摘要:在國內許多師范院校都建立了物理演示實驗室,但對其利用和發展情況卻不盡人意。本文介紹了演示實驗室以下兩方面的現狀:(1)物理演示實驗室利用率低;(2)物理演示實驗室實驗項目上存在著不足。繼而提出相應的建議:(2)加強對青年教師物理演示實驗的培訓;(2)采用開放實驗室和多媒體教學相結合的方法;(3)實現校內演示實驗室由封閉型向開放型轉變,并對不同專業的學生開放;(4)師范院校演示實驗室應定期對中小學生開放;(5)充分利用師范院校演示實驗室及未來師資資源到農村中小學普及科普知識。除此之外,本文還對管理實驗項目和開發自制實驗提出了建議。
關鍵詞:演示實驗室;演示實驗室利用;演示實驗室發展
中圖分類號:G482 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)06-0222-02
物理學是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學。因此,物理學中許多重大的發現都是基于實驗的基礎上發現的。可見實驗教學在物理教育中的重要性。物理實驗分為學生實驗和演示實驗。物理演示實驗就是把要研究的物理現象展示在學生眼前,引導學生觀察思考,配合講授或穿插學生討論等方式完成課堂教學任務,被認為是一種最有效、最直觀的教學手段。演示實驗是物理實驗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或缺的環節,而且還能培養學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及形成良好的學習習慣。因而,物理演示實驗室的建設和利用在國內外高校備受重視。在國內許多師范院校都建立了演示實驗室,這讓我們看到了物理教育的進一步發展,但是令人失望的是這些投資建立的演示實驗室并沒有達到物理教學的理想狀態。因此,我們有必要討論研究物理演示實驗的利用。
一、師范院校演示實驗室的現狀及存在的不足
1.物理演示實驗室的現狀。在師范院校建立的演示實驗室利用率較低,大多數時間是大門緊閉。以廣西師范學院為例,2007年建立的物理演示實驗室基本處于閑置狀態,對其利用情況并沒有達到理想的狀態。通過走訪部分教師和學生了解到:(1)有的年輕教師對部分演示實驗不熟悉,害怕上課演示出錯而使一些演示實驗受到冷落。(2)有的演示實驗不易在課堂上演示,比如傅科擺,這個實驗如果想達到實驗效果,課堂上短短的幾十分鐘是不可能的。(3)有些演示實驗已被多媒體課件代替。隨著多媒體教學的發展,通常教師在課堂上能采用多媒體就盡量采用多媒體上課。(4)演示實驗室未向全體學生開放。作為物理學習資源的重要部分,物理專業的學生只能利用課堂和網絡了解演示實驗。這很難達到學生學習的目的。而其他專業的學生對演示實驗室都未聽說過,更不用說到實驗室參觀了。(5)演示實驗室并未對外開放,達不到向校內外普及物理知識的目的。
2.物理演示實驗室實驗項目上存在的不足。(1)缺乏對實驗器材的完好程度的管理。作為實驗室常用的實驗器材需要定期檢查、定期維護。保證實驗室教學的正常進行。(2)演示實驗室項目的功能分類和結構特點存在不全甚至沒有標注說明的現象。由于功能分類不明顯和結構特點說明不充分,使得教師要花費大量的時間研究演示實驗,從而導致演示實驗的利用率低。(3)物理演示實驗的大多實驗項目陳舊。隨著科技的發展演示實驗項目很難和現代科技接軌。
二、對演示實驗室利用的幾點建議
在演示實驗室的利用上,國內高校探索出了課堂演示與課后開放、展示廳展示、走廊陳列演示等模式。針對師范院校需培養探索型物理教師的特點,提出幾點自己的看法。
