提高非物理專業學生學習大學物理興趣的教學實踐

摘要：大學物理是高等學校理工科非物理專業學生的一門重要的通識性必修基礎課，然而當前大學物理教學卻普遍面臨著這樣一個問題：非物理專業學生對大學物理課程的學習熱情度不高。針對這種現實情況，分析影響學生學習大學物理興趣的幾個主要因素，并結合自身教學實踐，提出了一些可以改善的方法。

關鍵詞：非物理專業；大學物理；學習興趣

作者簡介：羅勁明（1981-），男，廣東梅州人，嘉應學院物理與光信息科技學院，講師；羅裕霞（1988-），女，廣東梅州人，嘉應學院數學學院，助教。（廣東#8194;梅州#8194;514015）

基金項目：本文系梅州市科學技術局與嘉應學院聯合自然科學研究項目（項目編號：2013KJM02）的研究成果。

中圖分類號：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2014）14-0138-02

物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用的自然科學。它的基本理論滲透在自然科學的各個領域，應用于生產技術的許多部門，是其他自然科學和工程技術的基礎。以物理學基礎為內容的大學物理課程，是高等學校理工科各專業學生一門重要的通識性必修基礎課。該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構成學生科學素養的重要組成部分，是一個科學工作者和工程技術人員所必備的。[1]

一、非物理專業的大學物理教學遇到的難題

隨著教育改革的深化發展，盡管大學物理課程已經在全國高等師范院校的理工科教學中取得了一定的成績，但根據實際的教學研究發現，[2，3]目前大學物理教學遇到的普遍難題是：非物理專業的學生對大學物理課程的學習積極性一直不高。究其原因，筆者認為可以從以下幾個方面來理解：[4]

首先是學生方面。由于大學物理本身是一門內容抽象、理論性很強的課程，大部分非物理專業學生對這門基礎課產生畏懼的學習心理，從而選擇規避的態度；隨著社會需求的變化，就業形勢的嚴峻，學生往往認為只要學好本專業領域的課堂知識，其他非本專業的課程不需用心學習，只要拿到學分即可，這也導致學生從心理上忽視了大學物理的重要性，失去了對大學物理的學習興趣。

其次是教師方面。高等院校教師尤其是理工科的教師很大程度上都是以科研為重，而在教學方面認為只要完成教學大綱的教學任務即可，從而導致以教師為中心講授知識，學生被動接受知識的填鴨式傳統教學依然普遍存在。結果顯而易見，多數大學物理教師在教學方面缺乏研究，教學方法和教學手段過于單一，授課內容不能與學生的專業知識有機結合，使得非物理專業的大學物理課程教學仍然以應試為目的，以學分為終點，最終導致無法調動學生學習的積極性和激發學生的學習熱情，讓學生對學習大學物理興趣索然甚至出現排斥心理。

此外，隨著高等院校的連續擴招，部分高等院校在專業設置方面進行了比較大的傾斜。為了滿足學生就業的需求，應用型的專業課程不斷開設，而作為非物理專業基礎課的大學物理課程則不斷壓縮，不少非物理專業的大學物理課程由多課時變成少課時，有些甚至直接取消開設大學物理這門基礎課。這樣，課時量與教學內容嚴重不匹配，內容多、課時少、進度快、習題多、解題繁等這些綜合因素最終導致了非物理專業的學生對大學物理的興趣急劇降低。

二、提高非物理專業學生學習大學物理興趣的探索

如何在有限的教學時數內有效完成大學物理課程的教學任務，提高理工科非物理專業學生對大學物理的學習興趣，從而提高大學物理的教學質量呢? 筆者根據自身的教學實踐對此進行了探索。

