实验报告论文范例

实验报告论文

实验报告论文范文1

关键词:大学物理实验;实验报告;高校

“大学物理实验”课程是高等院校人才培养中一门必不可缺的重要基础课程,而大学物理实验报告又是评价实验过程各个环节的一个主要依据。已有很多“大学物理实验”的教师针对本学校的实验教学进行了非常深刻的研究探索,剖析了传统的实验报告存在的不足与弊端[1],深刻地分析了产生的原因,提出了非常好的改革建议和意见,并在实验中得到很好的应用[2-3]。然而,辽宁工业大学“大学物理实验”教学评价仍然沿用实验报告这种唯一的写作模式,简单、粗略地评定学生完成的大学物理实验项目的成绩,比较严重地挫伤了学生学习“大学物理实验”的积极性,不利于提高“大学物理实验”教学效果。因而,有必要进行大学物理实验报告写作格式的改革及科学地评价实验教学效果,引导学生在实验过程中时间和精力的投入,提高学生的实践能力,培养学生的科学实验素养等。

一、大学物理实验报告现状

大学物理实验报告是考核大学物理实验过程的最后一个重要环节。现有的实验报告主要包含实验题目,实验者的信息,实验目的与要求,实验原理,实验仪器,实验内容与步骤,环境的温度、湿度以及数据测量与记录,数据处理与结果讨论等方面内容。对基础性实验项目、综合性实验项目以及设计性与创新性实验项目的考核采用这种固定格式的实验报告存在很多不足或弊端,严重影响学生的实验积极性和实验教学效果。这些不足主要体现如下。

(一)实验报告区分度不够

不论哪种类型的实验,都采用多年不变的实验报告格式,导致格式呆板且鲜有变化;学生只管照抄照搬实验教材中详细的实验目的、实验内容与步骤,不需要思考;实验原理、实验仪器等千篇一律,不分专业、不分班级,学生的实验报告都极其相似,找不到明显的差别,造成了学生间互相抄袭报告的现象普遍且习以为常,实验报告出现大量雷同。

(二)实验过程评价区分度不够

教师没有考核学生的实验预习,不考核实验仪器调节过程、严重忽略了实验过程中学生所表现出来的独立思考能力、动手能力、交流能力与实验态度等,因而不能评价每个学生实验过程的表现,学生的基本能力和素质得不到提高。

(三)实验报告评分区分度不够

在信息如此发达的现在,学生通过微信、QQ等传递实验测量数据,在未做实验之前,就已将他人完成的测量数据存放在手机之中,在实验过程中根本不用实际的仪器调节与操作,甚至学生在实验课上根本不需要系统地完成实验项目中的各个内容,就可以获得实验测量数据;有的学生稍稍更改就将其作为实验测量的基本数据,完成实验报告,这导致实验报告的评分没有明显差别。

(四)实验成绩区分度不大

实验成绩区分度不大是教师缺少对实验过程的评价与考核,导致只凭借实验报告中的数据测量与结果的评分不尽合理,认真完成和不认真完成实验的学生成绩差别不大,甚至由于抄袭,不认真完成的学生的成绩还会略高,教师很难给予公平的合理的成绩评定,造成学生间的心理不平衡,使学生越来越不重视“大学物理实验”。上述的大学物理实验报告存在的一个突出问题就是教师只重视实验报告等,忽略了实验过程中考核学生的实验动手能力、探索与发现的科学精神、学生与教师的交流与沟通能力、学生的实验态度等,导致学生仅重视实验结果,根本不关注实验过程的各个环节。这样的实验教学习惯的养成不利于学生在实验过程中获得深刻的感悟、独立的思考和团队的协作精神以及科学探索的训练等[4]。

二、大学物理实验报告改革的策略

国内的高校针对大学物理实验报告存在的不足或弊端,也提出了积极改进大学物理实验报告格式等建议,并将其应用于“大学物理实验”教学中,取得了预期的实验教学效果。结合辽宁工业大学的大学物理实验项目的具体安排和实验报告要求,针对基础性实验、综合性实验、设计性与创新性实验三种类型,建议基础性实验仍然采用实验报告的形式,综合性实验选择性采用实验报告和篇幅较少的科技小论文形式,设计性与创新性实验采用科技论文的形式,改进建议和具体措施如下。基础性实验:实验报告要求学生完成实验后的一周内上交,要求教师必须结合实验过程来评价实验报告。实验报告评分分为实验预习与考核(10分)、实验过程与数据测量(40分)和实验结果与分析(50分)。实验预习与考核主要了解学生掌握实验原理的程度,了解直接测量的测量和仪器调节的基本步骤以及注意事项;实验过程与数据测量重点考核学生调节仪器的能力,观察、归纳总结实验现象的能力,判断实验数据的可靠性,利用准则判断实验数据中是否存在坏数据,如果存在坏数据,是否进行补测数据等;实验结果与分析主要考核学生利用有效数字修约规则正确计算被测物理量的平均值和不确定度,以及是否可以使用相关系数验证两个未知量间的线性关系,是否能够拟合函数关系等。考核学生使用绘图软件Origin或计算软件MATLAB绘图等能力;考核学生正确评价自己实验结果的能力,总结实验测量过程和结果值得肯定或不足之处,提出自己的见解。综合性实验采取实验报告形式或科技小论文形式,学生可以自己选择实验报告或小论文的形式,要求学生在实验后的一周内完成。如果采用实验报告的格式,评分分为实验预习与考核(15分)、实验过程与数据测量(45分)和实验结果与分析(40分);实验报告考核实验过程中学生规范操作实验仪器,调节实验仪器的能力,观察实验现象与独立思考的能力,判断实验数据获得的可靠性,考核学生提出问题的能力、交流与沟通的能力;实验结果与分析重点考核学生对实验结果的评价,对实验方法的意见,对实验项目与内容的建议,对实验改进的建议,如测量的技术手段、测量的方法与原理等。设计性实验和创新性实验要求采用模拟科技论文的基本格式,完成对实验项目的成果的总结,结合具体的实验内容和题目设计论文的写作要点:(1)能否选取合适的题目;(2)比较准确的摘要和关键词;(3)引言中综述其他实验方法和成果以及自己的研究目的与主要内容;(4)实验原理与方法简介;(5)获得的实验结果与分析;(6)结论;(7)参考文献等。从学生的科技论文分析学生阅读文献的程度,设计原理的科学性,选择实验仪器的合理性,主要工作的亮点,结果的可靠性与结论的科学性等。实验报告的格式改进能够引导教师了解学生掌握实验原理、规范使用仪器、正确观察实验现象、判断实验数据的可靠性、学生独立思考、与教师的交流与研讨等实验过程;教师积极鼓励学生充分利用实验室等资源,引进新的实验技术手段,新的实验方法,完成自己感兴趣的实验研究,进一步改进实验教学,提高实验教学的质量。近两年,利用基于实验过程的实验报告和科技论文写作评价实验教学,充分调动学生学习实验的积极性,在教师的精心组织下,更新了原有的较为落后的密度测量项目,开发了智能温度测量仪、可视化手动发电机、智能化密度测量仪、基于霍尔原理的微小位移测量仪、智能便捷的复摆加速度测量仪、利用迈克尔逊干涉仪改进的金属线胀系数测量仪等仪器,这些开发的实验仪器一方面应用实验教学,改进实验教学;另一方面又可以以研究性的和作品形式展示成果。

三、结论

针对只用大学物理实验报告评价实验教学存在实验报告的区分度低、实验成绩分度低等实际情况,结合基础性实验、综合性实验和设计性与创新性实验,提出了加强实验过程考核的实验报告和拓展实验报告功能的科技论文评价实验教学的建议。该建议重点考核实验预习、实验过程与测量和实验结果与分析等方面,旨在激发学生学习“大学物理实验”的兴趣,积极引导学生参加创新实验竞赛,提高学生的实践能力、创新能力和应用写作能力。实践结果表明,结合实验过程考核实验报告、科技论文能有效地激发学生兴趣,提高学生的综合实验能力和创新能力。

参考文献:

[1]凌向虎,杨长铭,江西等.大学物理实验报告的缺弊及改革探讨[J].物理与工程,2000,(6).

