实验实训总结(优秀10篇)

2024-02-26 10:37:53

某些事情让我们心里有了一些心得后,马上将其记录下来,这么做可以让我们不断思考不断进步。那么你知道心得体会如何写吗?书读百遍,其义自见,如下是漂亮的小编为家人们找到的实验实训总结(优秀10篇)。

物理实验报告 篇一

同组者实验日期20xx年9月21日

实验名称实验一测量物质的密度

一、实验目的:

掌握用流体静力称衡法测密度的原理。

了解比重瓶法测密度的特点。

掌握比重瓶的用法。

掌握物理天平的使用方法。

二、实验原理:

物体的密度,为物体质量,为物体体积。通常情况下,测量物体密度有以下三种方法:

1、对于形状规则物体

根据,可通过物理天平直接测量出来,可用长度测量仪器测量相关长度,然后计算出体积。再将、带入密度公式,求得密度。

2、对于形状不规则的物体用流体静力称衡法测定密度。

测固体(铜环)密度

根据阿基米德原理,浸在液体中的物体要受到液体向上的浮力,浮力大小为。如果将固体(铜环)分别放在空气中和浸没在水中称衡,得到的质量分别为、,则

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②测液体(盐水)的密度

将物体(铜环)分别放在空气、水和待测液体(盐水)中,测出其质量分别为、和,同理可得

③测石蜡的密度

石蜡密度

---------石蜡在空气中的质量

--------石蜡和铜环都放在水中时称得的二者质量

--------石蜡在空气中,铜环放在水中时称得二者质量

3、用比重瓶法测定液体和不溶于液体的固体小颗粒的密度

①测液体的密度

--------空比重瓶的质量

---------盛满待测液体时比重瓶的质量

---------盛满与待测液体同温度的纯水的比重瓶的质量

.固体颗粒的密度为。

----------待测细小固体的质量

---------盛满水后比重瓶及水的质量

---------比重瓶、水及待测固体的总质量

三、实验用具:TW—05型物理天平、纯水、吸水纸、细绳、塑料杯、比重瓶

待测物体:铜环和盐水、石蜡

四、实验步骤:

调整天平

⑴调水平旋转底脚螺丝,使水平仪的气泡位于中心。

⑵调空载平衡空载时,调节横梁两端的调节螺母,启动制动旋钮,使天平横梁抬起后,天平指针指中间或摆动格数相等。

用流体静力称衡法测量铜环和盐水的密度

⑴先把物体用细线挂在天平左边的秤钩上,用天平称出铜环在空气中质量。

⑵然后在左边的托盘上放上盛有纯水的塑料杯。将铜环放入纯水中,称得铜环在水中的质量。

⑶将塑料杯中的水倒掉,换上盐水重复上一步,称出铜环在盐水中的质量。

⑷将测得数据代入公式计算。

测石蜡的密度

测量石蜡单独在空气中的质量,石蜡和铜环全部浸入水中对应的质量,石蜡吊入空中,铜环浸入水中时的质量。代入公式计算。

4、用比重瓶法测定盐水和不溶于液体的细小铅条的密度

⑴测空比重瓶的质量。

⑵测盛满与待测盐水同温度的纯水的比重瓶的质量。

⑶测盛满盐水时比重瓶的质量。

⑷测待测细小铅条的质量。

⑸测比重瓶、水及待测固体的总质量。

5、记录水温、湿度及大气压强。

五、数据及数据处理:

(一)用流体静力称衡法测定铜环、盐水和石蜡的密度

水温水的密度湿度

大气压强

136.32120.55119.7649.24118.74170.25

铜块密度

盐水密度

石蜡密度

(二)用比重瓶法测密度

测定盐水的密度

水温水的密度湿度

大气压强

26.5574.5776.270.05

待测盐水的密度

测定细小铅条的密度

水温水的密度湿度

大气压强

32.3674.57104.200.05

待测铅条的密度

六、总结:

通过实验掌握了用流体静力称衡法测定固体、液体密度的方法。

掌握了物理天平的使用方法和操作过程中应注意的事项。

物理实验报告 篇二

光学中研究光的本性以及光在媒质中传播时各种性质的学科。物理光学过去也称“波动光学”,从光是一种波动出发,能说明光的干涉、衍射和偏振等现象。而在赫兹用实验证实了麦克斯韦关于光是电磁波的假说以后,物理光学也能在这个基础上解释光在传播过程中与物质发生相互作用时的部分现象,如吸收,散射和色散等,而且获得一定成功。但光的电磁理论不能解释光和物质相互作用的另一些现象,如光电效应、康普顿效应及各种原子和分子发射的特征光谱的规律等;在这些现象中,光表现出它的粒子性。本世纪以来,这方面的研究形成了物理光学的另一部门“量子光学”。

杨格于1801年设法稳定两光源之相位差,首次做出可见光之干涉实验,并由此求出可见光波之波长。其方法是,使太阳光通过一挡板上之小孔使成单一光源,再使此单一光源射到另一挡板上,此板上有两相隔很近的小孔,且各与单光源等距离,则此两同相位之两光源在屏幕上形成干涉条纹。因为通过第二挡板上两小孔之光因来自同一光源,故其波长相等,并且维持一定的相位关系(一般均维持同相),因而能在屏幕上形成固定不变的干涉条纹。若X为屏幕上某一明(或暗)条纹与中心点O的距离,D为双孔所在面与屏幕之间的距离,2a为两针孔S1,S2间之距离(通常小于1毫米),λ为S光源及副光源S1、S2所发出的光之波长。

两光源发出的两列光源必然在空间相迭加,在传播中两波各有各的波峰和波谷。当两列波的波峰和波峰或波谷和波谷相重叠之点必为亮点。这些亮点至S1与S2的光程差必为波长λ的整数倍。在两列波的波峰与波谷相重叠之点必为暗点,这些暗点至S1与S2的光程差必为波长λ/2的整数倍。实验结果的干涉条纹,它是以P0点为对称点而明暗相间的条纹。P0点处的中央条纹是明条纹。当用不同的单色光源作实验时,各明暗条纹的间距并不相同。波长较短的单色光如紫光,条纹较密;波长较长的单色光如红光,条纹较稀。另外,如果用白光作实验,在屏幕上只有中央条纹是白色的。在中央白色条纹的两侧,由于各单色光的明暗条纹的位置不同,形成由紫而红的彩色条纹。

实验实训总结 篇三

关键词:商检技术专业;综合实训;教学模式

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)09-0124-02

综合实训是指学生在完成主要专业课程的理论学习和各专项技能训练后,综合运用所学的专业知识和专项技能,在校内集中进行的综合性、系统化训练。综合实训的有效实施有利于学生知识整合和技能综合,有助于教学和就业岗位的“零距离”对接,是专业教学过程中的一个关键环节。

商检技术专业培养的是德、智、体、美全面发展,具有良好的职业素质,掌握必要的文化科学基础知识和专业知识的应用型人才。学生通过掌握商品检验的基本知识和实际操作技能,食品质量与安全检验各项技能,进而具有较强的实践能力,毕业即可胜任食品加工企业和化妆品企业的检验工作。为了更好地培养商检技术专业人才,开展综合实训,模拟工厂环境下进行的食品企业检验项目,可以达到进一步掌握和深化专业知识与专业技术在工厂的应用,熟悉企业规范检验流程和标准的目标。

综合实训的教学原则

为了提高综合实训教学质量,充分体现综合实训教学的实践性、系统性、职业性、开放性和针对性,保证学生的技能达到实习岗位的最低要求,综合实训教学应符合以下原则。

实践过程系统化 传统的教学模式是先学习理论知识,然后去实践,并且这样的实践只是针对某一门课的某一部分内容去训练。而综合实训可以把学生在大学中学习的各门课程分散的知识系统地整合到一起。

