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训练在大一物理实验课中运用科学思维:一项实例研究摘要:在这份作品中,一项被称为试验性或无限度实验课的显著成就已被推荐且被评估。值得注意的是由于环境引发的时间安排限制为了使实验工作中所需的技巧更快获得,第一年实行物理实验课已被修正。这些涉及不同概念和程序能力的技巧与设计实验，采取设施，分析结果和合理报告整个过程都密切相关在学年的开始和期末通过一系列测验来叙述采用的方法并评估取得的结果。而且学生的实验报告用来证明评估他们学到的这些科学的技巧。这项由上述测验结果和实验报告所得的评估对学生的理解力，实验课思维本身，以及他们遇到的困难和在此过程中必须执行的复杂任务都有启发作用。关键词：管理级别、无限制实验、物理、科学思维、科学技法、实验教学介绍：在过去的数十年里，为了尝试着转变高校和大学实验课的科学思维做出了很多努力。很多致力于全面客观的分析科学思维的评论和文章都是对这项任务困难性的证明。就准备和完美而言，学生需要是多维的。总的来说这件事应解决两个关键问题：（1）一个成功的科学程序所需的技巧本质是什么？（2）用一种有效的方法来教需要什么时间和程序上的步骤？Kirschner和Mecster温习了应对多科目科学的实践工作的文学作品，并且制定了一个精细的清单，其目标在于一名学生为了理解科学思维并发展好的科学态度而学习。一位经验丰富的科学家浏览了这个清单并满意，因为他她把这当做是他她日常工作中自然的部分。然而这份评论中提及的大量目标将压倒淹没最积极的科学教师。很明显，获得那些技巧和本领是一项艰巨的任务，在难度和时间上都是如此；事实上，一个人可以说科学思维或过程的学习是一项终身的任务。教实验课的挑战已演变很多，自从1973年Shulman 和Tamir为以实验课为中心的的科学制定了第一条重要的基本原理。随后有关科学教育最重要的历史运动尝试去解决问题和不恰当的结果。Hofftein和 Kind在2012年完成了有关这项贡献的一项评论。他们说直到二十世纪九十年代中期，这些观点中没有一个能充分利用资源以达到好的结果和实验工作中的效率。此外，他们强调一个观点，没有科学教育方面的发展提供明确的支持，关于调查学习不仅作为内容，而且是高级的学习技能。在实验室的环境中，计划一项实验，观察、提出相关问题并且假设和分析实验结果。这意味着，即使接受了实践和理论相结合的实验工作的需求，实际上不曾发生。在科技发展研究的全球性和科学教育课程的新视角的刺激下，新世纪以来在科学教育方面已发生了重大变化。而且科学不在局限于教室、讲座厅或科学机构，而是在全社会有更广泛的需求。实验室内数码科技的出现预示着实验室工作将在很多方面发生改革。最无关紧要的是获得想象、组织、解释和数据的报告。但是，增加时间最重要的意义在于学生能够在实验课程中观察、决定并讨论。在科学和工程教育方面的最新研究成果已被证实。一方面，学术的或常规的实验课的无用性，在课堂上学生们几乎不知道在实验课时间发生了什么，并且学生们被告知应该干什么，好像在遵循菜谱做菜一样。另一方面，有些学生认为根据实验的无限度的实验课很有益处，学生们能学到的不仅是概念和数量上的对物理原则的理解，并且还有科学过程能力。在构建解释性的例子中，通过从观察结果和数据中推理而得，去设计实验来测验假想，解决复杂无限度的问题并且团队合作。以此为背景，我们在这篇论文中提出的大一工程学学生的特殊经验。改善实验课工作效率的需求激励着我们，目标是使学生的态度更好，朝着基本的教学方式努力。我们把这看成是对理论与实践结合的最好赞赏。这项工作的目标在于使学生理解科学思维并且习得它成功运用所需的技巧。在这里，一项有关实验课教程的方法已实行，后来被评估，就学生在学年中获得的能力而言。这项评估是这篇文章的另一个目的。