光电效应实验报告
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光电效应实验报告范文第1篇
电子科学与技术（以下简称“电科”）专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识，能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发，以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术，不仅是当代信息技术两大支柱之一，而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一，正是光电子材料与器件的广泛应用，例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外，诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用，是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见，学习光电子材料与器件的相关知识，不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响，也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生，提供了坚实的理论基础与知识储备。然而，根据笔者的调研，虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程，但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广，教学课时又往往有限（一般为32或48个学时），因此在光电子技术的实际教学过程中，讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学，而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性，并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验，研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。
1 光电子材料与器件简介
光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来，光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里，光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明，到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世；从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段；从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步，并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下，各种新型光电子材料与器件层出不穷，性能也不断提高。尤其是近年来，随着微米及纳米级加工技术的成熟，新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕，为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。
综上所述，光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位，因此，光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学，而且应该作为重视工程教育的电科专业的核心课程。
2 光电子材料与器件课程教学研究
2.1 光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择
光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识，例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等，而且与实际应用结合精密，因此，本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。
在课时安排方面，作为电科专业的一门核心专业课程，光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时（2学分），理论课学时不低于26学时，实验课不低于6学时。
另外，在教材选择方面，由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容，而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多，其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材，例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1]，西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件，但是，目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少，市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之，该书中所涉及的理论知识较深，基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见，对于光电子材料与器件这门新兴课程而言，设立统一的教材并不合适。因此，笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容，自行编写该课程的讲义与课件。
