关于科学小实验的原理

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关于科学小实验的原理范文第1篇

关键词：教学评估 高校院（系）管理体制 绩效管理水平 策略研究

基金项目：四川省教育厅“地方高校教学系管理水平绩效策略研究”（09SA178）课题阶段性研究成果

教学评估是推动地方高校转变管理职能，突出教学管理，调动高校院（系）教学管理人员遵循高等教育办学规律和教学规律，对整个教学活动、学习实践活动进行计划、组织、指挥、控制、协调和激励的过程。新建地方本科院校虽然完成了专科向本科、单一型向多科型的转变，为我国实现高等教育大众化起到了积极的推动作用。但面对现实，我们应清醒看到：新建地方本科高校在内部管理、绩效水平、思想解放、教育观念和主动适应地方经济建设和地方发展之所需等方面还存在一定问题。如何进一步解放和发展教学生产力，面对社会的快速发展而及时调整专业结构，整合教学资源，强化办学特色，提高本科教学质量是目前地方新建高校面临的主要任务，而加强其内部教学管理绩效水平是重要的解决途径之一。

1 以院（系）为中心，促进教研室、教师教学管理运行机制的形成

地方高校办学的核心是全面提高教育教学质量，提高教学质量的关键是教师，教师的质量体现在教师教学水平，提升教师整体教学水平在教学实践，教学实践运行管理在教研室一级基层管理机构。以四川文理学院音乐系为例，在本科教学合格评估各项指标的具体要求下，音乐系充分发挥教研室的作用，营造出志存高远、追求卓越、竞争向上的教学氛围，提高了教师队伍和教育教学水平，促进了本科教学质量全面提升。

各教研室以活动为载体，开展“内树信心，外树形象”活动，增强教师自信心和责任感，树立良好师德师风，认真履行教师职责。建立科学规范的管理机制，明确《教研室主任岗位职责》，规范了《教研室工作手册》，包含了教研室工作计划、活动开展、教师备课、教学进度、教学质量控制和工作总结等，使教学环节常态化。

教研室以团队建设为中介，开展“向课堂要质量”活动，提高教师整体教学水平。各教研室定期开展“老教师上示范课，中年教师上公开课，青年教师创优质课”活动，公开评课，教师间相互探讨，在研讨与交流中融汇；在法与内容上相互学习，取长补短，切实提升教学水平，确保教育教学质量。

教研室以团队作用为促进，加强教师教改、教研和科研工作，着力提高教师队伍的科研能力，音乐系涌现出了钢琴教研室、声乐教研室、舞蹈教研室、青年教师创新教学团队、青年教师科研团队等优秀团队，声乐教研室被学校授予“优秀教学团队”称号。

2 以专业建设为驱动，促进内涵式发展水平的整体提升

学校应把专业建设作为院系绩效考核的重点项目之一，根据对院（系）专业建设水平进行考核和评价，加大对新专业建设经费投入力度，同时，还要对新专业给予指导，并给新专业适当的优惠政策，切实达到加强新专业建设的目的。以四川文理学院音乐系为例，从2007年来，以音乐学（教师教育）本科专业为依托，为适应地方经济文化建设的需要，紧紧围绕“强专业、育通才、广就业”办学特色。在师范教育中融入非师范教育，在师范性素质教育基础上体现社会舞蹈表演专业的个性教育，注重川东巴渠民间音乐的开发和应用研究，贯穿在培养应用型人才的始终。伴随着专业建设的加强，新专业实验室建设逐步完善，师资队伍数量和结构趋于合理，作为支撑的课程体系已经形成，人才培养方案大胆创新，带动办学内涵的整体提升。为此，我们重点从以下几方面进行了探讨：

2.1 紧密联系专业实际，展开“专业人才培养方案体现应用型人才培养”的讨论，形成科学规范的课程体系

地方高校音乐本科专业办学历史较短、资金缺乏、师资队伍素质发展不均衡等客观原因，普遍存在着生源素质差，课程体系建设基础薄弱等现象。其教学现状与社会对人才的需求之间存在着明显的差异。针对这种情况，首先，我们切合自身实际制订了《音乐学专业“十二五”发展规划》，并展开对本科教学合格评估的核心内容“四个促进，三个基本，两个突出，一个引导”的学习讨论，反复对专业的培养目标、学生的学习定位、教材的选购、教学实践基地建立以及课程设置的科目、开设的时间、时数、学分安排与分配等内容是否对人才培养方案起到了真正的评价标准和激励作用进行论证，从而形成既稳定又富地域特色的课程体系，实现人才培养新格局。将教学计划中的课程创新为“平台+模块”的人才培养模式，分为专业学科课程、专业选修课程、地方特色课程、学生自主课程、艺术实践课程等；以专业基础课程为基础平台，以专业学科课程为专业平台，以专业选修课程为专业发展模块，以地方特色课程为专业特色模块，以学生自主课程、艺术实践课程等为实践教学模块。实现强化实践育人，主动服务地方经济文化建设，为城乡综合一体化建设基层、社区培养“定岗式”应用型音乐艺术人才。

