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演示实验教学论文范文

演示实验教学论文

演示实验教学论文范文第1篇

一、演示实验要想达到预期的目的效果,课前要做到精心准备

俗话说“台上一刻钟,台下十年功”。教师课堂精湛的教学技艺完全在“台下”练就。要在课堂上发挥得“游刃有余”,教师在课前必须精心准备每节课的演示实验。初中物理教材中每个演示实验都有一个明确的目的,而说明同一个物理概念或物理规律的演示实验可以有好几个,教师要根据教材要求及设备条件精心选择实验器材,在实验室里先自我演示,确保在课堂上万无一失。对一些探究性实验,课前要能设计出多种探究方案,准备多种方案的实验器材,为学生在课堂上进行探究活动创造条件。例如在探究大气是否存在压强时,可以准备如下器材:玻璃杯、水、硬纸片、矿泉水瓶、塑料吸盘、两端开口的笔管等,这样学生在课堂上就能设计出多个显示大气压强存在的实验。既能达到建立大气压这一物理概念的目的,又能活跃课堂气氛,激发学习兴趣,培养学生的分散思维能力和科学探究精神。

二、要让学生积极参与课堂的演示实验

演示实验是教师为了达到一定的教学目的,利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学。传统的课堂教学,演示实验通常教师演示,学生看;教师“导”的太多。学生“演”的太少,甚至有时教师直接充当“演员”,学生却变成了“观众”,这样不利于学生主体地位的发挥。演示实验有时受到可见度的影响,很多实验学生根本看不清,特别是坐在后排的学生,不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,不利于调动学生学习的自觉性和主动性。因此,在演示实验中,除了应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳和总结外,还应在实验操作上让学生积极参与,使学生充分了解实验的方法、步骤及内容,从而加深学生对物理现象和物理规律的理解。有些探究性实验,教师还可提供实验器材,让学生制定探究方案,然后到前台来演示,并向其他同学展示探究结果。学生满怀兴奋与激情,参与寻找解决问题的途径和方法,对学生学好物理起到积极有效的作用。

三、做演示实验时,要注意引导学生分析实验

有些问题,即使老师从理论上说明了,学生也不信服或难以接受。教师可以先做演示,再作分析。如“把船上的石块放入水中,液面如何变化”?教师可先通过演示实验让学生一眼就看出“液面下降了”这一现象,然后再让学生从理论上阐述“下降”的原因,会收到事半功倍的效果。再如,进行电功率的教学时,教师可先做演示,将“220v,25w”与“220v,60w”的两只灯泡分别串联和并联后接入220v的电源上,观察它们亮度的变化。在学生获得感性知识的基础上进行理论分析,这样就顺理成章地达到一定的理性认识的高度,从而取得比较理想的教学效果。

四、演示实验的过程,也是启发学生积极思维的过程

教师应当设计一些富有启发性的问题,在关键时刻提问学生,让学生边思考,边通过演示实验来分析,以求达到培养学生思维的目。如讲浮力时,先用弹簧测力计测出重力相等的铁块和铁盒的重力,并强调它们的重力相等,都是铁做的。然后先把铁块放入水中,结果铁块下沉,问:若把铁盒放入水中会怎样?学生会产生争议,然后再做实验,这样既加深了印象又引起了学生的好奇心,实现使学生注意力的高度集中,激发了学生的学习动机。通过一系列的边演示边启发,教师和学生共同讨论,既活跃了课堂气氛,学生又能较好地掌握和理解物理规律。

五、变验证性实验为探究性实验

初中物理演示实验可分为验证性实验和探究性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但学生的思维能力和创新能力得不到锻炼和提高,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力。而探究性实验对培养学生思维能力、创新能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵。”因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探究性实验,引导和启发学生参与到演示实验的全过程,让学生亲身经历和体验丰富的探究活动,逐步领悟科学探究的基本思想和方法,从而使学生由学知识变为探索自然规律,变被动学习为主动获取知识的目的。

六、合理运用多媒体,优化演示实验教学

演示实验教学论文范文第2篇

一、演示实验要想达到预期的目的效果,课前要做到精心准备

俗话说“台上一刻钟,台下十年功”。教师课堂精湛的教学技艺完全在“台下”练就。要在课堂上发挥得“游刃有余”,教师在课前必须精心准备每节课的演示实验。初中物理教材中每个演示实验都有一个明确的目的,而说明同一个物理概念或物理规律的演示实验可以有好几个,教师要根据教材要求及设备条件精心选择实验器材,在实验室里先自我演示,确保在课堂上万无一失。对一些探究性实验,课前要能设计出多种探究方案,准备多种方案的实验器材,为学生在课堂上进行探究活动创造条件。例如在探究大气是否存在压强时,可以准备如下器材:玻璃杯、水、硬纸片、矿泉水瓶、塑料吸盘、两端开口的笔管等,这样学生在课堂上就能设计出多个显示大气压强存在的实验。既能达到建立大气压这一物理概念的目的,又能活跃课堂气氛,激发学习兴趣,培养学生的分散思维能力和科学探究精神。

二、要让学生积极参与课堂的演示实验

演示实验是教师为了达到一定的教学目的,利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学。传统的课堂教学,演示实验通常教师演示,学生看;教师“导”的太多。学生“演”的太少,甚至有时教师直接充当“演员”,学生却变成了“观众”,这样不利于学生主体地位的发挥。演示实验有时受到可见度的影响,很多实验学生根本看不清,特别是坐在后排的学生,不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,不利于调动学生学习的自觉性和主动性。因此,在演示实验中,除了应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳和总结外,还应在实验操作上让学生积极参与,使学生充分了解实验的方法、步骤及内容,从而加深学生对物理现象和物理规律的理解。有些探究性实验,教师还可提供实验器材,让学生制定探究方案,然后到前台来演示,并向其他同学展示探究结果。学生满怀兴奋与激情,参与寻找解决问题的途径和方法,对学生学好物理起到积极有效的作用。

三、做演示实验时,要注意引导学生分析实验

有些问题,即使老师从理论上说明了,学生也不信服或难以接受。教师可以先做演示,再作分析。如“把船上的石块放入水中,液面如何变化”?教师可先通过演示实验让学生一眼就看出“液面下降了”这一现象,然后再让学生从理论上阐述“下降”的原因,会收到事半功倍的效果。再如,进行电功率的教学时,教师可先做演示,将“220v,25w”与“220v,60w”的两只灯泡分别串联和并联后接入220v的电源上,观察它们亮度的变化。在学生获得感性知识的基础上进行理论分析,这样就顺理成章地达到一定的理性认识的高度,从而取得比较理想的教学效果。

四、演示实验的过程,也是启发学生积极思维的过程

教师应当设计一些富有启发性的问题,在关键时刻提问学生,让学生边思考,边通过演示实验来分析,以求达到培养学生思维的目。如讲浮力时,先用弹簧测力计测出重力相等的铁块和铁盒的重力,并强调它们的重力相等,都是铁做的。然后先把铁块放入水中,结果铁块下沉,问:若把铁盒放入水中会怎样?学生会产生争议,然后再做实验,这样既加深了印象又引起了学生的好奇心,实现使学生注意力的高度集中,激发了学生的学习动机。通过一系列的边演示边启发,教师和学生共同讨论,既活跃了课堂气氛,学生又能较好地掌握和理解物理规律。五、变验证性实验为探究性实验

初中物理演示实验可分为验证性实验和探究性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但学生的思维能力和创新能力得不到锻炼和提高,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力。而探究性实验对培养学生思维能力、创新能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵。”因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探究性实验,引导和启发学生参与到演示实验的全过程,让学生亲身经历和体验丰富的探究活动,逐步领悟科学探究的基本思想和方法,从而使学生由学知识变为探索自然规律,变被动学习为主动获取知识的目的。

六、合理运用多媒体,优化演示实验教学

演示实验教学论文范文第3篇

【关键词】大学物理 演示实验 专业发表硕士论文 

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)12-0042-02 

大学物理是高等学校理工科各专业学生一门重要的通识性必修课。新形势对大学物理教学提出了新要求:增加物理演示实验,数量不少于40个,并且要逐年增加;演示内容要与科学技术接轨,使科学技术的进步成果渗透到传统的经典物理课程中。演示实验区别于传统物理实验,它可让学生直观感受到物理现象,奇妙的物理现象可激发学生的兴趣,由现象主动探求其原理,再在教师的积极引导下培养学生的创新意识和创新能力,适应社会对人才提出的新要求。 

一 大学物理演示实验的开设 

我校于2012年开始筹建大学物理演示实验室,2014年春季投入使用。演示实验涵盖力学、热学、光学、电磁学及分子物理学6类近70个实验,分6个学时开设,通过学生亲身感受的方式,引发学生好奇心,了解其中的物理原理,对提高学生探索兴趣,激发创新意识,活跃课堂气氛有非常好的效果。教师们也在近一年的教学实践过程中摸索,尽可能挖掘实验室的潜能,优化利用。 

1.选择的实验仪器要模块化 

近年来高校选择的实验仪器越来越集装化,将多个实验安排在一个系统的一体化设备中,这样的设备性价比高,并且易于维修,学生通过一套这样的设备就可以完成多个实验。但是这样的设备只能通过改变数据,得出相应的数据结果,学生由输入输出的数据总结其中的规律,对设备的内部结构、原理、运作过程等一概不知,使学生探索的积极性受挫。若要让学生从实验课中培养探索、创新、知识系统化的能力,就必须将实验仪器尽可能地模块化,了解每部分的结构、原理及模块之间的协同工作,实在不能拆解的模块也要通过教师讲解,采用多媒体等多种手段使其直观化,最好整个实验由学生用这些模块亲手搭建而成,充分理解整个实验的每一细节。在教学过程中我们看到这样的仪器不仅能达到我们预想的效果,而且部分学生还能将实验仪器灵活运用在其他实验中,学生根据原理及目标设计实验过程,众多仪器任其搭配,若是结论与实际有所偏差,教师引导学生分析原因。这是对学生是否了解仪器、理解原理最好的考查,也对学生的学习、探索能力有较好的培养。 

2.实验内容要层次化 

我校在建立大学物理实验室时,根据实验内容将实验仪器分在三间不同的实验室,代表三个层次:体验性、操作性和创新性。(1)体验性实验室的开放面向全校大一新生,学生主要以参观、体验为主。与教材内容紧密相关的实验,教师可申请将相关仪器带到课堂进行讲解,其余实验可在学期末参观,从教学结果看,学生对这些实验现象表现出浓厚的兴趣,能主动问及其原理,部分学生还能提出改善性想法,对培养学生的物理兴趣有较大帮助。(2)操作性实验室的开放面向理工科各专业,是基于大学物理教学内容的探索性课程。学生通过现有的实验条件自行探索,完成数据测试,并得出结论。教师在其过程中重点考查每个学生的动手操作能力,鼓励学生动手完成实验内容,给予积极的引导。(3)创新性实验以PASCO物理实验为主,是创新设计性课程,面向少部分学生开放,由教师根据学生情况挑选学生参与,有兴趣的学生也可通过选修课形式参与。学生通过实验仪器进行个性化设计,最后以结论或论文形式完成课程考核。 

二 演示实验室的有效利用 

除用于课堂基本教学外,演示实验室的功能还可根据学校情况加以利用,充分挖掘其潜能。 

1.利用实验室平台,参与相关竞赛 

现在很多高校都在进行演示器材的自制和设计,一方面学生能使用自主设计的仪器实验,他们内心产生的自豪感和成就感是极其强烈的;另一方面学校利用物理平台参与相关竞赛,可以带动教师和学生共同参与研发新仪器,学生也能从中找到目标,可以有效地提高兴趣和成就感。 

2.建立废旧仪器实验室 

学校每年都有不少仪器被淘汰,将这些废旧的仪器集中起来,以公共选修课的方式面向全校学生开放,学生可以利用课余时间来实验室进行仪器拆卸、探索、组装、改进等活动,有助于培养学生的自学能力和动手能力。在这个过程中,学生能完善的不仅是大学物理知识,更是对后期多门专业课程的学习有较大帮助。不少学生不仅能将部分模块加以利用,还能进行仪器重构,虽然技术不够纯熟,但是学生在这个动手、动脑的过程中收获到的成功体验将使他们终身受益。 

三 完善考核制度 

为了较好地评估教学效果需对学生进行考核。传统考核方式是交实验报告,但带来的是学生对实验过程不够重视、抄袭等问题。为保证考核的科学性,要注重实验过程考核,我校学生的实验操作分占总成绩的40%,除此以外,增加问答考核。问答考核的模式分口头和书面两种,为保证学生的积极性,所问问题不宜太难,但也要确保所提问题学生必须通过思考、讨论、总结后才能得到答案。另外,由于学生现在获取资料的方式很多,抄袭的可能性很大,因此问题的个性化非常重要,既要保证学生不会直接查阅到研究结果,也要让每个学生的研究方向不同,避免同班同学之间的互相抄袭。 

