２０１２年第２蝴 贵州民族学院学报（哲学社会科学版） ＮＯ．２ （总第１３２期） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｗ￣ｒｓｉｔｙ ｆｏｒ Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ（Ｐｈｉｌｏｓｏｐｈｙ ａｒｉｄ Ｓｏｃｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ａｐｔ＂．２０１２ 大学物理演示实验教学探索和实践 汪 红 ，李春密 （北京师范大学物理学系，北京１００８７５） 摘要：文章文论述了大学物理演示实验在物理教学中的重要作用和地位，对我校关于物 理演示实验室的建设和实践情况作了简要介绍，并在此基础上，对如何建设演示实验室进行分 析。 关键词：大学物理；演示实验；教学模式 中图分类号：０４２３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—６６４４（２０１２）０２—０１８８—０３ ２０１０年６月，我校理学院物理实验中心通过 说：“现象是物理学的根源”。［２ ∞演示实验 财政与地方高校共建项目资助，在学校和理 在大学物理教学中是非常重要的，是不可替代的。 学院两级有关部门和领导的大力支持下，经过正 通过物理演示实验，可以把瞬时的或不易分辨或 规的招标公司，购买了演示实验仪器，随即将这些 难以理解的物理现象以及定律转化成直观的、清 设备投入到正常的实验教学中。经过两个学期的 晰的、持久的物理图像或数字电信号，帮助学生加 物理实验课程的实践和教学改革，在教学手段上 深对抽象的物理定理、定律、法则等的理解和掌 已取得初步效果，准备下学期正式开始大学物理 握，巩固记忆。 演示实验的教学。 二、演示实验课程建设 一、演示实验的功能 （一）虚拟演示实验项目开发 爱因斯坦说“兴趣是最好的老师”。物理是 物理演示实验可以直观表现物理的本质，但 一门以实验为基础的学科，实验在物理教学中具 是，由于经费、实验用房等方面所带来的影响，我 有十分重要的作用。演示实验对于激发学生学习 校还只是拥有相对少量的实验设备。开设虚拟实 兴趣，培养学生观察能力、思维能力、探索精神和 验会使学生在正式开始实验之前对所做的物理实 良好的学习习惯起着重要作用。在对学生学习积 验有所理解，能够在网上先进行物理实验操作一 极性的激发以及各方面能力的培养过程中，把趣 遍，这样就不会有学生到实验室之后不知道做什 味性融入到演示实验中就显得尤为重 么，该怎么做，虚拟演示实验可以帮助学生对即将 要。 ］Ｐ１０３ 鸲物理演示实验是通过对具体物理现 用到的实验设备及实验过程有初步的认识，弥补 象的展示和将抽象的理论形象化，可以使学生通 了设备不足和学生不愿预习等问题。国内外很多 过观察演示实验所表现出来的现象，去激发他们 高校都将开发虚拟演示实验并将其列人考核内容 的好奇心和求知探索真理的能力。杨振宁先生 中，建立虚拟演示实验室，实现大学物理演示实 收稿日期：２０１２一ｏ３一ｏ６ 作者简介：汪红，女，苗族，贵州道真人，北京师范大学在读博士，贵州民族学院副教授。 ２０１２年第２朔 贵州民族学院学报（哲学社会科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ南Ｉ．Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ ｆ Ｐｈｉｌｏｓｏｐｈｙ ａｎｄ Ｓｏｃｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｎｏ．２ （总第ｌ３２期） Ａｐｒ．２０１２ 验资源信息化。 ４ 有了虚拟实验室，可以使学生 只要有网络就可以随时随地进行虚拟实验，他们 可以在网上自选不同的实验进行模拟，可以满足 不同层次的学生需要。去年参加大学物理实验竞 赛时，进行的第一项竞赛项目就是虚拟和仿真实 验的操作。我校实验室技术人员正在致力于这方 面的开发，相信很快我校也会有自己的正规的虚 意事项等，以图片的形式挂在走廊两侧的墙壁上， 只要学生走在物理楼里面，他们就能感受到物理 演示实验妙趣，激发他们对物理的兴趣和好奇心。 