[2]张培峰,崔燕岭.大学物理实验报告的探索与改革[J].实验室科学,2013,(4).

[3]赵建君,陈红叶,张丽.基于校园网的大学物理实验报告网络交互评判系统[J].中国教育技术装备,2015,(2).

实验报告论文范文2

[关键词]生物专业;本科生;实验课;科技创新

创新是引领国家发展的第一动力,创新驱动实质是人才驱动。“十三五”是我国全面建成小康社会的决胜阶段,也是进入创新型国家行列的冲刺阶段,大幅提升科技创新能力,本科教育是关键。创新能力和科学研究素养的培养是当代高等教育的一个重要方面。对于生物学科相关专业的学生,能读写科技论文是学习生涯的一个重要阶段。生物学科是一门由许多实验组成的验证性和探索性的学科。除了开展一定的理论教学外,还开设大量的实验课教学。实验教学是对理论课教学的重要补充和完善,特别是将难以理解和记忆的知识点进行实验验证,最终通过实验报告撰写方式完成这部分内容的学习,促使学生更好地掌握理论课的关键知识点。

一、科技创新离不开实验的探索

伟大的物理学家牛顿曾经说过:如果说我看得比别人更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。他认为自己所取得的科研成果都是在前人研究的基础上获得的。培养具有科技创新能力的大学生,不光需要他们掌握扎实的科学知识,也要求他们学会阅读文献,从学者和科学家的研究中获得最新最前沿科学信息,学会对知识的总结、筛选、查漏补缺,最终建立自己的知识体系。通过学习提出创新思路,并通过实验去验证,最后建立创新的方法或理论,才能实现创新。国家提倡大众创业、万众创新,要求大学生不仅要具备扎实的专业知识,更需要提高实践探索能力,这样才能不断创新和创造价值。实践是检验真理的唯一标准。通过实验课对理论课的知识进行验证,提高学生的认知和动手能力,促进学生积累经验,才能为以后的科学创新素养奠定基础。科技的创新和发展,离不开基础科研和实践,实验课是培养和提高本科生科研素质和兴趣的重要途径。

二、实验教学的目的和意义

(一)实验课的意义

生物学科专业的实验课是实现对本科生科研兴趣和创新能力培养的重要方式,应当引起高等教育部门的重视。首先,学生通过实验课动手操作,亲自去验证理论知识。在这个过程中,应告知学生如何设立对照组,注意实验操作的严谨与准确对实验结果可靠性的影响等,由此培养本科生的实践动手操作能力和实验设计能力。其次,实验课需要成立若干小组,各成员协作完成,这对于促进团队分工和合作有切实的帮助,也是一个团队必备的合作精神。实验课也可以锻炼本科生的团队分工和合作能力,充分发挥各自的优势和爱好,互相配合推进实验,快速准确、操作规范的完成实验。最后,实验设计和操作过程是最终获得准确可靠结果的重要前提。要不断排除实验过程中存在的问题,避免可能出现的错误,要求学生要同时进行动脑思考和动手锻炼等。

(二)撰写实验报告的重要性

实验报告是对实验操作的系统总结,是本科生提升科技论文写作和阅读非常重要的方式。目前,大部分高校没有对本科生撰写实验报告的要求,导致许多本科生撰写的实验报告格式不一,有的学生直接把实验目的、原理、实验方法、步骤和结果,完全照搬抄袭实验指导书;对实验结果只是把实验课程的结果简单复制、粘贴,就此完成实验报告的撰写,实验报告的质量可想而知,实验课收获到的知识与实践能力也大打折扣。这样的培养方式对学生科技论文报告和文献格式的认知极为不利,直接导致许多本科生撰写学位论文的随意性、格式错误、逻辑性差,同时也助长了抄袭的不良风气。因此,建议针对生物学科专业的本科生加强本科实验课锻炼,特别是要按照科技论文格式(题目、摘要、前言、材料与方法、结果、讨论、结论等部分)撰写实验报告。通过实验课提升学生科技论文写作能力,养成良好的写作习惯,这对于本科生毕业后从事相关科研和创新能力培养非常有利。

(三)实验教师的使命

实验教师通常要求完成一定的实验课教学任务,在这过程中应当营造良好的实验氛围,培养本科生开展生物相关实验课的浓厚兴趣,积极启发与调动本科生探索科学的热情,鼓励发挥团队协作精神,从而得到科学、合理、客观、严谨的实验结果,提高实验课的价值与意义,切实培养高素质的生物专业本科生。对本科生为完成作业而抄袭实验报告指导书的现象,实验教师要严厉制止,及时纠正学生实验报告出现的撰写错误。对于生物学科专业的本科生,实验教师要树立“科技创新思维始于实验课”的观念,肩负起培养科技创新人才的使命。

三、科技论文阅读与写作的提升

许多本科生觉得完成培养方案要求的学分,拿到毕业证与学位证是本科阶段的主要任务,片面地认为科技论文阅读与写作应该是研究生以后的事,从而忽视实验报告与科技论文写作。部分生物学科专业的本科生进入研究生阶段,独立阅读文献很困难,有的甚至连中文文献也看不懂,常常不知所措和迷茫,更不要说撰写科技论文和提出创新严谨的科研实验设计方案。在知识飞速更新的时代,如何快速把握科学文化知识,掌握一定的实践技能,阅读与写作对培养科技创新人才的重要性不言而喻。综上所述,生物科技创新人才培养来源于扎实的科学专业基础,起始于本科生实验课学习。因此,建议高校重视生物学科专业的本科实验课的教学质量,切实提升本科生的科技创新能力。

参考文献

[1]胡慧,邓屹洋.地方本科院校“融合式”创新创业教育人才培养模式探讨[J].教育教学论坛,2019,(21):42~43.

[2]成红,赵维.实施整合培养培育拔尖创新人才[J].教育教学论坛,2019,(20):74~75.

[3]鲁钊阳.本科创业创新教育实施问题及对策研究[J].教育评论,2016,(03):89~92.

[4]杨蕊.应用型本科院校大学生创新创业基地建设的实现路径[J].智库时代,2019,(23):154~155.

[5]孙永正,勾丽,田甜.大学生团队合作能力培养的现状、问题及对策[J].浙江树人大学学报(人文社会科学),2015,15(05):106~110.

[6]石茶,王胜迎,宋建卫,等.大学生团队合作能力的培养与践行[J].高教学刊,2015,(16):29~30.

[7]李艳红,葛风伟,赵惠新.生物工程专业综合性设计性实验课程教学改革探索[J].新疆师范大学学报(自然科学版),2017,36(03):93~96.

[8]雨茂.为什么本科论文抄袭难以避免[N].中国青年报,2016-04-26-02.

实验报告论文范文3

1.1重理论知识理解与验证,轻实验实践能力培养

在大学物理实验课教学过程中,往往只重视物理理论知识的理解,将重心放在大学生物理知识的获取与验证,忽视大学生实验实践能力的培养,偏离了大学物理实验课的培养方向和培养目标.