2.2 重视教材选用评估，自编教材初显成效

学院制订了教材选用与评估制度，严格教材选用程序，重点选用符合教学大纲要求的教育部推荐、面向21世纪音乐专业教材、自编教材、实用性强和得到师生广泛认可的教材。在所使用的教材中，师生评价优良的教材达94%。教材编写有了较大的突破，至2012年教师主编教材3部，主编教学参考书3本。

2.3 注重队伍培训提高，管理水平得到不断提升

加大对教学管理人员培训力度，增加教学管理人员培训、进修、交流、学习的机会，使教学管理人员不断开阔视野，更新观念，促进新建应用型高校教学保障体系的研究，学习和借鉴国内外质量保障体系先进理念，并将“教育即服务”的理念贯穿于内部质量保障的各环节，充分体现以育人为本，以学生的成才和发展为本，以教师发展为本，改变单一依靠监督检查进行质量监控的状况。自觉地把高等教育教学管理理论运用于工作，提高理论水平、业务能力和工作执行力之中。

2.4 构建内部质量保障体系，确保教学质量提高

为确保教学的中心地位，建立教学质量监控体系，主要分为校、院系两级。校级监控体系：领导听课、教学指导委员会、教务处质量科；院系级监控体系为：听课评课、教学督导小组和教研室。各主要教学环节质量标准明确具体，教学质量监控和评价体系健全，建立教学质量评估制度、专业教师评议制度、学生意见反馈制度、教学督导制度等，不断完善教学评价体系，激发教师投身教学工作的热情。同时，按照教育部本科教学合格评估的相关要求，完善教学质量评价指标体系和教师分类管理、分类评价办法，以学生评价、教师互评、领导评价和社会评价相结合，在评价方法的运用上做到定性评价与定量评价、动态评价与静态评价相结合。

3 以学生实践能力培养为目标，促进应用型人才培养质量的逐渐提高

地方高校本科人才培养定位其应用型，改革人才培养方案，培养为地方和社会所需的各类应用型人才，追求现代大学“构建主动适应地方和社会对职业能力需要的人才培养模式”的核心内涵，便成了首当其冲的重要工作。制订应用型人才培养方案，以学生专业实践能力培养为目标，从实践教学入手，培养具有创新意识的应用型人才，给学生创造掌握科学方法和提高实践动手能力的重要平台。通过各种艺术表演形式的实训排练，国际交流、校内外交流表演、毕业专业汇报、艺术创作表演等舞台实践，使学生熟练掌握各种专业技能，建立牢固的文艺建设体系和服务意识，从而达到培养学生理论联系实际、学以致用的目的。结合我系实际，重点进行了以下探索：

3.1 以评促改，把课堂教学作为实践教学的第一步

在课堂教学上，教师的示范教学，要求学生唱（奏）教师首先要进行示范，学生再进行现场唱（奏），体现了实践性教学能力的提高首先来自于实践性课堂教学。为锻炼和提高师生的教学与实践能力，设立了学生“个人音乐会”专项基金，新建可容纳400余人音乐厅，为音乐学专业的办学质量提供了有力保证。

3.2 改善实训场地条件，保证实训实习时间

为进一步体现应用型人才培养要求，学校制订并实施《关于进一步加强实践育人工作的实施意见》，依托地缘和专业优势，积极加强与艺术团体合作，引进社会力量，共建共享教育资源，积极探索合作办学、合作育人模式。通过教学评估，配备了琴房、多媒体教室、舞蹈教室、数码钢琴教室、MIDI教室、排练厅、实训室、音乐广场等教学设施，从而满足音乐学专业学生学习实践的需要，确保实训实习的时间。建立稳定的教学实习实践基地15个，其中，人文艺术合作育人创新基地1个，国际文艺交流中心1个。与四川省交响乐团合作签订了“人文艺术合作育人创新基地”协议，在云南丽江合作打造了一台具有典型云南民族特色的节目，形成合作培养音乐与舞蹈艺术人才；与地方教育部门和中小学合作，加强新课改合作研究和培训，服务地方基础教育改革。与此同时，积极向海外拓展合作办学空间和国际交流，与俄罗斯皇家芭蕾舞、韩国草堂大学等开展海外合作交流。

3.3 开展社会实践活动，增强社会适应能力

将社会实践纳入音乐本科教学计划，设置2个学分。学生社会实践活动主要采取集中与分散相结合的办法，学生参加各种层面的社会实践活动，均按照学校的有关规定折算成学分，纳入课程考核。学校重在引导和鼓励学生深入农村、企事业、社区、中小学校等，感受社会的发展变化，增强适应社会能力。每年暑假或集中组织学生参加“三下乡”社会实践活动，分赴基层，开展文化、艺术活动和帮扶活动；或利用周末深入社区、留守儿童之家、义务演出、关爱留守儿童等活动。院（系）还组织学生参加地方大型文艺演出，发挥在当地的文化引领作用，使学生在演出中得到舞台锻炼，音乐系参加历届大学生艺术节得取得优异的成绩。