2.2 光电子材料与器件课程的理论教学
按照电科专业的专业定位以及培养目标，光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容，在光电子材料与器件教学中要弱化；而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识，要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下，让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。
在教学内容的设置方面，由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中，因此，为了便于学生的理解与知识体系的构建，笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程（共26学时）为例，该理论课程共被分成了绪论（2学时）、激光原理与典型激光器（5学时）、太阳能电池（4学时）、光通信器件与材料（5学时）、光探测器件（5学时）、光电显示器件（3学时）与光存储器件（2学时）等七个章节，这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外，在每章内容的设置上，也尽可能突出“工程”内容，弱化“理论”知识。下面，笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。
第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中，向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍，让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中，重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系，并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍，让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。
第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性，其主要内容包括三个部分：激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分，由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程，所以该部分内容为简略介绍的内容，主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重，在该部分内容中，将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似，在介绍完半导体激光器后，可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外，本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。
太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用，但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势，该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中，主要分两小节给学生介绍，第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用，让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求，然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势；第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。
第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节：第一小节介绍光纤通信的基础知识，包括光纤通信的定义，光纤的结构、导光原理、发展历史，以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的核心材料。在光纤通信中，最重要的器件当属光纤，所以，本节开始就着重介绍光纤的相关知识，包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后，又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类，并分别介绍了这两类光器件中的代表器件：掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后，在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件，例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。