演示实验教学论文范文第4篇

【摘 要】本文结合实际教学工作探讨了大学物理演示实验在大学物理教学中的作用,分析了适应我校情况的大学物理演示实验在教学实践中的方式。

【关键词】大学物理;演示实验;教学实践

一、演示实验在大学物理教学中的作用

物理W是一门实验的科学,在物理学中,每个概念的建立、每个定律的发现都有其坚实的实验基础。因此教学中的演示实验对促进学生理解物理概念、掌握物理规律有着十分重要的作用。演示实验能使学生切身感受到支配物理现象的规律如何起作用,可以弥补理论教学上的不足[1],通过演示实验观察现象来学习物理是一条有效的学习途径。大学物理演示实验的作用主要有以下几点:

1. 增强知识学习的效果。

演示实验可以使抽象、复杂、深奥的概念直观化和形象化,从而使学生得到丰富的感性知识,加深对理论内容的理解和巩固。

2.使学生养成良好的学习习惯。

演示实验能培养学生在学习、分析和研究问题时实事求是的科学态度和刻苦顽强的工作作风。同时使学生能学到研究物理的各种实验方法,为以后打下良好的实验基础,养成良好的学习习惯。

3.演示实验能培养学生的创新思维的能力。

大学物理演示实验是通过各种教学手段和实验仪器,直观再现物理现象给学生,使学生加深对物理概念的理解,从而达到培养学生的创新思维的能力。

二、大学物理演示实验所面临的实际问题

1.教师侧重于知识传授,忽视创新能力的培养

多年来我国的物理教学模式基本上由教师以粉笔在黑板上做理论推导,得出结论。这种方法下学生学习显得很被动,积极性和学习热情不高。这使得实验性极强,且对提高学生分析、解决实际问题有极大帮助的大学物理课程,变成了实用性较差的、抽象的纯理论假设课程。这在一定程度上导致学生一味追求理论成绩,忽视了其他能力比如动手能力、实践能力,尤其是科技创新能力的培养。

2.实验仪器配置脱离教学实践

演示实验的根本作用是辅助大学物理的理论教学,实验项目和实验仪器必须紧扣物理教材,实验必须有利用学生对物理规律和物理原理的理解,应当直观或方便地演示出基本的物理现象。近年来,各高校相应地采购了一些物理仪器,充实了演示仪器的数量[2],但有些仪器与大学物理结合得不紧密,使仪器使用率偏低。这使得演示实验与理论教学相脱节。

3.教学过程中学生参与程度不够

教师在演示实验教学模式和安排上要求学生对物理原理、方法和过程的认识,很少专门给学生安排讨论实践和操作的过程。演示实验有些是趣味性很强的实验,如果能让学生充分地参与实验过程,使学生在获得乐趣的同时还可以对理论知识掌握得更牢,使学生的积极性也会更高。

我校情况和大多数院校一样,课堂演示实验比较贫乏。因此,学生普遍反映大学物理课抽象,难理解,且与实际生活、工作无联系,造成学生对物理课的学习热情不高,教学质量较差。为了改善这种情况,我们将大学物理理论与演示实验相结合来进行教学,取得了较好的教学效果。

三 、大学物理演示实验的教学实践方式

为了更好地完成教学过程,达到比较好的教学效果,我们在教学设计上做了很大的努力。根据演示实验的特性,以及考虑到我们学校的实际情况,我们的教学设计过程以教师为主导,以学生为主体来实现。

1.教学内容。

结合我校大学物理课程的教学内容,我们将演示实验按力学、热学、电磁学、振动与波动、光学五个教学模块等知识结构进行分组,根据教学内容来选择合适的演示实验。例如在力学中引入茹可夫斯基转椅演示角动量守恒、刚体的平面平行运动实验、力矩突变角动量守恒演示等实验;电磁学中的电场线和等势面、电介质的极化、通电线圈的磁现象等概念,可设计一些电磁演示实验来让学生形象的观察和理解;光学的杨氏双缝干涉、等厚干涉和等倾干涉,我们也可以通过演示实验来让学生更深刻的分析和理解各种干涉花样的特点及干涉产生条件等。对一些学生难以理解的知识点,配合演示实验进行讲解,可将抽象的问题具体化,从而掌握所学内容让学生分析解释所看到的现象。通过对这些现象的合理解释,学生会突破原有的思维定势,从而灵活掌握所学知识。

2.教学模式。

为了使大学物理演示实验教学形式丰富多彩,我们采用了物理课上随堂演示、多媒体演示、物理演示实验室演示、仿真实验等多种教学形式。

(1)随堂演示

随堂演示就是把与大学物理理论课教学内容相关的演示仪器带进教室,讲到某内容时可由教师或者学生演示与之相关的实验,帮助学生对该内容的理解和记忆。这样的演示最直观,效果也较好。但较大的演示仪器搬动起来不是很方便,这限制了课堂演示的实行。

(2)多媒体演示

随着多媒体教学的普及,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。可以把物理演示实验的过程通过录像录下来,带到教室演示,也可以将其他我校没有的演示实验视频进行播放, 实现资源共享。

(3) 大学物理演示实验室演示

对于体积较大、不易搬动的演示实验,我们安排2-4学时让学生进入大学物理演示实验室进行实验演示。在演示实验室内,学生通过集中观察演示仪器并亲自操作加深其对物理所学内容的掌握,促进物理学的教学。同时在演示实验室进行演示实验教学,也可以使学生亲身体验和观察那些因课内时间不足而没有做的演示实验[3]。有许多优秀的演示实验所用的仪器和设备很简单、价格低廉却由于设计思想的巧妙而取得很好的教学效果,能给学生一个真实和直观的感觉,如“龙卷风演示、自动窗帘、完全弹性碰撞”等。学生以班为单位去实验室参加演示实验,教师演示实验项目,与学生共同讨论、分析、解释现象与结果。学生也可以灵活自主地选择实验时间和实验项目,在实验教师的指导下独立完成实验项目。这样不仅能提高学生的学习兴趣,而且也能培养学生的动手能力。

(4)仿真演示实验室演示

仿真实验可逼真的模拟出学生进行实验操作的整个过程,通过对实验问题、结论的预设,可以实时显示测量结果,通过对实验过程的容错、纠错的预设,可以实现更灵活的操作。我校物理验室的仿真实验系统包括近60个仿真实验内容,从误差分析到力、热、光、电学的常见基本实验,再到核磁共振、塞曼效应、拉曼光谱、扫描隧道显微镜等等多个近现代物理实验,涵盖了物理学的各个层面。每项具体实验的内容也非常丰富,实验前学生可选择查看图文并茂的实验原理、实验步骤、注意事项,学生可以对照着仪器边看边学。预习完毕还有一些与实验相关的练习题供学生自测能力。开始实验时还配有语音指导和提示,可以利用鼠标按键对仿真仪器线路进行各种调节,需要仔细观察的仪器部分还可以打开子窗口进行放大查看,有的仪器还可以观察到内部结构。需要记录仪器数据也非常方便,只需将测量,结果填入已有的电子表格内,高阶实验甚至可以自动读数并进行记录处理、生成图线。与实际物理实验相比,仿真实验对实验背景及原理的阐述更全面生动,对实验仪器及实验内容与步骤的介绍,更能让学生容易熟悉,操作过程更为顺利,学生可以利用课余时间采用预约的方式在物理实验室来完成该实验。

3.教学过程

教师在进行演示实验课之前,自身应该有充分地准备。除了把相关的理论知识整理把握充分之外,还应该把演示的实验仔细操作几遍,尽量预先面对教学过程中出现的问题。为了使教学过程达到较好的效果,主要采取以下几种方法:

(1)为达到理想的演示效果精心选择实验项目

演示实验要想达到预期的目的效果,精心选择实验项目十分重要。在演示实验教学中,有精心选择一些实验项目为重点演示讲解的,还有一些是一般讲解的。教师一定要时刻清楚自己所要表达的主题是什么,以一种什么样的讲解方式和演示方法非常重要。不能在有限的时间内范范介绍,弄得学生眼花缭乱,抓不住重点[4]。

(2)让学生成为学习的主题,提高学生的参与意识。

兴趣是最好的老师,在演示实验中让学生成为主体,充分利用学生对物理现象的好奇心、神秘感激发学生的学习兴趣,是增强学生动手能力的关键环节。传统的演示实验都是教师操作、学生观察,教师是主体,学生是被动的,不利于学生思维的发展。教师可以在做演示实验前先让学生各自预测一下演示的结果,在教师介绍完实验后,教师讲解之前还可以相互之间讨论自己的看法[5]。如常见的单摆周期演示实验,在教师介绍完实验装置后,首先让学生分析预测一下单摆的周期与哪些因素有关,有什么样的关系。让学生写下自己的预测及理由,接着做演示实验,让学生注意观察并记录现象。然后让学生比较一下各自的预测与实验观察是否符合,有多大差距,并就此让学生之间进行讨论,找出思维上的差异和不足。最后在讨论的基础上教师进行引导、讲解,得出有关结论。让学生来做演示实验,使他们有了表演和参与的机会,也有了发挥自己潜能的舞台,学生的积极性被调动起来,教学的目的自然就达到了,而且事半功倍。

四、结束语

总之,大学物理演示实验在物理课堂教学中具有独特的地位与作用,演示实验能有效地防止物理教学的数学化,还物理以本来面目。因此在大学物理教学中要注重演示实验与理论教学的结合,要不断探索演示实验教学的新内容,不断创新演示实验教学的新模式。进一步发挥演示实验的功能,采用多种教学形式,提高学生的思维能力、实际操作能力,并使大学物理演示实验对大学物理教学起到积极有效的辅助作用。

参考文献:

[1]范士民.大学物理实验研究综述 [J].科技信息,2010,9(1):521

[2]韦华.物理演示实验在有效性课堂教学中的应用[期刊论文]-新课程(教研版) 2010(07)

[3]林维秋.浅谈物理教学中的演示实验 [J].哈尔滨学院学报,2003(8):86-88.

[4]姜洪喜;任常愚;任敦亮运用多媒体技术优化物理演示实验教学[期刊论文]-大学物理实验 2011(01)

演示实验教学论文范文第5篇

【关键词】物理演示实验 ; 信息化教学

【注】本文受浙江大学宁波理工学院教学改革与研究项目NITJY-201236资助。

【中图分类号】G64 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2014)27-0204-01

信息时代的到来,改变了人们思维方式和学习方式。以前传统课堂教学采用灌输理论知识的方式,这极大地限制了学生学习自主性和学习兴趣。如今将信息技术应用到教学实践中去,能够直观、生动、形象地展示教学内容,这既增强了教学的观赏性,又提高了教学效果,同时也激发了学生的学习兴趣,培养了学生强烈的探索欲望。

一、物理演示实验的重要性

物理是一门以实验为基础的学科,演示实验在物理教学中占有重要地位,是物理教学中不可缺少的组成部分,也是物理教学是最富有活力的内容和采用的最有效方法。演示实验能让学生亲自感受到实验实际装置和真实现象,通过鲜明、生动、直观、新奇、刺激等实验现象,调动学生求知的积极性、主动性,引导学生寻找物理现象和物理概念之间建立必然的联系,激发学生去观察、思考、探究物理世界的奥秘。

二、物理演示实验的现状分析

目前物理演示实验的基本形式有课堂演示实验、开放性演示实验室、展示厅。课堂演示实验是基本的教学功能,应该得到充分利用,这样能让学生直接观察物理现象,增加感性知识,提高学习兴趣。但是由于不少演示实验仪器庞大,无法搬到教室中去演示,所以课堂演示实验内容受到很大限制。开放性演示实验室、展示厅虽然解决了庞大仪器不能搬到教室演示的缺陷,学生可以在开放时间内去演示实验室去观察演示实验现象,但是学生往往是在相关理论学习很长一段时间后才去演示实验室观察演示实验,造成理论教学与实验演示严重脱节,无法很好地发挥演示实验的作用,严重影响了教学效果。

三、信息技术与物理演示实验教学有机结合

如何解决上述物理演示实验现状所存在的问题呢?在当前信息化时代,学校已经具备了优质的网络资源,网络已经覆盖了整个校园。不少的学生也拥有手提电脑、智能手机,学校图书馆的电子阅览室、信息大楼的计算机机房都对学生随时开放。在这种优越的条件下,我们如何利用网络,将信息技术运用到教学中去,使之与教学有机结合,丰富学生教学资源,激发学生学习兴趣,激励学生去探索科学真理呢?笔者申请了一个课题,尝试将部分物理演示实验制作视频,并实行网上共享,供老师作为课堂演示实验教学和学生课后复习观看使用,充分发挥信息技术作用,使信息技术与物理演示实验教学二者得到很好地有机结合,有效地解决了物理演示实验现状所存在的问题。

