導語：如何才能寫好一篇氣墊導軌實驗報告，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：誤差分析 質(zhì)量 加速度 力 改進

一、實驗的誤差來源

1.牛頓第二定律實驗的系統(tǒng)誤差分析

（1）理論分析

在圖1由M、m構(gòu)成的系統(tǒng)中，在平衡掉摩擦力后，有：

mg=（M+m）a ①

F=ma ②

由①、②可得，繩中拉力F= mg

通過上式可以知道，如果對m來說M非常大，m就可以忽略不計，不過這種情況下a也會變得很小而難以進行數(shù)據(jù)分析。

（2）圖像分析

當m較小時，圖像2、3前半部分近乎直線，隨著m增大。 減小，圖像后半部分彎曲。

2.系統(tǒng)中的摩擦力引起的誤差

小車拖著紙帶運動受到的摩擦力實際有兩部分：（1）木板對小車的摩擦；（2）限位孔對小車的摩擦。

當摩擦力平衡時有Mgsinθ=μMgcosθ+F（F指限位孔對小車的摩擦），當研究加速度與力的關(guān)系時，物塊的質(zhì)量不變，Mgsinθ=μMgcosθ+F關(guān)系式始終成立，當研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，M發(fā)生變化，F(xiàn)保持不變，Mgsinθ=μMgcosθ+F不再成立。

二、實驗改進

1.改進方案一

（1）在傳統(tǒng)的試驗中，木板對滑塊有摩擦力，在平衡摩擦力時，由于物體是否做勻速直線運動不易判斷，誤差較大?？蓳Q用氣墊導軌，從小孔出來的氣體比較均勻，滑塊受力均衡，在調(diào)平衡時只要滑塊在導軌上的任意位置處于靜止狀態(tài)即可，避免了傳統(tǒng)實驗平衡摩擦力帶來的誤差。

（2）由前面我們知道，傳統(tǒng)實驗處理時是把繩子拉力約等于懸掛物的重力來處理，而實際上繩子的拉力要小于懸掛物的重力，我們前面已經(jīng)證明過。這是引起實驗誤差的一個重要原因，特別是當小車的質(zhì)量不是遠大于懸掛物的質(zhì)量時，誤差更加明顯；而且，對學生以后的連接體問題的學習會造成很大影響，因為學生從這個實驗中看到，用懸掛物的重力代替繩子拉力，以后他們碰到這樣的連接體問題時，總會認為繩子的拉力就等于所掛物的重力。因此，要克服以上缺點，最好是直接把繩子對小車的拉力測出來。

要測力，可以把力傳感器和滑塊相連，這樣傳感器的讀數(shù)就等于小車受到的拉力，如圖4，即F=Ma。

2.改進方案二

我們可采用氣墊導軌的傾斜下滑法來驗證牛頓第二定律。如圖5所示，將調(diào)平后的導軌一端底腳螺絲下墊上一塊厚度為h的墊塊，此時導軌與水平地面的夾角為θ，滑塊在傾斜的導軌上受到一個外力F=Mgsinθ。由幾何關(guān)系sinθ= ，L為導軌兩端底腳螺絲的距離。在這個外力的作用下，滑塊將獲得一個沿斜面向下的加速度a。根據(jù)牛頓第二定律，其動力學方程為mg =ma。光電門安裝在導軌的一側(cè)，和電腦計數(shù)計時儀相連。電腦計數(shù)計時儀可以測出滑塊上寬為d的擋光片通過光電門所需的時間，其中的計算電路可計算出滑塊通過光電門時的速度和滑塊在導軌上運動的加速度，時間、速度、加速度都可由顯示屏讀出。

總之，本改進實驗解決了學生的困擾，認識到了傳統(tǒng)實驗的弊端，在他們學習連接體問題時有很大幫助。雖然該改進實驗還是存在很大誤差，但總體來說還是有它積極的意義。

參考文獻

[1]束炳如 何潤偉 普通高中課程標準實驗教科書物理（必修1）.上?？萍冀逃霭嫔纾?007年3月，第二版。

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一、尊重

1. 尊重教育規(guī)律

韓愈的《師說》中有這樣一句話“師者，所以傳道授業(yè)解惑也?！崩蠋煹淖饔檬莻魇?、教育道德觀念，傳授以學業(yè)和技能，解決學生的困頓和迷惑。但我們現(xiàn)在很多老師的作用只是知識的搬運工和復印機。教師應該是一位智者，在自己的專業(yè)領(lǐng)域有獨特的見解，知道學科的發(fā)展方向，能夠深入淺出、高屋建瓴地引領(lǐng)學生。教師應該是學生學習活動中的組織者、交往者、合作者、評價者和激勵者。

物理源于生產(chǎn)與生活，是一門理論性和實踐性很強的學科。在《探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系》這節(jié)課中，筆者設(shè)計了以2013年感動中國人物――羅陽同志的事跡以及他所研究的艦載機登艦問題作為引入，在調(diào)動學生學習興趣的同時，也讓學生知道物理就在我們的身邊，知道科技知識是第一生產(chǎn)力。

