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大學物理課堂演示與應用

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大學物理課堂演示與應用

1充分挖掘生活中的實驗資源,進行低成本實驗

從生活中就地取材,利用生活中常見的一些器材、玩具,做一些簡單易行的低成本實驗.比如,牛頓擺用玩具碰碰球替代,用一種訓練幼兒吃飯的陀螺碗代替陀螺儀、臥褥香爐,利用螺旋彈簧(又叫會下樓梯的彈簧)演示橫波、縱波甚至是駐波現象.

2利用DISLab數字化實驗系統優化演示實驗

數字化實驗系統是一種多功能、可以實現精密測量的實驗平臺.它在實驗的基礎上,利用力等十余種傳感器快速、準確地采集所需數據,通過數據采集器將采集到的實驗數據輸入計算機處理,做出各種曲線擬合.利用數字化實驗系統可以在幾分鐘內完成利用傳統實驗方式需要幾十分鐘才能做完的實驗,不但節約了時間,而且實驗效果好,現象明顯.

數字化實驗系統已經發展的較為完備了,完全可以將其運用到大學物理課堂教學中.比如以往的簡諧波疊加課堂教學是理論推導或進行動畫模擬,學生往往會有“是真的嗎?”的疑問,利用數字化實驗系統可以在課堂上將這一疊加結果直觀地展現在學生面前.

3將物理學史與演示實驗相結合,培養學生的科學素養

物理學史是物理學發展的歷史,體現了人類通過探索逐步認識物理世界的現象、規律和本質的艱辛歷程.我國著名的物理學家錢三強說過:“物理學發展史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地,如果我們能夠重視這塊寶地,把寶貴的精神財富發掘出來,從中吸取營養,獲得教益,對我國的教育事業和人才培養大有益處.”在大學物理課堂上,將演示實驗與物理學史相結合,是一個很好的嘗試.

如在電磁學發展過程中,實驗起了相當重要的作用,從庫侖定律、奧斯特發現電流磁效應到法拉第提出電磁感應定律,從安培與電磁感應定律失之交臂到赫茲證明電磁波的存在等都離不開實驗.這些物理學家的科學精神和科學態度是發現的重要因素,也是偉大的精神財富.

從奧斯特身上,可以看到堅持、毅力和對真理孜孜不斷的追求;從法拉第身上,可以看到卓越的實驗能力、突破陳規的勇氣;從麥克斯韋身上,可以看到刻苦研究、勤于思考,善于總結的精神.這些偉大的科學家促進了經典電磁學的發展,也為電磁學的教學提供了豐富的科學素材.

4總結

筆者就如何提高大學物理課堂教學效果做了多方面的嘗試,將演示實驗與大學物理教學相配合的教學模式就是其中一種,有了一些心得體會,拋磚引玉總結出來.在大學物理教學中還應不斷尋找更適合于教學需要、可以取得更好教學效果的方法,最大限度地提高理工科學生的科學素養.

作者:趙春然 朱孟正 單位:淮北師范大學物理與電子信息學院

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