四、信息化物理演示实验教学的实践案例与探索

在当今信息化时代,利用信息技术,对教学方式进行探索,是必不可少的。基于我校物理演示实验室十年来的运行情况,在总结经验的基础上,探究信息化教学手段,使之在教学中发挥更加有效的作用是很有必要的。我校自2004年后相继投入110多万,购置了90多种物理演示实验仪器,创建了开放性物理演示实验室。内容涉及力学、热学、电磁学、光学和近代物理,包含了国产和进口仪器。开放实验室每周定时向学生开放,开放期间有老师进行演示讲解,同时解答学生疑难问题。这样的一个较为系统的演示开放实验室,不仅让学生观察到生动的实验现象,帮助理解书本中所学到的物理原理,也开阔了学生的视野,增添了不少的科学知识。但是由于学生去演示实验室的次数有限,所观察到的物理演示实验内容往往与相关的理论课学习时间相隔很久,或者还没学到,这与理论教学严重脱节,大大削弱了教学效果。再次,随着仪器使用年限增长,不少仪器出现老化或故障,也使物理演示实验开出率大大降低。为此,笔者尝试了将信息技术应用到物理演示实验教学中去,使二者得到很好的有机结合。具体方法是:由于物理演示实验涉及的面很广,笔者首先从电磁学演示实验方面着手,选择十个较为庞大的演示实验仪器进行视频制作。如手蓄电池、雅格布天梯、静电风轮、三相旋转磁场、涡电流演示仪、亥姆霍磁线圈、跳环、电子衍射仪、汤姆孙管、超导磁悬浮小车。先将每一个演示实验整个操作过程及整个现象呈现过程完整录制下来,再将相应的原理解析及现象分析写成文稿并进行录音,画制必要的原理图等,然后用会声会音软件将它们进行合成,制作成完整视频。制作的视频上传到网上实行共享,供老师、学生随时需要上网享用。

五、信息化物理演示实验教学的有效性和必要性

物理演示实验采用有效的教学方式有:常规方式、网络方式。常规方式是指在课堂教学过程中使用幻灯机、投影仪等方式,将实验现象以片断形式展示给学生,帮助学生理解物理定律、定理。但是常规方式往往缺乏生动、形象,无法激发学生学习兴趣。网络方式恰好弥补了上述缺陷。网络方式是指将物理演示实验制作成完整视频,并上传到网上实行共享。这样理论课老师可以根据需要,随时随地在课堂中上网享用,这不仅解决了庞大仪器不能带到教室演示的困难,使得理论教学与实验演示能够完全同步进行,提高了理论教学效果。同时也活跃了课堂气氛,丰富了上课内容,大大提高了学生学习的主动性和积极性。而且即使仪器年长产生老化或故障,而制作的视频能够永远保留,虚拟地无限延长了仪器使用时间,大大提高了其利用率。另外学生也可利用课余时间多次上网观看演示实验视频,及时复习课堂内容,加深对理论问题的理解,培养学生良好的思考问题能力,进一步探究物理原理。这样不仅调动了学生的学习积极性、主动性,而且也激发了学生学习物理的兴趣,培养了学生良好的创新意识和创新能力。所以将物理演示实验制作视频,并实行网上共享,这种信息化教学是十分有效的,也是很有必要的。

总之,信息技术与物理演示实验的有机结合,不仅解决了物理理论教学与演示实验同步进行的问题,提高了教学效果,而且学生课余能随时上网享用,调动学生学习主动性,激发学生创新能力,同时也使得实验仪器作用寿命虚拟得到无限延长,相对意义上说节约了教学资源。

参考文献

[1]孙礼康.关于物理学科演示实验的探究与思考.实验教学与研究.2013

[2]徐光善.演示实验在物理教学中的作用.实验室研究与探索 2006

[3]叶苗.物理演示实验教学的研究.教育战线 2012

演示实验教学论文范文第6篇

关键词:光学演示实验;教学设计;大学物理

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)01-0198-02

对于理工科学生,大学物理课程是比较重要的一门基础课程,然而它涉及很多比较抽象、难懂的概念,仅靠课堂的理论分析讲授难以达到良好的教学效果。演示实验能使学生切身感受到支配物理现象的规律如何起作用,可以弥补理论教学上的不足。尤其是光学部分的教学,它不同于其他大学物理内容的教学,光学中的很多本质和现象必须通过特殊的实验器材才能揭示出来,让大家观察[1]。光学演示实验能把光学的知识更形象有趣地展现出来,更能激发学生的兴趣,诱导他们进行思考,达到更好的教学效果。从参考文献[2]中可知国内外的高校历来都非常重视物理演示实验的教学,几乎所有重点高校都拥有一个自成体系的物理演示实验室。虽然作者所在的教学团队在理论课教学上已经有了一定的成绩,但是在物理演示实验上才刚刚起步,我们以光学部分为侧重点来开展演示实验教学工作。本文将探讨符合我校校情的大学物理演示实验在光学教学中的实践方式。

一、作用

大学物理演示实验中光学演示的作用主要有[1]以下几点。

1.增强知识学习的效果。光学演示实验可以使抽象、复杂、深奥的光学基本概念直观化和形象化,还可以使日常生活中的光学现象突出地显现出来,从而使学生得到丰富的感性知识,加深对理论内容的理解和巩固。通过光学演示实验,学生能看到支配光学现象的规律在什么条件下起作用,从而领悟到理论指导实践和实践检验理论的意义。

2.培养工程实践能力。光学演示实验可以培养学生的实验操作技能和科学创新能力,团队合作精神和解决实际问题的能力,以及学生的工程应用能力和创新意识[2]。

3.养成良好的习惯。光学演示实验能培养学生在学习、分析和研究问题时实事求是的科学态度和刻苦顽强的工作作风。同时能学到研究物理的各种实验方法,为以后的实验打下良好的基础,养成良好的习惯。

二、教学实践方式

要更好地把教学过程完成好,达到比较好的教学效果,教师在教学设计上做了很大努力。根据光学演示实验的特性,也为了让学生更好地体会光学的乐趣,以及考虑到作者所在学校的实际情况,我们的教学设计过程以教师为主导,学生为主体来实现。

1.教学内容。配合我校大学物理课程的内容,我们把大学物理演示实验以光学、振动与波动学、电磁学、热力学四个教学模块的形式向学生开放。因为有些学生可能只对其中一部分的内容(比如光学)有兴趣,因此四个教学模块是独立设置的,学生可以挑感兴趣的来选择。在光学部分,共有22个实验,除了传统上的光的衍射、干涉、偏振光干涉演示仪、迈克尔逊干涉仪、帘/台式皂膜、光栅视镜等内容外,还有近代物理的一些内容如超声光栅、黑洞模型等。

2.教学模式。目前我国演示实验教学实施模式主要有五种:随堂演示、集中演示、必修课模式、选修课模式、全开放性的教学模式[3]。基于我校上课教室比较分散,多个老师同时授课,大部分光学的演示仪器“较贵”、体积大、携带不方便等多种实际因素,随堂演示和集中演示在我校不易实行,而且也不易发挥学生的主动性和创造性。对于理工科学生,我校已经有专门的大学物理实验作为必修课,其中已经包含光学内容,而对于一些文科学生也没有必要专门设立必修课模式。基于上述考虑,我校的光学演示实验单独作为一个模块开成选修课,让学生自由选择。它不仅向理工科学生开放,同时也向文法学院、经管学院等不修物理课程的学生开放,让对光学感兴趣的学生都可以到实验室进行光学演示实验。学生在感受到乐趣的同时,还能修得学分,提高他们的学习动力。

3.教学过程。教师在光学演示实验教课之前,自身应该充分准备。除了把相关的理论知识整理把握充分之外,还应该把要演示的实验仔细做2~3遍[4],尽量预先面对教学过程中会出现的问题,以防在教学过程中出现无法预估的问题时太慌张。另外在实验之前先不告知学生具体的实验内容,让他们带着一种新奇的心理进入到实验室,激发大家的探索欲望。进入实验室后,先让学生自由分组进行操作,根据学生水平及兴趣爱好,分工协同合作,培养学生的合作沟通能力。教学过程中,先为大家简单介绍一下每个实验内容,或者有需要时简单演示一些现象,让学生联想现实生活中类似的现象,然后再让学生回想支持这种现象的光学原理,这样由现实现象中得到的理论更容易加深印象。给出一个实验现象之后,鼓励大家去寻找用以支撑这个现象的理论,让大家通过自己的努力寻求出原因。整个实验过程中,有说明书、物理演示与探索计算机导学系统供学生查找。教师也会在实验室中,指导学生主动探究和分析现象。在实验过程中,要根据每个光学实验的具体情况,以及学生的不同反应,随时调整教学方式。比如光学模块中的帘式皂膜实验,看到实验中的皂液,大家自然就想到小时候玩的肥皂泡,看到皂膜呈现的彩色花纹,有些同学还会想到雨过天晴的路面积水,然后再问肥皂水不是彩色的,为什么会有彩色花纹呢?有些同学就能指出是薄膜干涉,但是具体产生过程,留待同学自己去探索。再比如海市蜃楼实验,一听到这个名字,学生都知道海市蜃楼的故事,也知道它表示的是虚幻的东西,然后学生看实验发现本来等高的两个模型,经过盐水一方的却升高了。对于这个现象大家都比较熟悉,这时教师提出来是什么原因造成这种现象的,大多数学生不知道。这时如果一味让学生自己去想,可能有点困难,教师此时应适时给点提醒,盐水经过一段时间静置之后,下层的浓度最大。让学生联想浓度差会引起光学理论中的什么东西,这时就能有同学知道折射率差别。然后再回到日常生活中,同学们就都知道海上的大气折射率会有差别。当然更具体的细节的内容留给学生去探寻。在光学演示实验室中的课上的内容结束之后,并不意味着教学过程就结束。学生回去之后选一个自己最感兴趣的实验写报告,每组学生协同合作,共同出一份报告,不要求每位同学都交。这样,使学生不受限于学分和报告,更能提高报告的质量,也更能增加学生的兴趣。

光学演示实验配合理论课教学,内容新颖、生动有趣、技术先进的教学仪器,不仅可以帮助学生理解光学概念,提高学习兴趣,更可以激发学生的探索热情和创新意识。经过我们教师不断地探索与实践努力,已逐渐形成一套成熟且具有我校特色的光学演示实验教学模式,并逐渐把这个教学模式推广到其他物理演示实验模块。

参考文献:

[1]顾菊观.光学演示实验教学研究[J].湖州师专学报,1997,19(005):49-52.

[2]周菊林,李蓓,周华林.加强大学物理演示实验,培养工程应用型人才[J].湖南工业大学学报,2009,(02).

[3]宋贤征,竹有章.国内大学物理演示实验教学现状调查[J].广西物理,2009,(01).

演示实验教学论文范文第7篇

论文关键词:文科;大学物理;演示实验;教学软件

为适应科技和社会的飞速发展,必须培养具有实践能力和创新意识的复合型、应用型人才。人才培养的现代化需要教学手段的现代化。在教育部公布的2003~2007年教育振兴运动计划中明确指出:“创建部级教育信息化应用支撑平台,加大涵盖各级各类教育的信息资源开发,形成多层次、多功能、交互式的国家教育资源服务体系。”随着现代信息技术在教育领域中的广泛运用,计算机、多媒体及网络教学在高校的教学改革中已越来越重要。

物理学是整个自然科学和现代技术发展的基础,它以实验为基础,而演示实验是最直观有效、形象生动的实验教学形式。通过物理演示实验,学生能更好地理解物理概念、掌握物理规律、培养实验技巧、提高创新能力。物理的创新成果都源自于实验。因此,物理演示实验教学应成为培养学生综合素质的重要环节。

北京工商大学十分重视实践教学,近年来加大了对物理演示实验室的投入,购置了大批国内一流的先进演示设备,建成了物理演示实验室,为学生提高科学素质、改善知识结构创造了很好的条件。但目前物理演示实验室主要面临三方面的不足:演示实验室虽具有少量教学辅助资料,但难于满足全校学生对高科技资源的需求;实行单一的“表演实验”教学模式,学生主要是观察者,处于被动地位,这种教学模式难以激发他们的学习兴趣,限制了创新能力的培养;大学物理文科教学已经得到越来越广泛的重视,并在文科人才的素质教育中扮演了十分重要的角色。物理演示实验虽已在北京工商大学工科专业学生中广泛开展,但参与的文科学生很少,因而物理演示实验教学改革迫在眉睫,创建基于多媒体技术的演示实验教学模式是当前我国高等教育发展的必然趋势,也将填补北京工商大学物理演示实验室在这方面的空白。下面结合实践教学在培养文科人才素质教育中的地位和作用,主要从教学资源的完善、教学形式和文科课程改革三方面进行有益的探讨。

一、完善大学物理演示实验教学资源

近几年,学校投入170万资金购置了大批国内一流的演示实验设备,建成了230平方米的物理演示实验室,能演示150多项实验。在2007年北京市本科教学评估期间,北京工商大学物理演示实验室受到评估专家和学校领导的高度评价。虽然物理演示实验室的建设受到学校领导高度重视,学校也投入了较高力度的人力、物力、财力,向学生开放演示实验室。但物理演示实验室目前仅有实验操作说明书,缺乏配套教学资料。所以,编写演示实验教学课件、开发现代化教学软件迫在眉睫。

从2009年学校向文科生试开设大学物理演示实验课程开始,教师从力学、热学、电磁学、光学、振动和波动五方面整理了物理理论知识和编写了适合文科学生的ppt教学课件,并指导学生使用照相机或摄像机在演示实验室拍摄演示实验仪器图片和视频。拍摄照片需要实验仪器和背景对比强烈,简单清晰。拍摄后指导学生使用photoshop软件进行后期处理。教学视频中最好包括教师演示和讲解过程,这样有利于吸引观看教学视频学生的注意力,可形象生动地展示物理现象,有利于教师对物理原理的解释。除此之外,根据教学内容的需求,通过互联网的下载、图像扫描、手动制作等方式也可收集其他物理演示实验教学资料。另外,我们还与公司it专业技术人员探讨多媒体教学软件所需要使用的汇编语言、软件界面的设计和分类、软件所需图片和视频嵌入的稳定性,最终使用actionscript语言编写了多媒体物理演示实验教学软件,该软件在课堂上使用后极大地提高了学生的学习兴趣。