我们在这篇文章中提及的这种评估将不仅仅使被提出的方法生效，并提供重要信息关于学生在他们实践最初遇到的困难，结果是当设计实验课教学方法时涉及的那些方面都将有相关信息。这项被提出的新方法将在下面被细节化：在“我们的实验课工作思路描述”这一部分，我们叙述我们特别的学术形势和一年来实验课小组的组织自从欧洲高等教育区开始生效以来就施行了。我们还为在之前的实验课经历中的问题和缺点作以说明。之后，我们详细解释了在科学能力习得改善方面所做尝试相关的方法和资源，目的是更适当的开展实验课。“分析结果”这一部分是介绍在前两学年得到的结果。我们展示了在学年中用不同工具得到的改革和技巧可得所取得的成就。最后“结论”部分，最主要的结论目前已被概括，留下无限度的问题给未来的学生来解答。我们的实验课工作的思路描述我们特别的学术形势 在我们环境的限制影响下，这篇文章中所阐述的方法论已被实施。和我们一起工作的学生们正在上大一，在“工程学的引导物理学”这一科目关于这一年级不同专业的工业工程学。尽管他们全都通过了入学考试，他们之前有关实验课的技巧和知识都相当不一致。大体上，他们确少实验任务的经验，而且他们不能完全理解实验方法论包含什么，也不理解它的目的和特点。尽管之前他们在其它的课上已经被训练过数学，但他们在运用合适的数学工具去完成对实验结果的数据分析上仍有困难。每个教学小组为了实验课被分为更小的组，每组大约二十到二十五个学生，这些将持续两个小时，每周四换一次，这一学年将有30周。因此最终的实验课数量是7-8，这取决于小组。每个学习小组中有3-4个学生。相应的实验课过后，学生们必须上交一份报告作为这次实习工作的任务。在每次实验课上，每个实验小组选择并实施一次带有不同器材和物品的实验。虽然所有在课上提出的实验都与同一个主题相关（动态、电子领域，磁领域），为了这次实验他们制定一个带有基本介绍的大纲。当他们遇到难题时，有一个介绍员会帮助他们，也会指导他们工作。这个实验被学生完成，表明了他们大概的目标和可以用的基本设备。这些向导也包括一些与实验相关的线索和一些在进行任务时遇到的问题。学生们经过反映和讨论后提出不同的见解来支持他们决定使用的程序。“附录1”总结了我们的实验计划并包括一系列提供给学生们的实验，并带有他们的主要目标。另外，这这个附录包括一个完整的实验向导作为例子。包含在向导中的信息，被缩小成带有提升空间的框架。这个选择准确的说加强了，科学方法的大致特点。EHEA后开放的实验对欧洲高等教育区的介绍。这里有一个对于工程的详细重组，增加了现在处境中小组的尺寸和课堂流利度。就像在第一段所描述的，采用开放的实验是很有必要的。实验课的缺乏不可能提出复习的实验工作。它需要2-3节课完成，因为这个原因很简单的实验也要用2小时被选出给学生。以前，为了弥补实验课的高等学生，结果指导员在实验课中遇到难题，实验书，包括介绍部分，描写实验工作和数据分析，他们还必须总结出结论。在第二次实验课上，这种理论被付诸于实践，学生开始采用它。很简单的实验建立起来了。一次理论被介绍在第二次课上，它有望被学生在以后的实验中使用，贡献于物理的各个领域。为了评估这个报告，每个小组在下次实验课之前上交他的报告。他们在对自己的报告进行自我评估中，将每一个阶段与实验有关的问题提出来。自我评估后，指导员用相同的标准去评估工作。因此，学生可以在下次实验前意识到他们的优点和缺点。为了提高他们在科学方法中每一步的知识应该把信息考虑进去。因此，结果并不那么鼓舞人心。因为在报告中出现了一些问题：理解试验方法的困难、缺少对实验结果的适当分析。对于学生来说，熟悉试验方法，新的设备和实验工作是很困难的。与此同时，实习课要及时分散而没有可能关闭监视器。一个新的实施方案为了解决这些问题，指导员团队寻找到一个带有两个目标的新的解决方案：（1）在这种情况下要带领较好的学生实验。（2）介绍一种有效的科学的方法进行数据分析，使学生能在一个多变的环境下完成并解决实验问题。