大学物理波动光学总结

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大学物理波动光学总结范文第1篇

【关键词】应用型 演示实验 物理

大学物理实验课程是大学生进校后的第一门科学实验课程，对培养应用型人才的本科院校来说，其作用尤为突出。该课程能够发挥的作用是多方面的，在整体的人才培养方案中，具有重要的领航意义。大学物理实验课程不仅应对学生进行严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术的发展相适应的综合能力。演示实验有着特殊且重要的教学地位，在大学物理教学中涉及很多，伴随着网络技术的发展，云计算给我们提供了更广阔的应用平台，结合无所不在的网络，深入开展演示实验的教学研究和改革，势必会提升应用型本科院校学生的动手和实践能力。

一、更新教学理念

物理学不是只能在“纸上谈兵”的学科，大量的各式习题并不是物理学的全部，很多高中只重视学生在物理试卷上的成绩，而轻视了物理实验的教学环节。而作为高校的物理学教师，我们有义务使同学们对物理学的整体认识加以改变，物理学是整个科学的一个很重要的基础部分，能够对它的整体与发展概况有一个较正确的认识也是对提高学生科学素养的重要贡献。而这就要求教师在理论课的教学中，拿出适当的时间强调物理实验的重要性，比如在某一新章节的导言部分可介绍历史上对于某原理或定律的发现非常重要的实验，在这个过程中可以对科学家是如何的设计实验，遇到了哪些困难，又是如何解决的，进行必要的讲解，也可以在实验课程的绪论部分多多举出前人理论联系实际解决问题的事例。

二、大学物理演示实验的实践

（一）利用互联网，丰富演示内容

根据演示实验项目多的特点，在建设演示实验室时，尽量兼顾了物理各方面的物理现象的演示实验。包括以下方面：第一，力学方面。如共振现象演示、圆锥爬坡、龙卷风、科里奥利现象、鱼洗盆、超声雾化、昆特管、摩擦力演示器、直投式发波水槽、重心演示器、角动量守恒、飞机的升力、气垫船、超重失重演示器、简谐振动合成仪、转仪、茹科夫斯基转椅等。第二，光学方面。如普氏摆、反射像簇的动态变换、双通道光通讯、反射式高倍望远镜。折射式高倍望远镜、光琴、光的干涉衍射、人眼模型、激光彩虹、白光反射全息、光控电路演示板、梦幻时钟、薄膜干涉等。第三，电磁学方面。辉光球、手畜电池、运动电荷在磁场偏转、通电断电自感现象、三相旋转磁场、交直流发电机、牛顿摇篮、微电流放大演示表、电子感应圈、磁悬浮地球仪、RC电路时间常数、电子束演示器、磁电式电流表、变压器原理输电演示器、阴极射线管、三相交流发电机、避雷针、雅格布天梯、电磁炮、小涡电流、单向手摇发电机、风力发电演示、愣次定律演示器、安培力实验演示器、高压静电演示、低压高压输电演示器等。第四，热学和近代物理学方面。

（二）充分利用网络资源，演示渠道多方式

物理演示实验室作为全校的开放实验室，实行了多种教学方式，以满足上述不同层析的需求，以期受到良好的教学效果。结合开放的网络资源，云计算给我们提供了更多更好的物理实验演示资源库。

第一，开课方式的选择。演示演示采取全校公选、集中开放的开课方式，列为实践性选修课程，使每个学生都有机会接触到物理演示实验，让每个学生都必须动手。我们采用自由选课，网上预约，让学生有机会进一步探索自然的奥妙。其效果是大大增加了学生的科学研究的能力。第二，教学方式的多样性。由于演示实验项目多，涉及理论广，时间有限。我们采取先让学生以看热闹的形式了解大类实验，如力学类、光学类、电学类、磁学类等；然后再由教师讲解；最后学生自己动手，从看热闹到看门道。教师讲解采用逐项分类讲解和典型演示、逐个实验讲解和粗略演示、概述讲解和启发诱导、重点讲解和总结归纳等。例如：光学可以分为几何光学、波动光学、偏振光学和光的色谱学。对开发和探索层次，教师主要引导学生如何去发散思维，鼓励主动积极的实验能力。第三，考核方式。以提交感知报告和观察报告的形式进行考核。对学生们熟悉的那些物理现象，并在理论课上也接触过其原理的，针对着具体的实验现象，要求在总结观察物理现象的基础上谈结合本专业特点的可能的应用，写出观察报告。