二、采用灵活多样的大学物理演示实验教学形式

许多高校已经采用了灵活多样的现代化物理演示实验教学形式,如利用计算机和网络的物理演示教学、双语物理演示教学以及利用“投票机”(voting machine)让学生选题判断的物理演示教学等都极大地激发了学生的学习兴趣。虽然北京工商大学物理演示实验室已配备了导学仪、计算机、高清大屏幕电视等多种形式的现代化多媒体教学设备,但目前仅采用单一的“表演实验”教学模式,每个班的工科学生仅利用两节课时间在实验室观看教师演示实验仪器,学生处于被动地位,限制了学生创新能力的培养,教学效果不甚理想。

针对向文科生开设的大学物理演示实验课程,教师采用了多种教学和管理形式:大学物理演示实验双语教学模式让文科学生了解了物理专业英语,有利于培养学生的国际交流能力、主动参与国际合作与国际竞争的能力,积极响应了教育部提出的“积极推动使用英语等外语进行教学,以适应经济全球化和科技革命的挑战”的教育方针;教师采用理论分析与实验演示相结合、学生亲自动手操作实验仪器等教学模式,对学生采用实验报告、实验操作和ppt演讲等形式的考核方式,这种教学方式使学生接受的信息量增多,丰富了教学内容,极大地提高了课堂的教学效果,培养了学生的实践能力和创新意识、团队协作精神及语言表达能力;教师队伍中有多年丰富教学经验的教授和副教授,也有具有极强科研能力和外语水平的博士,还有调试和维修实验仪器的专业技术人员,从而保证了教学质量。

三、大学物理演示实验教学课程注重文科学生综合素质的培养

各大高校教育以提倡大学生素质教育为前提,不少院校针对理工科大学生相继开设了美术、声乐、大学语文等课程,从而加强了他们的人文知识教育。而对于文科大学生科学素质的教育工作起步较晚,进展也相对缓慢。因此,有必要培养文科学生的观察力、想象力、逻辑思维能力和实践创新能力,针对文科生开设大学物理演示实验教学有助于学生开拓思路、锻炼能力,促进各学科之间的渗透和互补,对提高文科生的科学文化素质具有重要意义。

北京工商大学于2009年春季首次向文科学生专门开设了“物理探索与实践”大学物理演示实验选修课,第一次开课限选人数为35人。为了提高教学效果,教师们从教学内容、教学方法、教学过程管理、实验仪器维护等方面进行了探讨,教学效果良好。在总结了第一次开课的教学经验后改进和完善了教学课件,于2011年春季再次开设了该选修课,选课人数达到80人,分两个小班授课。文科学生普遍反映本选修课使他们更好地理解了物理概念和规律,提高了实践动手能力,开阔了学习视野,培养了团队合作意识,激发了学生的学习热情。

对于向文科学生新开设的大学物理演示实验课程,教师们一致认为应以突出素质教育为指导思想,改变灌输式的教学方法,以学生独立操作实验为主、教师启发式指导为辅的方式,实行“观察实验—理论解释—动手实践—演讲总结”的分层次教学模式。第一,学生在演示实验室先观察实验现象。例如,在讲解“法拉弟笼”实验时,先让学生观察50~100kv高压电源向法拉第笼放电现象,因为笼体的屏蔽作用,笼内的同学安然无恙。学生对此惊讶不已,觉得不可思议,急切想知道其中缘由。第二,教师在课堂上用ppt课件详细解释了静电屏蔽的电学原理,并启发学生思考:在生活中是否存在类似现象?学生想到了高压线圈外的铁架,还有些同学想到如果将易发生雷电地区的房屋装上这些具有屏蔽作用的笼网,可以保护人身安全。这样的演示实验让学生感觉到物理现象就在我们身边,对所学知识印象深刻。第三,让文科生参与到普通大学物理实验中,讲述实验原理、实验操作方法和数据处理过程,提高了他们的动手能力和逻辑思维能力。第四,在每学期末,教师指导学生课后从网络收集课程相关信息,让学生制作感兴趣的实验项目专题ppt,通过学生ppt演讲的形式来讨论。这种教学方式培养了学生的自主学习能力、设计制作ppt能力和语言表达能力。

文科学生与理工科学生学习物理知识有着本质不同。首先,课时差距很大。该课程每学期共34学时,这要求教师要精选物理内容;其次,物理基础的不同使得任课教师在教学深度和难度上要把握得当;另外,学习目的不一致,文科生大学生物理演示实验课程旨在提高其综合素质,而不是像理工科那样与专业课程教学相结合。所以,教师可以从以下几个方面来准备教学。

1.介绍物理学史,培养科学精神

物理学史反映了人类对自然界各种物理现象的认识过程,研究物理学发生和发展的基本规律,研究物理学概念的思想发展和变革过程。科学精神是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式,是体现在科学知识中的思想或理念。教师在教学过程中应注重传递科学家所具有的探索精神、求真精神、创新精神和献身精神以及科学家们所表现出的谦虚、诚实、合作、淡泊名利的优秀品质。例如,演示实验室具有冰箱原理展示仪器,在讲述与之相关的卡诺循环物理原理时介绍了法国青年工程师卡诺如何在前人研究基础上找到了提高蒸汽机效率方法的研究过程,由此激励学生在学习中应像卡诺那样具备不断探索的精神。

2.渗透物理思维方法

培养学生科学的思维方法比单纯传授知识更重要。教学过程中应让学生掌握如何思考、如何分析问题和解决问题的方法。例如,在学生进行示波器实验中,有些学生调不出李萨茹图形,教师启发学生从x/y轴信号是否输入正确、两轴信号频率比值是否合适、两轴信号在示波器上显示位置以及模式选择等方面来进行分析,大部分学生最终解决了该问题,并加深了学生对该实验物理原理的理解。虽然“物理探索与实践”选修课针对北京工商大学文科专业学生开设,但因高考时分文、理科生源,学生的实验动手能力水平参差不齐,如何调动不同层次学生的积极性和主动性,使每个学生都能最大限度地从课堂中获益,还有待进一步探索教学方法。

演示实验教学论文范文第8篇

关键词:演示实验 教学模式 教学效果

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)05(a)-0107-03

Analyzing on the Teaching Model of University Physics Demonstration Experiment

Wang Gang1,Xu Yishuang2

(1.basis department,Tianjin College, University of Science and Technology Beijing; 2.experimental managing center,Tianjin College, University of Science and Technology Beijing,Tianjin,301830,China)

Abstract:University physics demonstration experiment teaching plays an important role in college physics teaching, and there are many kinds of demonstration experiment teaching model,so how to select the appropriate teaching model to let the demonstration experiment achieve better teaching results,we should take full account of the demonstration instruments’features,the levels of students and other factors.This paper combined with years of teaching experience, on the basis of combining variety of teaching models,extends the demonstration experiment to students’activities and strengthens the teaching effect of demonstration experiment.

Key Words:Demonstration Experiment;Teaching Mode;Teaching Effect

物理学本质是一门实验科学。实验使得理论直观形象、有据可依;理论使得实验科学严谨、有理可循。所以大学物理教学离不开实验教学,而演示实验教学更是大学物理教学过程中不可缺少的一环[1-2]。演示实验以其原理易懂、操作简单、现象生动,深受学生的欢迎。但由于大学物理课程内容较多而学时较少使得一些教学工作者对演示实验重视度不够,再加上学校经费有限等因素往往使演示资源没有充分利用。

1 演示实验的特点

物理演示实验的目的就是把要研究的物理现象清晰地展示给学生,引导学生观察思考和理解物理规律[3]。通过观察物理现象,思考物理规律,学生得出的认知是符合人类的认知规律的,这种教学势必更加科学。演示实验教学要么隶属于大学物理教学,要么独立成课,无论选用哪种教学模式都应充分考虑到演示实验的特点。

用于演示实验的仪器,结构简单、容易操作,对操作者的实验水平要求不高。以大学生的知识储备,只要在教学过程中引导学生按照仪器说明、注意事项等进行操作,完成演示并不困难。这一特点使得演示实验教学成为理论教学和专业实验教学之间的纽带,可供初学者培养实验基础技能和提高学习物理的兴趣。同时这一特点也使得演示实验教学可以面向更广泛的对象,对于物理基础较薄弱非理工科学生,演示实验教学可以给他们提供一个培养理工素养的机会。

演示实验调试便捷,重复性好。演示实验仪器在使用时,可以迅速的调试完毕供学生观察实验现象,由于调试步骤少,调试难度低,实验现象重复性好,很少发生随机状况。课堂教学中演示实验起到的作用是辅助教学,课堂演示是为教师更好的完成课堂教学而存在的,这就意味着课堂演示不能占据过多的时间,演示实验仪器这一特点恰好满足课堂教学的需要,为演示实验融入大学物理课堂教学奠定了基础。

演示实验可以将枯燥的知识转化成生动的现象,有助于学生理解知识,加强教学效果。教学演示比讲解更容易引起学生的注意,学生的思绪跟上教师的节奏有助于教学工作的顺利展开。通过观察现象,学生可以将理论与现象进行对比,在教师的指导下找出理论对现象的支持,现象对理论的诠释。在这一过程中,学生通过观察将教师讲授的新知识与自己的理解相结合,对知识点形成一个全面而深刻的认识。这种基于现象的理解要比单纯听教师的讲解理解的更为透彻,在此基础上进行教学活动可以取得较好的教学效果。

生动的实验现象也有助于提高学生对物理的兴趣,营造良好的物理氛围。丰富的实验现象冲击学生视觉的同时必然触动学生的内心,引起学生的好奇心,激发学生的求知欲。兴趣是最好的老师,缺乏兴趣的学习是被动的,为了学习而学习,学习变得无趣,学习动力不足;具有兴趣的学习是主动的,为了兴趣而学习,在学习过程中获得满足感,学习动力充足。显然后者的学习效果要优于前者,演示实验教学在提高学生学习兴趣、营造物理氛围上起到的作用是其它教学方法无法替代的。

2 演示实验教学的常见模式

为充分利用好演示资源,各院校针对演示实验教学的特点,结合自身的具体情况,提出了多种教学模式。目前,演示实验教学的常见教学模式分为:实验展示、课堂教学演示、集中授课。

2.1 实验展示

实验展示是演示实验教学中灵活性较强的模式。实验展示采用比较多的方式是走廊展示和实验展厅。这两种方式不需要教师讲解,主要以学生为主体,相对比较灵活。学生可以根据自己的喜好选择实验项目进行实验,也可以根据自己的时间安排自由选择实验时间。

用于走廊展示的实验仪器,往往选择现象明显,操作简单的仪器,如动态窥视无穷、克罗克斯辐射计等。这部分仪器一般放置在展柜中,仪器的线路已事先接好,旁边摆放相应的提示牌对演示的原理等进行解释。学生只要接通电源或无需操作,便可以观察到实验现象,通过将观察到的现象和原理进行对比,就可以达到演示物理现象的目的。这种方式对培养学生的物理兴趣、营造物理氛围无疑是非常有效的,但演示实验仪器如果只让学生观察,而不让学生操作,显然没有充分发挥演示实验仪器的作用。

用于实验展厅的仪器,往往选择容易操作、安全性高、不易损耗的仪器,如伯努力悬浮球、斜面滚盘等。这部分仪器一般须配上相应的操作要点和原理分析等文字材料,学生阅读后便可独立完成仪器操作,观察物理现象。实验展厅给学生提供了一个动手操作的机会,学生可以根据实验现象和文字材料对实验进行分析,既巩固了知识,又充分体会到了学习的乐趣。实验展厅较走廊展示具有一定的优越性,但需要学校配备一定数量的教学仪器,这对一些经费紧张的学校,无疑是一个难题。

2.2 课堂教学演示

课堂教学演示是演示实验中发展比较成熟的模式,历来受到国内外各高校的重视。甚至在某些欧洲国家里,有“没有演示就不称之谓物理课”的说法[4]。大学物理课程理论性强、内容枯燥、抽象难懂,甚至有些知识是和日常生活中所积累的前科概念相矛盾的。这种情况下,只靠讲解和演算,学生不易接受,此时适当引入课堂演示实验,有意想不到的效果。

(1)课堂教学演示有利于帮助学生集中注意力。大学物理教学过程中,知识量大而且连续性强,听课过程中如果学生在某一知识点没有理解,在教师进行后续知识的讲解时,学生会跟不上任课教师的节奏,这时学生容易出现注意力分散现象。此时如教师进行课堂教学演示,丰富多彩的物理现象有助于学生重新集中精神,提高学习效率。