训练内容项目化 选择市场常规性的饼干、调味品、酒类、罐头等多种食品的检验为实训项目,以检验指标为主线,以仪器使用和数据处理为重点,在检验过程中接受全面的技能训练,进而使学生体会工作岗位的内涵。

实训评价多样化 综合实训教学的评价标准要与行业评价标准相结合,全面评价学生掌握专业核心能力和关键技术能力的程度。在评价内容上,采用课程内容与检验项目相关联的考评体系,实现过程考核与结果考核相结合。在评价方式上,采用实训过程评价与学生汇报评价相结合的办法,最终给出一个比较科学合理的综合实训成绩。

实训过程连续化 商检技术专业的综合实训安排在第三学期和第四学期的期末,这两个学期正是商检技术专业学生学专业课的时间。在完成了专业课程理论知识学习后,立刻进行这样的实训,可以很好地将理论应用于实践,对学生综合运用知识的能力起到很好的锻炼作用,同时可为第五学期的顶岗实习奠定基础,起到承上启下的作用。

综合实训的具体实施

综合实训指导方案的制定 根据综合实训的教学原则,制定出综合实训的指导方案,简述如下:(1)以小组为单位。现代食品或化妆品企业中一般有专门的化验室或检验部门,他们都是靠一个团队来完成实训,因此,本次实训采用小组为单位,与企业中的检验部门中的团队相似。(2)实行组长责任制。食品或化妆品企业,一般实行检验部长负责制。组长相当于企业中的检验部长,规定组长和组员的责任。如组长负责编制工作计划,对小组工作任务进行分工,检查指导小组成员的工作进度和工作结果,对检验记录和检验报告进行审核,最后进行实训汇报和总结。组员则根据承担的工作任务编制工作计划,按计划完成工作任务,协助组长完成最后实训汇报和总结,配合其他小组成员完成小组工作任务。(3)制定考核方法。考核内容主要包括实训项目方案、学生的平时考勤、卫生监督和检查、学生的实训过程、学生实训结束后的汇报及总结等五方面的内容。

实训前准备 首先进行实习前培训,通过培训,使学生明白综合实训的重要性,清楚地了解综合实训的主要流程和内容,并将每班分成8个小组,以小组为单位完成整个实训过程。之后,在指导教师指导下,每组学生选择不同的检验产品,根据检验的产品查找相应的产品标准,根据出厂检验要求设计检验项目,根据检验项目查找相应的国家或行业检验标准并制定检验方案。同时,查找相应的卫生标准,作为实训结果的判断依据。在此过程中,学生需及时与指导教师沟通,指导教师应对其提出的问题做详尽的解答。教师对其实训方案进行审核,并及时将审核意见反馈给学生,经反复修改,确定实训项目方案。

实训过程 根据实训前制定的实训项目方案,学生开始进行实训项目的检验工作。首先,购买实训所需要的样品(食品);然后,根据实训项目和检验标准,找出检验方法。根据检验方法列出所需的实验仪器及试剂清单,并计算各种检验项目所需的试剂、溶液的用量,在食品分析检验实验室、食品微生物实验室和仪器分析实验室准备实施项目检验。在实施实验实训的过程中,实验员负责对学生平时考勤、卫生监督和检查,及时记录学生在实验过程中出现的问题,并根据记录在实训结束后给出学生在实验过程中卫生情况评价。指导教师负责解决学生在实验过程中出现的一些技术性问题,审查实验项目的设计,检查原始的实验数据及其处理情况,同时,指导学生填写检验报告。其次,实训结束后,根据项目实施方案、实验原始记录、检验报告结果,学生制作PPT并就实训过程做出汇报,指导教师在听取汇报后,根据学生汇报过程中不清楚的地方提出问题或质疑,学生回答教师的问题。指导教师在每个小组汇报结束后,对学生汇报过程中的错误内容予以纠正,对整个实训过程及学生的汇报进行点评,对实训过程中出现的问题一一指出。最后,学生在指导教师的指导下,根据实训方案完成实验项目、实验记录、检验报告及汇报过程中教师给出的意见和建议,撰写实结。

实训后结果评价 实训成绩分为以下几个部分:(1)实训项目方案。指导教师根据学生实训项目方案制定的合理性和可行性进行分析,给出该部分的成绩,占总成绩的10%。(2)学生的平时考勤、卫生监督和检查。实验员根据试训过程中对每组学生的考勤和卫生保持情况的记录,给出该部分的成绩,占总成绩的10%。(3)学生的实训过程评价。指导教师根据学生在实训过程中对仪器的操作是否标准、实验项目的设计是否合理、实验数据的处理是否正确、实验报告的填写是否规范给出该部分的成绩,占总成绩的50%。(4)学生的汇报。教师根据学生汇报的实训情况和回答问题的情况给出该部分的分数,占总成绩的15%。(5)实训总结。指导教师根据实结给出该部分的成绩,占总成绩的15%。

经过此次实训,学生基本上能够系统地将这学期的专业课程系统地整合在一起,能够完成在模拟工厂环境下进行的食品企业对产品的检验,进一步掌握和深化专业知识与专业技术在工厂项目检验中的应用,熟悉企业规范检验流程和标准检验结果报告的书写。此外,综合实训对学生的团结协作、职业操守、应用写作等多方面素质提升也有很大的帮助。

参考文献:

[1]吕振凯,毕万新,熊丽华.对高职综合实训课程的改革与探索[J].辽宁高职学报,2008,10(3):74-75.

[2]胡晓波,张一鸣,王艳芳。食品机械专业综合实训教学的创新与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(11).

[3]陈爱群.综合实训课程与高职教学改革[J].重庆广播电视大学学报,2009,20(3):l5-17.

[4]雍丽英.机电工学结合项目教学法的探索[J].中国职业技术教育,2007(24):21-22.

科学小实验及其原理 篇四

关键词 科技馆;科学教育;实验教育;对策建议

中图分类号G3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)65-0003-02

围绕科技馆拓展科学教育功能,加强与学校科学教育,尤其是实验教育的衔接与结合,策划设计并组织实施拓展性科学教育活动的理论和实践研究,是当前的一个重要命题。

1 科技馆进校园与科学教育

科学教育是一种以传授基本科学知识为载体,关注科学技术时代的现代人所必需的科学素养的一种养成教育,是将科学知识、科学思想、科学方法、科学精神作为整体的体系,使其内化成为受教育者的信念和行为的教育过程,从而使科学态度与每个公民的日常生活息息相关,让科学精神和人文精神在现代文明中交融贯通[1]。

1.1学校科学教育的特点

学校作为正规教育场所,担负着培养学生科学素质的重要职责。在学校里,科学教育以一种有组织的方式进行,教师按照预先设计好的科学教学内容进行教学,这种方式对学生科学素质的培养发挥着不可替代的作用。

但学校往往需要在规定时间内完成课程,学生好奇心难以得到满足,培养学生创新型思维不足;缺乏交流和互动,导致学生难以发现问题,不能完全激发对科学知识探索和学习的欲望。

1.2科技馆科学教育的特点

在中英科技馆论坛上,英国专家梅兰妮・康指出:科技馆不是一座学校,它扮演的角色是辅助教师的工作,它丰富了人们的体验,开发了人们的科学意识,扩大学生的眼界,增进公众理解科学,这对现代技术社会人们的思辨能力极其重要。这是科技博物馆所特有的,是它的“卖点”,是它同教室里的正规教育的区别所在,是它能够吸引教师、学生前来参观,政府关注的原因[2]。

科技馆作为社会教育场所,是对学校教育的重要补充,它将较为枯燥、抽象的课本知识以生动、直观、互动的形式展示出来,能有效弥补学校教育的不足,解决学校课题教育不易解决的问题。

