大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與開放論文
一、物理演示實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)
(一)教學(xué)內(nèi)容建設(shè)
我校根據(jù)自身?xiàng)l件和需要建成了自己的演示實(shí)驗(yàn)室，目前演示實(shí)驗(yàn)室能開設(shè)70多項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，內(nèi)容涉及力、熱、光、電磁、近代和綜合。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重視與物理理論知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)原理主要為中學(xué)物理知識(shí)，部分涉及大學(xué)物理知識(shí)。主要有:1．剛體力學(xué)系列實(shí)驗(yàn)，如可夫斯基凳、角動(dòng)量合成轉(zhuǎn)臺(tái)等。2．振動(dòng)與波系列實(shí)驗(yàn)，如彈簧縱駐波、水駐波、聲懸浮等。3．流體力學(xué)系列實(shí)驗(yàn)，如聽話小球、伯努利懸浮球等。4．經(jīng)典系列實(shí)驗(yàn)，如高壓放電、避雷針、怒發(fā)沖冠、法拉第籠等。5．電磁系列實(shí)驗(yàn)，如跳環(huán)、洛倫茲力等。6．幾何光學(xué)系列實(shí)驗(yàn)，如光學(xué)隱形、雙面鏡成像、窺視無窮等。7．波動(dòng)光學(xué)系列實(shí)驗(yàn):光柵立體畫、光柵反射畫、白光全息圖等。
(二)教材和大綱建設(shè)
根據(jù)我校學(xué)生的實(shí)際情況，針對(duì)物理專業(yè)和非物理專業(yè)制定了教學(xué)大綱。根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器編寫講義一部。對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)分別按實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、操作方法、注意事項(xiàng)幾個(gè)部分進(jìn)行介紹。在論述上盡量避免繁雜的物理公式，力求深入淺出，多使用實(shí)物照片及其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖對(duì)物理演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行說明，使學(xué)生看得懂，會(huì)操作，以達(dá)到物理演示通識(shí)教育的目的。課程的目的和任務(wù)是通過直觀有趣的物理現(xiàn)象加深學(xué)生對(duì)物理理論的理解和掌握，使學(xué)生能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，自己能制作出演示實(shí)驗(yàn)小儀器。
(三)教學(xué)方法建設(shè)
采用探究模式和現(xiàn)象分析模式相結(jié)合的教學(xué)方式，讓學(xué)生成為演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主角，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，采用多種演示形式。
1．導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)演示。導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)是廠家開發(fā)的演示視頻軟件，將演示的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為“力和熱”、“振動(dòng)和波”、“電磁學(xué)”、“光學(xué)”、“近代與綜合”及“物理百科”六個(gè)欄目。其演示內(nèi)容包括目前實(shí)驗(yàn)室尚不具備條件演示的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以提前通過導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)觀看實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)自學(xué)能力。
2．學(xué)生演示。對(duì)于個(gè)別簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，自己演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)原理，并與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合，拓展其應(yīng)用。教師進(jìn)行補(bǔ)充，并有針對(duì)性地提出問題，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)思考、探索的空間。
3．教師演示。對(duì)于操作比較復(fù)雜或危險(xiǎn)系數(shù)較大的實(shí)驗(yàn)，如磁懸浮、洛倫茲力演示、高壓電等，則需要在教師的講解和監(jiān)督下完成。對(duì)于物理專業(yè)和非物理專業(yè)學(xué)生，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注意授課的深度和廣度的不同。對(duì)于物理專業(yè)學(xué)生，要盡量與大學(xué)物理知識(shí)和現(xiàn)代科技相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的看法、感想，并合理設(shè)置疑問，讓學(xué)生課下查閱資料，尋找答案，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于非物理專業(yè)學(xué)生，尤其是文科學(xué)生，主要引導(dǎo)其認(rèn)真細(xì)致地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能夠應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并聯(lián)系實(shí)際，闡述這一現(xiàn)象或原理在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
(四)考核方式建設(shè)
1．平時(shí)成績(jī)(10%)。主要考查學(xué)生的考勤及回答問題、動(dòng)手操作情況。
2．實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)(50%)。針對(duì)課堂上演示的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，課后學(xué)生針對(duì)自己感興趣的實(shí)驗(yàn)查閱資料，書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告封皮，報(bào)告格式不限。但實(shí)驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理、知識(shí)拓展或?qū)嶒?yàn)心得等。
3．期末成績(jī)(40%)。完成一篇小論文或動(dòng)手制作演示儀器。
二、物理演示實(shí)驗(yàn)室的開放
(一)對(duì)物理專業(yè)學(xué)生開放傳統(tǒng)的“粉筆、黑板”講授模式使學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，對(duì)知識(shí)理解不透徹，學(xué)習(xí)積極性不高。演示實(shí)驗(yàn)室按照大學(xué)物理課程知識(shí)點(diǎn)的分布，安排了一定數(shù)量的演示實(shí)驗(yàn)，相信能夠激發(fā)學(xué)生的探索熱情和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。結(jié)合現(xiàn)代科技引入了3D影像系統(tǒng)、超導(dǎo)磁懸浮、激光琴、反射光柵立體畫、反射光柵變換畫、透射光柵立體畫等，讓學(xué)生了解物理知識(shí)與現(xiàn)代科技之間的`密切聯(lián)系。在演示實(shí)驗(yàn)過程中提出一些問題，讓學(xué)生自行查找資料，進(jìn)行解釋或假設(shè)，針對(duì)大家的答案展開討論，去偽存真。這樣既留給學(xué)生足夠的思考空間，又可以讓學(xué)生各抒己見，由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)探究。
(二)對(duì)非物理專業(yè)學(xué)生開設(shè)物理演示實(shí)驗(yàn)公選課其他專業(yè)的學(xué)生也需要了解自然科學(xué)知識(shí)，拓寬知識(shí)面，提高科學(xué)素養(yǎng)。因此，可以根據(jù)學(xué)生的愛好開設(shè)物理演示公選課。教學(xué)方式主要以教師演示為主，邊講解，邊設(shè)疑，引發(fā)學(xué)生思考，對(duì)生活中涉及到的該演示實(shí)驗(yàn)原理的諸多現(xiàn)象加以舉例、拓展，使學(xué)生了解現(xiàn)象背后的本質(zhì)，從而使物理理論變得具體生動(dòng)，真正做到從實(shí)踐中來、到實(shí)踐中去。
(三)對(duì)參加繼續(xù)教育和實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)的中學(xué)物理教師開放我校每到暑期都會(huì)開設(shè)繼續(xù)教育班，教育局還會(huì)定期安排周邊縣市中學(xué)物理教師來我校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程培訓(xùn)，屆時(shí)演示實(shí)驗(yàn)將作為一門課程進(jìn)行開放。
(四)面向周邊中小學(xué)開放物理演示實(shí)驗(yàn)室可利用周末或寒暑假適當(dāng)面向周邊中小學(xué)開放，從而提高演示實(shí)驗(yàn)室的開放率，更好地發(fā)揮其示范和輻射作用，將教育社會(huì)化，且能擴(kuò)大演示實(shí)驗(yàn)室的影響，為其走上可持續(xù)發(fā)展之路奠定基礎(chǔ)。
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