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导语:在物理实验教学论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:半导体物理实验;教学改革;专业实验
实验教学作为高校教学环节中的一个重要组成部分,不仅因为其是课堂教学的延伸,更由于通过实验教学,可以加深学生对理论知识的理解,培养学生的动手能力,拓展学生的创造思维[1,2]。实验教学分为基础实验和专业实验两部分[3,4]:基础实验面向全校学生,如大学物理实验、普通化学实验等,其主要任务是巩固学生对所学基础知识和规律的理解,旨在提高学生的观察、分析及解决问题的能力,提供知识储备[5,6];与基础实验不同,专业实验仅面向某一专业,是针对专业理论课程的具体学习要求设计的实验教学内容,对于学生专业方向能力的提高具有极强的促进作用[7~8]。通过专业实验教学使学生能够更好的理解、掌握和应用基础知识和专业知识,提高分析问题的能力并解决生活中涉及专业的实际问题,为学生开展专业创新实践活动打下坚实的基础[9~11]。
1半导体物理实验课程存在的问题与困难
半导体物理实验是物理学专业电子材料与器件工程方向必修的一门专业实验课,旨在培养学生对半导体材料和器件的制备及测试方法的实践操作能力,其教学效果直接影响着后续研究生阶段的学习和毕业工作实践。通过对前几年本专业毕业生的就业情况分析,发现该专业毕业生缺乏对领域内前沿技术的理解和掌握。由于没有经过相关知识的实验训练,不少毕业生就业后再学习过程较长,融入企事业单位较慢,因此提升空间受到限制。1.1教学内容简单陈旧。目前,国内高校在半导体物理实验课程教学内容的设置上大同小异,基础性实验居多,对于新能源、新型电子器件等领域的相关实验内容完全没有或涉及较少。某些高校还利用虚拟实验来进行实验教学,其实验效果远不如学生实际动手操作。我校的半导体物理实验原有教学内容主要参照上个世纪七、八十年代国家对半导体产业人才培养的要求所设置,受技术、条件所限,主要以传统半导体物理的基础类实验为主,实验内容陈旧。但是在实验内容中添加新能源、新型电子器件等领域的技术方法,对于增加学生对所学领域内最新前沿技术的了解,掌握现代技术中半导体材料特性相关的实验手段和测试技术是极为重要的。1.2仪器设备严重匮乏。半导体物理实验的教学目标是使学生熟练掌握半导体材料和器件的制备、基本物理参数以及物理性质的测试原理和表征方法,为半导体材料与器件的开发设计与研制奠定基础。随着科学技术的不断发展,专业实验的教学内容应随着专业知识的更新及行业的发展及时调整,从而能更好的完成课程教学目标的要求,培养新时代的人才。实验内容的调整和更新需要有新型的实验仪器设备做保障,但我校原有实验教学仪器设备绝大部分生产于上个世纪六七十年代,在长期实验教学过程中,不少仪器因无法修复的故障而处于待报废状态。由于仪器设备不能及时更新,致使个别实验内容无法正常进行,可运行的仪器设备也因为年代久远,实验误差大、重复性低,有时甚至会得到错误的实验结果,只能作学生“按部就班”的基础实验,难以进行实验内容的调整,将新技术新方法应用于教学中。因此,在改革之前半导体物理实验的实验设计以基础类实验为主,设计性、应用性、综合性等提高类实验较少,且无法开展创新类实验。缺少自主设计、创新、协作等实践能力的训练,不仅极大地降低学生对专业实验的兴趣,且不利于学生实践和创新创业能力的培养,半导体物理实验课程的改革势在必行。
2半导体物理实验课程改革的内容与举措
半导体物理实验开设时间为本科大四秋季学期,该实验课与专业理论课半导体物理学、半导体器件、薄膜物理学在同一学期进行。随着半导体技术日新月异发展的今天,对半导体物理实验的教学内容也提出了新的要求,因此,要求这门实验课程不仅能够通过对半导体材料某些重要参数和特性的观测,使学生掌握半导体材料和器件的制备及基本物理参数与物理性质的测试方法,而且可以在铺垫必备基础和实际操作技能的同时,拓展学生在电子材料与器件工程领域的科学前沿知识,为将来独立开展产品的研制和科学研究打下坚实的基础。2.1实验基础设施的建设。2013年年底,基于我校本科教学项目的资金支持,半导体物理实验教学团队通过调研国内外高校现行半导体物理实验教学资料,结合我校实验教学的自身特点,按照创新教育的要求重新设计了半导体物理实验内容,并根据所开设实验教学内容合理配置相应的实验仪器设备,新配置仪器设备具有一定的前瞻性,品质优良,数量合理,保证实验教学质量。由于作为一门专业实验课,每学年只有一个学期承担教学任务,为了提高仪器设备的利用率,做到实验设备资源的不浪费,计划成立一间半导体物理实验专属的实验室,用于陈放新购置的实验设备,在没有教学任务的学期,该实验室做为科研实验室和创新创业实验室使用。通过近三年的建设,半导体物理实验专属实验室———新能源材料与电子器件工程创新实验室建成并投入使用,该实验室为电子材料与器件工程方向的本科生毕业论文设计以及全院本科生的创新创业实验设计提供了基本保障,更为重要的是该实验室的建成极大地改善了半导体物理实验的原有教学条件,解决了实际困难,使得半导体物理实验教学效果显著提升。不仅加强了学生对专业核心知识理解和掌握,而且启发学生综合运用所学知识创造性地解决实际问题,有效提高学生的实践动手能力、创新能力和综合素质。2.2实验教学内容的更新。半导体物理实验是一门72学时的实验课,在专属实验室建成后,按照重视基础、突出综合、强调创新、提升能力的要求,逐步培养与提高学生的科学实验素质和创新能力,构建了“九—八—五”新的实验内容体系,包括如下三个层次(表1)。第一层次为“九”个基础型实验,涵盖对半导体材料的物理性质(结构、电学、光学)的测定,通过对物理量的测量验证物理规律,训练学生观察、分析和研究半导体物理实验现象的能力,掌握常用基本半导体物理实验仪器的原理、性能和测量方法等。