摘要文章主要介紹了筆者在本次大學(xué)物理實驗中獲得的知識與心得,且對大學(xué)物理實驗教學(xué)提出一些建議,為教師以后的教學(xué)提供一些參考,以使學(xué)生更好地進行物理實驗。
關(guān)鍵詞物理;數(shù)據(jù)處理;實驗
一、對大學(xué)物理實驗的認(rèn)識
大學(xué)物理實驗是高等院校理工專業(yè)重要的基礎(chǔ)課,其目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的基本理論、方法和技巧;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力和創(chuàng)新精神,特別是與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的綜合能力;培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度;鞏固和加深對課堂基礎(chǔ)知識的理解。對于我們將來從事實際工作十分必要的。
二、大學(xué)物理中的心得體會
1.養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的好習(xí)慣
實驗時,為了在規(guī)定的時間內(nèi)快速高效率地完成實驗,達到良好的實驗效果,需要認(rèn)真地預(yù)習(xí),才能在課上更好的學(xué)習(xí),收獲的更多、掌握的更多。首先是根據(jù)實驗題目復(fù)習(xí)所學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識,并根據(jù)實驗教材的相關(guān)內(nèi)容,弄清楚所要進行的實驗的總體過程,弄懂實驗的目的,基本原理,了解實驗所采用的方法的關(guān)鍵與成功之處;思考實驗可能用到的相關(guān)實驗儀器,對照教材所列的實驗儀器,了解儀器的工作原理,性能,正確操作步驟,特別是要注意那些可能對儀器造成損壞的事項。然后寫預(yù)習(xí)報告,包括目的,原理,儀器,操作步驟,數(shù)據(jù)表格,思考題等。預(yù)習(xí)思考題,是加深實驗內(nèi)容或?qū)﹃P(guān)鍵問題的理解,在實驗前認(rèn)真地思考并回答這些問題,有助于提高實驗質(zhì)量。
2.上課時認(rèn)真聽老師做預(yù)習(xí)指導(dǎo)和講解,切記下老師所講重點內(nèi)容
記下老師實驗指導(dǎo)的內(nèi)容有助于自己實驗時避免犯錯及實驗報告的書寫。
3.大學(xué)物理實驗培養(yǎng)了我做事的耐心與細(xì)心
課堂操作時需要嚴(yán)格的遵守實驗的各項原則,要將儀器放置在合理的位置,以方便使用和確保安全。讀數(shù),需要足夠的耐心和細(xì)心,尤其是對一些精度比較高的儀器,讀數(shù)一定要按照正確的讀數(shù)方法并且一定要細(xì)心。對于數(shù)據(jù)的紀(jì)錄,則要求我們要有原始的數(shù)據(jù)紀(jì)錄,它是記載物理實驗全部操作過程的基礎(chǔ)性資料。
三、大學(xué)物理實驗數(shù)據(jù)處理
1.作圖法
選取適當(dāng)?shù)淖宰兞?,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系,并便于找出其中的規(guī)律,確定對應(yīng)量的函數(shù)關(guān)系。作圖法是最常用的實驗數(shù)據(jù)處理方法之一。
描繪圖象的要求是:①根據(jù)測量的要求選定坐標(biāo)軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標(biāo)軸要標(biāo)明所代表的物理量的名稱及單位。②坐標(biāo)軸標(biāo)度的選擇應(yīng)合適,使測量數(shù)據(jù)能在坐標(biāo)軸上得到準(zhǔn)確的反映。為避免圖紙上出現(xiàn)大片空白,坐標(biāo)原點可以是零,也可以不是零。坐標(biāo)軸的分度的估讀數(shù),應(yīng)與測量值的估讀數(shù)(即有效數(shù)字的末位)相對應(yīng)。
2.逐差法
將數(shù)據(jù)列表,設(shè)自變量是等間隔變化,將對應(yīng)變量數(shù)據(jù)逐項逐差。此外,將測量數(shù)據(jù)分成對半兩組,用隔1項逐差,可求解物理量的常數(shù)據(jù)。
3.平均值法
取算術(shù)平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數(shù)據(jù)處理方法。通常在同樣的測量條件下,對于某一物理量進行多次測量的結(jié)果不會完全一樣,用多次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果,是真實值的最好近似。一般在精度要求不太高的測量中,用平均法處理數(shù)據(jù)比較方便。
