如何提高非物理專業(yè)學(xué)生對(duì)大學(xué)物理的興趣

武山+王歡歡

摘要：本文針對(duì)教師在非物理專業(yè)的大學(xué)物理教學(xué)中所遇到的學(xué)生學(xué)習(xí)無(wú)動(dòng)力的情況下，對(duì)如何通過(guò)教學(xué)途徑提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理、非物理專業(yè)、學(xué)習(xí)興趣

中圖分類號(hào)G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)示碼A 文章編號(hào)

物理學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，它所研究的內(nèi)容是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式、相互作用和轉(zhuǎn)化規(guī)律以及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法。非物理專業(yè)的學(xué)生往往物理方面基礎(chǔ)比較差，在學(xué)習(xí)大學(xué)物理過(guò)程中感到難學(xué)、無(wú)趣。產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的根本原因是學(xué)生沒有掌握正確的物理學(xué)習(xí)方法，沒有找到學(xué)習(xí)物理的樂趣。《論語(yǔ)》有云：知之者不如好之者，好之者不如樂之者。要教好大學(xué)物理，就要使學(xué)生樹立良好的物理觀，提高學(xué)生對(duì)物理的興趣。興趣以需要為基礎(chǔ)。人們?nèi)魧?duì)某件事物或某項(xiàng)活動(dòng)感到需要，就會(huì)熱心于接觸、觀察這件事物，并積極探索其中奧秘，達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。因此，在能不能學(xué)好大學(xué)物理這一點(diǎn)上，興趣最為關(guān)鍵。興趣不是先天就有的，它是人們通過(guò)對(duì)某種事物的反復(fù)接觸和了解，并隨著有關(guān)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)不斷積累逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的。

那么，如何提高學(xué)生對(duì)大學(xué)物理的興趣呢？下面談一下我的看法。

1. 做好與學(xué)生的互動(dòng)

積極良好、和諧愉快的課堂氣氛能使學(xué)生大腦處于興奮狀態(tài)，有利于學(xué)生的智力活動(dòng)。為了活躍課堂氣氛，需要教師與學(xué)生互動(dòng)起來(lái)。互動(dòng)起來(lái)的方法很多，有條件的可以在課堂上做一些小實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解思考所學(xué)的問題。而沒有條件的，就需要在課堂上設(shè)置一些情景問題，讓學(xué)生大腦思考起來(lái)，參與到課堂教學(xué)中來(lái)。例如：在講參考系時(shí)，按照定義（研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所選用的參照物體），參考系可以任意選取的。那么，我們可以設(shè)置一個(gè)問題令學(xué)生思考。既然參考系可以任意選取，那么如果選太陽(yáng)為參考系，地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，即日心說(shuō)；如果選地球?yàn)閰⒖枷担?yáng)繞著地球轉(zhuǎn)，即地心說(shuō)。既然這樣，為什么現(xiàn)在大家都公認(rèn)為是日心說(shuō)呢。再如，在相對(duì)論一章中的動(dòng)尺變短效應(yīng)中，如果一個(gè)尺子比一個(gè)窗子的寬度長(zhǎng)。在二者相對(duì)靜止的時(shí)候，尺子不會(huì)橫著穿過(guò)窗子的。但是，如果尺子以接近于光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于動(dòng)尺變短，尺子能夠穿過(guò)窗子。我們可以問：如果以尺子為參考系的話，窗子也接近于光速運(yùn)動(dòng)，那么它也會(huì)變的更窄，尺子就不能穿過(guò)窗子。同一個(gè)問題，選擇不同的參考系，為什么會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)不同的答案呢？

像這樣把問題在課堂上提出來(lái)，促使學(xué)生課后思考，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中化被動(dòng)為主動(dòng)。如果學(xué)生能自己得到答案，可以收獲到解決問題的喜悅和快感。這樣不僅提高了學(xué)生對(duì)本門課的興趣，而且加深了課程內(nèi)容的理解。

2. 巧用物理學(xué)史

物理是歷史最悠久的自然科學(xué)之一。物理學(xué)史也是博大精深的。每一個(gè)物理原理的產(chǎn)生，都是眾多科學(xué)家共同努力的結(jié)果。在教學(xué)過(guò)程中加入物理學(xué)史和名人軼事，可以活躍課堂氣氛，緩解學(xué)生壓力，提高學(xué)習(xí)興趣。

