全息照相實驗報告精選(九篇)

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第1篇：全息照相實驗報告范文

關鍵詞：大學物理實驗 創(chuàng)新能力 創(chuàng)新意識 教學模式

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（b）-0013-02

大學教育的目的是培養(yǎng)人才，而且應該是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才[1～2]。在大學教育中實驗課程是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的不二選擇[3～6]。

通過對實驗現象的觀察和分析，總結出其內在的變化規(guī)律，如果這個規(guī)律對于學生來說是新的，那么這個過程就是對學生創(chuàng)新能力的訓練。在實驗的操作過程中會出現各種各樣的問題，通過學生個人的思考或者與同學或老師之間的討論來解決這些問題，這個過程也是對學生創(chuàng)新能力的訓練。

在前一種創(chuàng)新能力訓練中，一般不要求學生在上實驗課時就總結實驗現象所對應的變化規(guī)律，而是在課后的實驗報告里完成。但是這些變化規(guī)律往往都是可以通過查找資料直接得到的，一旦學生通過查找資料或直接參考其他同學的實驗報告得到這個變化規(guī)律，就達不到訓練創(chuàng)新能力的目的。而且學生在實驗課后的行為是教師無法控制的，所以此種創(chuàng)新能力訓練不一定能達到預期效果。而在后一種創(chuàng)新能力訓練中，實驗操作過程中出現的問題需要馬上解決，否則會影響后續(xù)的實驗操作。由于此時是在實驗課上，所以學生的行為是教師可以控制的。只要教師認真控制課堂，就可以保證每位同學都能進行此種創(chuàng)新能力訓練。

下面我們以大學物理實驗課程為例來探討如何有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

1 大學物理實驗課程教學現狀分析

現行大學物理實驗課程教學環(huán)節(jié)主要分為三部分：課前預習、實驗操作、實驗考核。

1.1 課前預習

預習，一般要求學生寫出書面報告，旨在督促學生課前認真閱讀教材，對實驗內容有一個初步的認識。而大多數學生，在預習時，往往只是盲目的抄寫教材，并沒有認真閱讀、記憶、思考。以至于在課堂提問時，經常出現老師提出問題，學生一臉茫然、不知所措的情景。這樣就會使得預習效果大打折扣，實驗相關知識儲備不足，對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)產生不利影響。

1.2 實驗操作

實驗課主要分為三類：基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗?；A性實驗和綜合性實驗多為驗證性實驗，往往給出詳細的實驗步驟或課前教師進行相應的演示。學生只要熟讀教材、認真聽講，不需要太多思考，就可以完成實驗，但是這樣做培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的效果較差。設計性實驗在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力上，具有很強的優(yōu)勢。但考慮到學生實驗水平的參差不齊、教學時數的限制、實驗儀器的損耗等因素，開設設計性實驗具有一定的困難，大多數高校的實驗課程中設計性實驗所占的比例都比較低。

1.3 實驗考核

實驗的考核形式主要為：筆試、操作、口試等。這幾種形式各有利弊。筆試考察范圍全面，但側重理論，只要記住實驗相關內容就能通過考試，無法體現學生的動手能力；操作考試可以直觀的體現學生的動手能力，但考慮到學生的整體水平，一般抽簽考查做過的實驗，學生只要把做過的實驗再重復一遍就可以通過考試，這樣就無法考察學生的創(chuàng)新能力；口試比較靈活，發(fā)現問題可以通過追問來進一步了解學生的真實水平，但耗時費力，實施起來比較困難。所以用何種考核方式，能更科學的體現學生的實驗水平和創(chuàng)新能力訓練的效果有待于進一步考慮。

2 培養(yǎng)創(chuàng)新能力必須先調動學習積極性、培養(yǎng)創(chuàng)新意識

在中學的教學過程中，為應付各種考試，學生習慣了多背誦，少創(chuàng)新的學習模式，這種學習模式在很大程度上限制了學生的創(chuàng)新意識，不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在這種背景下，各高校要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力必須先培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

大部分學校實驗課成績由平時成績和考試成績構成，平時成績比例高，考試成績比例低，平時成績主要為實驗報告成績、考勤和課堂表現成績。而現在的在校生以90后為主，這些學生的學習目標更加現實，如考研、找工作、獎學金等。所以大部分學生上實驗課的目標很明確，就是拿到分數，對實驗課并沒有太大的興趣，上課缺乏學習積極性。學生平時只要按照實驗步驟完成實驗、上交實驗報告、考前適當復習，基本不需要有任何創(chuàng)新，就可以及格甚至拿到不錯的成績。所以現行的實驗課程如果按以往的教學模式授課顯然無法有效地調動學生的學習積極性，不利于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。故而要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，則必然先要調動學生的學習積極性。

