獨立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)方法研究與探索

周政 ZHOU Zheng

（華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電子信息工程學(xué)院，廣州 510800）

（Institute of Electronic and Information Engineering，Guangzhou College，South China University of Technology，Guangzhou 510800，China）

獨立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)方法研究與探索

周政 ZHOU Zheng

（華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電子信息工程學(xué)院，廣州 510800）

（Institute of Electronic and Information Engineering，Guangzhou College，South China University of Technology，Guangzhou 510800，China）

大學(xué)物理是理論和實踐結(jié)合極為緊密的一門基礎(chǔ)課程，本文針對獨立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，從加強微元法、理論聯(lián)系實際和分層次教學(xué)等5方面來研究提高獨立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的方法和途徑。

獨立學(xué)院；大學(xué)物理教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

0 引言

大學(xué)物理的研究范圍涵蓋了自然界和人類生活實踐的眾多領(lǐng)域，它的基本規(guī)律和基本定律是許多自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。這一課程所包含的基本理論、概念與方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，為工程技術(shù)人員和科學(xué)工作者所必備。獨立學(xué)院不同于一般本科院校，其更注重對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，而且大部分學(xué)生的知識基礎(chǔ)不牢，特別是數(shù)理基礎(chǔ)較薄弱。對基礎(chǔ)物理教學(xué)中的純知識灌輸模式，學(xué)生容易產(chǎn)生難學(xué)、厭學(xué)的思想。如何提高獨立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是值得探討的課題。本文以獨立學(xué)院物理教學(xué)為例，研究提高其教學(xué)質(zhì)量的方法與途徑[1]。

1 加強微元法教學(xué)，提高學(xué)生分析解決物理問題的能力

對于大多數(shù)學(xué)生來講，大學(xué)物理的內(nèi)容并不陌生，主要因為多數(shù)知識已在高中階段學(xué)過。不少學(xué)生感覺難學(xué)，雖上課時學(xué)生覺得聽懂了，但不會分析實際問題。主要原因在于大學(xué)物理系統(tǒng)、全面的解決物理問題的工具之一就是應(yīng)用微積分。學(xué)生在中學(xué)階段主要應(yīng)用代數(shù)運算來分析簡單的“常量物理”問題，進(jìn)入大學(xué)后，很多學(xué)生跳不出高中階段的思維模式，不會用微積分的方法來分析解決“變量物理”問題。

一般地講，物理現(xiàn)象和規(guī)律的研究是以簡單的現(xiàn)象和規(guī)律為基礎(chǔ)。對于實際中的復(fù)雜物理問題，則可以把它分割成許多在較小時間、空間等范圍內(nèi)的相應(yīng)局部問題。只要局部范圍被分割到足夠小的微元（即微分），就能夠把復(fù)雜問題近似成簡單、基本、可研究的問題。最后再積零為整，把所有局部范圍內(nèi)研究的結(jié)果累積起來（即積分），就可以得到問題的結(jié)果[2]。例如求靜止的軸對稱或者面對稱帶電體產(chǎn)生的電場：在中學(xué)階段，學(xué)生會求靜止的點電荷產(chǎn)生的電場。而對于靜止的對稱性帶電體產(chǎn)生的電場，則要運用微積分方法。首先將帶電體分割成無數(shù)個點電荷（微分），每個點電荷產(chǎn)生的電場元可以根據(jù)庫侖定律和電場強度的定義得到：將每個點電荷產(chǎn)生的電場矢量求和（積分），就可以得到整個帶電體產(chǎn)生的電場。

在物理學(xué)中，應(yīng)用微積分是很普遍的，一些重要物理定律、物理概念均直接以微積分形式給出。應(yīng)用微積分于大學(xué)物理，不但是數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用，也是一種思維方法的應(yīng)用。因此教學(xué)中應(yīng)盡快地使學(xué)生理解其思想并熟練運用其分析解決物理問題。

2 加強學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)，注重理論聯(lián)系實際

物理學(xué)中每個概念和公式都描述一個物理圖景。由于學(xué)生沒有認(rèn)識物理公式所描述的物理圖景，在學(xué)習(xí)中重視概念的識記，忽略方法的掌握和能力的培養(yǎng)；重視問題的結(jié)果，忽略具體過程分析。把學(xué)習(xí)物理當(dāng)成是背公式和套公式，所以他們做物理習(xí)題時往往張冠李戴，不知其所以然。教好物理，關(guān)鍵是教思路、教方法，避免艱深和復(fù)雜的數(shù)學(xué)，突出物理本質(zhì)，樹立鮮明的物理圖像。同時在教學(xué)中適當(dāng)?shù)刈寣W(xué)生了解到一些重要物理理論的產(chǎn)生原因、發(fā)展過程及思想體系，可以加深學(xué)生對物理概念、物理規(guī)律和物理思維方法的認(rèn)識，深化學(xué)生對物理教學(xué)內(nèi)容的理解。每個定律發(fā)現(xiàn)的背后都蘊含了很多很好的科學(xué)方法論素材和歷史故事，講解這些實際上就是講思路與方法，并且能大大地激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。