实验工作组织和工具实验课小组 在年初被组织的实验小组中的每个小组是由3-4个学生自由组合组成的。在这一年中实验小组被定义为课程管理系统。实验课手册 提供给学生实验课手册。在这本手册中，学生可以找到相关实验工作的大致信息，数据分析工具（有例子），一些有教学报告的例子和所有实验的实验指导。这些都能在实验课上用一些仪器操作来完成（检测器，示波镜.）这份实验指导不够详尽；被实施或开始的实验，或者什么叫做试验性的实验课。在这些实验指导中，学生能发现：（1）可用设备清单（2）主要课题（3）使用器械的相关推荐（4）实验课后分析应牢记的项目清单。因此，实验课小组必须用实验的思路来完成实验目标，那也就是说，他们必须提出一些假说，设计一些与假说有关的策略，并完成分析实验数据。所有的工作必须由他们自己来完成，没有步步的指导或“菜谱”。由于他们对这个思路并不熟悉，这项工作将需要努力、时间和指导员的大量帮助。我们特别案例的主要问题是实验课中学生和指导员的比例（每个指导员负责25个学生）。这无法做到在2小时的课堂上对所有的小组都进行实验的思维指导。所以，学生们必须在实验课上利用大致指导。这些指导都包含在实验课手册中，在这份手册中也暗示实验思维。用这种方法，指导员能够专注于在实验设计中每个小组在不同步骤出现的具体问题。这也能使实验课上的时间得到更好的利用。实验课时间：每周一次。每次实验课包括准备工作、实验和实验后的工作。准备工作是指每组要做的具体实验的选择和准备实验，由在实验课对实验本身的理解组成；在实验后的工作中，工作团队必须对测量数据进行后期处理，并对这份在截止日期之前完成的报告进行详尽的阐述。准备工作和实验课后的工作都是团队任务，必须在课程安排之外的时间内完成。数据1展示了每节实验课的工作。课程管理系统运用在实验课任务之外；就准备工作而已，每项实验的信息都是可以获得的，并且提供数据的数量和与实验有关的话题。实施被选中的实验设备，因此，在进入实验室之前，每一个实验小组都要挑选并了解他们要做的实验，并且有机会复习相关理论。在报告完成之后，专题讨论会不仅要向指导员传达这项报告，并且要评估。每一个实验小组都必须完成一份评估模板，用有利的东西指出对实验思维的评估。在这份评估模板中，小组能够发现他们的弱点和优点，并且由他们的指导员校正。指导员把同样的模板放在一起评估，学生能够比较指导员给他的等级，如果需要也可以讨论。课堂时间的大致组织如下：第一步介绍，第二步普通学时（两个实验课、力学的部分和电磁学的部分）。将在下一部分详细阐述这项安排。第一个引导学时（训练数据分析）同时介绍实验思维和数据分析工具对学生来说十分难以理解。让他们同时学习过程并试着做是很难结合的，所以在两个阶段都组织了引导学时。第一部分的目的是理解实验思维的重要性，介绍实验数据分析所用的数学工具，因为得到建立在实验数据基础上的结束语是至关重要的。在描述了为什么实验性的思维是必要的和这个思维本身的重要方面之后，一项初级的实验被施行。必须指出的是，在第一学期出现生们对准备工作的调查问卷所做出的分析之后，引言部分就应该出现了。所以当实验思维的特点和相关点被阐述的时候，被发觉的误解在脑海中传达，为了强调正确的观点。通常，这并不足以使实验思维与学生的技能融为一体，这也是为什么实验思维本身的训练是第二学时的目标。但是，在我们看来，重复坚持这些方面是绝对必要的。这一实验课时的目标是弄清楚应该由实验性数据完成的这种数据分析，所以在一项典型的实验（用简单的钟摆测量常量g）中，实验数据是学生直接给出的。用这种方法，在随后的训练中采用的实验思路被遗忘，所有的注意力都集中在数据本身的分析上。这一课时在实验室的电脑上完成（不做测量）。在这种情况下，学生们的准备工作由检查所提供的理论和实验手册上的课题案例。在实验工作之后，学生们需要提交最后的报告，作为实验课的剩余部分。