如何增強大學物理教學效果

物理學是自然科學中的基礎學科，不僅為自然科學提供了基本理論、研究方法和實驗手段，更以它的普遍性、基礎性和與其他學科的相干性在自然科學中占有獨特的地位。近代科學的發展，使物理學和其他學科之間的關系更加密切，形成了許多邊緣學科，使物理學的研究范圍更為廣泛。例如，蛋白質折疊，醫學中的免疫理論，水土流失及交通阻塞等，都已成為物理學的研究課題。因此，在高等學校中。物理學和數學類似，已經成為各理工農醫等非物理專業的重要基礎課。大學物理作為基礎課的重要性不言而喻，我們物理教師為了讓學生更好地發展做了很大努力，但是客觀上大學物理教學效果仍然不夠理想。作為一名剛工作兩年的新物理教師。我在教學經驗和教學管理上還存在很多不足之處，但是在不斷聽其他優秀教師講課的基礎上，以及自己在教學活動中對如何進行教學的思考，對如何增強大學物理教學效果提一點建議和看法，以期對進一步進行課程改革有所幫助。

一、將美學與物理學融合，使學生熱愛客觀世界

物理學是自然科學。伽利略說：“自然是一本打開著的大書。”我們應該怎樣去描繪這本大書呢?在實際教學過程中，教師的教學往往沒有突破教材的學科特點，使教學割裂了抽象的書本知識與豐富、復雜的人的生活世界的聯系，割裂了抽象的書本知識與人發現問題、解決問題和形成知識的聯系，這樣的物理知識就成了枯燥無味的文字，物理學的內容成了與學生日常生活隔絕的一個專門領域，學生對學習物理知識毫無興趣。

客觀世界中充滿了各種各樣美的事物，它們表現美和創造美的方式是多樣的。即使那些具有高度抽象性的學科，也同樣具有廣泛而豐富的美學因素。物理學以數學為語言，以最簡單最優美的語言對自然界進行描述。麥克斯韋方程、狄拉克方程表現了物理理論的和諧統一之美，被稱為“造物者的詩篇”；萬有引力定律和電荷相互作用的庫侖定律的相似性和簡潔性揭示了自然現象的多樣性和統一性。除了數字和符號，物理學中的聲音、光線、色彩，以及物質的結構和運動過程都是美的。在教學中教師要引導學生發現和挖掘這些美。在對美的追求中熱愛客觀世界，激發他們去探索未知、追求真理的熱情。

二、使學生運用科學方法獲得物理知識，提高學習知識的效率，并發展能力

從物理學的學科特點看，一般認為，物理學科的基本結構包括物理學的基本概念、基本原理和基本方法及它們之間的相互作用。學生學習的物理知識，既是人類知識長期積累和整理的結果，又是人類智慧的結晶，它本身蘊涵著豐富的人類認識的方法。通過對科學方法的不斷了解、積累和熟練，能使學生形成一種運用科學方法獲得物理知識的心理定勢。這樣，學生能夠以快捷的速度去獲得知識，深刻領會和掌握知識，牢固地記住知識，提高學習知識的效率。從物理學的發展與內容體系看，主要運用的是邏輯思維形式。邏輯思維方法包括比較、分類、歸納、演繹、分析、綜合、抽象、具體、邏輯和歷史。例如，經典牛頓力學的建立，是在一次次大大小小綜合的基礎上與其他科學方法相結合的產物。

人們在科學研究中除了用實驗和邏輯思維的方法，還經常用形象思維去發現和建立新的理論外。盧瑟福原子行星模型的提出，法拉第“磁力線”、“場”概念的提出，就是形象思維的結果。形象思維和邏輯思維在科學認識中常常緊密聯系在一起。普朗克關于能量量子化的提出，既有形象思維，又有邏輯思維。他首先提出能量量子化的形象思維模型，然后使用邏輯思維從數學上推算出輻射強度、波長和溫度之間的函數關系。由于物理學中研究對象的復雜性，還有另一類特殊的思維形式靈感和直覺在自然科學研究中也具有獨特作用。下落的蘋果是否使牛頓頓悟沒有詳實記載，但愛因斯坦的回憶告訴我們，是頓悟把他引向了引力理論。對學生來說，只有在掌握知識的過程中學會獲得這些知識的認識方法，并把這些方法運用到以后的學習和實際中。才能逐步發展自己的能力。