1.3馆校结合的科学教育

中央文明办、教育部、中国科协联合开展“科技馆活动进校园”工作,明确要求将科技馆资源与学校教育特别是科学课程、综合实践活动结合起来,促进校外科技活动与学校科学教育有效衔接,对科学教育加强前置性研究与多样化设计,为学校探究式学习与素质教育搭建了平台。

1995年美国政府颁布国家科学教育标准,科技博物馆的教育项目开始向标准靠拢,各种服务活动主动配合学校正在进行的科学教育改革。这是世界发展趋势,因此将科技博物馆的科学资源融入到正规学校的科学教育,已成为我国科技馆的战略目标。

2科技馆与学校实验教育

2.1科技馆教育重点的转移

我们正处在创新时代,科技馆务必更新观念,将教育重点转移为传播科学思想和科学方法,激发人们的创造性思维和创新意识,它直接影响着科技馆的展览教育内容与活动的设置。

中国科技馆三期设置了探索与发现主题展厅,展览围绕科学探索和科学实验的若干重要方向搭建展览框架,按照“问题比答案重要,过程比结果重要,方法比知识重要”的原则设计展项,参观者通过融入科学实验之中,享受其过程中的快乐和启发。

2.2我国科技馆实验教育现状

近年,国内科技馆的实验教育得到日益发展。

重庆科技馆将学生的“科学课”搬到科技馆,开展情景化教学,通过诠释某一展品在生活中的运用,剖析其科学原理,从而引发进一步的科学探究。[3]郑州科技馆把科学实验作为实现科学教育的重要方法之一,于2010年成功举办“科学小实验竞赛”活动。科学体验活动是广西科技馆的品牌节目,在中小学《科学》课基础上进行的延伸和拓展,学生和学校团体均可通过电话预约,免费参与科学实验活动。

2.3国外科技馆实验教育

新西兰国家博物馆展厅中用鹰翅与机翼的剖面加以比对,并辅以图像文字来说明伯努利原理;然后再让观众双臂套上特制的仿生翅膀,通过鼓风实验亲身体验气流产生向上的升力。澳大利亚的墨尔本科学技术博物馆和学校保持长期合作关系,学校经常组织学生来馆做理化实验,内容以趣味性而吸引学生,以贴近生活而受到欢迎。

美国科技博物馆的教育项目围绕着国家科学教育标准,各种服务活动主动配合学校正在进行的科学教育改革,其中科学展示与科学实验为其中的重要内容;新加坡科学中心的各种培训实验活动均围绕教学大纲的内容,每年接待15万名学生,真正成为青少年校外学习的课堂。这些都值得我们借鉴。

3 科技馆实验室的策划与研究

3.1建立科技馆实验室的必要性

科学探索是科学家发现自然规律、获取科学知识的主要过程和方法,一般包括提出和聚焦问题,设计研究方案,收集和获取证据,分析数据、取得结论,表达和交流五个要素。中小学科学课程把把探究作为青少年学生学习科学的主要方式,强调通过亲身经历科学活动过程学习科学知识,促进科学态度的发展。

浙江省科技馆在筹建新馆时,曾邀请一批科学老师参加“展项设置意见征询座谈会”,各位老师表示热烈欢迎有浙江自己的科技馆,还一致提出建立可以做各种理化生实验的综合实验室的建议。一些昂贵的物理、化学、生物实验设备设施,中小学无力各自独立置办,由科技馆统一设置,然后安排各学校到科技馆做实验,确实是一种最佳选择。

3.2建立科技馆实验室的主要原则

既然建立科技馆实验室很有必要,接下来是讨论建立科技馆实验室的原则。

科学性原则:科学性是实验教育的最基本要求,必须保证实验原理的科学性,实验过程和结果力求现象明显,直观,以体现实验的科学性;趣味性原则:让学生在实验教学中充分发挥自己的兴趣,促使更加投入和专注,以达到最佳实验效果;参与性原则:包括过程参与和结果参与,不但培养良好的动手能力,而且体现更好的教育实践性;关联性原则:科技馆流动实验室实验设置要与学校《科学》教程同步进程,紧密结合,还要与生活常识相关联,以期取得更好的实验效果;拓展性原则:不拘泥于《科学》教材的内容于范围,可充分利用科技馆科学资源,拓展与延伸实验内容;差异性原则:考虑学生个体能力、知识水平、知识结构的差异性,做到因材施教。

3.3建立科技馆实验室的对策建议

国内外科技馆在科技馆科学实验教育方面的先进经验,我们可以借鉴如下:

1)实验项目的选择

中国科技馆开发的“科普活动体验箱”,结合中小学《科学》课程,配有使用说明书、课程教案及配套活动器材。例如据《科学》课中“材料”单元设计的《再生纸》实验箱,保留古代造纸工艺,由学生动手制作一张再生纸作品,通过实验直观地了解造纸原理和工艺流程,并养成珍惜水资源的环保意识。

台中自然科学博物馆针对小学中年级以上的学生,设置了“奇妙的望”实验项目,利用镜片和筒合,制作多角度观察潜望镜,认识光的反射与折射原理;又通过制作简易的温度控制警报器,认识双金属片的特性及其电路应用原理。

2)实验活动的具体实施

台中自然科学博物馆的科学教育服务活动影响广泛,每年向各教育局发函,由教育局视辖内各校需要而提供名册给科博馆;科博馆再与各学校联系,以洽商适当的到校服务时间及内容;各校填写相关申请表格,由教育局汇集后函送科博馆,最后确定时间和内容,到校进行科学实验服务。在日本,科技博物馆是学生的第二课堂,中小学校有组织地带领学生来上课,展区中设立若干组书写区域,以方便学生的讨论、记录。美国新泽西自由科学中心与州教育局密切合作,充分研究每个学校使用的教材,邀请当地学生来馆做实验,集中展示学校不能展示的科学原理。

由此可见,科技馆实验室在国内外都有广泛的需求,关键问题是科技馆必须与教育部门经常沟通,与各校密切合作,才能开拓更广阔的道路,使之蓬勃发展而永远立于不败之地。

参考文献

[1]刘文利。科学教育的重要途径:非正规学习。[J]教育科学,2007,1.

物理实验报告 篇五

1.调查对象

研究者选取了甘肃省陇南市部分农村中学(特别是农村初级中学)为调查和研究对象。

2.研究方法

本研究以问卷调查、理论分析为主要方法,结合访谈、座谈等辅助方法,对陇南市部分农村中学(特别是农村初级中学)的学校实验仪器和实验室的建设以及学校实验教学现状等方面进行调查。

3.调查表的设计情况

调查表从学校实验仪器及实验室和实验教学现状两个大的方面进行调查:(1)学校实验仪器及实验室:①学校有没有专用物理实验室;②学校有没有物理实验准备室;③学校有没有物理仪器室;④学校有没有物理实验员。(2)实验教学现状:①物理课中老师做演示实验时的情况;②学生分组实验教学情况;③学生实验过程中学生的表现;④老师对于学生分组实验的操作要求;⑤学生得出的有反常规的实验结果,老师的反应等。

二、调查表的统计结果和分析

1.被调查学校中有专用物理实验室的占50.1%;没有物理实验准备室的占56.7%;有55.8%的学校有物理实验仪器室;没有专职物理实验员的学校占55.6%;物理教师兼职实验员的学校占20.7%;学校的实验教学设备基本能满足的学校仅占28.6%。