2. 尊重課堂

傳統(tǒng)的課堂教學，以知識為本位，以考試為軸心，以教師課堂講授為基本形態(tài)，以學生被動學習為主要特征。教師居高臨下，滔滔不絕，一節(jié)課下來，學生學得苦、學得累，課堂學習態(tài)度消極，課堂學習氛圍不濃，學習效率自然低下。教師聲音沙啞，身心疲憊，教學效率低，容易使教師產(chǎn)生嚴重的挫敗感和職業(yè)倦怠。

真正的課堂應該是學生表現(xiàn)的舞臺，而不是教師表演的陣地。課堂的真正價值在于使學生對學科產(chǎn)生巨大的興趣，對學習產(chǎn)生巨大的需求，讓學生從學科的已知領(lǐng)域走向未知領(lǐng)域。在自主學習環(huán)節(jié)，筆者讓學生先認真預習文本，了解教材上利用落體法探究外力做功與物體動能變化的真正實質(zhì)，明確實驗需要測量的物理量。同時，讓他們走進實驗室，了解實驗器材的正確操作，并通過實驗操作獲取新的知識。

在課堂引入上，筆者讓學生扮成中央電視臺的主持人朗讀羅陽同志的頒獎詞。在實驗設(shè)計和實驗操作方面，通過學生小組討論，在實驗器材的選擇、組裝，實驗過程的探究、實驗數(shù)據(jù)的記錄和處理，實驗結(jié)論的得出以及實驗報告的填寫方面都由學生自己去完成。教師的作用是積極的引導、參與和課堂腳手架（實驗報告的簡單設(shè)計和實驗器材的準備）的及時給予。

3. 尊重學生

學習是學生的天賦權(quán)利，教師要尊重和注重學生的學習權(quán)利，充分發(fā)揮學生學習的主動性，真正推動和實現(xiàn)學生的發(fā)展。尊重學生的個體差異，關(guān)注全體學生發(fā)展，給每個學生在課堂上學習機會和展示機會。

二、創(chuàng)新

教育家夸美紐斯在《大教學論》中這樣來描述理想的課堂：找到一種教育方法，使教師因此可以少教，但學生可以多學；使學?？梢砸虼松傩┬鷩W、厭惡和無益的勞苦，獨具閑暇、快樂及堅實的進步。傳統(tǒng)的課堂模式已經(jīng)不能滿足學生日益增長的需求，特別是不能關(guān)注全體學生的個性發(fā)展，不能給每個學生在課堂上學習機會和展示機會。課堂模式創(chuàng)新的意義和作用就顯得非常重要，“學習共同體”模式正好彌補了傳統(tǒng)課堂的弊端，這種較教學模式追求的是回歸教育的本真，追求的是高效的課堂。

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高校大部分理工科專業(yè)開設(shè)了“大學物理”課，“大學物理實驗”是與之對應的公共基礎(chǔ)性實踐課。“大學物理實驗”培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)學生的基本技能和獨立思考能力，使他們學會分析問題與解決問題，將知識應用于實踐，提高創(chuàng)新能力 [1]。由于“大學物理實驗”的環(huán)節(jié)比較多，每個學期都涉及不同專業(yè)的眾多學生，具有很大的主觀性，因此難以用統(tǒng)一的標準評定學生的成績。各個學校采取的考核方式不一，常用的考核方式有平時實驗考核、筆試考核、實驗操作考核、多元化考核[2]、平時成績+理論考試+操作考試[3]、平時實驗的考核+期中實驗基本操作考核+期末考核[4]、考核多元化[5]和階段化的考核方式[6]等。不同考核方式存在部分相似性，又不完全相同，各有利弊。筆者鑒借這些考核方式，結(jié)合多年的實踐教學經(jīng)驗和考核經(jīng)驗，探索提出個人認為適合本校的一種成績評定方式。

1現(xiàn)行考核模式存在的不足

我校一向重視大學物理實驗教學工作，為了保障教學效果，促進教學工作，達到教學目標，盡可能高質(zhì)量實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標，團結(jié)一致，努力探索和改進教學模式、教學方法及實驗考核模式。關(guān)于實驗考核模式，最初我校通過平時實驗成績和期末考試成績綜合評定學生的《大學物理實驗》成績，但在期末考試中呈現(xiàn)諸多弊端。最終決定注重學生的實驗過程，進行了相應的實驗教學改革，其一，對實驗項目教學任務(wù)的承擔老師和指導方式進行調(diào)整。原來一個老師基本上承擔一個行政班級的兩個實驗項目，并在兩個相鄰的實驗室交錯同批次指導兩個實驗項目，由于指導老師無法同時出現(xiàn)在兩個不同的實驗室，導致在指導老師不在本實驗室的情況下，出現(xiàn)了很大比例的學生抄襲實驗數(shù)據(jù)或根據(jù)他人的數(shù)據(jù)偽造實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，但由于老師不在場不能及時發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象，導致部分學生做完了實驗還不知道怎么使用這些基本的實驗儀器的現(xiàn)象，甚至老師覺得實驗數(shù)據(jù)可疑的情況下，由于沒有證據(jù)，導致在學生面前顯得很被動，起不到培養(yǎng)學生動手能力、分析和解決問題的能力的目的，甚至連最起碼的誠信教育也達不到。也不能合理的評價學生的實驗過程。因此，后來調(diào)整為一個老師只承擔一個行政班級的一個實驗項目，相應的同一時段一個老師只指導一組學生的實驗，這樣一來，指導老師能有效督促學生的實驗過程，也能及時發(fā)現(xiàn)學生實驗過程出現(xiàn)的問題，有效解決了部分問題。其二，實驗成績評定方式由原來的平時成績+期末成績的綜合評價調(diào)整為平時成績的綜合評定方式。由于注重學生實驗過程，對于每個實驗的成績又由實驗過程成績（占40%）和實驗報告成績（占60%）兩部分綜合評價給出。

