大學物理演示實驗探討

曹云玖

摘要：演示實驗是物理教學過程中不可缺少的環節，為了做好大學物理演示實驗，提高學生學習物理的興趣，改變學生被動學習的態度，本文從物理演示實驗儀器的獲得以及開展演示實驗的方法兩個方面，并結合我校的一些實際情況，對大學物理演示實驗進行探討。

關鍵詞：大學物理：實驗；探討

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0251-02

演示實驗是物理教學過程中不可缺少的環節，演示實驗的重要性都是有目共睹的。去年暑假期間我參加了全國高等學校第十屆物理演示實驗教學研討會，該研討會于2011年7月26～28日在天津工業大學舉行。通過這次全國演示實驗會議報告和交流，我看到全國各地的學校都比較重視演示實驗，每個學校都根據自己學校的不同特點，尋找和實踐適合本學校的方法。演示實驗目的是什么呢？演示實驗就是要以老師為主體來引導學生觀察和思考，讓課堂氣氛變得輕松活潑，知識變得淺顯易懂，提高學生學習物理的興趣，改變學生被動學習的態度，使得同學主動自覺地探索和掌握物理知識。在演示實驗過程中，我覺得有兩個方面比較重要：一是獲得合適演示實驗儀器，二是選取適當的演示實驗開展的方法。

一、演示實驗儀器

演示實驗儀器怎么得到呢？當然每個學校獲得的途徑不一樣，我覺得主要有以下幾種方法：

1.通過學校下撥的實驗儀器經費來購買。現在有很多廠家在生產演示實驗儀器，特別是大型的儀器，廠家生產的儀器比較精美，做得比較成熟。學校可以利用經費來購買，如果經費充足，可以購買很多儀器設備。例如，華東師范大學建立了很大的演示實驗室，演示實驗儀器比較齊全。我們學校雖然經費不是很多，但是也購買了一些大型的演示實驗儀器，建立了一個物理演示實驗室，力學、電磁學、光學、熱學，每部分都有幾個典型的演示實驗。因為演示實驗室里很多都是大型的實驗儀器無法搬動，所以有很多儀器課堂上的利用率不是很高，主要利用課余時間向同學們展示。

2.學生參與研制演示實驗儀器。很多學校開展了類似的研究活動，也取得了不少成果，演示會議上有很多學生展示了自己制作的演示儀器，得到了專家們的好評。為了讓學生更好地參與到演示實驗中來，我們利用學校大學生創新項目，讓學生自己制作一些演示實驗儀器，最后能在物理教學的課堂上使用。目前，已經開始這方面的工作，有一個組正在制作電磁學部分的演示儀器。制作過程都由學生自主完成，在遇到困難的時候，老師加以指導。這樣不僅讓學生鞏固所學的物理知識，而且鍛煉了他們的動手和創新能力。同學們表現了極大的興趣，很多同學都想參加到項目中來。

3.利用生活中廢棄垃圾制作演示儀器。在這次演示實驗會議上，有位臺灣東吳大學的教授做了個報告，向我們展示了用廢舊垃圾制作的演示實驗儀器，很是吸引人。我覺的這個方法很好，這樣不僅可以實現廢物利用，節約成本，而且利用一些生活中常見的東西向同學們演示，可以讓同學們了解物理知識在現實生活中的用處，對物理更加感興趣。不過這種獲得演示儀器的方法對老師的要求是比較高的，需要慢慢長期的積累。其實我們學校的物理老師特別是老教師一直在這方面進行探索。現在有很多廢舊的電子設備，例如電腦、打印機等，拆開來可以演示很多基本的物理現象。

4.多媒體課件演示。有些宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程，例如生物過程、分子原子的運動等，不可能在課堂上拿出來給同學們看。這時我們可以通過制作多媒體課件，形象地向同學們進行逼真的模擬，靈活地放大或縮小物理場景，將物理過程生動形象地展現于學生眼前，使學生加強認識，理解透徹，激發他們的學習興趣。我們學校基本上每個教室都有投影儀，我們老師可以充分利用現有資源，尋找一些演示實驗課件或自己制作一些實驗課件拿到課上來展示，從而突破時間以及空間的束縛。