第二层次为“八”个提高型实验(综合、应用性实验),学生通过第一层次的实验训练后,已掌握了基本的实验方法和技能,在此基础上,开展综合性实验,可以培养学生综合运用所学知识以及分析和解决问题的能力。通过应用性实验培养学生将来利用设备原理从事生产或者技术服务的能力。第三层次为“五”个设计创新型实验,学生需运用多学科知识、综合多学科内容,结合教师的科研项目进行创新研究,通过设计型实验可以锻炼学生组织和自主实验的能力,着力培养学生创新实践能力和基本的科研素质。每个基础型实验4学时,提高型实验8学时,创新型实验12学时,规定基础型为必修实验,提高型、创新型为选作实验。九个基础型实验全部完成后,学生可根据兴趣和毕业设计要求在提高型、创新型实验中各分别选做一定数量的实验,在开课学期结束时完成至少72个学时的实验并获得成绩方为合格。2.3实验教学方式的优化。在教学方式上,建立以学生为中心、学生自我训练为主的教学模式,充分调动学生的主观能动性。将之前老师实验前的讲解转变为学生代表讲解实验内容,然后老师提问并补充完善,在整个实验安排过程中,实验内容由浅入深、由简单到综合、逐步过渡至设计和研究创新型实验。三个层次的实验内容形成连贯的实验梯度教学体系,在充分激发学生学习兴趣的同时,培养学生自主学习、自发解决问题的能力。2.4实验考核机制的改革。目前大部分实验课的成绩由每次实验后的“实验报告”的平均成绩决定,然而单独一份实验报告并不能够完整反应学生的实际动手操作能力和对实验内容的熟悉程度。因此,本课程将此改革为总成绩由每次“实验”的平均成绩决定。每次实验成绩包括实验预习、实验操作和实验报告三部分,实验开始前通过问答以及学生讲解实验内容来给出实验预习成绩;实验操作成绩是个团队成绩反映每组实验学生在实验过程中的动手能力以及组员之间的相互协助情况;针对提高型和创新性实验,特别是创新性实验,要求以科技论文的形式来撰写实验报告,以此来锻炼本科生的科技论文写作能力。通过三部分综合来给出的实验成绩更注重对知识的掌握、能力的提高和综合素质的培养等方面的考核。
3半导体物理实验课程改革后的成效
半导体物理实验在我校本科教学项目的支持下,购置并更新了实验设备建立了专属实验室,构建了“九—八—五”新实验内容体系,并采用新的教学方式和考核机制,教师和学生普遍感觉到新实验教学体系的目的性、整体性和层次性都得到了极大的提高。教学内容和教学方式的调整,使学生理论联系实际的能力得到增强,提高了学生的积极性和主动性。实验中学生实际动手的机会增多,对知识的渴求程度明显加强,为了更好地完成创新设计实验,部分本科生还会主动去查阅研中英文科技文献,真正做到了自主自觉的学习。通过实验课程的教学,学生掌握了科技论文的基本格式,数据处理的图表制作,了解了科学研究的过程,具备了基本的科研能力,也为学生的毕业设计打下了良好的基础。与此同时,利用新购置的实验设备建立的实验室,在做为科研实验室和创新创业实验室使用时,也取得了优异的成绩。依托本实验室,2015年“国家级大学生创新创业训练计划”立项3项,2016年“国家级大学生创新创业训练计划”立项4项。
4结语
进行对比试验,引发认知冲突。在物理实验教学中,根据教学实际合理的安排对比试验,可以引发学生的认知冲突,从而更加全面深入的了解相关物理知识。如在讲解闭合电路欧姆定律这一章节的知识时,教师可以使用开关、新干电池、导线、小灯泡等实验器材构成一个回路,然后闭合开关,此时小灯泡会发光。教师再用将新干电池换成旧干电池,其他器材保持原状,在重新闭合新电路之前,教师可以提出相关问题,引起学生兴趣和思考:与上次试验相比,本次试验小灯泡能否发亮?光亮程度如何?在学生给出答案之后,重新闭合电路,小灯泡几部没有发出亮光,这与大部分学生的答案都不一样,于是便可以引发学生的认知冲突,激起学生的求知欲,进而自己动手投入实验,探寻原因和结果。
二、优化自主实验,提高学生积极性
除了演示实验,在物理实验教学中,学生自主实验也是常用的教学手段。学生在自主实验中可以亲自操作,从而积累更加丰富的实践经验。在物理实验教学中,自主实验主要包括课外实验和课堂实验两大类。自主实验的结构类型呈现出多样化特征,既有分组实验,又有个体实验,让学生在增强自主学习和独立思考意识的同时,也提高合作学习的能力。
1.增强课堂自主实验
课堂自主实验是目前物理实验教学最常用的实验模式,在课堂自主实验中,学生是操作的主体,教师主要负责指导和评价。例如在进行用单摆测定重力加速度这一实验时,教师可以安排学生进行分组实验,并提出“单摆简谐运动的条件是什么?如何运用单摆检测重力加速度?”等问题。让小组带着这些问题选择实验器材,设计实验方案,教师可以为学生提供摆线、米尺、小球、卡尺等器材,让学生先自主研究卡尺和秒表的用法,然后教师再做正确的示范和讲解。教师可以对学生的实验细节加以指导和纠正,并组织各小组交流实验结果和过程,最后要求学生独立完成实验报告。通过自主实验不仅可以引导学生养成严谨的学术态度,还可以激发学生的创新思维,提高学生的实践能力。
2.鼓励学生进行课外实验
创新是事物发展过程中量的积累,是量变过程。同时创新又是创造,是事物的突变,是一个全新事物和方法,是事物发展过程中的质变。物理的实验教学能够很好的体现这一质变过程。我们下面就在初中物理实验教学中来探索创新教育的具体实施。
一、更新实验教学的思路
创新不是凭空的胡编乱造,而是通过对客观事物的观察、分析、总结,在客观事实的基础上来得到前人没有得到的结果结论,或者是用前人的正确结论创建新的领域。如果把创新等同于建造空中楼阁,那是对创新的一个歪曲,是非常容易误入唯心主义的泥潭的。