3.4 规范毕业论文（设计）管理，强化专业综合训练

音乐本科毕业论文（设计）主要有毕业论文和毕业（设计）音乐会相结合方式。各阶段要求明确，流程清晰，管理规范，对本科生毕业论文（设计）从开题、撰写、指导和答辩等环节均有具体要求，每年举行优秀毕业论文（设计）答辩观摩和优秀毕业论文（设计）评选。按规定确定指导教师，明确指导教师工作职责，大部分学生的毕业论文（设计）选题结合社会实际，来自艺术实践、实习、和社会调查中的毕业论文（设计）比例不断增多。2011届本科专业毕业生毕业论文（设计）来自实践环节的比例平均达到了53%。近三届毕业生有72篇被评选为校级优秀毕业论文（设计）。通过毕业论文（设计）环节的训练，学生综合运用知识的能力和职业技能得到了全面锻炼，达到了培养要求。

4 紧密为地方经济建设服务，促进办学定位的逐步明晰

“服务地方，与地方互动”是绩效考核对院（系）办学定位的基本要求，也是地方本科院校的职责和突破点，近年来，各院（系）积极“找路子”，紧密围绕地方经济文化建设，深入开展合作共建活动。四川文理学院音乐系紧紧围绕学校“立足川东，服务全川，辐射周边省市”的办学思路，突出专业特色，培养适应地方经济建设需要的应用型人才。提出“立足地方，面向基层，服务城乡经济文化建设”的办学定位，狠抓学生职业技能训练，积极引导学生学用结合、学以致用，提高专业实践技能，繁荣了地方文化市场，提高了达州市民的文化艺术修养。近年来，独立承办的各种类型的演出已有数百场，在达州市及周边县市形成了良好的社会效应。比如，2008年参加四川省第十届运动会开幕式“火之歌”；2009年达州市第十届城乡环境综合治理现场会文艺演出；2010年参加达州市元九登高节“大巴山民歌会”；2011年独立承办“巴国情韵”——纪念李依若100周年诞辰文艺晚会等。先后还多次为“留守儿童基金”举行募捐公益演出，并取得了很好的效果。通过依托地方与服务地方相结合，避免了办学定位的“大而空”，已初步形成了自身的办学特色。

参考文献：

[1]顾南宁，刘茄.基于绩效管理的高校二级单位评价指标体系构建[J].现代教育管理，2010（9）

关于科学小实验的原理范文第2篇

关键词：高职院校；教学管理系统；排课算法

中图分类号：TP313 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）03-0520-02

近些年来，我国高等职业教育在不断的发展，高等职业教育办学的规模也越来越大，在时代飞速发展的今天，结合市场需求，更加灵活的设置专业，开始采用多样性的教学模式来培养学生的技能，并且校企合作趋势在不断增强，这样就促使教学资源不能够满足需求。那么高职院校就需要对教学管理系统科学开发，将高职教育的特点以及本校的实际情况充分纳入考虑范围。其中，在教学管理系统中，非常重要的一项内容就是排课系统，排课结果将会对学校的正常教学秩序产生直接的影响，甚至还会对教学质量产生作用，需要引起足够的重视。

1 基于遗传算法的课表问题分析

课表问题的重要因素：在高职院校课程表问题上，主要有五个重要因素需要重视，具体来讲，包括这些方面的内容：

一是班级，所有的班级都具有自己的编号和名称，并且在同样的时间和地点中，每一个班级都不能够有两门课程。

二是教师，所有的教师在编号和姓名方面也需要足够完整，所有教师都具有期望的上课时间，甚至是期望的上课方式，需要注意的是，每一个教师的两门课程不能够集中在相同的时间和教师。

三是教室，所有教师在编号以及姓名方面都需要完整，在同一时间内，每一间教师只能够讲授一门课程，要按照教师最大容量来设置上课人数，上课人数不能够大于教师最大容量，但是也不能够远远小于。

四是课程，所有课程在编号以及课程名称方面都需要是完整的，通常情况下，只能由一位老师来讲授一门课程，如果班级理论课的课程是相同的，那么上课就是合班进行，对于实训课则不允许这样做。

五是时间，要对课程时间进行科学划分，分为学期、周、天以及时间段等，通常排课的频率控制在每学期一次，每门课程都持续较长时间，对于高职院校来讲，一般每天的上课时间可以划分为5个时段，上午和下午分别为两个时段，晚上还有一个。

课表问题的多目标分析：从实质上来讲，高职院校课程表问题需要合理组合规划多目标，从课程表方面来讲，有时候获得约束是不够的，如果采用最优解理论，那么获得解集只能是一个。我们要对这个解集进行分析，找出相对最优解，这个最优解主要考虑两个方面的内容，一方面是任何冲突都不能存在，不能够有两门课程存在于同一个班级和教师，并且由同一个教师来讲授的现象。另一个方面是质量较高，课程编排比较的科学合理，并且人性化程度较高。具体来讲，可以从这些方面来理解：

一是节次优度：课程所占用的时间段的受欢迎程度就表示为节次优度，它主要受到两个因素的制约影响，分别是教师工作效率、学生的学习效率等。如下表所示，为一个节次优度的实例：

我们用节次优度Us来表示某个班级所有课程节次优度的平均值，可以从这个公式里求得：

二是班级时间安排均匀度：任何一个班级课程安排的质量都是由各门课程的课次均匀程度表示的，如果将很多课程安排在同一天，但是在另外一天却一节课都没有，显示不是合理的班级课程安排。我们通过授课班级总数以及班级课次数量和班级的课时分布日方差就可以得出班级时间安排均匀度，公式是这样的：

