大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)體會(huì)

劉玉潔

(大連工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院遼寧 大連116034)

摘 要：演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分.本文結(jié)合自己的教學(xué)體會(huì)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的作用做了簡(jiǎn)單的介紹分析，并提出了一些提高演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的措施.

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn)大學(xué)物理教學(xué)

收稿日期：(2015-02-10)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是全國(guó)高等院校理工科各專(zhuān)業(yè)學(xué)生在大學(xué)低年級(jí)要開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要的必修基礎(chǔ)課，而演示實(shí)驗(yàn)又是其中不可或缺的一部分.物理演示實(shí)驗(yàn)是指教師在講授物理知識(shí)的過(guò)程中為配合教學(xué)內(nèi)容而演示給學(xué)生看,在操作的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、 思考和分析的一種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式. 國(guó)內(nèi)外的著名大學(xué)都十分重視物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，國(guó)內(nèi)每?jī)赡暌ㄆ谂e行高校演示實(shí)驗(yàn)的研討會(huì).早在18世紀(jì)，德國(guó)、法國(guó)的一些高校就紛紛設(shè)立了專(zhuān)門(mén)的演示實(shí)驗(yàn)室，甚至在歐洲還有“沒(méi)有演示就不稱(chēng)之謂物理課”的說(shuō)法，可見(jiàn)演示實(shí)驗(yàn)的重要性是有目共睹的.

本文就結(jié)合自己的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作實(shí)踐，簡(jiǎn)單地介紹一下大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的重要作用以及改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的幾點(diǎn)舉措，希望能拋磚引玉，進(jìn)一步改進(jìn)學(xué)校的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作.

1大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的功能

演示實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理教學(xué)的重要輔助內(nèi)容，是深受學(xué)生歡迎的主要教學(xué)形式，也是學(xué)生與教師近距離交流的途徑，其功能主要有以下幾個(gè)方面.

1.1促進(jìn)理論教學(xué) 激發(fā)學(xué)生的求知欲

通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)可以將大學(xué)物理中很難理解和想象的物理規(guī)律多次重復(fù)地展現(xiàn)在學(xué)生面前，使物理規(guī)律得到直接的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.這個(gè)過(guò)程激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和求知的欲望，這是僅靠單調(diào)的課堂講述式教學(xué)達(dá)不到的，也是演示實(shí)驗(yàn)獨(dú)特的魅力所在.

1.2培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

在演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中通過(guò)教師的誘導(dǎo)、啟迪、指導(dǎo)學(xué)生透過(guò)表面現(xiàn)象把握事物本質(zhì)，可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及科研創(chuàng)新能力.大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)要努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，這是目前各高校物理教學(xué)改革的一個(gè)主要內(nèi)容[1].而做好科研成果與演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合也是新時(shí)期推進(jìn)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的有效突破口.

1.3 促進(jìn)師生之間的交流

演示實(shí)驗(yàn)課的上課形式也與理論課不同，并不像在課堂上要求正襟危坐，在演示實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生之間可以互相詢(xún)問(wèn)， 互相演示，針對(duì)某一現(xiàn)象進(jìn)行討論，大大活躍了課堂氣氛.師生之間也可以通過(guò)提問(wèn)、啟發(fā)、講解等進(jìn)行近距離的交流，這一過(guò)程不但使學(xué)生輕松地學(xué)到了知識(shí)還拉近了師生之間的感情，和諧的師生關(guān)系也是提高教學(xué)效果必不可少的一個(gè)因素.

1.4失敗的演示實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生學(xué)到更多知識(shí)

通過(guò)給學(xué)生講解演示實(shí)驗(yàn)從失敗到成功的真實(shí)過(guò)程可以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，最重要的是對(duì)學(xué)生的心靈是一種洗禮.現(xiàn)在很多學(xué)生的受挫能力都很差,這個(gè)過(guò)程，讓學(xué)生感受到在科學(xué)上沒(méi)有平坦的大道，科學(xué)家是憑著對(duì)自然界強(qiáng)烈的探索熱情，以堅(jiān)持不懈、頑強(qiáng)拼搏的毅力戰(zhàn)勝困難和逆境的，也可以讓學(xué)生被科學(xué)家們熱愛(ài)科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的忘我精神所感動(dòng)，以他們?yōu)榘駱?，?duì)追求真理和科學(xué)研究產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣.