物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,那么我们所说的实验也就不仅仅局限于现行初中物理教科书中所安排的十九个学生分组实验,两百一十一个演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如用铅笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验用眼药瓶做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容。或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等。调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。
总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。
二、实验教学方法的改革
1、观察是创新的前提
观察是实验的第一步,也是创新的前提。没有对客观事物的认识是谈不到创新的。我们在实验教学中首先应该使学生知道:所谓观察就是要有目的地辨明观察对象的主要特征,注意发现引起变化的条件和原因,其次,要使学生了解观察是要经过一定的努力,克服一定的困难,才能发现问题,才能得到对事物的正确认识和正确的结论。
需要指出的是:在教学中应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步,我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动的本身,观察在生活中无处不在。比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中,能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出,再提供给学生实验。那样做实际限制了学生的思维,是不利于学生形成创新思维的。
2、实验,在学习中创新。
人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平时看不到。在序言中教学中用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇,通过这段教学师生共同讨论,形成共识,知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不是色散的知识,更重要的学习了这种探索事实根本的方法——实验。
实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验应该:了解实验目的,正确使用仪器,作必要的记录,得出相应的结论整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论,做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成绩,而在以后的学习中能够运用这些方法来探索知识。
3、重视方法的总结,动手动脑
科学方法提出这样几个步骤:收集大量资料,证据;总结分析;得出结论;提出意见和建议。实验做完了,结果出来了,我们的实验是不是就结束了?没有。应用才是我们的最终目的,这也完全符合唯物主义方法论中关于从实践到理论再由理论到实践的辨证原则。
当学生做了基本实验后,教师应当对学生实验提出较高层次的要求--做验证性的和设计性的实验。比如在做完测平均速度的实验后应该总结实验时所采用的物理方法:控制变量的方法,这种方法在物理的实验中是最常用的,是应该掌握的。这样在学完密度知识后根据实验室所能提供的器材可以要求学生解决如何测金属块的密度问题,学生可以根据控制变量的方法提出设计方案,也可以提出一些具体问题,自己设计实验方法进行实验。这不仅对前面知识的应用,也是一种对物理方法的使用。
运用现有的知识内容推论后面的学习内容是一种物理研究的思路,更是学生应该掌握的物理方法之一。在这个研究的过程中也更容易有新的突破。在做固体融化的实验过程中(直接加热),开始的实验结论和课本上总是不一致,学生甚至考虑了课本的大胆想法。在引导学生考虑小学学习的热平衡的知识后,就有学生考虑是不是加热不均匀的问题,通过讨论,最终使用了水浴的方法来解决了问题,结论与课本基本一致。这就是运用来探讨新知识新方法,在探讨中学生也品尝到了成功的喜悦。
三、实验教学评价中的新意识
教师对教学目标的完成情况进行评估,为制订下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束。如果说学生已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结,学生掌握了什么,超越了什么?谁做得最好,由教师和学生总结这个的经验,从而形成再创新能力,这个环节是必不可少的。
关键词:大学物理实验课程;教学改革
大学物理实验是工科院校的必修课,也是1门实践性和应用性很强的课程。大学物理实验教学不仅能帮助学生正确理解物理概念和规律,而且与课堂理论教学相比,在培养和提高学生动手能力、观察能力、理论联系实际能力等方面都更具优势。同时也为学生的研究能力、开拓能力、创新意识等综合科学素质的培养提供了较好途径。因此,实验课程在大学物理教学中具有不可替代的作用——是培养学生学习能力、实践能力和创新能力的重要环节。同时,大学物理实验也是培养专业基础厚、实践能力强的创新人才的重要基础。但是在传统实验教学中,学生往往过分依赖教师指导,几乎所有实验都由教师安排内容、准备仪器。教师在学生做实验前先讲解实验的目的、原理、步骤并做演示,学生只要按照现成的步骤进行实验,最后把结果写在统一设计好的记录实验数据的报告纸上即可。这种僵化的实验教学模式在很大程度上抑制了学生的积极性和主动性。要从根本上提高实验教学效果必须从大学物理实验课程的教学内容、教学方法和手段、管理制度和方法等方面进行积极有效地改革。3年来,淮阴工学院作为省级实验教学示范中心建设点,对大学物理实验课程教学改革提出了具体措施,并且进行了初步实践,并收到了预期的效果。
