大学物理演示实验教学探索论文
1演示实验的教学现状
实验是物理教学的重要内容和有效手段，也是物理研究的一种基本研究方法，是培养学生创新思维和创造力的最佳途径，因此演示实验普遍使用在中学和大学的物理课堂教学中。演示实验可以从以下几个方面辅助课堂教学：（1）建立教学情境以激发学生进一步探索的兴趣；（2）提供可观察到的素材以促进学生逻辑思考；（3）训练学生的观察能力，促进其将已掌握的理论知识运用于实验现象分析；（4）通过实验可以训练学生的实验操作和初步的科学研究技能。因此，演示实验在物理教学中的地位不可替代，甚至可以说一节物理课如果没有实验是不完整的[1—6]。现实中演示实验在大学物理教学中却存在诸多不尽如人意的地方：（1）课前实验仪器的调试和准备工作非常繁杂，由于现代教育技术的发展使得大部分物理实验都可以采用动画或多媒体视频形式播放出来，所以部分老师更愿意用后面的替代方式。（2）重视分组实验，轻视演示实验，各高校一般都对分组实验投入较多，台套数齐全，而演示实验由于设备昂贵，种类繁多，反而不及分组实验受到重视，甚至有观点认为既然有了齐全的分组实验可供学生动手操作，演示实验或可免除；（3）由于大学物理课程一般放在一年级或二年级开设，这个阶段正好是大学阶段课业集中的时候，导致许多学生对于课前的预习敷衍了事，教学效果不良；（4）演示实验报告由于不需要处理数据，因此质量普遍不高，部分照抄实验指导书或者从网上直接下载，能认真分析并提出合理建议的学生比较少。
2充分发挥演示实验作用，促进理论教学
大学物理课程中部分概念和规律比较抽象，如果仅仅进行理论分析或者多媒体演示难以获得良好的教学效果，演示实验可以将教师将要讲授的内容以客观现实的形式展现在学生面前。（1）我们根据不同专业的教学内容在每学期期末的时候就将第二个学期的大学物理演示实验项目按照教学大纲的要求整理发到每个任课教师的手上，包括实验名称、实验内容和实验仪器。（2）认真研究每个演示实验项目，由于每年都有新的项目增加和新的老师加入，教研室的一项重要教研活动就是系统地向任课教师介绍演示实验内容、讲解实验流程和分析实验现象，介绍工作由教研室的老师轮流承担以促进任课教师的业务水平。（3）部分实验由实验员配合任课教师随堂演示。部分演示实验需要专业人员操作则可以由实验教师配合任课教师完成，如高压线带电操作实验，高压输电线的电压可以达到5kV—50kV，具有一定的危险性，演示前由任课教师向学生介绍实验内容、实验原理和主要的实验仪器，实验的操作则由实验教师完成，这样一方面增加了实验的安全性，另一方面也提高了实验的成功率。
3构建开放式的实验教学管理体制，不断更新演示实验项目
在大学物理演示实验教学管理体制改革的过程中，逐步实现演示实验与课堂教学有机结合，演示实验与分组实验教学相结合，实现了演示实验室的开放管理，加快了演示实验项目的改进与创新。对于刚进入大学校园的本科生，如何实现由应试教育向素质教育的转型，显然立刻要他们进行研究创新型实验或者设计性实验是不合适的，但是在这个层面培养他们的创新意识、营造创新气氛、锻炼探究能力则是有益的。因此对演示实验室实行开放式管理则可以满足学生的需要，教研室研讨提出不同层次的实验项目，演示实验室则根据实验项目要求学生独立操作、研究实验现象并撰写实验报告。另外演示实验室也为不同学科的师生提供了科研的场地，使科研和教研互相促进形成良性循环，建设与改革实践表明实行大学物理演示实验室的开放式管理和增设开放性演示实验等建设思路和运行模式是正确的、可行的。
4理论联系实际，探索培养应用技术性人才教育模式