4.列表法
實驗中將數(shù)據(jù)列成表格,可以簡明地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,便于檢查測量結(jié)果和運算是否合理,有助于發(fā)現(xiàn)和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎(chǔ)。
列表時應(yīng)注意:①表格要直接地反映有關(guān)物理量之間的關(guān)系,一般把自變量寫在前邊,因變量緊接著寫在后面,便于分析。②表格要清楚地反映測量的次數(shù),測得的物理量的名稱及單位,計算的物理量的名稱及單位。物理量的單位可寫在標(biāo)題欄內(nèi),一般不在數(shù)值欄內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)。③表中所列數(shù)據(jù)要正確反映測量值的有效數(shù)字。
此外,需要對數(shù)據(jù)進行誤差分析。
四、對大學(xué)物理教學(xué)的建議
(1)大學(xué)物理實驗數(shù)據(jù)處理方法很多,有一定的靈活性,也有一定的數(shù)學(xué)工具可循,教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)安排一些時間,向?qū)W生系統(tǒng)講授數(shù)據(jù)處理方法,并在有關(guān)實驗中給予必要的訓(xùn)練,學(xué)生通過對實驗后的數(shù)據(jù)作出正確處理,使之找出事物的內(nèi)在規(guī)律性,或檢驗?zāi)撤N理論的正確性,或準(zhǔn)備作為以后實踐工作的一個依據(jù)。
(2)實驗室需要緊隨時代的腳步,器件需要更新和修理,這樣才能獲得更準(zhǔn)確的實驗結(jié)果,使學(xué)生更深入地了解實驗。
(3)老師授課時需要規(guī)范語言,最好以普通話向?qū)W生授課,這樣學(xué)生才可以很明白地聽懂實驗步驟。
(4)向?qū)W生講授實驗報告的具體寫法,最好給學(xué)生一份優(yōu)質(zhì)的模板。
(5)設(shè)立開放性實驗室:一是基礎(chǔ)實驗部分,目的是加強基本實驗的訓(xùn)練,讓動手能力差的學(xué)生能更快地跟上其他同學(xué);二是自由選擇部分,實驗室提供較新的實驗內(nèi)容和課題,由學(xué)生根據(jù)專業(yè)和興趣,從中選擇試驗項目,在老師的指導(dǎo)下,自己獨立地完成。目的是加強對動手能力強,又喜歡實踐的學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)。
五、總結(jié)
經(jīng)過一年的大學(xué)物理實驗課的學(xué)習(xí),讓我收獲許多。但在這中間,我也發(fā)現(xiàn)了我存在的很多不足。我的動手能力還不夠強,當(dāng)有些實驗需要很強的動手能力時我還不能從容應(yīng)對;我的探索方式還有待改善,當(dāng)面對一些復(fù)雜的實驗時我還不能很快很好的完成;我的數(shù)據(jù)處理能力還得提高,當(dāng)眼前擺著一大堆復(fù)雜數(shù)據(jù)時我處理的方式及能力還不足,不能用最佳的處理手段使實驗誤差減小到最小程度……“加強基礎(chǔ),重視應(yīng)用,開拓思維,培養(yǎng)能力,提高素質(zhì)"是大學(xué)物理試驗的指導(dǎo)思想“加深學(xué)生對有關(guān)物理知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)實驗習(xí)慣,提高學(xué)生的動手能力,觀察分析能力和創(chuàng)新能力"是大學(xué)物理實驗的目的。
總之,大學(xué)物理實驗課讓我收獲頗豐,同時也讓我發(fā)現(xiàn)了自身的不足。在實驗課上學(xué)得的,我將發(fā)揮到其它中去,也將在今后的學(xué)習(xí)和工作中不斷提高、完善;在此間發(fā)現(xiàn)的不足,我將努力改善,通過學(xué)習(xí)、實踐等方式不斷提高,克服那些不應(yīng)成為學(xué)習(xí)、獲得知識的障礙。在今后的學(xué)習(xí)、工作中有更大的收獲,在不斷地探索中、在無私的學(xué)習(xí)、奉獻中實現(xiàn)自己的人身價值!
作者介紹:閆兵(1990-),男,長江大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 研究方向:物理科學(xué)與技術(shù)。