大学物理教学中充分发挥演示实验作用*

肖 沛

(江苏科技大学张家港校区 江苏 苏州 215600)

物理学是一门基于实验科学的理论学科．大学物理也是高等院校理工专业的必修基础课之一，一来可以提供专业课程学习必要的基础知识，其次对培养学生的思维能力、分析能力、实践能力有着无可替代的作用．物理实验可以培养学生的观察、实践和思考能力．利用课堂实验来创造良好的物理环境，把教学内容以实验的形式展示给学生，通过学生的观察和思考，以及教师的引导和有效讲解完成学生认知的过程．大学物理和实验相结合的教学模式[1～3]，可以极大地调动学生的学习兴趣．传统实验室中的实验项目多以验证实验为主，且实验装置不便随意搬动，不利于课堂教学的使用．针对这个问题，我们尝试以在设计课堂教学的整个过程中增加演示实验的环节．通过演示实验和教学内容的有机结合充分发挥演示实验的作用．

经过几年的教学尝试，逐步建立起理论教学和演示实验相结合的教学模式．得益于演示实验的特点，教学中取得了较好的教学效果．

1 创建物理环境 增强学生学习兴趣

兴趣是最好的老师，一旦学生有了兴趣，就会主动思考、主动学习．演示实验的鲜明直观特点能够给学生创建出理想的物理情景，再加上教师的引导和讲解就会充分调动学生学习的主动性，同时对物理图形有了感性认识，对物理规律、概念有了更深入的理解．为了提高学生的兴趣，设计一些比较新奇的演示实验来激发学生的求知欲．比如，在光学中讲到光的偏振时，用一副偏光眼镜和激光笔来演示偏光现象．偏光眼镜的镜片就是偏振片，激光笔发出的偏振光通过转动镜片，会在墙上呈现出光强的变化，通过分析引入马吕斯定律．再比如电磁学中的静电屏蔽，拿一收音机，打开后放在桌上，然后用金属罩慢慢罩住，声音变的越来越模糊直至消失，通过分析引入静电屏蔽的成因．诸如此类演示实验，器材简单，材料随手可得，在课堂上一演示马上就能吸引学生的注意力，教师加以引导分析就会顺利完成内容的导入，同时也激起了学生学习的兴趣．

2 培养学生观察 分析及实践能力

要解决问题，首先发现问题，所以培养学生的观察能力是一项重要任务．感性知识的获得依赖于敏锐的观察力，善于观察才能善于发现．演示实验能够形象展示物理现象和物理过程．首先可以用简单直观的演示实验来锻炼学生的观察和分析能力，进一步锻炼思维能力．通过锻炼后再增加演示实验的复杂度，让学生自己去观察分析物理现象和过程．同时创造条件，使学生参与到演示实验的展示、制作、维护、改进等创新实践活动中，充分发挥学生的主观能动性．观察、分析和实践能力的培养既提高了学生的整个逻辑和创新思维能力也对学生以后从事科学研究起到了积极作用．

3 建立正确的物理概念 加深知识的理解

对概念的正确理解是学好物理学的基础．演示实验建立起来的直观物理图像，有利于激发学生的学习兴趣，有助于对物理概念的感性认识．例如,在讲授“刚体的角动量守恒”时，让一个学生坐在茹可夫斯基转椅上，伸开双臂和双腿．当转椅转动后慢慢收回双臂和双腿，转动的角速度会越来越大．这样既可以很好地演示角动量的守恒，也可以加深对刚体转动惯量的认识，同时能让学生参与其中．在学习大学物理之前，学生已经对一些物理现象有了初步的认识和理解，但有一些“想当然”的物理现象很容易在学生心中留下错误的观点．比如，一个均质的弹簧如果分为两部分，弹簧的劲度系数是否和原来一样．提出这个问题，很多学生会不假思索地回答一样．在课堂中完全可以用两根弹簧进行演示，让学生自己去观察、分析它们的不同，然后总结为什么会犯这样的错误．这样的实验会立即启发学生的兴趣，激起学生的探究欲望，使学生主动探索内在的物理因素，培养学生良好的学习习惯．这样的问题在学习中比比皆是，演示实验在设计时就是要贴近学生，突出对物理概念认识的矛盾，能够让学生主动地发现、分析去获得正确的知识，树立正确的观念．最后再引导学生去总结犯错的原因，培养学生良好的思维方式．