为了培养学生的工程应用能力和创新意识，我们还组织学生对一些演示实验项目进行分析和讨论，通过学生自主搜集资料，对实验项目的原理和应用进行探究，通过撰写小论文或设计小课题的形式培养学生发现问题和解决问题的能力，培养学生搜集和整理信息、团队协作的能力。如超导磁悬浮的动态演示实验，将一个简易列车模型放置在盛放临界高温超导体之上，当永磁体靠近超导体表面时即可在超导体内部形成极大地磁通密度梯度，形成很大的感应电流而对永磁体产生强烈的排斥效应，斥力与距离成反比，在一定的高度可以克服超导体的重量而使其悬浮于永磁体之上。当超导体离开永磁体时，在其内形成负的磁通密度梯度而产生反向的感应电流，对永磁体产生吸引的作用，同样在某个距离可以使超导体倒挂在永磁体的下方，并可在旋转磁场加速装置作用下，沿轨道以悬浮或倒挂悬浮状态无磨擦地连续运转。学生观察与操作结束后对超导体有了初步的认识，要求他们查找目前磁悬浮系统的分类、原理及其特性，再进一步分析我国自制的磁悬浮列车的现状、特点及在世界所处的水平等。在电冰箱制冷的演示实验中，氟利昂容易在低温下气化和高压下液化，而它再次在低温下气化时将大量吸热，由于它的沸点极低，常压下为—29。8℃，故可以利用它来制冷。学生在实验时注意观察蒸发器和冷凝器的压力，触摸感受蒸发器、冷凝器和压缩机的温度，从而可以了解空调和冰箱的工作原理，从现实的角度掌握热力学第二定律。学习结束后可以要求学生调查为什么国际上会禁止氟利昂作为制冷剂，调查制冷剂的分子结构和特性，讨论有哪些新型的制冷方式和制冷剂。通过一个演示实验可以激发学生的探究热情，也有利于学生对于生活中的常用电器进行研究，开阔视野，增长知识。再通过小论文和小课题的形式锻炼学生的理论应用能力和归纳总结能力，通过相互探讨开拓学生的视野、学习他人的思考方式，最终问题的解决获得成就感和自信心，激发他们的求知欲，为学生在以后和生活和科研中解决问题提供借鉴。
5建设演示实验网络教学课程
加强仿真实验室的建设和演示实验网络平台的建设对演示实验课程建设至关重要，我们通过搜集、自己拍摄和设计制作，形成了一整套的演示实验教学资源、生活中的物理常识以及各种演示动画等，通过编辑做成的视频文件大小为1～5MB左右，播放时间为30s～2min左右，方便学生从网站上直接观看，对所有的视频教程都配有文档型的`解说文件，以及相应的学习提问。利用网络教学平台，学生和教师可以方便地交流、讨论。
6改进实验教学，充分使用演示实验资源
课堂演示和开放式实验室也难以保证每个学生都能做好演示实验，为了充分实验室资源，适用素质教育的需要，我们在2013级到2014级的所有开设了大学物理课程的本科生之中进行了新的教学尝试。2013年，根据教研室的研讨结果，将大学物理演示实验作为大学物理课程教学考核的一个内容，要求所有学生都要做一次2学时的演示实验，考核的内容为实验过程和实验报告，满分为5分计入到大学物理课程的平时成绩。这种教学方式在本届的2522名学生中实行，我们通过教师的操作讲解以及穿插提问，提示学生注意实验现象和操作方法，留1学时的时间给学生自己操作，课后完成实验报告，通过对2498名参与学生的报告批阅情况来看这样一种教学方式取得良好的教学效果。2014年将这种教学方式做了进一步的改进，将演示实验室的时间段分配给各位任课教师，由任课教师根据教学进度、班级数量和每班人数安排相应的时间段，学期末再集中安排若干学时的开放实验室，给感兴趣的学生再次提供操作和学习的机会，这种教学方式也取得了良好的教学效果。
7结束语
开放式的实验室管理、随堂演示都给本校的大学物理演示实验带来了良好的教学效果，但是随着招生规模的增加和教育技术的不断发展，演示实验的开展也不断遇到挑战：实验仪器的大型化；校区的增加使得授课教室与演示实验室不在同一栋教学楼；教师的教学进度基本相同等都带来诸多问题。这些都需要教师发挥智慧找到更好的解决办法，让演示实验在物理教学中发挥更大的作用。
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