3 培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體做法

由于各高校大學物理實驗課中設計性實驗所占的比例都比較低，所以筆者著重于研究如何在基礎性實驗和綜合性實驗中有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。具體做法如下。

3.1 課前預習

為了杜絕學生在寫預習報告時只抄不記的現象，筆者建議在預習報告的基礎上增加預習考試?？荚噧热轂閷嶒烆A習要求掌握的內容，包括實驗原理、儀器操作規(guī)程等。題量不能過大，以學生5～10分鐘能答完為宜。通過預習考試，學生對實驗的理解會更加透徹，有利于實驗過程中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。預習考試的形式為網絡測試，學生可以通過校園網隨時進行，測試通過后才能上課。

3.2 實驗操作

由于學生通過了預習考試，在授課過程中，教師不再需要講解實驗原理等理論知識。節(jié)省下來的時間，可以組織學生對預習時的問題進行討論，也可以講解實驗的背景知識以提高學生對本次實驗的興趣。根據實驗的特點也可以適當增加演示實驗內容，如全息照相實驗可組織學生觀察白光全息照片和往屆學生的優(yōu)秀作品，并進行相應的討論。通過以上工作盡可能的調動學生的學習積極性。

實驗操作過程中，教師只給出簡略的實驗步驟。學生實驗過程中出現的問題，可以通過自己思考、小組討論的方式來解決；如果解決不了，教師可以進行適當引導。在實驗過程中，鼓勵學生在不損壞儀器的基礎上大膽創(chuàng)新，即使學生的想法有誤，也要通過引導使學生找到正確的方向，不能打擊學生的積極性。教師記錄學生的表現，如果上課過程中學生提出問題，并想出比較好的解決方案，教師可根據具體情況給出15分的創(chuàng)新加分，計入總成績。例如，在邁克爾遜干涉儀實驗中，在觀測屏上看到的條紋比較密，數條紋的時候眼睛比較累，為了解決這個問題，有的同學就把觀測屏取下來，直接讓條紋打在身后的白墻上，這樣條紋就變得比較大，數起來不累眼了。

通過課前講解，激發(fā)學生的學習興趣，再以分數激勵，加上教師的鼓勵，學生會得到足夠的動力和自信。在這種氛圍下，學生會不斷的發(fā)現問題、思考問題、解決問題，不但培養(yǎng)了創(chuàng)新意識，也使得自己的創(chuàng)新能力逐漸得到提高。

3.3 實驗考核

實驗的考核形式為操作考試或創(chuàng)新報告。操作考試，通過抽簽決定學生操作內容，在選題上盡可能選擇開放內容或對平時內容適當修改，以考察學生的操作能力和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新報告要求學生對所學內容進行改進、開發(fā)實驗儀器的新用途或設計一項實驗，著重考察學生的創(chuàng)新能力。由于平時的實驗過程中學生已經養(yǎng)成了創(chuàng)新意識，為創(chuàng)新報告的完成打下了堅實的基礎。同時，創(chuàng)新報告要求從改進到設計難易分布合理，便于學生根據自己的水平選題。具體選用哪種考核方式還需要充分考慮到學生的實際情況。

3.4 成績

實驗課總成績分值組成為：實驗操作40%、實驗報告20%、考核40%，創(chuàng)新加分5分。實驗操作成績主要為實驗的完成情況及學生的課堂表現；實驗報告成績著重考察學生的數據處理、實驗分析等基本實驗能力；考核辦法視學校的具體情況而定。

通過以上做法，杜絕了學生僅靠照抄、死記硬背獲得好成績的可能性。這樣的成績分布，促使學生更注重平時實驗，學生的表現直接與成績掛鉤，使得學生的學習動力更強，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4 總結

通過近三年的教學實踐，具體教學效果如下：

（1）在寫預習報告時，只抄不記、不思考的學生基本沒有了。

（2）通過實驗背景知識的講解和演示實驗，學生對實驗的興趣有了普遍的提高。

（3）由于實驗過程中出現的問題不通過思考就無法解決，就完不成實驗，無法得到理想的成績，所以學生在實驗過程中必須不斷的發(fā)現問題、思考問題、解決問題，產生的效果就是學生的創(chuàng)新能力不斷得到了培養(yǎng)。

（4）有老師的鼓勵和創(chuàng)新加分的激勵，提高了學生進行創(chuàng)新的積極性。

（5）學生提出的問題，教師不一定能夠圓滿解決。學生在解決問題時所采用的方法，教師也不一定全部掌握。通過這樣的教學模式，教師的教學水平也在不斷的提高。實現了教學相長，師生共同提高。

