韓曉靜

(沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院,遼寧 沈陽 110167)

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民辦高校大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)淺析

韓曉靜

(沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院,遼寧 沈陽 110167)

摘 要：本文從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，調(diào)查研究了我國民辦高校大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀，分析了開設(shè)大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)課程的重要性，并對民辦高校大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革與創(chuàng)新提出了幾點(diǎn)舉措。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)；民辦高校 動(dòng)手操作能力；創(chuàng)新思維能力

1民辦高校大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀

1.1資金有限

教育部在《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》中明確指出，大學(xué)物理課程應(yīng)具備演示實(shí)驗(yàn)(實(shí)物演示和多媒體仿真演示)的內(nèi)容，其中實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的數(shù)目不應(yīng)少于40個(gè)[1-2]。而一些民辦高校根本不具備進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的條件。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的演示實(shí)驗(yàn)器材都比較昂貴，有的一臺儀器就達(dá)到7萬元以上，而高等院校在大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)上均會得到當(dāng)?shù)厥〗逃龔d的資助，而民辦高校則不然，由于其資金有限，很多民辦高校從未設(shè)置過大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室。

1.2認(rèn)識程度不夠

近年來，我們發(fā)現(xiàn)，民辦高校對大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的重視程度明顯不夠，隨著大學(xué)物理教學(xué)改革的呼聲高漲，國內(nèi)一些高校對大學(xué)物理的學(xué)時(shí)不斷縮減，在教學(xué)中，教師除了正常理論授課外，學(xué)生還要進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，所以大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)幾乎被砍殺殆盡。這為大學(xué)物理教學(xué)改革的開展帶來了諸多困擾。

1.3形式單一

傳統(tǒng)的大學(xué)物理理論教學(xué)是在課堂上，在教師講授、推理、驗(yàn)證下，從而得出物理定律、定理以及公式，并通過習(xí)題課的演練，加深對知識的理解及應(yīng)用程度，在推導(dǎo)的過程中，一定會用到高數(shù)微積分的知識，所以很多同學(xué)都反映物理難學(xué)、枯燥、抽象。將大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)引入課堂后，勢必對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣起到了很大的促進(jìn)作用。抽象、枯燥的物理學(xué)理論，在演示實(shí)驗(yàn)室中，變得生動(dòng)、有趣，甚至學(xué)生可以進(jìn)一步去探索，將知識縱向化。興趣是學(xué)習(xí)的好老師，只有有了興趣的指引，學(xué)生才會自主學(xué)習(xí)、才會更大限度地挖掘自己的潛力。

1.4我院大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建

大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)不僅可以將抽象的理論知識具體化，還可以將日常生活中不易觀察到的現(xiàn)象活靈活現(xiàn)地展現(xiàn)出來，如我院演示實(shí)驗(yàn)室中的多功能靜電綜合演示儀可以演示電風(fēng)吹燭實(shí)驗(yàn)、避雷針引雷實(shí)驗(yàn)等，大型擴(kuò)散云霧室可以連續(xù)不斷地顯示儀器所在的自然背景輻射及來自宇宙的和來自地球的自然輻射，昆特管可以清晰演示液體駐波的形成，這些現(xiàn)象在我們的日常生活中很難觀察到，而利用實(shí)驗(yàn)儀器，我們就可以隨時(shí)觀察到清晰的實(shí)驗(yàn)效果。

2開設(shè)大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)課程的重要性

2.1對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要意義

理解一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的原理往往只需要幾分鐘的時(shí)間,而設(shè)計(jì)制造一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)就不這么簡單了,需要各方面知識的平衡發(fā)展。現(xiàn)今社會正向多元化方向發(fā)展,我們所用到的儀器也正向智能型、集成型方向發(fā)展。這就需要我們靈活的運(yùn)用物理領(lǐng)域中包括電、熱、聲、光等各種理論知識,以及機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容,才能設(shè)制造出一個(gè)合格的演示實(shí)驗(yàn)儀器。如，通過錐體上滾輪的演示，使學(xué)生觀察與思考沿斜面軌道上滾的現(xiàn)象，加深了解在重力場中，物體總是以降低重心，力求穩(wěn)定的規(guī)律。學(xué)生可以自己動(dòng)手制作錐體上滾儀。又如，學(xué)習(xí)了剛體力學(xué)的知識后，學(xué)生可以自己動(dòng)手制作茹可夫斯基轉(zhuǎn)椅，演示角動(dòng)量守恒定律的原理。在制作過程中，學(xué)生通過思考，學(xué)會了如何將理論知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)實(shí)際，這對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是有極大的好處的。

