潛能；同時也激發了學生關注生活的熱情設計性實驗的開展密切了學生與指導老師的聯系,激發了學生關注生活的熱情。

4結論

物理實驗設計論文范文第2篇

1929年哈勃宣布：“宇宙正在膨脹著。星系之間的空間隨時間線性增加，星系本身并沒有改變；而且星系越遠，離去得越快”〔1-P115〕。而后，由列梅特、伽莫夫等人發展為大爆炸理論，基本要點是：在100-200億年之前，宇宙生之于一次大爆炸，物質、能量、時間和空間都由爆炸中創生，爆炸前那種原始的無限稠密被稱為“奇點”,由爆炸引起的膨脹，現在仍在繼續著。從30年代開始，膨脹的宇宙模型已經為大多數宇宙學家所接受，現在被稱為現代宇宙學標準模型。現代宇宙學被定義為：“以廣義相對論為理論基礎，以哈勃定律為觀測依據，并在宇宙學原理的假設下,研究整體宇宙的結構、運動和演化規律的一門學科”(2-P85)。

此前15年，斯利弗在美國天文學協會的一次會議上，公布的觀察結果是：“一些明亮星云(后來被證實是星系)，既有藍移的，也有紅移的”；更遠的弱光星云，“全都展示紅移”(1-P111)。沒有做出任何解釋。哈勃有效地以“宇宙梯”法解決了確定星系距離的問題之后，通過對自己測定的24個河外星系距離的分析，發現紅移量大致同星系距離成正比，即(λ1-λ0)/(λ2-λ0)＝D1/D2。當時普遍認為，這個結果“唯一可能的物理學解釋便是河外星系都在以正比于它們距離的速度退離我們而去”〔3-P140〕，由此得出的H＝V/D，被稱為哈勃定律。其中H為哈勃常數，D為星系距離，V為星系退離速度。D和V“都不是可測量的量”(8-P403)。

哈勃定律作為膨脹宇宙論的基礎原典、現代宇宙學的觀測依據，存在如下紕漏：1、該定律中既沒有可觀測的物理量，何以能成為“觀測依據”?又缺乏作為必要條件的觀測數據，如何判定其正確?

2、設星系在t內退離距離D=Vt=HDt；依據哈勃關系式λ/λ=D/D，λ應隨時間線性增加，即該定律成立的必要條件是紅移譜線持續移動而不是紅移。

3.取H=3×10-2m/s光年，代入λ/λ=D/D=Ht=3×10-2m/s光年·t=10-10/年·t可知，任一星系的λ/λ都將以每年10-10持續增加。60年代觀測精度(λ/λ～2.5×10-15)已達這個數據的4×104倍，要證明哈勃定律成立，就必須提供對同一星系λ/λ隨時間線性增加的觀測證據。

近40年來，新理論與新技術的結合，相繼發現了一些不調和的紅移現象。海爾天文臺的阿普80年代末就宣稱：“我們已知有38個不調和紅移天體與24個星系相關聯。這個數字之大，不允許我們將它一筆勾銷”(1-P151)。依據這些佐證，至少在某些情況下，關于紅移跟膨脹關聯的傳統解釋是錯的。

紅移跟運動的關聯確實并不具有唯一性。依據狹義相對論，運動物體發出的光被靜止者觀測時將發生頻移，和聲波頻移機理相同，用多普勒效應解釋沒有錯。依據廣義相對論，具有強引力場的靜止物體發出的光，在引力勢較高處觀測也要紅移。即光的頻移有兩種機制，聲波頻移卻僅有一種，用多普勒頻移解釋光現象就必然會丟失引力頻移機制。通常的解釋是：“引力不能定量解釋星系的普遍紅移，引力效應至少不占主導地位”(4-P509)，可以忽略不計；霍金的說法是：“星系的引力場沒有足夠強到對它有明顯的效應”(5-P47)。

哈勃宣布宇宙在膨脹時，全世界能夠理解廣義相對論的人寥若晨星，“據記載，本世紀20年代初有一位記者告訴愛丁頓，說他聽說世界上只有三個人能理解廣義相對論，愛丁頓停了下，然后回答：我正在想這第三個人是誰”(5-P83)；50年代之前，“廣義相對論大體上是數學的一個分支”，60年代之后才“從考察數學結構到開始按照物理來思考”(6-P72)；尤為重要的是，這個時期利用穆斯堡爾效應在高度差H=22.5m的條件下，“極其精密地測得57Fe的一條γ譜線的紫移，波長相對變化僅有λ/λ≌gH/C2～2.5×10-15，與理論預告值在誤差范圍內符合”(7-P94)。引力頻移被精確地測量出來后，就不得不承認“引力是一種極其巨大的力量”(6-P66)。即此不難算出，在地球引力場中γ光子通過22.5m，需時t1=h/C=22.5m/3×108ms-1=7.5×10-8s。

