試論工科大學物理演示實驗教學探索論文
論文摘要：工科大學物理實驗是一門基礎課程，其中大學物理演示實驗的建立和發展在培養工科學生認知能力、實踐動手能力有著非常重要的作用。著重探索了大學物理演示實驗在工科物理教學中的特點和注意事項，以及針對工科大學物理演示實驗的教學方法探索。
論文關鍵詞：大學物理；演示實驗；教學探索
由于工科對學生動手能力要求的特殊性，對大學物理實驗的教學提出了更高的要求。通過大學物理實驗的學習，培養學生的動手能力和創新性思維。
大學物理演示實驗是物理實驗教學的一個非常重要環節，其中包含力熱光電等70多個大學物理演示實驗項目，這些實驗項目與自然界中存在的實驗現象，以及人類的生活環境是息息相關的。許多項目是利用物理學基本原理結合創造性思維設計制作出來的，集知識性和趣味性于一體，既有古老的經典演示實驗，如高壓靜電、海市蜃樓等，又有融合多種現代科學技術的演示探索實驗，如3D影視、超導磁懸浮等，能適應不同專業的學生對物理實驗的不同要求。所開設的內容都是經過精心組織設計的，由小到大、由易到難，都能在本實驗中激發學生學習物理的興趣，培養創新意識和創新能力，適應新時代對人才發展的更高需求。
一、工科開設大學物理演示的重要性
物理實驗是科學實驗的基礎，同時也體現了大多數科學實驗的共性，在實驗思想、實驗方法以及實驗手段等方面是各學科科學實驗的基礎。但是，對于不同專業、不同學科層次的學生不能一概而論，應掌握其自身特點，分別明確教學目標和任務。對于工科類學生，應側重實驗方法手段的探索，增強其應對實際問題的能力，積極培養他們的創新意識；對于理科類學生，應側重實驗理論方面的推導，逐漸培養其科學嚴謹的學習態度，同時也能增加他們的理論聯系實際的能力；對于文科類及其他學科的學生，應側重實驗現象的感官認識，通過親身感受豐富多彩的演示實驗，促進唯物主義世界觀的形成，增強科學實驗的基礎，培養務實、不浮躁的精神。
針對工科學生開設的大學物理實驗，一共兩個學期，每個學期8個實驗，都非常經典、針對性很強，而且又是與大學物理課同步進行，使學生受益匪淺。實驗教學更有利于學生創新能力和實驗能力的培養。如何把創新教育滲透到物理實驗教學中，最大程度上發揮物理實驗教學的作用，很大程度上取決于工科物理實驗教學內容的設計和安排，以及實驗教學方法的選擇，即取決于工科物理實驗的教學模式。其中演示實驗在工科物理教學中的地位是十分重要的，因為大學物理演示實驗有著其他輔助教學手段不可替代的作用。首先一點就是直觀性，通過演示實驗，有利于幫助學生直觀、形象地理解物理現象的變化規律，形成正確的物理概念，清晰地揭示物理規律，啟發學生思維，激發學生學習科學的興趣和求知欲望。其次，大學物理是一門自然科學，也就是與我們的生活息息相關的一門學科，而大學物理演示實驗恰恰能夠把物理學中經典的理論知識通過趣味性的演示實驗展示給大家，做完演示實驗后，能夠使大腦非常積極地建立物理概念，領會物理思想，增加對物理世界的求知欲，探索精神。對工科學生開設物理實驗，拓展物理學的科學普及功能，讓工科學生學習一些與現代生活密切相關的物理學基本知識，感受大學物理學課本所講授的理論知識的體現和延伸。了解物理學與社會發展的動態和密切關系，有利于更有效地提高學生的科學素質，在物理演示實驗教學起到潛移默化的作用。
二、開展工科大學物理實驗的教學方法
1.認真選擇所要演示的實驗項目
演示實驗室內的項目大概有70多項，那么在一次實驗課達到非常好的教學效果，有精心選擇一些實驗項目為重點演示講解的，還有一些是一般講解的，剩下的實驗項目是由學生自己通過摸索、實踐達到目的的。教師一定要時刻清楚自己所要表達的主題是什么，以一種什么樣的講解方式和演示方法是非常重要。不能在有限的時間內范范介紹，弄得學生眼花繚亂，使學生抓不住重點，達不到鞏固或者建立正確物理圖像的目的。選擇一些典型的經典的實驗詳細講解，而且能夠引起絕大多數同學興趣的實驗，充分調動他們的好奇心，通過教師提問式的引導，學生能夠更加清楚其中隱藏的物理概念，而且學生的思維得到了鍛煉，對于他們認識世界、改造世界具有不可估量的益處，換句話說就是他們創新性思維的發展起到非常重要的作用。
