大学物理演示实验教学改革探索.pdf

大学物理演示实验教学改革探索【摘要】物理演示实验教学作为物理实验教学中的重要一环通过对具体物理现象的展示不仅有助于学生理解和掌握物理理论知识而且还对于激发学生学习兴趣培养学生观察能力、思维能力、创新能力、探索精神起着重要作用。本文介绍了华北理工大学物理实验中心大学物理演示实验课程建设过程中开展的工作包括演示实验进课堂、开展探究性学习的教学模式、构建大学生科技创新实验室等籍此全面培养学生创新精神和综合实践能力。【关键词】演示实验；物理实验；实验室建设物理学是一门实验科学。所有物理定律的形成和发展都是建立在对客观自然现象的观察和研究的基础上物理演示实验可以使学生加深对物理教学内容的理解、巩固记忆、激发兴趣、诱导思考、纠正错误观念能使学生真实感地看到支配物理现象的规律如何起作用通过对实验现象的观察分析学习物理实验知识从理论和实践的结合上加深对物理学原理的理解进一步提高学生综合素质与创新能力与科学素养。华北理工大学物理实验中心作为河北省省级实验教学示范中心一直在努力探索建立以工科为主、适用于各类别学生、具备创新和开拓特色的人才综合培养新体系。2012年12月物理实验中心顺利通过省级实验教学示范中心验收。在此期间物理实验中心通过一系列理论研究与实践探索在大学物理实验课程在现有的三大平台：基础实验、综合实验、设计性实验基础上将大学物理实验课程进行模块化。将“基础实验”作为“通用模块”全体学生必修；将综合实验、设计性实验针对不同专业培养计划细化成相应的“专业模块”不同专业的学生可在相应的“专业模块”内根据自己的学习兴趣自主决定选修内容。初步形成了“大学物理模块化”的课程体系。同时为配合开放式实验教学模式依托校园网建立了物理实验中心网站可实现网上选课、网上预约、浏览电子教案及典型教学案例、在线预习及模拟实验。在省级实验教学示范中心建设过程中在学校的重视以及教务处等各部门的大力支持下物理实验教学中心成功建设了3间演示物理实验室教学内容涉及力学、热学、电学、光学、近代物理各个物理学分支的开设60多项演示实验项目。在为大学物理课程提供教学辅助的同时每学年面向全校理、工、文、法学院各专业学生开设物理实验欣赏公共选修课程供学生选修。近年来从大学物理演示实验教学的培养目标出发结合我校教学实际对如何培养学生的创新思维、探索精神和实践能力等方面对大学物理演示实验教学体系进行了如下探索性改革工作。1演示实验课程紧密结合理论课程教学物理课程教学是离不开实验课程教学的而演示实验做为实验教学中的重要一环既能增强学生对物理知识、物理现象的感性认识又能培养学生的观察能力、思维能力和逻辑分析能力因此物理演示实验的教学在物理学课程的教学中有着非常重要的作用。首先通过物理演示实验的教学方式原本枯燥、抽象的物理概念和公式经过一个动态的物理过程变得生动、具体。其次我们尝试改变传统的由教师演示、学生观看的课堂教学模式在教学过程中引入启发式教学模式增强与学生的互动不仅可以大大调动了学生参与课程的积极性而且还可让学生在思考的过程中领略物理学思维方法的魅力培养严谨求实的科学态度与精神。最后在课堂演示教学后我们往往将相关知识点进行拓展广泛与生活与实际应用相联系启发学生思考相关物理现象对科学技术以及人类社会进步的影响与作用从而起到良好的教书育人效果。在课堂教学过程中我们将一些比较便携的实验设备直接带入课堂直观的演示给学生们观看如我们针对角动量守恒这一知识点将角动量守恒演示仪带入课堂演示给学生观看；针对单缝、光栅衍射等比较抽象的知识点直接将半导体激光器以及单缝、双逢、光栅片代入课堂在课堂讲授相关知识点的同时直观演示给学生观看。对于体积较大结构比较复杂不便于运输的实验项目我们采取了录像给学生观看的方式如针对波动中驻波的气体火焰柱演示针对磁学中超导的超导小火车演示我们在课堂教学中都在讲授相关知识点的同时同步播放视频录像给学生观看使得知识点更加形象具体学生学习兴趣浓厚教学效果良好。此外为了给学生自学提供方便打破课堂教学时间、空间的限制我们将演示实验项目的视频开放提供在物理实验中心网站上全校学生可自由观看随时随地对自己感兴趣的内容进行自学。2开展演示实验探究性学习我们将大学物理演示实验分为验证性实验和探究性实验两大类。验证性实验是对一些物理定律的直观展示而探究性实验则包含更广泛的物理原理与更多值得讨论的物理内涵。相对与验证性实验其更能使学生通过演示物理实验课程的学习而得到思维方法与创新能力层面的锻炼也更有利于培养学生的科研能力为学生向更高层次迈进打下良好基础。在每学期我们安排有兴趣的学生走进演示实验室观看相关理论课程的实验演示。此外在演示实验课程教学中教师精心地为每个实验设