并且，由于数据分析是一项综合研究，学生们被鼓励保存这份工作作为以后工作中的参考，弄清楚实验和评估中发现的所有弱点。对实验思维的训练在第二阶段的目标是在实验思维本身上进行训练，一旦学得了数据分析，就能够在之后的报告中起作用。由于测量设备包括数据传感器，数据通过适当的软件获得，测量工作很快就能完成；这是一个很大的优势，因为实验过程需要一段相当长的时间去慎重考虑并和小组成员讨论什么必须完成，否则，在2个小时之内根本不可能完成所有的实验工作。但是，在开始实验之前，学生必须熟悉数据传感器软件。因此，第二部分需要介绍科学方法论和软件学习。在第二部分，一个简单的话题被所有的学生所推荐：他们必须设计出实验计划，在实验课上测量常量g的价值。也就是说，他们必须完成在不包含测量的第一实验阶段，并且充分分析从实验思维的实验课中所得的新数据，这些新数据由综合指导的所有实验暗示着。常规实验一旦实验思维在之前的介绍性实验课中被采用，学生们在这一年剩下的时间里就要采用这种方法。不同的实验推荐给学生，并且在筛选和检查他们所选的理论之后，他们在实验室里在指导员的指导下开展实验，同时也借助手册的实验指导。评估工具就科学思维方面的培训来说，第一个问题是要弄明白这个思维本身是什么。由Lawson提出并且由Eastwell总结的假设演绎法是对科学思维的一个很好的定义。这部分所描述的工具已被设计出来，他们的评估结果以假设演绎法为基础。一方面，我们已分析过所得结果并把它分成两个特别设计的调查问卷。这些问卷由学生们在学年初和期末完成的。一个人处理前概念，其他人处理程序和数据任务。另一方面，一项关于不同能力整合化的动力学评估研究成果也完成了：学生们的评估报告以注释的方式呗评估，并且这一结果将与他们之前学年的相比。这个工具的重要性正如Etkia所强调的那样；几乎不可能一步步的分析学习过程。初步测试我们之前的结论表明大学生的实验技巧几乎都是定量的，因此我们的首要任务是要得到完成对实验能力的学习过程评估的数据。学生对科学本质和科学思维的领悟事情在其他工作中已被评估；比如Russel和Weaver在科学本质的基础上改编了一份调查问卷，并且就这些方面做了一项有趣的评估。Perkins开发出评估学生在科学调查的学习态度的手段，这也和学生的信念和概念的学习成果紧密相关。尽管这篇文章中有不同的调查问卷，但他们都超出了这项工作目标的范围。不容置疑的是，当我们进入大学要做的第一件事是准确地知道我们之前了解的实验思维是哪一种。事实上，这在设计合理的实验课方法论时是一个重要的信息。为了得到这个信息，我们设计了一份调查问卷；在第一学期开始和第二学期结束的时候，学生们在课外时间用课程管理系统两次完成这个问卷。在学期初，调查问卷是开放的（不包含多选），为了使学生能把他们的观点用言语表达出来，也有相同问题的多选卷。在学期结束之后完成的多选调查问卷中，对这些回答的分析表明，学生的观点能被分成很多种。终极调查问卷 在这份工作中，我们集中在证明我们的新实验课教学方法的正确性，因此我们使用了一定数量的调查问卷并对学生学到的能力进行准确的评估。在这篇文学作品中，我们还没有发现任何用来评估我们感兴趣的方面的评估工具，所以另一个调查问卷设计的很特别。在年底，终级调查问卷将给每位学生检查，如果他们有能力使用科学方法论来解决实际问题。在这个调查问卷中，评估了不同的有趣能力：辨别什么是假设，根据所给的课题和数据分析来设计实验过程。所得答案被用来评估在实验课中所使用的新思路，实验课的主要目的是指导他们获得这种技能。评估报告的题目报告由学生自我评估并由指导员以模板那种方式评估。模板以这份实验中所使用的题目为基础，为了分析学生在学年内获得实验技能的过程，也为了与前些年所得结果做比较，哪些结果所采用的也是相同的模板。这个评估工具的优点是有持续性，能让我们得到学生们一学年的学习过程。