【摘要】演示實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理教學(xué)重要組成部分。本文通過(guò)分析應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本現(xiàn)狀，從大學(xué)物理教學(xué)實(shí)際出發(fā)，對(duì)大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了有益的實(shí)踐與探索。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理；演示實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用型本科院校；實(shí)踐探索

1.大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能和意義

在物理理論教學(xué)中借助于實(shí)驗(yàn)來(lái)再現(xiàn)物理過(guò)程、驗(yàn)證物理規(guī)律是必不可少的教學(xué)手段，這種以輔助理論教學(xué)為最初目的的實(shí)驗(yàn)被人們稱(chēng)之為演示實(shí)驗(yàn)。隨著研究及教學(xué)實(shí)踐的不斷發(fā)展，演示實(shí)驗(yàn)無(wú)論是在教學(xué)形式、組織和功能上都發(fā)生了深刻的變化。演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中占有十分重要的、不可替代的地位。

日常生活中難于見(jiàn)到的物理現(xiàn)象只憑教師的語(yǔ)言描述，學(xué)生難以理解，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)直觀地把物理現(xiàn)象和規(guī)律展現(xiàn)在學(xué)生面前，可加深印象，增強(qiáng)說(shuō)服力。學(xué)生細(xì)心、敏銳的感知去捕獲其中的重要現(xiàn)象，因此需要學(xué)生有較強(qiáng)的觀察力。利用演示實(shí)驗(yàn)分析物理現(xiàn)象和過(guò)程的同時(shí)又促進(jìn)學(xué)生的分析與應(yīng)用能力。課堂上要學(xué)生能長(zhǎng)時(shí)間對(duì)所學(xué)課程保持較的關(guān)注也不容易，在講授中穿插一些演示實(shí)驗(yàn)，活躍課堂氣氛，能提高學(xué)習(xí)效果，激發(fā)起濃厚的興趣。如在力學(xué)課中演示錐體上滾，學(xué)生會(huì)看到錐體從導(dǎo)軌低處向高處上滾，這種現(xiàn)象引起了學(xué)生的興趣，通過(guò)仔細(xì)觀察才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì)[1]。

2.應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀

2.1基礎(chǔ)薄弱，投入不足，重視不夠

目前，演示實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)中的現(xiàn)狀并不樂(lè)觀。大多數(shù)院校，尤其是新升格的本科院校的大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)數(shù)量少，自制教具少，原始積累少，基礎(chǔ)薄弱。其次，一些院校在發(fā)展品牌專(zhuān)業(yè)，特色專(zhuān)業(yè)和重點(diǎn)學(xué)科的同時(shí)，忽視了物理等基礎(chǔ)學(xué)科的建設(shè)，造成在物理演示儀器的購(gòu)置和建設(shè)上投入不夠，成為制約物理演示實(shí)驗(yàn)發(fā)展的瓶頸；再次，一些院校認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)不如物理理論重要，物理演示實(shí)驗(yàn)不如物理實(shí)驗(yàn)重要，造成大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)被擠占甚至取消的尷尬局面[2]。

2.2實(shí)驗(yàn)與理論課有一定脫節(jié)

多數(shù)本科院校的物理理論課的教材都是知識(shí)面較全面、理論性較強(qiáng)的全國(guó)通用教材。而大多數(shù)應(yīng)用型本科院校由于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)比較匱乏，實(shí)驗(yàn)器材的更換和添置步伐則相對(duì)較慢，所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)也比較陳舊，造成了理論課與實(shí)驗(yàn)課的脫節(jié)。另外，理論課的教學(xué)講究的由淺入深，循序漸進(jìn)，但實(shí)驗(yàn)則是涉及到多種知識(shí)的運(yùn)用，跟理論課相比，不是落后了就是超前了?？陀^上也造成了理論課與實(shí)驗(yàn)課的脫節(jié)。

3.大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與探索

3.1課堂演示

課堂演示就是把與堂課教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的演示儀器帶進(jìn)教室，講到某內(nèi)容時(shí)即演示與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生對(duì)該內(nèi)容的理解和記憶。大學(xué)物理的學(xué)習(xí)過(guò)程就是這樣一個(gè)從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，再由理性認(rèn)識(shí)回到實(shí)踐中經(jīng)受實(shí)踐檢驗(yàn)的過(guò)程[3]。課堂演示能很好地把演示實(shí)驗(yàn)與理論內(nèi)容緊密結(jié)合起來(lái)，因此課堂演示已被幾乎全部高校所采用。但是，并不是所有的演示實(shí)驗(yàn)都能進(jìn)行隨堂演示，如某些演示實(shí)驗(yàn)儀器過(guò)大或容易損壞不方便帶進(jìn)教室，某些實(shí)驗(yàn)過(guò)程較長(zhǎng)或操作復(fù)雜不適合在課堂上演示等。故在課堂演示中應(yīng)盡量選擇攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯的演示儀器進(jìn)行。在課堂演示還要注意不能只是教師演示，學(xué)生只看不參與，演示實(shí)驗(yàn)就沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的作用。在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采用邊演示邊與學(xué)生討論分析的方法，與學(xué)生共同探索物理規(guī)律，給學(xué)生以方法論及物理思維培養(yǎng)。例如，筆者在偏振光教學(xué)進(jìn)行的偏振片的實(shí)驗(yàn)演示，偏振片傳到學(xué)生手中，啟發(fā)學(xué)生觀察旋轉(zhuǎn)偏振片后光線的變化規(guī)律，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常感興趣，對(duì)其原理有強(qiáng)烈的求知欲，對(duì)偏振光一節(jié)的教學(xué)大有幫助，教學(xué)效果很好。