三、創造物理問題的科學背景，激發學生的想象力和創造力，培養創新能力

愛因斯坦和英費爾德在物理學的進化一書中指出：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅是一個數學上的或實驗上的技能而已。而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。”科學認識的起點是問題，但并不是所有問題都是科學問題，科學問題是通過對科學背景知識，包括實驗事實進行科學分析而提出來的。因此，教師應該有意識地根據內容創造科學背景。使物理問題的背景更新穎、更有趣、更富有變化，引導學生以自己的方式提出問題。例如在講萬有引力時，向學生呈現宇宙起源的視頻背景并娓娓描述：千百年來。科學家們一直在探尋宇宙是什么時候、如何形成的。直到今天，科學家們才確信，宇宙是由大約150億年前發生的一次大爆炸形成的。在爆炸發生之前，宇宙內的所存物質和能量都聚集到了一起，并濃縮成很小的體積。溫度極高，密度極大，之后發生了大爆炸。大爆炸使物質四散出擊，宇宙空間不斷膨脹，溫度也相應下降，后來相繼出現在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在這種不斷膨脹冷卻的過程中逐漸形成的。然而，大爆炸而產生宇宙的理論尚不能確切地解釋，在“所存物質和能量聚集在一點上”之前到底存在著什么東西?讓學生感到如此真實和神秘的宇宙，使得一些意料之外的新事物、新思維和新點子可能在他們的潛意識中漸漸顯現出來。當然，學生提出的問題往往是學習中遇到的疑惑。并不是真正的科學問題，但它的提出本身就意味著學生已經主動參與到學習之中，而不是被迫地接受知識。

四、注意學生心理的發展，增進學生學習心理穩定的因素

長期以來，大學物理教學被局限在內容的選擇和知識的傳遞上，而忽略了學生學習心理對學習成績和學習態度的影響。這一點從我們的教案中就可以看出來。教案對教學目標的說明大都是本節課的教學“重點”、“難點”，而這些都是知識的掌握方面的，其他方面如情感、態度和價值觀則每次都用類似的詞語簡單提一下，或者干脆不寫。一般來說，我們的學生每天坐在一百多人的大教室里學習，這樣的學習環境壓抑了他們個性的發展，從而影響了他們的學習心理。因此。我們應該注意學生心理的發展，在學生原有心理水平和心理結構上提出新的要求，傳遞新知識，發展學生的能力，培養學生的個性。例如在講氣體分子的性質時，這樣說：“氣體分子是很小很輕的。我們生活在空氣中。伸出手將有多少分子落在你的手上?數不清!1mol物質所含有的分子數目是6.02×10個。中國人口大約是14億。那么分子是不是感到很擠呢?我們算一下每個分子的大小以及它占有的空間……這樣看來分子感覺很舒服，因為它的空間比我們同學的空間大得多。所以說我們同學能坐在這里好好學習是多么偉大的事情。”這樣能讓學生感到自己的學習行為被理解和關注，認識到學習是艱巨而偉大的事情，增加了學習心理穩定的因素，從而樂在其中地學習。

五、結語

本文從心理學、教育學和物理學特點三個角度出發，論述了怎樣讓學生更好地掌握物理學的基本知識、基本概念、基本規律和基本方法。使學生運用科學方法獲得物理知識，提高學習知識的效率，并發展能力。同時激發他們熱愛科學的心理，激發他們的想象力和創造力。培養創新能力，完善他們對知識對世界的看法，發展創新能力，并且注意學生心理的發展，增加他們學習心理穩定的因素。這些都可以提高大學物理教學效果。