物理演示實驗的作用與課程建設實踐

鄭志遠，張自力，樊振軍，董愛國，周惟公 中國地質大學物理實驗教學示范中心 100083

物理演示實驗的作用與課程建設實踐

鄭志遠，張自力，樊振軍，董愛國，周惟公 中國地質大學物理實驗教學示范中心 100083

物理演示實驗不再僅僅是作為理論教學的一種輔助和補充，而被作為一門獨立的課程被提出，它在教學中的作用也越來越受到的重視。論文在總結課程建設實踐的基礎上，對物理演示實驗在教學中的作用和演示實驗的課程建設進行了探討。

物理學是一門以觀察和實驗為基礎的學科，物理演示實驗是物理教學的重要組成部分，它不僅是建立物理概念和規律、理解和掌握物理知識不可缺少的環節，還是培養學生的觀察能力、思維能力和動手能力的重要途徑；也是變應試教育為素質教育，培養復合型人才的重要手段。在過去的幾十年內，物理演示實驗一直作為大學物理課堂教學的輔助部分，用來補充課堂教學、加深對理論知識的理解和提高學生的學習興趣。而隨著素質教育的提出，物理演示實驗已不再作為課堂教學的一種延伸，而被作為一門獨立的課程被提了出來。同時它的作用和建設也越來越受到廣大教育工作者的重視。中國地質大學（北京）物理實驗教學示范中心，作為我校第一個北京市級的實驗教學示范中心，承擔著全校理工科的基礎物理實驗。除了在提高本科生的技能方面在校內有一定的影響力外，還承擔了多項本科生科技立項。在學校的重視下以及教務處和資產處的支持下，實驗中心每年的教學經費都有所增加，實驗中心專門騰出一定的實驗室作為物理演示實驗專用，因此物理演示實驗得到了本質的發展。

一、演示實驗的作用

物理演示實驗是物理教學中重要的教學手段和教學形式，它是理論教學與實驗教學的結合點，是形象化與具體化的教學方式，是感官刺激與邏輯思維相結合的最佳教學手段。除了能夠提高學生對物理概念和物理規律的感性認識外，很大程度上直接激發學生的學習興趣。培養學生的觀察、歸納、分析總結的有效教學形式。

（1）激發學生學習興趣。演示實驗的基本出發點就是把難懂晦澀的物理概念和物理規律通過教學道具和實驗儀器簡單、直觀的呈現在學生面前。讓學生情不自禁的對物理產生濃厚的興趣，從而在好奇、驚嘆聲中掌握物理規律和知識點。上演示實驗課的老師或許都有這樣的教學經歷：每次選修物理演示實驗的人數都超出課程規定人數，每次課時都比正常的時間要長很多，每次學生都是在余味未盡、戀戀不舍的情景下離開實驗室。我們總是情不由衷的勸退部分學生，讓他們下次再選修或下次課再來。而學生在感嘆教育技術手段現代化的同時、在感受物理這門古老學科帶來的魅力的同時，輕松學會了物理。

（2）加深對知識的理解。興趣是最好的學習動力，有了興趣，學習自然就變得容易的多。加上演示實驗本身直觀、具體、立體感強的特點，只要一經教師演示，不需要花費太多口舌，學生將會深信不疑，留下深刻的印象。學生面對的不再是琢磨不透的抽象的概念，而是完全可以直接感知的東西，學生很自然加深了對所學內容的理解。同時學生可以親自參與其中，通過設置問題情境等方式進一步增強學習氣氛。這樣，通過演示實驗以不可辯駁的事實，就能給學生留下深刻的印象，促進學生對物理規律的理解。

（3）提高教師的業務水平。演示實驗的上課的方式除了學生具體參與實驗中外，另外一種方式是通過教師的個人操作而向眾多學生展示實驗現象，在演示的同時將相關的理論知識講解給學生。這就要求授課老師不僅具有很好的動手能力，而且具有很好的理論功底，甚至具有很好的將理論與實際相結合的能力。作為一名教師，想要上好演示實驗課，課前必須進行充分的準備，不但能將實驗現象解釋的很清楚，而且對于演示過程出現的問題能及時的解決。這一過程無疑對授課教師提出了更高的要求。