由哈勃關系λ/λ=D/D=Ht=10-10/年·t；當λ/λ～2.5×10-15時，t2=2.5×10-15×3.15×107s/10-10=7.88×102s。

依據平直而各向同性的宇宙學原理,當λ/λ～2.5×10-15時，引力效應/哈勃效應=7.88×102s/7.5×10-8s=1.5×1010。很顯然忽略引力效應肯定是個重大失誤。

大爆炸——膨脹宇宙論被稱為標準宇宙模型，存在3個問題：其一、不考慮引力效應就不符合現代宇宙學的定義；其二、40年前就測出的引力頻移比膨脹效應大1010數量級，早已粉碎了“唯一的物理學解釋”神話；其三、“廣義相對論用時空結構的幾何性質來表示引力場”(8-P328)，哈勃當時并不理解，用多普勒效應解釋紅移屬于以偏概全；時至今日如果仍不考慮引力效應，宇宙常數偏小、退離速度偏大的錯謬，將永遠不可能得到糾正。

為了確定引力跟紅移的定量關系，特作如下討論：

一、改變高度差重做穆斯堡爾實驗，依據兩次測得的數據，可以確定：

1、紅移相對變化量跟距離還是距離平方相關；

2、導出相關公式，為比較引力貢獻和哈勃貢獻提供依據。

二、有人認為，光在漫長的星際旅途中會受到無數恒星的影響，其左彎右折必然使紅移量產生較大改變，無法予以判定。其實并非如此，可依據右圖闡明如下：圖中A為發光恒星，M、N為兩個恒星，P為太陽；光線AB受它們影響的實際傳播線路為AB、BC、CD、DE、EF；F為地球，FA為依據經驗認定的光傳播線路。實際上BC是光在M附近沿能級相同的測地線通過的軌跡，能夠影響紅移的僅為B′C′。即此可得如下推論：

推論1、光無論受多少恒星影響發生左彎右折，決定紅移或紫移的只有直線距離。

推論2、A使光紅移，F使光紫移，由于M地《M恒，地球的影響可以忽略不計。

推論3、由實驗得出的公式，可以用于定量解釋星系的普遍紅移，同時將成為確證哈勃定律正確與否的判據。

參考書目

1、(美)巴里·派克著愛因斯坦的夢湖南師范大學出版社1989年

2、薛曉舟等著現代物理學的哲學問題河南大學出版社1996年

3、袁正光主編領導干部科普知識全書改革出版社2000年

4、大百科全書編委會大百科全書·物理卷大百科全書出版社

5、(英)霍金著許明賢等譯時間簡史湖南科技出版社1995年

6、(英)霍金著胡小明等譯時間簡史續篇湖南科技出版社1995年

7、倪光炯等著近代物理上海科技出版社1979年

8、董光璧等著世界物理學史吉林教育出版社1994年

二、光速不變與波粒二象性

在討論這兩個問題之前，首先需要廊清物理學理論中的3種觀念。

1、物理學不研究“物質”，正如沒有人能夠講出“水果”是什么滋味一樣，因為二者都是抽象的類概念。實際上物理學只研究質量、電量、能量跟時空的關系，“物質”屬于誤用的哲學概念。

2、從牛頓那個時代開始，物理學就分牛頓范式和非牛頓范式，前者研究孤立質點運動的規律，后者探討熱、光、電、磁的本質；現在已經非常清楚，熱、光、電、磁現象的本質都是電磁波，統稱為能量。

3、現代物理學理論可以分為以質量計量、用時空描述，以能量計量、用位形描述兩大體系，物理客體理應分為質量系統和能量系統兩大類。同理粒子物理學就應該分清質量子(即費米子)和能量子(即玻色子)，本質差異在于有沒有靜質量。

據此，先討論光速不變問題。

所謂的光速不變是一種簡稱，實際所指是光速與光源運動的速度無關，或曰：光總是各向同性的。依據“質量是慣性的量度”，光子沒有靜質量，自然就應該與光源的慣性無關。人們通常表現出的“不理解”，根源在于誤認為任何“物質”都具有慣性，忘記了慣性只與質量相關，屬于牛頓范式獨霸天下產生的常識性錯誤，不清楚物理客體應該分為質量系統和能量系統兩大類。

討論光的各向同性，首先必須依據兩系統結構論確立如下觀念：所謂的宇宙是質量體(包括電子、質子、原子、分子到其大無比的天球)懸浮在能量海洋(即連續輻射)中的巨系統。只有當能量(子)從質量體中放出(或被吸收)時，才表現出一份一份的粒子屬性，被稱為光子；而這種能量(團)在連續輻射的海洋中傳播時，則總表現為波。只需要以石塊擲入水中后，水波總是各向同性傳播為類比，就很容易理解光波總是各向同性的道理。

