大學物理演示實驗教學改進的策略研究

張保花　郭福強　努爾買買提

【摘 要】演示實驗是大學物理教學中重要的組成部分，并且發(fā)揮著至關重要的作用，它是激發(fā)學生學習興趣、理解物理概念和規(guī)律的有效手段。本論文結合演示實驗在教學中的重要作用以及教學過程中存在的問題，對國內高校開展演示實驗教學的經驗調研分析，從自身教學出發(fā)，提出提高演示實驗教學水平的策略，為今后更好的開展演示實驗教學提供一定的理論指導。

【關鍵詞】演示實驗教學；策略

Strategy Research of Improve Experimental Teaching in Universities Physics Demonstration

ZHANG Bao-hua GUO Fu-qiang Nurmmamat

（Department of Physics Changji University，Changji Xinjiang 831100，China）

【Abstract】Demonstration experiment is an important part and crucial role of college physics teaching，it is the effective means to stimulate students interest in learning，understand the physical concepts and laws.Starting ours teaching， this paper was analyzed the experiment teaching experience in the domestic colleges to combined with the important role and the problems existing in the teaching process，raised teaching strategy in demonstration experiment to improve the teaching.For better in the future，it will provide guidance in carry out the demonstration experiment teaching.

【Key words】Demonstration experiment teaching；Strategy

0 引言

物理是一門以實驗為基礎的課程，在教學的過程中始終要以觀察和實驗為基礎。在實驗演示過程中，不斷強化學生對物理概念的理解、掌握歸納實驗中物理規(guī)律的方法， 培養(yǎng)學生的觀察能力和邏輯思維能力， 激發(fā)學生學習物理學的興趣[1]，演示實驗效果的展現(xiàn)直接關系到學生對物理概念及知識的可信度和理解程度。因此，加強課堂物理演示實驗的教學環(huán)節(jié)，它提高教學質量的需要，更是促進學生各種實驗技能及實踐能力的發(fā)展，也是學校開展素質教育的需要[2]。

1 演示實驗在教學中的重要作用

大學物理演示實驗是大學物理理論教學的一部分，是大學物理學理論教學的實驗補充，也是大學物理實驗教學的重要組成部分，其目的主要是激發(fā)學生學習興趣、加強學生對物理概念和規(guī)律的理解，在整個教學過程中有著重要的意義[3]。

在大學物理理論教學過程中，教師有意識、有針對性向學生傳授物理知識，但是一些在生活中難以見到的現(xiàn)象，學生很難理解的物理概念及規(guī)律，學生沒有充足的感性材料，只憑教師枯燥的語言陳述，學生覺得很抽象，很難把握其物理思想。在教學中應用適當?shù)募尤胙菔緦嶒灒梢园盐锢憩F(xiàn)象清晰地展示給學生，引導學生對豐富多彩的物理現(xiàn)象進行觀察和探究，幫助學生理解物理概念、提高學習興趣。通過實驗演示，可以提高學生對物理現(xiàn)象的觀察能力、強化測量與分析能力，更加深了學生對物理概念和理論的再認識，有些演示實驗是可以讓學生們自己操作、觀察、總結分析，這樣更有效地提高了學生實驗操作技能、團隊合作精神和解決實際問題的能力[4]。

2 昌吉學院開展大學物理演示實驗現(xiàn)狀分析

昌吉學院物理系演示實驗室建設于2008年底，已正常運行6年多，涉及到的演示實驗項目121個，包含力學、熱學、電磁學、光學等學科的演示實驗，在多年的教學使用中取得了一些成績，但也發(fā)現(xiàn)了許多問題，如下：

1）受時間、空間、環(huán)境、大型演示儀器不方便搬運與安裝等條件的限制，造成學生接觸到的演示實驗內容非常少，不利于拓展教學內容，擴大知識面，也使學生不能充分感受到物理學的魅力，產生了資源浪費[5]，實驗儀器的利用率較低；

2）演示實驗儀器種類多，包括力學、熱學、電磁學、振動與波動、光學、近代物理與綜合等，演示項目較多，但是，教師沒有經過儀器使用的培訓，就將演示儀器搬入課堂，演示效果不明顯；

3）教師將演示儀器帶入課堂后，實驗過程由教師演示，學生觀看，學生不能充分參與實驗，學生沒有參與而使得實驗細節(jié)不被關注，部分學生只浮于表面觀察，沒有深入理解實驗現(xiàn)象背后的物理本質，只能被動接受[6]；

4）學生觀察完實驗后，教師急于闡述結果和結論，學生欠缺交流討論，使演示實驗的效果得不到提高；

5）實驗室自08年建成以來，沒有更新實驗儀器，對物理前沿知識涉及到的儀器沒有及時的補充，每一臺演示實驗儀僅有一臺，對于大學物理及實驗開設的班級不能保證均有演示的機會，同時，如果儀器損壞，則影響的正常的演示教學；

6）在教學過程中，教師沒有根據(jù)理論教學的需求，進行自制演示儀器來填補演示實驗項目；

7）教師在上課的過程中，缺乏積極主動性地將演示實驗帶入課堂。

通過與授課教師交流，發(fā)現(xiàn)昌吉學院針對演示實驗教學過程中存在以上問題，從自身存在的問題出發(fā)，結合其它高校開展演示實驗的教學經驗，提出提高大學物理演示實驗教學水平的幾點策略，為更好的開展演示實驗教學提供理論指導。

