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大學物理演示實驗是物理教學過程中的重要組成部分之一，大學物理演示實驗能夠將抽象的理論課程教學與生動有趣的實踐課程教學相結合，對培養(yǎng)和提高學員的分析能力、解決能力和創(chuàng)新能力具有非常重要的作用。對于高等院校，物理演示實驗室的建設必不可少，為使演示實驗室的作用得到充分發(fā)揮，演示實驗要在課程開展模式與演示實驗項目上不斷改革創(chuàng)新，已適應時代的發(fā)展與變化。大學物理是一門培養(yǎng)和提高學員科學思維方法、科學研究能力和創(chuàng)新意識的重要基礎課程，隨著教學改革的深入，演示實驗逐漸受到人們的重視，各大院校紛紛開展物理演示實驗室的建設。為更好地配合大學物理教學，我校分兩次購買了大學物理演示實驗儀器，建設物理演示實驗室，充分發(fā)揮大學物理演示實驗的作用。

一、大學物理演示實驗的作用

學員在物理學習過程中常對于一些不常見、復雜的物理現(xiàn)象缺乏感性的認識而難于理解，因此如何把復雜抽象的內容更清晰、更直觀地表現(xiàn)出來，讓學員更容易理解接受成為每位教師關心的問題。采用演示實驗作為理論教學的輔助手段具有其他輔助手段不可替代的作用，主要表現(xiàn)在三個方面:首先是直觀性，通過演示實驗可以幫助學員更直接、更形象的理解物理現(xiàn)象背后的物理概念及規(guī)律；其次，物理學科是一門自然科學，在演示實驗過程中恰恰可以把經(jīng)典知識以趣味性的實驗方式進行展現(xiàn)，這種趣味性可以消除學員在學習過程中對抽象及枯燥問題的畏懼之心，提高學員的學習興趣，培養(yǎng)學員觀察和分析問題的能力；當演示實驗結束后，可以使學員積極地領會物理概念建立物理思想，增強學員對外界的探索欲和求知欲。物理演示實驗項目種類繁多，其中既有海市蜃樓、陀螺儀等經(jīng)典的演示實驗項目，又有超導磁懸浮、全息照相、激光監(jiān)聽等融合多種現(xiàn)代前沿科學技術的演示探索實驗項目。這些實驗項目能適應不同專業(yè)的學員對物理實驗的不同要求，并且讓學員了解物理學理論與實驗在科技發(fā)展中起到的推動作用。作為一所醫(yī)科院校，我校也大力開展物理演示實驗室的建設，實驗室包含力、熱、光、電、聲等大學物理演示實驗項目70余項，這些實驗項目均與自然界中存在的實驗現(xiàn)象以及人類的生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密。有些項目是利用物理學基本原理結合創(chuàng)造性思維設計制作出來的，通過生動直觀的演示，培養(yǎng)學員觀察分析及思維能力，集知識性和趣味性于一體。

二、大學物理演示實驗的分類

1.按大學物理課的教學次序分類。可分為力學、熱學、電磁學、光學、近代物理，展現(xiàn)基本物理知識和理論在現(xiàn)實生活中的應用。力學有錐體上滾、陀螺進動、飛機升力、看得見的聲波等演示儀；熱學有空氣熱機演示儀；電磁學有靜電除塵、輝光球、磁混沌擺、電磁炮等演示儀；光學有偏振光、視覺暫留、窺視無窮、莫爾條紋、雙折射等演示儀；近代物理有磁懸浮、3D影像、幻影成像等演示儀；還有一些是綜合演示儀器，如水滴發(fā)電演示儀等。2.按演示內容分類。可分為物理現(xiàn)象的演示、物理概念及規(guī)律的演示兩部分。物理現(xiàn)象的演示是大學物理演示實驗中最為廣泛的，主要通過直觀簡明的實驗現(xiàn)象吸引學員的注意，鍛煉學員的觀察能力，激發(fā)學員的探索熱情。例如輝光放電實驗，原理是低壓氣體在高頻強電場中產(chǎn)生放電現(xiàn)象。玻璃球內為低壓氣體，球中央為一個黑色球狀電極，球底部有一塊振蕩電路板，通電后振蕩電路產(chǎn)生高頻強電場，球內低壓氣體受到高頻電場的電離作用產(chǎn)生的輝光放電，當用手觸摸球時，手指周圍會變得更加明亮。通過這個實驗可以使學員了解到分子的電離、碰撞等相關知識。物理概念及規(guī)律的演示在大學物理演示實驗中也占有一定的比例，物理學中的很多概念都是比較抽象的，物理規(guī)律也比較復雜，通過直觀的演示實驗，學員更容易理解掌握。如電場線和磁感線，在實際中是不存在的，是人們?yōu)榱朔奖忝枋龆傧氤鰜淼?，通過磁鐵附近的小磁針我們可以觀察到磁感線的方向，觀察到其規(guī)律。

