大学物理教学中的新方法探讨
2015-03-27赵
赵
(黑龙江工商学院,哈尔滨150025)
大学物理教学中的新方法探讨
(黑龙江工商学院,哈尔滨150025)
本文针对当前大学物理教学面临的问题,讨论了在大学物理教学中的绪论、物理课程分层次教学模式的实施、经典物理和近代物理的教学新方法。
大学物理;教学方法;现存问题
1 大学物理教学面临的问题
1.1 大学物理的基础地位被弱化
有相当一部分人对大学物理的基础地位认识不够,认为工科专业的学生学习物理意义不大,很多院校大学物理课程学时不断被减少。在教育部最新发布的《理工科类大学物理课程教学基本要求》中,大学物理的最低教学要求学时数为144学时,但真正达到这一最低学时要求的院校寥寥无几,大多数院校都在96~128学时,甚至更少。
1.2 大学物理的教学内容过于陈旧,缺乏创新性
物理学分为经典物理和近代物理两大部分,大学物理课程中经典物理大约占教学内容的80%以上,造成了经典物理和近代物理比例严重失调。而经典物理是上世纪前的理论成果,其基本内容学生在中学都接触过,对学生吸引力不大。相反,与近代物理相关的一些新的科技成果却因为课时原因,没有时间向学生介绍,使得整个大学物理课程教学内容陈旧,缺乏创新性,大大减弱了学生学习物理的兴趣。
1.3 考核方式单一,教学组织形式不合实际
多数高等院校的大学物理课程都采取平时成绩(包括平时作业和课堂出勤率)和期末成绩按比例给出总成绩的方法。由于网络技术发达,几乎所有题都可以在网上搜出答案,再加上抄袭现象普遍,这样,平时作业情况并不能真实地反映学生的学习情况及其学习态度,期末考试只是像中学那样考察学生对一些题目的掌握情况,这从一定程度上背离了大学物理课程培养学生素质能力的初衷,如自学能力、创新能力等等。
从教学组织上看,采取不同专业、不同基础、不同要求的学生一起上大课的方式,这样会造成一些基础较好的学生学习不费力,觉得不用努力就可以学好,不能学到物理学研究问题的方法;而一些基础薄弱的学生越学越吃力,越来越不想学,甚至放弃学习这门课程。对于不同专业的学生,专业要求不同,对物理学各部分内容的需求不同,与专业毫不相关的课程内容,会让学生觉得没必要学,或者是纯粹为了应付考试而学习。
2 大学物理教学新方法
人们对大学物理的基础地位认识不够,这一现状较难改变,作为普通教师,可以从大学物理的特点出发,结合大学物理教学所面临的问题,对大学物理的教学内容——绪论、经典物理和近代物理进行适当的安排,努力改善大学物理课程的教学效果。
2.1 绪论部分
绪论部分主要介绍物理学的研究对象、研究内容和研究方法,物理学的发展史以及学习物理学的重要性和方法。让学生了解物理学是一门什么样的科学,用什么方法研究问题,对当今社会以及学生个人以后的学习工作有什么重要的作用。作为大学物理的第一节课,绪论部分具有至关重要的作用。要求教师不能照本宣科,对物理学的相关内容一一作简单介绍,而是要通过绪论部分的讲解,激发学生对物理学的兴趣,引起学生学习大学物理的积极性。
具体来说,就是增加课堂的趣味性和实用性。在讲物理学的研究对象和研究内容时,可以结合生活中的实例来说明,尤其是学生感兴趣的方面,比如以运动的汽车为例,研究内容就是汽车会做什么样的运动或者要做这样的运动,需要施加什么样的作用力,在爬坡和下坡时要挂高档位还是低档位,高档位和低档位两种情况对应的物理过程是什么,等等。在讲物理学的发展史时,可以引入物理学家发现某个定理或定律的过程,在这个过程中让学生体会到发现问题、提出问题、解决问题的思路。在讲物理学的重要性时,可以结合不同专业,给出物理学在该专业方面的应用实例,引起学生的兴趣。比如量子物理中固体的能带理论导致了晶体管的产生,进而是大规模集成电路的应用,这正是几乎每个学生都在使用的电脑的理论基础之一,这些可能是自动化、信息或计算机专业所涉及的。物理学的实际应用非常多,在各个理工科专业都能找到物理学的身影,所以要充分利用这些实例,用事实告诉学生学习物理学的重要性。当然,应用丰富的实例,这就会要求教师必须有丰富的知识储备,所以,提高教师素质也是很重要的。
2.2 物理课程分层次教学模式的实施
按教学要求分层。通过分层次教学,使绝大多数学生能达到教学大纲所规定的要求,打好专业课程基础,满足后续课程学习的需要。以相近专业班级为单位,根据入学班级的平均成绩,将教学班级分为两类,成绩较好的为一个层次,学生不用再做区分;对较低水平班级的教学要求对学生加以区分,根据实际情况加以调整。课程分层次也可以采用类似于选修课的方式,在网上选课的过程中提供更多种类的课程选择,学生可以按照自己的实际情况进行选择。同时,学校要在学生选择的时候做出限制,以免需要更多物理知识的学生选择内容不深的课程。
2.3 经典物理部分
经典物理部分理论与中学物理内容重复较多,对这部分内容,可以根据不同的专业需求有重点的讲解。比如对化工专业的学生,该专业对热学部分要求较高,这样就可以重点讲解热学部分,为该专业的一些后续课程如物理化学、热力学等打下坚实的基础;对经典物理的其他部分在介绍相关理论的基础上,主要讲解一些实例,拓宽学生的视野即可;对机械专业,就要重点讲解力学部分,为以后学习理论力学、结构力学等专业课做准备;对光电信息科学与工程专业学生,重点讲解电磁学与光学部分。这样针对不同的专业,讲解的重点不同,做到有的放矢,使学生感受到所学的专业与物理学紧密相关,从而提高其学习大学物理的积极性,这样就会达到更好的教学效果。
2.4 近代物理部分
近代物理理论是当今社会科技发展的重要源泉,但是,这部分理论比较抽象,大学生难以理解。物理老师在讲解基本理论时,要注重对物理概念的阐述,淡化推导过程,结合一些近代物理科学技术发展的成果,对相应的物理理论做简单介绍。美国物理学家费恩曼曾经说过:对学习物理的人来说,重要的不是如何正规严格地解决微分方程,而是能猜出它们的解法并理解其物理意义。费恩曼强调的是一个问题所反映的“物理”内涵,而不是具体的数学推导过程。在讲解狭义相对论时,国内的教学方法通常是以洛伦兹变换为重点,再由公式出发,通过严格的数学推导得出时间膨胀、长度收缩效应的公式,强调公式的推导而忽视对物理意义的理解;而国外的一些教材则采用直观、易懂的例子简单推出长度收缩、时间膨胀效应公式,重点强调光速不变原理和对这两个概念的理解。这种淡化推导、适当舍弃严密性的做法可以节省大量时间来加强对物理思想、概念的理解,更符合物理教学的目标。另外,可以通过专题讲座的形式向学生介绍一些近代物理方面的技术发展,如半导体、激光、超导和信息技术,让学生在学习基本知识的同时,能够把握科技发展的动向。
3 结语
物理学是研究物体的基本结构、物体间相互作用和物体运动规律的一门学科,是一切自然科学的基础。大学物理在中学物理的基础上,对物理学的研究方法、基本理论和规律进行了更系统、更全面、更准确的阐述,以使学生在掌握高等数学的基础上,对物理学有一个更深刻的认识。
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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