大学物理演示实验在应用型本科院校的实践探索

【摘要】演示实验是大学物理教学重要组成部分。本文通过分析应用型本科院校大学物理演示实验教学基本现状，从大学物理教学实际出发，对大学物理演示实验进行了有益的实践与探索。

【关键词】大学物理；演示实验；应用型本科院校；实践探索

1.大学物理演示实验的教学功能和意义

在物理理论教学中借助于实验来再现物理过程、验证物理规律是必不可少的教学手段，这种以辅助理论教学为最初目的的实验被人们称之为演示实验。随着研究及教学实践的不断发展，演示实验无论是在教学形式、组织和功能上都发生了深刻的变化。演示实验在物理教学中占有十分重要的、不可替代的地位。

日常生活中难于见到的物理现象只凭教师的语言描述，学生难以理解，通过演示实验直观地把物理现象和规律展现在学生面前，可加深印象，增强说服力。学生细心、敏锐的感知去捕获其中的重要现象，因此需要学生有较强的观察力。利用演示实验分析物理现象和过程的同时又促进学生的分析与应用能力。课堂上要学生能长时间对所学课程保持较的关注也不容易，在讲授中穿插一些演示实验，活跃课堂气氛，能提高学习效果，激发起浓厚的兴趣。如在力学课中演示锥体上滚，学生会看到锥体从导轨低处向高处上滚，这种现象引起了学生的兴趣，通过仔细观察才发现问题的本质[1]。

2.应用型本科院校大学物理演示实验现状

2.1基础薄弱，投入不足，重视不够

目前，演示实验在应用型本科院校大学物理教学中的现状并不乐观。大多数院校，尤其是新升格的本科院校的大学物理演示实验数量少，自制教具少，原始积累少，基础薄弱。其次，一些院校在发展品牌专业，特色专业和重点学科的同时，忽视了物理等基础学科的建设，造成在物理演示仪器的购置和建设上投入不够，成为制约物理演示实验发展的瓶颈；再次，一些院校认为物理实验不如物理理论重要，物理演示实验不如物理实验重要，造成大学物理演示实验被挤占甚至取消的尴尬局面[2]。

2.2实验与理论课有一定脱节

多数本科院校的物理理论课的教材都是知识面较全面、理论性较强的全国通用教材。而大多数应用型本科院校由于实验经费比较匮乏，实验器材的更换和添置步伐则相对较慢，所开设的实验项目相对也比较陈旧，造成了理论课与实验课的脱节。另外，理论课的教学讲究的由浅入深，循序渐进，但实验则是涉及到多种知识的运用，跟理论课相比，不是落后了就是超前了。客观上也造成了理论课与实验课的脱节。

3.大学物理演示实验的实践与探索

3.1课堂演示

课堂演示就是把与堂课教学内容相关的演示仪器带进教室，讲到某内容时即演示与之相关的实验，帮助学生对该内容的理解和记忆。大学物理的学习过程就是这样一个从感性认识上升到理性认识，再由理性认识回到实践中经受实践检验的过程[3]。课堂演示能很好地把演示实验与理论内容紧密结合起来，因此课堂演示已被几乎全部高校所采用。但是，并不是所有的演示实验都能进行随堂演示，如某些演示实验仪器过大或容易损坏不方便带进教室，某些实验过程较长或操作复杂不适合在课堂上演示等。故在课堂演示中应尽量选择携带方便、操作简单、现象明显的演示仪器进行。在课堂演示还要注意不能只是教师演示，学生只看不参与，演示实验就没有发挥应有的作用。在进行演示实验时，应采用边演示边与学生讨论分析的方法，与学生共同探索物理规律，给学生以方法论及物理思维培养。例如，笔者在偏振光教学进行的偏振片的实验演示，偏振片传到学生手中，启发学生观察旋转偏振片后光线的变化规律，学生对实验现象非常感兴趣，对其原理有强烈的求知欲，对偏振光一节的教学大有帮助，教学效果很好。

3.2多媒体演示

随着多媒体教学的普及，用Flash，Authorware等软件编写的多媒体课件能动态地演示复杂的物理过程，一些与物理相关的多媒体资料也可用于物理实验演示。相对于实物演示，多媒体可以在教室里展示课堂上实验无法演示的宏观的、微观的物理过程，它突破了时间和空间的束缚，将物理过程生动形象地展现于学生眼前，使学生认识加强，理解透彻。例如，讲解刚体定轴转动的角动量守恒定律时，可利用直升机模型进行课堂实物演示，让学生们看到当直升机的螺旋桨开始转动时，机身将反方向转动，引导学生分析原因并提出解决方案。之后，可利用多媒体演示各种直升机如何利用角动量守恒定律的，如加尾桨，双顶桨等，以及直升机在飞行中是如何实现转弯的。这样不仅使学生对物理规律理解更加透彻，而且拓展了学生的知识面，增强了学生知识运用能力。

3.3实验室演示

实验室演示一般是在课程结束一个章节后，组织学生进入专门的大学物理演示实验室进行实验演示的一种教学模式。实验室演示是课堂演示的延伸与有效补充，它可以满足学生与实验仪器近距离接触，使学生更清楚地观察实验过程和实验结果。但由于条件限制，很多没有物理专业的本科院校没有独立的大学物理演示实验室，如笔者所在的学校。鉴于此，我校教师都借助普通物理实验室来完成物理演示实验，并且利用普通物理实验室的资源开发出许多物理演示实验。如利用静电模拟仪进行静电分布实验演示，利用迈克尔逊干涉仪进行光的等倾干涉与等厚干涉现象的演示实验的。

3.4走廊展板演示

走廊展板演示是利用楼道走廊的展示橱窗进行物理实验演示的一种方式。走廊展板演示一方面使得演示实验不受时间限制，学生任何时间都可参观；另一方面也为学校增添了工程文化氛围。传统的展板通常以图文和仪器的静态展示为主，物理演示实验展板还应让所展现的内容动起来。如我校展板中驻波现象，磁悬浮原理，动量守恒小球等，除有图文介绍外都有实物的动态演示，高压放电展板中的尖端放电，雅各布天梯等更是现象精彩刺激吸引了大批同学驻足参观。近几年的展板制作部分学生也参有其中，学生在思考如何将一个物理规律直观的展现出来并亲自动手实现时，即加深学生对物理规律的理解和认识，同时培养提高了学生的应用能力和创新能力。走廊展板演示以成为我校物理教学中的一大特色，每年新生进入实验楼的第一件事就是参观大学物理展板演示。

4.结语

演示实验为学生学习物理知识提供了必要的感性认识，能够加深学生对物理概念的理解，营造轻松愉快的物理学习环境，提高学习效率，学生动手参与演示实验，必然促使学生积极的思维，培养学生观察能力、逻辑思维能力、应用能力和创新能力。在应用型本科院校的大学物理教学中加强演示实验教学方式必将收到事半功倍的效果。　[科]

【参考文献】

［1］梁法库，路峻岭，江荣宝.演示实验在大学物理教学中的积极作用[J].物理与工程，2002，12（2）.

［2］钟晓燕，刘文军.大学物理演示实验教学改革的实践和探索[J].中国科技信息，2010（4）：238-239.

［3］宋峰，李川勇等.物理教学中让学生感知科学探索过程提高认知水平，培养物理思维能力[J].大学物理，2009（12）：43-47.