一、大学物理实验教学体系改革
传统的大学物理实验内容是按力学、热学、光学、电学等内容进行划分,并分别形成各自的封闭体系,这种封闭体系突出了学科的系统性,但忽视了学科之间的兼容互补性,各学科相互独立,限制了学生跨学科思维能力和创新能力的培养。因此,淮阴工学院从2000年开始就使用自己编写的大学物理实验教材,截至2005年,先后进行了两次修订。其中,最大的修订在2006年,淮阴工学院根据学生的实际水平和需要,结合其现有物理实验仪器的具体情况以及教学大纲,编写并公开出版了适合该校学生使用的《大学物理实验》(赵亚林、周在进主编)教材。依据大纲要求和以往的教学经验,该院的实验项目打破了按照力学、电磁学和近代光学的顺序,而是按照基础实验、综合实验、设计性实验进行分类,确定了适合我院学生的实验项目。这种安排虽然打破了力、热、光、电顺序,但是在具体操作上还是实现了与物理理论课的同步。这样的实验安排打破了各部分的封闭体系,突出的体现了学科的系统性、学科之间的兼容互补性,同时也打破了各学科之间的相互独立,加强了对学生跨学科思维能力和创新能力的培养。这种新的实验内容结构体系由易到难、由浅入深、由低到高、循序渐进,既吸收传统实验的精华,又突出现代实验的特点,通过对各类实验进行有机结合,整体优化,在突出基本方法、基本技能训练的同时,加强综合性、设计性和研究性实验力度,从而达到学生素质和能力的提高。这种结构的安排,既培养了学生的创造能力和实验技能,又能使学生在实验研究方法、实验设计思想等科学素质方面得到锻炼和提高。实验教材经学生试用,已经取得了预期的效果——给学生的专业实验打下了良好的基础。
二、实验课堂教学与管理改革
在以前的实验课堂教学过程中,教师要将实验目的、实验原理以及实验注意事项告诉学生,还要详细地讲解实验原理、方法、步骤、仪器使用、数据记录、数据处理等等,甚至老师还要在学生做实验之前把实验从头到尾的演示,让学生看得清清楚楚、明明白白,因此学生就完全不用预习实验,也不用思考问题,只要将上课时老师讲的内容记下即可完成思考题,这样就造成了实验课堂收效甚微。有的学生实验数据都测完了还不知道仪器用的是什么原理,就更谈不上提高他们的动手能力和创新能力了。
基于改变这种现象的考虑,淮阴工学院大学物理实验中心从2006-2007学年第1学期开始对实验课的教学内容进行了试探性改革:在完成普通物理实验的基础上增加了设计性实验,设计性实验的过程,主要是由教师提出设计性实验题目和要求以及实验室所能提供的仪器,对于一些实验技术参数以及涉及到的实验原理知识则由学生自己根据提供的实验目的和实验仪器进行资料查询。有些教材上一般只提出设计性实验的目的、仪器及简单的方法提示,为了完成预习报告,要求学生按照实验要求,自己设计出合理的实验方案或电路,拟出可行的实验步骤及实验中的注意事项;要求学生自己查阅资料,并对资料进行理解、分析、选择,设计出完整的预习报告。因此,设计性实验对学生技能的提高,思考问题方法的训练,知识的综合运用起到很大的促进作用,同时还能有效地提高和培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。如在测量薄纸厚度的实验中,学生就给出了光杠杆法、劈尖法、螺旋测微器测量法等多种方法。这样通过设计性实验,增强了学生的学习兴趣,加深了学生的理解能力,激发了学生独立思考和不断创新的精神。又如在测量不规则物体密度的实验中,几组同学分别从不同角度利用排水法对不规则物体的体积进行测量,方法新颖,学生思维活跃开阔,学习气氛浓厚。另外,实验教学体系、内容、方法等的革新与调整也对教学管理提出了新的、更高的要求。淮阴工学院从2005-2006学年第2学期开始实现计算机网络化管理,学生可以在网上选择实验项目、实验时间、实验教师,在网上预习实验内容、与教师讨论实验问题等。教师也可以在网上批改实验报告、公布实验成绩等。为了使开放式实验教学管理更加科学、规范、合理。在校园网上向学生公布大学物理实验课程的教学模式和教学要求以及考核办法,使学生全面了解物理实验的教学过程;要求学生每次课前必须写预习报告,弄清实验时要完成数据的测量和处理方法,在实验开始前交给老师检查,使教师能够及时对学生进行指导和更正,使得实验课更具实效性和完整性。
三、实验考核方法改革
改进实验考核方法,旨在提高教与学两方面的积极性,目前该校物理实验考核由两大部分构成,即平时成绩与期末考试成绩。平时成绩包括实验报告和出勤率以及实验课堂上的表现占60%,期末考试成绩占40%。实验课程考核的内容,主要包括学生对实验原理、实验方法、操作过程、数据处理方法等的掌握。
为了进一步保证实验课的教学质量,提高学生的动手操作能力,培养学生创新意识的想法,淮阴工学院对2005级的学生的期末考试采用了操作考核的方法。每位学生抽签决定其考试项目和内容,并单人进行操作,教师对照评分标准当场给出操作成绩,取得了明显效果。自改革以来,由于实施了期末单人操作考试,学生的平时实验态度与以往相比发生了很大变化,由只注重实验结果转向注重平时每个实验的操作步骤及实验报告,实验态度积极认真,也改变了以前有的学生在做完物理实验以后进行专业课实验时,连基本物理仪器都不会使用的尴尬情况。
四、小结
改革后的课程体系和教学内容,真正以学生为主体,激发了学生的学习积极性和主动性,培养了学生对物理实验的兴趣,更好地锻炼了学生应用理论知识、掌握实验原理、正确选择与操作仪器、确定测量条件等方面的能力。同时,大学物理教学改革还能进一步给学生一个更加广阔的思考空间和选择余地,激发他们的想象力,增强其创新意识,培养其坚忍不拔的思想品质、实事求是的科学态度、相互帮助的协作精神,使其将来更好地服务于社会。
参考文献:
1、赵亚林,周在进.大学物理实验[M].南京大学出版社,2006(3).
2、徐曼等.大学物理实验教学改革的初步实践[J].石家庄联合技术职业学院学术研究,2007(3).
