大学物理教学中, 只有让学生充分的观察和研究客观自然现象, 才能在此基础上深刻的理解物理现象和规律的形成与发展。这也体现了物理演示实验教学的重要位置, 随着教育改革的不断深入, 传统的大学物理演示实验教学模式越来越不能满足学生实际需求, 不利于学生的科技创新能力培养, 局限了学生的思维发展。因此, 推进大学物理演示实验教学模式的改革与实践势在必行。
一、大学物理演示实验的重要性
(一) 有助于激发学生学习兴趣
学生学习过程中, 学习兴趣十分重要, 学生只有对教学感兴趣, 才会集中注意力全身心投入到学习中, 提升学习效率, 从被动的学习转向为主动学习, 达到更好的学习效果[1]。沉闷的教学氛围无法调动起学生学习的热情, 大学物理演示实验教学, 具有较强的直观性, 能够给学生丰富的感官刺激, 创造出形象生动的特定情境, 活跃课堂气氛, 提升教学趣味性, 抓住学生注意力引起学生自考探究, 学生探究中的求知欲会转化成浓厚的学习兴趣, 从而更加积极自主的学习科学实验内容。
比如, 神奇的光电现象, 学生在演示实验中, 能够亲手操作创造出只有在电视中才能看见的物理现象, 在实验中学生不仅体会了快乐, 还加深了对物理现象呈现规律、条件等知识的深刻理解, 培养了学生观察能力和归纳总结能力, 结合教师理论讲解和现场指导, 拓展的学生思维能力, 真正实现了寓教于乐的大学物理教学效果。
(二) 有利于呈现清晰的物理现象
教师如果只是通过言传的方式来讲解科学实验的理论知识, 学生很难深刻理解, 无法透过文字感受到物理现象。而演示实验教学能够将抽象的物理理论知识以具体化的方式呈现在学生面前, 降低学生理解难度, 让枯燥的文字变成清晰的物理现象, 使学生的物理学习不再困难重重。
比如, 大学物理中的通电线圈、等势面、电场线和电解质的计划等电磁学中的磁现象概念, 学生很难理解这些枯燥的概念文字, 无法准确抓住概念性质, 这时教师通过设计与概念相应的电磁演示实验, 能够让学生在观察清晰的物理现象过程中, 自然而言的理解概念, 掌握概念形式, 了解物理现特征以及产生、干涉电磁现象的条件, 有助于提升学生的学习效率。
(三) 提升对物理现象规律和本质的全面认识
学生的大学物理学习过程会涉及到很多物理现象规律, 只有全面理解物理现象, 透过现象表现掌握深刻含义, 认知物理现象本质, 才能够更好的科学归纳自己的学习成果。开展演示实验教学中, 教师给学生设置实验现象有关问题, 让学生可以带着问题进行实验, 在实验中分析、探讨、综合、总结、归纳概括, 通过实际观察物理现象, 掌握其本质属性和共性, 从而更好的把握物理规律, 在实际生活中正确的应用物理规律解决问题, 演示实验让大学物理教学更加有说服力, 更加直接了当。除此以外, 在素质教育要求下, 教学过程要重视对学生综合素养的培养, 演示实验教学能够让学生亲身创造物理现象、体现物理现象, 拉近了学生与物理学科的距离, 激发了学生对物理的情感, 培养了学生物理核心素养和物理思想, 进一步推进了学生的综合发展, 满足了素质教育的要求[2]。
二、目前大学物理演示实验中存在的问题分析
(一) 硬件设施不完善, 学生实践操作机会不足
大学物理演示实验教学的开展离不开硬件设施的支撑, 有些大学受科研经费不足影响, 物理演示实验教学硬件设施不完善, 很多大学生科技创新活动无法顺利开展, 严重阻碍了学生的科技创新培养[3]。学生没有良好的条件在物理学习中创新小制作、小发明, 实践操作的机会很少, 长期以往, 势必会影响学生的创新创业能力。
(二) 侧重理论讲解, 不够重视科技创新培养
侧重理论讲解, 不够重视学生的科技创新能力培养是我国目前大学物理演示教学中普遍存在的问题。很多物理教师受传统教学观念影响, 在演示教学中往往沿用传统的教学模式, 教师示范实验操作, 要求学生按部就班的复制, 教学过程缺乏互动性, 没有有效培养学生的科技创新能力, 局限了学生思维发展。同时, 教师过于重视学生的学习成绩, 将成绩作为评价学生唯一标准, 这也导致学生将更多的精力和时间用在考试理论知识学习上, 动手能力和其他能力较差, 不利于学生的个性发展[4]。
三、大学物理演示实验教学模式的改革与实践
(一) 深度融合演示实验教学与理论教学
