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课程思政教学案例——林维秋:大学物理实验

22/11/13 22:58:38  点击:[]

 

哈尔滨学院

课程思政教学案例

 

 

课程名称:大学物理实验

授课教师:林维秋

课程类型:实践类课程

课程性质:必修

案例个数:5


案例2:实验 扭摆法测刚体的转动惯量

一、基本信息

课程名称

大学物理实验

授课教师/职称

林维秋/副教授

课程类型

实践类课程

课程性质

þ必修  ¨选修

案例学时/总学时

3/36

授课对象及人数

土木2020-1/38

教学方式

¨线下   ¨线上   þ线上线下混合式

二、案例设计

本次课程目标:

1.用扭摆测定刚体的转动惯量和弹簧的扭转常数,并与理论值进行比较。

2.学习不确定度的计算方法和正确表示测量结果。

思政育人目标:

1.渗透实验是检验真理的标准的辩证唯物主义观点。

2.鼓励学生善于发现问题,有理论联系实际的意识、创新精神,从而提高学生的科学素养。

3. 培养学生严谨认真、实事求是的科学态度、团队协作的精神。

案例教学

内容

1.熟悉扭摆的构造及使用方法,以及转动惯量测试仪的使用方法。

2.测定扭摆的仪器常数(弹簧的扭转常数)                    

3.测定金属载物盘、塑料圆柱、金属细杆的转动惯量,并与理论值比较求百分误差。

4.验证转动惯量平行轴定理,并与理论值比较求百分误差。

思政要素

切入点

1.通过实验结果与理论值进行比较这一教学点,渗透实验是检验真理的标准的辩证唯物主义观点

2.本实验的实验原理突破了转动惯量理论知识仅适用于理想模型的束缚,从实际出发巧妙地将可测量量扭摆转动周期与物体的转动惯量结合起来,从而达到实验目的。结合实验原理这一教学点鼓励学生在研究问题中要拓展思路,勇于创新,提高自身的科学素养。

3.在实验操作、数据采集过程中,严谨认真、实事求是的科学态度,以及协同合作、团队协作的精神。

教学策略

混合式教学

三、案例实施

500字以上,图文并茂)

一、实施过程

(一)问题讨论,引入实验

1.结合线上预习要求,设疑提出下列问题,引导学生进行讨论,从而带领学生自然走进实验教学。

1)我们在理论课中所学习的转动惯量的计算公式是什么?此公式的适用条件是什么?你认为即便是符合条件的物体,是否便于利用此公式进行实验测量?

2)在实际的生产中,哪些情况需要测量物体的转动惯量?这些物体的质量分布大都是是什么情况?

(思政要素:鼓励学生善于发现问题,有理论联系实际的意识)

2.利用本实验课题的题目,引导学生发现扭摆摆动过程中,可测得的较稳定的物理量摆动周期,从而引出实验原理的讲解。

1)本实验的题目是“扭摆法测刚体的转动惯量”,大家考虑扭摆摆动过程中,什么物理量使是较稳定的可测量的呢?(让学生讨论、发现是摆动周期)

2)转动周期与转动惯量有什么关系呢?函数表达式又是怎样的呢?

(思政要素:培养学生善于发现问题,创新精神,从而提高学生的科学素养)

3.将数学理论知识与物理实际问题相结合推演出转动惯量与周期之间的函数关系。                

(思政要素:激励学生有理论联系实际的意识)

(二)学生实验操作过程:

(思政要素:在实验操作、数据采集过程中,严谨认真、实事求是的科学态度,以及协同合作、团队协作的精神)                    

(三)实验总结过程:

(思政要素:通过对所测实验数据的计算处理,将测量结果与理论值进行比较,渗透实验是检验真理的标准的辩证唯物主义观点)

 

二、取得成效

首先在知识层面,通过本实验的教学,是学生加深了理论知识了理解。强化了不确定度的计算方法和正确表示测量结果。

    其次在能力层面,通过本实验的教学,培养了学生的阅读能力、表达能力、操作能力以及报考撰写能力等。

    最后在思政层面,渗透实验是检验真理的标准的辩证唯物主义观点;鼓励学生善于发现问题,有理论联系实际的意识、创新精神,从而提高学生的科学素养;  培养学生严谨认真、实事求是的科学态度、团队协作的精神。

三、教学反思

1.若引导学生探索不同的实验方法进行实验并进行比较,更有利于学生实验眼界、实验思路的拓宽,有利于学生创新能力的提高。

2.对于同一设备,可用手机替代转动惯量测定仪进行周期的测定,对实验精度进行比较,从而使学生加深对数据处理及不确定度理论的理解。

3.由于一些学生高等数学基础较差,运用高等数学演绎、推导实验原理成为学习难点,影响了对实验原理理解。

 

 

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