上述這種實驗教學組織方式和成績評定方式，在一定意義上講有利于培養(yǎng)學生的基本技能和獨立。但也存在一定問題，如：有學生反映“誰誰抄了他（或她）的實驗報告，但最終成績比他（或她）高”，也有人反映“誰誰平時不認真做實驗，但得到了比較好的實驗成績”等。究其原因，由于指導老師無法督促實驗報告撰寫過程，出現(xiàn)了部分抄襲的現(xiàn)象，這部分學生往往抄襲成績比較好學生的實驗報告，而實驗報告成績占的比例又比較大，因此出現(xiàn)了學生所反映的這些現(xiàn)象，造成成績評定的不客觀性和不公平性，助長了部分學生的惰性，也打擊了部分學生的學習積極性。

為了進一步落實教學目標和人才培養(yǎng)目標，筆者探索和改革《大學物理實驗》成績評定方式，提出由平時成績（占40%）、期末考試成績（占30%）和自主實踐考核成績（占30%）綜合評價的成績評定方式。下述對該評定方式進行了詳細的介紹。

2平時成績、期末考試成績和自主實踐成績綜合評定的成績評定方式

2.1 平時成績的評定

以我校2015年下學期對某個專業(yè)16學時的“大學物理實驗（1）”為例說明平時成績的評定方式。16學時開設(shè)5個實驗項目，分別為：示波器的使用、電子元器件的判別與測量、在氣墊導軌上驗證動量守恒定律、光的等厚干涉現(xiàn)象的觀測和楊氏模量的測定（伸長法）。分別由5個不同的老師承擔，對每個實驗基本做到了1學生1小組獨立完成實驗，每大組學生不超過15個學生。對單個實驗，指導老師從學生預習情況（占10%）、基本的動手能力（占30%）、獨立思考及解決問題的能力（占30%）、實驗數(shù)據(jù)的準確程度（占20%）和完成實驗之后整理儀器及搞實驗室環(huán)境衛(wèi)生的情況（占10%）給出實驗的過程成績，該成績在學生結(jié)束實驗時給出；指導老師再綜合學生對實驗原理的理解程度、實驗數(shù)據(jù)處理的方法及結(jié)果的準確程度、分析問題的透徹程度和實驗報告的完整性幾個角度給出實驗報告成績；綜合實驗的過程成績（占60%）和實驗報告成績（占40%），5位指導老師各自給出所承擔實驗項目的成績；根據(jù)5個實驗項目的難易程度和數(shù)據(jù)處理的復雜程度，綜合評定給出實驗的平時成績。本文所舉的上述5個實驗項目中，“光的等厚干涉現(xiàn)象的觀測”和“楊氏模量的測定（伸長法）”無論是儀器的調(diào)整還是具體的測量操作都具有一定的難度（特別是“光的等厚干涉現(xiàn)象的觀測”的測量過程中視覺很疲勞），數(shù)據(jù)處理也比另外3個實驗項目復雜，可以說這兩個實驗項目基本上起到了從全方位培養(yǎng)學生的各種能力，認為可以給這兩個實驗項目設(shè)置相對較高的平時成績比例，基于此，設(shè)置上述各個實驗項目成績所占平時成績的比例依次為：15%、15%、20%、25%和25%。

2.2期末考試成績的評定

目前，我校每上半年和下半年大概各有1000多學生和400多學生陸續(xù)進實驗室做大學物理實驗，一般情況下每個實驗項目只能同時接納15個學生實驗，因此難以在短期內(nèi)公平公正的進行操作考試；其次，我校很注重實驗過程，在各個實驗過程對每個實驗給出了基本合理的過程成績。因此，實驗的期末考試仍然以理論考試為準，主要考核學生對已做實驗相關(guān)理論知識的理解情況和數(shù)據(jù)處理的能力，在考試中統(tǒng)一給某一個實驗的測量數(shù)據(jù)，讓學生處理實驗數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析。由于理論考試不能很好地體現(xiàn)實驗課程的教學目標和人才培養(yǎng)目標，所以期末考試成績不應占過高的比例，筆者認為期末考試成績占總成績的30%比較合理。

2.3自主實踐考核

為了能夠更好地實現(xiàn)教學目標和專業(yè)培養(yǎng)目標，提出增加自主實踐考核的思想，具體方案是：首先，由每個班的理論課老師給學生介紹實驗室的基本條件和現(xiàn)有的實驗儀器；然后，實驗室統(tǒng)一開放兩周時間，在這兩周內(nèi)學生通過查詢文獻資料或書籍資料，自行確定實驗項目，自行設(shè)計實驗方案，到實驗室獨立完成實驗。自擬的實驗項目可以是再現(xiàn)某一物理現(xiàn)象或測量某一物理量，在現(xiàn)有的實驗條件不能滿足學生設(shè)計方案需求的情況下，允許及鼓勵學生做仿真實驗；最后，學生通過撰寫科技報告，論述自己實驗項目的實驗原理及設(shè)計方案，并對自己的測量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析和處理，對自己的實驗進行合理評價，給出結(jié)果。