3 提高演示實驗教學水平的策略

3.1 加強對演示實驗教學的認識

演示實驗是大學物理理論講授中不可缺少的輔助手段。部分老師認為演示實驗占用了大量的教學時間，或是認為演示實驗可有可無的認識，顯然是錯誤的，是本末倒置和事倍功半的。

在授課過程中，通過實驗演示可以強化學生對理論知識的理解， 掌握歸納物理規(guī)律的方法，培養(yǎng)學生的觀察能力和邏輯思維能力，激發(fā)學生學習物理學的興趣，實驗效果的好壞直接關系到學生對理論知識的信任度和理解程度[7]。

3.2 巧妙設計、精心制作演示實驗

結合實驗室已有的演示實驗儀，在不滿足教學內容和儀器裝置要求的情況下，本著儀器要結構簡明、易于理解、物理思想正確、準確、突出等原則，結合教學內容巧妙設計、精心制作科學性較強的演示實驗儀，保證在使用的過程中操作簡便、現(xiàn)象直觀、觀測時可見度大，并且儀器性能可靠、重復性較好、易于后期維修[8]。

教師可以選拔優(yōu)秀的學生一起參與設計，不僅提高了學生對物理知識的理解，同時還提高了學生的動手實踐的能力，激發(fā)了學生學習物理學的激情，填充了實驗室的演示實驗項目，提高了演示實驗的教學水平及教學質量，達到了事半功倍的效果。

3.3 加強教師演示實驗儀器的培訓

由于實驗室演示儀器較多，教師很難將每個演示儀器原理及操作得心應手的掌握和理解，就使得在教學過程中難以發(fā)揮演示作用，達不到實驗預期的效果。這就求我們老師必須加強演示實驗儀的培訓，具有比較扎實的基本功，要認真鉆研實驗員提供的相關實驗操作手冊及教材，要在掌握實驗相關的原理知識的同時，并堅持在實踐中不斷摸索和積累，才能在教學過程中運用自如。另外，還要在課前認真準備，反復預演， 盡可能保證課堂演示的成功，達到演示實驗的效果及作用。

3.4 加強學生參與交流討論

打破傳統(tǒng)的演示實驗教學，老師講、學生聽的模式，積極鼓勵學生參加演示實驗教學，教師的啟發(fā)、講解、示范都需要經過學生的獨立思考、選擇、親身體驗和運用，才能內化為他們的智慧和才能。

教師可以作為引導者，拋出問題——學生思考——設計實驗步驟——觀察實驗現(xiàn)象——交流討論實驗現(xiàn)象后的物理本質，最終達到教學目的。在整個教學過程中，學生的自主參與、動腦、動手，教師恰到好處的引領，實驗現(xiàn)象的情景，同學之間自然形成的互相協(xié)作和討論、師生間的討論等，必然能夠有效地使學生完成知識建構的過程。并使所學知識的意義與學生的思維、情感和心態(tài)自然地交融為一個統(tǒng)一的整體[9]。

3.5 制定激勵機制，鼓勵教師進行演示實驗教學

結合昌吉學院教學質量監(jiān)控體系，制定與提高學質量有關的激勵機制，鼓勵教師將演示實驗儀器帶入課堂，鼓勵教師自制演示實驗儀器，通過實驗室零耗采購途徑，解決教師制作原材料的困難，通過年終教學質量及教學效果評價，給予積極主動設計和制作課堂演示教具的老師獎勵，可適當?shù)募臃郑岣呓處煹姆e極主動性和制作教具的熱情。同時，還可以通過教師自制教學教具比賽的形式，鼓勵教師積極參與比賽，真正結合教學開展演示實驗教學，不斷地提高教師教學效果和教學質量。

4 結論

本論文針對昌吉學院開展大學物理演示實驗教學過程中存在的問題，結合國內其他高校開展演示實驗的經驗，提出了幾點提高演示實驗教學水平的策略，希望教師們能真正重視演示實驗在教學過程的重要作用，發(fā)揮演示實驗效果，提高演示實驗儀器的利用率，使學生們利用課堂演示實驗，積極參與交流討論，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，提高學生的創(chuàng)新能力和動手能力，使《大學物理及實驗》課程對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)發(fā)揮自己獨特的優(yōu)勢和作用。

【參考文獻】

[1]馬新澤.加強演示實驗教學、促進學生技能素質發(fā)展[J].科普教育，2014，10.

[2]陳惠敏，武永慎.電磁學教學必須重視演示實驗[J].物理與工程，2008，18（4）.

[3]沈黃晉.物理演示實驗教程[M].北京：科學出版社，2009：1-2.

[4]楊延欣，唐春娟.大學物理演示與探索實驗課教學模式的研究與實踐[J].洛陽理工學院學報（自然科學版），2014，3，24（1）.

[5]胡海云，彭祖林，劉紀元，宋克輝.大學物理課堂與演示實驗室遠程互動教學的實踐[J].2014 年全國高等學校物理基礎課程教育學術研討會論文集.

[6]張巧麗，劉德偉.文科大學物理課程教學改革探索[J].中國電力教育，2014（2）.

[7]李賢麗，秦顯榮，牟海維，張義勇，張秀龍.大學物理演示實驗教學模式的改革與實踐[J].科教導刊，2013，6.

[8]王中元.電磁學實驗的有效教學演示[J].湖北師范學院學報（自然科學版），2013，33（3）.

[9]陳輝.物理演示實驗開放式教學的建設與實踐[J].西北成人教育學報，2005（2）.

[責任編輯：田吉捷]