第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声；其次，按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器（光电管与光电倍增管）与内光电效应探测器（光电导、光电池与光电二极管）。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。
第六章光显示器件重点介绍四种光显示器：阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。
第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统―― 光盘系统以及其中最总要的器件光盘。
2.3 光电子材料与器件课程的实验教学
光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连，并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件，实验课程的学时应不低于6学时，开设的时间最好在理论教学完成之后，以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面，既要保证与理论课程内容的相辅相成，又要尽量避免与其它课程实验项目的重复，造成资源的浪费。例如，许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的核心专业课程，并配备了相应的激光器实验。在这种情况下，如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容，不仅消耗了宝贵的实验时间，实验效果也会大大降低。
下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学（6学时）中的实验安排。
（1）实验内容：共包含六个实验项目，它们分别是：光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验（每个实验1学时）。各实验中都应用到了一个或几个核心光电子器件，这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件，例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为核心元器件；而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。
（2）实验要求：以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析，但经笔者调研，这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力，因此，在对原有的实验指导书进行改良后，笔者自行编写了实验的指导书，并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验，原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果，但是，在新改良的实验指导书中，要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流，并要求学生分析比较其差别。通过这种方式，充分调动学生的实验积极性，在具体的实验教学中也取得了很好的效果。
（3）实验方式：分组实验，共同撰写实验报告。这样，不仅提高实验效率，还能够锻炼学生的团队协作意识。
（4）考核方式：根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。
光电效应实验报告范文第2篇
关键词：大学物理实验；教学质量；新举措
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）36-0237-02
大学物理实验课是培养理工类大学生科学实验技能的必修课，对基本科学能力的培养有非常重要的作用，学好大学物理实验课是十分必要的。但结合本校大学物理实验课的情况来看，当代大学生对该课程有较片面的错误认识，实验数据、实验报告的抄袭现象非常普遍。为了改变这种状况，根据本学校专业特点以及学生的实际水平，我们采取了一系列的改革举措，效果显著。本文就本校在实际物理实验教学中的一些做法做一个简要的介绍，与教育同行共勉，希望对大学物理实验教学质量的提高有所帮助。
一、授课方式的创新
传统的授课方式普遍采用讲授法，教师演示，学生模仿。该授课方式严重限制了学生的学习兴趣与创新思维，导致学生不思考只做机械的重复；实验过后，不知如何处理数据，如何写实验报告，对物理实验思想与方法的理解更是难上加难。为了改变这种状况，教师应充分调动学生的积极性，让学生可以积极主动的思考与学习，为此我们对授课方式进行了创新。
1.讲述实验的历史渊源。物理实验的历史背景与历史故事可以充分激发学生们的听课兴趣。例如，以“迈克尔逊干涉仪”实验为例。众所周知，迈克尔逊干涉仪在测量技术领域有着广泛的应用，可测量微小的长度、光波波长等。但实际上迈克尔逊在设计该实验时并不是为测量长度，而是为了寻找神秘的“以太”物质。19世纪，科学家逐渐意识到光是一种波，而生活中的波，如声波、水波等大多需要媒介才能传播。在这种思想的影响下，人们认为光波是在“以太”中传播的。1887年，美国物理学家迈克尔逊和莫雷一起设计一个实验，企图测量出两垂直方向上光速的差值。因为如果“以太”真的存在，那么由于地球自转的影响，光在两个相互垂直方向上的速度应该是不一样的。但实验结果显示光在不同方向上及不同惯性系的传播速度没有差别，该实验结果也就否定了“以太”的存在。但是，由于该实验装置可以测量出微小的长度，而且非常精确，于是被人们广泛地应用起来。如果仅依照教材上的内容来讲，学生感觉枯燥没兴趣。但在讲课的同时，把设计实验的历史故事告诉学生，使学生体会物理学家解决问题的思想和方法，可以明显的提高教学质量。
2.突出实验的物理精髓。大学物理实验中的经典类实验是学生最该深入理解的一类实验。譬如“光电效应法测量普朗克常数”实验。当一束频率为ν且大于截止频率的光束照射阴极时，光电子就会逸出，初动能为mv，即有爱因斯坦方程hν=W+mv。为了验证该方程，实验者必须从实验上测得初动能（与电子的速度v微观物理量有关）。微观物理量的测量是很困难的，美国物理学家密立根利用功能关系将初动能转换成截止电压U这一宏观物理量。方程就变为eU=h（ν-ν）。只要验证出截止电压U与入射光频率ν满足线性关系，就可以间接地验证爱因斯坦方程。这一转化的思想，实际上为测量一些微观物理量提供了很好的思路，是值得学生借鉴与学习的。因此，在讲解该实验时必须要突出这一显著的物理思想。学习物理过程中的一些公式，学生可能很快就会忘记，但是物理中的某些方法和思路，是学生应该学习并掌握，以备将来之用的。
3.强调实验的应用特性。大学物理实验中有许多实验与我们的生活密切相关，具有实际的应用价值。比如“磁阻效应”实验。讲解该实验时，以现代的硬盘存储原理作为引子来激发学生的兴趣。学生与电脑天天接触，对此问题都特别感兴趣，听课效果明显变好。传感器作为现代自动化测量与控制的标志，与我们的生活又是密切相关的，对生活中一些传感器的介绍势必引起学生们的兴趣。学生接触最多的就是手机。接听电话时，手机放在耳边屏幕会变黑，是距离传感器的作用；在不同明暗环境下，手机会自动调节亮度，是光线传感器的作用；手机的屏幕可以自由的倒转，是重力传感器的作用。以这些具体的传感器实例能够引导学生思考问题，发现身边生活中的问题，并灵活应用已有的知识和方法解决问题。该方法从实际的教学来看，效果显著。
二、教学内容的维新
现代科学技术迅猛发展，一批新类型的学科随之而来。大学物理实验课应该与现代科学技术的成果相结合，如此才能保持该学科的活力与生命力，才能培养出适应社会发展需要的应用型人才[1]。物理实验课的教学内容必须紧跟时代的潮流，表现出科技时代的特点。
1.开设自主设计性实验。为了激发学生自主学习的兴趣，并培养学生独立思考、创新与科研意识，除了完成基础的实验以外，我们还开设了自主设计性实验。这些设计性实验不要求在短时间内完成，学期结束时提交成果与报告即可。电子元器件的普遍使用是当代科技发展的大势所趋，加之我校的学生大多数为应用型工科专业，对这方面学习显得尤为重要。所以，我们开设了许多基于新兴电子元器件的设计性实验，供学生设计完成。比如，利用光敏传感器设计一款可随周围环境亮度变化的灯泡；利用Pt电阻或者NTC热敏电阻，设计一款人体温度计；利用光纤传感器，设计装置实现对电动机转速的测量；等等。另外，学生也可以根据自己的兴趣，自行设计某种小实验装置，写明实验原理、设计思路及功能等。设计性实验主要培养学生的自主学习能力、自我解决问题的能力等，对于学生思考问题、解决问题的能力培养具有重要的作用。
2.大学生物理实验竞赛成果的利用。北京市每年都会举行大学生物理实验竞赛，我校每年参加并且成绩优异。这些成果中，有对基本物理量的测量装置，有对经典物理实验的改进与创新，也有自行设计的实验装置。为提高学生对物理实验的兴趣，激励学生的求知欲望，我们将物理实验竞赛的作品嫁接到大学物理实验当中，这一措施使得学生对该物理实验的兴趣大大提高。比如，人体温度计的设计实验中，我们会为其提供一个标准的温度计，而该温度计是由学生参加竞赛时的一部分测量模块改装而成；在开设的光敏开关实验中，为测量光照的变化，我们为其提供了可测量光照的装置，该装置也是学生参加竞赛时一个测量模块；测量刚体转动惯量的实验中，我们以转动惯量仪作为我们主要的实验仪器，而且还给学生们提供了一台自制的转动惯量测试装置，该装置是学生参加物理实验竞赛自行设计的。这些实验装置的引入对学生提高学习物理实验的兴趣有很大的帮助，使得学生很积极地对待实验课，教学效果明显。
三、教学手段的更新
目前在校大学生大多在丰富的网络环境中长大的，提高其积极性的一个重要举措就是采用现代教学方式。为迎合学生兴趣，在每个实验室里都配有多媒体教学设施，教师可根据自己的需要灵活选择教学方式。尤其是在讲解一些抽象的实验原理时，多采用多媒体教学的方式，将难以用语言描述的物理过程用PPT课件的方式形象地表示出来。
实验数据处理与分析是培养学生分析能力的重要一环。陈旧的数据处理方式是将数据在坐标纸上描出并作图，费时费力误差大。学者研究发现，将计算机软件应用到实验数据处理中效果显著[2，3]。其中，Origin软件在数据处理方面有着不可比拟的优势，操作简单容易掌握。而且Origin软件是目前科学研究前沿常用软件，可以为学生将来的继续深造打下基础。为使学生意识到作图软件的优点，教师会进行一些简单的实例讲解，如Origin的基本作图方法、线性拟合过程、曲线上某点的斜率计算等。学生对此软件非常感兴趣，学习积极性大大提高，实验教学效果显著。
四、考核方式的出新
物理实验课属于过程教学课，其实验过程往往比实验结果更重要。为了体现对实验过程性的考察，总成绩分为平时考核成绩和期末考核成绩。平时考核成绩所占比例为50%，具体标准为：预习10%，操作40%，实验报告50%。考虑到考核成绩的公正性，要求学生每次实验课前签名，提交检查学生的预习报告，并提问对相关实验是否了解，给出预习成绩。这样可以督促学生自觉地预习，教学效果显著提高。实验操作的成绩，教师需要根据学生的实际操作以及实验完成的情况进行打分。实验报告部分的成绩主要根据学生的课后数据处理情况、作业完成情况等进行打分。期末考核主要是通过操作考试和卷面考试两种方式进行考核，各占50%。