該過程的每個環(huán)節(jié)都由學生獨立完成，要求每學生1個實驗項目，倆倆之間不能有相同的情況，并且不能選本學期開設(shè)過的實驗項目。有利于培養(yǎng)學生的獨立思考問題的能力、分析及解決問題的能力、基本動手能力、理論聯(lián)系實踐的能力及創(chuàng)新能力等，能全方位考核學生，能有效體現(xiàn)出學生之間的差距，能讓老師更好地了解學生的差異，以便因材施教，有效促進教學效果，可以說是最高層次的考核方式，但由于《大學物理實驗》本身是基礎(chǔ)性實踐課，照顧大多數(shù)學生的基本技能和基本的思考問題及解決問題的能力，因此其成績在總成績中所占的比例不應過高，基于此，認為占總成績的30%比較合理。

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關(guān)鍵詞:大學物理實驗;自主設(shè)計性實驗教學模式;創(chuàng)新能力

一、自主設(shè)計性實驗教學模式實施的意義

高校實驗教學改革和實驗室建設(shè)作為強化實踐教學環(huán)節(jié)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基礎(chǔ)，在培養(yǎng)理工科學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，提升學生的科學素質(zhì)方面有著極其重要的作用［1］。實驗課程中開設(shè)自主設(shè)計性實驗，是實驗教學改革的重要舉措。在傳統(tǒng)的實驗教學模式中，實驗教材詳細列出實驗步驟、線路圖、實驗原理，學生的實驗過程就是按部就班的完成實驗，實驗的思路被限定，主觀能動性得不到發(fā)揮。自主設(shè)計性實驗教學模式是一種以學生為主，教師為輔來培養(yǎng)學生自主學習探索及創(chuàng)新能力的新型教學模式。具體來說，就是學生在教師的指導下，根據(jù)實驗題目、實驗條件，通過查閱資料，自主設(shè)計實驗方案，自擬實驗操作步驟，在一定的時間內(nèi)完成實驗，經(jīng)歷一次科學實驗的全過程。學生在設(shè)計實驗方案的過程中，實驗的思路開闊了，學生的思維活躍了，創(chuàng)新能力與解決問題的能力不斷提高。

二、自主設(shè)計性實驗教學模式的具體實施

(一)實驗教材的編寫與自主設(shè)計性實驗的安排為配合自主設(shè)計性實驗教學模式的實施，我們首先對實驗教材進行了調(diào)整與改編。實驗教材共有28個實驗項目，根據(jù)教學模式和實驗內(nèi)容的不同分為四個模塊。分別為基本訓練、基礎(chǔ)實驗、近代綜合與應用實驗、自主設(shè)計性實驗等四個部分組成，其中自主設(shè)計性實驗模塊作為教材中一個相對獨立的部分，占據(jù)了整個教材四分之一的內(nèi)容。這個模塊的實驗項目全部采用自主設(shè)計性實驗教學模式，這些實驗項目撰寫的格式與其他傳統(tǒng)實驗不同，實驗教材中只提供實驗題目、實驗原理、實驗要求以及實驗思考題，具體的實驗線路圖、實驗步驟、實驗表格全部省略，要求學生自己擬定，這樣就避免了傳統(tǒng)實驗中學生照本宣科地弊端，給學生留下了思考和發(fā)揮的空間。另外，大學物理實驗課程分兩個學期進行，考慮到自主設(shè)計性實驗項目難度較大，對學生的實驗能力要求較高，因此，第一學期的前半程主要安排基礎(chǔ)性實驗，實行傳統(tǒng)型實驗教學模式，通過實驗課程訓練，學生的基本實驗操作能力得到提高。在此基礎(chǔ)上，在第一學期后半程或者第二學期安排自主設(shè)計性實驗項目，由于實驗學時有限，自主設(shè)計性實驗只能安排2至3個實驗。

(二)自主設(shè)計性實驗項目的選題對于自主設(shè)計性實驗項目的選題，我們結(jié)合學生的實驗能力和實驗室現(xiàn)有的實驗設(shè)備，本著“設(shè)計性實驗既要有所創(chuàng)新，又要結(jié)合實際，讓學生能夠切實可行”的原則，進行反復與研究，在實驗教材中選定了七個不同的設(shè)計性實驗項目。這些實驗涵蓋了力學、電學、光學等方面，實驗題目分別是:氣墊導軌測量重力加速度，不規(guī)則物體密度的測定，落球法測量液體的粘滯系數(shù)，分壓電路輸出特性研究，電學元件伏安特性曲線的描繪，電表的改裝與校準，非平衡直流電橋測量電阻。這些自主設(shè)計性實驗項目的選題具有如下特點:選題緊扣大綱，立足基礎(chǔ)、適當延伸，實驗內(nèi)容相對比較熟悉，實驗難度適中，運用所學的實驗方法，進行適當轉(zhuǎn)換后，就可以完成;選題具有一定的探索性，需要學生查閱資料，方案的形成過程中要不斷探索研究;選題具有實用性，盡量選擇現(xiàn)實生活中可能遇到的問題，使學生對所選的實驗有濃厚的興趣;選題具有開放性，實驗方法不單一，可以通過多種方法實現(xiàn)實驗目的，以保證學生之間設(shè)計方案多樣性與差異性［2］。