2.讓學生成為學習的主體，提高學生的參與意識
興趣是最好的老師，作為一名演示實驗的老師要充分利用學生對物理現象的好奇心、神秘感，激發學生的學習興趣和探究動機，充分調動他們的參與性，使學生能夠用心思考，這是增強學生實踐能力的關鍵環節。傳統的演示實驗都是教師操作、學生觀察，學生是被動式學習，不利于學生思維的發展。讓學生來做演示實驗，使他們有了表演和參與的機會，學生可以自主選擇實驗項目，也有了發揮自己潛能的條件。學生的積極性被調動起來，教學的目的自然就達到了，而且事半功倍。
3.物理實驗中有大量設計思想豐富的實驗，在教師的引導中讓學生去體會創新的思想，培育創新意識與潛能
讓學生看到物理現象的同時，要合理地安排和引導學生，使他們對這個現象有一個合理的想象空間，讓他們通過更多的思考，逐漸真正地理解和掌握其中的道理。當代的大學生應成為具備堅實的基礎理論、較強的科學實驗能力和創新精神的高素質人才。在演示實驗中教師應該適當地提供一些相關科研領域的前沿問題，讓他們感受到科技的發展與他們是密切相關的，這樣能夠使他們跟上時代的脈搏。在教學過程中發揮學生的主觀能動性，讓他們在物理實驗中從現象到本質的認知過程中進行深入的體會，逐漸培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。
4.改革傳統的物理報告形式，建立多元實驗考核方法
大學物理演示實驗不同于傳統的實驗方法，所以在寫實驗報告的時候，就需要另辟蹊徑，也就是不能按照原來的思維方式去寫實驗報告。為了更好地發揮演示實驗的益處，要求學生寫一個科普的小論文，這樣進一步增加了他們的實驗積極性，把他們的主動性建立起來，對于他們在學術上的進一步發展打下基礎。學生選擇實驗項目，著重介紹實驗裝置、實驗操作步驟、實驗現象，重點要闡述實驗現象的形成原理，這是在課堂上要完成的。課后學生再寫一個科普小論文，充分發揮他們的想象力，使課堂上學到的知識在課后能夠更加系統化、全面化。不斷為學生創造平等、寬松的課堂教學氛圍，培養學生的獨立思考能力和創新意識。
三、實驗教師的科學素質培養
實驗教師是實驗教學的主導者，是衡量教學質量好壞的關鍵。為適應培養創新型人才的需要，提高教師的業務水平是當務之急。實驗任課教師必須親自參加科學研究活動，只有親自體驗，才有可能在實驗教學活動中找到最適合的教學方式，正確地引導學生對一個問題由淺入深的認識，啟發學生進行探索性研究，對可能的影響因素做深入研究，而且通過參加教科研活動和到其他高校去學習等手段，不斷吸收新知識，研究新問題，將現在最新的實驗設計思想引入到實際教學過程中去。因此建立一支責任心強、業務水平高的物理實驗技術人員隊伍是非常關鍵和重要的。
四、總結
總之，工科學校開設大學物理演示實驗課是適應培養跨世紀人才和素質教育的要求，也是適應現代化物理教學發展的要求。大學物理演示實驗在人才的創新能力和科學素質培養中占有重要的地位，以后對大學物理演示實驗進行改革，使之不斷完善以適應更高的要求，不斷地提高學生的綜合素質。大學生已經具備了較高的抽象思維能力，受過普通教育訓練，具有一些社會經驗和獨立思考的能力，能夠向更高的思維層次上發展。在物理實驗的教學中，學生是主體，是大學物理演示實驗教學最終的體現者。作為一名合格的大學物理演示實驗的老師，必須認真研究學生學習物理的認知規律，分析和考查學生已經具備物理的一些基本知識，使學生的認知和教學更好地結合起來，這樣才能使大學物理演示實驗達到最終的教學目的。
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