1.2实验教材偏理论性,实验思想和方法不足

大学物理实验教材是大学物理实验教学的基础工具,直接影响着大学物理实验教学质量.但是,目前我国大学物理实验教材大多理论性偏强,物理实验思想和物理实验方法不能很好的体现.大学物理实验更应注重物理实验思想和物理实验方法的教育.

1.3多以验证性实验为主,综合性设计性实验为辅

目前我国各高校开设的大学物理实验多以验证性实验为主,验证性实验相对于新技术和新方法运用类型的实验更容易使学生感到枯燥无味,课堂氛围会比较呆板沉闷,不能够很好地激发学生的求知欲望,很大一部分学生只满足于测出所需的实验数据,完成格式化的实验报告.

1.4实验教学方法单一,学生实验较为被动

目前我国大学物理实验课程的教学形式相对固定,教学方法比较单一,忽视各学科之间的兼容性和互补性.由于教学形式的固定,教学方法的单一使大学生做大学物理实验时比较被动消极.

1.5强调按规定的实验步骤操作,忽视灵活性与创新能力培养

大学物理实验教学应适应时代和科学发展的要求,应不断求思、求变和求新,要给大学生营造和创设自由发挥的空间和时间.但是,目前我国大学物理实验课程教学比较强调按规定的实验步骤操作,严重忽视大学生灵活性与创新能力的培养.

2大学物理实验教学的五维一体改革

基于创新人才培养大学物理实验教学五维一体综合改革由大学物理实验教学理念改革维度、大学物理实验教学内容改革维度、大学物理实验教学方法改革维度、大学物理实验报告改革维度和大学物理实验成绩评定改革维度这五个维度构建形成一个综合改革体.

2.1大学物理实验教学理念改革

大学物理实验教学要以大学生为主体,以创新人才培养为导向,从传统的学生接受性学习转移到学生自主学习、探究学习及合作学习相结合的学习方式,充分激发大学生在大学物理实验教学中的主动性和积极性.贯彻以大学生为主体,以创新人才培养为导向的大学物理实验教学改革理念,使大学生能够将大学物理实验中学习到的理论、思想、方法和技能等运用于其专业领域,并逐步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学中存在的学生实践能力培养不足,学生学习主动性和积极性低,探究性实验、综合性实验和设计性实验少,忽视创新能力培养等问题,通过学习、反思与讨论,提出行之有效的改革方案(其中包括教学模式、教学内容、教学方法、实验报告撰写及实验成绩评定方式改革等内容).加强对学生的引导、启发和帮助,减少实验中对学生思维能力及动手能力的束缚,以提高大学生做大学物理实验的主动性和积极性,提高团队合作意识,开发大学生的创新意识和创新能力为主要目标.

2.2大学物理实验教学内容改革

改变目前我国大学物理实验仍以验证性实验为主,以探究性实验和设计性实验为辅的局面,过多的验证性实验会束缚大学生的探究能力和创新能力.大力开发探究性实验、综合性实验和设计性实验,增加探究性实验、综合性实验和设计性实验的开设比例,提高综合性实验和设计性实验的开设质量,使学生能够根据自己的专业需求及其兴趣特长选择实验,切实有效地培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学内容开展调研,通过座谈会、问卷调查方式向实验教师和实验学生进行大学物理实验教学内容改革调研,以更好的设计并确定适合本校的大学物理实验教学内容改革方案.开设了尊重学生求知欲和兴趣的“基础实验,综合应用实验,设计研究实验”课程体系.开设的压力传感器实验、半导体温度传感器实验、电表的设计和改装等综合性及设计性实验改变了学生实验热情不高的状况,激发了学生的兴趣和动力.很多学生还将大学物理实验与自己的专业背景结合,深入研究探索,在学术期刊上发表与设计性实验相关的研究论文.大学物理实验教学内容改革效果显著.

2.3大学物理实验教学方法改革

目前我国大学物理实验教学更多的采用教师讲解→教师演示示范→学生自己操作→教师总结点评→学生完成实验报告→教师批改实验报告的教学流程,教学方法固定单一,教学效果不佳,特别不利于学生的探索精神、创新意识和创新能力的培养.要更多的采用实验探究法、提问解问法、小组研讨法、课题引领法、课内课外融合法、师生团队法和设计创新法等教学方法,更加灵活多变,具有创新因子,有效地提高大学物理实验教学质量,进一步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对教学方法也开展了一系列改革.首先,建立了信息平台,实现了学生根据自己的意向自主选择实验时间、实验教师及实验内容;其次,教师实现了网上评定成绩、网上教学质量分析;另外,针对创新意识及能力较强,且对科研具有较高热情的学生选择性地开设与目前科学研究的前沿课题相关的研究性演示实验,向学生展示更多的学科前沿实验内容,展示物理实验的思想和方法,进一步培养学生的科研兴趣和科研能力,并为学生将来走上其专业相关的研究领域及研发岗位培养浓厚的兴趣,奠定良好的科研基础.通过大学物理实验教学改革,切实高效地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,以达到培养创新人才的目标.

2.4大学物理实验报告改革

在大学物理实验教学中,实验报告的撰写是一个重要环节,教师能够通过大学生撰写的实验报告了解学生的实验完成情况,实验报告也是对学生进行实验成绩评定的重要依据.目前,在大学物理实验教学中所采用的传统实验报告书写格式相对固定,都是格式化的模板,大学生依次填入实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据及处理、误差分析与讨论以及对实验的体会就完成了实验报告的撰写.有特色、有创新的实验报告很难见到,很难体现出学生的探究与创新,面对雷同的实验报告,实验教师也很难给出科学恰当的评定成绩.要结合本校的条件和特色,对具体形式不做过多固定要求,不采用格式化的实验报告模板,采用形式多样化的开放式实验报告形式,增加实验探究、实验发现、实验提问、实验扩展、实验改进、实验设计、实验综合和实验创新等板块,还可设置一定比例的按照科技小论文写作格式与写作方法来完成实验报告.目前对于少部分设计性实验鼓励有能力的学生采用开放式实验报告.以硅光电池特性研究实验及核磁共振实验为例,学生可以在教师的指导和引导下,根据自己的兴趣提出问题,设计实验,并最终以小论文形式完成实验报告.这和传统的实验报告撰写方式相比,能够更多地开发学生的创造能力.目前,这种实验报告完成方式有必要进一步推广扩大,但这必须建立在实验教师队伍的素质提高和数量的扩充上.

2.5大学物理实验成绩评定改革

目前我国多数高校的大学物理实验成绩评定一般分为平时成绩和实验成绩两部分,平时成绩考核参考出勤、预习报告等情况给出成绩;实验成绩的评定则根据实验操作、实验原始数据记录和实验报告撰写等给出.这往往使大部分学生忽视探究问题能力的提高.大学物理实验成绩的评定要增加以下内容:(1)要求学生在预习报告中写出自己对于本实验的理解,并提出自己思考的问题;(2)实验中可以4名学生组成一个实验小组(每位学生都有一套完整的实验仪器和设备,每位学生都要完成整个实验),针对不同实验,学生轮流进行实验讲解,并进行小组讨论,培养学生的科学思维能力、科学语言的表达能力以及团队协作意识.实验教师根据学生参与实验讨论的情况判断学生对于实验的预习程度及学习积极性,据此给出相应成绩;(3)实验完成后,激励学生把实验改进、实验与自己专业的联系、实际应用链接、实验设计及实验创新等写入实验报告,以增强学生的创新意识和创新能力.目前,已进行与实验教学体系改革相适应的成绩评定方式,针对不同层次的实验采取不同的方式评定成绩.基础实验仍根据预习、操作和报告三个模块评定成绩;综合性及设计性实验则通过实验选题、实验方案设计、实验操作、实验报告或小论文和简短答辩方式综合评定实验成绩.这样既能训练学生的基本功,打好基础,又能够进一步满足不同专业、不同兴趣爱好学生的需求,有的放矢地进行大学物理实验教学.小论文和答辩方式成绩评定的进一步大范围推广也有赖于实验教师素质的提高和数量的扩充.从实验教学模式、实验教学内容、实验教学方法、实验报告撰写和实验成绩评定方式方面全面进行大学物理实验教学改革实践,并通过反馈信息进一步进行改革——实践——再改革的循环,将大学物理实验教学改革经验进行推广,对其他专业课实验课教学改革起到辐射和推动作用.