1.加強對青年教師物理演示實驗的培訓。青年教師是教學中最有潛力的,怎樣才能讓他們游刃有余的講解和利用物理演示實驗呢?首先,學校應定期對青年物理教師進行培訓,使他們能及時掌握最新的物理演示實驗。其次,青年教師應在課后多練習演示實驗內容。任何一個實驗的成功都要經過幾次的練習,才能達到在課上從容演示的要求。這樣不僅達到了熟練做實驗的目的,而且能在實驗中發現問題,并解決問題,從而為進一步探索實驗做了準備。最后,青年教師也應多讀書多上網查閱有關的演示實驗及最新的演示實驗。
2.采用開放實驗室和多媒體教學相結合的方法。在物理教學中對因各種原因不能演示的實驗項目,教師應帶領學生到實驗室進行觀察或者進行多媒體教學。首先,物理演示實驗室應定期向學生開放,這樣對物理課上有些不能演示的實驗或學生存在疑惑的實驗,學生就可以通過實驗更加透徹的學習物理概念掌握物理規律。其次,在講解物理規律時對一些演示實驗室沒有的物理實驗,通過網絡找到視頻,在課上通過多媒體給學生演示,以此加深學生對物理概念的理解。
3.實現校內演示實驗室由封閉型向開放型的轉變,并對不同專業的學生開放。首先,對于非物理專業的師范生而言,要讓他們感受物理科學帶來的改觀,從而從內心培養他們對科學規律的興趣,為以后從教奠定探索性的基礎。其次,作為物理專業的學生不僅要理解各個實驗,而且能夠詳細的講解物理演示實驗。這樣才能在物理課上運用自如,為以后的物理教學增加籌碼。講解物理演示實驗既是每個物理教師的基本功,教師又能在講解實驗時不斷反思提高自己的教學水平。這也是物理教學實踐重要的內容之一。最后,在課外時間由物理專業的學生向來參觀的非物理專業的學生講解演示實驗。這樣可以達到雙贏,使師范院校的學生都能得到鍛煉。
4.師范院校演示實驗室應定期對中小學生開放。中小學時期正是培養科學探索興趣的最佳時機,讓中小學生參觀物理演示實驗室可以讓他們從小就了解科學,這樣不僅能激發他們的探索興趣,還能為以后的物理學習打下良好的基礎。
5.充分利用師范院校演示實驗室及未來師資資源到農村中小學普及科普知識。在廣大農村由于經濟文化落后等原因,中小學生的學習范圍很窄,導致中小學生科普知識欠缺。師范院校可以到農村中小學展示講解一些演示實驗,達到普及科普知識的目的,也增強了師范生的實踐能力。
三、演示實驗室的發展建議
物理演示實驗室應怎樣發展,怎樣才能讓廣大師生充分利用物理演示實驗室是一個有價值的研究。對此,特提出以下幾點建議:
1.針對物理演示實驗室器材的管理,采取計算機相應管理系統對各種實驗項目進行編號管理。并且定時定期對實驗器材進行檢查,對損壞的器材進行必要維修及更換。
2.對各種演示實驗項目進行結構說明、標明注意事項等,并對實驗項目進行多媒體的制作。實行網絡資源共享。
3.利用生活中常見的材料進行演示實驗的創新。演示實驗的目的是直觀的了解物理現象、掌握物理規律、激發探究欲望。而鼓勵教師和學生自制演示實驗,無疑是創新的體現。例如學生的自制實驗:利用傳感原理,利用熱敏電阻阻值的變化來說明氣體的內能增加與減少。這些自制的小實驗鍛煉了學生的動手動腦能力。
4.開展物理演示實驗探究團體活動。例如廣西師范學院物理與電子工程學院組織的科學探究俱樂部,同學們踴躍自制演示實驗。定期對實驗進行討論并且定期到附屬中學上課。至此俱樂部成員已經成功制成了密度、靜電等實驗。
與國內外高校相比,師范院校物理演示實驗室的利用和發展還有較大差距。物理演示實驗在物理教學、培養學生動手能力和探索能力方面的作用是顯而易見的。物理演示實驗的重要性日益受到校內外的專家的重視,如何合理利用和發展還亟待我們解決。
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