一、运用对比性实验帮助学生形成正确的物理概念
有些物理概念比较抽象学生难于理解,设计对比性实验,边引导边实验边分析,抽象出事物的本质特征,帮助学生形成概念,完成认识上的飞跃。例如,大气压强这一概念,对初中学生来说是比较抽象的,教学中我设计两个对比性实验,每做一个实验,都引导学生观察现象,思考问题,分析问题,步步深入。讲课开始,教师做“水杯--厚纸片”演示实验,让学生思考,放开手后,厚纸片会不会掉下来?当学生看到厚纸片不会掉下来这个意想不到的现象时,无不感到新奇有趣。这时,教师因势利导提出:“上述实验中厚纸片受到哪些向下的作用?为什么厚纸片不会掉下来?”学生很自然领会到厚纸片不会掉下来一定受到一个向上的压力作用,这个压力只能是大气产生的,由此可见,大气对厚纸片产生了压强。
进而向学生提出:“课本上要求做这个实验时,杯里要装满水,若杯里只盛少量水,甚至不装水,这个实验能不能成功?”为了开阔学生的思路,又进一步提出若用小刀片把厚纸片与杯的接触处撬开一个小口子,将会出现什么现象?然后再做实验加以验证。实验结果与分析、推理的一致性,加深了学生对大气压强的认识,同时也培养了学生的思维能力。接着进行“马德堡半球”实验,证明大气对任何方向都有压强,而且大气压强可以产生很大的力。从而使学生对大气压的理解具体而鲜明。
二、用对比性实验纠正学生的错误概念
为了纠正学生在生活经验中形成的错误观念,建立正确概念,恰当地运用对比性实验也能收到较好的教学效果。例如关于“自由落体运动”的教学,我针对学生认为质量大的物体下落得快,质量小的物体下落得慢的错误认识,设计了以下的对比性实验。先从相同高度处同时释放一个小铁球和一张纸片,结果小球下落得快。不少学生错误地认为小铁球质量大,下落快,因而得出下落加速度由其质量决定的错误结论。此时教师不要急于纠正学生的错误,而是接着分别演示:①两张相同的纸片,其中一张揉成一个小团,再从同样高度同时释放,结果观察到纸团下落快。②将一张质量较小的小纸片揉成一团与一张质量较大的纸片,同时从同样高度开始下落,可观察到质量小的纸团反而下落得快。当学生弄清纸片之所以比纸团下落得慢是因为空气阻力对纸片影响大以后,进而提出:“如果没有空气阻力的影响,将会出现什么现象”,让学生思考。然后再过渡到解决问题的对比性实验:“钱毛管”实验。先观察抽成真空的“钱毛管”中的金属片、小羽毛、小软木塞在没有空气阻力时,下落加速度都相同。接着打开“钱毛管”上的开关,让空气进入“钱毛管”里,再把“钱毛管”倒立起来,这时可以看到这些物体下落的快慢是不同的,前后两次实验的对比分析,突出了阻力对下落快慢的影响,形成了“重力加速度g与质量无关”的正确概念。
三、运用对比性实验导出物理规律
对于学生易于形成片面认识的物理规律,设计针对性强的对比性实验,可以帮助学生完成认识上的飞跃,例如,初中学生对“二力平衡”条件觉得很简单,似乎没有什么困难,但又往往形成片面的认识。在课堂教学中,我从日常生活中吊在电线上的电灯,放在桌子上的书籍等物体保持静止状态等实例引发,进而做“二力平衡的条件”的演示实验(课本中安排的),让学生仔细观察并读出小车保持静止时两边吊盘里砝码的重力,并向学生提出探索性问题:“二力在什么条件下才会平衡?”学生往往得出片面的结论:“二力平衡条件是二力的大小相等,方向相反。”这时引导学生再仔细观察如下两个有针对性的对比实验。①两个力大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上(即用两个小车拼合在一起代替原来的小车实验);②两力大小相等,方向相反,作用在同一个物体(小车)上,但两力的作用线不在同一条直线上。通过这两个实验,学生自己否定了原先的片面论断,从而得出科学的结论:“作用在一个物体上的两个力,如果在同一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力就平衡。”
笔者之一曾在美国考察访问过八所中学,给笔者留下深刻印象的是:美国中学物理教师普遍很重视实验。他们一般都有自己的专用教室,各班学生轮流来上课。教室里四周靠墙的桌子上,常常摆了一圈演示实验仪器。教室旁边还有一间准备室,准备室里也放满了教师的各种教具与实验器材。这些演示教具和实验器材大多是教师自己设计制作的。许多自制的实验器材构思巧妙,结构简单,效果良好。例如,ROYAL中学的贝克尔先生设计的将沉重的长方木从中点水平支起来,用塑料的高尔夫杆套经毛皮摩擦后吸引长方木一端使之水平旋转的静电实验;磁铁在竖直的铜管中缓缓下落的涡流阻尼实验,塑料瓶中装有界限明显的两色液体的模仿龙卷风的实验;数字显示不同物体的温度的实验等;VANNUYS中学的罗伯特先生用苹果和南瓜在教学楼顶上做的自由落体实验;自制木头飞机在铁丝上滑行投弹的平抛实验及“射击猴子”实验;SANFERNANDO中学的克朗代尔博士的水流反冲实验,用玩具枪在不同角度做的斜抛运动实验等。这些实验器材大部分是他们自己掏腰包购买材料,不惜时间精力制作起来的,表现了美国中学物理教师对实验的重视和敬业精神。他们通常一天5节课,另一节用于备课和批改作业等,天天如此,还有的周课时达到30多节的。即便如此,他们也是想方设法设计各种教具及实验器材以改进教学。
值得一提的是“射击猴子”问题,这在中国的中学物理课本上也有:树上吊着一只猴子,有一管猎枪的枪口直接对准猴子,猎枪开火的一瞬间,猴子从树上掉下,问枪弹能否击中猴子。我国的有关报刊曾专门对此问题进行过讨论,稿件几乎全是从理论和计算方面来证明或是讨论的。而在美国,笔者先后四次看到不同的美国教师用实验回答这个问题。最精密的实验是加州洛杉矶大学(UCLA)的霍夫曼博士设计的用激光瞄准远距离射击,在猴子快要落地时命中的演示实验。最简单的实验是上面提到的罗伯特先生设计的实验:他用一根3米长的塑料管做为猎枪,用木头削制子弹,猴子用电磁铁吊在空中,电磁铁开关用一导线连至塑料管口。他从管子另一头瞄准猴子,用嘴使劲一吹,子弹飞出管口,断开电源,猴子落下,飞出的子弹恰好击中下落的猴子。如此简单的实验,就能得到良好效果。这一“射猴”例子生动地说明了美国中学物理教师对实验的重视程度。
