物理演示實(shí)驗(yàn)的作用與課程建設(shè)實(shí)踐

鄭志遠(yuǎn)，張自力，樊振軍，董愛國(guó)，周惟公 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 100083

物理演示實(shí)驗(yàn)的作用與課程建設(shè)實(shí)踐

鄭志遠(yuǎn)，張自力，樊振軍，董愛國(guó)，周惟公 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 100083

物理演示實(shí)驗(yàn)不再僅僅是作為理論教學(xué)的一種輔助和補(bǔ)充，而被作為一門獨(dú)立的課程被提出，它在教學(xué)中的作用也越來越受到的重視。論文在總結(jié)課程建設(shè)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)物理演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用和演示實(shí)驗(yàn)的課程建設(shè)進(jìn)行了探討。

物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要組成部分，它不僅是建立物理概念和規(guī)律、理解和掌握物理知識(shí)不可缺少的環(huán)節(jié)，還是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和動(dòng)手能力的重要途徑；也是變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育，培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要手段。在過去的幾十年內(nèi)，物理演示實(shí)驗(yàn)一直作為大學(xué)物理課堂教學(xué)的輔助部分，用來補(bǔ)充課堂教學(xué)、加深對(duì)理論知識(shí)的理解和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而隨著素質(zhì)教育的提出，物理演示實(shí)驗(yàn)已不再作為課堂教學(xué)的一種延伸，而被作為一門獨(dú)立的課程被提了出來。同時(shí)它的作用和建設(shè)也越來越受到廣大教育工作者的重視。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，作為我校第一個(gè)北京市級(jí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，承擔(dān)著全校理工科的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)。除了在提高本科生的技能方面在校內(nèi)有一定的影響力外，還承擔(dān)了多項(xiàng)本科生科技立項(xiàng)。在學(xué)校的重視下以及教務(wù)處和資產(chǎn)處的支持下，實(shí)驗(yàn)中心每年的教學(xué)經(jīng)費(fèi)都有所增加，實(shí)驗(yàn)中心專門騰出一定的實(shí)驗(yàn)室作為物理演示實(shí)驗(yàn)專用，因此物理演示實(shí)驗(yàn)得到了本質(zhì)的發(fā)展。

一、演示實(shí)驗(yàn)的作用

物理演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中重要的教學(xué)手段和教學(xué)形式，它是理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合點(diǎn)，是形象化與具體化的教學(xué)方式，是感官刺激與邏輯思維相結(jié)合的最佳教學(xué)手段。除了能夠提高學(xué)生對(duì)物理概念和物理規(guī)律的感性認(rèn)識(shí)外，很大程度上直接激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、歸納、分析總結(jié)的有效教學(xué)形式。

（1）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。演示實(shí)驗(yàn)的基本出發(fā)點(diǎn)就是把難懂晦澀的物理概念和物理規(guī)律通過教學(xué)道具和實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)單、直觀的呈現(xiàn)在學(xué)生面前。讓學(xué)生情不自禁的對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣，從而在好奇、驚嘆聲中掌握物理規(guī)律和知識(shí)點(diǎn)。上演示實(shí)驗(yàn)課的老師或許都有這樣的教學(xué)經(jīng)歷：每次選修物理演示實(shí)驗(yàn)的人數(shù)都超出課程規(guī)定人數(shù)，每次課時(shí)都比正常的時(shí)間要長(zhǎng)很多，每次學(xué)生都是在余味未盡、戀戀不舍的情景下離開實(shí)驗(yàn)室。我們總是情不由衷的勸退部分學(xué)生，讓他們下次再選修或下次課再來。而學(xué)生在感嘆教育技術(shù)手段現(xiàn)代化的同時(shí)、在感受物理這門古老學(xué)科帶來的魅力的同時(shí)，輕松學(xué)會(huì)了物理。