三、演示實驗教學的開展模式

近年來，各院校針對物理演示實驗教學的特點，結合院校自身的條件，提出了多種教學模式。很多院?，F(xiàn)在采取的是以傳統(tǒng)的教學模式為主體，以多媒體、網(wǎng)絡平臺為輔的教學模式。1.實驗展示。實驗展示是各院校傳統(tǒng)教學模式中應用較多的一種，采用的方式主要為實驗展廳和走廊展廳兩種方式，這兩種方式在實驗教學過程中具有較強的靈活性[1]。每個實驗項目旁邊都寫有相應的實驗原理及簡要的操作步驟，學員可以自行學習，并根據(jù)自己的興趣自主選擇實驗項目，自主安排實驗時間。對于一些現(xiàn)象明顯，直接就可以觀察實驗現(xiàn)象，或者僅僅接通電源就可以觀察實驗現(xiàn)象的實驗設備常常以走廊展廳為主。通過將觀察到的實驗現(xiàn)象和實驗原理進行比較，就可以達到演示物理現(xiàn)象的目的。實驗展示可以真正以學員為主體，培養(yǎng)學員的觀察能力，增加與理論知識的結合，提高學員對物理學科的興趣，但這類實驗項目不能增強學員的動手操作能力。對于一些易于操作、安全性高、不易損耗的儀器常常以實驗展廳為主。學員可以通過閱讀相應的實驗項目原理步驟后自行對儀器進行操作，觀察物理現(xiàn)象。實驗展廳里的實驗項目給學員提供了一個動手操作的機會，與走廊展廳相比能增強學員的獨立思考及動手能力。在實驗展示過程中，也可以通過網(wǎng)絡平臺將演示實驗中儀器的簡介、原理、操作步驟、實驗小視頻等內容，通過二維碼加移動終端互聯(lián)網(wǎng)的形式進行展示。學員只需用移動終端互聯(lián)網(wǎng)掃描實驗儀器上粘貼的二維碼來獲取相關信息，可以使學員更進一步了解掌握實驗信息，起到對實驗展示的輔助作用。2.課堂教學演示。物理學是一門實驗學科，在實驗的過程中不斷的總結規(guī)律。在課堂理論教學過程中存在不易理解、抽象的內容，如果只采取講授，學員不易理解掌握而失去興趣。通過課堂上對相關內容的實驗演示，不僅可以活躍課堂氣氛，學員也易于理解，增加學員興趣，提高整體教學效果。在課堂教學演示中，也可以增加計算機多媒體輔助教學，運用多媒體制作、計算機模擬等方法來彌補有些實驗項目現(xiàn)象不明顯或者可觀察范圍有限的缺陷，起到對課堂教學實物演示的輔助作用[2]。3.開設物理演示實驗選修課。由于各院校大學物理學時較為緊張，在理論課上只能展示一部分相關內容的演示實驗項目，為了將演示實驗盡可能地發(fā)揮其作用，越來越多的院校開設了物理演示實驗選修課，使演示實驗成為一門單獨的課程，不受大學物理課程知識的限制，豐富了實驗內容，增加對理論知識的理解，給學員一個學習探索的平臺，提高學員的動手能力[3]。

四、大學物理演示實驗的展望

大學物理演示實驗是大學物理教學中的一部分，只有在演示實驗教學過程中不斷進行改革與創(chuàng)新，才能充分發(fā)揮演示實驗在物理教學的作用。這種改革與創(chuàng)新應主要圍繞演示實驗的教學模式與教學項目內容開設這兩個方面進行[4]。教學模式上以突出學員為中心，采用開放式教學，使學員能夠自主學習、自由安排時間，增強靈活性，充分發(fā)揮學員的主觀能動性，同時可以結合多媒體演示，可以借助二維碼加移動終端互聯(lián)網(wǎng)來輔助實驗教學。項目內容開設上要多增加探索性創(chuàng)新性的實驗內容，緊跟科技發(fā)展的步伐，讓學員了解掌握最新、最先進的理論知識，開闊學員的視野，提高學員的創(chuàng)新能力。

五、結語

大學物理演示實驗將抽象的理論課程教學與生動有趣的實踐課程教學相結合，通過直觀簡明的實驗現(xiàn)象吸引學員的注意，鍛煉學員的觀察能力，激發(fā)學員的探索熱情，在演示實驗教學過程中不斷改革與創(chuàng)新，最大程度發(fā)揮演示實驗的作用，從而進一步培養(yǎng)并提高學員的分析能力、解決能力和創(chuàng)新能力，為社會輸送合格優(yōu)秀的人才。

【參考文獻】

[1]李賢麗，秦顯榮，牟海維，等.大學物理演示實驗教學模式的改革與實踐[J].科教導刊（中旬刊），2013（4）:84-85.

[2]肖瑞，劉敏.大學物理演示實驗室的擴大建設與管理[J].實驗室科學，2018（02）:183-186.

[3]王剛，徐義爽.大學物理演示實驗教學模式分析[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2014（13）:107-108.

[4]劉淑娥，拾景忠，孫鐳.大學物理演示實驗室建設實踐與思考[J].實驗室研究與探索，2011（6）:192-194.

作者:張 敏 曾召利 余書雄 單位:1.空軍軍醫(yī)大學基礎醫(yī)學院數(shù)理教研室 2.陜西省西安市高新一中灃東中學