如何在大学物理实验课程中培养学生的思维能力

作者:戴占海;李凌燕;吕红英; 刊名:赤峰学院学报(自然科学版) 上传者:李守众

【摘要】本文探讨了在大学物理实验课程的教学中,如何将实验原理和实验过程相结合,通过探究实验现象的物理原因,培养学生的思维能力,使学生由被动地接受知识转变为主动地寻求知识,提高学生自主学习、分析问题和解决问题的能力.

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无论是学生的学习活动,还是人类的一切发明创造活动,都离不开思维,思维能力是学习能力的核心.思维能力的训练是一种有目的、有计划、有系统的教育活动,对它的作用不可轻估[1-2].人的天性对思维能力具有影响力,但后天的教育与训练对思维能力的影响更大、更深[3-5].我国的高等教育注重知识和理论的传授,能力培养一直是一个薄弱环节.在大学物理实验中,存在着按部就班进行实验的弊端,学生按照实验步骤做完了实验,得到了实验数据,却没有太大的收获.这与在实验课上,轻视物理实验原理的讲解,不能引导学生用实验原理分析实验现象,是有极大关系的.本文以“分光计的调节”和“非平衡电桥测量热敏电阻的特性参数”两个实验为例,探讨在大学物理实验中,如何将实验原理和实验现象结合,培养学生的思维能力. 1 分光计的调节实验 分光计的调节一直是实验的难点,学生经常调着调着,一个十字像都找不到了.这种现象的发生,就是没有理解透彻实验原理,进而预测不了各个螺钉的调节会引起的物理现象. 在讲解原理时,首先使学生明确,分光计调整好的要求是:经过光学元件的光线构成的平面应与仪器的中心转轴垂直,即望远镜的光轴与分光计的中心转轴垂直,载物台中轴线与中心转轴重合.在视场中,十字叉丝的反射像出现在上交点位置(如图 1). 经过粗调后,将双面反射镜放置在载物台上(如图 2).使学生理解,这样放置的优点是:若要调节反射镜的俯仰,只需要调节载物台下的螺钉2或3 即可,而螺钉 1 的调节与反射镜的俯仰无关.旋转载物台,使平面镜的法线与望远镜光轴在同一直线上.首先通过控制变量的方式,向学生提问会引起的实验现象.假如载物台中轴线与中心转轴已经重合,即载物台平面已经水平,而望远镜的光轴与分光计的中心转轴不垂直,假如望远镜光轴偏高,则反射回来的十字像位于上叉丝的下方,情况如图3 (a)示.引导学生思考,当将载物台旋转 180°,反射回来的十字像也应该处于上叉丝的下方;并且两种 如何在大学物理实验课程中培养学生的思维能力 戴占海, 李凌燕, 吕红英 (华南农业大学 电子工程学院, 广东 广州 510642) 摘要:本文探讨了在大学物理实验课程的教学中,如何将实验原理和实验过程相结合,通过探究实验现象的物理原因,培养学生的思维能力,使学生由被动地接受知识转变为主动地寻求知识,提高学生自主学习、分析问题和解决问题的能力. 关键词:大学物理实验;实验原理;探究;思维能力 中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2019)03-0024-04 收稿日期:2018-11-21 基金项目:华南农业大学 2017 年本科教学改革项目(JG17120);华南农业大学 2016 年本科教学改革项目(JG16098);华南农业大学 2016 年本科教学改革项目(JG16050)通讯作者:吕红英 Vol.35 No.3 Mar. 2019 赤 峰 学 院 学 报(自 然 科 学 版) JournalofChifengUniversity(NaturalScienceEdition) 第 35 卷第 3 期2019 年 3 月 图 1 分光计调节光路图 图 2 双面反射镜在载物台上的位置 - 24 - DOI:10.13398/j.cnki.issn1673-260x.2019.03.008 情况下的十字像到上叉丝的距离相等.如图3(b)示.从而引导学生得出结论:如果调节了望远镜的高低螺钉,会使得在平面镜的正反两面看到的十字像往相同的方向移动同样的距离. 再向学生提问另一种情况:如果望远镜的光轴与分光计的中心转轴

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