淺議基于演示實驗的物理課堂教學

淺議基于演示實驗的物理課堂教學

1.引言
　　
　　物理學本質上是一門實驗科學�！洞髮W物理》是理工科院校的一門核心的公共基礎課程,其作用在于讓學生學習必要的物理知識,為后續專業基礎乃至專業課程的學習打好基礎,同時通過本課程的教學可以培養學生分析問題、解決問題的能力和創新能力。物理演示實驗在物理教學中起著學生進行科學思維訓練,培養學生觀察能力,實驗能力和創造能力的重要作用。在實際的物理教學中,將物理演示實驗有機融入大學物理課堂教學,倡導學生通過體驗學習過程掌握學習方法,學會觀察現象、收集信息、提出問題,提高分析處理、歸納創新等綜合能力�；�于物理演示實驗的課堂教學,有助于學生學會如何把被動接受學習變主動學習。
　　
　　2.課堂教學結合演示驗證性實驗,學會觀察方法,培養科學思維能力
　　
　　物理知識來源于豐富的自然和生活,在課堂內外,學生必須學會從對生活和實驗現象的觀察中獲取信息。課堂上講授物理定律、物理規律時,采取由現象提出問題,通過分析問題引出“新”的概念,然后通過討論得出解決問題的方法和途徑,最后是理論聯系實際,即應用“新”的理論知識解決問題。為激發學生的學習興趣,把物理定律的驗證性演示實驗和教學內容有機融合在一起,課堂教學收到了良好的教學效果。首選的演示內容,要考慮利用極其常見的演示現象,在這些演示中教師要注意挖掘、啟發潛在的教育因素,讓學生覺得身邊就蘊涵著大量的物理知識,使他們意識到觀察生活現象的趣味性和重要性,掌握通過大量觀察獲取知識的方法。
　　
　　3. “以學生為中心”的演示實驗,讓學生領會、運用科學實驗方法研究物理問題
　　
　　掌握實驗方法是物理學從經驗走向科學的重要標志和轉折點。 在物理學習中,實驗既是學習內容,也是重要的學習方法。在中學階段,由于應試教育的原因,學生就開始接觸的演示實驗,多數學生是按照教師要求的步驟完成,學生處于被動地位。所以大學物理演示教學中,應以學生為中心,讓學生參與設計并親自動手做實驗,讓學生充分了解實驗的內容,加深理解物理概念和規律,鞏固知識,培養實事求是的科學態度和科學實驗方法。通過實驗,讓學生掌握這種科學的定性半定量的實驗方法。例如,學生在掌握理論知識和實驗原理的基礎上,教師可利用演示做引導,讓學生做一個探究性的演示實驗,允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗,實驗前創設實驗問題,實驗過程中學生需要在各種因素中進行取舍,對所得信息進行篩選,最后,再讓學生回顧、評價整個實驗過程,并用實驗結論來分析、解決疑問,在整個實驗過程中,讓學生做到“有問題思考,有問題提出,有問題解決”。這樣的演示教學實際上蘊涵了對學生進行實驗方法的教育,起到了以演示實驗激發學生探究的熱情和動機。
　　
　　4.通過演示實驗激發學生的學習興趣、增強學習動機
　　
　　從心理學的角度講,興趣和動機是激發學生學習的最大動力。在中學階段,學生對物理事物和現象本身的新、奇、美感到有趣,容易通過簡單現象激發他們的直接興趣;大學階段,他們對物理現象的興趣并滿足于表面的有趣,更需要從物理世界中體會到理論知識的應用,這樣才能激發他們努力學習物理的志向。因此,大學物理演示教學必須研究、探索與學生心理發展規律相適應的因素,使學生形成內在的、穩定的學習興趣和動機。在大學物理課堂教學中,存在著課堂聽課效率不高的現象,出現這些現象的一個主要原因是學生沒有形成強烈的學習動機。利用外部因素激發學生學習興趣、提高其動機水平非常重要,方法手段也很多,演示實驗便是其中最為直觀方便的一種。通過多媒體動畫演示或動手演示實驗后,學生就會對實驗中產生的現象、問題有了探索、研究的動機,接下來就會產生分析問題和解決的問題的強烈愿望。這樣學生的求知愿望、動機水平、主動性就得到了真正的加強。同時,這也要求教師在演示實驗教學中,根據學生的興趣水平不斷地改進演示的內容和方式,向縱深方向引導深化,使學生形成一種長期穩定的間接興趣。例如角動量守恒演示實驗,學生就很容易理解陀螺為什么能夠穩定旋轉的原因。另外,一些前沿的、高端的技術,例如全息照相、激光器的應用、光柵等若能進入演示課堂,學生就會從較高起點進入大學物理演示實驗,一步一步走向科學的殿堂。這些與實際緊密相連的演示項目,會使學生從實驗中認識到物理知識在生產生活中的作用,自然就會對物理學習產生內在的興趣與動機。
　5.結合演示實驗,加強工程模型的建立,有助于學生理論聯系實際
　　
　　演示實驗是建立物理概念和規律,理解和掌握物理知識的重要手段。演示實驗重現物理現象,使得抽象的物理概念更加具體、形象,可以幫助學生進一步理解概念。物理學中,一些物理概念比較抽象、物理過程比較復雜等,這些教學內容只靠教師在有限的理論課堂上講解,并不一定能使學生真正理解、消化、吸收。比如,對于轉動慣量這個概念,由于質量比較直觀、可以測量,而轉動慣量的定義就比較抽象、且需實驗測定,所以部分學生覺得很難形成深刻印象。但在演示室,學生坐在茹可夫斯基轉椅上,在手握和不握啞鈴兩種狀態下,只要通過伸開雙臂和收攏雙臂,便可直觀感受角速度的變化,不僅使學生觀察到了物體角動量守恒現象,而且加深了對轉動慣量概念的理解,從而突破了理論課的教學難點。同時,教師要適時地結合教學難點把矛盾轉化為一個懸念問題,這時,學生的思維最活躍,能引起他們的共鳴。例如,在上面的演示實驗基礎上,老師若緊接著提出:舞蹈演員在舞臺上動作如何?演員由張臂旋轉變為抱臂旋轉的旋轉速度有何變化?一個看似平淡的演示實驗卻能啟發學生積極思考,把所學知識與實際生活聯系在一起,促進學生認知結構的建立和轉化,以期達到對學過的知識理解鞏固,調動學生所有的感知功能,最大限度的提高物理教學效果及學習效率。另一方面,根據實際情況,為了使學生更好的應用所學物理知識去解決實際問題,我們創建了多方位的課外作業:減少常規作業,而對力學、電磁學、氣體動力學理論、熱力學、光學等各章節,都以實際工程背景為模型,研究和總結了一系列工程習題作為學生的作業。這些與工程模型相關的習題,有效地彌補了不適合在課堂演示的應用性演示實驗的不足,極大地拓寬了學生的知識面,讓學生了解物理知識在各個工程領域的實際應用。