（三）课堂和网络展示多方位

第一，演示进课堂。沿袭传统的演示实验教学模式，将实验搬进课堂，演示内容与教学同步；以实物、视频与模拟想结合的方式展示物理现象。现行的多媒体教学手段为演示实验提供了强有力的支持。一是有较为充足的教学时间进行课堂演示；二是可以将实验现象录制成视频进行播放或采用实时实验转播方式，将实验室的实验过程通过网络传播给每个学生；三是利用计算机模拟，实现实验条件不允许的物理现象的演示。第二，多媒体导学。多媒体是当今传递信息的重要手段，利用文字、图形、图像、声音、音频和动画，全范围多视角展示物理现象和原理，全天候对学生开放。这种方式弥补了教材无色彩无动态的缺陷。第三，网络视频展播。我们把物理演示实验的内容及其原理的Flas演示都放在网上，对全校学生开放共享。在演示实验里播放有关物理现象或科学普及的影片，如著名的探索系列，以丰富学生的课余生活，寓教于乐，扩展思维，培养学习兴趣。

总之，演示实验是让理科学生开阔视野，学习先进科学技术的良好平台，同时对于应用型本科院校来说，可以改善硬件条件差、教学学时少的一些弊端，更重要的是物理演示则以现象为主，其效果倍受欢迎，大大提高了大学物理的教学质量，符合应用型本科院校的宽基础、强能力的培养目标，值得深入开展。

参考文献：

[1] 蒋雅琴；；大学物理演示实验室开放教学初探[J]；物理与工程；2011年02期

[2] 蒋爱华；邵红娟；肖剑荣；王志勇；；西部高校大学物理演示实验教学改革实践[J]；大学教育；2012年09期

大学物理波动光学总结范文第2篇

物理学作为自然科学的带头学科,它是现代技术的革命先导;是科学的世界观和方法论的基础。随着教学大纲的改革和教学时数的减少,大学基础物理的重视程度正在不断降低。我们针对综合理科教育专业的教学特点,对基础物理的教学进行改革,从而有效地提高大学基础物理课的教学质量。

一、对教学内容的整合

(一)对教材的整合

目前,根据新课改的要求,大学基础物理正在逐渐压缩学时,同时,随着科学技术的不断发展,更多的前沿知识要引入教学,面临这一矛盾,我们首先要整合教学内容。教材是学生学习的重要资源,教师作为学生学习活动的组织者、引导者与合作者,要根据学生的具体情况对教材进行再加工,创造性地使用教材。在大学阶段,一门课程有多种教参,在教学过程中,我们根据综合理科教育专业的特点,选择程守洙编写的《普通物理学》为主教材,并在此基础上做了一些删减和调整,做到前后有衔接,内容不重复。基础物理包含力学、热学、电磁学三部分[1]。

物理学是从生产和生活实践中发展起来的学科,力学是最早且最基础的分支,很多地方体现了物理学科的基本思维特点和习惯,因此,我们由力学开始讲解,同时力学也为后面的热学和电磁学做了知识铺垫。考虑到大一学生对大学学习方式有一个适应过程,以及高数课程的进度,讲解力学部分时,适当的放慢进度。在热学中热现象研究对象从宏观到微观,从单个质点到大数量粒子构成的系统,既应用到经典力学分析又需要建立统计物理学思想。电磁学主要侧重实验,通过观察实验现象,总结和分析实验原理,再引入场方程。整个电磁学内容主要是围绕电场,磁场,电荷,电流之间的关系和两个基本假设(电荷守恒定律,麦克斯韦方程组)展开。为了避免知识的重叠,将《基础物理学》中波动光学和量子物理移到《近代物理》中讲解。在学习基本理论知识的同时,有机地渗透物理学发展史,使学生更多的了解科学家对科学的态度,研究科学的方法以及他们热爱科学和现身科学的精神。激发学生的创新意识,培养学生创新思维的灵感和意向。教师还应鼓励学生多听取各学科领域研究进展的报告,或阅读资料,及时关注当今科学发展的前沿课题。

(二)注重学科内知识点的交叉

在基础物理学的教学过程中,要充分考虑当前科学研究综合、交叉、渗透的发展趋势,努力在物理学各分支之间进行穿插和呼应,使学生能够感受到物理学是一个整体,而不是各个分支简单的拼盘。在物理学的各个分支中许多物理概念,它们之间既有区别又有联系,存在着一些似是而非,极易混淆的概念。如位移和路程,速度和加速度,振动和波动,热量和热能,状态方程和过程方程,电压和电动势,电势和电势差等。这就要求我们要在概念的深化过程中,应当抓住它们的共性以看清联系,抓住它们的个性以看出它们的区别。同时,在物理学各分支之间也是互相联系互相渗透的。如场的概念,重力场和静电力场都是保守场,因此,在介绍静电力场的时候可以联系重力场的性质进行讲解。对于能量的概念,在力学中有动能和势能,热学中有热能,电磁学中有电场的能量和磁场的能量,光学中有光能,但是不管是什么能量,都遵循能量守恒原理。