2.实验教学现状调查情况:(1)77.9%的学生认为物理课中老师做演示实验时,关注实验能更好地理解物理概念和规律;56.9%的学生喜欢物理实验,并认为物理实验对提高自己的认知有很大帮助;做演示实验前,只有40.1%的老师每次都介绍观察的重点,相关的仪器、器材的名称及其用途,43.4%的老师有时介绍观察的重点,相关的仪器、器材的名称及其用途;对于课本中的演示实验,26.2%的老师创造条件让学生积极动手,54.8%自制教具或设计替代实验尽量演示给学生看。(2)学生分组实验中,40.7%的老师经常给学生示范,45.2%的老师不太关心分组实验中学生的分工协作情况。(3)17.2%的老师对学生的实验操作放任自流,43.3%的老师鼓励学生自己创造性操作,不一定按部就班。(4)有24.4%的老师只重视数据结果,19.1%的老师重视实验报告。重视实验操作过程的老师占57.1%。(5)在实验过程中如果出现较大误差时,13.1%的老师从不对结果展开讨论,51.2%的老师偶尔讨论一下。

三、对策和建议

1.加强农村中学实验教学的投资力度

(1)加大专职实验人员的投资力度

物理新课程旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,增强创新意识和实践能力,为终身发展、形成科学的世界观和科学价值观打下基础。那么学生如何很好地体验科学探究过程,增强创新意识和实践能力呢?这就要从实验开始,为农村中学配备一支业务能力强,能很好地引导、激励学生物理学习的兴趣和热情的专职实验员。

(2)加强农村物理教师实验技能的培训工作

再好的实验条件和教学设施,都必须由具有良好素质和热爱物理实验教学的教师来实施,新一轮课程改革已经实施好多年了,但是农村物理教师实验技能的培训工作到现在还没有进行。从调查结果中可以看出,农村中学相当一部分老师的物理实验教学思想、意识和物理实验教学的技能还不合格。对农村物理教师适时进行物理教学技能的培训,物理实验教学才能真正在物理学上发挥特有的优势。

2.加强实验教学,改变实验教学评价体系

(1)改变实验教学评价体系

在实验教学评价上,向激励学生和促进学生发展的方面转变;向重视学生学习方法、情感态度和价值观方面转变;向创新教学和培养学生创新能力方面转变。

(2)运用激励机制促进实验教学

在实验教学中,充分利用竞赛方式,进行实验知识、实验技能、实验创新、实验教具小制作、课本实验改进等竞赛,培养老师、学生积极的实验态度,切实改变农村中学物理实验教学现状。

总之,农村中学物理实验教学现状在一定程度上还没有跟上新课改的精神理念,还不符合我国新物理课程改革对各学校教学的要求,希望有关部门对该问题加以重视,尽快想出对策加以解决。

参考文献:

[1]于海飞,王双雄,郝乃澜。物理实验教学与中学生辩证逻辑思维能力的培养[J].物理实验,2003,23(9):26-28.

[2]靳建设。新课程物理教学目标设计。兰州:甘肃教育出版社,2007:46-50.

[3]张民生。中学物理教育学[M].上海教育出版社,1999.

[4]乔伊斯。教学模式[M].北京:中国轻工业出版社,2002.

注:本文为甘肃省教育科学“十二五”规划课题。

科学小实验及其原理 篇六

一、有效联系实验目的,提升实验效果

小学科学小学阶段重要学科之一,而且,在小学科学教学中经常会涉及很多实验,实验教学的开展更有益于小学生深入理解小学科学相关知识,因此,要保证小学科学实验开展的有效性、全面性。笔者认为,小学科学实验的开展必须要有效联系实验目的,才能更好地提升实验效果,整个实验中都为学生渗透相应方面的内容,为良好地开展小学科学实验打下良好的基础。例如,在小学科学《螺丝刀和螺丝钉》一课教学中,教师可以将日常所见螺丝刀和螺丝钉的实物拿到课堂中,让学生用心去观察,并分析两者之间的关系,如何使用等,整个实验的目的不仅仅是让学生更好地认识螺丝刀和螺丝钉,更注重的是将学生的学习与生活际联系到一起,不仅可以丰富学生的实验学习内容,同时也能够调动学生的学习热情,切实提升小学科学实验效果。

二、联系已有的知识,有效开展抽象性实验

众所周知,小学科学教学中会涉及很多抽象知识,这些知识很难被学生所理解。以往主要通过实验的方式加深学生对抽象知识的学习和理解,但由于实验效果不好,未能将抽象知识有效地表达出来,也依旧使学生对知识的理解蒙上一层白雾。大量的研究发现,产生这种现象的主要原因是在(www.huzhidao.com)开展小学科学实验教学时,未能结合学生已经学习到的知识展开实验教学,从而影响到实验教学的整体效果。因此,在新课改下,小学科学实验教学的开展,应充分联系已有的知识,才能更有效地开展抽象性实验,保证实验的顺利进行,同时也提升学生对实验的理解程度。

三、重视实验人和物之间的联系

小学科学实验过程中会涉及很多物体,而且实验与人的操作有着直接的关系,因此,要提升小学科学实验教学质量,则必须重视实验中人和物之间的联系。如,物与物之间的联系,人与物之间的联系,人与人之间的联系,其中物与物之间的联系主要体现在小学科学实验中所应用的材料、工具等之间的联系,实验模型、实验条件的联系能够充分体现出实验的现象,更能体现出小学科学实验的意义、技术以及技能的价值所在。当然,在进行小学科学实验教学过程中,学生通过考虑物与物之间的联系,对促进实验的顺利进行以及更深层次的认识实验也有着极大的作用,从而提升学生的学习效率。人与物之间的联系,主要考虑到实验人员如何操控实验工具、材料等,其所达到的目的也有所不同,而人与人之间的联系,则主要体现在生生、师生之间的联系,通过学生与学生之间的相互交流、评价,以及学生与教师之间的探讨交流等,来对整个实验过程进行总结分析,了解自身的不足,达到相互学习的目的。小学科学实验中教师必须重视人与人之间的联系,这样才能更好地培养学生与人合作、乐于实验、尊重争取、追求真知以及正确的价值观、态度观。

四、结合实验模型联系实验变量

除了以上所提到的树立联系观点之外,在小学科学实验教学中,还应结合具体的实验模型联系实验中所涉及的各个变量,并分析各个变量之间的关系,才能更好地发现实验中存在的不足,更有利于学生深入理解实验的内涵。变量是小学科学实验中最常用的代名词,主要受到实验环境的影响,如,应变量、自变量、控制变量等,这些变量在整个实验模型中都有着相互之间的联系,而且在实验环境的影响下,如果一个变量发生变化,那么其他的变量也会相应发生变化,而在这个过程中,教师应引导学生重点思考变量变化的原因,以及相关的影响因素等,并寻找各个变量之间的联系,利用自己实验以及变量的理解去区分各个变量。例如,实验中所涉及的自变量又被称之为操作独立变量,在整个科学实验中该变量可以由实验人员自由控制变量的量,但同时也会影响到实验的结果。其中所提到的应变量又被称之为反应变量,实验中的变化主要随着自变量的变化而变化,如果学生在实验过程中能够搞清这些变量之间的关系,对加深学生对实验知识的理解以及提升小学科学实验教学质量有着极大的作用。

科学小实验及其原理 篇七

关键词:倒立摆;现代控制理论;综合实验

作者简介:张勇(1981-),男,山东临清人,内蒙古科技大学信息工程学院,讲师;贺美琳(1991-),女,河北保定人,内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。(内蒙古 包头 014010)

基金项目:本文系国家教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”支持项目、内蒙古教育科学规划课题(课题编号:NGJGH08115)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0177-02

“现代控制理论”是“自动控制原理”的后续课程,也是硕士研究生“线性系统理论”和“最优控制理论”等课程的基础课程,[1]作为内蒙古科技大学自动化本科专业的基础课和重点课程,“现代控制理论”的教学改革多年来一直受到教师和学生的关注。内蒙古科技大学是一所普通本科院校,学生普遍理论基础偏差,而现代控制理论对数学及相关理论的依赖较重,并且课程中抽象的概念偏多,[2]致使大部分学生在学习过程中较吃力。