同时，还将一些有趣的实验摆放在走廊里，比如 “窥视无穷”，“同自己握手”，光学趣味图片，“无 源之水”等等，既有趣味性又有科普性。这些走 廊演示仪器多用延时开关控制，学生经过时可以 拟演示实验室。 （二）将演示实验与大学物理理论课程相结合 利用计算机制作演示实验教学片，利用多媒 体教学的直观性，利用多媒体的动画功能，把一些 不易理解的抽象的实验操作过程用多媒体展现给 学生，以帮助学生理解，同时对误差理论及相关的 实验原理都用其呈现给学生，制成生动直观的演 示实验教学片。这些内容在学生实验操作过程 中，多媒体一直在循环播放，学生如有不懂的地方 就找到相关的课件给学生进行播放并讲解。既可 以降低成本，同时又能将复杂的公式、原理等变得 直观明白。比如讲到光学时，就可以演示“窥视 无穷”，“激光扫描成像”等，使学生更深刻掌握相 关知识。 将小件的能够随时搬动的演示实验带到理论 课堂中去。我们尽量将理论课教师与演示实验室 安排在一层楼，或者尽量离得近些。同时，还准备 了小推车，如果理论课教师需要什么演示仪器，就 用小推车将仪器在上课前搬运到教室。比如，讲 “法拉第电磁感应定律”时，就可以在理论课上立 即进行演示，可以加深学生的理解，激发了学生对 大学物理实验的学习兴趣，提高了学生的观察能 力，以及对整个物理学科的探索的热情。 （三）演示实验课堂讲授 演示实验课时，将三个演示实验室同时打开， 并有三名教师分别负责。同时将学生分成三个 组，一组的学生大概有十到十五个不等，让他们轮 流进行演示实验。一次演示实验课三个学时。这 样就可以每一个学时内，一组学生只在同一个实 验室。教师进行详细的讲解、演示，同时学生也进 行演示操作。教师要对每一个演示实验项目预留 几个问题，使学生进行思考回答。演示实验课结 束后，学生要对实验所提出的问题写成小论文形 式的实验总结，其中可以写出自己感兴趣的问题 等。 （四）走廊陈列演示 在物理实验楼的每一层的走廊的墙壁上，都 把相关演示实验的仪器、操作过程、原理提示、注 很方便地进行近距离观察，有利于激发学生的学 习兴趣。 （五）创新能力培养 将优秀的学生吸收到实验室里面来，给他们 提供一些可行性的实验项目，让他们进行演示实 验项目开发或者将原有的实验仪器进行改进。不 但激发了他们的学习兴趣，同时培养了他们的动 手和创新能力。在今年的首届西南地区大学物理 实验竞赛中，我校派出了四名学生参加比赛，共获 得了一个二等奖，两个三等奖的好成绩。 三、对演示实验室建设的几点思考 （一）演示实验室全天开放 所谓开放式实验，即实验内容及要求应具有 开放性、探索性和创新性，让学生在“开放的空 间”里自由开动脑筋，形成自由学习的氛围。 ５ 为 了能够切实提高学生的动脑动手和创新能力，使 学生能随时进入实验室，做他们自己喜欢做的事 情，真正实现以学生为中心、为主导、教师为辅的 教学，要采取自主、分散进行的开放式实验教 学，必须对演示实验室进行开放式实验教学。我 们在实验室管理过程中，有两名学生当助管，随时 准备为学生开门，教师轮流进行值班，只要学生想 进行实验，都可以随时进人实验室，有什么问题会 有教师在值班室为学生进行解决。开放了实验 室，大大提高了设备的利用率，该变了以前学生只 能在固定的时间段来做实验的状态，激发了学生 的学习物理的兴趣，使学生在基础实验，综合设计 性实验中得到了良好的学习效果。 （二）学生自主研发演示实验 “科学技术发现的历史告诉我们，人类在独 立思考和创新思维方面的能力仍是很弱的，当客 观世界和科学需求长时期地等待一个新思想诞生 时，通常需要在外部刺激下才使它实际产生。” ｊ 因此为利于培养学生的创新思维与能力，我们将 学习优秀和动手能力较强的学生吸收到实验室 来，给他们提供一些可行的题目和所需的一些配 件，使他们在实验室完成演示仪器的研发和改进。 这部分学生是在大学物理实验课程中挑选出来 ２０１２年第２期 贵州民段学院学报（哲学社套利学版） Ｎｌ０．