干涉法测薄膜厚度

测量头发丝直径

驻波法测声速

实验报告

菠菜老平台集合网网讯（学通社记者 林为洋 张璐）大学物理实验是菠菜老平台集合网农理工各专业的必修公共基础课程。受疫情影响，同学们无法返校进入实验室开展实验。理学院就大学物理实验课程开展问题展开了一个多月的讨论、研究、设计和修改，最终在4月底制定出了“华中农大大学物理居家实验方案”，并于5月开始实施。方案从大学物理实验教学内容出发，设计开发了14个可以让同学们借助身边的材料完成的大学物理实验项目。

“居家做实验+教师直播+线上讨论”的综合模式使得菠菜老平台集合网大学物理实验课程突破了时空的限制，激发了学生的无限创意。

一份份兼具科学性、可行性的居家物理实验方案

大学物理实验本有完善的教学大纲，但居家物理实验与传统的实验室实验相比，实验环境发生了改变，实验条件也完全不同。这些客观条件的变化，使得居家物理实验不可能沿用原有的教学大纲，而需要对实验项目和内容进行重新设计与开发。

物理实验教学中心主任魏薇负责协调居家物理实验的设计方案，她介绍道：“实验项目的设计首先考虑了实验课程大纲的要求，实验内容要达到课程的教育教学目标。其次，实验项目要能够调动学生的学习兴趣与主动性，还要考虑它们的趣味性与可行性。实验方案要符合居家实验条件，让学生利用身边材料就能完成实验。另外，实验方案的制定还要关注内容特色性与实验方案安全性，既要符合学校学科专业特色，又要保障学生的实验安全。”根据以上居家实验设计的要求，物理系的老师们共开发了14个居家物理实验项目，学生可以根据自己的兴趣和实验条件挑选6个完成。

实验 “测量头发丝直径”要求同学们在运用光的衍射相关知识的同时，将物理测量与新兴技术相结合，掌握数码摄影与图像处理结合的长度测量方法。实验课上大量使用的工具PHYPHOX是一款功能强大的物理测量及数据处理手机APP。食工1907班的姜佳蔚评价道：“在PHYPHOX上，选择一个测量项目，操作之后摁下开始，就可以得到实验测量数据及曲线图，还可以分析数据，十分高效。”她表示，项目的训练让自己学习到了现代化的测量方法，更掌握了科学探索生活中日常问题的能力。

“搭建水音阶“ “地磁场测量”“手机计步功能研究”“水透镜成像”等实验贴近生活，简单又具有趣味性。例如，“搭建水音阶”通过公式拟合出相应声音频率对应的“水音阶”后，就可以用筷子弹奏出一曲清脆悦耳的《小星星》。老师们希望能够通过这些生活实验的设置，让同学们在家居环境中体会物理的趣味、发现物理的奥秘。

虽然是在线实验，但实验预习、实验过程和实验报告三个流程一样都不会少。与平时的实验室实验不同的是，居家实验报告不再强调测量数据的高精度，而是侧重分析测量误差来源，并要求同学们通过查阅文献等途径来探究拓展。“此举培养了同学们的数据分析处理能力，激发了他们进一步拓展问题的兴趣。在实验过程中，一些同学经常冒出一些奇思妙想，一些思考体现了很强的创造性。”负责老师表示。

一堂堂师生共同探究物质规则的实验课

大学物理居家实验方案制定后，落实便成了一个新问题。疫情前，学生进入实验室开展实验都是以建制的班级来安排的，而如今的线上实验采取完全项目制，根据学生选择的项目和时段来随机建立班级。从排课到选项目，一个个问题摆在课程规划组的面前。终于，经过整个五一假期的加班加点，菠菜老平台集合网与理学院的老师们完成了大学物理实验项目的选课与排课工作。

5月7日，采用“居家实验+教师直播+线上讨论”教学模式的大学居家物理实验课程开始了。

课前，老师发布本周可选的实验项目的题目与要求，要求同学们进行课前预习和准备。课上，老师通过“腾讯会议”“长江雨课堂”等平台进行直播教学，介绍实验原理与具体要求，与同学们讨论实验关键点与难点，并强调安全注意事项。课后，老师通过QQ群与同学们进行线上即时讨论。在“测量角速度”的实验课上，为确保生成的点迹分布均匀，老师们强调：“转动脚踏板使手机随着后轮缓慢均匀地加速，要尽量尝试不同的角速度。”虽然老师已经进行了相关情况的叙述，但由于学生实验条件的差异性，问题还是不断地从线上传过来。“怎么解决拍照不够正的问题？”“物距和相距都是要测量到透镜下方的距离吗？”与以往在实验室直接去解决问题不同，面对同学们实验中出现的各种状况，老师们需要反复的观看学生操作的视频，一个动作一个动作地分析、探讨，才能进行一对一的答疑解惑。

学生完成实验后，会通过QQ群、长江雨课堂等作业通道提交当周实验报告。老师们则会批改每份实验报告，并对实验情况进行及时反馈。魏薇老师批改学生实验报告后感触很深：“同学们的实验作品远远超出了我们的预想。可以明显地看出，同学们正通过居家物理实验尝试思考问题、分析问题与解决问题。在实验报告完成过程中，我也看到他们信息化处理实验数据的能力在不断提高。”

一个个在居家物理实验中冒出的奇思妙想

居家物理实验已进行到第四周。 “有很多同学做出了非常漂亮、非常有创意的实验，让我们发现了他们的无限创造力。” 理学院副院长谭佐军表示，“相比起实验室实验，居家实验对数据的精确性要求较低，但却更注重对实验数据的分析处理，而这样的转变恰恰更有利于锻炼同学们发现问题、研究问题和解决问题的能力。”

“一部手机、一个杯子、一把尺子、一个苹果，都摇身一变成为了实验器材。”谭佐军说。实验课上，同学们自主制作实验装置、设计实验步骤并利用智能手机等测量工具来测量。在此基础上，同学们也根据自己的想法进行了创新，有的同学还将“用蒸笼屉做薄膜干涉”“用拖把干燥桶测转速”等“奇思妙想”融入实验中。尽管居家实验使得实验条件受到了很大程度的限制，但实验材料、实验环境、实验内容的开放，也赋予了学生更多的创造性与积极性。植生1904班的欧阳美玲认为，实验中很多材料都来源于生活，便于同学们实践，也让自己开始将生活中的边角料利用了起来。“比如为了测量角速度，我修理了家里许久未用的自行车。”

“曾有学生为找到薄膜干涉合适的观察角度，在阳台蹲了一上午。”理学院程其娈老师回忆。居家物理实验使得同学们的实验自主性提高了，但难度并没有降低。“令老师们欣慰的是，实验交流群内学生们都兴奋地分享心得、交流问题。这不就是教学的乐趣所在吗？”她说。

理学院物理系主任陈建军介绍，本次大学物理实验居家实验课程总共分成106个教学班级，面向来自6个学院的1677名同学授课。居家实验对物理实验的教学原本是一次挑战，如今更变成了一次创新。