三是课次间隔优度：在对课程进行安排时，还需要将适当的间隔时间安排在同一门课程的两个课次之间，这样教师可以在间隔时间内进行备课，学生在间隔时间内也可以对课程进行复习和预习。如下表所示，就是一张课次间隔优度表，有效评价了两个课次间隔天数；

我们将加权法应用到这三个主要目标的优化解决中，首先将0.3、0.3以及0.4 的权重分别赋予给三个主要目标，那么总优度就可以通过加权获得，其中，这个总优度也可以是多目标优化中的目标函数值。

2 课表问题的数学模型

我们对学校中的教师、授课班以及课程、教室和时间段与自然班进行假设，分别表示为n1、n2、n3、n4和p、k，那么教师集合、授课班以及自然班集合、课程集合、教室集合以及时间集合等都可以表示出来，其中授课班集合包括了一个或者两个以上的自然班，而自然班集合指的是一个自然班可以容纳的学生数量。在时间集合方面，我们按照上述的方法进行设置，每周分为5天上课时间，每天划分为5个时间段，上午和下午各两个，晚上1个，那么，每周时间段共有25个。在课表问题上，目标函数以及决策变量和约束条件的数量分别用m、n和c来表示，那么就可以用下面的公式来表述排课最优化目标：

Y=max（f（x））=max（f1（x）f2（x））

E（x）=（e1（x1）e2（x）

通过上述公式我们可以得知，排课问题的决策向量主要由两个因素起决定性作用，分别是时间和教室。我们将排课问题中的编排规则以及排课方案的目标向量和目标向量形成的目标空间分别用e（x）、y和Y来表示。

3 排课系统的数据库设计

在排课系统中，为了将那些基础数据以及排课结果进行有效存储，需要设计一个高效的存储系统，这里的高效指的是有效数据与实际存放数据之间有着较高的比率，并且有着较小的冗余率，在百分之二十以内；通过相关的数据统计表明，每年数字校园系统产生的数据大概在1G以上，那么经过几年之后，存储系统就会异常庞大，对用户的访问速度造成很大的影响，针对这种情况，在设计系统时，就需要对存储系统进行合理选择，保证具有较高的比率和较低的冗余率。要充分结合高职院校的具体情况，采用科学合理的数据库，优化它的各种操作，比如连接、查询、更新以及删除等，通过大量的实践研究表明，此阿勇SQL Server2005数据库具有较高的访问效率和执行效率，并且有着较高的稳定性和安全性。

4 结束语

通过上文的叙述分析我们可以得知，时代在飞速发展的过程中，虽然高职院校的规模越来越大，但是在种种因素的限制作用下，教学资源紧张问题依然严重，给学校的排课任务增加了难度。那么就需要合理设计高职院校的排课系统，充分结合本院校的具体情况，将高职院校的特点纳入考虑范围，对排课系统中的复杂因素以及约束条件等进行研究，设计出最为合理的排课方案，提高教学资源的利用率。

参考文献：

[1] 时合生.基于WEB的高职院校教务管理系统的设计与实现[J].西安电子科技大学，2010，2（1）：123-125.

[2] 王卿，路晓伟.高等院校学分制教学排考问题算法设计[J].上海理工大学学报，2007，2（6）：87-89.

[3] 雷明.基于优先级贪婪算法的排课系统研究[J].城市建设理论研究，2011，2（22）：43-46.

[4] 赵桂芹.高职院校工商企业管理专业多维异质性课程体系构建研究[J].祖国教育版，2013，2（3）：99-101.

关于科学小实验的原理范文第3篇

一、初中物理实验创新应当突出实验内容的趣味性

传统初中物理实验教学模式统一、内容固定，教师多照搬照抄教材上的实验应付了事，并未真正思考该实验是否能充分调动学生对新知识、新内容的学习热情与积极性，又是否能真正发挥实验教学的本质作用，来帮助学生以此实验为契机实现对所学物理知识的更好认识、理解与深刻掌握。

我个人认为，初中物理教育工作者要想创新实验教学，首先要做的就是抛弃以往传统而落后的实验教学形式，改为在结合学生实际认知水平以及具体教学内容的基础之上重点突出物理实验内容的趣味性。

以我自身为例，我在日常教学过程中就格外注重物理实验趣味性的增加与丰富。例如，在教学“声音的产生与传播”这节内容时，我就带领学生进行了如下的趣味小实验：用细棉线将两个较大的空果冻壳连接起来，一位学生将细棉线一端的空果冻壳固定在自己嘴巴上并发出声音，细棉线另一端的学生则可以借助另一个空果冻壳清晰地听到同伴发出的声音。该实验材料简便，颇具趣味性，因此，便轻而易举地集中了学生的注意力，调动了他们亲自体验、主动探究奥妙的兴趣与热情；与此同时，虽然操作简单但却充分验证了“声音的传播需要依靠一定的介质”这一物理学原理，真正发挥了该实验教学的作用与功能。

二、初中物理实验创新应当突出实验内容的实用性

传统教学模式下，初中物理教师进行实验的主要目的在于带领学生验证教材中所涉及原理、规律等的正确性与科学性，却忽视了对该实验进行实用性、有用性的考查与探索。这就导致相当一部分初中生产生“实验仅仅是辅助初中物理学习的一种手段，与自身的现实生活并无甚密切联系，因此只要将考点中所涉及的实验过程、操作步骤、实验结果等逐一背下来，应付考试就可以”的极端认识与错误理解。这不能不说是传统畸形实验教学的一种悲哀。

鉴于此情况，为了创新初中物理实验教学，我非常注重实验内容、实验结果的实用性与有效性，力求以此为突破口，让学生在深切感受到物理实验、物理科学真实性与实用性的同时，领略到物理科学与社会、科学和日常生活的紧密联系。

如，在教学“光的折射”这节内容时，我带领学生利用身边随手可得的物品进行了如下实验：

1.将一些色彩艳丽的小圆珠放入空碗中，用塑料保鲜膜封住碗口；

2.用手将碗口上的保鲜膜轻轻向下摁少许，使得碗口的保鲜膜大致呈倒锥形形状；

3.取一些水倒在碗口的保鲜膜上，仔细观察彩色小圆珠形状大小的变化。

通过对比，学生能觉察到彩色小圆珠看起来要比之前更大一些，其背后的物理学原理：凝聚在碗口保鲜膜上的水实质上起到了一个凸透镜的作用，而透过凸透镜看物体，也往往要比实际物体显得更大。

这一实验中所用到的材料、器材等都是学生日常现实生活中经常接触到的，因此并不会像专业物理实验器械一样带给学生“高高在上”、遥远、疏离的错误感觉，有利于他们感受到现实生活中物理学知识的无所不在、广泛运用；除此之外，该实验的另一重要作用在于得以让学生清楚、明白地懂得正在进行的物理实验、正在学习的物理学知识有什么用、能做什么，有利于其真正探究到物理实验教学的内在本质以及物理学习的最大价值。

三、初中物理实验创新应当侧重学生实验操作能力的培养与

发展

除了上述提到的两点之外，我认为初中物理实验还应当侧重学生实验操作能力的培养与发展，这才是创新实验教学的关键之所在。如，在“探究串、并联电路电压的规律”实验教学中，我首先引导学生归纳、总结该实验具体注意事项，随后便有效“放手”，鼓励学生以小组为单位大胆进行该实验的操作，要求他们认真观察、正确记录实验数据。如此，便给了学生自主探究、自主实验、自主学习的机遇，促使他们掌握了基本的实验技能，为其日后独立自主进行其他物理实验的操作奠定了良好的基础。

以上仅是我个人关于初中物理创新实验教学的粗浅认识与看法，望各位教学同仁能不吝赐教，以促进我物理教育事业的更好发展与显著进步。

关于科学小实验的原理范文第4篇

关键词：初中；物理；实验教学

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）30-264-01

物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学。一切物理现象和物理规律都源于生活、生产实践之中，许多物理知识都是在观察和实验的基础上，认真总结和思考得来的。作为一名物理教师，在教授学生物理知识过程中，如果能够正确的演示和指导学生实验，不仅能够激发学生的求知欲望，促进学生掌握知识、运用知识，还可以培养学生严谨求实的科学态度。随着中考制度的改革，初中物理实验考查已作为一项必考内容，使物理实验教学具有重要的现实意义。物理实验在物理教学中起着至关重要的作用。下面我们探讨一下演示实验教学和分组实验教学。

一、关于演示实验的教学

演示实验一般是指在课堂上配合教学内容由教师操作表演的实验。演示实验是向学生提供学习物理概念和规律所必备的感性材料，是培养学生观察能力的重要途径。它对学生的实验操作、实验方法的学习起示范作用，有助于学生深化和巩固所学的物理概念和规律，从而提高学生学习物理的兴趣。因此对演示实验的教学要符合下列要求：

1、演示实验首先必须确保成功性。演示实验的直接目的是把物理现象复制一遍，让学生亲眼目睹或自身感受到物理现象的效果，同时把产生这种现象的方法告诉学生。只有确保演示成功，目的才会达到。决定演示成功与否的因素是多方面的，首要的是掌握实验的原理，抓住关键。

2、演示现象必须明显、直观，可见度大。演示实验的目的在于使学生对物理现象有清晰的了解。在进行演示实验时要让全班同学都看见，而且要看清楚。因此演示的现象一定要清楚、直观，可见度大。所用的仪器要足够大，灵敏度要高。仪器放置的位置要达到一定的高度，使全班同学足以看清。

3、演示的器材结构要简单，操作要方便，推理要简单明了。演示实验要简便易行，操作方便，得出结论的推理过程简单明了易被学生接受。增强了亲切感，易让他们接受知识和运用所学的物理知识去分析研究周围的事物。

二、关于学生分组实验的教学

学生分组实验是学生在教师的指导下，独立地进行观察、操作和思考的实践活动。它是学生获得知识，训练技能，培养良好素养的重要教学形式。因此为了搞好分组实验教学，首先必须培养好学生良好的实验素养及习惯。初中的学生年龄小，自制力不强，又没有实验基础。有的甚至认为实验只是玩玩而已，学生实验较难组织，效果也不理想。因此一开始就应要求学生做到：

1、实验前必须完成预习内容。实验预习是保证学生在进行正确操作并获得正确结果的前提。通过实验前的预习，学生对实验原理、方法、步骤及仪器的使用有了正确的认识，在实验过程中才会做到心中有数，目的明确，从而提高实验的质量。

2、进入实验室后必须要求学生按分好的实验小组坐到相应的实验桌前，不得乱动器材由于班内的人数较多，可能实验的器材较少，所以必须合理的分组，一般3、4人为一组，按优、中、差三类学生平均搭配，做到取长补短，协助分工，一人操作，一人读数，一人计录，并设立实验小组长加以监督，这样就不会出现乱哄哄的场面。

3、实验时应要求学生不能大声喧哗。在实验过程中若出现异常现象，可要求学生举手提问，不得出现乱串他人小组的现象，在实验过程中教师要巡回指导，发现问题及时纠正。对于好的做法要及时表扬，对于典型的实验错误可与全班同学一起讨论分析，要让实验课始终处在探索、讨论的氛围中。

4、实验完毕应要求学生整理好器材及时处理实验数据，并填写好实验报告实验数据的处理是学生实验操作后的一个重要步骤。通过对所测数据进行分析、处理，作出合理的结论，从而培养学生分析解决问题的能力。通过实验发现，有的学生由于实验测得数据误差太大，得不出正确的实验结论，因而会出现编造数据，或按规定推算数据的现象。对这些现象的发现则必须加以批评，并要及时帮助他们重新进行实验，从而发现其出现误差过大的原因。实验中应要求学生尊重事实，如实记录，养成实事求是的科学态度。

三、新课标对实验教师的要求

1、教师应该具有新理念。开拓思维，走出课堂，走进生活；不套框子，不设圈子；不迷信权威，不限于课本；大胆实践，大胆创新；说在口头上，写在纸面上，落实在行动上。

2、教师应该具备广泛的实验专业知识。作为教师必须具备一定的实验专业知识，因为物理实验本身是一种科学探索的过程。对于实验的原理、实验的设计等必须具有很强的专业知识和技能。

3、教师应具有科学的实验室管理知识。教师不光要会做实验，更重要的是还要会管理好实验室，这样才能为学生实验提供有力的保障。所以教师必须做到学生实验“五会”：会管理；会准备实验；会协助任课教师辅导实验；会维修、保养仪器设备；会自制教具。

总之，随着新课程改革的稳步推进，教师在学生实验教学中应该大胆尝试，通过实验真正做到：“学生力所能及，教师避之；学生力所难及，教师助之；学生力所不及，教师为之”的新课程理念。所以，加强物理实验教学，是提高物理质量的十分有效的途径，对提高学生抽象逻辑思维能力很有帮助，能为学习高中乃至大学物理知识打下坚实基础。因此，初中物理教学中，应大力推广加强和优化物理实验教学，从而进一步提高物理教学质量。

关于科学小实验的原理范文第5篇

关键词：高中物理 电磁学 演示实验

演示实验是教师向学生演示的示范性实验，作用在于引导学生观察、思考和分析，以此来探究科学研究的过程，验证某一个科学结论，训练学生的某些思维品质，促进学生身心愉悦。课堂演示实验不可能发现新的科学事实和科学理论，但从学生角度出发，这些实验现象和结果就是新发现的[1]。观察与思辨是物理的生命力，演示实验对于培养观察与思辨能力都是极其重要的。

“演示”、“做一做”、“科学漫步”、“思考与讨论”、“问题与练习”等栏目以及教材正文中所述物理史实、例题和仪器都是演示实验选择的范围。

一、探究仪器结构，还原教材内容

《物理选修3-1》第一章《静电场》章末“科学漫步”提到范德格拉夫静电加速器由范德格拉夫起电机和加速管组成。其中范氏起电机的结构示意图文中已出示，可以引导学生对照示意图研究实物（如图1）。电刷与传送带不接触，而与金属球壳相连，传送带与金属球壳也不接触，那么传送带怎样把电荷传给金属球壳呢？

手摇感应起电机是静电实验中经常要用到的仪器，但它的结构和原理学生比较陌生。特别是它的两个“瓶子”，学生特别好奇。拆它一次，两个转盘为什么向相反方向转？ “瓶子”里是什么？除了一根弹簧，啥都没有。它能装得下电？原来这个瓶子叫莱顿瓶，圆筒内外壁都涂上金属漆，中间塑料壳相当于电介质，这样就构成了电容器。为什么有些地方非常尖锐，有些地方则是球状的？两个圆筒所带的电为什么电性相反？（如图2）学生通过观察分析，很快能得到答案。

静电计是一种特殊的验电器，它的金属壳和里面的指针之间相互绝缘，指针偏转角度能反映电势差大小，进而能反映带电多少。所以它相当于一个电容器。学生是半信半疑的，那就要测出它的电容，让学生心服口服。在金属壳与中间金属棒之间改成泡沫填充，电容又不一样了（如图3）

二、改进实验方案，增加视觉冲击

《涡流、电磁阻尼和电磁驱动》课后“问题与练习”提到几个实验，可以适当改进，利用简易装置演示，可视性非常好。让矩形线圈两个输出端子用导线短路，形成闭合线圈。这样磁铁先动，线圈跟着动，对线圈来说是电磁驱动。让学生分析：对磁铁来说，是驱动还是阻尼？若让线圈先摆动起来，经过很长时间，才能停止，而让磁铁放在中间，线框很快就能停下（如图4）。对线圈来说是阻尼，对磁铁来说呢？同样一套装置，既可以演示电磁驱动，又可以演示电磁阻尼，从而让学生理解驱动和阻尼是相对来说的。

用条形磁铁驱动水平金属圆环是很困难的。这是因为第一，条形磁铁磁性太弱；第二，金属圆环所受阻力太大；第三，金属圆环质量太大。所以作如下两种改进：用强磁铁驱动老版一角硬币（如图5）；用强磁铁驱动竖直放铝环（如图6）。老版一角硬币不含铁磁性物质，不能被磁铁吸引，本身质量很轻。而把铝环竖直放，它将滚动，而滚动摩擦要远小于滑动摩擦，所以容易运动。

而在平行金属导轨上放两根金属铜棒，形成闭合回路，用强磁铁插入拔出，铜棒也应该滚动，但铜棒却不动。分析不动原因如下：两根铜棒暴露过多，容易氧化，接触电阻较大；强磁铁插入拔出时，铜棒受到的安培力斜向下，从而增加正压力，也增大了摩擦阻力。为此作如下改进：用一根有塑料护套的铜导线代替其中一根铜棒，固定于导轨上，在接触处覆盖电工胶布，用强磁铁在靠近活动铜棒处插入拔出，此时铜棒所受安培力水平，就能滚动起来。

用洛伦兹力演示仪演示带电粒子在磁场中运动，把摄像头放在演示仪正前方，在大屏幕上能非常清晰地观察到粒子做圆周运动。如果粒子不垂直入射磁场呢？从正面观察，它的运动轨迹任然是圆周。把演示仪从木箱中拆下来，观察结构，分析两个励磁线圈产生的磁场。把摄像头放在侧面，希望看到螺旋线。可惜太亮了，根本观察不到。木箱的作用是什么？不就是一个暗室吗？把演示仪又重新装回去。拆下木箱一个侧面的搬运用的“耳朵”，前盖盖上，摄像头放在“耳朵”边适当倾斜（如图7），就能展现很漂亮的螺旋线（图8）。再让学生分析螺旋线轨迹的形成原因。

三、质疑实验解释，消除学生疑惑

《楞次定律》课后“问题与练习”第6题，闭合的A铝环和断开的B铝环，用条形磁铁的任意一极靠近和远离它们，各会产生什么现象？《物理选修3-2教师教学用书》说明A环会运动，B环不会动，并且解释B环不是闭合回路，没有产生感应电流。然而，笔者用条形磁铁做，两个环都不动；而用强磁铁做，两个环都动，而且B环的运动幅度不比A环小。实际上，两个环都是用1厘米左右宽、2毫米左右厚的铝片卷制而成，A环和B环都有无数个“闭合回路”，都形成了涡流。也可以认为，不闭合铝环产生电动势，有电子不停的充电，形成充电电流。怎样改进呢？首先要选用较薄的铝片卷制，其次在B环中要多剪几个缺口，让涡流小一些。但这样A环与B环的条件相差太大了，失去对比的意义。实际上此时A环还是涡流起作用。

《选修3-1》中《通电导线在磁场中受到的力》“做一做”栏“旋转的液体”，把导电液体当做电流，它受到安培力使液体转起来。把边缘到中心沿着半径方向的液体当电流？事实上，从漂在液体上的纸屑运动可以看出来，靠近中心的液体和靠近边缘的液体转动速度是不一样的。把这个演示实验来说明洛伦兹力不是更好吗？笔者还设想用它来模拟《选修3-2》中的电子感应加速器，用电磁铁代替永磁体，使纸片加速旋转。可是失败了。究其原因，要产生感生电场，电磁铁磁场就要变化，励磁电流就要变化。从实验者和仪器的安全考虑，仪器的励磁电流相对较小的，不能产生足够大的磁场。而励磁笔者加电流的过程时间太长了，不可能产生足够大的感生电场。更何况小纸屑不是粒子，受到的阻力相对来说非常大。

有教师在上《楞次定律》探究课时，用红绿两个发光二极管来代替灵敏电流表，这样原有圆形线圈不能使用，因为条形磁铁插入拔出都不能使二极管点亮。而改用强磁铁，其直径大于圆形线圈直径，根本无法插入。只好改用可拆变压器的方形线圈。但是此线圈有四个接线柱，绕线方向不明确，教师须费很大劲才能把绕线方向讲清楚，浪费很多宝贵时间。问题接踵而至，强磁铁磁性太强，容易把磁性较弱的条形磁铁磁化，能把N极和S极都吸住，只不过异名磁极吸引力大一点。这样就不能用条形磁铁检验强磁铁的磁极。用小磁针来检验也很麻烦，首先小磁针更容易被磁化，只有重新指南北才能分辨；其次强磁铁放在较远处，小磁针还是抖动厉害。还有，强磁铁很容易吸住四个接线柱，制造响声，分散学生注意力，楞次定律的探究课很难完成。而传统方案绕线清晰，磁极明确，电流方向可见度好得多。为什么要这样改进呢？演示实验不能为了改进而改进。

四、 再现例题情景，突破教学难点

《选修3-2》中《楞次定律》例题1（如图9），可用可拆变压器铁芯代替圆形铁芯，分别用发光二极管和灵敏电流计接输出端，演示原线圈直流电断开瞬间副线圈输出端的亮暗和电流变化（如图10）。铁芯要闭合良好，实验才能成功。