大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容應(yīng)加強與實際生活的聯(lián)系。在講解相關(guān)內(nèi)容時，應(yīng)聯(lián)系其實際應(yīng)用。如講解宇宙速度時，可以介紹衛(wèi)星或航天飛機的發(fā)射過程。介紹剛體轉(zhuǎn)動時可以介紹門的制動器的安裝。介紹渦電流時可以講解電磁爐的基本原理。講解電磁感應(yīng)時可以介紹汽車測試用的五輪儀等等。現(xiàn)代科學(xué)與高新技術(shù)與大學(xué)物理聯(lián)系起來，對開闊學(xué)生眼界，啟迪其思維，加深其對課程的理解頗有好處。[3]

3 加強物理模型教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

在物理學(xué)中，大到物理理論的建立，小到求解一個物理習(xí)題，都有一個建模的過程。如質(zhì)點、剛體、點電荷、無限長直載流導(dǎo)線等等都是理想化模型，物理模型方法是物理學(xué)家研究自然界的最基本、最重要的方法[4]。在物理教學(xué)中，學(xué)生往往對定律、原理和公式記得較熟，但是卻不會將這些定律公式運用到實際的物理問題上。究其原因，在于學(xué)生不會簡化物理問題，不會對問題進(jìn)行抽象概括和建模。在做教材上的習(xí)題時，多數(shù)同學(xué)的思路是：看題—套公式—求解。而科學(xué)的解題模式應(yīng)為審題—選取研究對象—建立相應(yīng)的物理模型—分析其遵循的物理規(guī)律—運用適當(dāng)?shù)亩珊凸角蠼狻獧z查。物理學(xué)中的概念、原理、定律等都是借助于一定的物理模型抽象和推導(dǎo)出來的。因此，加強物理模型教學(xué)，對教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的提高息息相關(guān)。

4 采用分層次和滲透式教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和解決問題能力

物理是工科學(xué)生必修課，但不同專業(yè)的學(xué)生對物理課程的內(nèi)容和難度要求不一樣，教師可以根據(jù)要求適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，實施分層次教學(xué)。目前筆者所在的獨立學(xué)院的普通物理已實施分層次教學(xué)。比如電信系通信專業(yè)的學(xué)生適當(dāng)增加電磁學(xué)的學(xué)時，而汽車和機械系的學(xué)生增加經(jīng)典力學(xué)的學(xué)時等等。分層次教學(xué)減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，體現(xiàn)教學(xué)中“以學(xué)生為本、以學(xué)定教”的原則，為培養(yǎng)具有較強實踐應(yīng)用能力、社會適應(yīng)能力和一定創(chuàng)新能力高素質(zhì)人才具有積極作用[5]。同時在教學(xué)過程中采用滲透式方法教學(xué)，即老師不必對課程內(nèi)容的每個細(xì)節(jié)作詳盡的解說，對學(xué)生可能發(fā)生的誤解一一予以告誡，這種做法對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是極其不利的。愛因斯坦說過“發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更有積極作用。”所以，好的老師不是講得學(xué)生沒有問題可問，而是啟發(fā)學(xué)生提出深刻的問題，培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。

5 采用多媒體教學(xué)，合理利用網(wǎng)絡(luò)資源

大學(xué)物理盡可能利用多媒體計算機教學(xué)，把文字、聲音、圖片，視頻等引入課堂教學(xué)，形象、生動、直觀地顯示出教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。對于復(fù)雜的推導(dǎo)過程，則輔助黑板板書。同時引導(dǎo)學(xué)生合理利用網(wǎng)絡(luò)資源。目前國內(nèi)外著名高校都有大學(xué)物理公開課視頻，比如網(wǎng)易的大學(xué)物理公開課視頻網(wǎng)址是http://open.163.com/，鼓勵學(xué)生課堂外兼收并蓄地學(xué)習(xí)，開闊學(xué)生的知識面。對那些有爭議的學(xué)習(xí)內(nèi)容，可提示學(xué)生課余去圖書館或利用上網(wǎng)查找等等。加深學(xué)生對問題的理解，提高學(xué)生的自學(xué)和獲取知識的能力。

[1]羅興垅，羅穎.獨立學(xué)院大學(xué)物理研究[J].大學(xué)物理，2010,29(1)：54-56.

[2]黎定國，鄧玲娜等.大學(xué)物理中微積分思想和方法教學(xué)淺談[J].大學(xué)物理，2005,24(12）：51-54.

[3]馬文蔚，蘇惠惠，解希順.物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2006：166-168.

[4]雷曉蔚，鄭稷等.大學(xué)物理模型知識的調(diào)查分析[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報，2007（4）：73-76.

[5]張璐，劉燦明，鄒銳標(biāo).獨立學(xué)院普通物理課程分層次教學(xué)方法的探索與研究[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（25）：67.

Research and Exploration on Physics Teaching Ways in Independent College

College physics is a basic course of theory combined practice.According to the actuality of colleges physics teaching,the article proposes several ways to improve teaching quality from enhancing differential element method,theory combined practice and leveldivision teaching and so on.

independent college；college physics teaching；teaching quality

周政（1979-），女，湖南益陽人，講師，碩士，從事大學(xué)物理和物理實驗教學(xué)。

G642

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1006-4311（2014）13-0278-02