得布羅意提出波粒二象性，至今已有七十余年，開始時說微觀“物質”既是粒子又是波，后來改為既不是粒子又不是波；由于實際測量的結果是：用干涉儀得到衍射圖象，用計數器記下的是粒子數，就將微觀粒子的實在性跟意識聯系起來，認為究竟是粒子還是波，由測量者的意識所決定，關鍵在于選用什么樣的儀器。直到今天波粒二象性依舊是個說不清道不明的謎。

實際上只需要擯棄掉“物質”這個誤用的哲學概念，并承認物理客體分質量、能量兩個系統，問題即可以迎刃而解。光子的波粒二象性已如前述，只需要將在能量海洋中傳播和由質量體吸收(或放出)分開考慮，答案就已經非常明確：波屬于能量系統的屬性，而粒子性總跟質量系統相關。

光子屬于能量子，現在討論質量子的問題。依據量子運動的特點，粒子永遠不會停止運動。按En＝n2h2/8mL2被關在L＝4A箱內的電子(m=me=9.1×10-31kg)，最低能量狀態(基態)也還有2.3eV能量，通常稱它為電子的動能，又是一種植根于“物質”這個誤用概念的常識性錯誤。量子場論承認微觀存在分粒子和場，每一種粒子都對應著一種場，卻講不清二者之間的關系究竟如何。只需要將電子放到質能兩系統結構論的框架去考察，就不難發現所謂的電子動能并非屬于電子，而是網絡態的能量海洋作用于電子的結果。任何粒子實際上都處在“樹欲靜而風不止”的被動狀態，傳統將這種能量理解為電子“自能”，是基于質、能不分產生的常識性錯誤。試想：空中懸浮的氣球不能靜止的原因在于空中能量分布不均衡，水中木屑的動能亦來自于水，都不屬于氣球和木屑自身所有；即此為類比就不難理解粒子性和波之間的相互關系。

結論：所謂的波粒二象性，是使用分別適用于能量或質量系統的儀器，檢測由質量子和能量子構成的復合態產生的不同效應。

驗證實驗：同時使用干涉儀和計數器對質量子進行觀測，當光柵的隙縫小于粒子的直徑時，放在光柵背后的計數器就不會記下粒子數。理由是通過光柵的只能是能量海洋中傳遞的一列波，具有靜質量的粒子將被“濾”掉。

三、絕對時間和相對相間

牛頓將時間分為“自身在那里流”的絕對時間和“可感知的及外界的度量”的相對時間。狹義相對論預言“動鐘變慢”；廣義相對論預言“一個鐘所處的引力勢越低(深)，它走得越慢”。通常都說相對論的預言被證實，說明牛頓的時間觀念是錯的；實際上恰恰相反，即此正好證明了時間確實有絕對和相對之分。

牛頓之前，惠更斯已導出單擺周期公式T＝2π(L/g)1/2，據此發明的擺鐘至今仍在使用，其走時快慢與g直接相關：g越大，T越小，走時讀數即變大；反之即被稱為變慢。這個結果為什么正好跟廣義相對論的預言相反呢?因為物理學研究的客體分兩個系統：一是由牛頓范式沿襲而來的，用質量計量、用時間和空間描述運動的質量系統；一是由非牛頓范式沿襲而來的，用能量計量、用位形描述運動的能量系統。擺鐘的讀數屬于質量系統計量的相對時間，可以通過調節擺長L使所有的鐘走時一致，其作用直接源于發條的彈性勢。剛旋緊發條時走時慢些，發條松弛時走時即變快。

用原子鐘實測的結果正好跟廣義相對論預言一致，這又是為什么呢?由于原子釋放能量子跟它所處環境的能級直接相關，而能量子的T即代表該能級的內稟時間，由能密梯度g′決定，是無法人為改變的，故而稱之為絕對時間。

如圖所示，行星R從遠日點N向近日點M運行時，動能(正能)逐漸增大，g亦隨之增大；由M向N運行時，勢能(負能)逐漸增大，g′亦隨之增大。沿NM方向，正能密梯度g遞增，負能密梯度g′遞減。原子鐘走時由g′決定，顯示的是絕對時間；擺鐘走時由g決定，顯示的則是相對時間。

小結：絕對時間是彎曲時空(負能密梯度決定其曲率)的內稟時間，傳統使用的擺鐘“度量”的屬于相對時間。當使用人為規定的時間標準去度量負能量海的內稟時間時，就必然會出現時間變快或變慢的實測結果。

驗證實驗：將在同一地點校準的擺鐘和原子鐘各一枚，用氣球帶上高空，依據電臺播放的校鐘訊號去校鐘時，原子鐘的讀數要大些(變快)，擺鐘則變慢。

意義：該實驗可以確證：

1、狄拉克所說的負能量海即是充滿連續輻射的廣袤空域；

物理實驗設計論文范文第3篇

1.1重理論知識理解與驗證，輕實驗實踐能力培養

在大學物理實驗課教學過程中，往往只重視物理理論知識的理解，將重心放在大學生物理知識的獲取與驗證，忽視大學生實驗實踐能力的培養，偏離了大學物理實驗課的培養方向和培養目標．