２ （总第１３２期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ（；ｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ如Ｉ－Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ ｆ Ｐｈｉ１ｏｓｏｐｈｙ ａｎｄ Ｓｏｃｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ａｐｒ．２０１２ 的，在他们做比较好的前提下，可以免试相关理论 通过思考建立正确的物理概念，养成良好的学习 课程。将他们分成若干个研究小组，共同讨论，共 态度和学习方法，开阔学生的视野，培养学生的科 同试验。优秀者还可以去参加一些比赛，同时，研 学素养，促进学生的综合素质的提高。 究的结果可以作为毕业论文。这一方面的工作， 四、结语 我们还在尝试阶段。 物理演示实验室在大学物理实验和大学物理 （三）演示实验室对附近初高中学校免费开放 课程中都起着非常重要的作用。随着时间的推 一个好的实验室一定是开放的，是向社会辐 移，演示实验的作用将更加明显。我们应充分健 射的，在给社会提供服务的过程中发挥它的功能， 全演示实验室，使其功能充分发挥出来。使我校 实现它的价值。＂ 演示实验室的作用不但对我校 的学生都能接触到演示实验，感受到其物理魅力， 相关本科生进行开放，同时也对周围的一些初高 从思想上喜欢物理实验，主动去探索自然科学的 中学生开放。真正实现实验室的价值所在。有很 奥秘，提高他们对物理科学学习的兴趣，我们的物 多初高中学校只强调升学率，只是要求学生会做 理演示实验室将会成为理学院培养物理学人才的 多少题目，再加上经费的不足，这些学校没有太多 摇篮。 的演示实验设备。我们学校是民族院校，应该在 少数民族地区真正体现高校的价值所在，所以我 参考文献： 们的演示实验室会对附近的初高中的学生开放， ［１］南冲．中学物理教学研究［Ｍ］．北京：海潮出版社，２００１． 让同学们观察物理学中的一些直观的物理现象， ［２］杨振宁．杨振宁文集［Ｍ］．上海：华东师范大学出版社， １９９８． 激发学生们的学习物理的兴趣，为贵州省物理学 ［３］蒋雅琴．大学物理演示实验室开放教学初探［Ｊ］．物理与 科的兴起起到一定的作用。 工程２０１１，（２）． （四）演示实验增加为选修课 ［４］牟怒德，程丽红．探索物理演示实验新模式［Ｊ］．实验室 兴趣是学习最好的老师，我们应该将演示实 科学，２００５，（１）． 验列为各个专业都可以选择的选修课，以演示实 ［５］单槟，张敏．建立开放运行机制探索创新教育途径［Ｊ］． 实验室研究与探索，２００８，（１）． 验的直观性和趣味性，去感染学生。实验教学是 ［６］元泽怀．开放式设计性综合实验课程教学的改革与实践 大学物理教学的重要组成部分，也是区别于其他 ［Ｊ］．实验室研究与探索，２００９，（１１）． 基础理论课程的特色。将演示实验增开为选修 ［７］李进．实验教学重在过程［Ｊ］．实验室研究与探索，２００９， 课，让更多的学生来感受物理的魅力，通过演示实 （１０）． 验使学生获取丰富的感性认识，形成鲜明的表象， 责任编辑：吴小叶 Ｏｎ ｔｈｅ Ｔｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ，ＬＩ Ｃｈｕｎｍｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｃｏｌｌｅｇｅ ｐｈｙｓｉｃｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ ｃｏｌｌｅｇｅ ｐｈｙｓｉｃｓ，ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｍｉｎｚｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｓ ａｎ ｅｘ— ａｍｐｌｅ，ａｎｄ ｓｕｇｇｅｓｔｓ ｓｏｍｅ ｗａｙｓ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｂｓ ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｌｌｅｇｅ ｐｈｙｓｉｃｓ；ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅｌ
