趙
(黑龍江工商學院,哈爾濱150025)
大學物理教學中的新方法探討
(黑龍江工商學院,哈爾濱150025)
本文針對當前大學物理教學面臨的問題,討論了在大學物理教學中的緒論、物理課程分層次教學模式的實施、經典物理和近代物理的教學新方法。
大學物理;教學方法;現存問題
1.1 大學物理的基礎地位被弱化
有相當一部分人對大學物理的基礎地位認識不夠,認為工科專業的學生學習物理意義不大,很多院校大學物理課程學時不斷被減少。在教育部最新發布的《理工科類大學物理課程教學基本要求》中,大學物理的最低教學要求學時數為144學時,但真正達到這一最低學時要求的院校寥寥無幾,大多數院校都在96~128學時,甚至更少。
1.2 大學物理的教學內容過于陳舊,缺乏創新性
物理學分為經典物理和近代物理兩大部分,大學物理課程中經典物理大約占教學內容的80%以上,造成了經典物理和近代物理比例嚴重失調。而經典物理是上世紀前的理論成果,其基本內容學生在中學都接觸過,對學生吸引力不大。相反,與近代物理相關的一些新的科技成果卻因為課時原因,沒有時間向學生介紹,使得整個大學物理課程教學內容陳舊,缺乏創新性,大大減弱了學生學習物理的興趣。
1.3 考核方式單一,教學組織形式不合實際
多數高等院校的大學物理課程都采取平時成績(包括平時作業和課堂出勤率)和期末成績按比例給出總成績的方法。由于網絡技術發達,幾乎所有題都可以在網上搜出答案,再加上抄襲現象普遍,這樣,平時作業情況并不能真實地反映學生的學習情況及其學習態度,期末考試只是像中學那樣考察學生對一些題目的掌握情況,這從一定程度上背離了大學物理課程培養學生素質能力的初衷,如自學能力、創新能力等等。
從教學組織上看,采取不同專業、不同基礎、不同要求的學生一起上大課的方式,這樣會造成一些基礎較好的學生學習不費力,覺得不用努力就可以學好,不能學到物理學研究問題的方法;而一些基礎薄弱的學生越學越吃力,越來越不想學,甚至放棄學習這門課程。對于不同專業的學生,專業要求不同,對物理學各部分內容的需求不同,與專業毫不相關的課程內容,會讓學生覺得沒必要學,或者是純粹為了應付考試而學習。
人們對大學物理的基礎地位認識不夠,這一現狀較難改變,作為普通教師,可以從大學物理的特點出發,結合大學物理教學所面臨的問題,對大學物理的教學內容——緒論、經典物理和近代物理進行適當的安排,努力改善大學物理課程的教學效果。
2.1 緒論部分
緒論部分主要介紹物理學的研究對象、研究內容和研究方法,物理學的發展史以及學習物理學的重要性和方法。讓學生了解物理學是一門什么樣的科學,用什么方法研究問題,對當今社會以及學生個人以后的學習工作有什么重要的作用。作為大學物理的第一節課,緒論部分具有至關重要的作用。要求教師不能照本宣科,對物理學的相關內容一一作簡單介紹,而是要通過緒論部分的講解,激發學生對物理學的興趣,引起學生學習大學物理的積極性。
具體來說,就是增加課堂的趣味性和實用性。在講物理學的研究對象和研究內容時,可以結合生活中的實例來說明,尤其是學生感興趣的方面,比如以運動的汽車為例,研究內容就是汽車會做什么樣的運動或者要做這樣的運動,需要施加什么樣的作用力,在爬坡和下坡時要掛高檔位還是低檔位,高檔位和低檔位兩種情況對應的物理過程是什么,等等。在講物理學的發展史時,可以引入物理學家發現某個定理或定律的過程,在這個過程中讓學生體會到發現問題、提出問題、解決問題的思路。在講物理學的重要性時,可以結合不同專業,給出物理學在該專業方面的應用實例,引起學生的興趣。比如量子物理中固體的能帶理論導致了晶體管的產生,進而是大規模集成電路的應用,這正是幾乎每個學生都在使用的電腦的理論基礎之一,這些可能是自動化、信息或計算機專業所涉及的。物理學的實際應用非常多,在各個理工科專業都能找到物理學的身影,所以要充分利用這些實例,用事實告訴學生學習物理學的重要性。當然,應用豐富的實例,這就會要求教師必須有豐富的知識儲備,所以,提高教師素質也是很重要的。
2.2 物理課程分層次教學模式的實施