1.2實驗教材偏理論性，實驗思想和方法不足

大學物理實驗教材是大學物理實驗教學的基礎工具，直接影響著大學物理實驗教學質量．但是，目前我國大學物理實驗教材大多理論性偏強，物理實驗思想和物理實驗方法不能很好的體現．大學物理實驗更應注重物理實驗思想和物理實驗方法的教育．

1.3多以驗證性實驗為主，綜合性設計性實驗為輔

目前我國各高校開設的大學物理實驗多以驗證性實驗為主，驗證性實驗相對于新技術和新方法運用類型的實驗更容易使學生感到枯燥無味，課堂氛圍會比較呆板沉悶，不能夠很好地激發學生的求知欲望，很大一部分學生只滿足于測出所需的實驗數據，完成格式化的實驗報告．

1.4實驗教學方法單一，學生實驗較為被動

目前我國大學物理實驗課程的教學形式相對固定，教學方法比較單一，忽視各學科之間的兼容性和互補性．由于教學形式的固定，教學方法的單一使大學生做大學物理實驗時比較被動消極．

1.5強調按規定的實驗步驟操作，忽視靈活性與創新能力培養

大學物理實驗教學應適應時代和科學發展的要求，應不斷求思、求變和求新，要給大學生營造和創設自由發揮的空間和時間．但是，目前我國大學物理實驗課程教學比較強調按規定的實驗步驟操作，嚴重忽視大學生靈活性與創新能力的培養．

2大學物理實驗教學的五維一體改革

基于創新人才培養大學物理實驗教學五維一體綜合改革由大學物理實驗教學理念改革維度、大學物理實驗教學內容改革維度、大學物理實驗教學方法改革維度、大學物理實驗報告改革維度和大學物理實驗成績評定改革維度這五個維度構建形成一個綜合改革體．

2.1大學物理實驗教學理念改革

大學物理實驗教學要以大學生為主體，以創新人才培養為導向，從傳統的學生接受性學習轉移到學生自主學習、探究學習及合作學習相結合的學習方式，充分激發大學生在大學物理實驗教學中的主動性和積極性．貫徹以大學生為主體，以創新人才培養為導向的大學物理實驗教學改革理念，使大學生能夠將大學物理實驗中學習到的理論、思想、方法和技能等運用于其專業領域，并逐步培養大學生的探索精神、創新意識和創新能力．針對大學物理實驗教學中存在的學生實踐能力培養不足，學生學習主動性和積極性低，探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗少，忽視創新能力培養等問題，通過學習、反思與討論，提出行之有效的改革方案（其中包括教學模式、教學內容、教學方法、實驗報告撰寫及實驗成績評定方式改革等內容）．加強對學生的引導、啟發和幫助，減少實驗中對學生思維能力及動手能力的束縛，以提高大學生做大學物理實驗的主動性和積極性，提高團隊合作意識，開發大學生的創新意識和創新能力為主要目標。

2.2大學物理實驗教學內容改革

改變目前我國大學物理實驗仍以驗證性實驗為主，以探究性實驗和設計性實驗為輔的局面，過多的驗證性實驗會束縛大學生的探究能力和創新能力．大力開發探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗，增加探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗的開設比例，提高綜合性實驗和設計性實驗的開設質量，使學生能夠根據自己的專業需求及其興趣特長選擇實驗，切實有效地培養大學生的探索精神、創新意識和創新能力．針對大學物理實驗教學內容開展調研，通過座談會、問卷調查方式向實驗教師和實驗學生進行大學物理實驗教學內容改革調研，以更好的設計并確定適合本校的大學物理實驗教學內容改革方案．開設了尊重學生求知欲和興趣的“基礎實驗，綜合應用實驗，設計研究實驗”課程體系．開設的壓力傳感器實驗、半導體溫度傳感器實驗、電表的設計和改裝等綜合性及設計性實驗改變了學生實驗熱情不高的狀況，激發了學生的興趣和動力．很多學生還將大學物理實驗與自己的專業背景結合，深入研究探索，在學術期刊上發表與設計性實驗相關的研究論文．大學物理實驗教學內容改革效果顯著．

2.3大學物理實驗教學方法改革

目前我國大學物理實驗教學更多的采用教師講解→教師演示示范→學生自己操作→教師總結點評→學生完成實驗報告→教師批改實驗報告的教學流程，教學方法固定單一，教學效果不佳，特別不利于學生的探索精神、創新意識和創新能力的培養．要更多的采用實驗探究法、提問解問法、小組研討法、課題引領法、課內課外融合法、師生團隊法和設計創新法等教學方法，更加靈活多變，具有創新因子，有效地提高大學物理實驗教學質量，進一步培養大學生的探索精神、創新意識和創新能力．針對教學方法也開展了一系列改革．首先，建立了信息平臺，實現了學生根據自己的意向自主選擇實驗時間、實驗教師及實驗內容；其次，教師實現了網上評定成績、網上教學質量分析；另外，針對創新意識及能力較強，且對科研具有較高熱情的學生選擇性地開設與目前科學研究的前沿課題相關的研究性演示實驗，向學生展示更多的學科前沿實驗內容，展示物理實驗的思想和方法，進一步培養學生的科研興趣和科研能力，并為學生將來走上其專業相關的研究領域及研發崗位培養濃厚的興趣，奠定良好的科研基礎．通過大學物理實驗教學改革，切實高效地培養學生的創新意識、創新精神和創新能力，以達到培養創新人才的目標．