(三)自主性設(shè)計性實驗課前準備工作由于自主設(shè)計性實驗沒有現(xiàn)成的實驗方案，所以實驗課前教師和學生都需要做大量的準備工作。實驗課前，教師提前下發(fā)通知并指定實驗題目，學生按照通知要求，根據(jù)實驗題目，查閱相關(guān)資料，寫出完整的實驗預習報告，預習報告中包括實驗線路圖、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)表格等一整套的實驗設(shè)計方案，通過這一環(huán)節(jié)，使學生對所做的實驗進行認真思考，形成實驗方案的基本雛形。實驗預習報告要求在實驗課前兩天上交給指導教師，指導教師對設(shè)計的實驗方案進行批閱，重點把握實驗方案的可行性與科學性，保證實驗在實驗室的現(xiàn)有條件下能夠順利實施。通過批閱預習報告，把實驗方案中存在的問題指出來，讓學生再進行修改完善，不合理的實驗方案令其重新整改。由于實驗選題都比較切合學生實際，學生設(shè)計起來難度不大，實驗方案確定后，直接可以在課堂實施。指導教師除了批閱預習報告，還要根據(jù)學生的實驗方案，準備實驗所用的儀器設(shè)備和各種耗材，以確保實驗方案實施。

(四)自主設(shè)計性實驗課堂操作與課后總結(jié)課前準備工作完成后，學生帶著預習報告進入實驗室開始實驗，教師在實驗過程中起著指導和監(jiān)督作用。實驗之前，教師結(jié)合預習報告中出現(xiàn)的共性問題進行講解，提醒大家注意，由于學生在實驗中普遍存在著安全意識缺乏的問題，好多設(shè)計的線路都沒有保護措施，對于元件參數(shù)的計算不夠精準，實驗中容易出現(xiàn)燒壞儀器元件的現(xiàn)象，因此，對于實驗儀器的安全使用問題，教師在課堂上反復強調(diào)，以避免實驗中出現(xiàn)隨意損壞儀器情況。在保證儀器安全使用的前提下，學生利用實驗室提供的儀器元件，按照擬定好的實驗方案進行操作，實驗時一般兩人一組，實驗當中出現(xiàn)問題，兩人共同討論，共同排查故障，共同解決問題，通過不同的測量與比較，切磋研究，學生分析問題、解決問題能力、科研能力與創(chuàng)新能力得到全面提高。實驗結(jié)束后，要求學生寫出完整的實驗報告，實驗報告是對整個實驗的概括與總結(jié)，實驗的整個過程以及數(shù)據(jù)結(jié)果要清晰準確的表述出來，同時，對實驗當中出現(xiàn)的問題進行分析，找出問題所在，對于實驗當中成功的地方，予以肯定和提煉。從最初的預習報告到最終的實驗報告，學生通過對比分析，得到成長與進步，對實驗的理解上升到新的高度，完成了一次從理論到實踐，再從實踐到理論的科學實驗全過程。

三、自主設(shè)計性教學模式的效果及存在的問題

自主設(shè)計性實驗教學模式實施以來，打破了固有的舊思維模式，充分激發(fā)了學生的主觀能動性，學生對基礎(chǔ)知識的掌握有了明顯的提高，從簡單理解上升到靈活應用，舉一反三，實驗中更注重實驗方法與實驗思想的學習，學生的思維能力和創(chuàng)新能力得到提升，學生實驗的積極性得到增強，由過去的“按照實驗步驟做”，變成“按照自己的思路走”，由“要我做”變成“我要做”，學生真正成為了實驗的主導者［3］，好多學生對科學研究產(chǎn)生了濃厚的興趣。但是，在自主設(shè)計性實驗教學模式的實施過程中也出現(xiàn)了一些問題，首先，實驗教師的科研能力還需要提高，迫切需要打造一支高素質(zhì)的實驗教學隊伍。教師作為自主設(shè)計性實驗的組織者，應該具備深厚的學術(shù)功底、扎實的專業(yè)知識，從實驗選題到實驗方案的實施，每一個環(huán)節(jié)都要全面掌握和了解，針對實驗當中出現(xiàn)的各類問題，做出及時的判斷與分析，引導和啟發(fā)學生思考。因此，教師需要加大教學投入的力度，不斷提高自己的科研能力;其次，學生設(shè)計的實驗方案重復性較高，由于學生知識儲備的局限性，使得學生設(shè)計的實驗方案大同小異，新穎性不夠，學生參與實驗的積極性和創(chuàng)造性還需要進一步提高;另外，實驗室儀器設(shè)備需要不斷更新，長期以來，實驗室儀器設(shè)備種類比較單一，大部分儀器都是批量購買，好多的實驗方案只能局限在現(xiàn)有的儀器設(shè)備范圍內(nèi)。因此，實驗室要加大儀器設(shè)備經(jīng)費的投入，以保證自主設(shè)計性實驗教學模式的實施。