3结论

实验报告论文范文4

1.1抓住课堂讲授的“黄金

物理学本身就是一门实验科学,无论是物理概念的产生还是物理规律的发现都是建立在严格的科学实验基础上的,同时,建立起来的理论正确与否也必须通过实验来验证。任何一个物理实验的出现都存在一定的历史背景,教师应该恰当引入物理史事或者该物理实验的历史渊源来吸引学生的注意,激发学生的求知欲望,然后适当提出需要解决的问题,巧妙地引入该实验内容的教学,使学生能够认识、体会到物理思想的精髓所在。以“迈克耳孙干涉仪的调整和使用”实验为例,如果单纯地按照传统的教材上的内容来讲,学生会感觉索然无味,课堂氛围会比较死板,如果换一种讲授思路,引入迈克耳孙干涉仪设计产生的背景资料,让学生知道在什么样的背景条件下,促使科学家去设计完成这样一个实验项目,使学生能够体验、理解大师的思路和解决问题的方法,就会使教学效果峰回路转,既抓住了学生渴求知识的好奇心理,又激发了学生浓厚的学习兴趣,同时又能让学生在该实验的学习中懂得许多道理,比如新仪器设计的思路,如何解决设计中出现的问题,如何解决实验结果与理论相悖的困难等。“学史使人明鉴”,寻找物理学历史名家的重要思维过程,对学生科学创新思维及创新能力的培养有着非常重要的作用。大学物理实验20多个基本实验,是经过多年精心挑选留下来的,每个实验都有其存在的价值,这些实验大致可以分2类:经典类和应用类。经典类实验一般在物理发展史中占有一定的地位或者获得过诺贝尔奖,譬如密立根油滴实验、迈克耳孙干涉实验等。对经典类的实验最重要一点就是要学生了解其思想内涵和设计思路,而实验操作处理则是为了加深理解。应用类实验就是物理原理的典型应用,或者说具有非常现实应用价值的实验,譬如现在热门的传感器应用实验,对应的实验有霍尔效应测磁场实验、压力传感器实验等。对应用型实验则重点讲述其应用价值,让学生充分了解本实验的内容在实际中的意义、特点及掌握其使用方法,在对其原理和操作的掌握和熟悉上下工夫。总之,根据实验课题类型的不同,教师应该采用灵活多变的教学方法,以免使学生产生精神疲劳。这就需要教师自身积极地学习,不断充实自己,使自己具有丰富的知识面和很强的科学实践能力,能将枯燥的知识联系实际,形象化、有趣化、实用化。

1.2巧妙地进行实验动手引导,步步设疑

教师在课堂上讲授内容不要一味求全,面面俱到,可以只讲实验原理、要求和注意事项,以免学生不会正确使用仪器而导致仪器故障等。为了能真正地培养学生的实际动手能力,以及分析问题、解决问题的能力,教师应该把更多的时间留给学生,把操作过程的主动权交还到学生手里,发挥学生的主体能动性[8-9]。就具体教学而言,就是尽可能使学生参与到学习活动中来,在教师引导下,大胆想象,积极思维,主动探索,在学习中发掘自己内在的潜力,不断提高创造力。教师注意进行启发性指导,观察课堂学生操作情况。在遵守仪器操作规则的前提下,鼓励学生大胆调试实验仪器,边操作边思考,在不断失败的过程中体会成功的喜悦。这样做既锻炼了学生的挫折承受力,也能使学生的动手能力得到提高和升华。但是这一过程中如果缺乏理论的指导,仅靠碰运气瞎蒙,也不能达到培养学生运用理论知识分析和解决问题的能力。因此对大多数学生都遇到的问题,教师就需要提出来,大家共同探讨。在进行指导时,注意对学生进行物理思想、物理方法的引导,而不是简单地解决学生当前的困难,要让学生知其所以然,引导学生善于发现问题、解决问题,理论联系实际,灵活应用已有知识和方法。比如,在“牛顿环测透镜的曲率半径”实验的指导过程中,发现很多学生都不容易调出清晰的干涉条纹:牛顿环,虽然个别学生可以调出来,但是操作非常盲目,因此在这些问题出现的时候,教师就需要逐步引导学生进行多方面的思考,各个突破。通过一步一步的设疑,逐步找到问题所在,让学生明明白白地学会多方位思考问题,潜移默化地培养学生分析问题和解决问题的能力,加强对实验课程的兴趣。

2改变传统的实验报告书写形式,鼓励创新

在大学物理实验课的教学环节中,书写正规的实验报告也是实验教学过程中的重要一环。实验报告要求学生把所做实验的相关资料、心得体会,以及对本实验过程的方法、手段或者改进意见加工整理,撰写成汇报性的书面材料。通过实验报告,教师可以了解学生掌握知识的状况和收获等,当然也是进行实验成绩评定的重要依据之一。实验报告的写作训练可以慢慢提高学生的科技论文写作水平。传统的实验报告书写格式相对固定,比如要求学生依次写出实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据及处理、误差分析与讨论以及对实验的建议、体会等。格式化的实验报告带来了许多弊端,很难体现出学生实验的个性,基本上是大同小异的,从中很难看出学生对待实验的态度以及是否下工夫去仔细思考、总结本次实验,更难见到有特色、有创新、有一定水平的实验报告。另外,学生实验报告的内容基本上从教材中来,照抄或是大量摘抄是相当普遍的现象,这也在无形中助长了学生的依赖性和懒惰性,养成一种应付了事、不重视实验课的不良学风。面对基本雷同的实验报告,教师很难给出公平合理的成绩评定,特别是对抄袭的实验报告或是摘抄的实验报告难以区别真伪,导致部分没有完成实验教学要求的学生实验报告容易完成并通过,这也是造成学生普遍不能积极对待实验课的原因之一。可以借鉴国外实验报告撰写经验,结合我们自己的特色,采用形式多样化的实验报告形式,既能发挥学生学习的主动性,又能让教师更好地把握学生的学习动态和过程。

2.1采用科技小论文的形式,培养科研写作能力

提倡学生将所做的实验当作自己的一项科研活动,用科学实验的观点,经过自己的大量调研和实验,按照科技小论文的写作格式和写作方法来完成对实验报告的书写。这种灵活多变的方式,可以改变传统单一的写作模式,使学生的实验报告更具个性和特色。要达到这点,就需要学生借助网络或者图书馆等途径大量查阅相关实验的科技文献和学术刊物,而不再仅仅依赖实验教材,这既锻炼了学生查阅文献获取有用信息的能力,拓宽了知识面,也培养了他们撰写科技小论文的能力,有利于增加学生对物理实验的兴趣、积极性和创造性。同时,这种简单扼要的科技小论文没有固定的格式或模式,形式灵活多样,抄袭易被识破,不仅限制了学生抄教材,而且使互相抄袭十分困难,因此锻炼和提高了学生独立思考、独立写作的能力。