4 拓宽视野 加强与生活 工程及高新技术的联系

大学物理是一门基础学科，该课程的学习除了培养学生各项能力外，还为专业学习建立起基础知识的储备．大学物理的内容不能仅限于教材，一定要结合近现代科学和工程技术的发展．比如，美国大学的物理教育近现代知识能够占据4成以上[4]，美国科学技术的先进与其优良的基础教育有密不可分的关系．在演示实验的设计上也要紧跟时代的发展，在贴近生活的同时也要扩展学生的视野．实验器材和用具取自身边易得之物，不让器具本身喧宾夺主．另一方面又把高新技术引入或与工程应用结合，激发学生的求知欲．如，激光器中偏振光的产生，日光灯的镇流器，微波炉和电磁炉的工作原理演示等．我们在演示实验的设计时还注重了与不同专业的特点结合，让学生感到物理与专业的紧密联系．实践证明，经过以上原则设计的演示实验在培养学生的综合能力上非常有效．

5 促进与多媒体教学的融合发展

多媒体教学越来越多地被用到课堂教学中来，它以图、文、声并茂甚至活动影像的特点以及独特的人机交互功能，已经被认为是不可取代的教学手段．一些难以用普通器具展示的演示实验，恰可以用多媒体的方式来实现．如，光学干涉、衍射的色彩斑斓、力学中的复杂装置以及电学中场的形象演示等．课件制作中的绘图和程序编写，都让学生参与其中，锻炼能力的同时也加深了对知识的理解．

6 培养创新能力 树立良好的科学态度

大学物理教学中，培养学生的观察、分析、总结和创新能力是一项重要任务．这些能力也是学生以后从事生活、工作和研究不可缺少的素质．演示实验有利于这些能力的培养．形象有趣的演示实验能够引导学生去观察物理现象、去分析物理过程、去总结物理规律，再加上与高新技术和工程实例的结合能促使学生去实践和创新．在大学物理教学中充分发挥演示实验作用，本身就是理论与实践相结合的教学模式．在实验的演示中，教师要引导学生独立的去观察、分析和总结．教师也要尽可能使学生参与到整个的实验过程，不断地要求学生严格遵守操作规程，对实验中出现的问题，认真分析、查找原因，树立起解决问题、克服困难的信心，绝不畏难而退、弄虚作假，进而培养起良好的科学态度和作风．良好的科学态度一旦形成，就会对一个人的事业和生活产生莫大的影响．因为它可以促使人们形成正确的人生观、价值观和世界观，它比知识的掌握和能力的形成更为重要．

7 结论

综上所述，在大学物理教学中充分发挥演示实验作用的教学模式能够提高学生的理论联系实际能力、创新能力，能够锻炼学生的科学思维，能够使学生树立起正确的科学态度，为学生将来的生活、学习和工作奠定良好的基础．同时也对教师提出了更高的要求，如何设计一个好的演示实验、如何把演示实验与理论知识有机结合、如何充分发挥演示实验的作用等问题，都在促进教师业务水平的不断提高．因此，在大学物理教学中充分发挥演示实验的作用对大学物理教学质量的提高有着重要作用．

参考文献

1 梁法库，路峻岭，汪荣宝.演示实验在大学物理教学中的积极作用.物理与工程,2002，12(2)：28～30

2 姜成果.物理教学中演示实验的作用.大学物理实验,2006，19(3)：111～114

3 关晓燕，王乐新，温静,等.以实验为主线的大学物理课程教学过程设计.高师理科学刊,2009，19(4)：109～111

4 王小力.美国大学物理教学特色.比较教育研究,1999(1)：15～19