2提高大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的幾個(gè)舉措

2.1提高教師的教學(xué)能力

只有教師有一桶水才能給學(xué)生一杯水，因此作為實(shí)驗(yàn)教師我們要密切關(guān)注物理演示實(shí)驗(yàn)的最新進(jìn)展，關(guān)注發(fā)展動(dòng)態(tài)，查閱國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料，定期參加培訓(xùn)來(lái)充實(shí)自己.另外，因?yàn)檠菔緦?shí)驗(yàn)中涉及到的知識(shí)是跨學(xué)科的，比如說(shuō)夢(mèng)幻時(shí)鐘要涉及到LED的知識(shí)，偏振光的干涉要涉及到材料的知識(shí)，因此我們還應(yīng)該廣泛涉獵相關(guān)的知識(shí)，深入研究.當(dāng)然在演示實(shí)驗(yàn)中，我們還必須采取合適的教學(xué)方法，通過(guò)誘導(dǎo)、啟發(fā)等，讓學(xué)生不但欣賞到了賞心悅目的現(xiàn)象，更重要的是開(kāi)拓了視野，學(xué)到了知識(shí)，綜合能力得到了提高.

2.2增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)參與性

我們應(yīng)該打破傳統(tǒng)的“教師操作、學(xué)生觀察”的教學(xué)模式，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，提高學(xué)生的參與意識(shí)和主觀能動(dòng)性，最大程度地調(diào)動(dòng)他們的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力．讓學(xué)生來(lái)做演示實(shí)驗(yàn)，使他們有了表演和參與的機(jī)會(huì)，也有了發(fā)揮自己潛能的舞臺(tái)，學(xué)生的積極性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，教學(xué)的目的自然就達(dá)到了，而且事半功倍，比起教師“苦口婆心”的教誨，印象要深刻得多.而且學(xué)生會(huì)因?yàn)樽约河H歷親為的實(shí)踐結(jié)果而獲得一種成就感和自豪感，進(jìn)而也激發(fā)了他們更強(qiáng)的好奇心和求知欲.

比如魚(yú)洗這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中激起的水花使學(xué)生不時(shí)傳出唏噓聲，隨后他們會(huì)情不自禁地想知道這個(gè)神秘現(xiàn)象背后的原理，很多學(xué)生都主動(dòng)來(lái)嘗試這個(gè)實(shí)驗(yàn)，一次不行就再來(lái)一次，甚至做完實(shí)驗(yàn)后還遲遲不肯離開(kāi).

比如窺視無(wú)窮的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生看到像隧道一樣無(wú)限延伸的現(xiàn)象，首先都感到很好奇，還有的學(xué)生馬上就伸手去觸摸儀器，繼而就會(huì)思考，“它的原理是什么？”“為什么看起來(lái)無(wú)限遠(yuǎn)而事實(shí)并非如此呢？”有的學(xué)生就會(huì)主動(dòng)問(wèn)老師它的原理是不是跟萬(wàn)花筒相同，這個(gè)過(guò)程明顯激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和求知的欲望.

2.3探索新的演示方式

在這個(gè)日新月異的時(shí)代，信息的傳輸非常便捷，因此好多高校紛紛建立了大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái)[2].這個(gè)平臺(tái)可以為演示實(shí)驗(yàn)提供豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，尤其是那些比較前沿的或者是攜帶不太方便的演示實(shí)驗(yàn)儀器，都可以借助這個(gè)平臺(tái)讓學(xué)生方便地查閱和學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)，也提高了教師教學(xué)水平和工作效率以及服務(wù)水平.

還有的學(xué)校在學(xué)生上課比較集中的樓區(qū)嘗試通過(guò)建立走廊演示區(qū)[3]、計(jì)算機(jī)觸摸屏等來(lái)提高演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果.不過(guò)對(duì)于走廊演示以及計(jì)算機(jī)觸摸屏等都要注意安排專(zhuān)人維護(hù)和管理，演示的內(nèi)容應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)、定期更新.

