在大學物理教學中如何引導學生學以致用

馮恒強 王杰敏

摘 要:大學物理是高校理工科專業的一門專業基礎必修課,學生對物理知識掌握的程度及學習物理的能力對專業知識的學習和能力的發展有著重要的影響。文章探討了在大學物理的教學中如何讓學生能夠做到學以致用問題,如何引導學生用所學的基本物理知識去解決專業中遇到的問題。

關鍵詞:大學物理教學物理知識學以實用

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0189-01

大學物理是高校理工科各專業面向低年級學生開設的一門重要的專業基礎必修課,它是同專業知識、技能直接聯系的基礎課程。學生對物理知識掌握的程度及學習物理的能力對專業知識的學習和能力的發展有著重要的影響[1]。但是,我們在教學過程發現學生的學習效果存在很多問題,很多文獻都進行了相關的討論,這里不再一一舉例[2～3]。作為大學物理和天體物理的教學工作者,我們在教學過程中發現一個嚴重的問題,就是學生不能學以致用,不能用所學的物理知識解釋身邊的常見現象。我們下面結合在大學物理和天體物理教學中遇到問題進行介紹,同時探討如何在教學過程中改進教學方法,提高學生應用所學知識的能力。

1問題案例解析

在給學生講授大學物理轉動慣量一章時,想起了南京大學研究生入學考試的一道考題。如果分別在你手指上放一支豎直地粉筆和一支豎直地竹竿,是粉筆還是竹竿容易控制？為什么？我們認為這是一道很好的考試題,既貼近生活又考察了學生的分析問題的能力,還考察了學生運用知識的能力。結果大部分學生都能正確回答第一個問題:是竹竿容易控制。但是在回答第二個問題時,就很少有學生能夠正確回答。有很多學生的答案是“竹竿容易控制是因為竹竿長,粉筆不容易控制是因為其短”。由學生的回答可以看出,大部分學生不會用所學知識去分析問題解決問題,而是憑著直覺去回答問題。學生剛剛學完轉動慣量,竟然幾乎沒有學生想到竹竿和粉筆是否容易控制是轉動問題,是否容易轉動而是由其轉動慣量決定。事后我們經過調研發現,學生利用所學知識處理問題的能力非常差,而是簡單地將自己置身于一個“接受器”的角色,只接受知識,而不去應用。大學物理作為一門重要的專業基礎必修課,如果不能學以致用,必定影響以后其專業知識的掌握。我們結合自己的大學物理和天體物理教學經歷,認為應該從以下幾個方面加強培養學生的應用能力。

2加強引導學生學以致用的意識

如同我們前面提到的,如今很多學生將自己扮演一個“接受器”的角色,只是為了學習而學習,所以教師就需要加強指導,而不能只是枯燥乏味地去晦澀難懂的物理公式和理論。物理學是人們在生產生活中對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結,它的許多知識都是來源于生活的,因此作為這樣的學科,它的目標非常的明確,那就是通過物理的學習,通過生活中的物理現象來發現物理規律,并最終應用于生活。如果我們的學生能夠深入生活,注意留心觀察、認真思考,一定有更多的機會從周圍熟悉的事物中認識物理。因此我們在設計教學過程時,要有目的引導學生成為一個發現者,去發現身邊的物理現象,去發現生活中對物理知識的巧妙運用,讓學生感受到物理的存在與魅力。這樣慢慢就可以加強學生學以致用的意識。

3結合學生專業進行引導

大學物理是高校理工科各專業面向低年級學生開設的一門重要的專業基礎必修課,學生對物理知識掌握的程度及學習物理的能力對專業知識的學習和能力的發展有著重要的影響[4]。所以在大學物理教學過程中應該結合專業知識有目的引導學生將物理知識運用的自己的專業中去。如我們在給天體物理專業的學生講述帶電粒子在磁場中的運動時會給學生看一些太陽光球的照片,學生可以清楚地看到太陽表面有一些美麗的亮環結構。這是我們就會問學生一些問題:太陽是一個氣體球,為什么表面會出現亮環狀結構？很多學生可以回答出之所以有亮環結構,是因為它內部溫度比較高。接著我們會繼續問學生,亮環內的溫度高,那它為什么不加熱周圍的氣體,而是可以存在一定時間呢。這時學生就會陷入思考,根據他們所學的熱學知識,高溫的氣體應該很快把熱能傳給周圍的氣體的,不應該形成穩定的亮環。接下來我們提醒學生,假設將這部分高溫氣體用一個耐高溫的透明管裝起來是不是就可以了,那么太陽上是否存在這樣的透明管呢？由于學生剛剛學過帶電粒子在磁場中的運動,很容易可以想到是磁場約束太陽電離大氣粒子的運動,亮環是一個磁通量管。進而我們引導學生自己去解釋太陽黑子現象,地球兩極極光現象。這樣既可以學生對物理感興趣,同時也可以讓學生早些接觸自己的專業知識。雖然理物理學與學生所學專業往往有著十分密切的聯系,但不同專業對大學物理要求的深度、廣度有所不同,側重點也不一樣。在物理教學中,教師應適當介紹物理與學生專業的聯系,或將專業中的物理問題作為實例進行分析,這樣有利于激發學生學習物理的興趣,增強應用物理知識解決專業問題的意識和能力。例如,對計算機專業的學生,教師可以結合電磁學、光學的教學,分析光盤、磁盤的讀寫原理及鼠標定位的工作原理;對自動化專業,運用電磁感應、渦旋電流等知識,分析電磁爐等電器的工作原理。實踐表明,將專業內容作為實例,具有很強的說服力,使學生看到了物理知識在專業中的應用前景。教師只不斷聲稱物理是多么的重要,而在實際的學習中學生又沒感受到它與專業的直接聯系,學生學習的主動性必然會下降。因此,教師應多和學生以及學生所在專業的教師溝通,多渠道的了解學生所在專業的基本情況。

4結語

經過多年的大學物理教學實踐證明,教師要在有限的課堂教學中主動更新教學內容,擴大學生的知識面,提高學生的學習興趣,調動學生的積極性,這樣就可以逐漸提高學生學以致用的能力。作為大學生,他們都已經有了一定的生活經驗,他們對周圍的各種事物和現象有著自己的理解。教師應結合教材的內容,創設情境,設疑引思,以學生熟悉的生活經驗為實例,引導學生利用自身的生活經驗探索新知識,掌握新內容。學以致用的時間長了,對物理的興趣越來越濃,動手能力也會提高。

參考文獻

[1] 樊雅平,黃生學.大學物理教學中的問題設計研究[J].教育與職業,2010,12:156～157.

[2] 張志穎,付申成.淺談大學物理教學中存在的問題[J].長春理工大學學報(社會科學版).2007,20(1):71～72.

[3] 陳文聰,劉偉民.大學物理教學與現代天體物理的有機結合[J].大學物理,2008,27(12):57～59.

[4] 陳紅霞.大學物理教學的思考與改革[J].林區教學.2011,170(5):114～116.