有些磁铁所受安培力的习题中，很多学生表示难以理解磁铁也会受到力。在图11所示的题中要判断磁铁所受摩擦力方向和对地面压力变化。很多学生不能明确研究对象，无法对磁铁进行受力分析，感到无从下手。笔者设计了这样一个实验，在研究方形线圈在蹄型磁铁中所受安培力方向时，把蹄型磁铁换成小的，下端悬空，使之处于平衡的临界情况。当线圈受安培力作用，向外运动时，蹄型磁铁受反作用力，向后翻滚（图12）。

五、补充实验演示，提高思维品质

在研究电场时，很多学生对空间的这种客观存在持怀疑态度，这是一个符合青少年成长规律的。如果他一味接受教师的讲授，不去质疑强加于他的认识，那是教育的失败。教师的任务是让他从心底信服。例如利用辉光球产生的电场点亮部分日光灯管（如图13）。

再例如在两块带电平行金属板之间乒乓球运动的实验中，涂复印机碳粉的乒乓球和包铝箔的乒乓球如图14所示，黑色球为乒乓球外涂碳粉，银白色球为乒乓球外包铝箔，从左至右依次是：刚起动，加速过程中，速度最快时。银白色球速度越来越快，到后来不能看清球本身，而黑色球还能看清。

又例如带电棒吸引小纸屑，小纸屑会不停跳跃。那么剪下毛皮上的一小段毛，用带电棒吸引，细毛就不跳跃，为什么？细毛不是比小纸屑更轻吗？继续演示带电棒吸引长条形的小纸屑，它有时跳跃，有时不跳跃。经过分析，大家认为长条形的小纸屑碰到带电棒后带电不均匀，前部分带电，后部分可能不带电，导致前部分与带电棒带同种电荷要排斥，后部分要吸引，吸引力大于排斥力。

在学习研究电磁驱动、电磁阻尼之后，笔者拿着手摇交直流发电机教室演示发电，学生们很兴奋，都想来摇，看谁能把小灯泡点得最亮。问题来了，电动机跟电磁驱动、电磁阻尼有关，发电机与驱动阻尼有什么关系？有学生马上发言：发电机把机械能变电能，电动机把电能变机械能，原理刚好相反，都有线圈，都有磁极。有学生经过思考，认为发电机和电动机可以相互改装。笔者把发电机的两块磁铁去掉（如图15），再让刚才摇过的学生来摇，让他们体会哪一个更费力。学生体会之后再适当引导，他们自然知道其中的奥妙了。

六、关于演示实验的一些想法

1.关于演示实验目标的想法

不能为了演示实验而演示实验，不能一味标新立异。要让学生“玩”中“学”，“学”中“玩”。但不能在宝贵的课堂40分钟，花费太多时间。所以对于每一个演示实验，都要明白演示要达到的目标是什么。为了提高效率，教师在进课堂演示前必须进行事先实验，使自己心中有底。有些仪器，不同的实验可以反复使用，以缩短学生理解器材的时间，例如本文前述的矩形线圈，分别演示了安培力、安培力的反作用力、电磁驱动、电磁阻尼等四个实验。在一节课里，不要演示太多的实验，否则学生走马观花，热热闹闹，实际上没有进行有层次的思维活动。

2.关于器材的选择

实验仪器主要依托实验室，但要根据需要进行适当改进。教师们应集全教研组的智慧开发少数仪器。实验仪器的原理不要太复杂，否则学生不能理解仪器，更不要说去理解仪器所要说明的物理规律。而对于实验材料，教师平时要注意积累。铝箔、铜片、瓶子等等不起眼的物品有时候就非常需要。

3.关于演示实验的选择

教科书上各栏目出现的演示实验要尽可能做一做。对于一些习题，也适当用实验把现象和情景还原出来。老教材上和各种物理期刊上出现的演示实验，也应选择一部分做一做，例如：“电风”实验，静电除尘实验，日光灯实验等等。而对于一些原理较复杂、操作时间较长的演示实验则不宜在课堂上完成。例如密立根油滴实验、摇绳发电测电压等，建议整合到选修课中去做。

4.关于实验手段和呈现方式的选择

演示实验中数字化实验需要有一定比例，它有传统实验不能比拟的瞬间记录、瞬间数据处理、分析精确的优点。但不能什么实验都想用数字化来呈现。传统测量手段不能丢掉，“慢”的测量方式、不够精确的数据，更能让学生沉下心去分析思考。

5.关于实验仪器质量的担忧

一些条形磁铁在头上加一小块永磁体，这一小块永磁体很容易脱落，造成两根条形磁铁不管同名、异名都能相吸。一些激光笔的使用寿命和光的指向性远不如文具店购买的好。

客观世界是物质的，认识是从物质开始的。“先物后理”，“摆物明理”都说明演示实验的重要性。教师应该认真研究演示实验，丰富演示实验的内容，挖掘演示实验的内涵，更好地服务于物理教学，更好地帮助学生建立认识论和世界观。

参考文献：

[1]李春密，顾江鸿.国外实验教学效果研究及其启示[J].物理教学探讨，2013，（5上）：1-4