肖 沛

(江蘇科技大學(xué)張家港校區(qū) 江蘇 蘇州 215600)

物理學(xué)是一門基于實(shí)驗(yàn)科學(xué)的理論學(xué)科．大學(xué)物理也是高等院校理工專業(yè)的必修基礎(chǔ)課之一，一來可以提供專業(yè)課程學(xué)習(xí)必要的基礎(chǔ)知識(shí)，其次對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力、實(shí)踐能力有著無可替代的作用．物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)踐和思考能力．利用課堂實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)造良好的物理環(huán)境，把教學(xué)內(nèi)容以實(shí)驗(yàn)的形式展示給學(xué)生，通過學(xué)生的觀察和思考，以及教師的引導(dǎo)和有效講解完成學(xué)生認(rèn)知的過程．大學(xué)物理和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式[1～3]，可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主，且實(shí)驗(yàn)裝置不便隨意搬動(dòng)，不利于課堂教學(xué)的使用．針對(duì)這個(gè)問題，我們嘗試以在設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的整個(gè)過程中增加演示實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)．通過演示實(shí)驗(yàn)和教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的作用．

經(jīng)過幾年的教學(xué)嘗試，逐步建立起理論教學(xué)和演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式．得益于演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，教學(xué)中取得了較好的教學(xué)效果．

1 創(chuàng)建物理環(huán)境 增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，一旦學(xué)生有了興趣，就會(huì)主動(dòng)思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)．演示實(shí)驗(yàn)的鮮明直觀特點(diǎn)能夠給學(xué)生創(chuàng)建出理想的物理情景，再加上教師的引導(dǎo)和講解就會(huì)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，同時(shí)對(duì)物理圖形有了感性認(rèn)識(shí)，對(duì)物理規(guī)律、概念有了更深入的理解．為了提高學(xué)生的興趣，設(shè)計(jì)一些比較新奇的演示實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的求知欲．比如，在光學(xué)中講到光的偏振時(shí)，用一副偏光眼鏡和激光筆來演示偏光現(xiàn)象．偏光眼鏡的鏡片就是偏振片，激光筆發(fā)出的偏振光通過轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片，會(huì)在墻上呈現(xiàn)出光強(qiáng)的變化，通過分析引入馬呂斯定律．再比如電磁學(xué)中的靜電屏蔽，拿一收音機(jī)，打開后放在桌上，然后用金屬罩慢慢罩住，聲音變的越來越模糊直至消失，通過分析引入靜電屏蔽的成因．諸如此類演示實(shí)驗(yàn)，器材簡單，材料隨手可得，在課堂上一演示馬上就能吸引學(xué)生的注意力，教師加以引導(dǎo)分析就會(huì)順利完成內(nèi)容的導(dǎo)入，同時(shí)也激起了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣．

2 培養(yǎng)學(xué)生觀察 分析及實(shí)踐能力

要解決問題，首先發(fā)現(xiàn)問題，所以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力是一項(xiàng)重要任務(wù)．感性知識(shí)的獲得依賴于敏銳的觀察力，善于觀察才能善于發(fā)現(xiàn)．演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛐蜗笳故疚锢憩F(xiàn)象和物理過程．首先可以用簡單直觀的演示實(shí)驗(yàn)來鍛煉學(xué)生的觀察和分析能力，進(jìn)一步鍛煉思維能力．通過鍛煉后再增加演示實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜度，讓學(xué)生自己去觀察分析物理現(xiàn)象和過程．同時(shí)創(chuàng)造條件，使學(xué)生參與到演示實(shí)驗(yàn)的展示、制作、維護(hù)、改進(jìn)等創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)中，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性．觀察、分析和實(shí)踐能力的培養(yǎng)既提高了學(xué)生的整個(gè)邏輯和創(chuàng)新思維能力也對(duì)學(xué)生以后從事科學(xué)研究起到了積極作用．

3 建立正確的物理概念 加深知識(shí)的理解

對(duì)概念的正確理解是學(xué)好物理學(xué)的基礎(chǔ)．演示實(shí)驗(yàn)建立起來的直觀物理圖像，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于對(duì)物理概念的感性認(rèn)識(shí)．例如,在講授“剛體的角動(dòng)量守恒”時(shí)，讓一個(gè)學(xué)生坐在茹可夫斯基轉(zhuǎn)椅上，伸開雙臂和雙腿．當(dāng)轉(zhuǎn)椅轉(zhuǎn)動(dòng)后慢慢收回雙臂和雙腿，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度會(huì)越來越大．這樣既可以很好地演示角動(dòng)量的守恒，也可以加深對(duì)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的認(rèn)識(shí)，同時(shí)能讓學(xué)生參與其中．在學(xué)習(xí)大學(xué)物理之前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)一些物理現(xiàn)象有了初步的認(rèn)識(shí)和理解，但有一些“想當(dāng)然”的物理現(xiàn)象很容易在學(xué)生心中留下錯(cuò)誤的觀點(diǎn)．比如，一個(gè)均質(zhì)的彈簧如果分為兩部分，彈簧的勁度系數(shù)是否和原來一樣．提出這個(gè)問題，很多學(xué)生會(huì)不假思索地回答一樣．在課堂中完全可以用兩根彈簧進(jìn)行演示，讓學(xué)生自己去觀察、分析它們的不同，然后總結(jié)為什么會(huì)犯這樣的錯(cuò)誤．這樣的實(shí)驗(yàn)會(huì)立即啟發(fā)學(xué)生的興趣，激起學(xué)生的探究欲望，使學(xué)生主動(dòng)探索內(nèi)在的物理因素，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣．這樣的問題在學(xué)習(xí)中比比皆是，演示實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)時(shí)就是要貼近學(xué)生，突出對(duì)物理概念認(rèn)識(shí)的矛盾，能夠讓學(xué)生主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)、分析去獲得正確的知識(shí)，樹立正確的觀念．最后再引導(dǎo)學(xué)生去總結(jié)犯錯(cuò)的原因，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維方式．