美国教师认识到,实验教学比起直接讲述来,确实要花费更多的时间和精力,而且在得到结论方面常常反不如直接讲述来的简洁而明确。但物理科学是一门实验科学,学生从物理实验中所获得的感性认识,探索能力和动手技巧等,不是直接讲述所能给予的,而且物理实验在增加物理教学的趣味性方面,也有它不可替代的作用。所以,虽然在美国中学物理教材中一般并没有列举需要作什么样的物理实验,教学大纲上也没有规定这部分内容[1],但美国中学物理教师普遍很重视实验,这已成为一种风气和共识。
二、关于物理实验的规范性及多样性
在我国比较正规的中学中,学生分组实验的规范性及实验条件的优越,显然是大部分美国中学所不及的。笔者曾看过他们的一份实验讲义,上面列举了七,八个实验,内容涉及力学,电磁学,声学,热学等多项内容,在实验的规范性及与教学内容的紧密配合方面,显然不如我们的学生分组实验。曾到中国中学访问过的美国教师对中国中学中实验设备的齐全、实验经费的充足感到十分羡慕。他们说:“中国的中学是很富裕的。”所以美国学生动手做实验的条件反而不及我国学生优越。我们应该重视我们在这一方面的长处,加强管理,提高仪器设备的利用率,充分挖掘实验仪器在培养学生能力方面的潜力。
但从另一方面说,仪器的缺乏也激发了美国中学师生在实验方面的创造性。如上所述,美国中学物理教师自制了大批的教具和实验器材,此外他们还领导学生搞各种各样的课外实验活动。例如,有一所学校的老师领着一个学生实验小组利用仪器接收从人造卫星上发来的信号,并以此验证相对论的理论。笔者曾参加洛杉矶1992年中学生发明竞赛的评判工作。他们中学生制作的各种各样的参赛展品摆满了一个体育馆的偌大一周圈门廊,充分显示了他们中学生课外实验活动的丰富多彩。笔者在美国参加过多次学术会议,其中教师以及学生演示他们设计制作的各种实验常常是会议的一项重要内容。
前两年,计算机在美国中学物理实验教学中已开始使用,但还不是那么普遍。在笔者访问过的八所美国中学中,有一所中学的物理教室中摆满了一周遭黑白屏幕的计算机,学生们正在上有关的课程。他们的课本就叫做“计算机模拟物理实验”[2],目录如下:
实验一统计规律
1.随机事件的分布2.分布的平均值和标准误差
实验二抛体运动
1.平抛2.斜抛3.猎人和猴子。
实验三非匀加速运动
1.空气阻尼2.谐振动3.非谐振动
实验四行星运动
1.环绕一个恒星运动2.环绕两个恒星运动
实验五波动
1.正弦波2.波的迭加3.驻波。
实验六电场
1.两个点电荷2.三个点电荷3.未知电荷。
与教材相适应有配套的软盘。学生当时正在津津有味地做着“猎人射击猴子”的模拟实验。由目录可知,这一教材是综合性的,并不直接配合某一部分物理教学内容,但部分弥补了他们学生分组实验内容的不足,同时也能使学生获得操作计算机的基本技能。此外,有些计算机模拟的物理实验也是用实物实验很难实现的,例如“行星运动”。所以,预计计算机模拟物理实验以后会有大的发展。
1.1培养学生的学习兴趣
良好的初中物理教学模式,应该是以学生兴趣培养为基点,那么教学中应该如何培养学生的学习兴趣呢?初中生的认知水平还比较低,对于抽象知识的接受能力有限,另外加之年龄的原因,很多初中学生还是凭着兴趣来学习,课堂的趣味性很大程度上影响了学生学习某一学科积极性的重要因素。利用演示实验能够将一些枯燥的知识变得充满乐趣,符合初中学生的认知水平和学习特点。例如:在讲到电磁知识的应用(例如电话、电铃等)时,如果仅仅靠理论上的解释,很容易让学生失去兴趣,这时不妨将模拟电话机、电铃带进课堂,让学生在演示实验中认真观察,学生的积极性会空前高涨,大大提高了学习效率。
1.2增强知识的直观性
初中物理知识许多都是理论性较强、较抽象的,这给学生的理解和掌握带来了极大的困扰。将抽象的知识变得直观具体,符合初中学生的认知能力水平和学习习惯,从而能够帮助学生理解和掌握相关的物理知识。初中物理中力学、电学、能等知识所涉及到的东西往往是看不见摸不着的,再加上学生在学习中受主观因素的影响很多时候不能正确掌握。教学中利用演示实验的方法可以轻松解决这一问题。例如,在讲到摩擦力时,可以用演示实验的方法让学生清楚地看到影响摩擦力的各种因素;再如,电学中接线柱的绕线方法,教师通常会说“顺时针绕线,不然容易在紧固接线柱上的螺母时把线挤出来”,然而,有的学生因为握线的位置不对而无法理解,这时通过演示实验便可以轻松解决。
1.3有助于知识的生成
灌输的知识始终掌握的不够牢固,很难变成自己的真正本领,只有通过观察、探究自己得来的知识才能够真正内化成自己的知识和能力,这也是新课程标准提出的新的要求。摆正物理教学的意义与实际理念,充分培养学生的动手能力,并加强学生们发散思维的培养,这样才可以更加全面的体现物理教学的意义,培养现代化人才。例如:在讲电学中的电路问题时,可以通过演示实验的方式,帮助学生克服连接电路时出现的短路等问题,并且能够让学生在实际观察中真正找到问题的症结;讲惯性问题时,可以运用演示实验的方式,让学生在观察中以往对于惯性的主观认识。
1.4克服分组实验中的不足
中学物理实验主要包括学生分组实验和教师演示实验,分组实验虽然能够让学生直接参与其中,对于学生动手能力的培养作用很大,但是也存在着一些不足。分组实验需要实验室提前准备好实验器材,并且一般需要一个课时的时间来进行,这样的实验如果是为了教学中的某一个问题而进行显然费时费力,演示实验可以克服这一问题。有一些实验可能带有一定的危险性(例如关于交流电的实验),学生分组实验中如果组织不善就可能导致学生受伤害,通过教师演示实验可以尽量避免学生直接参与危险实验,最大限度地减少事故发生的几率。有一些实验的数据对于实验操作有严格的要求,如果不能够规范操作则可能使得出的结论与理论相悖,进而可能导致学生对于理论知识的不信任。教师演示实验可以避免因学生的误操作而导致的数据错误等。
2.正确发挥演示实验的作用
2.1课前做好充分准备
演示实验前,教师一定要事先进行多次的模拟实验,为课堂上演示实验过程中可能出现的状况做好预案,避免课堂上出现突发状况而手足无措。
