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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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基於上文對演示實驗教學現狀的分析，在此筆者從以下幾個角度對當前實物演示實驗的教學和管理方式提點建議，供讀者參考。
做好演示實驗前的準備工作，把每個演示實驗的圖片展示在物理實驗中心的網頁上，並標明該實驗的知識背景，提醒學生需要提前預習的內容，接著寫明做實驗的注意事項，達到實驗器材損壞率降低的目的。除此之外，實驗中心還要提供一些實驗器材元件，資料，工具，以及相應的實驗題目，參考文獻。這些工作不僅可以給學生創造一個探究的氛圍，還能更好地培養學生的知識遷移的能力。比如我們演示實驗廳的“無線光通訊”，學生可以通過實驗中心的網頁瞭解一些背景知識，根據網上提供的相關文獻，及實驗室裏的實驗器材元件，可以親手做“鐳射通訊演示器”，因為“鐳射通訊演示器”與我們實驗室裏的“無線光通訊”演示的原理很多地方很相似。由此可以培養學生活學活用的能力，達到培養研究型人才的目的。
所謂“半開放式”的教學管理方式，就是在有老師的引導下，給予學生最大的自由空間去實踐，探索，討論，研究，創新。這種方式不僅可以提高演示實驗器材的使用率，更能變“表演式”實驗為“互動式”實驗。
從實驗物件來考慮實驗要求，對於大一的學生，演示實驗在2個課時內完成，要求先在老師帶領下觀摩演示實驗，大體瞭解演示實驗的原理，然後學生根據要求，做演示實驗。可以提倡每人選一個，研究透後，演示給別人看，做一回“小老師”。要求能把該實驗的背景，及儀器的設計思想詳細的解說給其他同學聽。對於高年級的學生，在演示實驗觀摩之後，學生可以運用所學的物理知識，及相關的專業知識，根據實驗室裏提供的題目，通過自行設計、自擬步驟，合作完成實驗操作，最後分析討論、寫出實驗總結。
關於實驗總結的形式不限，可以寫做完實驗的感想和收穫，也可寫對實驗器材改裝後的成果論文，也可以是對現有的演示實驗器材的原理探究分析的結果。比如在實驗中，有個實驗叫“光壓風車”，即在光壓的作用下轉動的風車。它是由四片葉子組成的，每片葉子的一面是黑色，一面是白色。原理是：光總是照在風車不同顏色的葉片表面。由於光具有能量和動量,而且黑色面和白色面對光的吸收率不同,因此葉片上將產生一個壓力差,驅動風車轉動。由於黑面吸光、白麵反光，又根據光的量子理論計算，可得白麵所受光壓應該是黑面的兩倍，故應白麵先轉，實際現象是風車的黑面受的壓力大，先轉動。這個現象又如何解釋呢？學生們通過查文獻，與老師討論，最終找到用熱輻射理論來解釋它。在這個小實驗裏，學生真正認識和理解物理概念和規律，使演示實驗真正發揮它的啟發和超前教學的作用。通過認真計算，一篇質量較好的研究論文就能產生。
由於學生能力水平參差不齊，且都有一個從生疏到熟練的過程，不可避免地會造成實驗儀器的不同程度的損壞。然而實驗器材的維修不應該都由實驗中心解決，如果是一些結構設計複雜的器件壞了，可以考慮找廠家來修，但是有些實驗器材結構不是很複雜，實驗現象不明顯，或演示不成功的，可以在演示實驗廳的一角設置一個“維修之角”，用一些適當的獎勵來鼓勵學生來維修。因為維修的過程其實也是個學習的過程，學生能主動去查問題原因，把學過的知識用到實踐中。當然也能節約實驗室的維修經費。維修不成功，學生和老師可以一起考慮改裝實驗，同樣使演示實驗達到它的演示效果。比如在實驗中一個叫“聲波可見”的演示儀器，是用大吉他改裝成的，大吉他是倒置的，把原來的弦換成了長短不一的黑線，幾根黑線從倒置的吉他的頂端再往下延伸一段距離。在延伸出來的黑線部分所構成的平面的一側放一個黑白相間的小滾輪，在撥動黑線的同時，滾動黑線後面的黑白相間的小滾輪，就能看到波紋。當黑線鬆動時，演示實驗的效果就不明顯，有些學生能提出許多方案，如通過改變一兩根弦線的鬆緊，或改變成其他顏色的弦線，觀察波形，並思考影響“視覺暫留”的因素，等等。
學生的製作可以實物提交、也可以電腦類比方式提交，優秀小製作在展廳展出並署名。這樣既充實了演示專案，又可提高學生的科研能力。每年評選出優秀小製作，給予一定的獎勵，以調動學生參與演示實驗的熱情、積極性。學生提出的設想，若有新穎性、創新性，給予指導及資金支持。
目前很多學校的演示實驗老師是由大學物理任課老師擔任的。還有的學校是在有領導來檢查或評估時，實驗中心會臨時找幾個老師來指導演示實驗。平時為了減少實驗器材的損壞，甚至不開放演示實驗室。在此我們可以採取物理系的研究生和實驗中心老師值班制度，研究生可以在課餘的時間研究演示實驗的開發原理，也從維修人員那裏學習修理技能，從與他們的交流裏可以得到互補。研究生助教每年選聘一次，在帶實驗之前，需要在教師的指導下，不斷學習，試講，交流。
