范緯世 李玲玲 李敬瑜
【摘 要】目前,演示實驗在大學(xué)物理教學(xué)中還存在著一些不盡如人意的地方,這主要是源自兩個方面,一是認(rèn)識上的偏差,二是投入上的不足。再加上其他一些方面因素的影響,如課時等,使得我國大學(xué)物理演示實驗的教學(xué)情況參差不齊。本文針對大學(xué)物理演示實驗的教學(xué)中的一些問題經(jīng)行探討,希望能有助于提高演示實驗教學(xué)水平,有力地促進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)。
【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理;演示實驗;實驗教學(xué)
1.我國大學(xué)物理演示實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析
目前在對大學(xué)物理演示實驗的認(rèn)識上,存在著一些誤區(qū)。主要表現(xiàn)為以下幾個方面。
(1)重抽象,輕形象
一般來說,正常人思維發(fā)展分為四個階段。
①動作思維直覺行動思維階段憑借直接感知,并在實際操作的過程中進(jìn)行,結(jié)構(gòu)較簡單,動作既是思維的起點,也是思維的結(jié)果。
②形象思維階段憑借事物的形象表象,并按描述邏輯的規(guī)律而進(jìn)行的思維。其思維形式為表象聯(lián)想和想象。
③抽象思維階段通過分析、綜合、比較、歸納、抽象和概括,獲得概念、形成判斷、進(jìn)行合乎邏輯的推理的思維活動。其思維形式是概念、判斷、推理。其規(guī)律是同一律、排中律、矛盾律和充足理由率。
④辨證邏輯思維階段憑借辨證概念,并按辨證邏輯的規(guī)律而進(jìn)行的思維。其主要反映事物的發(fā)展變化。
教育學(xué)認(rèn)為,青年初期,抽象邏輯思維逐漸占主導(dǎo)地位,可以超脫實物形象的支持,憑借抽象的概念進(jìn)行邏輯推理和判斷。在思考解決復(fù)雜問題時,即使需要實物形象的支持,實物或者實物形象也是處于輔助地位〔在這一教育思想的指導(dǎo)下,有些教師認(rèn)為大學(xué)生的思維能力較強(qiáng),對于物理概念和物理規(guī)律能夠理解。因此,對大學(xué)里演示實驗作用認(rèn)識存在偏差,不甚重視。
(2)重學(xué)生實驗,輕演示實驗
高校一般對學(xué)生實驗的投入較大,人員配備齊全,而演示實驗則不容樂觀,數(shù)量規(guī)模小、設(shè)備相對落后,甚至認(rèn)為有了學(xué)生實驗的動手機(jī)會,演示實驗可以免除。
(3)重動畫演示,輕實物演示
隨著辦學(xué)條件的改善,教育技術(shù)的發(fā)展,動畫演示得到了快速的發(fā)展與實物演示,動畫演示有著一些突出的優(yōu)點,如制作成本低電腦及相關(guān)的制作軟件和顯示設(shè)備,使用方便,節(jié)省時間一個演示平均才花費(fèi)幾秒時間,重復(fù)性好,來源相對豐富自己制作或者網(wǎng)上搜集,便于與理論教學(xué)緊密結(jié)合在講授過程中很自然的插入演示,可以對發(fā)生得非常快或非常慢而不便于實物演示的現(xiàn)象進(jìn)行模擬演示,對過程比較復(fù)雜,實物演示不容易看清的現(xiàn)象進(jìn)行模擬演。借助動畫演示,能夠?qū)嵨锊灰籽菔镜默F(xiàn)象、過程很形象的呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,在學(xué)生腦中形成清晰的物理情景,從而更好的掌握和理解有關(guān)的物理知識。而對于實物演示,由于一般較少有專門的演示實驗室,因此課前要將演示實驗設(shè)備搬到上課的教室,并進(jìn)行調(diào)試此外,其可靠性有時候也存在問題。兩相比較,就有重動畫演示、輕實物演示的認(rèn)識和傾向出現(xiàn)。
2.大學(xué)物理演示實驗教學(xué)的一些思考
(1)認(rèn)識上的更新
教育學(xué)認(rèn)為,青年初期,抽象邏輯思維逐漸占主導(dǎo)地位,可以超脫實物形象的支持,憑借抽象的概念進(jìn)行邏輯推理和判斷。在思考解決復(fù)雜問題時,即使需要實物形象的支持,實物或者實物形象也是處于輔助地位。正是在這一觀念下,一些物理教師對大學(xué)物理演示實驗的必要性持懷疑態(tài)度,再加上實際中存在的一些問題如課時不足,評價等,使演示實驗在大學(xué)物理教學(xué)中沒有得到真正的重視,處于一種可有可無狀態(tài)。除此以外,演示實驗對于活躍課堂氣氛,刺激學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用也不可小視。雖然大學(xué)生一般自制力較強(qiáng),課堂上能保持較長時間的關(guān)注,但如果能增加學(xué)習(xí)興趣,效果會更明顯。綜合上述兩個方面的因素,一些教師應(yīng)摒棄不正確觀念,重視起大學(xué)物理演示實驗的教學(xué)。
(2)明確演示實驗的地位
演示實驗在課程體系中處于什么樣的地位,很大程度上就決定了對它的重視程度。美國加州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)伯克利分校、斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院和哥倫比亞大學(xué)等所世界一流大學(xué)的物理系的物理實驗課程設(shè)置主要包括幾個部分課堂演示實驗。物理實驗物理實驗科研性課題實驗,明確將演示實驗確定為物理實驗課程的一部分。德國凱擇斯勞騰大學(xué)的物理實驗也分成演示實驗、普通物理實驗和中級物理實驗三部分。明確規(guī)定演示實驗為物理實驗課程的組成部分,對于提升演示實驗的教學(xué)中地位起到積極的作用。
(3)建立資源共享平臺
這里說的資源主要指的是演示資源,當(dāng)然也包括其他關(guān)于演示實驗的信息?;ミB網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及使教學(xué)資源的共享成為可能,特別是以動畫演示,一般占空間小,可以很方便地在網(wǎng)上傳播交流。通過資源共享,教師之間可以相互交流,互相學(xué)習(xí),獲得免費(fèi)的教學(xué)演示,節(jié)約時間和精力。因此,要有教學(xué)資源共享意識,同時建立資源共享平臺,使教學(xué)資源能夠有效交流,如建網(wǎng)站介紹并提供自己的工演示下載,發(fā)布有關(guān)新的演示實驗的資料以及演示實驗改進(jìn)的信息,向一些專業(yè)網(wǎng)站上傳自己的作品等。如前面介紹的國立臺灣師范大學(xué)物理系黃福坤教授做的教學(xué)示范實驗教室,有大量課堂教學(xué)演示的動畫,動畫,動畫及動畫,可以下載、上傳作品,還可就一些問題進(jìn)行討論交流,由于其優(yōu)秀的表現(xiàn),目前在全球有個鏡像網(wǎng)站鏈接使用。
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