2.4大學物理實驗報告改革

在大學物理實驗教學中，實驗報告的撰寫是一個重要環節，教師能夠通過大學生撰寫的實驗報告了解學生的實驗完成情況，實驗報告也是對學生進行實驗成績評定的重要依據．目前，在大學物理實驗教學中所采用的傳統實驗報告書寫格式相對固定，都是格式化的模板，大學生依次填入實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據及處理、誤差分析與討論以及對實驗的體會就完成了實驗報告的撰寫．有特色、有創新的實驗報告很難見到，很難體現出學生的探究與創新，面對雷同的實驗報告，實驗教師也很難給出科學恰當的評定成績．要結合本校的條件和特色，對具體形式不做過多固定要求，不采用格式化的實驗報告模板，采用形式多樣化的開放式實驗報告形式，增加實驗探究、實驗發現、實驗提問、實驗擴展、實驗改進、實驗設計、實驗綜合和實驗創新等板塊，還可設置一定比例的按照科技小論文寫作格式與寫作方法來完成實驗報告．目前對于少部分設計性實驗鼓勵有能力的學生采用開放式實驗報告．以硅光電池特性研究實驗及核磁共振實驗為例，學生可以在教師的指導和引導下，根據自己的興趣提出問題，設計實驗，并最終以小論文形式完成實驗報告．這和傳統的實驗報告撰寫方式相比，能夠更多地開發學生的創造能力．目前，這種實驗報告完成方式有必要進一步推廣擴大，但這必須建立在實驗教師隊伍的素質提高和數量的擴充上．

2.5大學物理實驗成績評定改革

目前我國多數高校的大學物理實驗成績評定一般分為平時成績和實驗成績兩部分，平時成績考核參考出勤、預習報告等情況給出成績；實驗成績的評定則根據實驗操作、實驗原始數據記錄和實驗報告撰寫等給出．這往往使大部分學生忽視探究問題能力的提高．大學物理實驗成績的評定要增加以下內容：（1）要求學生在預習報告中寫出自己對于本實驗的理解，并提出自己思考的問題；（2）實驗中可以4名學生組成一個實驗小組（每位學生都有一套完整的實驗儀器和設備，每位學生都要完成整個實驗），針對不同實驗，學生輪流進行實驗講解，并進行小組討論，培養學生的科學思維能力、科學語言的表達能力以及團隊協作意識．實驗教師根據學生參與實驗討論的情況判斷學生對于實驗的預習程度及學習積極性，據此給出相應成績；（3）實驗完成后，激勵學生把實驗改進、實驗與自己專業的聯系、實際應用鏈接、實驗設計及實驗創新等寫入實驗報告，以增強學生的創新意識和創新能力．目前，已進行與實驗教學體系改革相適應的成績評定方式，針對不同層次的實驗采取不同的方式評定成績．基礎實驗仍根據預習、操作和報告三個模塊評定成績；綜合性及設計性實驗則通過實驗選題、實驗方案設計、實驗操作、實驗報告或小論文和簡短答辯方式綜合評定實驗成績．這樣既能訓練學生的基本功，打好基礎，又能夠進一步滿足不同專業、不同興趣愛好學生的需求，有的放矢地進行大學物理實驗教學．小論文和答辯方式成績評定的進一步大范圍推廣也有賴于實驗教師素質的提高和數量的擴充．從實驗教學模式、實驗教學內容、實驗教學方法、實驗報告撰寫和實驗成績評定方式方面全面進行大學物理實驗教學改革實踐，并通過反饋信息進一步進行改革——實踐——再改革的循環，將大學物理實驗教學改革經驗進行推廣，對其他專業課實驗課教學改革起到輻射和推動作用．

3結論

物理實驗設計論文范文第4篇

論文摘要： 物理學是一門以實驗為基礎的學科。物理實驗在物理教學乃至整個科學教育中占有重要的地位，實驗是中學物理教學的重要內容，新課程標準的實施為物理實驗提供了一片沃土。作者通過對相關文獻及資料的分析，以及新課程標準指導下的高中物理實驗課教學，對物理探究性實驗的界定、物理探究性實驗的內容的選擇和設計原則進行了探討。