教學實踐證明，與傳統(tǒng)教學模式相比，筆者所采用的教學模式在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方面具有一定優(yōu)勢。這種教學模式，以課前預習、實驗操作、實驗考核三個環(huán)節(jié)為根本，利用分數約束學生認真對待實驗的每個環(huán)節(jié)，減少了學生只靠抄寫、記憶獲得理想成績的可能性，利用課堂討論、演示實驗、創(chuàng)新加分等手段激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習積極性，學生在實驗過程中必須不斷創(chuàng)新才能完成實驗，使學生逐漸形成創(chuàng)新意識，所以能有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

參考文獻

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第2篇：全息照相實驗報告范文

關鍵詞：實驗教學；實驗故障；物理實驗

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）52-0278-02

一、引言

物理實驗教學是物理教學的重要組成部分，通過物理實驗不但可以加深學生對物理知識的理解，同時可以鍛煉學生的動手能力和分析解決問題的能力。因而，物理實驗教學對本科生的基礎物理教學及后續(xù)的專業(yè)實驗教學都起到重要的作用。在物理實驗教學中，各種實驗故障經常發(fā)生。實驗故障的發(fā)生直接影響了實驗的教學進度，從而影響了對實驗現象的觀察和對實驗數據的測量。在實驗教學中教師總是采取各種必要的措施來盡量減少實驗故障的發(fā)生幾率，而在對學生的評價中也更傾向于正面評價實驗中沒有出現任何故障的學生。雖然從實際測量的角度來講，實驗故障應該盡量避免，但是從教學的角度來講，實驗故障起到的作用并非全是負面的。從一定程度上來講，實驗故障反而能使學生更好地深入理解該實驗，更能培養(yǎng)學生分析解決問題的能力。因而，從教育、教學的角度來講，積極地有效利用實驗故障是提高實驗教學質量的一個重要途徑。本文結合作者在實驗教學中的經驗和積極利用實驗故障促進實驗教學的嘗試就物理實驗中的實驗故障在教學中的積極作用進行闡述，重點闡述對實驗故障的分類方法和如何有效利用實驗故障的教學方法。

二、實驗故障的分類和特點

為更好地說明實驗故障對實驗教學的作用有必要對實驗教學中的常見故障進行分類。根據不同的特點，可以采用不同的分類方法。首先根據實驗故障產生的原因進行分類，實驗故障的產生原因可以分為儀器故障、操作失誤、環(huán)境影響和虛假故障等。顧名思義儀器故障是由于儀器本身出現故障造成實驗中斷或實驗現象出現異常。在基礎物理實驗中，出現儀器故障最多的是電磁學部分的實驗，在電磁學實驗中最常見的儀器故障則是所用導線的斷裂或接觸不良，如高阻直流電勢差計實驗或霍爾效應測量螺線管磁場等。當然還有些是由于實驗儀器本身出現了這樣那樣的問題造成的，在任課教師準備充分的情況下，儀器狀態(tài)通常較好，出現這種問題的可能性較小。因操作失誤造成的實驗故障出現的概率也是很大的，這主要是由于學生接觸實驗儀器較少，對實驗操作不夠熟練。而最主要的原因在于部分學生課前預習不充分，對實驗原理、實驗內容及實驗步驟都不熟悉，加之“野蠻操作”就容易做出錯誤操作。操作失誤是應該通過課前預習和實驗中教師的講解盡量避免的，而且由操作失誤引起的實驗故障通過仔細檢查操作或重新開始全部操作能夠比較快地得到排除。周圍環(huán)境也會對某些光學或聲學實驗產生顯著的影響。例如在全息照相實驗中實驗臺的穩(wěn)定性起到關鍵性作用，如果在實驗中有同學碰到了實驗臺使得實驗臺發(fā)生輕微的震動，此時對全息圖像的觀察和拍攝就會受到影響。或者在聲學實驗中周圍的噪聲可能對實驗造成不可預知的影響。以上分類中的虛假故障并不是真正的實驗故障，而是因為學生對實驗原理、實驗現象和實驗結果不熟悉，得到了實驗結果而不能辨識，或者對實驗操作的精細程度沒有客觀的認識，對儀器的調節(jié)缺乏足夠的耐心。這種現象多出現在光學實驗中，光學實驗對光路的調節(jié)有較高的要求，需要學生有較好的實驗操作技能基礎和足夠的耐心。例如在邁克耳遜干涉儀實驗中，如果學生沒有對固定反射鏡的方位進行精確調節(jié)，無論怎么調節(jié)螺旋手輪均觀測不到合適的干涉圖像。而在分光計測量三棱鏡折射率實驗中，由于分光計的調節(jié)步驟比較多，如果學生在前邊的步驟中調節(jié)不到位，則后邊就觀察不到正確的現象，整個實驗調節(jié)只能中斷并重新開始。根據實驗故障的現象特點同樣可以對實驗故障進行分類。我們可以將實驗故障分為定量故障和定性故障。定量故障主要是指在出現實驗故障時所表現出來的現象不明顯，如果不仔細觀察或不熟悉正確的實驗現象可能會被忽略。學生完成了全部的實驗內容而得到的結果卻出現問題，大部分都是此類故障所引起的。這類實驗故障的產生原因有學生操作不規(guī)范引起的，也有實驗儀器本身的問題引起的。對于實驗儀器的問題，在實驗前的準備階段實驗教師應重點排查，將實驗儀器維護到最佳狀態(tài)。另外一種則是現象非常明顯的故障，我們稱之為定性故障。這主要表現為該有的實驗現象沒有出現或者出現的現象明顯不同于預期。這類故障主要表現為在實驗中儀器現象異?；蛘咴诠鈱W實驗中觀察不到任何現象等。這類故障比較容易發(fā)現，也是發(fā)現后需要立即解決的實驗故障。