3.2多媒體演示

隨著多媒體教學(xué)的普及，用Flash，Authorware等軟件編寫(xiě)的多媒體課件能動(dòng)態(tài)地演示復(fù)雜的物理過(guò)程，一些與物理相關(guān)的多媒體資料也可用于物理實(shí)驗(yàn)演示。相對(duì)于實(shí)物演示，多媒體可以在教室里展示課堂上實(shí)驗(yàn)無(wú)法演示的宏觀的、微觀的物理過(guò)程，它突破了時(shí)間和空間的束縛，將物理過(guò)程生動(dòng)形象地展現(xiàn)于學(xué)生眼前，使學(xué)生認(rèn)識(shí)加強(qiáng)，理解透徹。例如，講解剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒定律時(shí)，可利用直升機(jī)模型進(jìn)行課堂實(shí)物演示，讓學(xué)生們看到當(dāng)直升機(jī)的螺旋槳開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)身將反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生分析原因并提出解決方案。之后，可利用多媒體演示各種直升機(jī)如何利用角動(dòng)量守恒定律的，如加尾槳，雙頂槳等，以及直升機(jī)在飛行中是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的。這樣不僅使學(xué)生對(duì)物理規(guī)律理解更加透徹，而且拓展了學(xué)生的知識(shí)面，增強(qiáng)了學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力。

3.3實(shí)驗(yàn)室演示

實(shí)驗(yàn)室演示一般是在課程結(jié)束一個(gè)章節(jié)后，組織學(xué)生進(jìn)入專(zhuān)門(mén)的大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示的一種教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)室演示是課堂演示的延伸與有效補(bǔ)充，它可以滿足學(xué)生與實(shí)驗(yàn)儀器近距離接觸，使學(xué)生更清楚地觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但由于條件限制，很多沒(méi)有物理專(zhuān)業(yè)的本科院校沒(méi)有獨(dú)立的大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室，如筆者所在的學(xué)校。鑒于此，我校教師都借助普通物理實(shí)驗(yàn)室來(lái)完成物理演示實(shí)驗(yàn)，并且利用普通物理實(shí)驗(yàn)室的資源開(kāi)發(fā)出許多物理演示實(shí)驗(yàn)。如利用靜電模擬儀進(jìn)行靜電分布實(shí)驗(yàn)演示，利用邁克爾遜干涉儀進(jìn)行光的等傾干涉與等厚干涉現(xiàn)象的演示實(shí)驗(yàn)的。

3.4走廊展板演示

走廊展板演示是利用樓道走廊的展示櫥窗進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)演示的一種方式。走廊展板演示一方面使得演示實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間限制，學(xué)生任何時(shí)間都可參觀；另一方面也為學(xué)校增添了工程文化氛圍。傳統(tǒng)的展板通常以圖文和儀器的靜態(tài)展示為主，物理演示實(shí)驗(yàn)展板還應(yīng)讓所展現(xiàn)的內(nèi)容動(dòng)起來(lái)。如我校展板中駐波現(xiàn)象，磁懸浮原理，動(dòng)量守恒小球等，除有圖文介紹外都有實(shí)物的動(dòng)態(tài)演示，高壓放電展板中的尖端放電，雅各布天梯等更是現(xiàn)象精彩刺激吸引了大批同學(xué)駐足參觀。近幾年的展板制作部分學(xué)生也參有其中，學(xué)生在思考如何將一個(gè)物理規(guī)律直觀的展現(xiàn)出來(lái)并親自動(dòng)手實(shí)現(xiàn)時(shí)，即加深學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)提高了學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。走廊展板演示以成為我校物理教學(xué)中的一大特色，每年新生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)樓的第一件事就是參觀大學(xué)物理展板演示。

4.結(jié)語(yǔ)

演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)提供了必要的感性認(rèn)識(shí)，能夠加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解，營(yíng)造輕松愉快的物理學(xué)習(xí)環(huán)境，提高學(xué)習(xí)效率，學(xué)生動(dòng)手參與演示實(shí)驗(yàn)，必然促使學(xué)生積極的思維，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、邏輯思維能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。在應(yīng)用型本科院校的大學(xué)物理教學(xué)中加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式必將收到事半功倍的效果。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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［２］鐘曉燕，劉文軍.大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐和探索[J].中國(guó)科技信息，2010（4）：238-239.

［３］宋峰，李川勇等.物理教學(xué)中讓學(xué)生感知科學(xué)探索過(guò)程提高認(rèn)知水平，培養(yǎng)物理思維能力[J].大學(xué)物理，2009（12）：43-47.