刘什敏
（伊犁师范学院物理科学与技术学院，新疆伊宁835000）
摘要：本文结合我校新建成的大学物理演示实验室，阐述了物理演示实验的特点、作用，大学物理演示实验室的建设状况，对如何进一步建设实验室、如何更好地发挥演示实验室的作用、实现对外开放进行了探讨。
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关键词 ：大学物理；演示实验；实验室建设；实验室开放
DOI：10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.06.021
中图分类号：G642.0文献标识码： A 文章编号：1671—1580（2015）06—0048—02
基金项目：校级重点教改项目（JG201302）。
收稿日期：2014—12—13
作者简介：刘什敏（1982— ），女，河南商丘人。伊犁师范学院物理科学与技术学院，讲师，硕士，研究方向：物理实验教学和核技术应用。
物理学是一门以实验为基础的学科，物理概念的引入、定律的发现都以实验为基石，许多新应用技术领域的开拓都源于实验物理学的重大进展。物理演示实验具有操作简单、现象明显、趣味性强、富有启发性等特点，可以形象地展现物理现象，让学生通过感性认识，结合自己的物理知识解释物理现象，然后结合实际，拓展对物理知识的应用。
本校物理科学与技术学院共有两个专业：物理学和应用物理学，培养目标分别为培养高素质的中学物理教师和在物理学或相关科学领域从事科研、技术开发和相关管理工作的高级专门人才。对于本系学生来说，演示实验课程在大一第一学期开设，通过有趣的演示实验现象，培养学生的学习兴趣，加深其对物理知识的理解和掌握，为以后的学习奠定基础。物理教学中“填鸭式”的教学模式已不符合当代教育的要求，而要提倡“探究式”、“启发式”的教学模式，通过演示实验探究物理问题，启发学生思考。通过大学物理演示实验课程的学习，让学生潜移默化地掌握探究问题的方法，使其以后成为一名优秀的物理教师或科研技术人员，从而实现培养目标。对于非物理专业学生来说，也可以通过该课程的学习了解物理知识及其应用，从而达到科普教育的目的。
总之，开设大学物理演示实验课程不仅可以帮助学生理解物理理论知识，提高学习兴趣，还能激发学生的探索热情，培养其创新意识。物理演示实验课程被公认为是一门提高学生综合科学素质的有效课程，很多大学都建立了演示实验室，并走上了可持续发展之路。
一、物理演示实验室的建设
（一）教学内容建设
我校根据自身条件和需要建成了自己的演示实验室，目前演示实验室能开设70多项演示实验项目，内容涉及力、热、光、电磁、近代和综合。实验内容重视与物理理论知识点相结合，实验原理主要为中学物理知识，部分涉及大学物理知识。主要有：1.刚体力学系列实验，如可夫斯基凳、角动量合成转台等。2.振动与波系列实验，如弹簧纵驻波、水驻波、声悬浮等。3.流体力学系列实验，如听话小球、伯努利悬浮球等。4.经典系列实验，如高压放电、避雷针、怒发冲冠、法拉第笼等。5.电磁系列实验，如跳环、洛伦兹力等。6.几何光学系列实验，如光学隐形、双面镜成像、窥视无穷等。7.波动光学系列实验：光栅立体画、光栅反射画、白光全息图等。
（二）教材和大纲建设
根据我校学生的实际情况，针对物理专业和非物理专业制定了教学大纲。根据演示实验室现有的仪器编写讲义一部。对每个实验分别按实验目的、实验原理、操作方法、注意事项几个部分进行介绍。在论述上尽量避免繁杂的物理公式，力求深入浅出，多使用实物照片及其结构简图对物理演示实验项目进行说明，使学生看得懂，会操作，以达到物理演示通识教育的目的。课程的目的和任务是通过直观有趣的物理现象加深学生对物理理论的理解和掌握，使学生能将所学知识应用于实际当中，自己能制作出演示实验小仪器。
（三）教学方法建设
采用探究模式和现象分析模式相结合的教学方式，让学生成为演示实验教学中的主角，充分调动学生的主观能动性，采用多种演示形式。
1．导学系统演示。导学系统是厂家开发的演示视频软件，将演示的实验项目分为“力和热”、“振动和波”、“电磁学”、“光学”、“近代与综合”及“物理百科”六个栏目。其演示内容包括目前实验室尚不具备条件演示的实验，学生可以提前通过导学系统观看实验，培养自学能力。
2．学生演示。对于个别简单实验，要求学生在预习的基础上，自己演示实验现象，分析实验原理，并与现实生活结合，拓展其应用。教师进行补充，并有针对性地提出问题，为学生创造一个思考、探索的空间。
3．教师演示。对于操作比较复杂或危险系数较大的实验，如磁悬浮、洛伦兹力演示、高压电等，则需要在教师的讲解和监督下完成。
对于物理专业和非物理专业学生，教师在教学过程中应注意授课的深度和广度的不同。对于物理专业学生，要尽量与大学物理知识和现代科技相结合，引导学生发表自己的看法、感想，并合理设置疑问，让学生课下查阅资料，寻找答案，撰写实验报告。对于非物理专业学生，尤其是文科学生，主要引导其认真细致地观察实验现象，能够应用所学物理知识解释实验现象，并联系实际，阐述这一现象或原理在实际生活中的应用。
（四）考核方式建设
1．平时成绩（10%）。主要考查学生的考勤及回答问题、动手操作情况。
2．实验报告成绩（50%）。针对课堂上演示的实验项目，课后学生针对自己感兴趣的实验查阅资料，书写实验报告，自己设计实验报告封皮，报告格式不限。但实验报告中应包括实验现象、实验原理、知识拓展或实验心得等。
3．期末成绩（40%）。完成一篇小论文或动手制作演示仪器。
二、物理演示实验室的开放
（一）对物理专业学生开放
传统的“粉笔、黑板”讲授模式使学生缺乏感性认识，对知识理解不透彻，学习积极性不高。演示实验室按照大学物理课程知识点的分布，安排了一定数量的演示实验，相信能够激发学生的探索热情和学习主动性。结合现代科技引入了3D影像系统、超导磁悬浮、激光琴、反射光栅立体画、反射光栅变换画、透射光栅立体画等，让学生了解物理知识与现代科技之间的密切联系。在演示实验过程中提出一些问题，让学生自行查找资料，进行解释或假设，针对大家的答案展开讨论，去伪存真。这样既留给学生足够的思考空间，又可以让学生各抒己见，由被动学习变为主动探究。
（二）对非物理专业学生开设物理演示实验公选课
其他专业的学生也需要了解自然科学知识，拓宽知识面，提高科学素养。因此，可以根据学生的爱好开设物理演示公选课。教学方式主要以教师演示为主，边讲解，边设疑，引发学生思考，对生活中涉及到的该演示实验原理的诸多现象加以举例、拓展，使学生了解现象背后的本质，从而使物理理论变得具体生动，真正做到从实践中来、到实践中去。
（三）对参加继续教育和实验培训的中学物理教师开放
我校每到暑期都会开设继续教育班，教育局还会定期安排周边县市中学物理教师来我校进行实验课程培训，届时演示实验将作为一门课程进行开放。
（四）面向周边中小学开放
物理演示实验室可利用周末或寒暑假适当面向周边中小学开放，从而提高演示实验室的开放率，更好地发挥其示范和辐射作用，将教育社会化，且能扩大演示实验室的影响，为其走上可持续发展之路奠定基础。
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