2.2充分利用现有条件
有些演示实验并不需要多么专业的实验器材,这时教师要自制教具或者直接利用现有条件进行演示实验。例如,惯性试验可以借助一支粉笔、一个纸条和一把直尺进行,这时教师可以就地取材,既方便了实验的进行,同时也使教师的个人魅力得以提升。
2.3利用多媒体进行演示实验
1.1实验教学内容的开放研究
徐州工程学院物理实验教学中心(以下简称为实验中心)作为省级示范建设中心,每年承担着学校所有理工科专业的基础物理实验课。针对不同专业、不同年级设置了不同的实验类型,比如大学物理实验A1、A2、B、C,普通物理实验1、2、3及近代物理实验,实现了一定程度上的“实验内容开放”,但是依然是采用传统的统一排课、教师确定实验项目,漠视了学生之间的差异性,不利于学生个性发展;其次实验内容偏重经典和验证,无法激发学生的兴趣和积极性。因此需要进一步开放实验内容,具体研究方案如下:
将整个大学物理实验分为两个阶段,第一个阶段采用传统教学模式,进行预备性实验和基础性实验,教学过程为:撰写预习报告-课堂讲解-实验操作-数据处理-完成实验报告,按照课表,分小组循环上课,每人一台仪器,独立操作、独立完成,教师给予适当的讲解和演示,这种形式效率高、容易监控和管理。预备性实验包括螺旋测微器、游标卡尺、万用表等一些基本测量工具的使用,以及误差处理、有效数字保留不确定度计算等数据记录、数据处理能力的训练;基础性实验包括示波器的基本使用、测电阻的基本方法、基本电路测量等实验,这个阶段实验内容侧重一些主要仪器的使用、常用物理量的测量方法的训练。
第二个阶段采用开放式教学模式,安排综合性和设计性的实验项目,侧重于学生综合素质和创新能力的培养。教学过程为:确定课题-设计方案-预约时间-完成实验-撰写实验报告/科技小论文。不同专业学生可根据自身能力及兴趣选择不同的综合性实验,尊重了学生的主体地位,体现了因材施教的原则。而设计性实验分为两种类型:一种是教师给出必做的实验课题、实验的目的要求,只给予一定的背景介绍、提示和引导,由学生自己自行思考、分析、讨论和查阅资料,完成预习报告,设计实验方案并加以实现,最后得出实验结果,写出实验报告;另一种是学生根据已做过的实验项目、实验仪器,结合自己的兴趣爱好,采用现代化的技术手段,自拟实验课题,设计实验方案步骤,自制实验教具、仪器设备,最后完成实验报告,这种实验内容能够提高学生独立分析与解决问题的能力、收集信息与分析信息的能力、实验动手能力与创新能力。对于设计性实验,学生也可根据实验项目的难易程度组成实验兴趣小组,共同发现、解决问题,培养团体合作意识。这种教学内容的开放从侧面对实验教师提出了更高的要求,要求教师、技术人员要不断学习掌握更多的新知识、新技术,师生切磋,教学相长,可增强教师的科研水平和责任心。
1.2实验时间、空间的开放研究
有些难度系数较大的设计性实验,可以分多次完成,或者学生对某个实验结果不满意,可另选时间重做。实验室时间开放有两种形式:一种是进入实验室的时间可根据自身情况选择实验时间,需要提前预约时间;另一种是完全开放,实验中心每学期为学生提供一个创新实验室,对学生自由开放,不限制时间,学生可自由进行创新研究,这种自由的氛围可以激发学生的创造热情和灵感,充分施展他们的创新能力。空间开放是指设计性实验的场所不受限制,实验可以在室内,亦可在室外,甚至可以通过网络虚拟实验等。为创新教育提供物质基础,实验中心可以将实验室的部分资源向学生开放,比如实验设备、机房的网络资源、多媒体教学课件、实验视频等均向学生免费开放,为学生的自主创新活动提供条件,提高了实验设备的利用率。
1.3实验考核方式的开放研究
目前实验中心对学生的评价由实验报告成绩*70%+期末考试成绩*30%得到,其中实验报告成绩包含了预习等级、课堂操作等级及数据处理成绩,而学生在撰写预习报告时大多是盲目抄书,并不清楚实验的目的、原理。课堂操作方面由于每组学生人数较多,教师无法准确获得学生实际操作情况。数据处理是在课后完成的,这就导致同学间互相作弊、抄答案的现象,而且由于实验报告成绩占比例较大,导致学生对期末考核并不重视,也就放松了平时课堂的实验操作;期末考试成绩是随机抽选一个实验项目进行考核,查看学生的操作步骤、仪器使用、数据记录及数据处理,而每个小组的考核实验项目是不同的,这就存在很大的不公平性,比如伏安法测电阻,电路简单易记,数据处理简单;比如转动惯量,公式复杂,计算量大;比如电表改装电路难记等。另外还有实验时间的先后,有的实验项目是开学初做的,有的实验项目是在考试前做的,可见这样的考核方式并不能很好地检测学生的实验能力。开放式教学模式应该引入相应的开放式考核模式,具体实施途径如下:
(1)现场操作考核,对于同一组学生(16人,每4人的实验桌排在一起),考核教师设计4个难度相近的操作环节,让学生现场动手操作,记录数据及处理数据,安排两个考核教师,可以较准确地考查学生动手操作能力。这种考核方式适合第一阶段实验的考核,适当减少实验报告成绩的比例。
(2)设计性实验中,学生每次实验都要填写实验记录,记录本次实验的内容、结果,在教学过程中,教师要检查学生的预习报告、设计方案,安排学生科技演讲以便明确学生实验操作具体情况,可以反映到实验成绩中。最后查阅学生的实验报告,内容包括实验操作、实验结果、数据处理及实验分析讨论。这种考核方式比较全面,能够考查实验过程中学生的自主学习能力、分析问题能力、发现解决问题能力、实验操作能力、实验研究态度、数据处理分析能力及撰写报告能力。
二、开放式实验教学模式存在的问题思考
从传统的教学模式到开放式教学模式的转变是一个非常大的教学改革,是势在必行的,然而开放式教学要求的条件比较高,运行的难度也比较大,必然面临一些困难和挑战。比如管理者、实验指导老师及学生都没有充分认识到开放式教学的重要性;硬件环境支持不够,网络管理系统不完善;实验室人力、物力、多媒体课件等缺乏;开放实验工作量的计算方式不合理,导致教师投入不够等。
