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摘 要: “大学物理”是高等院校的一门重要基础课程。本文是对教育部提出的“改进教学方法,提高教学质量”这一教改目标的有益尝试。我们从纵向的中学物理和大学物理的前后联系及横向的相似内容相互比较两个方面,探讨了比较法在大学物理教学中的运用。
关键词: 大学物理 教学法 比较法
“大学物理”是高等院校的一门重要基础课程。物理学不仅是除数学以外的其他理科和工科的基础,而且对培养学生的理性思维习惯和提高学生的科学素质有重要作用[1]。“大学物理”课程一般开在大学一年级第二学期或者二年级第一学期。一方面,与中学物理相比,大学物理具有课时紧进度快,一节课知识点多的特点,不像中学物理一节课可以围绕一两个知识点细讲。另一方面,很多非物理专业的学生中学阶段没有学好物理,对物理学习怀有畏惧心理。因此,如何帮助学生学好大学物理,提高学生学习兴趣,是大学物理教学的重点和难点。
恰当运用比较法,既可以承前启后,温故知新,使学生很好地从中学物理学习过渡到大学物理学习,又可以降低学习难度,提高学生学习兴趣,收到多方面效果。对于比较法的具体运用,我们可以从纵横两个方面着手。
一、从中学物理和大学物理前后联系上纵向比较
首先,在绪论课上就指出大学物理和中学物理在教学和学习上的不同,使学生有足够的心理准备。中学物理教学内容少,课时多,教师可以通过演示实验引入教学内容,全面细致地讲解,针对性地提问,通过大量例题习题讲解帮助学生巩固和加深对教学内容的理解与记忆。而大学物理内容多,课时少,以物理思想和知识整体结构讲解为主。在课堂教学中,强调物理思想和方法的应用,突出主要知识点,搭配少量典型例题,对于次要内容简单讲解,一笔带过。因此,大学物理学习非常强调学生学习的自觉性,课前预习、课后复习、自觉完成课后习题,这样才能把大学物理学好。具有一定的独立学习能力的学生,才是一个合格的大学生,这也是教材编写的目的之一。
其次,大学物理和中学物理在内容和结构上类似,都包括力学、热学、电磁学和光学四个部分,只是大学物理多了近代物理,并且它所研究的物理概念和物理规律要深要广得多,更具有广泛性和普遍性。因此,在教学上,我们可以通过回顾简单的中学物理概念引入更复杂的大学物理概念。一方面,先接触到的是熟悉的中学物理内容,学习起来比较快,也更容易激发学生学习兴趣,另一方面,我们要强调大学物理和中学物理的一个很大不同之处在于相对复杂的“变量物理”问题代替了相对简单的“常量物理”问题[2]。例如,中学物理做功的定义是:△A=f△rcosθ,力所做的功等于力乘以沿着力的方向上的位移;对上面的公式引入微分和矢量点乘的概念,可以得到大学物理对做功的定义:dA=F·dr,变力在一段有限位移上的功A=F·dr。大学物理通过引入微积分对做功有了更准确的定义,从而使得中学物理中难处理的变力做功问题得到解决。因此,微积分的运用在大学物理学习当中占有重要地位,许多重要的物理概念和定律都是用微积分形式给出的。使学生熟练地掌握微积分原理和运算,将它和物理问题结合起来,跳出高中阶段的思维模式,是每一个大学物理教师的责任。在例题和习题的讲解当中,教师也要紧扣这一点。在大学物理的例题和课后习题当中,有很多是高中接触过的题目,学生更习惯用高中方法求解。在讲课当中,我们可以把高中解题方法和大学微积分方法进行比较,对于简单例题,高中方法和大学方法各有千秋,我们主要是熟悉微积分的解题思想和解题步骤。对于稍微复杂一些的例题,我们可以看到用高中方法做就比较困难,而用大学微积分方法则明显更加简便。而对于更加复杂的变量问题,高中方法就完全无法求解,只能用大学的微积分方法。因此,我们对于解题不能以求出答案为目的,而要求学生通过例题习题掌握微积分这一有用的数学工具。
二、从知识内容和知识结构上横向比较