2.2减少实验报告撰写数量,分层次对待不同实验

大学物理实验课程一般在大学二年级开出。进入大学二年级,学生有大量其他课程,时间也比较紧张。为了提高实验报告质量,可以根据不同实验的要求和重点,区别对待,没有必要千篇一律都要写正规实验报告,并适当减少正规报告的数量。比如,有的实验只需要在实验后完成一个简单的报告,甚至可以让学生直接在课堂上当场完成。学生做完实验后把实验报告交给教师并接受简单提问,教师根据情况给出适当的成绩评价。有的实验可以要求学生在完成实验1~2周后交上一份详细实验报告,按照科技小论文的要求来写。每个学生可以根据自己的实际情况选择合适的实验课题,一个学期至少保证完成2篇。区别对待,给学生灵活性,让他们自己选择感兴趣的实验课题,主动去查阅资料、拓展知识,写成详细的实验报告。这种灵活的方式既可以为学生节约很多宝贵时间,也可以更好地发挥学生学习的主动性和积极性,使学生在创新和独立思考能力方面得到充分锻炼,学生对自己感兴趣的内容也会有更大的收获,同时也无形中提高了学生对大学物理实验学习的兴趣。

3结束语

实验报告论文范文5

1.1重理论知识理解与验证,轻实验实践能力培养

在大学物理实验课教学过程中,往往只重视物理理论知识的理解,将重心放在大学生物理知识的获取与验证,忽视大学生实验实践能力的培养,偏离了大学物理实验课的培养方向和培养目标.

1.2实验教材偏理论性,实验思想和方法不足

大学物理实验教材是大学物理实验教学的基础工具,直接影响着大学物理实验教学质量.但是,目前我国大学物理实验教材大多理论性偏强,物理实验思想和物理实验方法不能很好的体现.大学物理实验更应注重物理实验思想和物理实验方法的教育.

1.3多以验证性实验为主,综合性设计性实验为辅

目前我国各高校开设的大学物理实验多以验证性实验为主,验证性实验相对于新技术和新方法运用类型的实验更容易使学生感到枯燥无味,课堂氛围会比较呆板沉闷,不能够很好地激发学生的求知欲望,很大一部分学生只满足于测出所需的实验数据,完成格式化的实验报告.

1.4实验教学方法单一,学生实验较为被动

目前我国大学物理实验课程的教学形式相对固定,教学方法比较单一,忽视各学科之间的兼容性和互补性.由于教学形式的固定,教学方法的单一使大学生做大学物理实验时比较被动消极.

1.5强调按规定的实验步骤操作,忽视灵活性与创新能力培养

大学物理实验教学应适应时代和科学发展的要求,应不断求思、求变和求新,要给大学生营造和创设自由发挥的空间和时间.但是,目前我国大学物理实验课程教学比较强调按规定的实验步骤操作,严重忽视大学生灵活性与创新能力的培养.

2大学物理实验教学的五维一体改革

基于创新人才培养大学物理实验教学五维一体综合改革由大学物理实验教学理念改革维度、大学物理实验教学内容改革维度、大学物理实验教学方法改革维度、大学物理实验报告改革维度和大学物理实验成绩评定改革维度这五个维度构建形成一个综合改革体.

2.1大学物理实验教学理念改革

大学物理实验教学要以大学生为主体,以创新人才培养为导向,从传统的学生接受性学习转移到学生自主学习、探究学习及合作学习相结合的学习方式,充分激发大学生在大学物理实验教学中的主动性和积极性.贯彻以大学生为主体,以创新人才培养为导向的大学物理实验教学改革理念,使大学生能够将大学物理实验中学习到的理论、思想、方法和技能等运用于其专业领域,并逐步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学中存在的学生实践能力培养不足,学生学习主动性和积极性低,探究性实验、综合性实验和设计性实验少,忽视创新能力培养等问题,通过学习、反思与讨论,提出行之有效的改革方案(其中包括教学模式、教学内容、教学方法、实验报告撰写及实验成绩评定方式改革等内容).加强对学生的引导、启发和帮助,减少实验中对学生思维能力及动手能力的束缚,以提高大学生做大学物理实验的主动性和积极性,提高团队合作意识,开发大学生的创新意识和创新能力为主要目标。

2.2大学物理实验教学内容改革

改变目前我国大学物理实验仍以验证性实验为主,以探究性实验和设计性实验为辅的局面,过多的验证性实验会束缚大学生的探究能力和创新能力.大力开发探究性实验、综合性实验和设计性实验,增加探究性实验、综合性实验和设计性实验的开设比例,提高综合性实验和设计性实验的开设质量,使学生能够根据自己的专业需求及其兴趣特长选择实验,切实有效地培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对大学物理实验教学内容开展调研,通过座谈会、问卷调查方式向实验教师和实验学生进行大学物理实验教学内容改革调研,以更好的设计并确定适合本校的大学物理实验教学内容改革方案.开设了尊重学生求知欲和兴趣的“基础实验,综合应用实验,设计研究实验”课程体系.开设的压力传感器实验、半导体温度传感器实验、电表的设计和改装等综合性及设计性实验改变了学生实验热情不高的状况,激发了学生的兴趣和动力.很多学生还将大学物理实验与自己的专业背景结合,深入研究探索,在学术期刊上发表与设计性实验相关的研究论文.大学物理实验教学内容改革效果显著.

2.3大学物理实验教学方法改革

目前我国大学物理实验教学更多的采用教师讲解→教师演示示范→学生自己操作→教师总结点评→学生完成实验报告→教师批改实验报告的教学流程,教学方法固定单一,教学效果不佳,特别不利于学生的探索精神、创新意识和创新能力的培养.要更多的采用实验探究法、提问解问法、小组研讨法、课题引领法、课内课外融合法、师生团队法和设计创新法等教学方法,更加灵活多变,具有创新因子,有效地提高大学物理实验教学质量,进一步培养大学生的探索精神、创新意识和创新能力.针对教学方法也开展了一系列改革.首先,建立了信息平台,实现了学生根据自己的意向自主选择实验时间、实验教师及实验内容;其次,教师实现了网上评定成绩、网上教学质量分析;另外,针对创新意识及能力较强,且对科研具有较高热情的学生选择性地开设与目前科学研究的前沿课题相关的研究性演示实验,向学生展示更多的学科前沿实验内容,展示物理实验的思想和方法,进一步培养学生的科研兴趣和科研能力,并为学生将来走上其专业相关的研究领域及研发岗位培养浓厚的兴趣,奠定良好的科研基础.通过大学物理实验教学改革,切实高效地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,以达到培养创新人才的目标.

2.4大学物理实验报告改革

在大学物理实验教学中,实验报告的撰写是一个重要环节,教师能够通过大学生撰写的实验报告了解学生的实验完成情况,实验报告也是对学生进行实验成绩评定的重要依据.目前,在大学物理实验教学中所采用的传统实验报告书写格式相对固定,都是格式化的模板,大学生依次填入实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据及处理、误差分析与讨论以及对实验的体会就完成了实验报告的撰写.有特色、有创新的实验报告很难见到,很难体现出学生的探究与创新,面对雷同的实验报告,实验教师也很难给出科学恰当的评定成绩.要结合本校的条件和特色,对具体形式不做过多固定要求,不采用格式化的实验报告模板,采用形式多样化的开放式实验报告形式,增加实验探究、实验发现、实验提问、实验扩展、实验改进、实验设计、实验综合和实验创新等板块,还可设置一定比例的按照科技小论文写作格式与写作方法来完成实验报告.目前对于少部分设计性实验鼓励有能力的学生采用开放式实验报告.以硅光电池特性研究实验及核磁共振实验为例,学生可以在教师的指导和引导下,根据自己的兴趣提出问题,设计实验,并最终以小论文形式完成实验报告.这和传统的实验报告撰写方式相比,能够更多地开发学生的创造能力.目前,这种实验报告完成方式有必要进一步推广扩大,但这必须建立在实验教师队伍的素质提高和数量的扩充上.