理论教学和演示实验教学作为大学物理教学的两大组成部分, 只有有效结合在一起, 通过相互促进作用, 才能够在加深学生对物理知识理解同时, 提升学生思维能力、观察能力、实践动手能力以及逻辑分析能力等。因此, 大学物理教师要更新教学观念, 重视演示实验教学, 将理论教学与演示实验教学深度融合, 打破传统的演示实验教学模式, 不再仅仅知识让学生观看或者复制教师演示过程, 而是要在教学中有意识的引起学生自主思考探究, 通过启发式教学法, 提升教学互动性, 让学生可以积极主动的参与到教学中, 探究科学实验问题, 感受物理的学科魅力, 促进学生严谨科学精神和态度的形成[5]。教师在演示实验教学后, 要延伸拓展教学内容, 加强实验现象与学生实际生活的联系, 让学生意识到学习物理对自己实际生活以及社会发展的重要作用和影响, 在生活中加强对物理现象的关注研究, 深化物理教学效果, 让学生的物理学习更加有意义。
(二) 变验证实验为设计实验
在大学物理演示实验教学中, 有很多物理现象的验证实验, 学生已知实验结果和实验步骤, 在实验中验证已知结果是否正确, 加深对物理原理和现象规律的记忆, 虽然一定程度上提升了学生物理水平, 但验证实验过程中学生的物理科学态度和科学方法并没有得到有效培养锻炼, 学生自主探究物理规律的意识和能力不强, 不利于学生的综合发展。因此, 大学物理教师可以结合实验内容, 灵活的变验证实验为设计实验, 促进学生的自主观察和自学能力, 让学生有绝对的设计实验主动权, 给予学生信任和适当指导, 从而拓展学生物理思维, 帮助学生形成良好的科学态度和方法。
(三) 构建大学生科技创新实验室
在推进大学物理演示实验教学改革过程中, 大学学校要正视建立科技创新实验室这一问题的重要性和必要性, 加强科研资金投入, 积极为学生构建科技创新实验室[6]。学校要对现有旧材料、旧设备进行检查整合, 及时更换破损设备设施, 引进先进的组合电动工具以及多动能温控焊台等, 完善硬件设备建设, 同时给予大学生科技创新活动竞赛等多种创新活动有效的支持。让学生能够根据自己需求到实验室进行反复操作实验, 并且在物理教师的科学引导下, 完成创新成果, 促进学生的个性发展, 提升学生创新能力和科研能力, 培养学生竞争意识与团结意识。
(四) 有机结合实物演示与多媒体演示
大学物理教师在演示实验教学中, 要充分发挥出多媒体教学的特征优势, 根据实际情况有机结合实物演示与多媒体演示, 不过度依赖多媒体, 合理借助多媒体教学方式攻克实物演示局限问题, 加深学生学习印象, 优化教学过程。
例如, 微观粒子的无规则运动这一物理现象不适用于实物演示, 这时教师可以通过多媒体设备进行实验现象的模拟演示, 让学生能够清晰观察这一物理现象, 使学生的理解更加全面深刻。
四、结束语
综上所述, 大学物理演示实验教学十分重要, 直接关系着学生的物理水平和物理综合能力, 对学生的未来发展有深远影响。我们要分析目前大学物理演示实验教学中存在的实际问题, 采取有效措施解决问题, 推进演示实验教学的改革创新, 为社会培养出新时代合格的高素质、创新型物理人才。
摘要：物理是一门具有较强实践性的学科, 大学物理教学中, 演示实验教学作为重要内容, 不仅能够培养学生学习兴趣, 还有助于加深学生对物理知识的理解, 促进学生综合素养与能力的提升。本文从实际出发, 阐述了大学物理演示实验的重要性, 分析了目前大学物理演示实验中存在的问题分析, 提出了一些大学物理演示实验教学模式的改革与实践策略。
关键词：改革与实践,演示实验,教学模式,大学物理
参考文献
[1] 王金玉, 赵言诚, 孙秋华, 等.浅谈演示实验在大学物理教学中的作用[J].教育教学论坛, 2018 (20) :208-209.
[2] 唐琼, 李国祥, 宋逢泉, 等.能力为导向的大学物理演示实验教学探讨[J].物理通报, 2018 (5) :62-63.
[3] 靳辰飞, 张思琦, 韩权, 等.工科院校物理演示实验体系的实践与探索[J].实验室研究与探索, 2016, 35 (4) :194-197.
[4] 刘慧, 乔月凤.大学物理演示实验教学现状及本校开展情况[J].物理通报, 2014 (11) :81-83.
[5] 薄惠丰, 魏环, 张占新, 等.大学物理演示实验教学改革探索[J].科技视界, 2016 (9) :85-85, 275.
[6] 刘昱.关于大学物理演示实验教学的论析[J].科技展望, 2016, 26 (34) :210.