大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)的策略研究

張保花　郭福強(qiáng)　努爾買買提

【摘 要】演示實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理教學(xué)中重要的組成部分，并且發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、理解物理概念和規(guī)律的有效手段。本論文結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的重要作用以及教學(xué)過程中存在的問題，對(duì)國(guó)內(nèi)高校開展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)調(diào)研分析，從自身教學(xué)出發(fā)，提出提高演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的策略，為今后更好的開展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一定的理論指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)；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(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，在教學(xué)的過程中始終要以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)演示過程中，不斷強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理概念的理解、掌握歸納實(shí)驗(yàn)中物理規(guī)律的方法， 培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和邏輯思維能力， 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣[1]，演示實(shí)驗(yàn)效果的展現(xiàn)直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)物理概念及知識(shí)的可信度和理解程度。因此，加強(qiáng)課堂物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)，它提高教學(xué)質(zhì)量的需要，更是促進(jìn)學(xué)生各種實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)踐能力的發(fā)展，也是學(xué)校開展素質(zhì)教育的需要[2]。

1 演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的重要作用

大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理理論教學(xué)的一部分，是大學(xué)物理學(xué)理論教學(xué)的實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充，也是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，其目的主要是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解，在整個(gè)教學(xué)過程中有著重要的意義[3]。

在大學(xué)物理理論教學(xué)過程中，教師有意識(shí)、有針對(duì)性向?qū)W生傳授物理知識(shí)，但是一些在生活中難以見到的現(xiàn)象，學(xué)生很難理解的物理概念及規(guī)律，學(xué)生沒有充足的感性材料，只憑教師枯燥的語言陳述，學(xué)生覺得很抽象，很難把握其物理思想。在教學(xué)中應(yīng)用適當(dāng)?shù)募尤胙菔緦?shí)驗(yàn)，可以把物理現(xiàn)象清晰地展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)豐富多彩的物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察和探究，幫助學(xué)生理解物理概念、提高學(xué)習(xí)興趣。通過實(shí)驗(yàn)演示，可以提高學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察能力、強(qiáng)化測(cè)量與分析能力，更加深了學(xué)生對(duì)物理概念和理論的再認(rèn)識(shí)，有些演示實(shí)驗(yàn)是可以讓學(xué)生們自己操作、觀察、總結(jié)分析，這樣更有效地提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、團(tuán)隊(duì)合作精神和解決實(shí)際問題的能力[4]。

2 昌吉學(xué)院開展大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀分析

昌吉學(xué)院物理系演示實(shí)驗(yàn)室建設(shè)于2008年底，已正常運(yùn)行6年多，涉及到的演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目121個(gè)，包含力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等學(xué)科的演示實(shí)驗(yàn)，在多年的教學(xué)使用中取得了一些成績(jī)，但也發(fā)現(xiàn)了許多問題，如下：

1）受時(shí)間、空間、環(huán)境、大型演示儀器不方便搬運(yùn)與安裝等條件的限制，造成學(xué)生接觸到的演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常少，不利于拓展教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)大知識(shí)面，也使學(xué)生不能充分感受到物理學(xué)的魅力，產(chǎn)生了資源浪費(fèi)[5]，實(shí)驗(yàn)儀器的利用率較低；

2）演示實(shí)驗(yàn)儀器種類多，包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、振動(dòng)與波動(dòng)、光學(xué)、近代物理與綜合等，演示項(xiàng)目較多，但是，教師沒有經(jīng)過儀器使用的培訓(xùn)，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(shí)驗(yàn)過程由教師演示，學(xué)生觀看，學(xué)生不能充分參與實(shí)驗(yàn)，學(xué)生沒有參與而使得實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)不被關(guān)注，部分學(xué)生只浮于表面觀察，沒有深入理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的物理本質(zhì)，只能被動(dòng)接受[6]；

4）學(xué)生觀察完實(shí)驗(yàn)后，教師急于闡述結(jié)果和結(jié)論，學(xué)生欠缺交流討論，使演示實(shí)驗(yàn)的效果得不到提高；

5）實(shí)驗(yàn)室自08年建成以來，沒有更新實(shí)驗(yàn)儀器，對(duì)物理前沿知識(shí)涉及到的儀器沒有及時(shí)的補(bǔ)充，每一臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)儀僅有一臺(tái)，對(duì)于大學(xué)物理及實(shí)驗(yàn)開設(shè)的班級(jí)不能保證均有演示的機(jī)會(huì)，同時(shí)，如果儀器損壞，則影響的正常的演示教學(xué)；

6）在教學(xué)過程中，教師沒有根據(jù)理論教學(xué)的需求，進(jìn)行自制演示儀器來填補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；

7）教師在上課的過程中，缺乏積極主動(dòng)性地將演示實(shí)驗(yàn)帶入課堂。

通過與授課教師交流，發(fā)現(xiàn)昌吉學(xué)院針對(duì)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在以上問題，從自身存在的問題出發(fā)，結(jié)合其它高校開展演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出提高大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的幾點(diǎn)策略，為更好的開展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供理論指導(dǎo)。