为不断深化高等教育教学改革,全面提高高等教育质量,2007年2月17日《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》提出:“推进人才培养模式和机制改革,着力培养学生创新精神和创新能力。要采取各种措施,通过推进学分制、降低必修课比例、加大选修课比例、减少课堂讲授时数等,增加学生自主学习的时间和空间,拓宽学生知识面,增强学生学习兴趣,完善学生的知识结构,促进学生个性发展。”一方面,大学物理等基础课程课时数在不断减少,另一方面,课程中涉及的各种结论太多太零散,不容易整体把握,怎样在有限的课时里把大学物理讲好是大学物理教学的一个难题。运用比较法,把同一篇章或者不同篇章内的相似概念或者规律进行横向比较,通过对相同点和不同点的对比,把各结论之间的联系呈现给学生,使学生对概念或规律掌握得更加透彻,能有效提高教学质量。
而在不同的篇章之间的相互比较,例如,对比机械波和光波[4],尽管二者在产生机理和传播特性上有所不同,但它们的振动方程、波函数及干涉和衍射的特性上都具有相似性。在讲述光的干涉和光的衍射时,结合机械波的内容讲,也能够达到温故知新,提高学生学习效率的目的。
在实际教学过程中,比较法可以贯穿大学物理教学的始末。纵向上,在引入新的物理概念和知识点的时候我们可以从熟悉的高中物理内容着手,然后着重指出大学物理在概念或数学方法上拓展延伸的地方。从而使学生较快掌握新的物理知识,并理解大学物理和中学物理不同,使学生无论是思维还是学习方法上都尽快从中学物理过渡到大学物理。横向上,通过列举相似内容,引导学生运用比较法,找出它们的异同点,使学生能够在较快地掌握新的物理知识的同时,增强分析问题和解决问题的能力。教学实践证明,运用比较法,可以降低学生的学习难度,提高学生的学习兴趣和学习效率。有助于调动学生学习的主动性和积极性,培养提高学生的自学能力,改善教学效果。同时,是对教育部提出的通过改进教学方法提高教学质量的一种有益尝试,希望能够通过抛砖引玉,推动大学物理教学。
参考文献:
[1]张三慧.大学物理学[M].北京:清华大学出版社,2000.
[2]朱其名,李耀俊.大学物理微积分思想与矢量思想教学浅谈[J].中国西部科技,2011,10(17):82-83.
[3]赵近芳.大学物理学[M].北京:北京邮电大学出版社,2008.
[4]邵佳妮,彭华.浅谈比较法在大学物理教学中的应用[J].黄河科技大学学报,2008,10(4):88-89.
基金项目:衡阳师范学院教改项目(JYKT201325);教育部第一类特色专业建设项目(物理学,TS11635)。
关键词: 大学物理 教学法 比较法
“大学物理”是高等院校的一门重要基础课程。物理学不仅是除数学以外的其他理科和工科的基础,而且对培养学生的理性思维习惯和提高学生的科学素质有重要作用[1]。“大学物理”课程一般开在大学一年级第二学期或者二年级第一学期。一方面,与中学物理相比,大学物理具有课时紧进度快,一节课知识点多的特点,不像中学物理一节课可以围绕一两个知识点细讲。另一方面,很多非物理专业的学生中学阶段没有学好物理,对物理学习怀有畏惧心理。因此,如何帮助学生学好大学物理,提高学生学习兴趣,是大学物理教学的重点和难点。
恰当运用比较法,既可以承前启后,温故知新,使学生很好地从中学物理学习过渡到大学物理学习,又可以降低学习难度,提高学生学习兴趣,收到多方面效果。对于比较法的具体运用,我们可以从纵横两个方面着手。
一、从中学物理和大学物理前后联系上纵向比较
首先,在绪论课上就指出大学物理和中学物理在教学和学习上的不同,使学生有足够的心理准备。中学物理教学内容少,课时多,教师可以通过演示实验引入教学内容,全面细致地讲解,针对性地提问,通过大量例题习题讲解帮助学生巩固和加深对教学内容的理解与记忆。而大学物理内容多,课时少,以物理思想和知识整体结构讲解为主。在课堂教学中,强调物理思想和方法的应用,突出主要知识点,搭配少量典型例题,对于次要内容简单讲解,一笔带过。因此,大学物理学习非常强调学生学习的自觉性,课前预习、课后复习、自觉完成课后习题,这样才能把大学物理学好。具有一定的独立学习能力的学生,才是一个合格的大学生,这也是教材编写的目的之一。
