大学物理实验的基本方法和操作技巧的探讨

刘子实

河北工程大学科信学院 河北邯郸 056000

大学物理实验是高等院校对学生进行科学实验训练一门必修课程，也是理工科学生进入大学之后接受系统科学训练和掌握科学实验方法的开始。大学物理实验不仅能够让学生从感性上理解各类物理概念，掌握物理规律，而且还能够让学生掌握更全面的实验思想和实验手段，调动学生多种感官，培养学生实践创新能力。物理实验本身具备的严谨性、科学性特点能够更好的培养学生思维能力和实践能力。基于物理实验的重要性，在新的历史时期需要强化物理实验教学和时代发展的适应。

1 大学物理实验教学存在的问题

1.1 学生认知存在问题

从物理实验开展实际情况来看，我在实验操作的时候不知道应该做什么，也没有为有效开展实验做好充足的准备和预习，甚至还存在忘记携带实验指导书和实验指导报告的现象。在开展物理实验时候，我们很多同学所选择的方式基本相同，得到的实验数据也大致相同，使得物理实验活动的开展会出现照搬别人做法的现象，积极参与和开展一系列物理实验的积极主动性较差[1]。

1.2 教学方式存在问题

在开展物理实验的时候教师大多采取的仍然是传统教学模式，在实验课开始之前教师会向我们传授误差理论的关联知识，之后再分班抽取必做的实验和选作的实验。从所开展的实验类型来看大多是验证性实验，在实验的开展中无法融入自己的思考和见解。

2 大学物理实验的基本方法和操作技巧的改革

创新应用多种教学方法和教学手段：

2.1 直接测定教学方法

直接测定法是指在物理教学中用来验证某一种物理现象或者定律所使用的实验方法。直接测定法在操作的时候根据规定等待检测物理量的定量公式或需要验证的定律直接测定相关物理量带入到制定的公式中就能够测量出物理量的大小。

2.2 比较法

在物理学习的时候要求对某些物质常数进行快速的测定，而这种要求直接测定教学方式则是不能够满足，同时由于测量物理量较多，引入的误差较大一些数据甚至不能进行测定，针对这个问题可以应用间接比较法来进行测量。比较法是根据实验原理，在控制多个条件的情况下对两种物质进行同样的实验测试，比如应用奥氏粘度计比较测量液体粘滞系数实验，在这个实验操作的时候所仰仗的原理是泊肃叶公式，直接测定难度较大，在应用比较法能够更好的测量[2]。

2.3 代替法

在物理学中，一些物理量是不能直接测定的，针对这个问题可以应用物理原理制作成一个等量的同一物理量来代替被检测物理量进行测定（代替法）。比如微管内径是很难被直接测定的，而如果在微管中加入一段水银，量度水银柱的长度就能够测量出水银柱的质量。在具体操作的时候根据密度=质量/体积的计算公式就能够测量出水银柱的直径，由此代替之前的微管直径测量方式。

2.4 共振法

比如在声学相关振动量测定中，频率的测定是一项十分重要的内容，而频率的测定依赖共振原理，是一种从已知探求未知的过程。比如可以应用共振方法来测量振荡器的频率和功率，并在共振方法的作用下来测定出振荡电路的频率，最终推到出电感和电容的数值。

2.5 借助现代化的教学手段来提升教学效果

实验室内部建立了丰富的物理实验网上教学管理系统，具体包含实验背景、实验仪器设备、实验预习要点、实验原理、实验内容分析等，在具体教学的我们可以借助网络系统来对所需要学习的物理知识进行预习，下载相关学习资料，并通过交流和实验软件的开发来更好的开展虚拟物理实验，借助远程实验操作来完成相应的实验学习。

3 科学选择实验项目，优化设计实验方案

在物理实验开展的时候为了能够更好启发自己的学习思维，培养自己应用所学知识解决实际问题的应用能力，在实验项目的选择上可以精选出一些具有先进思想理念，且能够培养学生实际动手操作能力的实验项目，比如应用扭摆法来测定不同形状物体的转动惯量、测定良导体膨胀系数等。同时，在实验方案设计的时候要注重凸显出实验的设计性，比如在开展物理电学设计性实验的时候，实验室所提供的是各类电子元器件，不具备成套的学习仪器设备，借助各个零部件学生可以自主设计电路，来完成具体的电路设计实验，在这个过程中不断强化和提升自己的自我价值，增强自己开展物理实验的兴趣。

实施开放化的物理实验教学管理，在开展物理实验教学的时候可以打造基于校园网络的物理实验网上教学管理系统，让自己在系统的作用下可以通过网络预约实验、讲义的下载、实验的仿真、成绩的查询来进行学习，不断拓展自己获取知识的空间。在时间的安排上，学生还可以根据自己的学习需要来自主选择上课的时间；在实验的内容上哈可以开设更多实验性的项目来让学生自主选择学习；在空间上，可以通过科技创新和科技竞赛等多种组织形式来拓展学生的物理实验空间，内外结合突破以往物理实验教学的空间约束，从而更好的延展实验教学[3]。

4 结语

综上所述，物理学是一门重要的基础性学科，也是整个自然科学的重要基础，物理实验在为社会发展培养高素质工程技术人才方面起着十分重要的作用，特别是在当今快速发展的信息社会，对具有一定实验操作能力的物理人才加大了需求。结合社会发展需要，作为一名学生，在物理知识的具体学习中要积极探索和领悟教师所传授的物理实验操作知识和技能，积极开展形式多样的物理实验教学活动，在实验活动培养自己形成严谨的科学态度和学习思想，并为自己之后独立开展实验工作，学会物理实验的设计方式奠定良好的基础支持。