1.從源頭引導學生，培養學生對大學物理學習的興趣

“萬事開頭難”，在大學物理的緒論課上引起學生學習該門基礎課的興趣是關鍵。筆者在非物理專業的大學物理緒論課上總喜歡問學生：“你們專業為什么要學習大學物理？”然而幾乎所有的學生都異口同聲地回答：“不知道。”針對這樣的疑惑，教師在授課開始前就應該首先強調物理學的重要性，是自然科學和工程技術的基礎，對非物理專業學生來說，要重視大學物理對本專業課程的相互依賴作用，掌握物理基本思想和方法，對于提高自身的邏輯思維能力和解決問題、分析問題的能力具有積極作用，有利于將來把物理知識應用到本專業的相關工作之中。

例如數學專業，應著重強調物理和數學之間不可分割的關系，沒有物理的發展就沒有數學，沒有數學的發展也沒有物理，要在教學中注重引用實例來說明，如牛頓力學和微積分，麥克斯韋方程組與電磁場理論，愛因斯坦相對論與黎曼幾何；強調大學物理與微積分等數學工具的關系，數學專業的學生對數學在物理中的運用也就會產生一定的好奇心。再如計算機專業，有人認為學計算機的學生不需要學習物理，但計算機發展史的每一個階段都是以物理學的發展變革為前提，而計算機又在近代物理學的歷史中扮演著一個不可替代的角色。特別是計算機軟件專業，物理學是計算機硬件的基礎，而硬件則是軟件的根基，兩者相互依賴，相互依存。

理工科非物理專業的大學物理教學，應依據各專業的特點，在課堂教學中將大學物理知識與學生所學專業進行有機結合，才能使學生對大學物理的學習產生興趣，感知到大學物理的重要性。

2.結合多媒體技術的應用，提高學生對物理學習的積極性

近年來，隨著現代科學技術的迅速發展，興起了一項先進的計算機技術——多媒體技術，利用這種技術手段，可以將文、圖、聲、像等信息融為一體，大大增強了人們對抽象事物與過程的理解與感受，使人們在短時間內獲得大量知識和信息。適當使用多媒體技術輔助教學，科學合理地運用科普短片、Flash動畫等多媒體教學課件，把復雜的物理現象以直觀形象的畫面呈現出來，讓學生從直觀感知信息中獲得知識。大學物理的教學表現得豐富多彩，形象生動，既吸引了學生們的注意力，又提高了課堂授課效果，達到激發學生對大學物理的學習積極性和主動性的目的。

筆者在實際教學中發現，授課時放一張簡單的圖片，播一段科普短片，或者打開一個Flash動畫替代黑板板書能大大激發學生的學習興趣。例如在學習熱學的分子運動速率統計內容時，由于大學物理一般安排在低年級，而低年級的學生僅學過微積分沒有學過統計學，僅靠物理教師課堂上的講解，數學基礎比較薄弱的學生通常無法理解，此時如果采用伽爾頓板實驗的科普短片，能直觀地把分子運動速率統計規律通過視覺效果展示出來，使學生不需要復雜的數學知識就能夠理解；再如講解狹義相對論內容，教師若只是口頭教授或者黑板畫圖，學生不僅難以接受，還會覺得枯燥無味，如果適當結合類似愛因斯坦火車之類的Flash動畫進行講解，就能夠把比較高深的物理概念和規律用簡單明了的動畫展示出來，易于學生理解接受。

利用多媒體技術可以實現大學物理教師教學手段的多樣化和現代化，這是傳統教學無法比擬的。這樣一種充滿活力的新的教學手段，必然會激發非物理專業學生對大學物理的學習興趣。

3.鼓勵學生參與物理實驗，提升學生對物理學習的主動性

物理學科中的重大發現及其理論的建立往往都是由實驗現象展開的，實驗與理論的矛盾運動是物理學發展的直接源動力，一旦離開實驗這一基石，整個物理學科的發展將面臨災難性的毀滅。在非物理專業的大學物理教學中，為了加深學生對物理概念和規律的理解和掌握，必然需要學生參與到大學物理實驗這一塊領域。學生通過親自動手實驗，能夠鞏固學生對大學物理內容的掌握，同時對培養學生的觀察、分析、歸納、操作、創新等綜合能力具有重要的作用。

