趙玉芳
摘 要 本文闡述了大學物理演示實驗在物理教學中的重要作用,總結(jié)了大學物理演示實驗各種教學手段和方式的優(yōu)缺點,為了充分發(fā)揮各種手段和方式的優(yōu)點,對我校大學物理演示實驗的教學方法進行探索。不斷地改善和豐富我們的演示實驗,使學生能夠?qū)W以致用,感受到物理的魅力,主動探索自然的奧秘,為學生日后走向社會打下堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 大學物理 演示實驗 教學方法
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.08.064
Abstract This article elaborated the university physics demonstration experiment in physics teaching, the important functions of college physics demonstration experiment are summarized the advantages and disadvantages of all kinds of teaching methods and means, in order to give full play to the advantages of all kinds of means and way of the teaching method of college physics demonstration experiment of exploration.Constantly improve and enrich our demonstration experiment, causes the student to put this to use, feel the charm of physical, actively explore the mysteries of nature, to lay a solid foundation for the students in the future to society.
Key words college physics; demonstration experiment; teaching method
在當今的社會,物理對學生的吸引力越來越小。為了提高學生對物理的興趣,大學物理演示實驗就是一種很好的教學手段。在物理演示實驗中,可以人為地創(chuàng)設(shè)物理情景,激發(fā)學生的興趣和求知欲,促進學生思維發(fā)展和能力的提高,鞏固和加深對所學物理知識的理解和應(yīng)用,訓練學生的實驗技能和動手能力。
1 大學物理演示實驗的作用
(1)大學物理演示實驗是物理實驗和物理理論的橋梁。由于實驗設(shè)備經(jīng)費的限制,物理實驗數(shù)量是有限的,而且每個實驗項目只能提供有限的套數(shù),不可能做到每人一套實驗設(shè)備,這就導致在分組實驗中,有的同學沒有動手操作設(shè)備的機會??紤]到時間的限制和課時的要求,學生的實驗主要是依照實驗步驟按部就班地進行,使得學生有機會捏造或拼湊數(shù)據(jù),蒙混過關(guān),這就導致部分學生在實驗課上積極性不高。物理演示實驗結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,現(xiàn)象直觀,可以彌補物理實驗中實驗數(shù)量和時間的不足。
(2)大學物理演示實驗能加深對概念和原理的理解。物理中的概念和原理是在實驗的基礎(chǔ)上抽象和概括出來的,要使學生真正理解并掌握大學物理的理論內(nèi)容,必須在教學過程中將理論和實驗結(jié)合起來,通過演示實驗使學生獲得豐富的直觀認識,再通過思維建立起正確的概念,同時有利于培養(yǎng)學生科學的學習態(tài)度和方法。
(3)大學物理演示實驗能夠激發(fā)學生學習的興趣和主動性。愛因斯坦說“興趣是最好的老師”。物理演示通過對具體物理過程、物理現(xiàn)象的展示,使學生把難以理解的物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成直觀的圖像,消除學生在學習中因抽象、枯燥而產(chǎn)生的厭煩的心理,提高學生對物理的興趣,從而激發(fā)學生對物理學習的主動性。
2 大學物理演示實驗教學現(xiàn)狀
目前國內(nèi)各個高校對大學物理演示的建設(shè)都十分重視,投入了一定的經(jīng)費對演示實驗室和設(shè)備進行建設(shè),每個高校都有一定的物理演示實驗設(shè)備和多媒體模擬演示實驗。但是如何在實際中充分利用這些實驗,各個高校采用的方法不一樣,每種方法既有優(yōu)點,也有缺點。
2.1 教學手段
(1)實物演示。實物演示是利用真實的實驗設(shè)備,有教師當場進行實驗而得到的現(xiàn)象,真實度高,學生容易接受,但是一般實驗設(shè)備價格高,受到經(jīng)費的限制,不可能所有的理論都能購置相應(yīng)的實驗儀器。而且有的理論很難有相對應(yīng)的實物演示實驗進行演示,比如微觀領(lǐng)域的規(guī)律。
(2)多媒體模擬演示。隨著計算機的速度加快,計算機模擬實驗廣泛地應(yīng)用在各個理論教學中,大學物理也不例外。其優(yōu)點在于可控性和穩(wěn)定性好,能夠隨課堂教學內(nèi)容的及時的改變和調(diào)整,在播放過程中也可以隨意調(diào)節(jié)。對于一些難以有實物實驗對應(yīng)的物理過程,也可以設(shè)計和描繪。具有較好的交互性,可以方便地更改實驗初始條件而得到不同的結(jié)果。但是其缺點也很明顯,過多地在課堂上使用多媒體模擬,容易使學生產(chǎn)生對物理的真實性產(chǎn)生懷疑。
2.2 教學方式
(1)集中演示。我校的演示實驗一直沿用集中教學的方式,而且是由專門負責的教師授課,在演示課堂上,一般由老師操作實驗儀器,然后對實驗現(xiàn)象進行分析和講解。這樣做的優(yōu)點是,在短時間內(nèi)將相應(yīng)的實驗展示給學生,時間容易控制。由于負責的教師是專職,所以設(shè)備儀器容易得到很好的維護,并且對實驗的順利開展有一定的保障。但有很大的不足,在整個教學過程中,學生沒有參與實驗過程中,無法對演示實驗有更加直觀和深入的理解。而且集中教學往往是以班級為單位進行的,由于實驗儀器的數(shù)量不足和教室的面積的限制,全校班級只能輪流上課,這樣會導致物理理論課和演示實驗不同步,使得演示實驗起不到應(yīng)有效果。
(2)隨堂演示。有的學校的大學物理演示采用的是隨堂演示的方法,此方法可以在一定程度上彌補集中演示的不足,但是考慮到同時上課的班級很多,要想照顧到所有的班級,必須準備足夠數(shù)量的實驗設(shè)備,這必然受到經(jīng)費的限制。由于物理教學的老師一般大部分時間都用于備課,難以有足夠的時間充分熟悉實驗,這也就難以保證實驗的成功率,還有可能影響課堂進度。而且由于實驗儀器的規(guī)模制約,不可能將所有的實驗儀器搬進教室,另一方面,大學物理教學一般是大班教學,實物演示的可視性大大降低。
3 大學物理演示實驗教學模式的探索
為了充分利用各種教學方法的優(yōu)點,避免缺點,在我校的大學物理演示實驗進行了如下的教學模式的探索。
(1)集中演示和隨堂演示相結(jié)合。充分利用集中演示和隨堂演示的優(yōu)勢,將大型的、難以運到課堂的實驗集中演示,小型的,容易搬運的實驗隨堂演示,這樣能夠讓學生在學習物理理論,及時看到相應(yīng)的現(xiàn)象,加深學生的理解,激發(fā)學生的學習興趣,提高課堂效率。
(2)充分發(fā)揮多媒體模擬優(yōu)勢。利用計算機制作實物不易實現(xiàn)的演示實驗,利用多媒體教學的直觀性,及時幫助學生對不易理解的、抽象的物理過程展示出來。這樣可以彌補實物實驗的不足。
(3)演示實驗室開放。實驗室就是為學生動手操作的場所,但往往為了保證教學的有序性,剝奪了學生動手的機會,借助于實驗室開放,實行自愿、分散式的方式進行教學,真正讓學生有時間、有機會自己動手進行實驗。提高實驗室儀器的利用率,彌補集中教學和隨堂演示的不足。
(4)學生自主研發(fā)演示實驗,提高學生的創(chuàng)新能力。大學物理演示實驗雖然是為大學物理理論課服務(wù)的,但是不應(yīng)局限于大學物理大綱,應(yīng)該讓學生有一定的發(fā)揮空間。在實驗中,我們將學習優(yōu)秀和動手能力強的學生,借助于實驗室這個平臺為他們提供一些可行的題目和所需的一些配件,充分利用學生的探索問題,解決問題的主動性,使他們在實驗室中完成演示儀器的研發(fā)和改進,在提高學生的創(chuàng)新能力的同時也可以豐富物理實驗儀器。
4 總結(jié)
大學物理演示實驗在大學物理教學中起著重要的作用,隨著時間的推移,演示實驗的重要性更加明顯。不斷地改善和豐富我們的演示實驗,充分發(fā)揮其輔助作用,同時培養(yǎng)學生能力,使學生能夠?qū)W以致用,感受到物理的魅力,主動探索自然的奧秘,為學生日后走向社會打下堅實的基礎(chǔ)。
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