倒立摆系统是一个绝对不稳定系统,具有高阶次、多变量、不稳定、非线性和强耦合性的特点,它是进行控制理论研究的理想平台,也是学习和研究现代控制理论最为合适的实验装置之一。[3-5]由于倒立摆系统的控制策略和杂技运动员顶杆平衡表演的技巧有异曲同工之处,极富趣味性,它能直观地表现出许多抽象的控制概念,如系统稳定性、可控性、系统收敛速度与抗干扰能力等。[4-6]同时,作为理想的自动控制领域教研与实验设备,它又能让学生在轻松的实验中非常直观、简便的对所学课程加深理解。[4,5]目前,国内外众多高校针对教学、科研及工程实践的需要,基本上都开设了“倒立摆控制系统”课程。[4]

内蒙古科技大学地处西部偏远地区,在综合考虑区域性学科发展、人才培养、教育科研及自动化专业课程体系建设需要的前提下,[7]组建了智能控制实验室,引进了深圳元创兴公司直线二级倒立摆(5套)和平面三级倒立摆系统(1套)。

本文针对实际教学中存在的问题,就一般普通本科院校学生该如何学习现代控制理论,提出了一种面向现代控制理论教学的倒立摆综合实验教学方法。

一、倒立摆实验系统的硬件构成及原理

倒立摆是指摆杆处于倒置不稳定状态,能够人为控制使其处于动态平衡的一种机构,由一个可以再水平轨道上自由移动的小车和倒置摆铰链而成。[5]以摆杆及小车系统为对象,在尽量使倒立摆保持垂直的同时,也要使小车在水平方向上保持某一基准位置,这是一个研究向小车施加水平方向力的控制系统的设计问题。[8]元创兴直线倒立摆实验系统就是完成上述目的的一个典型实验系统,由运动控制板卡、电控箱、机械本体和微型计算机几个部分组成,其原理框图如图1所示。

图1 倒立摆系统原理框图

直线倒立摆系统工作原理:控制器为电机,被控对象为小车及相连接的摆杆(控制器和被控对象构成倒立摆的机械本体,如图1虚线框),电机通过改变电机的速度来影响小车的加速度从而改变摆杆的倾斜角度来调整倒立摆的姿态。运动控制卡(安装于计算机机箱的PCI插槽上)采集旋转编码器数据和电机尾部编码器数据,通过计算就可以得到摆杆的角位移以及小车位移/加速度,然后根据控制算法计算出相应的控制量。控制量由计算机通过运动控制卡下发给伺服驱动器,由驱动器实现对电机控制,电机尾部编码器连接到驱动器形成闭环,从而可以实现闭环控制。

“自动控制理论”是内蒙古科技大学自动化、测控仪器及仪表、电气工程及其自动化等专业的理论基础课,但受各方面的影响,大多数学生对控制的理解还仅仅局限于考试的考点,而对于一个控制系统的实现往往没有具体的概念。通过对倒立摆系统的结构及原理的认识,可以让学生具体的了解一个控制系统的实现。从理论上的控制系统概念到具体的控制实现,改变了以往的教条模式,实现了理论与实践的结合。

二、现代控制理论综合实验教学改革

内蒙古科技大学现代控制理论教学大纲要求课堂教学32学时,实验8学时。为了改善学生对抽象概念及理论知识的认识,为了提高学生解决实际问题的能力,针对内蒙古科技大学大部分学生的基础水平偏差的现状及实验室现有的设备,对现代控制理论的教学做出如下改革:

1.优化教学内容,突出知识点

考虑到学生理论基础偏差,在教学过程中,在保证教学内容的严谨性和系统性前提下,不刻意追求定理证明中数学上的严密性,突出问题的背景和提法,强调贯穿于各章论述中的知识点,理论阐述力求简练和易懂。将所涉及的重要概念、理论和方法以结论的形式穿成各章内容的“知识点”。[1]如“可控性”,重点讲述概念产生的背景及提法、判据方法,而对其判据定理的证明则一带而过。

2.以倒立摆为课程应用背景,教学实验相结合

由于内蒙古科技大学学生考取研究生的比例偏少,而大部分学生的去向是工矿企业,直接参与就业,因此教学中对学生的动手能力及解决实际问题的能力的培养需要加强。结合内蒙古科技大学学生的实际,现代控制理论的教学以倒立摆系统为综合实验平台,课堂教学中以倒立摆为应用背景,将抽象的概念具体化。如围绕倒立摆“可控性”的概念,具体的讲述其相关的控制要求及控制量。实验教学中以被控对象为依托,加深对概念、理论及方法的理解。如在“倒立摆极点配置实验”中,以“摆体不倒,小车在原点”为控制目标的控制问题,理解和掌握控制性能指标与极点位置的理论关系,然后到极点配置算法的具体实施,让学生在实验中印证相关的理论及方法。

三、倒立摆综合实验内容及方法

针对内蒙古科技大学现代控制理论的教学改革,智能控制实验室根据现有的倒立摆实验平台开设了以下实验,从不同的角度训练学生解决实际问题的能力。

1.倒立摆认识实验(运动控制基础实验)

图2 直线一级倒立摆极点配置控制仿真模型

在讲述倒立摆系统结构、研究意义及必要性之余,提出了倒立摆系统的控制问题,让学生自主思考该系统的控制实现,需要测量的参数。围绕着控制信号、被控对象反馈信号的测量和现有的实验设备,自主设计测量方法。实验的目的是获取倒立摆系统的关键参数和熟悉编码器的基本原理。目标是使学生学会分析实际控制系统,掌握控制系统关键参数的获取方法,提高学生的动手能力。

2.倒立摆实验系统的建模

由于倒立摆系统的建模涉及较多的理论推导,如力学分析、数学推理及微分方程求解等,鉴于内蒙古科技大学学生的基础,直接给出了最后的相关的状态空间方程。如直线一级倒立摆的状态空间方程:

但在给出状态空间方程之前,先留给学生的问题是:一级摆、二级摆分别为几输入、几输出系统,相关的控制量和被控量分别是什么?有利于学生加深对状态空间方程的认识,同时也能更多的理解被控对象。

3.状态空间控制器设计与仿真

众所周知,倒立摆是一个不稳定的系统,容易通过对上述状态空间方程分析得到验证(系统开环极点为0, 0, 5.42217, -5.42217)。运用课程中所学的系统可控性分析方法,可知倒立摆系统是一个状态完全可控和输出完全可控的系统。在以往的考试中,极点配置问题的考题一般都是给定期望的极点,与考试不同的是倒立摆系统的期望极点没人给定,因此应引导学生对系统特点进行分析,得出控制性能指标的需求(较短的调整时间和合适的阻尼),进而计算相应的期望极点。根据控制器设计要求,并留有一定的裕量(设调整时间为2秒),选取期望的闭环极点:。进而,通过MATLAB仿真计算可求出反馈增益矩阵:,并得到控制量:U=kx,最后通过Simulink测试仿真效果,如图2所示。针对具体的问题训练学生对极点配置方法的运用,并通过MATLAB做相关的仿真,这样的教学方法有利于学生充分掌握课程中的知识点及相关概念。

4.软件实验平台实现

针对倒立摆的实时控制,实验室提供了Simulink实时控制平台和VC实时控制平台,学生只需将仿真时算出的K值写入相关的实验平台下即可观看实时控制效果,如图3所示。将K值的四个参数写到平台左下角对应的框内,即可观察摆的实时控制效果。在具体的实验中,只是简要的介绍下平台搭建的原理,而具体搭建只在毕业设计时做相关的要求。

图3 直线一级倒立摆VC实时控制平台

上述实验形成了一个有机整体,不仅可以让学生学到和理解现代控制理论的相关知识、概念及原理,同时也展示了一个具体的研究过程,对学生学习科研方法,进行课题研究和解决实际问题大有裨益。

四、结语

“现代控制理论”是一门理论性比较强的课程,抽象的概念和理论偏多。通过对倒立摆系统的结构及原理的认识,可以让学生具体的了解现代控制理论中的相关概念、理论及方法,并在具体的研究过程中,学习科研方法,提高解决实际问题的能力。教学实践表明,面向现代控制理论的倒立摆综合实验教学方法得到了多数学生的认可,并促使“现代控制理论”成为校级精品课。

参考文献:

[1]王从庆,丁勇。现代控制理论课程教学改革的实践与探讨[J].南京航空航天大学学报,2004,6(1):72-75.