结果分析这份结果有两个主要目的：对不断变化的科学本质和科学思维本身的理解评估（它的重要性目的和特点），和在实验工作中涉及的所有任务所需技能的获得（对假设概念的理解，好的实验设计，对未知数据分析的设想和运算）。正如之前提到的，在2012-2013学年初和第二学期末，学生们回答了一份初步的调查问卷，目的是查明学生在科学本质和科学思维本身方面知识的变化。我们选了两个教学组，共计114名学生，表一总结了对所述六个项目的反应。通过计算学年初和第二学期末之间的百分比价值之差来得到这个结果。结果显示在柱形图中，主要反映了改善的部分，在一定程度上，与每一项的正确答案都有关。这些百分比也适用于下面的柱形图显示了改善的持续性。从这些数据可以得出结论，在新的实验课教学方法的指导下，学生们对科学思维的本质和目的的理解已发生了重大变化。总体上，所有被评估的项目显示出令人注意的改进，对于实验方法本质相关答案的评估和相关错误的标志性的许诺。数学和物理原责的不同点，对学生来说仍是一种困惑。至于这个研究的第二个目标，那就是学生对科学思维的习得，必须要指出的是直到现在，现存的大部分文学作品处理学生在限时调查问卷的答案所引发的结论。此外，大多数情况下，这项研究的目标是分析学生对在实验工作中的一些具体任务的理解能力，而不是整个思维：VOlkwyn和LIppman,举个例子，专注于测量和不确定概念，指出了这些概念假设对没有经验的学生的困难，并提出具体的行动，其有效性也通过问卷调查评估。表1学生给予有关先入为主（见附录2）的初步调查问卷的答案分析 适当的不适当的丢失的1什么是一门实验科学？ 69.4 -15.3 -54.12什么是采取一种实验测量？ 49.7 -44.5 -5.23这是什么呢？ 35.6 -31.9 -3.74物理和数学法之间的区别是什么？ 12.5 -10.1 -2.45什么是实验误差的意义？ 45.7 -34.6 -11.16，什么是自然语言的科学？ 34.9 -31.-3.9 我们已经使用了一个最终的问卷来评估交流在实验室的科研能力的获取，也考虑到，在一般情况下，这些问卷缺乏能让我们获得真正的连续性学习过程趋势。etkina等人（2006，2008）在他们的作品中强调些相同的想法，介绍了在实验室中，研究新的方法和学生需要科学能力的习得时间用学生在一个学年的实验报告。随着一个专栏的援助，为的是这样工作。此外，我们已获得的连续数两年的数据，来评估知识，策略和我们的学生在实验室的能力。来比较一方面学生的报告一方面是时间，在两个不同年份不同实验室保守党的方法论，阐明了学习过程，使我们能够提取的结论新提出的方法的有效性。在这项研究中，我们选择了36个实验组学术年2012，2013和2011，42，2012。 42实验组各学年2012，2011有相同的传入知识状态实验工作为2012，2013组进行评估：所有的小组由学生在他们的第一年大学，所有的人都经过了同一个入口连续学年考试。我们的工作是旨在探讨六个主要领域的利益：1.假设概念：什么是采取的目的实验测量？什么是前实验科学吗？科学方法如何工作？有效的假设是什么？2. 实验设计：实验设计测量？我们如何设计呢？什么大小时应测量？为什么？3. 数据分析：测量数据的值幅度（的）符合我们的期望？为啥是错误的，什么是不确定性的得到的结果？什么是一个虚假的数据点和我们该如何处理呢？4.图形化数据分析：如何才能有关系在两者之间建立一个实验？如何精确的拟合线的数据点？此功能行有效显示的趋势的绘制数据？是否合理？确定的不确定因素是什么关系？5.假设检验：看得到的结果实验中，他们支持前者假说？这些结果支持新的（修改）假设？所有这些方面进行了评价，在最后调查问卷和2011，2012和2012，2013学术年实验室报告。使用量规（appendix 2”）的评估报告只集中对他们，促进比较。的标准和该报告评估者在学术年一样，为了保证所有的均相的评估报道。