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充分發(fā)揮演示實驗在大學物理教學中的作用論文
摘要：文章闡述了演示實驗在大學物理教學中的地位和作用，對現(xiàn)狀作了簡要分析，并舉了幾個實例。
關鍵詞：演示實驗；物理教學；地位和作用；典型實例
物理學是一門實驗科學，研究物理學的根本方法是觀察和實驗。在中學物理教學中，教師非常重視演示實驗，演示實驗的實驗效果往往是一節(jié)課能否提高課堂效率的關鍵。在大學物理教學中，一方面教師比較注重嚴密的理論推導，往往忽視了演示實驗；另一方面大學通常是大班教學，教師由于擔心演示實驗的可見度與觀察效果，寧愿選擇豐富多彩的動畫來展示各種實驗現(xiàn)象，而很少做傳統(tǒng)的課堂演示實驗。俗話說：百聞不如一見，演示實驗的作用是任何其它方式不能取代的。在此，我倡導各位從事大學基礎物理教學的教師帶著實驗儀器進課堂，展示演示實驗的魅力，充分發(fā)揮演示實驗在大學物理教學中的作用。
一、演示實驗的地位和作用
物理演示實驗教學是指以具有一定可見度，可呈現(xiàn)在學生面前的物理實驗的主要內(nèi)容。以定性與半定量實驗方式為主，側(cè)重培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新意識、開發(fā)學生的創(chuàng)造力和科學實驗能力，其中包括：
(一)通過形象生動的演示實驗，消除學生在學習物理學中因抽象、枯燥而產(chǎn)生的畏難、厭煩的心理。激發(fā)學生學習物理學的興趣。
(二)通過形象生動的演示實驗、以期達到對學過的知識加強理解鞏固、對未學的知識先奠定一個實驗基礎。理論聯(lián)系實際，調(diào)動學生所有的感知功能，最大限度的提高物理教學效果及學習效率。
(三)物理演示教學過程，學生處于一種探索、發(fā)現(xiàn)的學習過程。好奇、興奮，能激發(fā)思維，可充分培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、開發(fā)學生的創(chuàng)造力。
二、現(xiàn)狀分析
全國各高校對物理演示實驗的建設都十分重視，投入了大量的資金進行物理演示實驗室的建設。清華大學、同濟大學等著名高校都建有全國一流的物理演示實驗室，其儀器品種、數(shù)量、規(guī)格齊全。2005年，我校在資金緊缺的情況下，投資20多萬建立大學物理演示實驗室，可以做力、熱、電、光的多種演示實驗，平時對學生開放，但來做實驗的學生很少。我校大學物理課程全部采用多媒體形式上課，教師制作、網(wǎng)上下載了幾乎所有大學物理演示實驗的動畫，帶著實驗設備進課堂的教師不多。造成大量資源浪費。精彩的動畫確實很能說明問題，但是簡單明了的實驗更具說服力，更能吸引學生，激發(fā)學生的創(chuàng)造力。
三、典型實例
筆者經(jīng)多年的教學實踐，深深地體會到課堂演示實驗不僅能加深學生對物理概念和規(guī)律的理解，更能激發(fā)學生學習物理的熱情和興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。越是簡單明了的實驗，越能引起學生震撼，越能激發(fā)學生學習的興趣。演示實驗的效果是任何精彩的動畫所不能取代的。即使實驗條件不夠，教師也可因陋就簡，隨地取材，完成一些經(jīng)典的實驗。下面舉幾個典型實例。
實驗一：演示電磁感應現(xiàn)象
實驗器材：約1米長的金屬管和塑料管各一根(要求等長)(可用兩種不同材質(zhì)的水管替代)，小磁體和塑料球各一個。
實驗過程：①讓小磁體分別在金屬管和塑料管中從管口開始無初速度下落。
提醒學生觀察在不同管中下落所用的時間。
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提醒學生觀察在不同管中下落所用的時間。
實驗結(jié)果：①小磁體在金屬管中比在塑料管中下落的慢。
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學生討論：①為什么小磁體在金屬管中下落比在塑料管中下落的慢?
小磁體運動過程中穿過回路的磁通量發(fā)生了變化，金屬管為導體，回路中產(chǎn)生了感應電流，感應磁場阻礙了小磁體的運動。而塑料管不導電�；芈分杏懈袘妱觿荻鴽]有產(chǎn)生感應電流。
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塑料球下落的過程中，由于沒有磁通量的變化，不會產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，塑料球兩種情況下都作自由落體運動。
通過這樣一個就地取材而完成的簡單實驗，學生對產(chǎn)生感應電流的兩個條件—導體構(gòu)成回路及穿過回路的磁通量發(fā)生變化留下了深刻的印象，并對楞次定律也有了感受。
實驗2：驗證角動量守恒定律
實驗器材：能繞中心軸轉(zhuǎn)動的輪椅一把，啞鈴一對。
實驗過程：先讓學生甲坐在輪椅上，手握啞鈴置胸前，再讓學生乙轉(zhuǎn)動輪椅，使其獲得一定的角速度，學生甲伸開手臂和收攏手臂，讓全班同學觀察其角速度的變化。
實驗結(jié)果：伸開手臂角速度變小(轉(zhuǎn)速小)；收攏手臂角速度變大(轉(zhuǎn)速快)。
學生討論：①學生甲伸開手臂和收攏手臂，轉(zhuǎn)動慣量發(fā)生了怎樣的變化?為什么?
剛體轉(zhuǎn)動慣量的大小不僅和剛體的總質(zhì)量有關而且和質(zhì)量相對于轉(zhuǎn)軸的分布有關。伸開手臂轉(zhuǎn)動慣量增大，收攏手臂轉(zhuǎn)動慣量減小。
�、谏扉_手臂輪椅的角速度變小，收攏手臂輪椅的角速度變大說明了什么?
定性說明了角動量守恒。
通過這樣一個簡單而有趣的實驗，學生對物體的轉(zhuǎn)動慣量與哪些因素有關獲得了感性認識，對角動量守恒獲得了定性認識。
以上實驗加深對物理概念和定律的理解，更重要的是使得學生情緒高漲，課堂氣氛非常活躍，感覺物理其實就在我們身邊，極大地調(diào)動了學生學習物理的興趣和積極性。
四、結(jié)束語
本文列舉了在教學過程中兩個典型的實驗，只要教師做有心人，還可以做大量其他的演示實驗。本文想起個拋磚引玉的作用，愿與各位從事普通物理教學的同仁共同探討、充分利用演示實驗的作用，多給學生一些感性認識，多提供探討物理問題的情景和機會，把學生從煩瑣的數(shù)學推導中解脫出來，注意物理思想的學習和探討，充分調(diào)動學生學習的興趣和積極性，提高學生的科學素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
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