2.5大学物理实验成绩评定改革

目前我国多数高校的大学物理实验成绩评定一般分为平时成绩和实验成绩两部分,平时成绩考核参考出勤、预习报告等情况给出成绩;实验成绩的评定则根据实验操作、实验原始数据记录和实验报告撰写等给出.这往往使大部分学生忽视探究问题能力的提高.大学物理实验成绩的评定要增加以下内容:(1)要求学生在预习报告中写出自己对于本实验的理解,并提出自己思考的问题;(2)实验中可以4名学生组成一个实验小组(每位学生都有一套完整的实验仪器和设备,每位学生都要完成整个实验),针对不同实验,学生轮流进行实验讲解,并进行小组讨论,培养学生的科学思维能力、科学语言的表达能力以及团队协作意识.实验教师根据学生参与实验讨论的情况判断学生对于实验的预习程度及学习积极性,据此给出相应成绩;(3)实验完成后,激励学生把实验改进、实验与自己专业的联系、实际应用链接、实验设计及实验创新等写入实验报告,以增强学生的创新意识和创新能力.目前,已进行与实验教学体系改革相适应的成绩评定方式,针对不同层次的实验采取不同的方式评定成绩.基础实验仍根据预习、操作和报告三个模块评定成绩;综合性及设计性实验则通过实验选题、实验方案设计、实验操作、实验报告或小论文和简短答辩方式综合评定实验成绩.这样既能训练学生的基本功,打好基础,又能够进一步满足不同专业、不同兴趣爱好学生的需求,有的放矢地进行大学物理实验教学.小论文和答辩方式成绩评定的进一步大范围推广也有赖于实验教师素质的提高和数量的扩充.从实验教学模式、实验教学内容、实验教学方法、实验报告撰写和实验成绩评定方式方面全面进行大学物理实验教学改革实践,并通过反馈信息进一步进行改革——实践——再改革的循环,将大学物理实验教学改革经验进行推广,对其他专业课实验课教学改革起到辐射和推动作用.

3结论

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通过教师讲解,让学生认识到大学实验与高中实验的不同,认识到进行主动学习对其能力和综合素质提高的重要性,然后再根据学生自愿报名,将带教班级的学生分为两组,其中实验改革组按照以下方案进行,对照组按照普通教学法进行。

1.1课前预习与小组讨论:

布置学生进行课前预习,预习时以教材为主,以网络资料和图书馆课外书为补充。撰写实验预习报告,报告内容分实验原理、步骤、注意事项、问题、可改进操作,引导学生尤其注意实验注意事项和实验问题的收集。在课前两天,自由组合的几个小组一起进行探讨,尤其是实验注意事项、实验问题和可改进操作的讨论。对照组学生只需参考实验教材写出普通实验预习报告。

1.2课堂学生讲解和教师补充相结合,教师演示和学生体验相结合:

为了督促学生养成主动预习习惯,使学生由“要我学”转变为“我要学”,每次课堂开始时叫1名学生上台讲解实验,讲解完后,先由学生自愿主动补充。然后再由教师补充讲解学生未讲到位的部分。同时教师进行关键操作的演示,可以叫学生上台配合体验实验操作过程。特别强调让学生提出对实验部分操作过程的改进,对可行的部分将允许学生按照新操作过程进行实验。对照组学生不需上台进行实验讲解。

1.3学生实验:

生按照讲解和演示的过程完成实验内容。对于部分小组提出设计的可行的部分操作的改进方案,鼓励引导学生按照新方案进行实验。如果实验课堂不能够满足新方案的要求,将给学生提供教师药物化学科研实验室和相应实验条件,在课后时间完成。对照组完全按照教材内容方案进行实验。第四,讨论总结分析、撰写实验报告和实验改进方案:实验完成后,在课堂组织学生分组讨论总结,课后撰写实验报告,对于部分实验,鼓励引导学生提出并上交实验改进方案。在下次实验课堂前,教师将针对实验报告和实验改进方案进行评述。对照组学生只需递交普通实验报告,而实验组的实验报告形式和内容形式自由。上教学方法的实施,与未参与改革组相比,实验改革组学生的学习效果明显要好,学习积极性也要高,实验动手能力、分析问题和解决问题的能力均明显要强,同时也让部分学生体验到了自行设计实验的成就感,激发了其对科研的兴趣爱好。

2以有机化学实验为起点培养本科生科研素质

从以上参与有机化学实验教学改革的学生中,组建本科学生课外科研兴趣小组,长期指导学生进行课外科研实验、资料查阅、实验设计、学生课题申请、论文撰写、课外学术作品竞赛和考研辅导等一系列的提高学生科研素质为目的的活动。在教师的合理引导下,在笔者所进行教改的2个实验班中,实验组有多达18名同学主动强烈要求进入教师的科研实验室参与课外科研活动。由于学生的课余科研活性以不影响学习为前提,因此笔者随后挑选了14名成绩中等及以上的同学,分成了2组,在一年二期的时候分别进入了两个不同实验室。与笔者以往通过其它途径所带的课外兴趣小组的学生相比,这些学生思想动机总体相对较端正,除了5个学生由于急功近利、功利思想较强等原因而中途流失外,其它学生一直踏踏实实,完成了多个环节的课外科研活性内容,坚持到大四完成毕业论文。在进入实验室初期,这些学生跟着老师或不同研究生学习一些最基本的实验技能,同时也参与研究生的文献检索、实验设计、汇报等工作。经过一个学期的锻炼后,尽管有专业知识的限制,但是由于学生的主动积极进取学习,大部分同学已经掌握了所在实验室的基本实验技能,熟悉了所在实验室专业中文期刊的检索,也初步懂得了简单实验的研究方案、技术路线的设计。经过一年的培养后,在教师的指导下,学生设计并进行了独立的科研实验。在二年二期的时候,利用前期实验结果,指导学生撰写并积极申报省、校级大学生创新科技计划项目。课题完成时指导学生撰写科研学术论文,利用取得的科研成果指导学生参与大学生课外学术作品等竞赛。以上完成的学生科研课题同时可以作为学生的本科毕业论文。由于科研课题在大三基本完成,因此,在大四时学生可以全身心的投入考研或者其它与就业相关的个性化活动中。通过三年多的课外科研活动及组队参与挑战杯作品竞赛,学生的潜力得到了充分的发挥,不仅培养增强了学生进行实验设计、动手操作和论文撰写等方面的科研能力,也锻炼提高了学生的自制力、毅力、团队协作等方面的能力,整体综合素质较高。例如,首先组队的两组学生中先后申请并完成了三项省大学生科技创新活动计划项目(2010R413019,2011R413025,12R413020)和多项校学生科研项目;同时也发表了学生第一作者的论文或会议论文3篇;其中一组学生的作品获得了第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖;由于毕业论文是几年积累的结晶,这些学生的本科毕业论文整体水平较高,避免了目前普遍存在的本科毕业论文来自于教师科研成果的“拿来主义”。其次由于小团队有自己的目标和信念,大部分同学都能够至始至终坚持利用课外时间进行充电,其中有3个同学从大学一年二期到三年二期暑假,每个寒暑假都能留在实验室做实验,每个寒暑假只休息两周时间。再次,在所带教的学生中,学生的学习成绩总体不是特别好,只有一人次拿过一等奖学金,但由于综合素质强,在研究生考试中脱颖而出,有5人考取了硕士研究生,其中有北京大学和浙江大学各一名(整个学院当年考取985学校研究生仅仅3名)。

