學(xué)科教育論文-充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理教學(xué)中的作用作者：劉培嬌趙穎歆劉師琴胡亞聯(lián)余仕成摘要：文章闡述了演示實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理教學(xué)中的地位和作用，對(duì)現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)要分析，并舉了幾個(gè)實(shí)例。關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn)；物理教學(xué)；地位和作用；典型實(shí)例物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，研究物理學(xué)的根本方法是觀察和實(shí)驗(yàn)。在中學(xué)物理教學(xué)中，教師非常重視演示實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)效果往往是一節(jié)課能否提高課堂效率的關(guān)鍵。在大學(xué)物理教學(xué)中，一方面教師比較注重嚴(yán)密的理論推導(dǎo)，往往忽視了演示實(shí)驗(yàn)；另一方面大學(xué)通常是大班教學(xué)，教師由于擔(dān)心演示實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度與觀察效果，寧愿選擇豐富多彩的動(dòng)畫來(lái)展示各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而很少做傳統(tǒng)的課堂演示實(shí)驗(yàn)。俗話說(shuō)：百聞不如一見(jiàn)，演示實(shí)驗(yàn)的作用是任何其它方式不能取代的。在此，我倡導(dǎo)各位從事大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)的教師帶著實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)課堂，展示演示實(shí)驗(yàn)的魅力，充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理教學(xué)中的作用。一、演示實(shí)驗(yàn)的地位和作用物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指以具有一定可見(jiàn)度，可呈現(xiàn)在學(xué)生面前的物理實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容。以定性與半定量實(shí)驗(yàn)方式為主，側(cè)重培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，其中包括?一)通過(guò)形象生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，消除學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)中因抽象、枯燥而產(chǎn)生的畏難、厭煩的心理。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣。(二)通過(guò)形象生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)、以期達(dá)到對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)加強(qiáng)理解鞏固、對(duì)未學(xué)的知識(shí)先奠定一個(gè)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。理論聯(lián)系實(shí)際，調(diào)動(dòng)學(xué)生所有的感知功能，最大限度的提高物理教學(xué)效果及學(xué)習(xí)效率。(三)物理演示教學(xué)過(guò)程，學(xué)生處于一種探索、發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)過(guò)程。好奇、興奮，能激發(fā)思維，可充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。二、現(xiàn)狀分析全國(guó)各高校對(duì)物理演示實(shí)驗(yàn)的建設(shè)都十分重視，投入了大量的資金進(jìn)行物理演示實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等著名高校都建有全國(guó)一流的物理演示實(shí)驗(yàn)室，其儀器品種、數(shù)量、規(guī)格齊全。2005年，我校在資金緊缺的情況下，投資20多萬(wàn)建立大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室，可以做力、熱、電、光的多種演示實(shí)驗(yàn)，平時(shí)對(duì)學(xué)生開放，但來(lái)做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生很少。我校大學(xué)物理課程全部采用多媒體形式上課，教師制作、網(wǎng)上下載了幾乎所有大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫，帶著實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)課堂的教師不多。造成大量資源浪費(fèi)。精彩的動(dòng)畫確實(shí)很能說(shuō)明問(wèn)題，但是簡(jiǎn)單明了的實(shí)驗(yàn)更具說(shuō)服力，更能吸引學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。三、典型實(shí)例筆者經(jīng)多年的教學(xué)實(shí)踐，深深地體會(huì)到課堂演示實(shí)驗(yàn)不僅能加深學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情和興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。越是簡(jiǎn)單明了的實(shí)驗(yàn)，越能引起學(xué)生震撼，越能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。演示實(shí)驗(yàn)的效果是任何精彩的動(dòng)畫所不能取代的。即使實(shí)驗(yàn)條件不夠，教師也可因陋就簡(jiǎn)，隨地取材，完成一些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)。下面舉幾個(gè)典型實(shí)例。實(shí)驗(yàn)一：演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)器材：約1米長(zhǎng)的金屬管和塑料管各一根(要求等長(zhǎng))(可用兩種不同材質(zhì)的水管替代)，小磁體和塑料球各一個(gè)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓小磁體分別在金屬管和塑料管中從管口開始無(wú)初速度下落。提醒學(xué)生觀察在不同管中下落所用的時(shí)間。讓塑料球分別在金屬管和塑料管中從管口開始無(wú)初速度下落。提醒學(xué)生觀察在不同管中下落所用的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：小磁體在金屬管中比在塑料管中下落的慢。塑料球在金屬管中和在塑料管中下落的同樣快。學(xué)生討論：為什么小磁體在金屬管中下落比在塑料管中下落的慢?小磁體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生了變化，金屬管為導(dǎo)體，回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，感應(yīng)磁場(chǎng)阻礙了小磁體的運(yùn)動(dòng)。而塑料管不導(dǎo)電?；芈分杏懈袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)而沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流。為什么塑料球在金屬管中和在塑料管中下落的同樣快?塑料球下落的過(guò)程中，由于沒(méi)有磁通量的變化，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，塑料球兩種情況下都作自由落體運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這樣一個(gè)就地取材而完成的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)條件導(dǎo)體構(gòu)成回路及穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化留下了深刻的印象，并對(duì)楞次定律也有了感受。實(shí)驗(yàn)2：驗(yàn)證角動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)器材：能繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪椅一把，啞鈴一對(duì)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：先讓學(xué)生甲坐在輪椅上，手握啞鈴置胸前，再讓學(xué)生乙轉(zhuǎn)動(dòng)輪椅，使其獲得一定的角速度，學(xué)生甲伸開手臂和收攏手臂，讓全班同學(xué)觀察其角速度的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：伸開手臂角速度變小(轉(zhuǎn)速小)；收攏手臂角速度變大(轉(zhuǎn)速快)。學(xué)生討論：學(xué)生甲伸開手臂和收攏手臂，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量發(fā)生了怎樣的變化?為什么?剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小不僅和剛體的總質(zhì)量有關(guān)而且和質(zhì)量相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的分布有關(guān)。伸開手臂轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大，收攏手臂轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小。伸開手臂輪椅的角速度變小，收攏手臂輪椅的角速度變大說(shuō)明了什么?定性說(shuō)明了角動(dòng)量守恒。通過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單而有趣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與哪些因素有關(guān)獲得了感性認(rèn)識(shí)，對(duì)角動(dòng)量守恒獲得了定性認(rèn)識(shí)。以上實(shí)驗(yàn)加深對(duì)物理概念和定律的理解，更重要的是使得學(xué)生情緒高漲，課堂氣氛非常活躍，感覺(jué)物理其實(shí)就在我們身邊，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性。四、結(jié)束語(yǔ)本文列舉了在教學(xué)過(guò)程中兩個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)，只要教師做有心人，還可以做大量其他的演示實(shí)驗(yàn)。本文想起個(gè)拋磚引玉的作用，愿與各位從事普通物理