另外，为调动学生积极性，设立加分项。如对某些实验过程提出问题、对实验有改进建议、设计性实验完成出色、参加大学生物理实验竞赛获奖等，教师会根据情况酌情加分。这些环节使得对学生的考察更全面，更突出学生创新能力与实践能力的培养，使我校大学物理实验教学质量得到显著提高。
五、结语
大学物理实验可以培养理工科学生的实验技能与方法，同时可以培养他们的动手能力、创新能力等，是其他课程无法比拟的。提高物理实验课程的教学质量是一个长期的过程，教师应该不断提高自己的教学水平，改进自己的教学方式，使学生能真正喜欢该课程，进而使得该课程的作用发挥到极致。
参考文献：
[1]赵云飞，杨嘉.大学物理实验综合性创新改革初探[J].大学物理实验，2010，（5）.
光电效应实验报告范文第3篇
学生的大部分学习时间都在课堂上，课堂教学应该成为科技教育的主渠道。物理学虽然不是具体的技术学科，但物理学理论是很多自然科学和技术的基础，对科学技术的发展有重大影响。因此，对学生进行科技教育，物理学科有着得天独厚的优势。
科技教育内容十分广泛。就物理学科而言，其主要内容应包括：培养学生的科学方法和科学精神；培养科技制作能力、撰写科技论文的能力，并引导他们注意汲取现代科技知识。
一、努力培养学生的科学精神和科学方法
科学精神就是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。科学方法是指：人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学原则的各种途径和手段，包括在理论研究、应用研究、开发推广等科学活动过程中采用的思路、程序、规则、技巧和模式。简单地说，科学方法就是人类在所有认识和实践活动中所运用的全部正确方法。而就其基本作用来看，不外乎获取信息的方法和处理信息的方法。获取信息的方法主要是观察和实验，处理信息的方法括分类、比较、归纳、演绎、分析、综合等逻辑方法和推理方法。科学方法与科学态度、科学精神紧密联系在一起，是科技教育的重要内涵，因此，应该成为物理学科进行科技教育的一项重要内容。
科学家在发现物理规律、建立物理学理论的同时，创造了许多独到的科学方法，其中渗透着科学家实事求是、追求真理的科学态度和无私无畏、勇于献身的科学精神。牛顿从23到50岁的20多年间，取得了辉煌的成就：发现了运动三定律、万有引力定律，创立了微积分……爱因斯坦一生致力于科学研究，创立了相对论，并因为发现了“光电效应”而获得1921年诺贝尔物理学奖。这些成就与他们对科学的近乎狂热的献身精神是分不开的。
关于科学方法、科学态度和科学精神的生动事例，在物理学史中举不胜举。在教学中恰当举例并适度评价，对学生科学世界观的形成、知识的增长、能力的提高、文明习惯的养成，有着积极的影响。
二、扎实训练科技制作能力和技巧
科技制作技能是指科技制作中涉及的设计选材、工具使用、制作工艺等方面的技能。一件优秀的科技作品，在设计上要具有科学性、趣味性和创造性，在选材上要经济合理；在工艺上要精致美观；在使用上安全可靠；在制作过程中，则要会使用常用的工具，若有图纸，则要有一定的识图能力。这些知识和能力是科技素质的重要内涵，因此，应该成为物理学科对学生进行科技教育的重要内容。
物理学是以实验为基础的科学。教学中使用的每一件物理仪器都可以为学生进行科技制作提供丰富的感性认识，新教材中有许多要求学生亲自动手的“小制作”。教学中每用到一种仪器，教师应该尽量从结构特点、用材、工艺等方面进行介绍，以强化学生的感性认识。对于有特长或爱好制作的学生，则尽量给他们创造条件，鼓励并指导他们进行制作和创新。例如在教学“尖顶放电”之后，教师可以指导学生制作“静电转盘”；教学“浮力”之后，教师可指导他们制作“电动浮沉子”；教学“光电效应”之后，教师可指导他们制作“光控报警器”……如果在教学中，我们能耐心指导学生进行相应的科技制作，一定会收到良好的效果。
三、积极引导学生撰写科技论文
科技活动的开展离不开科技交流。进行科技交流，就必须把自己的科技活动成果撰写成文。与物理学相关的科技活动极为丰富，如果学生能够掌握调查报告、实验报告、科学小品等不同体裁文章的写作特点和要求，撰写出优秀的论文，一定能把科技交流活动推向更高的水平。因此，科技论文的撰写技能应该成为物理学科技教育的又一重要内容。
物理新教材中有“问题探究”和课外实践活动，这些都要求学生进行课题研究或课外实践活动，活动过后，教师应鼓励学生撰写科技论文，以训练学生的文字表达能力。教学中，教师应选定一些课题，要求学生广泛收集材料，通过实验分析、调查研究，得出结论，并撰写成科技小论文。为了拓宽学生的思路，教师要推荐学生阅读一些优秀的科普读物，让学生学习、借鉴。同时，在学生进行课题研究的过程中，教师还应进行必要的指导，鼓励学生勤于探索，勇于进取。只有这样，才能促进学生不断进步，并自觉地参与各种科技活动。
四、重视介绍现代科技知识
随着社会经济的发展和科学技术的进步，对未来社题，可以借助课余实践活动，进行探索研究。探索的过程就是将物理课堂知识延伸拓展的过程。最后，还可以在小游戏、小发明中生成，让学生在生活实际中，通过动手操作，了解掌握物理知识，比如学习《杠杆》的时候，做过“跷跷板”游戏的学生就比较容易理解教学内容。
三、初中物理教学中项目学习的实施
（一）教学主题的选择
