近代物理实验中对实验项目的进一步拓展与设计

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近代物理实验中对实验项目的进一步拓展与设计

作者:吴海飞

来源:《新教育时代·教师版》2017年第14期

摘要:在《近代物理实验》课程中,在原有实验项目基础上进行进一步设计与拓展,延

伸为设计性实验。以“光栅光谱仪的拓展使用”为例,要求学生自学“紫外分光光度计”的原理,根据实验室现有的组合式光栅光谱仪、氘灯、氘灯电源等设备自行设计并搭建一台紫外分光光度计,并利用设计的紫外分光光度计分析乙醇的吸收光谱特性。

关键词:近代物理实验设计性实验教学改革

引言

《近代物理实验》是物理学本科专业的一门专业平台课程,是物理类专业本科生继普通物理实验之后的一门重要的专业实验课程。它介于普通物理实验与科学研究性实验之间,具有承上启下的作用,同时也是一门理论起点较高、综合性和技术性较强的实验课。目前在《近代物理实验》课程中开设的实验项目大多是一些在近代物理学发展史上具有里程碑作用的著名实验,如塞曼效应、原子光谱和X 射线衍射等,大都还停留在验证性实验的水平,传统的实验内容在教学中占较大比重。如何根据实验室现有的实验条件,并针对学生的特点,在实验教学中对实验内容和方法进行设计和研究,以培养学生的创新意识和创新能力是值得思考和关注

的问题。本文将“光栅光谱仪的拓展使用”为例,浅谈怎样在原有实验项目基础上进行进一步设计与拓展,延伸为设计性实验,从而培养学生的创新性能力。[1]

一、教改的思路和实现

《近代物理实验》课程中的实验项目现有教学还主要遵循预习、实验、完成实验报告三步曲模式,实验过程中大多还是教师将实验原理、实验步骤、仪器操作方法等进行较为详细的讲解,导致学生思考太少,不利于学生能力的培养。我们应该改变这种灌输式的以教师为主导的教学模式,在《近代物理实验》中真正按照科学研究实验的方式来培养学生的科研能力,在提出实验目的的前提下,让学生自己思考如何如何根据实验室现有的实验设备、配件设计一个合理的实验方案以达到提出的实验目的,在实验方案实施过程中如何优化各个实验参数,如何选择最佳工作状态,在实验结果分析中怎样根据实验数据合理推理分析给出新的物理现象。下面我们将以“光栅光谱仪的拓展使用”为例,要求学生在“光栅光谱仪使用”这个基础实验项目的基础上,根据实验室现有的配件,自行设计并搭建一台紫外分光光度计,并利用设计的紫外分光光度计分析乙醇的吸收光谱特性,从而说明如何将科学研究实验应有的要求融入到《近代物理实验》项目中。[2]

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