(2)课堂教学演示有利于帮助学生理解抽象的物理知识。大学物理中不乏抽象难懂的知识点,有非惯性参照系中的惯性力,也有研究微观粒子运动规律的量子力学,更有研究时空的相对论……这些理论抽象难懂,学生在日常生活中也很少接触,理解起来自是难上加难。教学过程中引入课堂演示,让理论讲解和活生生的事实、生动的现象结合起来,学生一边听教师的讲解一边观察实验现象,这样理解起来自会事半功倍了。

(3)课堂教学演示有利于纠正学生错误的前科概念。前科概念,是学生根据多年的学习和生活经验总结出来的,这些概念大部分都是与事实相符的正确认识,但也有与事实相悖的错误理解。而错误的前科概念,由于由来已久,纠正起来是很困难的。如在讲解摩擦力做动力的过程中,利用几支圆杆铅笔和两本书就可制成摩擦力作动力的演示实验[5]。通过演示,学生可以真切的认识到错误所在,再结合教师的讲解,学生便会对知识点形成正确的认识。这样显然比单纯的推导公式或是举例子有更强的说服力,有利于学生纠正错误认识。

(4)课堂教学演示使学生对知识的记忆更持久。演示实验的教学可以调动学生大脑潜在因素,能引起学生的学习兴趣,所形成的记忆牢固持久[6]。人的记忆能力与大脑皮层的活动有关,是具有一定特点的。人的大脑对形象的记忆要比对语言、文字的记忆更持久;理解之后的记忆要比死记硬背的记忆更牢固。课堂教学演示,用生动的实验现象提高学生大脑神经元的兴奋性,再加上实验现象对物理知识的完美诠释,促进学生对物理知识的理解。这种情况下,学生对知识的记忆是符合人脑的记忆特点的,自然记忆的更牢固。

课堂教学演示在课堂教学过程中起到了很好的教学效果,但也存在一些难以解决的问题,如教室与演示仪器存放场所距离远、仪器搬运困难;学时紧张与演示费时的矛盾;教室大,演示效果不理想如何克服;平行课堂多而仪器数目少,造成使用冲突等。这些问题形成了课堂教学演示的瓶颈,严重制约着课堂教学演示的发展,同时也给物理教学工作者提出了挑战。

2.3 集中授课

集中授课是演示实验教学的重要组成部分,一般采用集中演示或选修课的形式教学。集中授课一般先由教师对仪器、原理做相应的讲解或演示,学生充分了解了实验知识以后再动手实验。集中授课给学生提供了一个既可以观察物理现象又可以动手实验的机会。

集中演示是课堂教学演示的延伸,演示内容与大学物理教学同步,一般选择在一章节讲授完毕时针对知识点进行演示。集中演示不受器材的限制,大型仪器、精密仪器、易损仪器都可以用来演示。通过集中演示,学生可以近距离参与演示,观察物理现象,体会前沿物理知识,加深对所学知识的理解。事实上,大学物理教学进度是有严格要求的,各班授课进度不会相差很多,也就是说,同一时间需要集中演示的班级不止一个。如果集中演示与授课时间相差过久,必然使得演示效果大打折扣,这就使得集中演示面临着演示需求集中,演示资源有限的问题,集中演示想要取得突破性进展必须解决这个问题。

演示实验以选修课的形式教学,成为一门独立的课程,授课内容不受大学物理教学计划的限制,可以增加一些跨专业的实验项目,在培养学生的实验能力的同时丰富学生的知识层面。同时,演示实验仪器操作较大学物理实验简单,选修课可面向文科专业的学生开放,以培养文科学生的理科素养,提高学生的整体素质。由于受到演示仪器数目的限制,选修课所能容纳的学生人数有限,使得选修课只能满足一部分学生的学习要求,无法满足广大学生的学习愿望。器材数目少与学生数目多的矛盾给选修课教学提出了一个严峻而又发人深省的问题。如何题解决好这个问,将是物理教学工作者一个长期的研究课题。

3 多种教学模式相结合

实验展示、课堂教学演示、集中授课这三种教学模式在实际教学过程中都取得了一定的效果,同时也存在着不足。为充分利用演示实验资源,使演示实验教学取得更好的教学效果,应在实际应用过程中,将三种教学模式紧密结合,使各种教学模式各展所长,优势互补。同时在三种教学模式的基础上探索多种教学模式,给学生提供更便利的学习氛围。

将三种教学模式结合,首先要根据各教学模式的特点结合演示仪器的特性,将演示仪器分类。对于那些操作简单,安全性好,趣味性强,演示的现象浅显易懂的仪器适合用于实验展示,如光纤花、不相溶液滴、水晶内雕花、热气流走马灯等。携带方便,现象明显,所演示的内容与大学物理紧密相连的仪器适合用于课堂教学演示,如角动量守恒转台、离心结速器、手持式大偏振片等。体积庞大、结构复杂,演示原理深奥,调试耗时的仪器适合用于集中授课,如茹可夫斯基登、斜面滚盘、克里奥利力转盘等。做好分类工作,有利于演示实验仪器物尽其用,是充分利用演示资源的基础。

将三种教学模式结合,还需要结合学校授课情况及配备演示实验器材状况。对于那些学生容易理解的知识点,教师课堂讲解所达到的效果和应用演示实验的效果相差无几,这种情况下,将相应的演示实验纳入实验展示的范畴效果更佳。学生课下参与演示,可以反复观察,自己分析,是对教学内容的重复,巩固了知识的同时也节约了有限的上课时间。对于那些比较贵重的仪器,学校往往不会配备很多台,这种情况下,仪器更适合用来集中授课,以便仪器保有较高的完好率,降低实验室运营成本,节约的实验经费可以用来购置更多的演示仪器,丰富演示资源,使演示实验教学更好的为学生服务。

除了将前面提到的三种教学模式相结合外,实际教学过程中还需要适当的辅以其它的教学模式。如开放演示实验室、制作多媒体教学片、共享网络资源、学生活动等。开放演示实验室,可以给学生提供更多的实验机会,如果再能与学生创新能力训练结合,使学生能参与到教具制作过程中,对学生能力的培养就不局限于培养学生的实验能力了。制作多媒体教学片,也可以让学生参与进来,甚至作为主角,通过制作教学片,使参与的学生对物理知识理解的更为透彻,同时将做好的教学片在课堂上播放也可以弥补大型仪器无法在课堂演示的不足。共享网络资源,可以将演示实验相关的一切资料放在校园网上,既方便学生随时学习,网络资源不受仪器数目的限制,除了适当的网络维护,不需要其它工作,可以说是最经济的教学模式。学生活动一直都受到学生的欢迎,如果将演示实验器材搬出实验室,组织些科普活动,不单能使参与的学生获得知识上的收获,通过与人分享知识建立的成就感,必然使学生更加喜欢演示实验,更加喜欢物理这门学科。

4 结语

随着教学活动的深入,使得大学物理演示实验教学在大学物理教学过程中的重要性逐渐显现出来,虽然多媒体教学的应用可以起到一部分演示作用,但效果不及活生生的演示实验,运用好演示实验资源可以使大学物理教学事半功倍。教学过程中应充分考虑演示仪器的特点,结合授课内容及学生的程度,为演示实验仪器选择最佳的教学模式,多种教学模式相结合使得演示实验资源得以充分利用,更好的为大学物理教学服务。在此基础上,鼓励学生勇于参与到教具制作、教学片制作、科普等活动中来,将大学物理教学延伸到课堂外,使物理知识不再局限于书本而是更贴近生活。

参考文献

[1] 王玉生,宋纳红.演示实验对大学物理教学的辅助作用[J].华北水利水电学院学报:社科版,2012(1):183-185.

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[3] 陈惠敏,石雁祥,张承据.大学物理演示实验教学模式的探讨[J].大学物理实验,2007(4):95-99.

[4] 潘维济.关于演示实验[J].大学物理,2001(10):8-10.

演示实验教学论文范文第9篇

关键词 演示实验 物理演示实验教学 物理探索演示厅

中图分类号:G424 文献标识码:A

0 引言

大学物理是一门培养和提高学生科学思维方法、科学研究能力和创新意识的重要基础课程,演示实验是大学物理教学中最具活力的内容,随着教学改革的深入,演示实验越来越被人们重视,理论和实践并重、相辅相成、有机融合是大学物理教学的新模式。①为更好地配合大学物理教学,我们在加强课堂演示实验、建设物理探索演示厅和开设物理探索演示实验课等方面进行了探索与实践,建立课堂演示与课外实践相结合、演示性实验与探索性实验相结合的演示实验教学模式,从而充分发挥大学物理演示实验应有的作用。

1 大学物理演示实验教学模式的改革与实践

1.1 强化课堂演示实验,将实物演示与多媒体演示有机结合

增设多项演示实验项目,丰富课堂演示教学内容,演示实验紧密配合讲课的重点和难点。例如,在力学部分,中学没有学习角动量的概念,我们利用“茹可夫斯基椅”、“直升飞机模型”、“进动仪”等多个装置来演示角动量守恒、进动现象;在振动与波部分,驻波的特点、反射点形成波节、波腹往往难于理解,利用驻波演示器、弦线驻波等进行演示,使学生直观地观察到这些现象,从而轻松地突破难点。实物演示能够给学生真实的感受,同时进行讲解,学生印象深刻,教学效果很好。

对于一些不适合实物演示的特殊物理过程和现象,可利用多媒体动画和计算机模拟来进行演示,生动形象地展现物理过程,如:可以模拟微观粒子的无规则运动,小球的运动轨迹、热机的工作过程等。讲授驻波时,先用弦线驻波演示仪进行演示,使学生对驻波的波腹与波节有直观认识,而学生对驻波形成的过程很难理解,可以用计算机模拟演示。在讲解光的干涉和衍射时,可以利用动画演示光波干涉和衍射的形成过程。在大学物理教学中将实物演示与多媒体演示有机结合,一方面能够克服演示仪器数量不足、现象不明显、可观察范围小的局限性,另一方面可互为补充,使学生能够深刻理解物理规律,激发学生的学习兴趣,加深对理论知识的理解。

1.2 建设物理探索演示厅,创建课外学习探索的环境

为使大学物理演示实验在时间和空间上得到进一步延展,为大学生创造良好的课外学习物理的环境,我校于2007年建成物理探索演示厅,该厅整体为椭圆形复式结构,使用面积约600m2,厅内净高11.5m。目前拥有设备100余台件,设备总值70多万元。演示实验覆盖了力学、热学、光学、电磁学、近代物理以及物理原理在高新技术中的应用等内容。物理探索演示厅中既注重物理图像和物理概念的定性展示,又突出物理原理,集展示性、探索性和趣味性于一体,每项实验都力求以简单的形式来揭示复杂的科学原理。课外学生进入物理探索演示厅学习、参观,使学生能够接受更多课堂所接触不到的物理现象和趣味性的物理实验,从而激发学生的学习兴趣和创新精神。物理探索演示厅已对全校本科生长期开放,也为其他院校学生、全市中小学生及社会团体定期或预约开放,为学生提供一个开放的学习环境,可以很好地配合大学物理理论教学,突破课堂演示实验的局限。经过多年建设,物理探索演示厅2010年被评为“黑龙江省科普基地”,2012年已被评为“全国科普教育基地”。

1.3 开设物理演示实验课,丰富物理教学体系

为弥补大学物理课堂演示的教师操作为主、学生参与少、课内学时有限等不足,我校利用物理探索演示厅为学生开设演示实验选修课程,将课堂演示实验与课外实践性实验结合,丰富了大学物理教学体系。学生可以通过亲自动手操作演示实验,不仅能对所学知识加深理解,而且能够提高实际操作能力、实验设计能力和观察探索能力,比仅仅观察教师演示印象更深、收获更大。②我校利用建成的物理探索演示厅,面向理工科学生开设“物理探索演示实验”全校选修课(16学时),5年有2400余名学生选修了这门课程。在 “文科物理”课程(文科专业)和“人文物理”课程(全校选修)中均开设8学时的演示实验。

物理演示实验课采用分组实验的方式进行,将学生分为10~15人左右的小组。在指导教师集中讲解相关理论知识、明确实验要点及操作注意事项后,由学生自行动手操作,观察物理现象、做出解释并对一些实验仪器提出改进意见。我们将演示实验项目按力学、热学、电磁学、振动和波、光学和近代物理等知识结构划分为6个系列实验。力学实验包括角动量守恒定律、机械能守恒定律、进动、液体的表面张力、风阻、举力等。热学实验包括概率分布、麦克斯韦速率分布、热机与制冷机原理等。电磁学实验包括尖端放电、静电现象、平行板电场分布、高压放电及涡流效应、平行线圈间的磁场分布、电磁感应等。振动与波动实验包括共振、弦线驻波、简谐振动合成等。光学实验包括视错觉、光的反射、干涉、衍射和偏振、光通信现象等。近代物理实验包括低温超导体的迈斯纳效应、新能源、激光无线通信、全息照相的特点等。

1.4 建立演示性与探索性实验相结合的实验教学模式

在原有的演示性实验项目的基础上,开设一些探索性的实验项目,建立学生充分参与、体现个性化学习的演示性实验与探索性实验相结合的教学模式。探索性实验主要以教师引导为主,采用灵活的辅导方式,要求学生细致观察实验现象,定性或定量测量实验结果,课后查找资料,探究实验原理,做出相应的软件设计或改进的仪器,并写出研究报告或论文。③如:可以利用热机实验进行热机及致冷机的P-V曲线的研究;利用空气动力仪验证流体力学的伯努利方程,研究各种结构的流体力学性质等。许多学生对探索性实验充满好奇,能够对一些项目进行深入的研究和探讨,取得了较好的效果,如:刘鹏利用傅科摆实验装置详细研究了傅科摆运动规律,对傅科摆运动轨迹进行数值模拟,并撰写了研究报告;何江涛利用a调制实验仪完成《a调制的原理及实验》1项,自行采用双光束干涉的方式自制了a片。

2 结束语

理论教学与实践教学并重是我们一贯坚持的教学理念,在大学物理教学中配合物理演示实验,将实物演示与多媒体演示有机结合,建成物理探索演示厅,突破课堂演示实验的局限,开设物理演示实验课,进一步丰富物理教学体系,建立课堂演示与课外实践相结合、演示性实验与探索性实验相结合的大学物理演示实验教学模式。演示实验现象直观、操作简单,受到学生普遍欢迎,通过实验,加深了学生对物理知识的理解和记忆,也激发了他们和学习热情,拓宽学生的视野,有效地提高学生的科学素质和创新能力的培养。

注释

① 梁法库,路峻岭,汪荣宝.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):28-30.

演示实验教学论文范文第10篇

关键词:知识性演示实验 验证性演示实验 探究性演 示实验

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)12-0159-01

化学的教学,离不开课堂演示实验 ,化学课堂演示实验,其特点是操作简便,现象明显,具有较强的直观性与示范性。通过演示实验,不仅可以使学生比较容易地接受新知识,还可以使学生了解正确使用仪器及试剂的方法和操作过程,以便在学生独立进行实验时能使用或容易学会使用这些仪器和试剂,并进行正确的实验操作。因此,演示实验是化学教学中最常用的直观手段之一,直接关系着化学教学的 质量。从演示实验的目的看,可以把演示实验分成传授新知识的演示实验、验证或巩固所学知识的演示实验及探究性演示实验三种类型。

一、知识性演示实验

这是以让学生获取新知识为目的而进行的演示实验,通常是边讲边演示。从逻辑上看,这往往是一个由特殊到一般的学习过程。教师在演示时,先讲述实验原理、条件及注意事项;当学生观察到实验现象后,教师再通过启发引导学生对所观察到的现象进行分析、解释,为学生顺利 地得出正确的结论奠定基础。

例如,在讲“铵离子的检验”时,采取的方法是先演示“氯化铵和硫酸铵分别与氢氧化钠溶液作用”的实验,然后总结得出检验铵离子的一般方法。为此在开始演示实验之前,要突出强调铵盐能跟碱起反应放出氨气(讲铵盐性质时学过的)。实验过程中,要引导学生观察湿润的红色石蕊试纸接近装有铵盐(氯化铵或硫酸铵)与氢氧化钠混合液的试管口时,试纸颜色的变化,能闻到什么气味,然后由学生根据实验现象或结果来回答,并由教师加以总结得出正确的结论。像这样通过 演示实验来进行新知识的教学,就具有较强的真实感和说服力,使学生容易理解和记忆所获得的新知识。使用传授新知识的演示实验进行教学时,应注意以下几点:

1.在演示实验时,学生并未掌握有关实验的理论知识,在没有理论的指导下,学生观察实验时 往往会忽略掉最关键的内容。因此,教师要有意识地引导学生注意实验的条件、环节和实验的主要结果(亦即告诉学生观察什么、如何去观察),使学生能看懂实验,准确地观察到实验的现象和结果。这是这种演示实验的感性阶段。

2.在演示实验结束后,教师不要急于做出结论,应通过谈话启发学生自己去做结论,以培养学生的思维能力,促进其对知识的消化理解,并加强对所学知识的巩固。例如,在前述有关铵盐检验 的实验中,当学生观察到“试纸变蓝,有刺激性氨味”时,应启发学生思考产生此现象的原因。这是这种演示实验的理性阶段。

3.要注意把实验中所得出的特殊(或个别)的结论推广到一般(或同类的其它对象)中去,使学生类推地掌握带有规律性的知识。例如,应把从演示“氯化铵和硫酸铵中铵离子的鉴定”实验所得出的结论推广到其它铵盐的鉴定中去,总结得出“化学上检验铵盐的一般方法”,这是对这种实验的归纳。

4.应要求学生用文字或图表把实验的结论记录下来,或结合指导学生读书把教材中的有关内容做上记号或摘录下来以巩固知识。

二、验证性的演示实验

这是以验证或巩固已学过的知识为目的而进行的演示实验,通常是在讲授完新知识以后进行的实验。从逻辑上看,这往往是一个由一般到特殊的学习过程。教师讲课时,先通过新旧知识的联系与对比,结合使用各种直 观教具讲授新知 识,待学生初步掌握了这些知识后,再进行有关的演示实验以验证和巩固所学过的知识。

例如,演示乙酸和乙醇在浓硫酸存在的条件下加热制取乙酸乙酯的实验,实验目的就是要验证此类反应是可逆的以及乙酸乙酯的一些性质,那么如何防止逆反应以收集足够的乙酸乙酯?关键在于加热的方法;开始用小火均匀加热,目的是使反应物质充分反应,然后集中加热提高温度,目的是使生成的乙酸乙酯迅速蒸馏出来,减少逆反应,这样可获得较多的乙酸乙酯;将蒸汽经导管通入饱和碳酸钠溶液,目的是减少乙酸乙酯在水溶液中的水解,同时可除去未反应的乙酸和乙酯,获得较纯的乙酸乙酯。

三、探究性实验

要跳出单纯的经验的圈子,要敢于提出有科 学根据的假设,并能通过设 计实验加以检验。探究性演示实验正是以指导学生进行正确实验、实习等实践活动为目的而进行的演示实验。在学生上分组实验课时,为了使学生能正确而迅速地进行实验操作和观察,避免在实验方法或使用实验仪器和试剂方面出现大错误,教师一般都要先进行部分实验的演示。例如,在完成一个实验探究课题时,教师应首先为学生能顺利地设计实验方案、正确地进行实验、准确地观察到实验现象、明确地归纳出结论而作好各方面的准备工作,如在学习钠与水的反应时,首先给出下面的问题:

实验:在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中。你看到什么现象?请尽可能多地列出你所观察到的实验现象: 。

演示实验教学论文范文第11篇

【关键词】新课标 初中物理 演示实验 情景教学

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)20-0137-01

物理演示实验是指教师(或师生协同)作为主要操作者展示物理学现象,引导学生观察思考与分析,获得实验结论的表演示范实验,演示实验作为直观化与形象化物理教学的重要措施,不仅能够帮助教师实现对教材内容生动具体的讲解,还能帮助学生由抽象思维转向形象思维,发挥学生的学习积极性、启发学生思维,促使其对所学知识进行充分理解与记忆。

一 初中物理演示实验情景教学原则

1.明确且具备可行性的实验目的进行演示实验

演示实验目的明确且具备可行性,明确可行的实验目标是演示实验活动的指示明灯,可行性则为演示实验活动的首要条件。演示实验内容应与学生的年龄特征、认知结构密切相关,从而实现演示实验目标的合理完成,教师在演示实验活动的相关步骤与提问指导等都应具备良好的启发性,在演示实验中应有效的引导学生进行自主观察思考,并通过分析与反思对自身学习内容进行一定总结。例如在教学“大气压强”时,教师通过演示玻璃杯倒满水后在瓶口处贴盖上玻璃底片,玻璃杯颠倒后因外界大气压强作用于玻璃底片,而使玻璃底片紧贴玻璃杯瓶口,而无水淌出的实验,向学生展示自然界中人类看不到,但实际存在的大气压强,准确地为学生描述出大气压强与大气压强作用力的概念。

2.演示实验应逐步过渡为学生实验

传统的演示实验是以教师为主体进行的,学生无法有效参与到实验中,这与新课程标准所提出的基本理念相违悖。任何教学活动都应以学生的身心发展为基础,演示实验教学也不例外。在演示实验中,教师应通过“规范到位”的物理术语与实验操作为学生进行实验教学内容的讲解,引导学生自己动手进行实验操作,完成演示实验逐步向学生实验的过渡,帮助学生通过自身操作深化领会相关知识含义并提升实践操作技能。

二 初中物理演示实验情景教学步骤

初中物理演示实验情景教学是教师将学习舞台的主人位置让给学生,由传统教书匠转变为实验活动的设计引导者,通过下图设计的演示实验活动过程以引导的方式让学生自主参与。

1.激发学生参与演示实验的欲望

在演示实验中,教师应通过各种奇妙实验现象引导学生进行自主探究学习,从而能够保障学生以高涨的学习热情与活跃的思维状态完成学习目标。

在进行《惯性》相关内容教学演示实验时,教师在透明的玻璃杯上放置了一张塑料片并在其上方搁置了一枚鸡蛋。

教师提问:“如果我现在从水平方向将塑料片弹飞,鸡蛋会发生什么样的运动?”

学生答复,有猜测鸡蛋会和塑料片一起飞出,有猜测鸡蛋会直接掉入玻璃杯中。

教师当堂演示从水平方向将塑料片弹飞实验,学生们发现塑料片飞出后鸡蛋在空中的短暂静止后落入玻璃杯中。

教师提问:“这是为什么呢?谁能依据我们已经学过的知识猜测上述所产生的现象的原因呢?”等引导性问题。

2.师生合作完成演示实验的步骤

通过演示实验能够帮助学生理解教师讲授的理论知识与教学实践以形象直观的方式进行完美融合,演示实验操作――增强学生感性认识――学习相应理论知识――运用理论知识指导演示实验操作的循环模式将知识传授、实验操作、能力培养三者进行完美融合。

例如在教学“平面镜成像特点”时,实验前教师先引导学生依据自身的生活经验对实验的结果进行猜测,让学生带着疑惑进入实验。在实验中教师作为引导者的角色,对小组无法解决的问题进行合理引导并在实验结束前进行统一解答。

3.演示实验的回顾反思

演示实验结束后,教师应带领全体学生对整体实验活动进行相应的回顾反思,查找实验中存在的不足,帮助学生有效吸收知识的同时查缺补漏。

参考文献

[1]胡荣才.初中物理实验课中小组合作的有效性探究[J].科学咨询(教育科研),2014(1)

[2]王岳肖.初中物理课堂情境教学的创设方法及实施[J].才智,2014(2)

[3]陈冠群、黄树生.抛锚问题情境 激发主动探究――以义务教育物理课堂实验教学为例[J].江苏教育研究,2014(2)

演示实验教学论文范文第12篇

关键词:生物分离技术;课堂教学;演示实验

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)06-0242-02

《生物分离技术》理论课是我院的专业选修课,开设迄今已有6个学年,目前笔者承担并已主讲两次该课程,获得学生好评,同时主持相关科研项目,力争将生物分离这门技术在教学、科研与生产实践上融会贯通。我校所设《生物分离技术》理论课服务于生物技术本科专业,坚持理论与实践相结合,并以应用为主,指导学生如何将该技术应用于工农业生产,而生物分离涉及的诸多原理性问题不是教学重点。为提高教学效率,笔者曾从多方面综合考虑,在前人基础上对该课程的教材选择、课件制作、考核导向等方面做了调整,充分利用原有教学资源,尽量改变过去陈旧的教学方法[1]。《生物分离技术》课程实践性强,重在操作,但由于条件所限,目前该课程尚未开设实验课。而实验课的开设需要场地、仪器设备、人员配置、经费支持以及教学计划调整等多方面,牵一发而动全身,虽已在申请中,但短期内难以实行。为提高学生学习兴趣,活跃课堂气氛,增强教学互动,笔者拟在课堂上开展教学实验演示,本文即对此展开详细探讨。

一、教学演示实验的分类

根据要达到的目的,《生物分离技术》教学演示实验可简单分为以下几种:

1.启发性的演示实验。是由实验结果启发学生思考,从而继续设计实验,引出新的结果。例如在讲沉淀技术时,首先指出沉淀技术是指在溶液中加入沉淀剂使溶质溶解度降低,形成固相从溶液析出从而达到分离的一种技术。继而将预先准备的牛血清白蛋白溶液调至等电点,结果表明等电点沉淀技术不能完全沉淀蛋白,此时可启发学生思考原因,并考虑其他沉淀方式,并可当场选择若干加以验证。

2.验证性的演示实验。是对一些难以理解又不容易解释的问题,设法简单验证。比如萃取技术,它是指当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时,生化物质倾向于在两相之间进行分配,集中到一相中,而原来溶液中所混有的其它杂质分配在另一相中,这样就能达到某种程度的提纯和浓缩。因此萃取的关键是配置互不相容的两相,而这两项的形式在不断发展,例如在讲传统萃取时,可演示四氯化碳萃取碘水中的碘,在讲双水相萃取时,可配置聚乙二醇/磷酸盐体系,演示用于从奶酪中分离β乳球蛋白,在讲反胶束萃取时,可向有机溶剂中加入表面活性剂配置反胶束溶液,演示从棕色固氮菌培养液中直接萃取胞内酶,在讲固相萃取时,可直接将固相萃取装置做一介绍。使得学生对萃取技术的特点、操作方式、发展现状有较深入理解。

3.强化教学效果的演示实验。是通过把一些深奥难懂的问题直观地反映出来,使学生在获得感性认识的同时,进一步加深对知识点的理解,从而达到深入浅出的教学效果。例如在介绍色谱分类时,学生不易理解,可通过运用多媒体动画演示离子交换色谱、凝胶色谱和亲和色谱的原理,接着展示纸色谱、薄层色谱和柱色谱等多种色谱形式。然后针对离子交换色谱做演示实验,以羟基磷灰石为树脂,预先处理、装柱、平衡好,以红藻为原料,预先破碎、离心、盐析、透析、过滤等处理得紫红色溶液,在课堂上讲解理论知识的同时将溶液上羟基磷灰石柱,并用离子强度不断增加的磷酸盐缓冲液洗脱,可逐次洗下红色、蓝色等多种条带,代表不同的蛋白组分。该实验简单直观地解释离子交换的原理和基本过程,可激发学生兴趣,能收到令人满意的教学效果。

4.调节性的演示实验。许多学生都认为生物分离技术课理论知识枯燥难学,在课堂上,可以打开生物教学工具箱,或者带一些新颖的小型分离设备,如超滤膜包、电动移液器、超滤离心管等,先让学生识别,然后逐个介绍功能和使用方法。

二、教学演示实验的注意点

1.演示实验重在引导、启发学生。引导学生质疑问难,或创设若干个富有探究性的新问题,这样课堂教学效果会更好。比如教师可提出如下问题诱导学生思考:鸭蛋蛋黄中脂肪的含量高达31%,为什么看不到一点油?可是在咸蛋的蛋黄中,却经常可以看到黄色的油滴往外流?从这两种不同的处理过程得到不同的结果,又会引发怎样的结论?这些很有探究意义的问题,可以激发学生的探究欲望,使学生产生浓厚的学习兴趣。

2.在演示实验中增加学生的参与。演示实验是教师在课堂上为学生演示操作,同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析。以往的课堂教学,后边的学生看不清演示实验过程,影响教学效果。因此,在演示实验中,应积极引导学生观察、讨论、分析、归纳总结,甚至在实验操作上让学生积极参与,充分了解实验的内容。

3.变验证性实验为探索性实验。生物课堂演示实验可分为验证性实验和探索性实验,前者占大部分。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用[2]。因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验,多让学生想,启迪学生思路。例如前述从牛血清白蛋白溶液中分离蛋白,除了沉淀方法,还有浓缩,干燥,结晶,电泳,离心,色谱,萃取、膜分离等,几乎每一种生物分离技术都能达到同样目的,具体选择哪一类哪一种,就是一个深入研究探讨的问题,可以让学生展开讨论,各抒己见,同时分组设计实验方案做实验,综合考虑实验效果和成本,让学生由学知识变为主动探索自然规律,对知识学得更扎实更牢固。

4.合理运用多媒体,优化演示实验教学。教学演示实验可提高学生动手能力,而结合利用多媒体教学,可扩展教学视野,是教学现代化的重要标志。如应用多媒体展示工业化的生物分离设备,全自动分离的流程演示,最新的生物分离技术,从而突破时间和空间的束缚,进行逼真地模拟,灵活地放大或缩小生物分离场景,将生物分离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。

总之,教学演示实验是介于纯理论教学与实验课之间的过渡形式,但对于《生物分离技术》这门重在操作的课程来说很有意义,使学生的学习活动符合学科内容的认知规律,并提高课堂教学的有效性,实现素质教育决胜于课堂的教学战略转移。除了演示实验,也可安排学生参观实验室中各种生物分离实验设备,并安排对生物分离实验感兴趣的学生在实验室继续深造。通过这种课堂教学的延伸,可提高学生的学习积极性和主动性,激发学生对该专业课的兴趣,达到全面提高素质教育质量的目标。

参考文献:

[1]蔡春尔,贾睿,胡燕,何培民.《生物分离技术》理论课教学体会[J].教育教学论坛,2013,(43):72-73.

[2]韩恒才.浅谈高中物理课堂教学实验演示[J].快乐阅读:下旬刊,2013,(1):93.

演示实验教学论文范文第13篇

关键词:演示实验 开放模式 教学模式

DOI:

10.16657/ki.issn1673-9132.2016.04.025

一、引言

大学物理和大学物理实验是高校理工科学生必修的重要基础课程。其中物理演示实验在这两门课程的教学中起着重要的作用。因此随着相关课程教学改革的不断深入,演示实验教学和开放工作得到了各高校的重视[1-2]。本文就我校在开展大学物理演示实验教学和开放工作中所遇到的问题进行分析和探讨。

二、我校演示实验教学和开放情况简介

我校于2009年被确定为安徽省示范应用型本科高校,承担演示实验教学和开放任务的基础实验中心物理演示实验室始建于2005年,建筑面积约500m2,经过十年学校对演示实验室的不断建设,现拥有各种演示仪器约120台,已经形成了一个可以演示多种实验项目的教学和开放平台。目前,物理演示实验室每年承担在校20多个理工科专业共计2600余名本科生的物理演示实验教学任务。另外,以物理演示实验室为依托,每年还积极配合市、校各级机构开展各类实验技能竞赛、演示实验仪器研制、“科普开放日”等开放活动。

三、演示实验教学和开放存在的问题分析

尽管通过前期的建设,我校物理演示实验室内的教学资源等硬件条件得到了很好的充实;并且通过各类开放任务积累了一定的经验。但是在实际教学和开放模式上仍然存在较为突出的问题,主要表现如下。

(一)演示实验教学方法落后

我校演示实验教学仍然采用传统的教学方法,即在演示实验课堂上由教师讲解、演示, 学生跟着教师边走边看。教师是演员,学生是观众,学生完全处于被动的接受者地位。这在很大程度上剥夺了学生学习和探究演示实验的主动性。

(二)演示实验资源利用率低,开放任务被动

我校物理演示实验室承担的教学任务主要集中在每年的上半学期,开课对象为大一理工科学生。下半学期演示实验资源基本处于闲置状态。另一方面,物理演示实验室承担的开放任务基本上是各主办单位主动与基础实验中心联系,开放时间、内容由对方确定,物理演示实验室在开放任务上处于被动局面,开放任务和时间的自主性受到了严重的限制。

(三)演示实验与大学物理理论教学脱节严重

由于各专业培养方案调整的需要,近几年我校大学物理课程学时不断被压缩,致使有些老师认为在课堂上做演示实验会影响整个学期的教学计划和教学进度。因此在我校大学物理理论课教学中,随堂演示实验一直没有得到教师的重视,演示实验与大学物理理论教学严重脱节。

(四)演示实验开放任务范围狭窄

我校物理演示实验室的开放任务主要面对本校在校理工科学生以及校内各学生社团组织。我校作为皖西地区唯一一所本科高校,在本地区的高教事业以及促进地方经济发展等方面都起着重要的作用。因此,如何将我校物理演示实验室的资源优势与服务地方社会经济发展结合起来,让物理演示实验室的开放任务走出校园,让皖西革命老区的中小学生以及市民能够体验科技的奥妙,提高他们的科学素养,激发他们学习科学文化知识的热情也成为我校演示实验开放工作中重要而突出的问题之一。

四、解决途径分析

(一)创新演示实验开放模式

利用我校基础实验中心已经建成的实验室综合管理平台,进一步建设大学物理演示实验资源网络共享平台和预约管理平台。通过网络,学生根据自己的学习时间在预约管理平台上进行选课,自主安排上课时间。另外学生还能够随时通过大学物理演示实验资源网络共享平台获取演示实验教学资源,教师和学生之间可以相互交流、学习。这种通过网络进行物理演示实验室开放的模式可以打破传统演示实验开放任务的时空限制,为全开放打下坚实地基础。

(二)制定实验室开放制度,完善开放机制

物理演示实验室的各项开放任务都离不开制度建设,制度是开放任务的重要保障。因此要做好物理演示实验室的开放任务必须建立长效、可行的开放制度,不断完善开放机制,让物理演示实验室的各项开放任务能够长远地做下去,而不是昙花一现。

(三)改进大学物理演示实验教学方法

要让学生成为演示实验的主体,提高他们的参与意识和主观能动性,最大限度地调动他们的思维,挖掘他们的潜力。因此,要打破传统的物理演示实验教学方法的弊端,建立整个教学过程以学生自主参与为主,教师指导为辅,集趣味、探究于一体的演示实验教学新方法。

(四)打造导学与创新平台

将物理演示实验室建设成为“学生趣味导学与创新平台”。随着科学技术的突飞猛进,大学物理演示实验教学内容也应该与时俱进,不断更新。通过教师自己研制或者带领学生共同研制新的演示实验仪器,并申请专利,将演示实验教学内容与当今科学技术的发展接轨,在激发学生学习科学文化知识兴趣的同时培养他们的创新能力并了解专利申请程序,为他们今后投身社会积累知识储备。在大学物理理论课堂教学中适当地引入一些互动性、探究性强的演示实验,可引导学生透过现象看本质,培养学生深刻的洞察力和开放的思维能力,从而为大学物理理论课教学注入新的活力。

(五)扩大开放范围,建设“市级科普教育基地”

我校所在的安徽省六安市作为革命老区之一,市区内一直没有科技馆,甚至没有一个类似科技馆的科普教育基地,这严重限制了当地人民群众科学教育的普及工作。我校处于六安市内,与周边的中小学以及其他高校仅十几公里路程。所以我校物理演示实验室在满足校内各种教学和开放任务的基础上,结合自身软硬件资源优势可以积极联系市内兄弟高校以及各中小学,为全市其他高校学生、中小学生及社会团体定期或预约开放,使我校物理演示实验室开放任务逐渐走出校园,开放任务逐步常态化。这不仅能充分发挥物理演示实验室的示范和辐射作用,而且还能扩大学校的影响,更重要的是把教育社会化,为当地社会发展服务。

参考文献:

[1]游泳,刘义保.多功能物理演示实验室的构建[J].大学物理实验,2013(2):106-107.

[2]肖沛.大学物理教学中充分发挥演示实验作用[J].物理通报,2014(11):13-15.

演示实验教学论文范文第14篇

关键词:初中生物 演示实验 教学 创新思维能力

中图分类号:G63文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(b)-0000-00

1实验前认真准备,强化自身实验技能

生物学属基础学科中的自然科学,演示实验是自然科学教学最有效、最直接的教学形式之一。在讲课时,教师做演示实验的每一步都是一个示范操作的过程,对学生的学习起着潜移默化的作用。由于学生模仿能力强,因此,教师的演示不仅要规范,还要熟练,做到有条不紊,以严谨的科学态度去影响学生,促进学生动手能力、实验能力的提高。每次演示实验前,我都要向学生说明演示实验的目的、实验准备的器材和材料、实验操作的步骤、实验的效果以及实验的时间。为防止实验过程中出现意外,我一般准备两套实验仪器,万一失败可及时补救。另外上课前还要反复试验证实实验的方法,找出最佳方案。如讲《绿色植物对有机物的利用》一节时,教材上安排了三个演示实验,课前3―5天,我就开始准备这些实验,先自己做一遍,这样课堂上才能做到心中有数。上课时,我首先让学生明确实验目的。第一个实验是演示《种子在萌发过程中发生了能量变化》,第二个是演示《种子在萌发过程中放出了二氧化碳气体》,第三个是演示《有机物在彻底分解时需要氧的参与》,让他们明确做这三个实验的目的分别是:说明植物在呼吸作用中释放了能量、植物在呼吸作用中放出二氧化碳和有机物在彻底分解成二氧化碳和水时,需要氧的参与。在此基础上让学生认真细致地观察实验现象,经过讨论分析,得出结论。这样,使教学过程紧凑,有条不紊,在强化教师自身实验技能的基础上,学生的综合能力也得到了提高。总之,教师只有课前把实验准备好,才能在课堂上操作自如,真正起到示范的作用。

2强化演示实验的探索性,激发学生的创新

思维探索性实验是学生在实验和观察的基础上通过科学抽象来获得结论的一种实验。通过做探索性实验可以激发学生的创新思维和培养他们科学的学习方法。因此,在实验教学中,教师必须坚持以学生为主体,巧妙地引导学生主动地去探索,并努力营造“问题情境”,把新信息和已知信息结合起来,寻找出某些联系,就会有所发现,有所创新。如在教学《探究呼吸发生的秘密》时,笔者探究胸廓扩大和缩小的原因,激发学生的创新意识。

(1)教师提出问题:胸廓扩大和缩小的原因是什么?

(2)学生作出假设和猜想。

(3)播放相关“肌肉引起骨骼运动”的视频启发学生。

(4)教师演示自制模拟模型探究,观察肋间股收缩和舒张与胸廓运动变化的关系,验证学生的猜想。

(6)得出探究结论:胸廓扩大和缩小是由肋间肌的收缩和舒张引起的。

模型演示、工作单的建构,呈现了学生的思维建构过程和问题解决的过程,体现了科学探究的思想和方法。

3改教师演示实验为学生实验,发挥学生的主体作用

有一些演示实验,仪器简单,易于操作,效果明显。把这样的演示实验改为学生自己操作,这样增强了实验过程和结论的真实性、可靠性,学生的积极性、主动性、创造性在实验中得到充分发挥。如讲《绿色植物参与生物圈的水循环》一节时,课前教师可以布置学生在家里进行《植物体内能否散失水分》演示实验,让学生可以按照课本上的要求做,也可以将一个不漏气的干燥的透明的塑料袋套在一片叶子上或一个枝条上,袋口一定要扎紧。将这个实验装置放在温暖的地方,过一段时间就可以看到塑料袋的内壁有许多小水珠出现。这样,在讲该节内容时,教师再对该实验加以演示说明,学生通过事先观察到的现象就可迎刃而解了植物的蒸腾作用可以散失大量的水分。又如在讲《绿色植物与生物圈中的碳――氧平衡》一章时,本课开始的一个演示实验《光合作用还产生氧气》可改为学生实验。教师可指导学生操作,当他们看到快要熄灭的卫生香遇到金鱼藻在光下释放的气体,立刻猛烈地燃烧起来时,他们兴高采烈,体会到绿色植物在光下进行光合作用可以释放出氧气这一事实的真实性,便很容易地接受和掌握了这一知识点。

4增加演示实验,优化理论教学

生物概念的形成和理论的建立,离不开实验事实的探讨和论证。在生物教学中,通过演示实验引入概念,寻求规律,得出结论,验证假设,发展思维,培养学生探究新知的兴趣和能力。因此,多增加演示实验,优化理论教学,是生物教学的一条十分有效的途径。如在《输送血液的泵―― 心脏》一节教学过程中,学生对动脉、静脉、动脉血和静脉血这几个概念以及心脏四个腔相联通的血管这些知识,难于理解;对于动脉血管中流的不一定是动脉血,静脉血管中流的不一定是静脉血这一事实难以理解。过去讲解只是让学生死记硬背。心脏是人体内最重要的内脏器官,但是它是怎样搏动的以及它的一些功能学生却从都没有亲眼看到过。我就用“人体血液循环电流模拟装置”做演示实验,让学生认真观察,当接通电源后,可以看到心脏在不停地舒张、收缩,看到血液在不同血管内呈现鲜红色、暗红色两种颜色流动的情况,便会绘声绘色,动态的呈现出来,也把同时进行着的体循环和肺循环这一抽象的生理现象变得直观、形象,便于学生理解了,弄清了易混淆、不易理解的知识。这样便活跃了课堂气氛,引起了学生的好奇,思维开始活跃,产生了积极的探究的欲望。

总之,生物教学中加强演示实验教学不仅有利于减轻学生的课业负担,提高生物教学质量,而且还能培养学生的观察能力、实验能力和创新思维能力,这对进一步加强素质教育,培养学生的生物学科学素养,提高生物课堂教学效果尤为重要。因此,在生物教学中,我们教师应十分注重演示实验的教学探究和创新,以培养学生坚强的意志、严谨治学的自主创新精神。

参考文献

[1] 李瑜. 提高生物实验教学有效性的策略[J]. 实验教学与仪器,2015(40).

[2] 朱暾. 演示实验教学的创新[J]. 实验教学与仪器,2003(1).

演示实验教学论文范文第15篇

如北加利弗尼亚大学的力学演示实验中,质量标准演示两个分别为1kg和1磅的黄铜棒,长度的标准演示为米尺,以几根自制的棒子演示矢量的加减,一张美钞测反应时间,这也说明了他们的教学理念,能够让学生看到的就一定要让他们亲自去感受和体验,用最简单的东西去展示最基本的原理和概念.德国物理演示实验有着深厚的群众基础,从博物馆到走廊实验,从经典的演示实验到现代科技,处处渗透着创造性的物理演示实验.华东师范大学物理系宣桂鑫教授,复旦大学物理实验中心沈元华教授等对德国大学的演示实验进行了考察,他们发现德国干脆将“普通物理”称为“实验物理”,在基础物理教材中编入大量的演示实验,对现象的描述非常详尽.德国物理界流传着这样的说法:没有演示实验的一堂课是不可想象的.对演示实验的重视由此可见一斑.我国的大学物理演示实验处于一个比较尴尬的地位,大学物理的课时被压缩,分组实验又占据了大量的时间.由于扩招班额都比较大,教室分散,将实验仪器搬进课堂非常麻烦.特别是随着老一代毕生从事物理演示的老教师的退休,年青一代教师又擅长用多媒体课件来演示物理过程,演示实验不再受到青睐.在实验室的建设上,国内重点大学一般投入较多,有教学软件、投影片、走廊演示和趣味物理演示等,各学校能开设实验的个数从100到200不等,地方本科院校则由于经费的原因对演示实验的投入较少、起步较晚,但是近年来随着国家对教育投资的进一步加大,地方本科院校也逐渐认识到物理演示实验的重要性,相继建立起专门的演示实验室,对演示实验的教学研究也逐步展开.由此可见,针对地方本科院校的实际情况,如何在现有的基础上开发大学物理演示实验的教学是值得研究的问题.

2、大学物理演示实验的分类

2.1演示物理现象

这一类是大学物理演示实验中最广泛的,通过简单明了的实验现象吸引学生的注意,锻炼学生的观察能力,激发学生的探索热情.例如低压放电实验,空气在低压的时候容易被击穿,产生放电现象.通过一个机械泵将真空管中的空气抽成稀薄空气,然后在真空管两端加压,电压加到一定程度时就可以看到真空管中的辉光放电,通过这个实验可以促使学生了解分子的电离、碰撞和分子平均自由程的相关知识.

2.2演示物理概念

物理学中的很多概念比较抽象,有些是人们为了方便描述假想出来的,如电场线和磁感线,我们可以通过演示实验很形象地将其展现出来.如对电场线的演示,准备一个玻璃槽,用两个球形电极代表两个点电荷置于槽底,槽内装满混有发屑的蓖麻油,给电极加上电压之后,用绝缘棒适当搅拌混合物,可以发现发屑的排列有规则,与两个点电荷之间电场线极为相似,再将图像用投影仪投射到屏幕上就可以将电场线这个极为抽象的物理概念形象而具体地表示出来.

2.3演示物理规律

有些物理规律比较复杂,通过直观的演示实验和学生的观察、思考可以更加透彻的理解,如晶体的双折射现象.准备方解石晶体一块,氦氖激光器和接收屏各一个,将激光束射入晶体,可以在接收屏上观察到两个光斑,以激光束为轴旋转方解石可以发现一个光斑不动,而另一个光斑随之转动.通过生动的物理实验现象和教师适当的板图讲解,就可以帮助学生理解双折射现象在晶体内部的成因.

3、大学物理演示实验的教学创新

3.1教学方式的创新

在以往的教学中,演示实验的教学有课堂演示和实验室集中演示两种方式.实验室集中演示,由于在短时间内展示大量的实验,主要有以下弊端:单个实验的展示时间不长,学生的观察浮于表面,没有深入思考实验现象的物理本质;学生没有参与操作而使得许多实验细节不被关注,而许多实验细节往往最能反映该实验的物理本质;交流讨论的缺乏,真理越辩越明,交流和讨论不但知道自己懂什么,而且能发现自己不懂什么.针对以上的弊端,我们在教学中采取了一些措施加以改进.

(1)激励学生预习

如果第二堂课有演示实验,可以将演示实验的内容分解成几个问题,将这些问题在第一堂课下课之前布置给学生.学生可以通过阅读教科书或者是通过网络获得答案,对于不能解决的问题自然会带到课堂来寻求教师的帮助.对于预习的环节笔者一般是采取抽查提问的形式来检验,将成绩计入到考核成绩.

(2)鼓励学生操作

对于某些危险性、技术性要求不高的实验一定要鼓励学生自己操作,如纵波的演示、完全弹性碰撞等.对复杂的实验笔者将实验的操作步骤分解成若干步,让学生在关键的环节自己操作,观察和思考实验中发生的物理现象.对于某些简单的实验则鼓励学生操作和思考:如带静电的玻璃棒使轻质的易拉罐滚动,可以通过比赛的形式让学生如何使其滚动得比较快,引导学生讨论里面涉及到的力学、电学知识.

(3)激发学生讨论

讨论的过程是将学生获得的实验现象和知识明晰化的过程,在每个演示实验完成之后都要引导学生对存在争议的问题进行讨论.比如“电磁炮”实验,很多学生想不明白“子弹”是怎么样获得动量飞出去的.我们是让学生仔细观察“炮管”和“子弹”的结构,特别是尾端的线圈,然后让学生自己操作实验,分析讨论线圈和子弹中产生的感应电流和感应磁场,并分析排斥力产生的原因.讨论不但可以帮助学生认识实验现象的物理本质,也有助于发现和提出新的问题.

(4)培育创新思维

新时代的大学物理演示实验应是联系书本理论知识与学生科研创新的纽带,是与理论教学和大学物理分组实验平行的第三极.大学物理演示实验往往面对的是大学低年级学生,在中学应试教育的影响下,要想使学生摆脱“被动”学习的桎梏,则需要教师营造创新的气氛、提供创新的环境.首先要让学生从整体上把握知识框架,通过演示实验让学生明白获得相似现象的方法并非唯一;其次应当引导学生捕捉关键实验现象并对其分析判断,合理地选择实验元件和判断实验操作的正确性以理解实验方案的多样性.因此大学物理演示实验不但能够增加学生的知识量、能够培养学生的分析和解决问题能力,而且能养成学生崇尚科学、敢于创新的精神,通过团队的协作培养学生收集和处理实验数据、合理表达实验结论的语言驾驭能力.

3.2教学模式的创新

随着教学投入的不断增加,大学物理演示实验室的建设也得到极大的改善,演示实验仪器的配置和实验室的管理都得到规范,如果我们的教学模式和教学理念还是停留在老阶段,仅仅依赖于课堂演示和集中演示,这样必然导致教学效果的差强人意.因此我们针对本校学生的实际情况对演示实验的教学模式进行了研究,主要有以下三个方面.

(1)开放式实验教学

开放式实验教学有廊设实验和实验室开放两种形式,清华大学和中南大学都在教学楼设置有走廊演示实验,湖南大学采用橱窗图文介绍和多媒体触摸屏演示的形式向学生开放,北京交通大学则建设了大学物理演示实验网上预约,学生可以通过网上预约到开放实验室进行实验和研究.所有这些有益的尝试都给学生带来了方便,也促进了学生思考问题能力的提高.由于投入方面的原因,笔者所在学校对以上的方式进行了折衷,常规的教学方式还是课堂演示和实验室分组演示.演示实验室的实验员定时将实验室开放,面向所有在校学生,使有兴趣的学生有充分的时间可以观察课堂或者分组演示时没有时间做的实验.

(2)利用演示实验室开展科技创新活动

开放的实验教学可以吸引大量优秀的学生,俗话说,兴趣是最好的老师.演示实验室众多的实验设备给了学生思考和挖掘潜力的平台,也能够培养学生进行初步科学研究的能力.一方面通过开放实验室给学生动手操作的空间,学生可以改进实验装置,或者在对物理过程理解的基础上重新制作实验装置,以此激发学生的学习热情、增强学生的动手能力;另一方面在演示实验室设置一些科研题目供学生选择,学生可以通过小论文的形式或者是小制作的形式交给任课教师或者实验员,题目的完成作为学生平时成绩的一部分.

(3)演示实验网络空间的建设

网络空间的建设在很多学校已经试点开展,并且取得了较好的效果.传统的课堂教学是学生获取知识的主要途径,但是随着网络的普及,我们意识到网络空间可能是学生获取知识的另外一个有效途径.我们通过课程建设为契机,利用现代教育技术将原本只能利用数字电视或者专用计算机输出的大学物理演示实验教学资源上传到自己在世界大学城的主页.学生对于自己所学知识最信任和最愿意咨询的对象往往是自己的老师,因此在教师自己的网络空间中上传与课程相关的文献和视频可以方便学生的查阅和下载.

4、演示实验教学管理的创新

4.1构建学院系部两级管理演示实验室管理体制

大学物理演示实验室是大学里面使用率最高的实验场地之一,实验仪器正常运行是实验教学效果得到保证的前提条件,因此必须制定完善的实验室运行管理机制.比如可以实施教研室主任负责大学物理演示实验室的教学运行、实验室主任负责演示实验室设备的正常运转,实验室的建设则系部协调分工合作.

4.2教学团队的组建

大学的魅力在于不仅具有先进的设备和实验室,更在于有知识渊博的教师.优秀的大学教师不但应该系统地掌握本专业领域知识,而且也应该从事本专业前沿科技的研究.中南大学就曾经采取强力的措施鼓励年轻教师从事科学研究,因为只有进行过科学研究的教师才能更深刻体会什么是“创造知识”,才能教会学生怎么样探索创新,而不是单纯的“教书匠”,这一点对大学物理演示实验显得更为重要.一方面应该重视青年教师的培养,通过老教师的“传帮带”使青年教师掌握授课技巧,通过激励手段激发青年教师的钻研热情;第二方面要形成合理的教学梯队,学科的发展壮大离不开成熟的教学科研团队,组建以学科带头人、学术骨干力量和青年骨干教师三个梯队的层次结构,通过制定激励政策来激发各梯队教师的教学科研热情.

5、结束语