1.联系实际。比如在学习“电磁感应”时，可用一个发电手电筒，作为项目学习的重要载体。主要考虑了以下两个因素：首先它符合教学内容，并且有助于引导学生通过学习达成课程目标。在日常生活中，虽然家电处处都能见到，但是学生却鲜少有机会去直接接触发电实物，发电手电筒则能够满足这一要求，可谓麻雀虽小，五脏俱全。通过拆分并组装它，可以帮助学生更好地认识“电磁感应”这一物理现象，尤其是线圈与磁体彼此呈相对运动状态。其次，具有极强的趣味性、可操作性，学生看到这个手电，都会好奇：它究竟是怎么发电的？于是在动手的同时，也会调动大脑积极思维。在潜移默化中，学生的物理实践能力就得到了提升。更重要的是培养了学生对物理的浓厚兴趣，以及主动探索的科学精神。
2.激发兴趣。初中学生好奇心都比较强，物理中的种种奥秘对他们具有很强的吸引力。各种与物理有关的玩具，很容易激起他们的研究兴趣。比如在学习《光学》时，就有这样一个知识点：凹面镜能够使平行光会聚，凸面镜能使平行光发散。教师为让学生更好地认识这一知识，可以开发一套“太阳能组合玩具”作为课程资源，现在太阳能电池应用已经十分广泛，因此不会特别昂贵，教师可借助这套工具，带领学生组装出太阳能汽车、风车等。不用电池，也可获得电能，让学生亲自体会到光的作用。
3.关注有效。真正优良成功的项目是在潜移默化之中为学生获取物理知识，让学生学会相关技能，从而自然地实现教学目标。这样的课堂教学才是有效的。比如“自制气体温度计”课外项目，学生在动手之前，必然会仔细看课本中温度以及其他有关温度计方面的知识，并且会思考“温度计是怎么测出温度的”这个问题，这时教师可以根据学生的疑问，有意识地填补其技能的“空白”，这样当该项目完成后，这一知识点也已为学生熟练掌握了。
（二）驱动问题的设计
设计得好的驱动问题能够引导探究活动步步深入。在项目学习中起着关键的作用。教师借助极为精炼，极其真实的问题，能够最大限度地激发学生的探索精神和求知欲。设计驱动问题，首先必须坚持开放的原则，同时驱动问题还应富有挑战性，与授课内容保持一致，或者是授课内容的延续。学生围绕教师精心设计的驱动问题，进行探究时，需要整理思路、搜集信息，多方实验，分析实验数据，才可能最终收获答案。在这个过程中，学生获得了个人经验、兴趣以及自信等。
比如“物态变化”涉及“温度”这一概念，教师可以拓展地问学生：“什么是温室效应？”这个驱动问题的出发点就非常不错，它不仅引入了当前备受关注的科学热点，同时也实现了课堂物理知识的延伸。倘若把“温室效应是否会给我们的生活带来影响？表现在哪些方面”抛出来，就会驱使学生自觉地运用所学知识，聚焦本地的生态环境、地理气候等。
（三）自主探究项目活动
光电效应实验报告范文第4篇
如何改革传统实验教学，培养学生创新能力呢？
一、更新实验教学的思路
物理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物理教科书中所安排的学生分组实验、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，如用手拍打桌子手感觉疼说明力的相互作用；用同样大小的两张纸，一张展开一张揉成纸团，让它们同时自由下落，驳斥亚里士多德的错误观点；把易拉罐侧壁钻一个孔，盛满水让其自由下落，水不流出，演示完全失重现象。这些器材学生更熟悉，更有利于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。
二、角色转变
即改传统的教师为主、学生为辅，以学生为主、教师为辅。
传统做法中，学生实验，课本有较全面的目的原理介绍、方法步骤说明、数据分析处理要求；教师、实验员在实验前帮学生选好、调试好仪器；教师在上课前还要讲解注意事项，带学生预习；甚至为了保证实验顺利完成，课前还要先看实验录像；实验过程中出现的问题，也由教师代劳。总之，整个实验都以老师为主。这种实验教学模式严重阻碍了学生创新思维的发展，学生所学知识得不到升华，能力得不到提高，反而助长了学生的依赖性。学生一旦离开老师，就束手无策。可见，这种传统教学模式不符合现代创新教育的要求，因此要改。要让学生独立自主完成一个实验，充分发挥学生的主体地位，学生自己预习实验，明确实验目的、读懂实验原理、拟定实验步骤、选择实验器材、组装实验仪器、控制实验条件、规范实验操作，观察实验现象、记录测量数据、处理实验数据、得出实验结论、分析实验误差、写好实验报告。这就要求学生的基础知识非常扎实，学生的思维相当严密，对实验技能要求相当熟练。为了使学生独立实验，最好的办法就是指导学生做课本上没有的探究性实验和指导性实验。要求学生独立完成上述程序的全部操作。例如：测电阻的实验中，给出学生足够的电学器材，让学生测小灯泡伏安特性曲线的实验，要求从零电压开始逐渐到额定电压为止。从器材的选择，电路的设计，测量记录到作出图象，分析图象的意义等都由学生自行设计。最后评比交流，使同学们相互学习，取长补短。指导学生独立实验，是培养学生创新思维能力、动手能力，巩固物理知识，发挥学生主动性的最佳途径。
三、改验证性实验为探究性实验
课本上有一些验证性的实验，教师就不妨将其改成探究式的实验，如验证力的合成与分解的平行四边形法则、验证牛顿第二定律等，经过适当改造完全可以变成学生探究式实验。让学生充分的动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，从而有利于学生创造性思维的激发。当然，这不是说验证性的实验就没必要做，事实上，验证作为对于某种新思想的检验，也是创新的不可缺少的一部分。这样做，目的只是为了换一种方式更好地培养学生创新能力。
四、更换仪器设备，紧跟时代步伐
现代化的教学手段不能充分用在物理实验教学中。实验落后于理论，与科技前沿距离太远，不能与时代亦步亦趋。因此，实验室必须加快现有仪器设备的更新，使教学现代化，中学物理实验与时代同步，甚至超越时代。教师运用现代化的教学手段，使得学生实验更直观、简便、准确和更具吸引力。再增加一些如X射线、油滴实验、光电效应等近代物理实验，让学生了解科技前沿，让实验走在知识的前面，更有利于学生创新能力的培养。