二、演示實驗開展方法

演示的方法也是很重要的，只有演示儀器擺在那里也是沒有用的，必須要向同學們展示才能取得好的成果，演示實驗開展選擇適當的方法才能達到最好的演示效果。不同的展示效果可能不一樣的，怎樣才能更好地利用這些儀器？怎么才能更好地向同學展示呢？

課堂演示一直是演示實驗最重要、最原始的一種形式。在課堂上，為了進一步鞏固大學物理和大學物理實驗課程所授內容中的物理概念、物理規律、物理原理，當講到某個知識點時，可以拿出小型的實驗儀器在課堂上演示。在課堂上演示時，要求演示實驗裝置比較輕巧方便，我們學校由于一些原因，便攜的演示儀器一直是比較有限的。通過這個過程的演示實驗教學，學生不僅可以感受每一個物理定律建立過程中所體現的科學研究方法和科學思維方式，而且還能領悟其中所蘊含著的巧妙設計技巧。通過觀察、思考、鞏固、復習相結合，使學生對知識的理解掌握更清晰牢固，其主要特點一是可節省學生復習時間并提高學習效率，二是從根本上活躍了教學氣氛，提高了學生的學習興趣，它特別有利于學生在掌握基礎知識和基本實驗技能后選修大學物理演示實驗課程，學生會更有興趣和熱情探索自然的奧妙。

開放演示實驗室也是一種重要的演示方法。有很多大型的演示實驗設備，因為不易搬動，只能放在演示實驗室中。就目前情況來看，在演示實驗室上課是不太現實的。只能利用課余時間向同學們開放。可以每學期初、末的一個月時間集中對全校學生開放，由實驗室值班教師在演示實驗室演示部分實驗項目。在演示過程中，教師及時引導學生，并與學生共同討論、分析，解釋現象與結果。學生也可靈活自主地選擇實驗時間和實驗項目，在實驗教師和實驗技術人員的指導下自己動手獨立完成實驗項目。學生可以根據自己的興趣對某些實驗現象和結果進行探究，這樣不僅能夠提高學生的學習興趣，而且可以培養學生的動手能力。對學生開放、提供學生自主實驗的空間，對發展學生智力和創新思維能力有積極的作用。

開設演示實驗選修課可以為同學們提供新的前沿的物理知識。為了使學生對物理學前沿的發展、物理與技術應用、物理與生活環境等方面內容有較深的了解，有效利用物理實驗室的現有儀器設備，同時滿足文科學生大學物理學的學習愿望，可以每一學期面向全校開設物理演示實驗選修課。這樣做有助于學生形成正確的觀點、優秀的道德品質，培養高尚的思想情操。

開展演示實驗科技創新可以提升同學科研動手能力。吸引優秀本科生走進實驗室，開展科技創新活動給學生提供了一個發揮潛能和創造力的空間，使學生受到了極大的鍛煉，培養了科研能力和合作精神。每學期物理演示實驗室根據教師在實驗過程中積累的經驗，有選擇地列出一定數量的課內演示實驗項目，指導教師根據學生的申請情況，選擇一些動手能力強、實驗熱情高的學生參加演示實驗項目的開發和研究工作。對物理學有興趣的學生也可以自主擬題，自己提出切實可行的演示實驗設計方案，由實驗室提供必要的儀器設備和原材料，學校提供科技創新基金。

三、未來的展望

提高現有演示實驗儀器的利用率，建設和擴大演示實驗室，爭取把一些物理課移到演示實驗室去上，充分利用現有的演示儀器，讓學生近距離觀察物理現象，思考總結物理規律。繼續讓學生參與到演示實驗儀器的制作中來，充分調動和發掘學生的積極性和創新能力，盡可能地讓更多的同學參與進來，制作出簡單實用的演示儀器。更好地利用多媒體，把一些與我們生活密切相關的物理現象拍攝下來，在課堂上，用多媒體向同學們展示，讓同學們在對物理現象的思考中學到和鞏固物理知識。積極探索其他的物理演示實驗的技術和方法，更好地來支撐大學物理教學，更適合我們學校的學生。