三、不同類型實驗故障在實驗教學中的作用

在實驗教學中，以上各分類的實驗故障所起到的作用也是不同的，可以說是千差萬別的。實驗故障對實驗教學除具有影響教學進度等負面的影響外還具有積極的正面作用。這主要表現在，出現因儀器故障造成的實驗故障后，學生在積極解決實驗故障過程中必須能夠深入理解實驗原理，并進一步熟悉實驗儀器。從微觀上來講通過對實驗故障的排除能夠加深對實驗原理的理解和對實驗儀器的熟悉；而從宏觀上來講，則為學生提供了一個難得的鍛煉機會，對培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力極其重要。不管是微觀上的作用還是宏觀上的作用都是一帆風順的正常實驗步驟所無法提供的。對于操作失誤做成的實驗故障則應該在教學中盡量避免，雖然這類實驗故障也能起到一定的積極的作用，但是操作失誤往往容易損害實驗儀器或對學生的安全造成傷害，所以必須設法避免。對于環(huán)境因素產生的實驗故障有些不容易排除，但是通過對現象和產生原因的分析卻能很好的鍛煉學生的分析能力，因而也具有一定的積極意義。在實驗中出現的虛假故障則是由于學生對實驗儀器的調節(jié)認識不足或馬虎造成的，這類故障的出現具有更多的負面影響，從實驗教學的角度很難找到其積極的意義，因而應盡量避免。在學生報告這類故障后，任課老師應對學生進行必要的指導，建議他們多思考并更加仔細地對待實驗，對于這類問題的解決應主要依賴于學生的實驗能力，要避免老師越俎代庖。從實驗故障的現象分類上來說，定性實驗故障相比定量實驗故障對實驗教學和學生培養(yǎng)更具有積極的意義。這主要是因為定性實驗故障從現象上非常明顯，在出現故障后學生能及時發(fā)現并設法排除這些故障，在排除故障過程中能夠從中學到更多的知識。而對于定量故障則難于發(fā)揮出積極的作用，定量故障對實驗教學的影響幾乎是負面的。這是因為，第一，定量故障的現象不明顯，僅和正常實驗現象有細微的差異或和正確的結果有較小的偏差。出現定量故障時學生通常難于及時發(fā)現，不能引起學生的注意。第二，這種實驗故障對學生觀察實驗現象和測量實驗數據都具有一定的負面影響。因而在實驗教學中定量故障是應該努力避免的。