（2）加深對(duì)知識(shí)的理解。興趣是最好的學(xué)習(xí)動(dòng)力，有了興趣，學(xué)習(xí)自然就變得容易的多。加上演示實(shí)驗(yàn)本身直觀、具體、立體感強(qiáng)的特點(diǎn)，只要一經(jīng)教師演示，不需要花費(fèi)太多口舌，學(xué)生將會(huì)深信不疑，留下深刻的印象。學(xué)生面對(duì)的不再是琢磨不透的抽象的概念，而是完全可以直接感知的東西，學(xué)生很自然加深了對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。同時(shí)學(xué)生可以親自參與其中，通過設(shè)置問題情境等方式進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)習(xí)氣氛。這樣，通過演示實(shí)驗(yàn)以不可辯駁的事實(shí)，就能給學(xué)生留下深刻的印象，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解。

（3）提高教師的業(yè)務(wù)水平。演示實(shí)驗(yàn)的上課的方式除了學(xué)生具體參與實(shí)驗(yàn)中外，另外一種方式是通過教師的個(gè)人操作而向眾多學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在演示的同時(shí)將相關(guān)的理論知識(shí)講解給學(xué)生。這就要求授課老師不僅具有很好的動(dòng)手能力，而且具有很好的理論功底，甚至具有很好的將理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。作為一名教師，想要上好演示實(shí)驗(yàn)課，課前必須進(jìn)行充分的準(zhǔn)備，不但能將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋的很清楚，而且對(duì)于演示過程出現(xiàn)的問題能及時(shí)的解決。這一過程無疑對(duì)授課教師提出了更高的要求。

（4）提高實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自制儀器的力度。儀器和教具是進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的前提，要開展好演示實(shí)驗(yàn)，就必需在儀器方面有所保障，這一點(diǎn)是與學(xué)校的經(jīng)費(fèi)支持分不開的。作為實(shí)驗(yàn)室，不能僅僅依靠學(xué)校有限的支持，而應(yīng)該通過各種渠道來加大自

二、物理演示實(shí)驗(yàn)的課程建設(shè)

物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然能以其獨(dú)特的教學(xué)方法貫徹于物理教學(xué)中而深受學(xué)生們的歡迎, 但要想使其能真正發(fā)揮教學(xué)功能, 對(duì)演示實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與科學(xué)管理是一個(gè)不容忽視的關(guān)鍵問題。演示實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)既注重物理及科技的前沿發(fā)展，同時(shí)也注重科普性和趣味性。讓學(xué)生在置身于物理情境之中的同時(shí)，理解和掌握了知識(shí)。目前，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心正在逐漸建設(shè)以三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)體系為中心的課程建設(shè)：課堂演示實(shí)驗(yàn)，走廊演示實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室演示實(shí)驗(yàn)三個(gè)系列。下面淺談一下課堂演示實(shí)驗(yàn)和走廊演示實(shí)驗(yàn)。

在物理教學(xué)的課堂上，把涉及的物理知識(shí)通過實(shí)驗(yàn)演示給學(xué)生看，對(duì)提高學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)所講授內(nèi)容的理解，啟迪學(xué)生思維，活躍課堂氣氛起到十分重要的作用。課堂演示實(shí)驗(yàn)的目的在于將抽象的理論加以形象化，讓學(xué)生能夠快速的理解理論知識(shí)。課堂演示主要是作為課堂教學(xué)的一種補(bǔ)充和輔助，所用的演示儀器相對(duì)簡(jiǎn)單，演示效果相對(duì)明顯。這主要是受到課堂教學(xué)時(shí)間緊、空間小等特點(diǎn)所決定的。

走廊演示實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生感受物理這門學(xué)科魅力的一種方式，宣傳物理思想的一種手段。形成一種良好的科學(xué)氛圍。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）物理實(shí)驗(yàn)示范中心的走廊里面有物理學(xué)家的畫像、圖片和各種演示儀。例如物理學(xué)家楊振寧、李政道、霍金等，光柵衍射產(chǎn)生的立體圖片等。學(xué)生在進(jìn)入演示實(shí)驗(yàn)室之前，已經(jīng)融入了演示物理的氛圍。