[2]曲延滨。“现代控制理论”课程教学改革实践[J].实验室研究与探索,2005,24(S1):155-156,199.

[3]李东,陈强,孙振国,等。倒立摆教学实验系统的设计与应用[J].实验技术与管理,2006,23(9):100-102,106.

[4]王仲民,姚合环,王健民。倒立摆控制系统课堂教学与个性化培养模式的研究与实践[J].高等教育研究,2004,20(9):68-69.

[5]祝洁。直线一级倒立摆的起摆及稳摆的智能控制[D].济南:山东大学,2009.

[6]李劲松,颜国正,冯剑舟,等。基于线性二次型最优控制策略的倒立摆实验系统搭建[J].实验室研究与探索,2010,29(3):38-40,60.

物理实验报告 篇八

中学物理实验是培养学生科学的观察、实验能力,科学的思维、分析和解决问题能力的主要课程之一。正向李政道先生所说的那样:“教物理重要的是让学生懂道理……”根据中学物理教学的目的和教学大纲的基本要求,在中学物理实验的教学过程中应使学生在科学实验的基本方法上有一个实在的感受,从而培养他们的探索精神和创造性,并受到科学方法的教育。

1.实验设计

为使实验达到预期的目的,必须明白为什么要做这个实验,做这个实验是要解决现实技术问题、知识问题,还是要探索一下教材中将要出现的物理现象等等。解决实际问题的是什么样的,探索书中的知识问题时,应当明白是哪一个问题及什么现象。目的明确,是实验成功的前题。

设计实验的基本方法归纳为下面几种:

(1)平衡法。用于设计测量仪器。用已知量去检验测量另一些物理量。例如天平、弹簧秤、温度计、比重计等。

(2)转换法。借助于力、热、光、电现象的相互转换实行间接测量,例如打点计时器的设计,电磁仪表、光电管的设计等。

(3)放大法。利用迭加,反射等原理将微小量放大为可测量,例如游标尺、螺旋测微器、库仑扭秤、油膜法测分子直径等。

2.探索性实验的选题

学生探索性实验,并不是去揭示尚未认识的物理规律。而是在经历该实验的全过程之后,对探索性实验有一个实在的感受,掌握探索未知物理规律的基本方法。

探索性实验的选题应与学生的知识水平和学习任务相适应。在选题方面应注意到以下几点:

(1)根据中学生学到的数学知识和在实验时间上的限制,实验结果的经验公式以一次线性为宜。如:

物理实验报告 ·化学实验报告 ·生物实验报告 ·实验报告格式 ·实验报告模板

①线性关系:Y=a+bx

②反比关系:Y=a+b/x

③幂关系:Y=axb

改直:logy=loga+blogx

④指数关系: Y=aexp(bx)

改直:Iny=Ina+bx

以上各式中x为自变量,y为应变量,同时又是被测量,a、b为常数。

(2)两个被测量之间的变化特征具有较强的可观察性。

(3)经验公式的理论分析不宜过于复杂。

3.物理实验的操作方法

操作能力,主要是指基本仪器的使用和数据的读出,仪器、设备的组装或连接,故障的排除等三个方面。

(1)基本仪器的作用。中学物理实验涉及的基本测量仪器有:米尺、卡尺、螺旋测微器、天平、停表、弹簧秤、温度计、气压计、安培计、伏特计、变阻箱、万用表、示波器。

使用基本测量仪器的规范要求是:

①了解测量仪器的使用方法,明确测量范围允许极限和精密程度;

②对某些仪器如电表等,在使用前,必须调节零点,或记下零点误差;

③牢记使用规则和操作程序;

④正确读取数据。

例如,弹簧秤的正确使用要求是:明确弹簧秤的测量范围;测量前,记下零点误差;使用弹簧秤时,施力的方向应与弹簧的轴线在同一直线上,不能使弹簧秤受力过久,以免引起弹性疲劳,损坏仪器;正确地观察读数,记取数据时,不仅要记录最小刻度能指示出来的数,还应读出一位估计数字,数据后面要写明单位。

又如,安培计的正确使用要求是:明确量程;使用前,调节零点;正确连接应与待测电路串联,并注意正、负极性;正确读取数据,注明单位。

(2)仪器、设备的组装或连接。要进行一个物理实验,总是需要先把各个仪器、部件、设备组装起来,并要求装配和连接必须正确无误。具体要求是:布局要合理,要便于观察和操作;连接要正确,简单;实验前要检查,必要时进行预备性调节。

例如,电路实验,操作要求是:

①按照实验原理电路图,安排好仪器、元件的布局,要便于连接,便于检查,便于操作,便于读取数据。

②正确地连接电路。

安培表、伏特表是否分别与待测电路串联、并联,正、负极性是否正确;滑线变阻器的接线是否合理;连接线路是否符合先支路、再并列、后干路、最后接电源的程序;电键是否能控制电路;接线是否简捷、牢固。

③实验前应先检查电路,发现问题及时纠正,并进行预备性调节。

④严格按操作程序操作,例如,改变电阻器的阻值,是否由小到大,或由大到小,最后,正确读取数据。

(3)故障的排除

实验中的故障排除,不单是一种操作能力,它涉及对实验原理的掌握程度、分析问题处理问题的方法、对各部件工作情况的了解等,是一种综合运用能力。

实验发生故障时,应根据各部件工作状态及各部件联结处的分析,可能产生故障的几种因素,逐个检查,以致最后排除故障。

总之,培养实验操作能力,是学习物理的必要基础,它有利于对知识的理解,有利于自己创造条件探索问题,有利于学生智力的发展。

在物理学习中,培养操作能力,应有计划地、分阶段地进行。

第一,操作的认知阶段

要求对操作技能有初步的认识,在头脑中形成操作的映象,要求按规定的程序,做一些目的单纯的定向训练;

第二,操作的阶调阶段

要求反复练习操作,提高操作的准确性、协调性。

4.物理实验中的观察内容

观察是对事物和现象的仔细察看、了解。它是思维的知觉,智力活动的门户和源泉。中学物理实验中的观察是一种有目的、有计划而且比较持久的思维知觉,一般需要重点地观察实验的基本仪器、实验的设备和装置,实验中的各种物理现象和数据、图象、图表,以及教师的规范化操作等等。

(1)观察仪器的刻度。仪器刻度的观察,主要是弄清刻度值的单位及其最小分度值,由此可确定测量值应估读到哪一位。

(2)观察仪器的构造。主要是通过观察,了解仪器的结构原理、每个部件的作用、测量范围等等。

例如,液体温度计是利用液体热胀冷缩的原理制成的。它们的底部都有一个玻璃泡,上部是一根顶端封闭、内径细而均匀的玻璃管,在管和泡里有适量的某种液体,管上标有刻度,在温度改变时,液体热胀冷缩,管内液面位置就随着改变,从液体达到的刻度就可读出温度值,温度计由于用途不一,测量范围也各不相同。例如,体温计的测量范围是35~42℃,一般实验室的水银温度计其测量范围是20~100℃。