按教學要求分層。通過分層次教學,使絕大多數學生能達到教學大綱所規定的要求,打好專業課程基礎,滿足后續課程學習的需要。以相近專業班級為單位,根據入學班級的平均成績,將教學班級分為兩類,成績較好的為一個層次,學生不用再做區分;對較低水平班級的教學要求對學生加以區分,根據實際情況加以調整。課程分層次也可以采用類似于選修課的方式,在網上選課的過程中提供更多種類的課程選擇,學生可以按照自己的實際情況進行選擇。同時,學校要在學生選擇的時候做出限制,以免需要更多物理知識的學生選擇內容不深的課程。
2.3 經典物理部分
經典物理部分理論與中學物理內容重復較多,對這部分內容,可以根據不同的專業需求有重點的講解。比如對化工專業的學生,該專業對熱學部分要求較高,這樣就可以重點講解熱學部分,為該專業的一些后續課程如物理化學、熱力學等打下堅實的基礎;對經典物理的其他部分在介紹相關理論的基礎上,主要講解一些實例,拓寬學生的視野即可;對機械專業,就要重點講解力學部分,為以后學習理論力學、結構力學等專業課做準備;對光電信息科學與工程專業學生,重點講解電磁學與光學部分。這樣針對不同的專業,講解的重點不同,做到有的放矢,使學生感受到所學的專業與物理學緊密相關,從而提高其學習大學物理的積極性,這樣就會達到更好的教學效果。
2.4 近代物理部分
近代物理理論是當今社會科技發展的重要源泉,但是,這部分理論比較抽象,大學生難以理解。物理老師在講解基本理論時,要注重對物理概念的闡述,淡化推導過程,結合一些近代物理科學技術發展的成果,對相應的物理理論做簡單介紹。美國物理學家費恩曼曾經說過:對學習物理的人來說,重要的不是如何正規嚴格地解決微分方程,而是能猜出它們的解法并理解其物理意義。費恩曼強調的是一個問題所反映的“物理”內涵,而不是具體的數學推導過程。在講解狹義相對論時,國內的教學方法通常是以洛倫茲變換為重點,再由公式出發,通過嚴格的數學推導得出時間膨脹、長度收縮效應的公式,強調公式的推導而忽視對物理意義的理解;而國外的一些教材則采用直觀、易懂的例子簡單推出長度收縮、時間膨脹效應公式,重點強調光速不變原理和對這兩個概念的理解。這種淡化推導、適當舍棄嚴密性的做法可以節省大量時間來加強對物理思想、概念的理解,更符合物理教學的目標。另外,可以通過專題講座的形式向學生介紹一些近代物理方面的技術發展,如半導體、激光、超導和信息技術,讓學生在學習基本知識的同時,能夠把握科技發展的動向。
物理學是研究物體的基本結構、物體間相互作用和物體運動規律的一門學科,是一切自然科學的基礎。大學物理在中學物理的基礎上,對物理學的研究方法、基本理論和規律進行了更系統、更全面、更準確的闡述,以使學生在掌握高等數學的基礎上,對物理學有一個更深刻的認識。
[1]練曉,鐘宏華.大學物理教學中學生物質微粒觀的培養[J].安順學院學報,2014,(1):77-78.
[2]邵旭萍.普通高校工科大學物理教學研究[J].時代教育,2014,(7):143-144.
[3]趙曉艷,甄志強,閆海濤,等.大學物理教學方法研究[J].課程教育研究,2014,(11):.71-73.
[4]石曉林.淺析大學物理多媒體教學[J].科技致富向導,2014,(27):59-60.
Discussion on New Methods in College Physics Teaching
ZHAOYue
(HeilongjiangBusiness College,Harbin 150025,China)
This paper discusses the problems in the current college physics teaching,and discusses the implementation of the teaching mode of the introduction,the physics curriculumin the university physics teaching,the teachingmethod ofclassical physics and modern physics.
College Physics;Teachingmethod;Existingproblems
G642
B
1674-8646(2015)10-0060-02
2015-08-14