三、結(jié)束語

演示實(shí)驗(yàn)不僅使學(xué)生看到了所演示的物理現(xiàn)象, 更重要的是讓學(xué)生看到靈活多變的設(shè)計(jì)思想, 啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維, 有利于學(xué)生分析問題的能力及應(yīng)變能力的培養(yǎng)。演示實(shí)驗(yàn)還可以與定性半定量實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，使學(xué)生從演示中體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想，接觸更多的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法。具有一定規(guī)模的物理演示實(shí)驗(yàn)室, 不僅能為物理學(xué)的教學(xué)服務(wù), 而且能為那些對(duì)物理知識(shí)有濃厚興趣的學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)動(dòng)手、實(shí)踐的機(jī)會(huì), 對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察能力、思維能力、實(shí)踐能力起著重要的作用。為我校所培養(yǎng)的學(xué)生能適應(yīng)社會(huì)的需求, 成為當(dāng)今這個(gè)時(shí)代所需要的應(yīng)用型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]耿愛叢，趙慈，黃英群.淺談大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的作用及改進(jìn)措施 [J].中國(guó)電力教育.2008，(114): 97-98

[2]鄭志遠(yuǎn)，高華，張自力，周惟公.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新實(shí)踐和探討[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué).2008，(4): 30-32

[3]鄭志遠(yuǎn)，周惟公.淺談前沿物理教育在大學(xué)物理教學(xué)中的作用和意義 [J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理.2007，(8): 107-108.

[4]鄭桂容，謝偉.演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用 [J].黃岡師范學(xué)院學(xué)報(bào).2007，(27):72-74

[5]鄭志遠(yuǎn)，高華，張自力，周惟公.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新實(shí)踐和探討[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué).2008，(4): 30-32

[6]董愛國(guó)，周惟公，張自力，馮娟，鄭志遠(yuǎn)，樊振軍.物理演示實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)及其開放的實(shí)踐與探討 [J].高等理科教育.2008，(5):123-125

[7]鄭志遠(yuǎn)，周惟公，蔣蕓，董愛國(guó)，王志敏.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)和體會(huì) [J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索.2007, (6): 72-74

[8]董愛國(guó)，周惟公，熊立，馮娟.關(guān)于物理基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)再開發(fā)的探討 [J].中國(guó)地質(zhì)教育.2005，(2): 70-71。

Roles and Construction of Demonstration Experiment in Physics

ZHENG Zhiyuan, ZHANG Zi-li, Fan Zhenjun, DONG Ai-guo, ZHOU Wei-gong
China University of Geosciences, Beijing 100083, China

physics demonstration experiment is not only served as supplement and auxiliary of theory teaching, but as an independent curriculum is proposed.More and more attentions are focused on it for its roles in teaching.Base on the summary of the curriculum construction, the roles and constructions of the demonstration experiment are discussed.

G642

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.20.149

該項(xiàng)目由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）教改項(xiàng)目支持制儀器的力度。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于一方面提高了教師的動(dòng)手能力和演示能力，另一方面可以使教師輕松應(yīng)付演示過程中出現(xiàn)的各種儀器問題。到目前為止，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心已經(jīng)成功地開發(fā)出40余套實(shí)驗(yàn)儀器，如穩(wěn)壓電源波形演示器、地磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x、沖擊電流計(jì)、光纖信號(hào)發(fā)生器等，對(duì)演示實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)起到了很重要的作用。此外，可以探索和引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)儀器的開發(fā)和研制。這樣不但可以節(jié)省部分資金，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力。學(xué)生的制作思維對(duì)老師也能起到很好的拋磚引玉作用。實(shí)驗(yàn)室可以把學(xué)生制作的儀器在演示實(shí)驗(yàn)室展出并署名或應(yīng)用到教學(xué)中去，這樣既充實(shí)了演示內(nèi)容，又可大大提高學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn)的熱情、積極性。

鄭志遠(yuǎn)(1975-)，男，副教授，主要從事大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理的教學(xué)和研究工作。

演示實(shí)驗(yàn);物理;課程建設(shè)

demonstration experiment；physics；curriculum construction