(3)观察仪器的铭牌。通过对仪器铭牌的观察可了解仪器的名称、规格、使用方法和使用条件等等。

例如,有的变阻器的铭牌上标有“滑动变阻器,1.5A50Ω的意思是滑动变阻器允许通入的最大电流是1.5A,最大阻值是50Ω。

(4)观察图像、图表、示意图、实物图。对图像的观察,主要是观察它反映的是什么物理现象,物理量变化过程怎样,物理量的变化遵循什么规律。

对图表的观察,主要通过观察了解图表的意义、用途、应用条件以及所列物理量的单位。

例如,液体的沸点表反映了不同液体沸腾时的温度,用它可以查找液体的沸点,单位是℃,因液体的沸点跟压强等条件有关系,表中所列的通常是在1标准大气压下的沸点值。

对示意图、电路图、实物图等的观察,主要观察它们分别反映的是什么物理模型,有何用途,仪器和电路的结构是怎样布局的,各个部件(或元件)如何连接,各部分有什么关系等等。

(5)观察实验装置的安装。通过对实验装置安装的观察,可了解该装置的用途,使用了哪些仪器和元件以及仪器配置的顺序和方法等等。

(6)观察实验的操作过程。通过对实验操作过程观察,可了解操作前需做哪些准备工作,操作实验的顺序和过程怎样(例略)。

(7)观察实验的现象。对实验现象的观察,主要是观察现象产生的条件和过程。

例如,两根相距很近的平行导线,当通入相同方向的电流时,两者会相互吸引;当通入相反方向电流时,两者就互相排斥。

(8)观察实验的数据。实验数据的观察,要求观测的方法要正确,数字的读数要根据仪器最小刻度达到一定的准确度,记录测量的结果时必须明确数据的单位。

例如,测物体长度,观察刻度时要眼睛正视制度线,不能斜视,观察装在玻璃量筒里或玻璃量杯里水面到达的刻度时,视线要跟水面凹形的底部相平,观察水银温度计时,视线要和水银面最高处相平。

(9)观察教师的示范演示。对教师示范演示的观察,要观察教师规范化的安装实验装置,合理地安排实验程序和正确的操作过程以及演示物理现象、数据的读取和记录,如何得到实验结果等等(例略)。

5.物理实验中的观察方法

物理实验观察,通常采用的方法有:对比观察法和归纳观察法。

(1)对比观察法。人们认识事物、现象,往往是通过对两个事物、现象的对比,或把某一现象发生变化的前、后情况进行比较来实现的。

例如,观察物质熔解或凝固时的体积变化,就可以把石蜡放在烧杯里,先用酒精灯徐徐加热使其全部熔解。这时,观察到石蜡液面是水平的,标出液面与烧杯接触的高度。撤去酒精灯,等石蜡冷却全部凝固后,经过观察发现:石蜡面与烧杯接触的高度虽然没有明显的变化,但表面凹下去了。

又如,在学习沸腾现象时,可以观察液体在沸腾前和沸腾时的情况,并进行比较。这时,要求学生做到细致、敏捷、全面、准确地观察。结果会发现:沸腾前,液体内部形成气泡,气泡在上升过程中逐渐变大,达到液面后破裂。通过液体沸腾前、后的情况对比,可以得知:沸腾是液体内部和表面都进行剧烈地汽化的现象。

我们还可以人为地控制条件,使液体分别在常压、加压、减压下沸腾,比较不同情况下的沸腾现象可知:同一种液体,沸点随外界压强变化而改变;如果研究对象为不同液体,使它们在相同外界压强的条件下沸腾,通过对比实验观察可知,在相同的压强下,不同液体的沸点是不同的。

从以上两个例子可以看出:使用对比观察法,有利于掌握现象的特征以及它与其它类似现象的区别。

(2)归纳观察法。总结一些现象的一般规律,反映现象的实质时,或研究一些涉及变化因素较多的问题时,通常采用归纳观察法。即通过对个别现象分别进行观察,得到一些个别的结论,再分析、归纳,从而得出一般的规律。

例如,为了便于研究质点的加速度与力、质量的关系,就在先确定质量这个因素是不变情况下,观察加速度与力之间的关系;然后在确定另一个因素——力是不变的情况下,观察加速度与质量之间的关系;最后,通过归纳得出牛顿第二运动定律。

可见,使用归纳观察法,有利于掌握现象的实质以及研究比较复杂现象的一般规律。

总之,培养观察能力,要明确观察的目的、任务,激发学生的观察兴趣,要使学生养成善于观察、勤于思考的习惯,要教给学生观察的方法,对学生进行观察训练,要求观察得准确、全面、细致、敏捷。

6.实验结果的表示

实验结果的表示,首先取决于实验的物理模式,通过被测量之间的相互关系,考虑实验结果的表示方法。常见的实验结果的表示方法是有图解法和方程表示法。在处理数据时可根据需要和方便选择任何一种方法表示实验的最后结果。

(1)实验结果的图形表示法。把实验结果用函数图形表示出来,在实验工作中也有普遍的实用价值。它有明显的直观性,能清楚的反映出实验过程中变量之间的变化进程和连续变化的趋势。精确地描制图线,在具体数学关系式为未知的情况下还可进行图解,并可借助图形来选择经验公式的数学模型。因此用图形来表示实验的结果是每个中学生必须掌握的。

图解法主要问题是拟合面线,一般可分五步来进行。

①整理数据,即取合理的有效数字表示测得值,剔除可疑数据,给出相应的测量误差。

②选择坐标纸,坐标纸的选择应为便于作图或更能方使地反映变量之间的相互关系为原则。可根据需要和方便选择不同的坐标纸,原来为曲线关系的两个变量经过坐标变换利用对数坐标就要能变成直线关系。常用的有直角坐标纸、单对数坐标纸和双对数坐标纸。

③坐标分度,在坐标纸选定以后,就要合理的确定图纸上每一小格的距离所代表的数值,但起码应注意下面两个原则:

a.格值的大小应当与测量得值所表达的精确度相适应。

b.为便于制图和利用图形查找数据每个格值代表的有效数字尽量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等数字。

④作散点图,根据确定的坐标分度值将数据作为点的坐标在坐标纸中标出,考虑到数据的分类及测量的数据组先后顺序等,应采用不同符号标出点的坐标。常用的符号有:×■等,规定标记的中心为数据的坐标。

⑤拟合曲线,拟合曲线是用图形表示实验结果的主要目的,也是培养学生作图方法和技巧的关键一环,拟合曲线时应注意以下几点:

a.转折点尽量要少,更不能出现人为折曲。

b.曲线走向应尽量靠近各坐标点,而不是通过所有点。

c.除曲线通过的点以外,处于曲线两侧的点数应当相近。

⑥注解说明,规范的作图法表示实验结果要对得到的图形作必要的说明,其内容包括图形所代表的物理定义、查阅和使用图形的方法,制图时间、地点、条件,制图数据的来源等。

(2)实验结果的方程表示法。方程式是中学生应用较多的一种数学形式,利用方程式表示实验结果。不仅在形式上紧凑,并且也便于作数学上的进一步处理。实验结果的方程表示法一般可分以下四步进行。

①确立数学模型,对于只研究两个变量相互关系的实验,其数学模型可借助于图解法来确定,首先根据实验数据在直角坐标系中作出相应图线,看其图线是否是直线,反比关系曲线,幂函数曲线,指数曲线等,就可确定出经验方程的数学模型分别为:

Y=a+bx,Y=a+b/x,Y=ab,Y=aexp(bx)

②改直,为方便的求出曲线关系方程的未定系数,在精度要求不太高的情况下,在确定的数学模型的基础上,通过对数学模型求对数方法,变换成为直线方程,并根据实验数据用单对数(或双对数)坐标系作出对应的直线图形。

