演示實(shí)驗(yàn)對大學(xué)物理教學(xué)的作用及幾點(diǎn)思考

徐愛英 楊瑛 楚合營 張紅美

【摘要】演示實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理教學(xué)中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，既能激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)學(xué)生的觀察和歸納能力，又能促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。本文根據(jù)大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，提出演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的不足之處。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理教學(xué) 演示實(shí)驗(yàn) 教學(xué)過程

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）12-0142-02

大學(xué)物理課程屬于學(xué)校的公共基礎(chǔ)課，涉及的專業(yè)和人數(shù)眾多，以塔里木大學(xué)為例，大多數(shù)采用大班上課，雖然學(xué)生也進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，但很難將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容和大學(xué)物理基礎(chǔ)知識緊密的聯(lián)系起來，造成學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)對理論不了解，上大學(xué)物理課時(shí)，缺乏實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充，不能直觀的理解新知識。我校為解決這一問題，引進(jìn)了一些演示儀器，為學(xué)生直觀、的理解大學(xué)物理知識起到了很大的作用。定性的隨堂進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)，它突出顯示某個(gè)物理現(xiàn)象或者原理，學(xué)生在定性思考之后，可以抓住問題的本質(zhì)。通過演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對大學(xué)物理教學(xué)的認(rèn)可度提高了，并能積極地投入到大學(xué)物理的理論學(xué)習(xí)中。

一、演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的優(yōu)勢

1.演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的求知欲望

在課堂上，學(xué)生通過觀看或者參與演示實(shí)驗(yàn)，能直觀的接觸到物理現(xiàn)象和規(guī)律，這比起用枯燥的公式來推導(dǎo)物理定律更容易讓學(xué)生接受，并喜歡上物理。比如：在講角動量守恒時(shí)，先讓學(xué)生坐在“如可夫斯轉(zhuǎn)椅”上，當(dāng)學(xué)生雙臂展開手握著啞鈴，借助外力讓其轉(zhuǎn)動起來，然后，讓學(xué)生收縮手臂，其他同學(xué)可以看到人和轉(zhuǎn)椅的旋轉(zhuǎn)速度增大；當(dāng)雙臂展開始，人和轉(zhuǎn)椅的旋轉(zhuǎn)速度明顯減小。通過直觀的認(rèn)知后，學(xué)生對該知識的求知欲望會增加，教師可以通過理論解釋，當(dāng)雙臂收縮時(shí)，相對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量減小，轉(zhuǎn)動角速度增加，旋轉(zhuǎn)加快，反之亦然。

2.演示實(shí)驗(yàn)?zāi)茉鰪?qiáng)理論知識的說服力

理論教學(xué)給學(xué)生講解基本的理論知識，然后進(jìn)行推導(dǎo)公式，最后得出結(jié)論。這種教學(xué)方法學(xué)生需要很強(qiáng)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)功底，演示實(shí)驗(yàn)可以結(jié)合教學(xué)讓所有學(xué)生接受所看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，邊演示邊引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生主導(dǎo)思考，共同發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的奧秘。比如：楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)，先進(jìn)行理論推導(dǎo)，得出結(jié)論后，讓學(xué)生分析，接收屏與雙縫的距離變遠(yuǎn)的話，條紋如何變化，并加以驗(yàn)證。學(xué)生可以用實(shí)驗(yàn)結(jié)論對理論推導(dǎo)所得出的結(jié)論加以驗(yàn)證，對知識的理解更深刻。

3.演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的觀察和歸納總結(jié)能力

大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)可以將抽象的物理概念具體的表現(xiàn)出來，將難以理解或推導(dǎo)較復(fù)雜的理論知識簡單化，還能將生活中的現(xiàn)象通過試驗(yàn)手段演示出來。這對數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生和我校的少數(shù)民族學(xué)生來說，更具有針對性，學(xué)生會從大量的推導(dǎo)公式中解脫出來，認(rèn)為物理就在自己身邊，加之教師的課堂引導(dǎo)與參與，學(xué)生可以親身體驗(yàn)到自己找到物理規(guī)律的快樂，更能激發(fā)學(xué)生用物理規(guī)律解釋簡單的生活現(xiàn)象的潛力。

二、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的更新較慢

大學(xué)物理教學(xué)中的課堂演示儀器需要不斷更新，但通過學(xué)校集中進(jìn)行采購周期較長，不能將當(dāng)前科技前沿知識快速的傳遞給學(xué)生。因此，學(xué)校有關(guān)部門要縮短購買周期，讓學(xué)生能盡快的趕上當(dāng)前的發(fā)展前沿，并對該知識有所了解，打破高科技在學(xué)生心目中的神秘感，高起點(diǎn)的融入新技術(shù)和新理論。

2.網(wǎng)絡(luò)資源共享不足

現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)資源比較豐富，但大學(xué)生很少去享用優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。教師可以將各個(gè)高校較好的相關(guān)演示實(shí)驗(yàn)視頻、圖像等網(wǎng)址提供給學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)會網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，分享其它學(xué)校的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。采取這種形式將節(jié)省很多成本，還可以保證質(zhì)量，但需要教師對學(xué)生進(jìn)行監(jiān)督，并對不同學(xué)生遇到的不同問題進(jìn)行講解，同時(shí)督促教師對各學(xué)校的大學(xué)物理及實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)平臺積極關(guān)注，并提升自身的教學(xué)水平。

3.學(xué)生的積極性不高

大學(xué)物理課堂的演示儀器在我校主要是老師演示，學(xué)生觀察，只有個(gè)別學(xué)生可以參與進(jìn)來進(jìn)行互動。演示儀器老師只有一套，不能滿足所有學(xué)生都參與的條件，這極大限制了學(xué)生參與的積極性，導(dǎo)致大多學(xué)生參與的積極性不高。對于這一情況，學(xué)?？梢越W(xué)生開放的物理演示實(shí)驗(yàn)室，允許學(xué)生去參觀演示實(shí)驗(yàn)室里的所有實(shí)驗(yàn)，還可以在教師的輔導(dǎo)下自己動手去做演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自去感觸物理實(shí)驗(yàn)的魅力，從而主動學(xué)習(xí)大學(xué)物理。

4.學(xué)生參與制作演示實(shí)驗(yàn)機(jī)會不多

通過參與制作演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，不僅可以激發(fā)學(xué)生主動探索知識的積極性，還能最大限度的挖掘?qū)W生的潛力，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，給學(xué)生提供了一個(gè)更廣闊的鍛煉和發(fā)展的舞臺。教師通過購買配件，結(jié)合學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，帶領(lǐng)學(xué)生自制一些輕巧、攜帶方便的物理演示儀器。

大學(xué)物理教學(xué)不是單純的推導(dǎo)、計(jì)算理論，實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理的根本，所以演示實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)相結(jié)合更能達(dá)到理想的教學(xué)效果。演示實(shí)驗(yàn)不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，還能提高學(xué)生的科學(xué)精神，為今后從事打下基礎(chǔ)；演示實(shí)驗(yàn)還需要一線教師在實(shí)驗(yàn)器材研制方面下功夫，促使課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研一體化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮中營.大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的DIY應(yīng)用于實(shí)踐[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2014，27（4）：117-119.

[2]周風(fēng)帆，王浩程.大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的價(jià)值重構(gòu)[J].大學(xué)物理，2011，30（8）：46-50.

[3]陳曉白，李寶河，李熊，劉劍.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)競賽對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟示[J].物理與工程，2017，27（Z1）：172-174.