3 提高演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的策略

3.1 加強(qiáng)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)

演示實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理理論講授中不可缺少的輔助手段。部分老師認(rèn)為演示實(shí)驗(yàn)占用了大量的教學(xué)時(shí)間，或是認(rèn)為演示實(shí)驗(yàn)可有可無的認(rèn)識(shí)，顯然是錯(cuò)誤的，是本末倒置和事倍功半的。

在授課過程中，通過實(shí)驗(yàn)演示可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解， 掌握歸納物理規(guī)律的方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和邏輯思維能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣，實(shí)驗(yàn)效果的好壞直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的信任度和理解程度[7]。

3.2 巧妙設(shè)計(jì)、精心制作演示實(shí)驗(yàn)

結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有的演示實(shí)驗(yàn)儀，在不滿足教學(xué)內(nèi)容和儀器裝置要求的情況下，本著儀器要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明、易于理解、物理思想正確、準(zhǔn)確、突出等原則，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容巧妙設(shè)計(jì)、精心制作科學(xué)性較強(qiáng)的演示實(shí)驗(yàn)儀，保證在使用的過程中操作簡(jiǎn)便、現(xiàn)象直觀、觀測(cè)時(shí)可見度大，并且儀器性能可靠、重復(fù)性較好、易于后期維修[8]。

教師可以選拔優(yōu)秀的學(xué)生一起參與設(shè)計(jì)，不僅提高了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，同時(shí)還提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐的能力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的激情，填充了實(shí)驗(yàn)室的演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高了演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平及教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了事半功倍的效果。

3.3 加強(qiáng)教師演示實(shí)驗(yàn)儀器的培訓(xùn)

由于實(shí)驗(yàn)室演示儀器較多，教師很難將每個(gè)演示儀器原理及操作得心應(yīng)手的掌握和理解，就使得在教學(xué)過程中難以發(fā)揮演示作用，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)預(yù)期的效果。這就求我們老師必須加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)儀的培訓(xùn)，具有比較扎實(shí)的基本功，要認(rèn)真鉆研實(shí)驗(yàn)員提供的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè)及教材，要在掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)的原理知識(shí)的同時(shí)，并堅(jiān)持在實(shí)踐中不斷摸索和積累，才能在教學(xué)過程中運(yùn)用自如。另外，還要在課前認(rèn)真準(zhǔn)備，反復(fù)預(yù)演， 盡可能保證課堂演示的成功，達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)的效果及作用。

3.4 加強(qiáng)學(xué)生參與交流討論

打破傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，老師講、學(xué)生聽的模式，積極鼓勵(lì)學(xué)生參加演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師的啟發(fā)、講解、示范都需要經(jīng)過學(xué)生的獨(dú)立思考、選擇、親身體驗(yàn)和運(yùn)用，才能內(nèi)化為他們的智慧和才能。

教師可以作為引導(dǎo)者，拋出問題——學(xué)生思考——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟——觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——交流討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后的物理本質(zhì)，最終達(dá)到教學(xué)目的。在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生的自主參與、動(dòng)腦、動(dòng)手，教師恰到好處的引領(lǐng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的情景，同學(xué)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(xué)生完成知識(shí)建構(gòu)的過程。并使所學(xué)知識(shí)的意義與學(xué)生的思維、情感和心態(tài)自然地交融為一個(gè)統(tǒng)一的整體[9]。

3.5 制定激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)

結(jié)合昌吉學(xué)院教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，制定與提高學(xué)質(zhì)量有關(guān)的激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)教師將演示實(shí)驗(yàn)儀器帶入課堂，鼓勵(lì)教師自制演示實(shí)驗(yàn)儀器，通過實(shí)驗(yàn)室零耗采購?fù)緩?，解決教師制作原材料的困難，通過年終教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果評(píng)價(jià)，給予積極主動(dòng)設(shè)計(jì)和制作課堂演示教具的老師獎(jiǎng)勵(lì)，可適當(dāng)?shù)募臃?，提高教師的積極主動(dòng)性和制作教具的熱情。同時(shí)，還可以通過教師自制教學(xué)教具比賽的形式，鼓勵(lì)教師積極參與比賽，真正結(jié)合教學(xué)開展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不斷地提高教師教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié)論

本論文針對(duì)昌吉學(xué)院開展大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合國(guó)內(nèi)其他高校開展演示實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，提出了幾點(diǎn)提高演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的策略，希望教師們能真正重視演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)過程的重要作用，發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)效果，提高演示實(shí)驗(yàn)儀器的利用率，使學(xué)生們利用課堂演示實(shí)驗(yàn)，積極參與交流討論，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，使《大學(xué)物理及實(shí)驗(yàn)》課程對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)發(fā)揮自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和作用。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]