3小结

实验报告论文范文7

大学物理实验目前按教学类型分有公共必修实验,仿真实验,开放实验,远程网络实验等。公共必修的实验按教学内容分针对不同类别也有所不同。一般像我校类的综合性大学,专业较多,学生来自全国各地,物理基础不太相同,各专业对物理的要求也不一样。普遍实行物理实验开课分类进行。各专业针对不同的需求选择不同类别。我校的物理实验课共两个类别,分别称为A,B类。A类48学时,B类30学时。B类相应对物理要求较低的专业,比如农业养殖类一般选择B类,其他理工科类选择A类。A类B类教学分层次也不同,A类分为三个教学改革视域下大学物理实验管理现状初探张鑫,李金玉(浙江海洋学院,浙江舟山316000)层次:基础、提高、设计。B类分为两个层次:基础、提高。这样的分类既避免了一刀切的问题,也符合了学生课业的需求。A,B类基础层实验相同以达到基本实验能力的锻炼,提高层,设计层实验要求逐步提高,B类涉及的实验相应减少和没有。对于每个层次我们也有明确的要求和目标。基础层要求规范实验操作、撰写合格实验报告、定性分析实验误差,提交合格实验报告。提高层目标设定为培养独立实验操作能力,能简单分析和处理实验中出现的问题,并能完整地定性和定量的分析实验误差,撰写合格实验报告。设计层要求自主选做,在自己查资料基础上以论文形式提交科学报告或者实物和专利。教学分类和各层次目标明确,既有利于学生的能力的培养和积极性又有利于实验的考核。避免了以往统一标准不重视学生创新性培养的状况。

2.实验预习内容和方式

每位同学进入实验室前,必须做好实验内容的预习,这一点毋庸质疑。有别于其他学科带上书本就可以去学习的模式,实验课是不同的。预习作为实验前的准备是对实验的必要的了解。只有做好预习才能保证实验的顺利进行。我们学校实验前要对预习检查,预习内容必须写在实验报告册上。预习不要求重复累赘的抄写书本上的内容,重点解决3个问题:做什么;根据什么去做;怎么做。基本内容包括:目的、原理、步骤、表格设计。也就是简要的反映实验前的准备。我校的预习报告可以参考书本和挂在网上的预习提纲。目前国内有些学校提出无纸化实验,比如浙江师范大学和浙江大学,学生直接登陆到网络服务器下载相关的实验预习即可。预习形式虽然不同但实践结果表明做好预习才能确保实验的效果。相比于传统的显得过于呆板预习方式,通过网络下载预习结合了现代计算机和网络技术,是不是确实更加有效率,值得我们探讨。

3.实验过程程序和要求

进行实验是大学实验课的中心环节。实验操作规范、独立完成是我们的目标也是实验的考核指标。经过一系列的变革我校实验室以逐渐更新了实验项目及提高了实验条件以适应社会的需要和利于的人才培养。目前我校大学物理实验室能保证每位学生单独操作一台仪器并对要求学生实验按如下程序进行:一是进入实验室后按编组找到对应的实验仪器。二是实验预习报告放在实验桌上,待老师抽查并认真熟悉、检查测量仪器、装置是否完好,记下主要测量仪器的型号和主要参数包括测量范围和精度,填写实验仪器使用登记本。三是根据仪器使用说明,正确安装和调试仪器,按实验步骤进行实验,记录数据,如有疑问可以及时向教师提出。四是实验完毕后要及时整理数据,如有问题,应该重测和补测。原始数据必须记录到实验报告上,老师签字后方可离开实验室。教师在原始数据上签字和以上其他程序要求一方面确保了学生抄袭篡改实验数据另一方面创造了良好的实验氛围。因为通过这样的方式进行实验可以让学生明白要获得合理的数据必须通过自己正确的操作才有的。目前有许多高校采取网上报告的形式,他们的实验数据由系统集中采集。这个方式可以通过系统自动处理并显示结果。实验操作还是由学生独立完成,仍然强调的是学生的动手创新能力和科学实验素养的培养。电脑化只是便于教师批阅实验报告,提高了批阅的效率和准确度推进了实验教学的信息化管理。基于层次不同老师的教学也是不同的,对于基础层老师要进行讲解和做简单的演示;而提高层的同学们有了一定的实验基础,教师作出简要的说明后重在学生自己实验。设计层只需要实验教师给出几个可选择的实验而没有具体资料,学生自行选择实验内容,实验时间也不作严格规定,可以在两周的时间完成实验室工作。实验重在培养学生的科学实验能力,强调提高学生的自主能动性及利于学生的创新能力发展。

4.实验报告的撰写和形式

这是对实验全过程的总结和深入理解的一个环节,应独立完成,严禁抄袭实验报告及修改原始数据。我校要求实验结束后一周必须上交详细的实验报告。一般实验报告采用统一册子,报告包括要点有六项:实验数据记录;合理的表格设计;实验数据填写完整;有完整的实验数据计算过程,有单位(包括作图等);实验结果科学、正确的表达;有实验结果的讨论与误差分析,提高层要有定量的误差分析。其中实验结果讨论与误差分析要求结合观察到的现象进行结果分析,分析尽可能具体,定量或半定量,切忌空谈。内容可包括影响误差因素讨论,系统误差修正,结果的可靠性讨论和同公认值比较分析等等。我国各大高校的大学物理实验报告应时代的要求经过多方面的探索,不再是单一标准单一的形式,而是呈现多元化的特点。针对不同对象和阶段,报告形式和内容有所不同。比如我校基础层和提高层报告要求基本相识以报告形式提交,只是提高层要求做定量误差分析。设计层实验要求学生以科技小论文的形式报告实验结果,也可以以PPT形式展示成果。这种多元报告形式也与目前我国许多高校一致,具体的要求可能有所差异但在报告方面的改革趋势一致。

5.考核方式和标准

实验报告论文范文8

关键词:国际IB课程;化学学科核心素养;化学实验

一、课内必做实验涵盖多学科的交叉,注重宏观辨识与微观探析的关联

IB课程化学实验分为标准水平(standardlevel简称为SL)和高水平(highlevel简称为HL)两个不同级别,每个级别由三部分实验内容组成:Practicalactivi⁃ties(实践活动即课内必做实验)、Individualinvestiga⁃tion(课外自主探究实验)和Group4project(课外小组合作实验)。在IB课程化学实验标准中对每部分实验的所需时长作出了明确规定,详见表1中所示。在“Practicalactivities”(课内必做实验)中,以教师为主体,一共设置了11个实验内容,涵盖了化学的四大分支:无机化学、有机化学、物理化学和分析化学中的经典基础性实验,比如:无机化学实验内容包含测定化学常数,如阿伏伽德罗常数,气体常数R;焰色反应观察;用计算机模拟实验探究元素周期律,探究化学键及其结构,如用计算机模拟分子的VESPER模型等。有机化学实验包含鉴别烷烃和烯烃;肥皂的制作;固体熔点的测定;蒸馏、分流有机混合物;有机化合物(如阿司匹林)的合成;用计算机模拟有机分子的三维模型等等。实验内容的设置,不仅涉及了物质微观结构与宏观性质的关联,还涉及运用计算机软件对微观结构与宏观性质进行探究,充分体现出学科知识点之间的交叉性与关联性,其目的是引导学生基于不同层次、多角度地认识物质,从化学学科的高度,甚至从整个科学学科的角度去认识化学的本质。同时,在“课内必做实验”中虽然明确了以教师为主体,但并没有规定严格的实验教学顺序列表,教学大纲的顺序并不一定是教师的实际教学顺序,由教师根据实际教学情况及学生的学习情况自行安排实验顺序以达到最好的效果。教师还可根据需要在更高层次的课程中选取内容来开展实验,这种方式给予了教师相对较大的自主权,在实验教学中具有更大的开放性。