4 拓寬視野 加強(qiáng)與生活 工程及高新技術(shù)的聯(lián)系

大學(xué)物理是一門基礎(chǔ)學(xué)科，該課程的學(xué)習(xí)除了培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)能力外，還為專業(yè)學(xué)習(xí)建立起基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備．大學(xué)物理的內(nèi)容不能僅限于教材，一定要結(jié)合近現(xiàn)代科學(xué)和工程技術(shù)的發(fā)展．比如，美國大學(xué)的物理教育近現(xiàn)代知識(shí)能夠占據(jù)4成以上[4]，美國科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)與其優(yōu)良的基礎(chǔ)教育有密不可分的關(guān)系．在演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上也要緊跟時(shí)代的發(fā)展，在貼近生活的同時(shí)也要擴(kuò)展學(xué)生的視野．實(shí)驗(yàn)器材和用具取自身邊易得之物，不讓器具本身喧賓奪主．另一方面又把高新技術(shù)引入或與工程應(yīng)用結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的求知欲．如，激光器中偏振光的產(chǎn)生，日光燈的鎮(zhèn)流器，微波爐和電磁爐的工作原理演示等．我們?cè)谘菔緦?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)時(shí)還注重了與不同專業(yè)的特點(diǎn)結(jié)合，讓學(xué)生感到物理與專業(yè)的緊密聯(lián)系．實(shí)踐證明，經(jīng)過以上原則設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力上非常有效．

5 促進(jìn)與多媒體教學(xué)的融合發(fā)展

多媒體教學(xué)越來越多地被用到課堂教學(xué)中來，它以圖、文、聲并茂甚至活動(dòng)影像的特點(diǎn)以及獨(dú)特的人機(jī)交互功能，已經(jīng)被認(rèn)為是不可取代的教學(xué)手段．一些難以用普通器具展示的演示實(shí)驗(yàn)，恰可以用多媒體的方式來實(shí)現(xiàn)．如，光學(xué)干涉、衍射的色彩斑斕、力學(xué)中的復(fù)雜裝置以及電學(xué)中場(chǎng)的形象演示等．課件制作中的繪圖和程序編寫，都讓學(xué)生參與其中，鍛煉能力的同時(shí)也加深了對(duì)知識(shí)的理解．

6 培養(yǎng)創(chuàng)新能力 樹立良好的科學(xué)態(tài)度

大學(xué)物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、總結(jié)和創(chuàng)新能力是一項(xiàng)重要任務(wù)．這些能力也是學(xué)生以后從事生活、工作和研究不可缺少的素質(zhì)．演示實(shí)驗(yàn)有利于這些能力的培養(yǎng)．形象有趣的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛞龑?dǎo)學(xué)生去觀察物理現(xiàn)象、去分析物理過程、去總結(jié)物理規(guī)律，再加上與高新技術(shù)和工程實(shí)例的結(jié)合能促使學(xué)生去實(shí)踐和創(chuàng)新．在大學(xué)物理教學(xué)中充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)作用，本身就是理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式．在實(shí)驗(yàn)的演示中，教師要引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立的去觀察、分析和總結(jié)．教師也要盡可能使學(xué)生參與到整個(gè)的實(shí)驗(yàn)過程，不斷地要求學(xué)生嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，認(rèn)真分析、查找原因，樹立起解決問題、克服困難的信心，絕不畏難而退、弄虛作假，進(jìn)而培養(yǎng)起良好的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng)．良好的科學(xué)態(tài)度一旦形成，就會(huì)對(duì)一個(gè)人的事業(yè)和生活產(chǎn)生莫大的影響．因?yàn)樗梢源偈谷藗冃纬烧_的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，它比知識(shí)的掌握和能力的形成更為重要．

7 結(jié)論

綜上所述，在大學(xué)物理教學(xué)中充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)作用的教學(xué)模式能夠提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力、創(chuàng)新能力，能夠鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，能夠使學(xué)生樹立起正確的科學(xué)態(tài)度，為學(xué)生將來的生活、學(xué)習(xí)和工作奠定良好的基礎(chǔ)．同時(shí)也對(duì)教師提出了更高的要求，如何設(shè)計(jì)一個(gè)好的演示實(shí)驗(yàn)、如何把演示實(shí)驗(yàn)與理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合、如何充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的作用等問題，都在促進(jìn)教師業(yè)務(wù)水平的不斷提高．因此，在大學(xué)物理教學(xué)中充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的作用對(duì)大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的提高有著重要作用．

參考文獻(xiàn)

1 梁法庫，路峻嶺，汪榮寶.演示實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理教學(xué)中的積極作用.物理與工程,2002，12(2)：28～30

2 姜成果.物理教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)的作用.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2006，19(3)：111～114

3 關(guān)曉燕，王樂新，溫靜,等.以實(shí)驗(yàn)為主線的大學(xué)物理課程教學(xué)過程設(shè)計(jì).高師理科學(xué)刊,2009，19(4)：109～111

4 王小力.美國大學(xué)物理教學(xué)特色.比較教育研究,1999(1)：15～19