在无花果。3和2，实验室报告学术年2011至2012和2012至2013并总结。为了正确解释这些结果也指最终问卷，必须指出，这些报道是没有结果的个人工作，但是团队工作（34学生/团队）。乍一看，一般可以得出结论：科学的报告质量有明显改善从2011到2012到2012年2013年，验证在实验室教学中引入的变化国际法。报告提出了HY的数量假定和实验设计能力明显提高，揭示学生理解的提高在科学方法中的重要性。学生们更加意识到预先定义的系统如何将行为，他们将如何研究不同的影响变量和他们应该如何衡量的关系这些变量之间。我们的主要缺点是检测到的是，包含一些假设在道并不意味着他们是正确的。在事实上，我们已经测量了这个误解的最终给学生的问卷。实验数据的分析结果学生们首先展示了新的方法实现学生对数据的必要性的认识分析。在这个意义上，减少报告没有数据分析（缺失）是我们新方法的主要目标。只有残留的3%的报告显示没有数据分析。其次，在卡尔的存在有一个普遍的改善对实验数据和误差计算震级。学生因此更能检测到实验设置的限制，并提出了如何战胜他们。图分析中的正演化报告是，不过，相当温和。即使有一个能检测到的学生人数的增加曲线拟合的必要性和执行它，一个27%学生还不能达到这一点。此外，不到5%的学生实现广告获得测量实验值的优势测得震级拟合曲线函数。因此，一个普遍的审查结果反映图3可以得出这样的结论：新的成功方法是相关的科学的第一步方法，但在最先进的降低其强度步骤，需要更多的技能。因此，我们的福真正的工作将被引导去克服这些缺点观察这些步骤。同时，最终的调查问卷（appendix 5”）对后者的分析有助于新的信息。114学年的学生2012，2013回答了这个问卷调查，主要结论如下分析：假设概念：这是一个很难的概念领悟。这个词不只是为了学生而混乱同时也为教师和科学教育研究者，是由东方威尔指出（2010）。鉴定当学生面临着一套假设，包括一些是错误的（假假设）是有问题的：只有21%的学生可以在二分的最后一个区别正确的学期。这一结果与结论一致etkina等人的结论。（2008），在那里学生提出假设和测试的困难透露。正如我们之前提到的，这些结果必须采取照顾，因为他们反映的百分比实验室报告，包括假设，而不是他们是否正确。数据分析：最后一个问题的第十个问题问卷涉及的定性概念数据分析。从个人的回答由学生，我们可以提取，一方面，57%的学生有能力检测变量的独立性（最后问题10A问卷调查，“appendix 4”）但58%无法检测他们的比例（问题10B）。另一方面，48%了解内插的概念外推和分歧（问题10C）。 但是，第十一个问题，重点是通常的对可从中得出的结论的误解实验数据与理论。对评价结果表明，学生难区分实验结论64%知识来自理论。 实验室报告（参见专栏“”附录2）的改变：学术2011-2012年和2012-2013年的比较。结果显示当学生处理数据分析和b图分析，能够达到正确的利用程度。如在所描述的百分比计算困难区别实验结论和知识来自理论。此外，对于已经接受了新的实验室方法对学生的数据分析结果还表明，在定性技能，用于提取实验室工作的主要结论重要的一个缺陷。 图形分析：只有44的学生能够了解和正确使用曲线接头。虽然大多数学生在学期结束需要对实验数据的曲线拟合做出假定，但是只有这个百分比是能够有说服力的解释执行这一任务的感触。这些结果的意义是相关的。我们计算了学生对最终的问卷测试下面的零假设的每个项目的反应的卡方值：这个结果没有两个学年的一个不同的统计分布。四个项目是二进制（即，答案是有或无）显示一个杰出的显著性水平，这是高于0.1。这一事实使我们推断，学生的反应真的在这两个学年的群体有不同的统计分布。剩下的两个项目可以划分为四类答案，具有更小的显着性水平。而对相关的数据进行分析的关于利用问题的结果显示有5的显着性水平。因此，这是可以接受的。