课程的设置和教学内容的选取以培养学生德、智、体全面发展为宗旨,培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,提高学生的逻辑思维能力和空间想象能力,注重理论联系实际,训练学生实际动手能力,为学生今后进一步深造和实际教学工作打下坚实的基础。

二、教学方法的改革

(一)结合中学物理进行深入学习

对于综合理科教育专业的学生,毕业后主要去中小学任教。针对这种情况,我们将中学物理的内容引进高师课堂。教师在新课讲解之前,可以安排学生结合高中物理对知识点进行分析,然后,教师在学生分析的基础上作一些补充和完善,随后引入新知识点。实际上,物理知识具有系统性和连贯性,中学物理知识层次较浅,一般都具有特殊性和局限性。大学物理学则将运动变化的描述上升为即时或即地意义上逐点的变化。为了构建经典物理学的理论体系,大学物理学使用的主要数学工具是微积分,因此,大学物理学无论在数学思想上和物理学思想上都比中学物理深刻的多。

大学物理和中学物理的讲授方式是不同的,中学阶段,由于知识点较少,教师主要采用灌输式教学方法。对于每一个知识点都讲解的很详细,而且例题讲解较多,并通过作大量习题巩固知识点。大学阶段,基础物理内容繁多,而课时较少,因此,对于基本概念、理论和原理,教师要详细讲解,对于一些引申定律要采用引导式讲解,还有一些需要了解的内容可以让学生自学。总之,教师要分层次讲解,抓住主线,精讲精炼。同时,学生的学习状态也大不相同,中学阶段,学生主要是被动学习,大学阶段,学生要学会自学,通过思考、分析和总结构建自己的物理图像。

(二)注重教学手段的多样性

针对大学物理内容丰富,时代性强的特点,教师对知识的讲解不应仅仅局限于板书,还要注意利用现代化教学手段。多媒体课件具有丰富的表现力,不仅可以自然逼真地表现多姿多彩的视听世界,还可以对微观事物进行模拟,对抽象事物进行生动直观的表现,对复杂过程进行简化和再现等。根据不同的教学内容充分利用声音、动画、视频等多媒体手段,可以将静态变为动态,化抽象为形象,充分表现教学内容,突出教学重点和难点。如在熵的教学中,可以利用多媒体技术,将微观粒子的运动几率和熵的变化以动态的形式展现出来,使学生很容易明白二者之间的关系[3]。观看科技展览,也可以使学生在观看理论应用的同时了解物理学的发展史。多种教学手段的穿插应用,不仅提高了学生的学习兴趣,更促进了学生对科学的探索精神。

将基础物理理论课和实验课有机整合,充分调动起学生学习的积极性,让学生在有趣的活动中学到抽象的知识。在实验教学中,教师要引导学生实验,尽量让学生多动手,加入一些探究式的实验,由学生自己提出问题,通过观察研究和互相讨论,自己动手实验解决问题。让学生真正成为学习的主体。通过让学生参加一定的带有探索性的讨论活动和实验研究,培养学生运用所学的物理知识,进行一定的具有开创性的科学研究工作的能力,为他们未来的创造性工作打下较好的物理基础。

选择好的教学手段无异于画龙点睛、雪中送炭,但教学手段的选择并非多多益善,也并非越先进越好,而是需要根据具体情况选择时机有序而为。

三、坚持理论联系实际

学习物理不仅是学习基本概念和基本原理,更主要的是要将理论应用于生产实践,因此,教师在讲解理论的同时要多联系生产实践[4]。如教师讲解物体受力分析时,教师可以分析杂技"力量组合"中演员是如何处理重心位置来保持身体平衡的。杂技"流星杯"、 "飞车走壁"、"空中飞人"以及"花样滑冰"、"跳水"等体育运动都需要力学分析作为基础。

做习题是让应用所学的基本原理和定律,采用基本分析方法去解决实际问题的一种训练,因此,教师可以选择一些接近实际生活的习题。例如:让学生搜集有关物理现象的诗词和谚语,并分析其中的物理原理;让学生分析生活中遇到的物理问题,如静电的产生和消除、错觉的产生、利用冰块点火、血压测量原理等。通过分析学生熟知的物理现象,加强学生对基础物理学原理和定律的理解和应用,培养学生的知识迁移能力。

物理学习要结合科技前沿。如学习逃逸速度时可简单介绍黑洞的基本知识;根据动量守恒定律发现了中微子;多普勒效应应用于红移和大爆炸理论的解释中。以及一些物理原理在军事高新技术中的应用(光纤传输技术、红外技术、核能等)。同一知识点在不同时代有不同应用特例,我们应该结合科技的发展多介绍一些新案例。