大学物理演示实验研讨

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大学物理演示实验研讨

1.及时地维护实验设备,保证所有实验正常演示

我校负责演示实验管理和教学的老师只有1名,并且只懂物理原理和规律,但对仪器内部构造一知半解。据了解国内高校的技术人员只懂仪器,但不懂物理原理和物理规律;教学人员懂物理理论,但对仪器一知半解,且两方面沟通很少,双方的缺陷都对教学效果产生负面影响。况且每个实验内容只有1台仪器,学生操作后有损坏。当仪器出现故障时,我校基本上从其他高校聘请专门人员维修,资金耗费巨大。要使演示实验达到其应有的效果,实验教师要不断加强学习,对所有仪器都要依据说明书进行认真的钻研和操作,及时维护实验设备,保证所有仪器的顺利演示。

2.充分调动教师积极性,合理的利用演示实验教学

由于部分教师认为演示实验很简单,只讲原理和现象,不做实验,学生也能理解,便省略了演示实验,这种教学方式不利于培养学生的观察、独立思考、探究规律的能力。而且我校大部分教师既承担繁重的教学任务又兼任辅导员工作,工作量巨大,无心去设计和使用演示实验。又考虑到大学物理学时少,内容繁多,长期以来教师只重视物理理论课的讲授,很少有课堂演示实验,导致相当一部分的学生失去了学习物理的兴趣,不能达到预期的教学效果。演示实验是大学物理教学中重要的教学手段,是建立物理概念、掌握规律和培养技巧的重要环节。直观形象的演示现象,使得抽象、概括的物理概念更加具体,帮助学生进一步理解物理概念和规律,激发了学习兴趣。

例如力学中的抽象概念———转动惯量,很多教师反应授课比较困难,学生理解起来更困难,加上转动惯量的实验测定较复杂,大部分学生印象不深刻。然而,在演示实验室学生坐在茹可夫斯基凳上,在双手握哑铃和不握哑铃两种情况下,只要通过伸开双臂和收拢双臂,便可直观感受到角速度的变化,不仅使学生观察到了系统角动量守恒现象,而且加深了对转动惯量概念的理解,从而达到理论课难以达到的教学效果。由于课时和场地等条件的限制,不可能将所有相关演示实验仪器搬到课堂上,因此我们还使用照相机或摄像机在演示实验室拍摄仪器图片和视频,然后借助于photoshop软件进行后期处理,视频中包括教师演示和讲解过程,这有利于吸引观看教学视频学生的注意力,有利于大大缓解物理演示实验设备的不足,给物理学课程注入新的活力。总之,只有教师充分重视演示实验教学,才能发挥演示实验在物理教学中的作用。

3.进一步开放演示实验室,为后续课程做铺垫

针对我校演示实验室的开放情况,为了进一步巩固大学物理所授内容中的物理概念、物理规律和物理原理,在每学期大学物理结课后,组织学生以班为单位(40人左右)来参观演示实验室,由教师安排一次(4学时)在演示实验室演示相关实验内容,通过这个过程的演示实验教学,学生不仅可以体验和观察那些因课内时间不足而没有做的演示实验,而且还能领悟其中所蕴含的巧妙设计技巧。通过观察、思考、巩固和复习,使学生对知识的理解掌握更加清晰牢固,一方面节省了学生的复习时间并提高了学习效率,另一方面演示实验仪器的作用和功能得到了更有效的发挥,从根本上提高了学生的学习兴趣,特别有利于学生理解后续专业课程的内容。

4.提倡开设与演示实验有关的选修课

为了使学生了解物理与现代生活、物理与人类文明发展的关系,感受物理学中科学的思维方法,有效利用实验室的现有仪器设备,同时拓展文科学生对大学物理学的学习愿望,每一学期面向全校开设《大学物理演示实验》公选课,使学生有机会接触到物理,有利于培养学生的观察能力、分析能力、发现和解决问题的能力,提高学生的科学素养。

5.开展创新实践活动,推动实验室建设

为了给学生提供一个课外实践和探究的平台,为社会培养创新型人才,我校开展创新实践活动,学校专门设置一个闲置房间,同时选择一些动手能力强、实验热情高的学生参加演示实验项目的开发和研究工作,学生提出切实可行的演示实验方案,由实验室提供必要的仪器设备和原材料,在指导教师参与下完成实验项目,这样不仅学生受到了极大的锻炼,还培养了他们的科研能力和合作精神。现已经获得成果如《水的电极化演示仪器》、《奥斯特电流磁效应演示仪器》,为物理演示实验的改革创新提供了一个很好的平台,既激励了学生的创新精神,又推动了实验室建设和发展。

6.结束语

物理演示实验室是我校实验室建设的一个重要组成部分,有着不可忽视的作用。结合海滨学院的办学特色,如何在现有的演示实验资源下,最大限度地发挥演示实验室的作用是关键。本文从仪器设备、教师重视度、开放方式、选修课和创新实践角度介绍了如何提高演示实验的利用率。当然,我们的演示实验室建设和应用处于不断地摸索中,今后我们还将对此课题进行进一步深入地探讨和研究,为应用型独立院校的建设贡献力量。

作者:赵玉娜 马俊刚 赵彦霞 于娜 马雪玲 吕金钟 单位:北京交通大学海滨学院