相关的熟练使用数据的图形分析的答案是比较模糊，它们没有显示出一个显著统计差异。因此，该卡方分析问卷关于我们的新的实施方面的前四个项目的答复是确定的。但是，它表明我们需要改善我们对于图形分析的方法。结论：综上所述，本文提出的方案实施后，实验室技术获得改进，在物理工程第一年的实验课实现了开放的方式。不同的方法已拟定，并用来衡量学生以前的知识，在学年的演变中最终获取正确的使用科学的方法，并获得组成一个很好的报告所需要的知识和能力。在这些方式中，专栏，不同的问卷对学生编写的报告的结果进行深入分析和评估。在这项工作中评估了新的教学方法的有效性已经被证实：科学的方法作为一个整体，他的特征和重要性已经毫无疑问的被好多学生理解。假设及其必然性的概念已经被完全理解，但是隐含在这一观点上的概念使他们很难正确的识别理解。同样可以得出有关数据和图形分析：学生对其必要性和重要性是很清楚的，但对这种分析的充分理解和就业仍然存在一些障碍，主要是由于其所涉及的数学。此外，执行不同的任务的识别，以及测量过程本身，大小的估计以及它们的不确定性也经历了显著的改善。然而，我们还观察到，在提前增加科学的方法在应用程序中作为其步骤中的困难，因此，它仍然是最后阶段必须加强的部分，例如获得良好的分析或最终的结论的方法。进一步的工作将为了提高学生在实验室的操作能力来执行。附录1见表2。实验指南示例电流磁力材料清单电流平衡补充：六个电流回路印刷电路板磁铁装置有六个磁铁补改变角位置DC电源提供高达5 A的能力变阻器控制电流强度直流电流表可以测量高达5 A的具有高精度天平，能够测量的质量达到0.01 g实验室支架电子线与香蕉插头目的分析当一个电流流过导体时，磁力在导体上的作用特点，。演示哪些因素共同影响磁力。表2：包含在学年期间，该实验室计划和分配实验导游名单实验会议 给出了每个实验室会议。第一届工业会议 重心引力测量。 通过钟摆测量加速度。第二届工业会议 测重力加速度。 测量自由落体第三届会议 动态。 分析摩擦系数。 分析加速度和力之间的关系。 两种不同的设置。 无摩擦车阿特伍德的机器。第四届会议 旋转动力学分析角加速度和可能影响其分析系统 旋转的能量。 变量之间的守恒关系。 分析的系统经历旋转碰撞的角动量。第五届会议 介绍电路 当流过一个电路时，确定其影响因素。第六届会议电 影响容器的电流强度的因素。 分析串联或并联电容器之间的电荷分布。 在电容器充电和放电的时候。分析一个直流RC电 路的特性。第七届会议 磁力和字段。 分析的磁力作用于一个导体，而有电流流过它的特 性。 展示哪些因素共同影响磁力。 分析哪些是决定在扁平线圈或一对携带电流确定 一个“无限”螺线管的限制扁平线圈产生的磁场 的因素以及影响螺线管内的磁场的因素。第八届会议 电磁感应 分析自感螺线管之一的系数。 分析中感应线圈（次级），在可变电流的初级线圈 中流动的的电流。 分析的RL电路的特性。建议阅读有关的设备信息部分“设备和材料的说明”分析电流回路和补体的改变角度位置：在他们中间有什么区别？目前会是怎样的方向？进行的测量磁力与平衡之间的关系是什么？在插上直流电源之前，检查控制按钮是否在其最左边的位置。在开始实验时变阻器上的电阻应该在最大值。从一个测量到下一个，改变角度超过15是明智的吗？ 小心：最大强度的角度补充是2A。如果你超越了这个价值，这个补充就可以打破！一些技巧分析1。影响磁力方向的是什么？影响价值的强度的是什么？应该考虑的其他因素？2。把你的结果与理论比较。表3：表3为评估实验室报告所考虑的项目评估项目充分 需要一些改进不足缺失Prelaboratory工作假设已经提出，可以实验检查和正确的。他们描述了系统将如何表现。他们解释他们将如何研究不同的变量的影响。他们分析如果系统的不同变量之间的关系可以被建立其中一个前四个方面的缺失或是错误的，或所有的都是模糊的解释这四个方面都是错的或缺的。