在教學(xué)過(guò)程中，物理學(xué)史的加入有兩種方法。（1）以教學(xué)內(nèi)容為主線加入物理學(xué)史。例如，在講授牛頓定律時(shí)，適當(dāng)?shù)囊肱ｎD發(fā)現(xiàn)牛頓定律的過(guò)程和前人的研究成果，以及牛頓和胡克的矛盾與爭(zhēng)執(zhí)。（2）以物理學(xué)史為主線加入教學(xué)內(nèi)容。例如，在相對(duì)論一章里。建議以物理學(xué)史為主線，插入相對(duì)論內(nèi)容，使物理學(xué)史和教學(xué)內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。這一章的內(nèi)容安排如下：人們對(duì)牛頓絕對(duì)時(shí)空觀的批判—尋找以太—邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)—經(jīng)典物理學(xué)的妥協(xié)（洛倫茲、彭加勒等）—愛因斯坦的兩個(gè)公設(shè)—洛倫茲公式—洛倫茲公式的應(yīng)用（動(dòng)尺變短，動(dòng)鐘變慢等）—狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)（相對(duì)論質(zhì)量、質(zhì)能公式等）—狹義相對(duì)論的遺憾—廣義相對(duì)論的提出—廣義相對(duì)論的驗(yàn)證—愛因斯坦晚年對(duì)大統(tǒng)一理論的研究。這樣，使學(xué)生通過(guò)物理學(xué)史而自然的學(xué)到了相對(duì)論理論內(nèi)容。將相對(duì)論內(nèi)容穿插在物理學(xué)史中，把枯燥的理論轉(zhuǎn)化為有趣的歷史，更能激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣感。

3. 突出物理意義

在大學(xué)物理的教學(xué)中，冗長(zhǎng)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)占用大的篇幅。而這些推導(dǎo)對(duì)于非物理專業(yè)的同學(xué)來(lái)說(shuō)是枯燥乏味的，不能引起學(xué)習(xí)興趣。因此，在大學(xué)物理教學(xué)中，教師應(yīng)該注重的是物理意義和物理圖像。對(duì)于一個(gè)公式來(lái)說(shuō)，如果不能說(shuō)明它的物理意義，那么它只是一個(gè)數(shù)學(xué)公式，而學(xué)生獲得的也僅僅是數(shù)學(xué)技巧而已。為了提高學(xué)生的感知興趣，教師在課堂上應(yīng)該更注重物理圖像的釋疑，而不是數(shù)學(xué)的推導(dǎo)。

4. 融入科學(xué)前沿

對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，未知的領(lǐng)域是好奇的領(lǐng)域。當(dāng)前的大學(xué)物理教材中是一些傳統(tǒng)的物理內(nèi)容，沒能跟上時(shí)代的發(fā)展脈搏。尤其是這些內(nèi)容在高中已經(jīng)或多或少的涉及過(guò)。這就給學(xué)生一個(gè)暗示，大學(xué)物理里的內(nèi)容都是學(xué)過(guò)的東西，沒有新意。使學(xué)生失去了探索未知領(lǐng)域的動(dòng)力，也就失去了學(xué)習(xí)的興趣。

在教學(xué)的過(guò)程中適當(dāng)?shù)囊氘?dāng)前的科學(xué)發(fā)展前沿，豐富學(xué)生的物理知識(shí)，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和鉆研動(dòng)力。選取的科學(xué)前沿，是大學(xué)物理內(nèi)容的延伸，不能與其教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)。教師在引入科學(xué)前沿時(shí)應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，按著教學(xué)的脈絡(luò)順其自然的引進(jìn)物理前沿知識(shí)。例如，在“力的分類”章節(jié)里，宇宙中的四大基本相互作用課程中，簡(jiǎn)單介紹一下“超弦理論”內(nèi)容以及超弦理論對(duì)四大相互作用的統(tǒng)一所做的努力。在“機(jī)械波干涉”中引入飛機(jī)隱形的概念和介紹。在“光的折射”中介紹不同于正折射材料的負(fù)折射材料和光學(xué)隱形材料。

愛因斯坦有句名言：興趣是最好的老師。在物理教學(xué)中能做到以上的幾點(diǎn)，必能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)生對(duì)大學(xué)物理的興趣、樹立學(xué)生現(xiàn)代的科學(xué)世界觀、增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。