物理學是一門以實驗為基礎的自然學科。實驗是物理探究的重要科學方法，高中物理實驗教學的改革應當關注探究思想的介入，改變將實驗的功能僅歸于驗證理論和培養動作技能的觀點。2003年3月31日教育部頒布了《普通高中物理課程標準(實驗)》，指出高中物理的課程的基本理念是：①在課程目標上注重提高全體學生的科學素養;②在課程結構上重視基礎，體現課程的選擇性;③在課程的設置上體現時代性、基礎性、選擇性;④在課程實施上注重自主學習，提倡教學方式多樣化;⑤在課程評價上強調新觀念，促進學生發展。課程目標從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度提出了要求。科學探究被提到前所未有的高度，科學探究己經成為物理課程的基本理念之一，被列入課程目標和內容標準，同時還被作為重要的教學建議之一。

基于以上原因，在新課程實施的初期，對新課標下物理探究性實驗進行研究具有一定的理論和實踐意義，可以為課改和新課程的實施提供參考。

1.物理探究性實驗的定義

物理探究性實驗是為了探求物理知識，學會一定的物理研究方法等而進行的涉及提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等活動。它是物理領域中的科學探究。在具體的教學實施過程中，可以涉及科學探究的某幾個環節，也可以是全過程，分別是“部分探究”和“完整探究”。實驗探究現己成為理科教學的重要標志，也是日前一些發達國家的中小學理科教學的基本教學手段和學生活動的主要形式。

2.物理探究性實驗的設計原則

2.1主體性原則。整個探究性實驗學習活動始終要圍繞學生自己發現—選擇—探究—解決問題這個研究活動過程來設計，以學生的活動為中心，放手讓學生自己去研究、探索，把學習活動的主動權交給學生，教師在其中只起點撥的指導、領路作用。在設計探究性實驗時，要充分考慮如何激發學生對問題情境或探究內容的興趣和探究動機，要保證探究活動過程對學生的開放性，給學生提供自主探索、自主創造的機會，讓他們各盡所長，充分發揮。

2.2目標的原則。做每個實驗都要有明確的目的，具體到探究的每一步也要有明確的目標。這里的目標包括知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三方面。當然具體到每個探究性實驗，其目標可能有所側重。只有明確了要達到的目標，探究就有正確的方向，學生就能在探究過程中經受住困難或挫折的考驗，從而對探究過程的艱辛與樂趣體驗得更深刻。

2.3科學性原則。探究性實驗設計中的實驗原理科學、裝置合理、操作程序和方法正確，探究性實驗設計的全過程都科學、合理，所采用的設計標準、方法、步驟等都有一定的理論依據或實踐基礎，得出的實驗結論就可能是正確的。在整個探究過程中，要著重培養學生科學思維方法，觀察和記錄實驗的方法，以提高學生的科學素養，這也正是探究性實驗設計的宗旨。

2.4趣味性原則。探究性實驗的設計要充分考慮學生心理特點和認知水平，實驗設計要生動、有趣，能使學生在進行實驗探究時，自始至終保持很高的興趣。

2.5簡約性原則。簡約性是指要用盡可能簡單的實驗方法和實驗裝置，用較少的實驗步驟和器材，在較短時間內達到預期的日的。用簡單易行的、合理的實驗設計，沖淡學生怕實驗準備工作麻煩的情緒;用新材料、新工具降低實驗的操作難度。實驗設計簡約，裝置簡單，操作簡便，節約時間，整個實驗過程中沒有過多的干擾，學生將主要精力集中在探究目的上。簡單就是美，恰當的實驗設計既突出實驗重點，又沒有冗長的實驗步驟。

2.6互動性原則。現代教育理論指出，教學過程是師生交往、積極互動、共同發展的過程，師生互教互學形成一個真正的“學習共同體”。在教學中，存在著師生間、生生間的交往。交往的基本屬性是互動性和互惠性。信息交流實現了師生互動，相互溝通、相互影響、相互補充，從而達到了共識、共享、共進。

3.新課標下高中物理探究性實驗內容的選擇

實驗內容是實施物理實驗并使教學效果達到預期目標的根本。物理實驗中蘊藏著極為活躍的因素，隨時會出現許多學生意想不到的問題，對與活化學生學習的知識和訓練思維有很大的好處。在實際選擇內容時要考慮到以下幾個問題。

3.1目標的全面性。傳統的實驗教學在目標上主要強調知識的獲取，包括一些具體的實驗技能。而探究實驗教學應具有更加全面的目標，不僅包括知識方面，而且應該包括態度、情感、能力等諸多方面。按照新課程標準的要求就是知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀這三個維度的要求。課程標準對科學探究及物理實驗能力要求，即提出問題、猜想和假設，制定計劃與設計實驗，進行實驗與收集數據，分析與論證、評估，以及交流與合作。

3.2內容要在學生的“最近發展區”內。所謂“最近發展區”，就是學生獨立解決問題時的實際發展水平與學生在教師引導下解決問題時的潛在發展水平之間的距離。教師的引導應高于學生原有的水平，否則學生得不到應有的發展;但也不能差異過大，否則會導致學生學習失敗，對學習失去興趣。