这四个方面都是错的或缺的实验设计与理论原则提出要检查他们的假设，实验设计是正确的。其已经确定的主要理论原则。如果它是适当的，它们已经评估不同的替代方案所提出的设计错过一些重要问题或理论描述不完整其中一个方面是失踪或完全错误的这两方面都缺少结果与误差分析他们已经分析了它们的结果，说明实验设备的限制和计算的实验误差的数值。他们提出了如何克服这些限制。他们分析结果是否合理，结果也相对于依赖于不同的参数参与他们已经分析了结果，但对错误的描述是不完整的，或者他们没有彻底的分析结果是否合理或不解释设备的局限性分析的结果是不正确或错误不做计算。他们不知道设备的局限性没有做分析数学过程它们没有混合标量和矢量的大小。已经精确地解释和发展的数学计算。该单位已被很好地使用它们具有混合的数学计算的标量和矢量幅度有不重要的误差或者尚未完成，或者单元是错误或丢失数学计算中包含的主要误差，并且它们具有混合标量和矢量幅度的数学计算包含主要的错误和单位是错误的或丢失数学计算还没有完成，单元被缺失，标量和矢量幅度不区分以多种方式表示信息他们用正确的文字，数学和图形语言。他们从一个到另一个正确地切换到另一个。给定或接收到的信息的信息是很好的理解或解释还有，在不同语言提供的资料略有差异或他们并没有完全理解或解释的所有信息他们不会从一个切换到另一个正确或者有重大差错的三种语言之一没有图形或数学来源于已公开该报告的总体正确性他们清楚地暴露了最重要的方面。他们已经使用了正确的方法，它已经清楚地描述他们没有详细说明的方法或有轻微的错误，在博览会的主要方面的报告所描述的部分悬空或重要信息丢失无报告已提交附录3：通用指南开展实验室实践1.本次实验的目的是什么？2.总结你关于这个话题的知识。3.设计实验：3：1你觉得那会发生什么？怎么样将系统的行为解释成你的假设？3：2考虑到实验的目的和你的假设，其中你将衡量震级是什么以及为什么呢？3：3描述的方法，你将使用（使尽可能多的图表，因为你需要使描述清晰），并简要解释你如何使用该方法将实现你的目标。3：4您将如何解释你的结果？评估优点和不同的缺点选项：图表和曲线配件，的表结果，简单的直接测量。考虑到这一评价，你认为的选择。4.把你已经测量的方法提出来。清楚地表明最重要的实验数据和结果。如果你分析更多（多于一个）的情况下，显示出的结果，而不将它们混合。结果5.在所有的情况下进行分析：5：1执行的结果与所提出的假设？在这种情况下，什么是你的下一个决定？5：2计算：什么是实验值的幅度，你应该测量什么？你有估计做实验的误差吗？5：3从结果来看，可以得出什么结论？计算已经在实验指南中提出的信息。你有考虑到实验测量完成了吗，或你希望使用另一种方法来解决这个问题吗？你可以提高你的方法吗？6.报告在得出实验的结果和结论时，开始写在执行工作报告。附录4：初步测试1.有人说，物理学是一门实验科学，这是什么意思？H这意味着物理可应用于新的拍摄技术。H这意味着，实验数据是物理学的基处。H这意味着，我们有时候去实验室验证理论能够更好的理解它。H这意味着，物理学家通常在实验室做实验。2.在你看来，“进行测量”是什么？H为了组装设备，先要接通它，然后测量。H为了验证理论定理是否正确。H为了验证的假设是否正确，还是实验数据没用。H为了测量当改变许多参数时，观察结果如何变化。3.你认为一个测量是为了什么？h发生一个小的测量错误也会引起量化。H为了证明理论是正确的。H为了找到一些以前未知的东西。H为了验证假说及其有效性适用性的限制。4.一个数学法则和物理的之间的区别是什么？ h的数学规律所使用的是逻辑推导参数而物理的则是实验推导。 h物理规律是数学的一个特殊实践例子。 h数学函数要比物理的复杂得多。 h当物理是不满足时，数学规律总是满足的。5.物理测量上的实验误差意味着什么？H这意味着测量设备出现故障。H这意味着从实验获得的值测量与真正