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亞太科學教育論壇,第八期,第二冊,文章八(二零零七年十二月)
崔愛玉、解希順
關於物理演示實驗教學和管理的一些思考
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國內大學物理的演示實驗教學,比較出色的如清華大學,將演示實驗分為三類:課堂演示,走廊演示和趣味演示。課堂演示是演示實驗的主體,緊密配合教學,其中實物演示近200 個,另外通過自拍和外購組織了250 多個錄影片,還有一些教學軟體和一整套大學物理的投影片和幻燈片;走廊演示18 個,主要是力學方面,是對課堂演示實驗的再現、補充和擴充;趣味物理演示有50多個,也是作為擴充和提高。還有北京交大的物理演示實驗也走在了全國的前列,建設了國內一流的物理演示實驗室。能開發出項目200多個,可提供200多段視頻插播片和40多個課堂演示實驗供教師選用。中南大學的演示實驗網站也給出了100 多個演示實驗的詳細介紹。還有些網站提供一些用軟體編寫的(有的可以進行參數調節) 動畫演示實驗或者演示影片,這樣的大學物理演示實驗網站有一定的特色,但為數不多。而眾多學校的網站上有關於該校演示實驗教學情況的介紹,如長江大學、武漢大學、武漢化工學院、湖南大學等……。
目前,國內一些有實力的大學在演示實驗上投入加大,但在演示實驗教學上還存在許多困難,如實驗器材和教學實踐相脫節,實驗器材使用率低,購買的演示實驗儀器過多,自己研發的少,實驗人員編制上不合理。其原因可從以下幾個方面來分析。
隨著高校擴招,學生增多,教師都要承擔比較繁重的教學任務;另外由於職稱的壓力,教師要忙於科研、出成果,對於演示實驗無暇顧及。
在美國,物理演示實驗還是很受重視的。在麻省理工學院,諾貝爾獎獲得者也親自參與物理演示實驗課程的建設與教學,親自參與到學生的討論中間,院長親自編寫實驗指導書,使物理演示實驗成為物理系本科生必修的一門課程 。而在國內,只有少部分高校在演示實驗上投入了高額經費,教師研究設計開發儀器,更是完全要利用課外時間,而這些沒有作為工作量或教學成果計算,教師的積極性沒有調動起來。學生能夠通過演示實驗發展自己的探究能力也沒有足夠的空間和條件。
由於對演示實驗的重視不夠,管理上的疏忽,演示實驗的儀器設備更新不如普通實驗儀器,在演示實驗的維修上也存在了一些問題,因為許多新型的演示儀器的設計構造上比較複雜,一旦出點問題,維修起來比普通實驗要困難,從而導致了演示實驗的使用率更低。據不完全統計一般高校的演示儀器有效使用率不足 50 % ,重點高校的儀器使用率也沒有超過 70 %。沒有健全的管理維護制度,以後將會引起更多的資源浪費。
大部分學校的演示實驗室�堛犖t示儀器都是購買的,很少是自己開發研製的。在實驗室�堨摩鉥ㄗ悀@些可以組合的實驗素材,一方面限制了學生動手的能力的發展和創造力的培養,另一方面使演示實驗的目的只停留在“表演”的層面上。
隨著多媒體教學的興起,條件稍好的學校一般在日常教學中使用課件和投影,用FLASH、JAVA、VB 等軟體編寫的多媒體課件能動態地演示複雜的物理過程,比起實物演示要方便的多,因此實物演示實驗受重視的程度受到了影響。
由於以上的種種原因,我們學校的演示實驗方面做了一些改進。把實物演示實驗分為隨堂演示實驗,走廊演示實驗和在展示廳�媔i行的演示實驗。對於諸如微觀和宏觀現象以及時間跨度很小和很大的情況,實物性演示實驗有時有困難,而電教片型演示實驗發揮了一些作用。對於一些不便於將儀器搬進教室,具有一定難度或費時的實驗,演示實驗電教片具有很好的效果。而對於實物演示時現象不明顯或轉瞬即逝的實驗,或需要觀察器件內部的實驗現象,或難以實際操作的微觀和宏觀實驗,或需要給出定量資料及圖像的實驗,我們採用電腦類比演示實驗。在我校的大學物理課堂上,根據三種演示實驗各自適用的範圍,將它們有效地組合使用,確實產生了良好的教學效果。並且在教學樓�堭M門設置了兩個演示實驗室,在上大學物理理論課時,能及時地把相關的演示實驗搬到課堂上給學生看,避免了先上課,最後一次性觀看演示實驗的弊端。
Copyright (C) 2007 HKIEd APFSLT. Volume 8, Issue 2, Article 8 (Dec., 2007). All Rights Reserved.