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建國以來，高師院校（簡稱高師，下同）為我國基礎(chǔ)教育和中等教育輸送了大批人才，為國家建設(shè)和教育發(fā)展做出了巨大貢獻．然而，隨著與非師院校的競爭加劇以及中小學生源的減少、教師的飽和，高師院校面臨越來越多的挑戰(zhàn)．如何在激烈的競爭中立于不敗之地，是擺在高師院校面前的一個非常艱巨而現(xiàn)實的問題．我們認為，首先，高師的發(fā)展要擺正自己的方向，要繼續(xù)發(fā)展優(yōu)勢領(lǐng)域，始終把培養(yǎng)中學教師作為自己的主要目標；其次，高師需要開展有效的改革，應該“向下看”，也就是改革的理念與方式面向基礎(chǔ)教育一線，在與教育實踐的聯(lián)系中建立兩者之間的有效銜接．筆者在高師工作，同時指導中學物理的教育實習，結(jié)合多年教授的科目和經(jīng)驗，對物理教學法實驗開展了一系列改革，目的在于將高師教學法實驗與中學物理實驗課程緊密銜接起來，提高學生能力，促進學生較快適應中學物理實驗的教學工作．現(xiàn)將物理教學法實驗教學改革的做法與思路展示出來，期望對高師的教學改革有所啟示．

2教學法實驗的困境：重視不夠

物理教學法實驗①是高師物理師范生的必修課程，是培養(yǎng)高師物理師范生實驗技能的重要課程之一，對于師范生掌握中學物理基本儀器、演示實驗、分組實驗、自制教具等能力培養(yǎng)具有十分重要的作用．然而，由于很多高師院校經(jīng)常將教學法實驗置于教學法（或教學論）課程之內(nèi)，加之教學法實驗課程沒有像普通物理實驗那樣有“深度”，經(jīng)常被忽視或邊緣化，同時與中學聯(lián)系不足，改革力度不夠，課程沒有受到應有的重視．筆者通過中國“知網(wǎng)”從1990年到2010年的研究情況進行了檢索．以“物理教學法實驗”為主題，僅檢索到20條文獻，以“物理教法實驗”為主題檢索到7條，以“物理教學論實驗”為主題檢索到1條，以“中學物理教學法實驗”為主題檢索到14條，以“物理教材教法實驗”為主題檢索到1條．而且，相對來說發(fā)表的期刊層次都不高．對于這樣一個對物理教師教育至關(guān)重要的傳統(tǒng)課程，研究成果之少確實令人乍舌！在義務(wù)教育階段以及高中階段，《課程標準》都對學生的實驗能力和培養(yǎng)目標提出了明確的要求，然而，我們的師范生畢業(yè)后是否能順利完成這個育人目標還是個未知數(shù)．筆者雖沒有開展過系統(tǒng)的調(diào)查，但從目前教學法實驗課程的地位和研究情況來看，我們的準教師們是很難順利達到新課程改革要求的．如果我們還堅持按照原有的課程不加改變，教學法實驗課程可能連生存的空間都沒有了，物理教學法實驗面臨著非常嚴峻的困境．

3改革的措施：方式與內(nèi)容

3．1加強實驗理念的銜接實驗理念是改革的“向?qū)А保邘熚锢斫虒W法實驗是為培養(yǎng)適合中學物理教學的教師服務(wù)的，物理教學法實驗的理念必須與中學階段的物理實驗目標一致．隨著時代的發(fā)展，中學物理實驗教學的目標和理念已經(jīng)發(fā)生了很大的改變．早在1950年教育部頒布的《物理精簡綱要》中提出要“重視物理實驗教學，把實驗插在講授中間，便于學習和理解”［1］，1956年在《中學物理教學大綱》中又明確規(guī)定，“學生實驗不僅使學生明確而鞏固地掌握物理知識的重要方式，而且是使學生獲得使用量具儀器和工具的實際手段．”［1］如今，課程改革對中學物理實驗提出了進一步的要求，例如在高中物理實驗專題的開設(shè)目的中提到，“……使學生較為深入地學習物理實驗的有關(guān)理論、方法和技能；進一步提高學生的實驗素養(yǎng)，激發(fā)學生實驗探究的興趣；增強學生的創(chuàng)新意識；培養(yǎng)學生實事求是、嚴謹認真的科學態(tài)度；養(yǎng)成交流與合作的良好習慣；發(fā)展學生的實踐能力”．［2］時代的變遷為中學物理實驗目標注入了新的內(nèi)涵，根據(jù)傳統(tǒng)的中學物理實驗目標來規(guī)范現(xiàn)時的教學法實驗將會毫無意義，更無法適應中學物理課程的實際情況．為此，物理教學法實驗必須從目標和理念上加強與中學的銜接，讓師范生明確物理教學法實驗課程的目的在于培養(yǎng)師范生順利完成中學實驗教學、提高學生實驗素養(yǎng)和實驗能力，而不是僅僅認識幾個儀器、會操作幾個實驗．我們在開展物理教學法實驗教學的過程中，緊密圍繞新課程中學物理實驗的課程目的和理念，積極加強與中學銜接，提高指導教師和學生對物理教學法實驗的理論認識，為課程定位奠定了基礎(chǔ)．

3．2更新實驗課程內(nèi)容實驗內(nèi)容是改革的“抓手”．任何改革都要針對具體的內(nèi)容，否則會顯得空洞而不現(xiàn)實．物理教學法實驗與中學密切聯(lián)系又高于中學，教學法實驗課程的題目和內(nèi)容應該有一致的部分，也要有不同之處，只有加強與中學物理實驗內(nèi)容的聯(lián)系，才能有效促進實驗課程的銜接．根據(jù)新課程理念及中學物理實驗課程的設(shè)置情況，我們及時對實驗內(nèi)容做了調(diào)整．首先，刪除了陳舊以及在普通物理實驗中做過的實驗內(nèi)容，包括電影機的放映技術(shù)、氣墊導軌、基本測量①等．其次，適當增加了與新課程實驗密切相關(guān)的內(nèi)容，包括光敏電阻、熱敏電阻、邏輯電路、光電效應、萬用表使用、傳感器使用等．同時部分修改了可以改進的實驗內(nèi)容，例如由于萘有一定毒性，我們將晶體的熔解和凝固實驗改成海波和焊錫的熔解與凝固；改變牛頓第三定律在傳統(tǒng)上使用彈簧測力計的做法，用力傳感器來完成實驗，使學生更加熟悉中學課程中涉及到的傳感器內(nèi)容．通過這些內(nèi)容的改革，大大加強了與中學物理實驗的聯(lián)系，很多在校外有教學實踐的學生都感覺到教學法實驗對中學物理教學的直接指導作用．

3．3改革實驗教學方式教學方式是改革的“途徑”．傳統(tǒng)實驗教學模式指教師講解原理、擬定方案、演示操作，學生進行實驗操作、數(shù)據(jù)收集、填寫表格，完成實驗報告．［3］但它的教條化、統(tǒng)一化、靜態(tài)化的弊端卻扼殺了學生的創(chuàng)新精神．［3］很難想象一個只會跟著教師模仿實驗的師范生能在工作崗位上成為優(yōu)秀的教師．我們改革的重點就是改變傳統(tǒng)的教學方式，讓學生在過程中獲得知識和能力．首先，我們改變傳統(tǒng)的教師講解、演示的方式．教師在課前只對學生做簡單的介紹，通過學生的自學和研討完成實驗操作．在此過程中，學生之間相互幫助，相互探討，遇到典型問題在小組內(nèi)共同探討解決，培養(yǎng)了學生協(xié)作實驗的習慣．其次，改變傳統(tǒng)的教師講、學生聽，教師示范、學生模仿的教學方式．讓學生體驗教師角色，進行實驗的演示和講解．每個學生的講解、演示實驗過程每學期輪換一次，如果第一輪不合格還要進行第二輪，直到達到要求為止．其他學生和教師擔當“學生”和“評委”．第三，增加實驗探究的內(nèi)容．實驗探究是中學新課程改革的重要內(nèi)容，師范生的實驗探究能力是將來指導中學生實驗探究能力的基礎(chǔ)，只有在職前培訓過程中得到了良好的訓練才能適應中學階段的實驗探究教學．為此，在物理教學法實驗中，除了常規(guī)的物理實驗探究之外，我們增加了2周在探究實驗室利用傳感器開展的實驗探究教學．

3．4強調(diào)學生自制教具自制教具是學生的“作品”．自制教具可以解決實驗經(jīng)費不足，補充部分物理儀器缺乏，可以加深物理概念和規(guī)律的理解等功能．但同時更是培養(yǎng)學生實驗的積極性和主動性，形成學生科學方法和各種能力的重要過程和手段．“自制教具的目的并不只是為了省錢，而是通過自制教具培養(yǎng)教師和學生的動手動腦能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造精神．”［4］同時，自制教具也是中學物理教師的一項重要基本技能，是中學物理教師的基本功之一．我們在課程改革過程中非常強調(diào)教具制作能力，鼓勵學生根據(jù)自己的興趣、中學物理教材中的演示實驗、趣味物理實驗等開展教具制作．首先，強調(diào)自制教具是考核的一部分，每學期的課程有兩周是自制教具時間，在學期末每個學生都要有“作品”上交，并根據(jù)標準給予打分．其次，結(jié)合中學物理教學內(nèi)容開展集中自制教具活動．例如，針對高中選修3－2教材中電磁感應的內(nèi)容，自制了電磁感應裝置，如圖1所示．再例如，根據(jù)浮力原理制作了“浮力天平”實驗裝置，如圖2所示，等等．圖1自制電磁感應裝置圖2自制“浮力天平”自制的電磁感應裝置通過對二極管發(fā)光的觀察，可以清晰地表明電磁感應的存在，而不需電表等裝置，既簡便又有效．自制的浮力天平將浮力原理和天平原理很好地結(jié)合起來，易于學生加深理解．學生的自制教具最后都貼上學生姓名和學號，成為他們自己的“作品”，學生很有成就感，有的已經(jīng)成為后續(xù)各屆學生參考的“樣板”．

3．5擬定成績評價標準擬定標準是評價的“準繩”．除了學生平時表現(xiàn)外，還制定了相應的“技術(shù)”標準．例如自制教具的評分標準（見表1），講解演示的標準（見表2）等，為判定成績、改進不足提供了依據(jù)．

3．6重視實驗能力培養(yǎng)實驗能力是改革的“核心”．實驗能力是科學素養(yǎng)的基本要素，物理實驗能力是指順利進行物理實驗并完成實驗目的的個性心理特征，是學生各種基本能力在實驗活動中的綜合體現(xiàn)［5］．實驗能力包括實驗觀察能力、實驗操作能力、實驗分析等．新課程物理課程標準對學生的實驗能力提出了明確要求，包括提高學生的科學素養(yǎng)，提高學生實驗探究能力能力等．提高學生的實驗能力是教學法實驗課程改革的核心目的，上述改革都是圍繞學生的能力展開的．高師學生實驗能力的提高會遷移到日后的工作過程中，即使職前課程沒有涉及到相關(guān)實驗，學生也能較快適應中學物理實驗教學．實驗能力的提高是加強物理教學法實驗課程與中學物理實驗課程銜接的保障．實驗能力的培養(yǎng)除了上述手段外，我們還結(jié)合我國目前中學的現(xiàn)有情況，提倡開展多種形式的實驗教學模式．例如，開展微型物理實驗，非常規(guī)物理實驗［6］等．這些形式的實驗教學是對常規(guī)物理實驗教學的補充，對學生實驗能力的提高和養(yǎng)成具有重要的作用．

4改革的效果：成績與不足

4．1取得的初步成績

4．1．1提高了師生對課程銜接的意識通過6年的改革，每屆學生的實驗意識和能力有明顯的改變，不再認為教學法實驗是可有可無的簡單實驗，由最初的“混實驗”改為“開發(fā)實驗”、“研究實驗”．在課程開設(shè)過程中很多學生積極地將計劃中沒有的中學物理實驗拿到課堂上來做，即使儀器不同，也會想方設(shè)法開展．前面的例子中，學生自制的電磁感應實驗即是對高中電磁感應實驗的改進．我們指導教師和學生已經(jīng)意識到與中學的銜接是教學法實驗的重要指導思想之一．正是由于教學法實驗與中學的緊密聯(lián)系，使得學生在課程學習中能正確正視物理教學法實驗的重要地位，激發(fā)了學生學習的興趣．

4．1．2學生動手能力增強學生動手能力主要體現(xiàn)在教具制作方面．教具是學生的考核的內(nèi)容之一，他們所呈交的教具質(zhì)量參差不齊．有的教具比較精致，可以拿到中學課堂中演示，有的則比較粗糙，但學生自制教具的意識和水平都得到了較大的提高，一些小零件都是學生自己掏錢買的，一些廢舊物品都成為學生手中的“寶貝”，有的學生甚至做了2～3個教具．據(jù)不完全統(tǒng)計，近幾年我們學生所提交的教具達300件之多，有相當一部分已作為后屆學生制作教具的模板和樣品．學生自制教具的能力是高師物理師范生的重要能力，是順利開展中學物理實驗教學的重要技能．

4．1．3提高了學生講解、演示的能力在講解、演示實驗之前我們對學生提出了明確的要求，使學生有章可循、思路清晰，在講解、演示實驗模擬講課之后，教師和學生對模擬講課進行點評．由于在一種寬松的環(huán)境下開展，學生興奮主動、積極參與，課堂氣氛熱烈活躍．講解、演示過程對學生整理講課思路、組織語言、規(guī)范操作、解釋實驗現(xiàn)象等都起到了積極的鍛煉作用，培養(yǎng)了學生的實驗演示和講解能力．在學生教育實習過程中，很多學生都能非常熟練地將實驗納入講課之中，并能用生活中常見的物品等演示實驗現(xiàn)象，說明實驗原理．在準備就業(yè)和試講過程更是表現(xiàn)突出，表現(xiàn)出良好的技能水平．實踐證明，講解、演示實驗在師范生走向中學教師的道路上是一個良好的嘗試，是一種積極有效的訓練方式．

4．2待深化研究之處

4．2．1量化統(tǒng)計與分析不夠由于每年的教學法實驗課程內(nèi)容都存在變動，目前還沒有針對開展具體量化的調(diào)查問卷分析和統(tǒng)計，我們計劃在近期逐步研制相應的改革調(diào)查問卷，開展相應的調(diào)查，爭取取得更加明確的研究結(jié)果．

4．2．2缺乏跟蹤研究畢業(yè)學生的教學情況由于我們的畢業(yè)生分布在全國各地，對學生開展物理實驗教學情況跟蹤調(diào)查研究存在較大困難．對學生的跟蹤研究可以提供反饋，為改革提供更合理的依據(jù)．因此，我們計劃通過教育實習等形式進一步加強與畢業(yè)學生的聯(lián)系，爭取能對一定數(shù)量的學生進行跟蹤研究．

4．2．3自編教材未出版教材是學生開展學習的重要參考．但由于參與改革的主要教研人員工作繁忙，筆者還在攻讀學位，沒能及時將教學法實驗教材進行系統(tǒng)的整理，沒能以正式出版的形式展示給學生．目前我們正在積極搜集材料，抓緊制定編寫教材的基本思路，爭取在較短時間內(nèi)達到出版要求．