大學物理演示實驗的教學探索

【摘 要】演示實驗在大學物理實驗教學中占有非常重要的地位，本文對大學物理演示實驗課的教學模式做出介紹，該模式有利于提高學生的學習興趣，激發(fā)學生的探索熱情。

【關鍵詞】大學物理 演示實驗 創(chuàng)新能力

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）12-0042-02

大學物理是高等學校理工科各專業(yè)學生一門重要的通識性必修課。新形勢對大學物理教學提出了新要求：增加物理演示實驗，數量不少于40個，并且要逐年增加；演示內容要與科學技術接軌，使科學技術的進步成果滲透到傳統(tǒng)的經典物理課程中。演示實驗區(qū)別于傳統(tǒng)物理實驗，它可讓學生直觀感受到物理現(xiàn)象，奇妙的物理現(xiàn)象可激發(fā)學生的興趣，由現(xiàn)象主動探求其原理，再在教師的積極引導下培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，適應社會對人才提出的新要求。

一 大學物理演示實驗的開設

我校于2012年開始籌建大學物理演示實驗室，2014年春季投入使用。演示實驗涵蓋力學、熱學、光學、電磁學及分子物理學6類近70個實驗，分6個學時開設，通過學生親身感受的方式，引發(fā)學生好奇心，了解其中的物理原理，對提高學生探索興趣，激發(fā)創(chuàng)新意識，活躍課堂氣氛有非常好的效果。教師們也在近一年的教學實踐過程中摸索，盡可能挖掘實驗室的潛能，優(yōu)化利用。

1.選擇的實驗儀器要模塊化

近年來高校選擇的實驗儀器越來越集裝化，將多個實驗安排在一個系統(tǒng)的一體化設備中，這樣的設備性價比高，并且易于維修，學生通過一套這樣的設備就可以完成多個實驗。但是這樣的設備只能通過改變數據，得出相應的數據結果，學生由輸入輸出的數據總結其中的規(guī)律，對設備的內部結構、原理、運作過程等一概不知，使學生探索的積極性受挫。若要讓學生從實驗課中培養(yǎng)探索、創(chuàng)新、知識系統(tǒng)化的能力，就必須將實驗儀器盡可能地模塊化，了解每部分的結構、原理及模塊之間的協(xié)同工作，實在不能拆解的模塊也要通過教師講解，采用多媒體等多種手段使其直觀化，最好整個實驗由學生用這些模塊親手搭建而成，充分理解整個實驗的每一細節(jié)。在教學過程中我們看到這樣的儀器不僅能達到我們預想的效果，而且部分學生還能將實驗儀器靈活運用在其他實驗中，學生根據原理及目標設計實驗過程，眾多儀器任其搭配，若是結論與實際有所偏差，教師引導學生分析原因。這是對學生是否了解儀器、理解原理最好的考查，也對學生的學習、探索能力有較好的培養(yǎng)。

2.實驗內容要層次化

我校在建立大學物理實驗室時，根據實驗內容將實驗儀器分在三間不同的實驗室，代表三個層次：體驗性、操作性和創(chuàng)新性。（1）體驗性實驗室的開放面向全校大一新生，學生主要以參觀、體驗為主。與教材內容緊密相關的實驗，教師可申請將相關儀器帶到課堂進行講解，其余實驗可在學期末參觀，從教學結果看，學生對這些實驗現(xiàn)象表現(xiàn)出濃厚的興趣，能主動問及其原理，部分學生還能提出改善性想法，對培養(yǎng)學生的物理興趣有較大幫助。（2）操作性實驗室的開放面向理工科各專業(yè)，是基于大學物理教學內容的探索性課程。學生通過現(xiàn)有的實驗條件自行探索，完成數據測試，并得出結論。教師在其過程中重點考查每個學生的動手操作能力，鼓勵學生動手完成實驗內容，給予積極的引導。（3）創(chuàng)新性實驗以PASCO物理實驗為主，是創(chuàng)新設計性課程，面向少部分學生開放，由教師根據學生情況挑選學生參與，有興趣的學生也可通過選修課形式參與。學生通過實驗儀器進行個性化設計，最后以結論或論文形式完成課程考核。

二 演示實驗室的有效利用

除用于課堂基本教學外，演示實驗室的功能還可根據學校情況加以利用，充分挖掘其潛能。

1.利用實驗室平臺，參與相關競賽

現(xiàn)在很多高校都在進行演示器材的自制和設計，一方面學生能使用自主設計的儀器實驗，他們內心產生的自豪感和成就感是極其強烈的；另一方面學校利用物理平臺參與相關競賽，可以帶動教師和學生共同參與研發(fā)新儀器，學生也能從中找到目標，可以有效地提高興趣和成就感。

2.建立廢舊儀器實驗室

學校每年都有不少儀器被淘汰，將這些廢舊的儀器集中起來，以公共選修課的方式面向全校學生開放，學生可以利用課余時間來實驗室進行儀器拆卸、探索、組裝、改進等活動，有助于培養(yǎng)學生的自學能力和動手能力。在這個過程中，學生能完善的不僅是大學物理知識，更是對后期多門專業(yè)課程的學習有較大幫助。不少學生不僅能將部分模塊加以利用，還能進行儀器重構，雖然技術不夠純熟，但是學生在這個動手、動腦的過程中收獲到的成功體驗將使他們終身受益。

三 完善考核制度

為了較好地評估教學效果需對學生進行考核。傳統(tǒng)考核方式是交實驗報告，但帶來的是學生對實驗過程不夠重視、抄襲等問題。為保證考核的科學性，要注重實驗過程考核，我校學生的實驗操作分占總成績的40%，除此以外，增加問答考核。問答考核的模式分口頭和書面兩種，為保證學生的積極性，所問問題不宜太難，但也要確保所提問題學生必須通過思考、討論、總結后才能得到答案。另外，由于學生現(xiàn)在獲取資料的方式很多，抄襲的可能性很大，因此問題的個性化非常重要，既要保證學生不會直接查閱到研究結果，也要讓每個學生的研究方向不同，避免同班同學之間的互相抄襲。

四 結束語

大學物理演示實驗相對于傳統(tǒng)實驗來說更具有直觀性、探索性和創(chuàng)造性，物理演示實驗不僅能將經典物理現(xiàn)象重現(xiàn)，更可引導學生充分發(fā)揮其主觀能動性，對培養(yǎng)學生的觀察能力、實踐能力和創(chuàng)造能力起著重要作用，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的應用型人才打下堅實的基礎。

參考文獻

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〔責任編輯：龐遠燕〕