二、课内必做实验明确定量实验的重要性,培养变化观念与平衡思想

基于对定性、定量实验具有同等重要性的充分认识,在IB化学实验中设置了有关物理化学中反应焓的测定;探究催化剂、温度、压强、反应物浓度对化学反应的影响以及原电池的制作等内容;基于分析化学的理论知识,在实验中相应设置了酸碱滴定(包括采用交互式软件对强酸弱酸,强碱弱碱不同性质的探究);氧化还原滴定法分析过渡金属离子,用分光分度计测定金属离子浓度等内容;同时,还专门设置了正确处理数据及其相关误差分析的章节,以及运用专业软件处理相关数据并制作图谱表格、撰写科研论文报告等内容,比如:分析实验中用spreadsheet电子制表软件进行数据分析与处理,绘制标准曲线等。在强调定量实验重要性的基础上,充分体现出了实验数据和纯粹数学计算之间的不同,使学生能够在实验中认识化学变化所需要的条件及能量的转化;认识化学变化的限度是可以进行调控的;能从多角度、动态地利用实验数据探究并分析化学反应,运用化学反应原理解释相关实际问题,充分体现了化学学科核心素养中关于变化观念与平衡思想的培养要求。

三、课内课外注重信息技术与实验的深度融合,促进证据推理与模型的认知

关于信息技术与实验的融合,在“新课标”实施建议的第三部分有所提及“注重发挥现代信息技术的作用、积极探索现代信息技术与化学实验的深度融合、合理运用计算机模拟实验”,然后与之相对应的实验教学内容中予以明确的规定。在IB实验中对运用计算机软件及模型进行实验的内容作了明确设置,比如:用Chem-sketch软件模拟无机分子的VESPER模型、有机分子的三维模型,采用互联网架构的交互式软件对强酸弱酸,强碱弱碱的不同性质及酸碱反应进行探究等等。在模拟有机分子的三维模型实验中,设计了利用计算机程序进行证伪的实验内容,同时在酸碱交互式软件中嵌入spread⁃sheet电子制表软件,要求学生对数据进行分析与处理并绘制标准曲线。在运用现代信息技术进行实验的过程中,培养学生的证据意识,通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系,并运用软件及模型,解释化学现象,揭示现象的本质和规律。

四、课外自拟实验以学生为主体,明确主客体的分离,培养科学探究与创新意识

课外实验包含自主探究(Individualinvestigation)与小组合作实验(Group4project)。其中,“Individualinvestigation”(课外自主探究实验)要求学生基于已经掌握的理论知识和自身兴趣爱好,在教师的指导下自主选择实验课题,根据假设来确定变量、设计实验步骤并进行实施,在实验过程中搜集整理相关数据,对数据进行处理与分析并得出相关结论,客观真实地评价实验结果,提出实验的不足之处与改进方案并撰写一篇6-12页长度(A4篇幅)的英文论文/实验报告,内容包含研究背景、实验原理、实验步骤、原始数据、数据分析及结果讨论共六个部分。自主探究实验的开展不仅需要学生具备扎实的理论基础,熟练的实验操作技能,同时还应具有严谨的数据分析处理能力、科研论文撰写能力及科学批判精神,这基本与国内化学专业本科生毕业论文设计的要求相一致。“Group4project”(课外小组合作实验)由来自不同科学学科(物理、生物)的学生共同组成短期的科研小组,经过头脑风暴、问卷调查等形式共同讨论并形成实验题目,经与任课老师沟通并最终确定后开展一系列的合作式实验、比较式研究、数据收集及分析、模型构建与验证等相关探究内容。遵循科学的探究教学方式,IB化学实验教学理念的核心在于完整地呈现科学发现的过程,让学生参与到科学概念、理论发现的全过程,让学生明白科学之路从来都不是一往直前而是循环往复的,是在实践中不断探究总结、从反思记录中走出来的。这种教学理念使得IB化学教师在化学实验教学过程中,更加重视学生第一手的观察能力提升及批判性思维的培养。在“课外自主探究实验”及“课外小组合作实验”中,经教师和学生沟通确定实验课题后,教师除了强调实验安全并不会过多参与实验过程,更不会进行操作示范,实验过程完全靠学生自行探究完成。在整个实验过程中,学生可以自行选择研究方法,如计算机模拟、使用辅助模型、问卷调查、用户体验、数据采集及现场实地考察等。在此过程中,资料信息的获取、实验原理的选择、实验步骤的设计及数据的处理与分析都由学生自主完成,给予了学生极大的发挥空间,对学生综合运用知识解决实际问题的能力进行了全面的考查,体现出的是以学生为主体的多形式探究活动,有效激发学习兴趣,培养创新精神和实践能力的教学方式。

五、实验过程的试错纳入评价与考核体系,强调严谨的科学态度与社会责任意识

IB课程化学科目的考试总成绩由80%笔试和20%内部评价构成,其中占据20%的内部评价就是化学实验考试,分数根据学生在“课外自主探究实验”中完成的6-12页英文论文/实验报告给出,分别从独立性、背景调研、实验设计、数据搜集及处理、误差分析、结果讨论、论文格式及文献引用等方面来考察,归纳为五个评分因子:PersonalEngagement(个人参与)、Exploration(探究)、Analysis(分析)、Evaluation(评价)与Communication(沟通)。其中,PersonalEngagement(个人参与)因子用于评价学生进行自主探究的程度,包括能否选出自己的兴趣点,能否在选题上表现自己的独立思考性,能否在实验的设计、操作中表现出积极的创造性和主动性;Exploration(探究)因子用于评价学生研究内容的科学性,选题是否明了准确,所选课题是否具有研究意义,研究的主题是否阐释清楚且重点清晰,所使用的概念和技术是否超出学习范围,实验研究方法是否恰当,论文报告是否体现出基于实验的拓展与思考,是否体现出安全意识、环境意识和道德规范;Analysis(分析)因子则用于评价学生实验报告中所记录的原始实验数据与实验主题的相关程度,数据处理与分析能力,包括数据的相关性与完整性,数据分析的准确性,经处理后的数据是否真实有效并足以支撑所得出的结论;Evaluation(评价)因子主要用于考查学生对实验的自我总结能力,包括对实验现象和所得到的数据进行结论性的总结,对实验方法进行思想上的凝练与概括,对实验本身存在的问题进行分析与总结,对实验报告的研究价值和科学内涵进行展望性总结;Com⁃munication(沟通)因子则评价学生在研究过程中是否与教师进行有效沟通,实验报告表达是否准确,论文结构是否清晰,科学术语的使用是否规范等。学生提交最终英文论文/实验报告后,教师会在每一因子分数下给出相应的评分理由,重点测评实验方法的合理性,实验整体设计是否存在重大缺陷而并非实验操作的规范性。如果在论文报告中未能得到预期的实验结果,但如果学生能找到问题,分析出合理的原因并提出解决方案,也能得到较好的分数。由此可见,IB化学实验评分细则设置的目的是为了让学生在知识层面理解相关概念和原理,在应用层面掌握科学方法和技术,在发展层面体会并尽可能去设计适合自己的“科学探究”途径;使学生通过探究实验切身体验科学研究的过程就是不断试错的过程,认识科学思维和研究的本质,积累实验经验,为以后从事科研项目设计、搜集数据、分析结果、提升操作技能、开展项目合作及交流奠定良好的基础,在此评价过程中充分体现出了实验课程对探究、科研实践能力的对等要求。

六、结束语