3.3內容要貼近生活、貼近社會。很好地聯系學生的生活實際和社會實際，可以提高學生對物理的學習興趣，使學生感到物理就在自己身邊，也可以使學生在知道和理解物理知識的基礎上，能夠清楚所學的知識能用于做什么和怎么做，同時對物理的本質和價值，有一個正確的認識。

3.4內容要結合課程標準。新課程標準中的實驗可以分成幾類。

第一類是在表述上有“通過實驗，探究……”等字樣的實驗，是一類基本的探究性實驗，是課程標準規定了的。這樣的實驗的例子有以下一些：通過實驗，探究加速度與物體質量、物體受力的關系；通過實驗探究決定導線電阻的因素，知道電阻定律；通過實驗，探究單擺的周期與擺長的關系。

第二類是在表述上有“通過實驗知道……”“通過實驗認識……”“通過實驗了解……”“通過實驗理解……”“經歷……實驗過程，了解……”等字樣的實驗。這樣的例子有：通過實驗認識滑動摩擦、靜摩擦的規律，能用動摩擦因數計算摩擦力；通過實驗了解物體的彈性；通過實驗理解光的折射定律；通過實驗知道常見傳感器的工作原理。對于這樣的一類實驗，可以根據實際需要，把它們設計成探究性實驗。

有些課程標準上要求“通過實驗演示……”等字樣的實驗，這類實驗，也可根據情況設計成探究性實驗，比如：用錄像片或計算機模擬演示以粒子散射實驗。

還有些實驗是不適合被設計成探究性實驗的，主要是儀器使用、操作訓練等類型的實驗。比如：初步了解多用電表的原理；通過實際操作學會使用多用電表；以多用電表為測量工具，判斷二極管的正負極，判斷大容量電容器是否斷路或者漏電。

4.展望

新課程的實施勢在必行，科學探究作為基礎物理課程改革的基本理念，體現在課程目標、課程內容、教學方式、學習目標和課程評價等方面。實驗是物理探究的重要科學方法，高中物理實驗教學的改革應當關注探究思想的介入，改變將實驗的功能僅歸于驗證理論和培養動作技能的觀點。從這個意義上說，物理探究性實驗教學的升展是必然趨勢。在新課程標準下如何更好地進行物理探究性實驗的教學，還有很多問題值得探討，比如，如何安排實驗探究的內容、時間，如何對物理探究性實驗進行評價，如何開發物理實驗方面的教學資源比如實驗室資源、教師人力資源，等等。

參考文獻

［1］王諾.鞏固成果、開拓進取，深入開展基礎教育課程改革的實驗與推廣工作——在全國基礎教育課程改革實驗工作座談會上的講話，2003年12月1日.

［2］靳玉樂.探究教學論［M］.重慶：西南師范人學出版社，2001年7月第1版.

［3］陶洪.物理實驗論［M］.南寧：廣西教育出版社，1996年12月第1版.

［4］張永娟.淺談中學物理三種水平的探究性實驗.現代物理知識，2004年，第4期.

［5］吳建軍.論探究性實驗教學改革［J］.遼寧高職學報.2004年6月.

［6］吳建軍.探究性實驗教學設計［J］.沈陽師范大學學報（自然科學版），2004年4月.

［7］林秀儀.小議探究性物理實驗與中學物理教學，華南師范大學.

［8］保羅·朗格朗著.終身教育導論［M］.華夏出版社，1988年版.

物理實驗設計論文范文第5篇

大學物理實驗室是教學與科研的重要場所，在實踐教學中起著非常重要的作用。開放實驗室給學生主動獲取實踐知識與發揮潛在能力創造了良好的環境，給了他們更多的獨立思維空間和不斷摸索創新的條件，鼓勵學生運用己學過的實驗及理論知識，完成一些基礎性的實驗設計，培養他們的獨立思考和實際操作能力。

一 歷史上物理實驗室取得的成就和歷史地位

實驗物理在整個自然科學中起著極其重要的作用，縱觀物理學的發展歷史，我們可以清楚地看到，實驗和理論是物理學的兩大支柱，物理學中的每一項重要發現和突破都與實驗密切相關。“實驗-理論-實驗”的模式是物理學發展所遵循的的基本規律。實驗不僅是檢驗理論的手段還是檢驗理論的裁判[1]。統計表明，從1901年倫琴因實驗室發現X射線以來的100多年時間里共有194位物理學家獲得諾貝爾物理學獎，其中實驗獲獎的共有126人，占65%。可見實驗工作在物理學各個領域的發展起著重大作用，實驗室從歷史上就是重大技術的革命的發源地。物理實驗的思維模式、儀器和技術已普遍地應用到自然科學以及其它學科，并且日益廣泛地向生產生活的各個領域滲透、發展和應用[2]。縱觀國內外物理實驗教學的現狀，實驗室開放已成為一種趨勢。

二 實驗室開放將面臨的問題

長期以來，學生實驗只是一味模仿，實驗教學僅僅是教學內容的簡單驗證，遠遠跟不上科學技術的發展，這些都在某種程度上限制了學生的主動性和積極性，難以激發學生獨立思考的興趣和激情。開放實驗室使學生主動學習成為學習的主體，是實驗室真正成為科學思考的輔導體系。

1.隨著高等教育的普及， 在校大學生的數量逐年增加，導致基礎物理實驗室承擔的實驗教學任務越來越重。在班級和學生人數較多的情況下，若按傳統的方法來安排實驗， 會在實施上存在以下困難：

（1）實驗時間的安排：一般情況下每個班級的理論課教學時間是由學校統一安排的，在此之后各個班剩余的時間已經不多而且還比較零散。實驗室要在多個班級剩余的零散時間內安排實驗，并保證班級之間不發生時間上的沖突，這是一件很困難的事情。

（2）實驗室的接待能力：實驗室的接待能力是有限的（主要是實驗室空間和實驗設備套數的限制），按我們現在的條件是一個自然班分成兩個小班，每次二十多個同學上課。這無疑會進一步增加安排上的困難。

（3）教師上課時間的協調：教師除了上實驗物理課以外，通常還承擔有其他理論課的教學任務以及行政任務等， 事實上不可能保證全天都在指導實驗。因此，如何協調教師的工作時間也是實驗室面臨的困難。

2.在物價上漲的情況下，開放實驗室需要資源保障。學生實驗所需的設備儀器提供，由實驗技術人員與指導教師共同負責。學校按照實驗室實際開展實驗的內容、工作量和成果核定審批專項基金，支持實驗材料消耗及補貼。

3.實驗室技術力量偏弱，實驗室師資隊伍建設是開放實驗室質量的保證。合理的師資隊伍是多元化的，包括指導教師、管理教師和技術人員。為了提高開放實驗的廣泛性，需要指導教師專業的多元性，尤其需要教師科研課題與學生學習的結合。管理教師的管理水平和技術人員的儀器保障也使開放實驗室的重要條件，由專職實驗教師擔任。

三 探索建立多層次、立體化的實驗室模式

1.基礎性實驗， 按大綱的要求完成實驗項目。

2.當代物理綜合性、設計性實驗課程設置的方向綜合性、設計性物理實驗是物理實驗課程內容的一部分。在確定課程設計時，應充分考慮教學大綱的要求和課程特點，又必須與現代科學技術接軌，才能激發學生的學習積極性與熱情。基礎實驗完成后的高年級學生，可選取一些有利于啟發思維，有應用價值的實驗課題進行綜合性、設計性實驗。指導教師對課題內容的介紹，以提出任務、要求和闡述應用背景為主。參與的學生在確定課題以后，要事先提供設計報告。在實驗室備用器材的基礎上，學生進入實驗室根據自己的需求來選擇和配置，類似“自助餐”式。設計型物理實驗的成績評定要公開、公平與靈活，要能充分調動學生的學習主動性和積極性，允許學生對自己成績或效果不滿意的實驗重做。實驗成績分準備、操作、實驗報告（論文）三部分組成。畢業班質量高的論文可進一步完善后進行論文答辯，作為學生的畢業論文。

3.利用仿真模擬實驗對實驗進行補充。對于實驗過程不夠清晰或受時空條件限制不能滿足教學要求的實驗從實驗直接獲得的感性認識到需要學生理解掌握的規律之間的跨度較大的實驗要考慮發揮現代信息技術的優勢在真實實驗的基礎上用模擬實驗予以補充通過形象處理疊加信息分析建立形象思維到抽象思維之間的橋梁幫助學生解決分析理解的困難。

四 實驗室開放使用管理規定

1.開放性大學物理實驗室是利用局域網實現實驗室資源的管理和利用的。建立有學生預約實驗功能模塊、學生成績管理功能模塊以及管理人員維護模塊。

2.確定實驗時間后每個學生都必須在實驗前認真完成實驗的預習并寫出實驗預習報告，準備好原始記錄紙（B5紙），按約定的時間，并且持有學生證或考試卡到實驗室上課。

3.上課前教師要檢查學生實驗預習報告，未預習或預習錯者，不得做實驗。

4.學生應在實驗過程中獨立完成全部實驗內容，原始的數據記錄必須經過任課的教師簽字方能生效。實驗數據不合格的學生酌情重做或取消實驗成績。

5.實驗后要認真完成實驗報告，包括分析結果、處理數據、繪制曲線及圖表等。并且在兩日內將完成的報告交到所屬實驗的任課教師。

6.教師根據學生的預習、實際操作、創新能力及實驗報告內容等對學生實驗情況打出每個實驗綜合成績，學生可通過校園網查本人各實驗的成績。

開放物理實驗室，與課堂教學相互撲充，更好地領會物理知識，培養學生觀察事物、分析問題、解決問題的能力以及創新能力，是培養學生創新能力的有效途徑。

參考文獻