　　
　　6.培養學生的質疑精神,促進師生關系和諧發展
　　
　　和諧的師生關系是良好課堂教學效果的基礎,它對學生的發展起到重要作用。所以,在教學中,不能忽視學生的主體能動性,也不能過分放任學生個性發展而忽視教師的組織引導. 演示實驗在促進師生關系發展方面,既能夠關注學生的主體性,又能體現教師的組織引導作用,做到:以教師為主導,以學生為主體.學習物理知識的過程本身就是不斷學習,不斷探索,不斷創新的過程,因此,在物理教學中組織學生進行發明創造的思維訓練,對待問題要有質疑的態度,鼓勵學生大膽地從多角度、多方位去猜想、去發現問題,促進學生的知識的遷移。
　　
　　7.結束語
　　
　　演示實驗對于物理課堂教學有著重要的輔助作用,為了能夠充分發揮其潛在的教育教學功能,教師還需要從建設、管理和教學等多方面對物理演示實驗進行深入的探討,把演示實驗與大學物理教學緊密結合起來。
　　
　　參考文獻:
　　[1] 陳熙謀. 物理演示實驗[J]. 高等教育出版社. 1981,141-142
　　[2] 陳友強. 實驗室科學(增刊).2008年10月, 18-19
　　[3] 康穎. 大學物理 [M].北京:科學出版社,2006
　　
　　作者簡介:陳振崗(1980- ),男,河北吳橋縣,泊頭職業學院,主要從事基礎教學及科研工作。

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