如前所述,物理实验教学总的效果并不等于各个要素效果的机械总和。物理实验教学的各个要素分为由课内到课外,由演示实验到学生自制教具和学具等六个方面。在实验中,我们把这六个要素进行综合分析,认为课堂教学、学生实验、教具学具的制做、小发明和小创造、实验竞赛、专题讲座六个要素组成的实验教学系统的总功能不是各个部门各自直接地、单独地体现出来的。而是通过它们之间的特殊联系间接地、综合地表现出来。例如,在《浮力》这一章的实验教学中,我们首先让学生自制学具——一个茶水杯,几块形状不相同的木块,一块铁皮。
在课堂教学中,教师利用演示实验,调动学生的积极性,激发学生兴趣,并根据教学进度,不断提出问题,如,形状不同的物体受到的浮力相同吗?铁皮放在水里,它一定会沉入水底吗?同一物体分别放在水里、煤油里,它露在液面上的体积相同吗?等等。课堂提出问题,要求学生利用自制的学具在课外活动分小组进行实验,回答上面提出的问题。学生通过自己做实验得出正确的结论,兴趣很高,增添了学生积极进行实验的信心。在学完了这一章以后,教师还进一步提出,浮力在生活、生产中的运用有哪些?一公斤的水能浮起二公斤的物体吗?装在船里石头,卸一部分在水池子里,水面会上升吗?等问题。要求学生通过观察生活或自己动手回答问题。这样,通过课内、课外,演示实验和自己动手做实验的有机联系,学生既学到了物理知识,又会运用于生活,更重要的是培养了学生利用物理实验解决实际问题的能力。这些效果只有通过整体结构这个实验教学体系才能取得。单靠演示实验,学生实验在有限的时间内是难以达到的。因此,每个学期,根据教材进度制定教改方案,确定总体目标,建立配套的组织和确定专人负责。
使各个部分为达到这个目的要求而采取相应的措施。从而发挥整体结构的优势。
二、抓好课堂内的实验教学,寓实验课改革于趣味之中
实验教学能否达到最优目的,系统各部分能否协调运转,关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生较大的兴趣。如果学生对实验感到乏味,那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径,多种形式综合进行。物理学科是一门实验科学,我们把中学物理的42个学生实验,700多个演示实验,逐一研究,在揭示物理规律的原则下,每一个实验都做一些趣味性改进。如在演示水的不善于传热的实验时,把事先准备好的小鱼放到试管底部,然后在试管上部加热使水沸腾时,鱼却在管底没有什么异样。学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣,增添了学生学习知识的积极性。为了充分发挥学生的主体作用,在演示实验时,我们吸收少数学生参加演示实验,为做学生实验时培养了一批骨干。这样在演示实验时,同学们观察十分认真,收到良好的效果。
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三、以学生实验为主要内容,培养学生实事求是的学风
通过演示实验调动了学生的积极性,同学们跃跃欲试,但由于课堂时间限制只能吸收少数参加。在这种情况下,学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课本上的学生实验外,还通过制做教具、学具,把许多演示实验也改成学生实验,给学生提供了自己动手动脑的机会。如演示浮力的大小,电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中,我们除了要求学生用科学的态度做好实验外,更重要的是要求学生写出实验报告,这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,正确理解原理,明确实验目的,认真设计步骤,详细记录数据,分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后,要求学生认真讨论,分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一种严肃认真,一丝不苟的学风。
四、把课外活动纳入实验教学的范围是实验教学改革的重要环节
为了从多方面培养学生做物理实验的兴趣,在学生掌握了一些基本实验技能后,应按统一计划,组织好课外活动,配合课堂实验教学,具体措施,一是根据教材实验特点和青少年的心理要求,精心设计课外活动的内容。做到既注意内容和形式的统一,又注意活动的趣味性。保证两课的内在联系。二是抓好落实,一学期的实验内容要事先确定,建立活动小组,安排好辅导老师,以保证课外活动经常化、制度化。
例如:在学习液压机前,借来油压千斤顶,利用课外活动操作给学生看并让学生自己操作,在学了光学后,指导学生自制望远镜、潜望镜等等。这样把课内和课外内容衔接好,课内课外就能相互补充。
此外,利用课外活动这块阵地,我们还举行了许多别开生面的专题讲座、专题答辩会、科技信息讲座、小制作、小发明等,对促进实验教学起到了很好的作用。
五、举办综合性实验竞赛,将知识性、趣味性、科学性和群众性融为一体
为了巩固实验教学的质量,使课外活动具有更大的吸引力,每学期定时举办两次规模较大的实验竞赛活动。如:每学年秋季,当初三学生学完了电学知识后,举行一次“自制直流电路接线板”的竞赛活动,要求在规定的时间内,同时用串、并混联方法把三个灯泡接亮,?方法是以班编队,每队若干人。举行物理实验60m接力赛。分别接力领取试题,画电路图,安装,读数,优胜者给予奖励。在这一活动中,初三学生人人动手就地取材,自己设计安装,自己测试评价,当电路接通,小灯泡以各种明暗程度发光时学生们都欢呼雀跃。这样既增加了学生学好电学知识的信心,又培养了学生集体主义的思想和设计能力。特别是有自卑心理的差生,当发现自己能够设计比较合理的电路图,迅速安装电路时,一种我不比别人差,我能学好物理的自信心油然而生。除了在初三年级举行外,还在二年级和高中一年级进行“小制作”,“小发明”竞赛活动,五分钟的实验操作竞赛活动,一分钟实验题竞赛活动。
六、引导学生日制学具、教具,参加“小发明、小制做”活动,培养创造型人才