（4）提高實驗室進行自制儀器的力度。儀器和教具是進行演示實驗的前提，要開展好演示實驗，就必需在儀器方面有所保障，這一點是與學校的經費支持分不開的。作為實驗室，不能僅僅依靠學校有限的支持，而應該通過各種渠道來加大自

二、物理演示實驗的課程建設

物理演示實驗教學雖然能以其獨特的教學方法貫徹于物理教學中而深受學生們的歡迎, 但要想使其能真正發揮教學功能, 對演示實驗室的建設與科學管理是一個不容忽視的關鍵問題。演示實驗室的建設既注重物理及科技的前沿發展，同時也注重科普性和趣味性。讓學生在置身于物理情境之中的同時，理解和掌握了知識。目前，中國地質大學（北京）物理實驗教學示范中心正在逐漸建設以三個演示實驗體系為中心的課程建設：課堂演示實驗，走廊演示實驗和實驗室演示實驗三個系列。下面淺談一下課堂演示實驗和走廊演示實驗。

在物理教學的課堂上，把涉及的物理知識通過實驗演示給學生看，對提高學習興趣，加深對所講授內容的理解，啟迪學生思維，活躍課堂氣氛起到十分重要的作用。課堂演示實驗的目的在于將抽象的理論加以形象化，讓學生能夠快速的理解理論知識。課堂演示主要是作為課堂教學的一種補充和輔助，所用的演示儀器相對簡單，演示效果相對明顯。這主要是受到課堂教學時間緊、空間小等特點所決定的。

走廊演示實驗的目的是讓學生感受物理這門學科魅力的一種方式，宣傳物理思想的一種手段。形成一種良好的科學氛圍。中國地質大學（北京）物理實驗示范中心的走廊里面有物理學家的畫像、圖片和各種演示儀。例如物理學家楊振寧、李政道、霍金等，光柵衍射產生的立體圖片等。學生在進入演示實驗室之前，已經融入了演示物理的氛圍。

三、結束語

演示實驗不僅使學生看到了所演示的物理現象, 更重要的是讓學生看到靈活多變的設計思想, 啟發了學生的創造性思維, 有利于學生分析問題的能力及應變能力的培養。演示實驗還可以與定性半定量實驗相結合，使學生從演示中體會實驗設計的思想，接觸更多的實驗技術和方法。具有一定規模的物理演示實驗室, 不僅能為物理學的教學服務, 而且能為那些對物理知識有濃厚興趣的學生創造一個動手、實踐的機會, 對培養和提高學生的觀察能力、思維能力、實踐能力起著重要的作用。為我校所培養的學生能適應社會的需求, 成為當今這個時代所需要的應用型人才打下堅實的基礎。

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Roles and Construction of Demonstration Experiment in Physics

ZHENG Zhiyuan, ZHANG Zi-li, Fan Zhenjun, DONG Ai-guo, ZHOU Wei-gong
China University of Geosciences, Beijing 100083, China

physics demonstration experiment is not only served as supplement and auxiliary of theory teaching, but as an independent curriculum is proposed.More and more attentions are focused on it for its roles in teaching.Base on the summary of the curriculum construction, the roles and constructions of the demonstration experiment are discussed.

G642

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.20.149

該項目由中國地質大學（北京）教改項目支持制儀器的力度。這樣做的優點在于一方面提高了教師的動手能力和演示能力，另一方面可以使教師輕松應付演示過程中出現的各種儀器問題。到目前為止，中國地質大學（北京）物理實驗教學示范中心已經成功地開發出40余套實驗儀器，如穩壓電源波形演示器、地磁場測量儀、沖擊電流計、光纖信號發生器等，對演示實驗室的建設起到了很重要的作用。此外，可以探索和引導學生參與實驗儀器的開發和研制。這樣不但可以節省部分資金，而且可以培養學生的創新與實踐能力。學生的制作思維對老師也能起到很好的拋磚引玉作用。實驗室可以把學生制作的儀器在演示實驗室展出并署名或應用到教學中去，這樣既充實了演示內容，又可大大提高學生參與演示實驗的熱情、積極性。

鄭志遠(1975-)，男，副教授，主要從事大學實驗物理的教學和研究工作。

演示實驗;物理;課程建設

demonstration experiment；physics；curriculum construction