當(dāng)然也可以將演示實(shí)驗(yàn)做成多媒體課件，或者通過(guò)MATLAB,Mathematic等將那些不便于描述和演示的實(shí)驗(yàn)逼真地模擬出來(lái)，方便學(xué)生學(xué)習(xí).

2.4開(kāi)放演示實(shí)驗(yàn)室

經(jīng)典的演示實(shí)驗(yàn)可以給理工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)，而那些緊密聯(lián)系科技前沿或者跟生活密切相關(guān)的趣味性比較強(qiáng)的演示實(shí)驗(yàn)，完全可以給藝術(shù)、經(jīng)管類(lèi)的文科學(xué)生開(kāi)放，很多高校已經(jīng)通過(guò)開(kāi)設(shè)通選課等形式給文科學(xué)生開(kāi)設(shè)物理演示實(shí)驗(yàn)課.文科生開(kāi)設(shè)物理實(shí)驗(yàn)課可以拓展物理的科學(xué)普及功能，讓文科學(xué)生學(xué)習(xí)一些與現(xiàn)代生活密切相關(guān)的物理學(xué)基本知識(shí)，感受物理學(xué)中科學(xué)的思維方法，有利于學(xué)生文理互補(bǔ)和兼通，提高他們的綜合素質(zhì).也有人建議物理演示實(shí)驗(yàn)室可以對(duì)社會(huì)人士開(kāi)放，比如中小學(xué)生和其他對(duì)物理感興趣的社會(huì)人士，在增加人們科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)也可適當(dāng)解決經(jīng)費(fèi)不足的問(wèn)題，當(dāng)然對(duì)社會(huì)人士開(kāi)放要注意趣味性，還要建立合理的管理制度，也要注意安全性.

2.5自制演示實(shí)驗(yàn)教具

演示實(shí)驗(yàn)面臨的一個(gè)最大問(wèn)題就是教育經(jīng)費(fèi)的不足，為了解決這一問(wèn)題，很多高校都有自制的實(shí)驗(yàn)教具，在每屆《全國(guó)高等學(xué)校大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討會(huì)》上也有相關(guān)的演示儀器參展.自制教具既可以鍛煉師生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力，又可以解決經(jīng)費(fèi)不足的問(wèn)題.筆者所在的學(xué)校在每年的遼寧省大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽上也總有一些自制的器材獲得很好的獎(jiǎng)項(xiàng)，比如簡(jiǎn)諧振動(dòng)演示儀、黑體輻射演示儀，這些自制的儀器完全可以放在演示實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生做實(shí)驗(yàn)用.

3小結(jié)

總之，不管是在過(guò)去、現(xiàn)在還是將來(lái)，大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)都是一種非常重要的教學(xué)手段. 開(kāi)設(shè)大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)課適應(yīng)培養(yǎng)跨世紀(jì)人才和素質(zhì)教育的要求，也適應(yīng)現(xiàn)代化物理教學(xué)發(fā)展的要求.作為大學(xué)

物理教師，我們應(yīng)該不斷充實(shí)自己，不懈地努力和探索，找到更適合于教學(xué)需要、具有更好教學(xué)效果的方法， 讓演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中發(fā)揮更大的作用，也為國(guó)家培養(yǎng)開(kāi)拓型、創(chuàng)新型的人才貢獻(xiàn)一份微薄的力量.

參 考 文 獻(xiàn)

1鄧柏昌，屈曄，劉偉峰，等.科學(xué)研究和大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)融合的探討．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012,29(7)：167～169

2林曉瓏，姜永恒，白炳蓮，等.大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺(tái)構(gòu)建與實(shí)施．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2012,25(4)：120～122

3李英姿,陳強(qiáng)，陳呈瑞，等.關(guān)于物理演示走廊的一些思考和實(shí)踐．大學(xué)物理，2001，20(4):25～26

TheInstructionExperienceonUniversity

PhysicalDemonstrationExperiments

LiuYujie

(SchoolofInformationScienceandEngineering,DalianPolytechnicUniversity,Dalian,Liaoning116034)

Abstract:The demonstration experiment teaching is an important part of college physics experiment teaching. In this paper, combining my own teaching experience ,I give a simple analysis about the functions of demonstration experiment , and explore several methods of improving the demonstration experiment in physics teaching.

Keywords:demonstrationexperiments;collegephysical;teaching