2.2與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密

大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)不僅僅與大學(xué)物理相聯(lián)系，其中還會涉及到機(jī)械、電氣信息、化學(xué)、環(huán)境等專業(yè)的知識，同時(shí)也與科技發(fā)展的尖端領(lǐng)域相聯(lián)系，如磁懸浮地球儀、激光監(jiān)聽試驗(yàn)儀、磁懸浮(跳環(huán))實(shí)驗(yàn)儀等?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)是各學(xué)科間的相互滲透、交叉和綜合， 緊跟當(dāng)代科技發(fā)展步伐，,密切聯(lián)系工程生產(chǎn)生活實(shí)際，其目的是讓學(xué)生了解物理學(xué)原理在科技發(fā)展中的作用，了解其在工程技術(shù)中的應(yīng)用，而物理學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)的發(fā)展正是眾多新興學(xué)科、交叉學(xué)科和新技術(shù)產(chǎn)生、成長、發(fā)展的基礎(chǔ)，所以大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)開設(shè)的必要性顯而易見。

2.3激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生置身于物理環(huán)境中，對理論知識，如概念定理等有更直觀、深刻的認(rèn)識。物理學(xué)中的很多概念比較抽象，有些是人們?yōu)榱搜芯繂栴}而假想出來的，如電場線和磁感線，學(xué)生對此沒有一個(gè)直觀的認(rèn)識，因此我們可以通過演示實(shí)驗(yàn)形象地將其表現(xiàn)出來。如利用多功能靜電綜合演示儀，就可以演示點(diǎn)電荷、平行板電力線的空間分布情況。

2.4提供科研創(chuàng)作的平臺

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課不僅僅可做為理工科學(xué)生的必修課，還可以做為文科學(xué)生的選修課，因?yàn)檠菔緦?shí)驗(yàn)對于學(xué)生創(chuàng)造力、思考問題、探索問題能力的培養(yǎng)是不受專業(yè)限制的，這無疑鼓勵(lì)了更多的學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)。有了大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室，我們可以鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)、改良實(shí)驗(yàn)儀器，也可以開展一些關(guān)于大學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的報(bào)告會，豐富學(xué)生的文化底蘊(yùn)，拓展信息含量，還可以推薦學(xué)生參加相關(guān)比賽，并參與到科研項(xiàng)目的研究工作中去。大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室提供給學(xué)生的是一個(gè)聲、光、電共同作用的奇妙世界，帶給學(xué)生的是新奇和震撼，能夠創(chuàng)造濃厚的物理氛圍，啟迪學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)造能力。同時(shí)，更有充足的時(shí)間和技術(shù)條件允許學(xué)生自行操作，提高和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，還可以給饒有興趣的學(xué)生提供一個(gè)實(shí)踐動(dòng)手的天地。圖1所示為我院學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)的角動(dòng)量守恒儀，該儀器突破了以往演示試驗(yàn)儀器只能演示而不能驗(yàn)證的弊端，該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已被推薦到由省教育廳舉辦的大學(xué)物理時(shí)間競賽中參賽。

圖1

3大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新

3.1培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

教師在授課時(shí)，提前1~2周的時(shí)間，將演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目做成表格發(fā)給每名學(xué)生，學(xué)生可在自己感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上標(biāo)注上記號。然后利用教材進(jìn)行自學(xué)，也可以去網(wǎng)上尋找相關(guān)知識，并整理出來備案。這樣學(xué)生在上演示實(shí)驗(yàn)課時(shí)，就不會毫無頭緒、茫然無知。而且學(xué)生通過課下的調(diào)查研究，對要研究的物理現(xiàn)象、涉及到的物理學(xué)原理進(jìn)行自主式學(xué)習(xí)，這樣學(xué)習(xí)的效果是大家意想不到的，很多學(xué)生會因?yàn)槟硞€(gè)理論知識內(nèi)容沒有理解而來請教我，在我講解的同時(shí)，他們對理論知識的理解更加深刻，同時(shí)我能深深地感受到他們對物理知識的學(xué)習(xí)充滿了渴望，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力