③求出直线方程未定系数,根据改直后直线图形,通过学生已经掌握的解析几何的原理,就可根据坐标系内的直线找出其斜率和截距,确定出直线方程的两个未定系数。

④求出经验方程,将确定的两个未定系数代入数学模型,即得到中学生比较习惯的直角坐标系的经验方程。

中学物理实验有它一套实验知识、方法、习惯和技能,要学好这套系统的实验知识、方法、习惯和技能,需要教师在教学过程中作科学的安排,由浅入深,由简到繁加以培养和锻炼。逐步掌握探索未知物理规律的基本方法。

物理实验报告 篇九

用天平和适当的测量工具(刻度尺,或游标卡尺,或螺旋测微计等)测量有规则的几何外形的固体的密度。

【实验原理】

ρ=m/V。

【实验材料和器材】

规则固体块、天平、砝码、适当的测量工具(刻度尺)。

【实验方法(步骤)】

1.将天平放在水平台面上,按天平使用规则调节天平平衡;

2.用天平称量出规则固体块的质量m,记录于预先设计好的表格中;

3.可按照其几何模型的体积公式选用适当的测量工具(刻度尺)测出有关量,并根据体积公式计算出体积V,记录于表格中;

实验实训总结 篇十

摘 要 将拓展训练课程引入高校体育健康教育的课程体系中,是大学体育追求学生“软实力”积极的探索与创新。试图通过大学体育拓展训练课程的理论体系,和实验研究两个方面探讨其对大学生“软实力”的影响,以期为大学体育拓展训练课程的建立和完善,以及其他课程中拓展训练内容的引入提供参考。

关键词 拓展训练课程 软实力 大学生

随着社会的发展,大学生“软实力”的提高受到越来越广泛的重视。知识经济时代,作为二十一世纪的大学生不仅需要具备智商,还必须具备情商和创新能力,他不仅能承受各种压力,还需要团结和组织一个团队去完成既定的目标。目前,高校作为中国人才培养的重要基地,其培养模式与社会的人才需求存在着一定的距离,一些毕业生走入社会,不能适应工作的需求,加上自身心理素质的薄弱,不能正确地认识自己,成为落伍者。目前高校的课程设置侧重于专业知识,从而忽视了学生“软实力”的教育。而拓展训练教学模式是一种创新的教学方法,对大学生“软实力”的提高,具有促进作用,在高校体育健康教育课程中应用拓展训练教学模式,会有效提高高校体育健康教育课程的教学质量和教学效果。所以,当代大学生要想成为符合时代要求的人才,不仅需要专业的知识和技能,而且需要团队精神、创新能力这些无形的意志和精神。拓展训练的诞生有利的解决了这一问题,拓展训练对培养学生的团队精神、创新能力,提高心理素质等非智力因素具有重要的意义,是现代人和现代组织全新的体验式学习方法和训练方式。

一、研究对象与方法

(一)研究对象

研究对象选取江西科技师范大学2012级各2个选项班,其中拓展训练2个选项班为实验班;随机选择另外2个选项班为对照班,每班均为30人。

(二)研究方法

1.文献资料法

通过文献资料查阅国内外有关拓展训练,心理健康和“软实力”相关文献70余篇,积累了大量资料。

2.访谈法

走访了9位教育训练、心理学等方面的专家和资深素质拓展训练教师,借鉴专家老师们对于此次研究的主要内容方面发表的意见与建议,进行了研究。

3.实验法

(1)实验方法。教学实验,其中2个实验班进行拓展训练相关内容的教学,共60人,教学时间为16周,每周2学时。2个对照班共60人,以各自选项内容教学,教学时数相同。

(2)问卷调查法。“学生拓展训练课程需求问卷”均采用《大学生“软实力”调查问卷》它是根据研究目的需要,而编成的自编问卷,信度检验采用了重测法,随机选取实验组30名学生为重测者,用同样的问卷进行第2次测试,测试间隔时间为1个月,以两次测得的结果求得相关系数为r=0.86。说明两次测验无显著性差异,具有较高的可信度。

4.逻辑分析法

根据调查数据的统计结果,采用类比、归纳等方法进行逻辑分析,结合各方面的实际情况,通过演绎推理,得出结论。

二、研究结果与分析

(一)大学生拓展训练课程需求状况

大学生对拓展训练课程的认知情况调查中,有 38.3%的学生了解拓展训练和相关知识。47.1%的学生听说过拓展训练,但并不十分了解相关知识。其中,对拓展训练的需求中,提高心理素质、体验刺激和兴趣爱好排在前三位。

(二)拓展训练对大学生“软实力”各因素的培养与分析

从实验组与对照组前测中的数据显示(图1),各区间人数所占的比例没有存在很大的差异性,由此说明实验组与对照组符合实验的要求,从表1的数据显示,通过三个半月的教学实验,选修拓展训练的学生在“软实力”的后测中优秀率提高了31.67%,P

1.拓展训练对大学生自信心的培养与分析

引从拓展训练对实验组学生自信心培养的分析中得出:实验组自信心良好以上的学生达到44人,占实验组总人数的73.3%(图2),在良好以上的大学生所占的比例比实验前提高了21.67%(表2)。由此可见,拓展训练对大学生自信心有很大程度的改善和提高。

2.拓展训练对大学生人际沟通能力的培养与分析

从拓展训练对实验组学生人际沟通能力培养的分析中得出:实验组人际沟通能力良好以上的学生达到54人,占实验组总人数的90%(图2),在良好以上的大学生所占的比例比实验前增加了41.67%(表2)。大学生人际沟通能力在经过一学期的教学实验,得到了显著的提高。

3.拓展训练对大学生适应能力的培养与分析

从拓展训练对实验组学生适应能力培养的分析中得出:实验组适应能力良好以上的学生达到53人,占实验组总人数的88.3%(图2),在良好以上的大学生所占的比例比实验前增加了28.3%。由此说明,拓展训练对大学生适应能力的培养有积极的影响。

4.拓展训练对大学生创新能力的培养与分析

从拓展训练对实验组学生创新通能力培养的分析中得出:实验组创新能力良好以上的学生达到52人占实验组总人数的86.67(图2),在良好以上的大学生所占的比例比实验前增加了26.67%。由此说明,拓展训练对大学生创新能力的培养具有积极的影响。

5.拓展训练对大学生责任感的培养与分析

从拓展训练对实验组学生责任感培养的分析中得出:实验责任感良好以上的学生达到59人占实验组总人数的98.3%(图2),在良好以上的大学生所占的比例比实验前增加了31.7%。由此说明,拓展训练对大学生责任感的培养有很好的效果。

6.拓展训练对大学生团队协作能力的培养与分析

从拓展训练对实验组学生团队协作能力培养的分析中得出:团队协作能力良好以上的学生达到56人占实验组总人数的93%(图2),在良好以上的大学生所占的比例比实验前增加了33.3%。由此说明,拓展训练对大学生团队协作能力的培养有很好的效果。

三、结论

通过调查分析目前大学生在“软实力”六大因素中,部分学生具有良好的适应能力、团队协作能力、责任感,但仍然有不同比例的学生存在能力不足的问题。而大学生在自信心、人际沟通能力、创新能力3个因素则存在严重不足的问题。

通过教学实验研究证明,拓展训练对高校大学生“软实力”的提高具有良性作用。大学生“软实力”前后测的数据表明,大学生的人际沟通能力的提高最为显著;其次是自信心、责任感、团队协作能力、适应能力、创新能力都有不同程度的提高和改善。

参考文献:

[1] 钱俊伟。拓展训练引入高校体育课的理论分析与实证研究[D].北京体育大学硕士学位论文。2006.

[2] 梁凤保。学校拓展训练课程的制约因素和对策分析[J].运动。2010.

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