四、如何在實驗教學中恰當處理實驗故障

為在實驗教學中取得良好的教學效果，任課教師應盡量避免在實驗中出現定量實驗故障，尤其是具有較小差異的實驗故障。這類故障需要根據產生的原因分別進行排除。首先定量故障主要是由于儀器本身沒有調零或者儀器元器件老化、損壞等因素造成的，在實驗之前應對每一組儀器進行校準，對實驗全程的操作進行重復或采用較簡單的方法對關鍵的實驗現象或實驗數據進行核對，在實驗前消除實驗儀器出現定量故障的隱患。學生的操作失誤也是產生定量故障的重要原因，這主要是由于個別學生實驗操作不夠仔細或存在誤操作所引起的。在實驗教學中應強調按照正確的操作步驟進行操作，并提醒學生仔細認真。而對于環(huán)境因素引起的故障也多屬于定量故障，由于環(huán)境很多時候難于改變，應在實驗前盡量消除。而我們所說的虛假故障則大多屬于定性故障，定性故障相比定量故障具有更明顯的正面作用。由于定性故障對實驗教學具有明顯的正面影響，在實驗教學中應注意利用這些定性故障來培養(yǎng)學生的分析和解決問題的能力。要有效利用定性實驗故障需要根據定性故障產生的原因注意以下幾點。一是強調課前預習，正常實驗教學要求學生做好課前預習，而要做到能夠排除實驗故障對課前預習的要求更高，要求學生通過課前預習理解實驗原理并對實驗儀器的操作有所了解。遇到問題能否順利解決也就成為檢驗課前預習效果的重要指標。二是實驗過程中要求學生認真操作并仔細觀察每一步的實驗現象，及時發(fā)現可能出現的實驗故障。當學生將實驗故障報告給任課老師時，應首先判斷實驗故障的類型和產生原因。如果僅僅是虛假故障，這時候應該明確告訴學生實驗儀器的調節(jié)是需要耐心和一定實驗技能的，要根據實驗步驟仔細認真地進行每一步調節(jié)，不能有急躁的心理。此時學生可能會希望老師幫其排除實驗故障，作為老師應該鼓勵學生依靠自己的能力進行解決?？梢詫W生進行啟發(fā)性指導，從以下幾點對學生進行啟發(fā)：你是如何確定出現了實驗故障的；你能確定你的操作過程沒有問題嗎；環(huán)境因素有沒有可能對實驗結果產生影響；如果是儀器故障你覺得根據故障現象判斷可能出問題的是哪些部分；你對以上實驗故障產生原因的判斷依據是什么；對故障每一種可能的產生原因，你覺得可以采取什么樣的方法進行排除。學生通過對這些問題的思考和回答將極大的加深對實驗原理的理解和對實驗儀器的熟悉。在學生拿出可行的解決方案后，鼓勵學生按照既定方案嘗試排除實驗故障。對學習確有困難的學生，教師可以幫助他們調節(jié)儀器或排查故障，但在做每一步操作的同時應該給該學生講解操作的原理。將教師排查實驗故障的思路告訴該學生，能有利于培養(yǎng)學生自主完成后續(xù)實驗的能力。在實驗故障排除并順利完成實驗后，要求學生在實驗報告中對實驗中出現的故障和排除過程進行較詳細的總結。為保證學生在實驗報告中能如實地總結實驗中遇到的問題和解決過程，老師首先應該強調實驗故障的發(fā)現和排除對提高實驗技能的重要作用，另外還可以通過一定的分數杠桿來調動學生的積極性。通過在實驗報告中的總結可以使學生將自己解決實驗故障的思考過程和處理方法系統(tǒng)化，有利于后續(xù)實驗的學習。

五、討論和結論

在實驗教學中，實驗故障并非總是起到負面的作用。本文通過實驗故障的分類說明了有些實驗故障是可以起到積極作用的。實驗故障在很大程度上可以說是實驗中不可避免的問題，傳統(tǒng)觀念上教師在準備實驗中總是盡量避免實驗故障的發(fā)生，而學生也將實驗故障看作是實驗失敗，在出現了實驗故障后比較緊張，或強烈依賴于任課教師來解決。我們對實驗故障進行較詳細的分類后發(fā)現，實驗故障并不都是壞事，有些實驗故障的出現和排除對實驗教學可以說起到了非常正面的作用，或者說其對實驗教學的獨特作用是正常實驗過程所沒有的。要想在實驗教學中盡可能地利用實驗故障培養(yǎng)學生良好的實驗習慣和分析解決問題的能力，首要的任務就是對實驗故障進行詳細的分類，根據不同類型的實驗故障的特點分析其對實驗教學的作用。在此基礎上，對實驗故障采取差別化處理，對定量故障而言，在實驗準備前盡量消除；而對定性故障，在實驗中出現后可不急于幫助學生排除，而是鼓勵學生自主分析問題，提出故障解決方案。要做到這一點，首先要嚴格要求學生課前預習，另外在實驗過程中要求學生手腦并用，及時發(fā)現實驗中出現的不正?，F象。

總之在實驗教學中對于實驗故障要做到合理分類、區(qū)別處理、適當引導。在這些措施的保障下，實驗故障的正面影響才能夠更好地發(fā)揮出來。

參考文獻：

[1]于建勇，物理實驗教程[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2013.