以往的演示實(shí)驗(yàn)課程常常是教師自己演示，學(xué)生只是用眼去觀察，結(jié)果學(xué)生只看到了現(xiàn)象，卻抹殺了其動(dòng)手能力。我院在演示實(shí)驗(yàn)課堂中，不限制學(xué)生的動(dòng)手欲望，在保障學(xué)生和儀器的安全的情況下，幾個(gè)學(xué)生為一組動(dòng)手操作，教師在旁邊輔助。學(xué)生在操作過程中，往往會提出一些奇思妙想，教師要適時(shí)引導(dǎo)。如學(xué)生可以自己動(dòng)手制作茹可夫斯基轉(zhuǎn)椅，演示角動(dòng)量守恒定律的原理，還可以受超聲霧化系統(tǒng)的啟發(fā)，動(dòng)手設(shè)計(jì)空氣加濕器，也可以隨地取材，舊物利用，如用舊吉他制作看得見的聲波等。

3.3展示設(shè)計(jì)成果

學(xué)生上完演示實(shí)驗(yàn)課后，教師要布置給學(xué)生書面作業(yè)和設(shè)計(jì)作業(yè)。書面作業(yè)是以學(xué)生感興趣的一個(gè)或幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主題展開討論，寫下心得體會或創(chuàng)作靈感的小論文。設(shè)計(jì)作業(yè)是以小組為單位，要求學(xué)生設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)展品，無論是實(shí)驗(yàn)儀器還是小發(fā)明創(chuàng)作均可以，號召大家隨地取材，如有的學(xué)生將二手電腦中的零部件拆下來做實(shí)驗(yàn)。并定期舉行成果展示會，這不但增加了學(xué)生的自信心和自豪感，開發(fā)了他們的創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)了他們的設(shè)計(jì)能力，同時(shí)也充實(shí)了我院的大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)院節(jié)省了一部分資金支出。

4結(jié)論

創(chuàng)新是現(xiàn)代教學(xué)改革的理念之一,通過在物理實(shí)驗(yàn)中引入創(chuàng)新理念，既能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的思維模式，又能促進(jìn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行探索，通過提倡教學(xué)活動(dòng)的情境性與多邊性,采用自由設(shè)計(jì)、自行研究觀察的方式,會讓學(xué)生有耳目一新的感覺,對自己做出的東西會更感興趣,所以從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣上講,這是最適當(dāng)不過的方法了。創(chuàng)新理念的提出，對于物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備，物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都提出了更新的要求，我深信，通過精心的設(shè)計(jì)和學(xué)生的積極配合，畢然會找到一條適合大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)之路。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬靖，陸培民.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開放式教學(xué)模式探討[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2011，24(4)：102-104.

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Private Colleges University Physics Experiment Teaching Demonstration Analyses

HAN Xiao-jing

(Keya College,Shenyang University of Chemical Technology,Liaoning Shenyang 110167)

Abstract：The embarks from the teaching practice,investigation and study for private colleges in our country college physics demonstration experiment teaching present situation,the importance of courses in college physics demonstration experiment is analyzed,and the private colleges teaching reform and innovation of college physics demonstration experiment puts forward some measures.

Key words：college physics demonstration experiment；private colleges；hands-on ability；creative thinking ability

中圖分類號：G 642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.001.035

文章編號：1007-2934(2016)01-0130-03

基金項(xiàng)目：沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院2015年教學(xué)研究項(xiàng)目(JG-2015-04);2014年遼寧省普通高等學(xué)校本科教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“3+1”教學(xué)模式中的教改團(tuán)隊(duì)建設(shè)與研究”(項(xiàng)目編號UPRP20140693)的階段性成果。

收稿日期：2015-09-26