筆者在擔任大學物理理論課程的同時兼任實驗課程，發現非物理專業的學生對實驗課程的學習興趣普遍高于理論課程的學習，物理實驗可以充分調動學生的“看”、“聽”、“動”等多種協調能力，尤其是“動”的能力，而不僅僅限于理論課程中簡單的“看”和“聽”。此外，實驗中還發現學生的學習興趣依實驗內容的選擇而不同，例如彈簧系數測量的每一步過程都需要學生自己手動調節，動手時間比較長；而對于金屬線膨脹系數的測量，只需調好儀器然后就是長時間的等待，每升到一個溫度點記錄一個數據即可，這種操作簡單只需機械記錄數據的實驗明顯不太受非物理專業學生的歡迎；然而值得注意的是，一些對實驗技能要求比較高的實驗卻又適得其反，例如等厚干涉實驗需要學生非常細膩的微調，很多學生在這一點上失去了耐心。

目前，在非物理專業的大學物理課程教學中實驗的比重仍然較小，未來教學應該注重引入一些和學生本專業相結合的跨專業綜合性實驗，激發學生的學習興趣，培養學生的創新能力。

4.理論聯系實際講授大學物理，增強學生物理學習的實效性

大學物理講授的知識內容主要是物理學的經典知識，包括力學、熱學、電磁學、光學等以及相對論和量子物理的基本概念，而對近代物理學思想知識和方法的新發展則涉及較少，知識的陳舊導致很多學生缺乏學習物理的興趣。如果在課堂上教師能結合各章節內容，廣泛聯系實際，介紹物理學的最新應用，比如粒子加速器、黑洞、反物質等，不僅能夠活躍學生的思維，引導學生更好地理解物理世界，還能引發學生對大學物理課程的好奇心。

筆者在大學物理的授課過程中，偶爾增加一些物理趣事和物理前沿知識，發現能夠使學生在課堂上的精神為之一振，比如在講述牛頓力學的引力內容時，適時給學生簡單介紹引力最強的天體——黑洞的相關知識，其引發的有趣物理現象使所有學生對這未知的領域充滿了好奇之心。此外，緊密聯系現實生活哲理，對大學物理教學往往具有事半功倍的效果。在機械地講述乏味枯燥的物理規律和物理公式的時候，適時加入一些與物理概念相關的生活哲理，例如把大學物理的參考系概念應用于現實生活中，如果選擇不同的參照物或參考系，站在不同的角度看問題，即所謂的“換位思考”或“將心比心”，往往會得到不同的結論，這樣很多問題也就會迎刃而解了。

總而言之，這種理論聯系實際的教學方法能夠讓學生感到新奇有趣，并且易于接受，而只要讓學生們覺得大學物理“有意思”，其目的也就達到了。

三、結論

針對非物理專業學生對大學物理課程的學習興趣普遍不高的這種現實情況，筆者主要從學生和教師兩方面分析了其原因，并在實踐教學過程中，結合以上幾個途徑去提高學生對大學物理的學習興趣，調動了學生的積極性和主動性，取得了較好的教學效果。然而，教學無止境，只有與時俱進，不斷改進和完善教學方法，才能從根本上提高理工科非物理專業學生學習大學物理的興趣。

參考文獻：

[1]教育部高等學校非物理類專業物理基礎課程教學指導分委員會.非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求[J].物理與工程，

2006，16(5):1-8.

[2]孫錦如，張錫娟，胡經國.非物理專業學生對學習大學物理興趣的調查研究[J].吉林省教育學院學報，2010，26(10):135-137.

[3]劉敏霞.提高非物理專業大學物理教學質量的方法研究[J].東莞理工學院學報，2013，20(1):111-113.

[4]樊秋波，劉冬冬，韓百萍.提高非物理專業大學物理教學質量的思考與建議[J].連云港職業技術學院學報，2013，26(2):78-80.

（責任編輯：王意琴）