其次,大学物理和中学物理在内容和结构上类似,都包括力学、热学、电磁学和光学四个部分,只是大学物理多了近代物理,并且它所研究的物理概念和物理规律要深要广得多,更具有广泛性和普遍性。因此,在教学上,我们可以通过回顾简单的中学物理概念引入更复杂的大学物理概念。一方面,先接触到的是熟悉的中学物理内容,学习起来比较快,也更容易激发学生学习兴趣,另一方面,我们要强调大学物理和中学物理的一个很大不同之处在于相对复杂的“变量物理”问题代替了相对简单的“常量物理”问题[2]。例如,中学物理做功的定义是:△A=f△rcosθ,力所做的功等于力乘以沿着力的方向上的位移;对上面的公式引入微分和矢量点乘的概念,可以得到大学物理对做功的定义:dA=F·dr,变力在一段有限位移上的功A=F·dr。大学物理通过引入微积分对做功有了更准确的定义,从而使得中学物理中难处理的变力做功问题得到解决。因此,微积分的运用在大学物理学习当中占有重要地位,许多重要的物理概念和定律都是用微积分形式给出的。使学生熟练地掌握微积分原理和运算,将它和物理问题结合起来,跳出高中阶段的思维模式,是每一个大学物理教师的责任。在例题和习题的讲解当中,教师也要紧扣这一点。在大学物理的例题和课后习题当中,有很多是高中接触过的题目,学生更习惯用高中方法求解。在讲课当中,我们可以把高中解题方法和大学微积分方法进行比较,对于简单例题,高中方法和大学方法各有千秋,我们主要是熟悉微积分的解题思想和解题步骤。对于稍微复杂一些的例题,我们可以看到用高中方法做就比较困难,而用大学微积分方法则明显更加简便。而对于更加复杂的变量问题,高中方法就完全无法求解,只能用大学的微积分方法。因此,我们对于解题不能以求出答案为目的,而要求学生通过例题习题掌握微积分这一有用的数学工具。
二、从知识内容和知识结构上横向比较
为不断深化高等教育教学改革,全面提高高等教育质量,2007年2月17日《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》提出:“推进人才培养模式和机制改革,着力培养学生创新精神和创新能力。要采取各种措施,通过推进学分制、降低必修课比例、加大选修课比例、减少课堂讲授时数等,增加学生自主学习的时间和空间,拓宽学生知识面,增强学生学习兴趣,完善学生的知识结构,促进学生个性发展。”一方面,大学物理等基础课程课时数在不断减少,另一方面,课程中涉及的各种结论太多太零散,不容易整体把握,怎样在有限的课时里把大学物理讲好是大学物理教学的一个难题。运用比较法,把同一篇章或者不同篇章内的相似概念或者规律进行横向比较,通过对相同点和不同点的对比,把各结论之间的联系呈现给学生,使学生对概念或规律掌握得更加透彻,能有效提高教学质量。
而在不同的篇章之间的相互比较,例如,对比机械波和光波[4],尽管二者在产生机理和传播特性上有所不同,但它们的振动方程、波函数及干涉和衍射的特性上都具有相似性。在讲述光的干涉和光的衍射时,结合机械波的内容讲,也能够达到温故知新,提高学生学习效率的目的。
在实际教学过程中,比较法可以贯穿大学物理教学的始末。纵向上,在引入新的物理概念和知识点的时候我们可以从熟悉的高中物理内容着手,然后着重指出大学物理在概念或数学方法上拓展延伸的地方。从而使学生较快掌握新的物理知识,并理解大学物理和中学物理不同,使学生无论是思维还是学习方法上都尽快从中学物理过渡到大学物理。横向上,通过列举相似内容,引导学生运用比较法,找出它们的异同点,使学生能够在较快地掌握新的物理知识的同时,增强分析问题和解决问题的能力。教学实践证明,运用比较法,可以降低学生的学习难度,提高学生的学习兴趣和学习效率。有助于调动学生学习的主动性和积极性,培养提高学生的自学能力,改善教学效果。同时,是对教育部提出的通过改进教学方法提高教学质量的一种有益尝试,希望能够通过抛砖引玉,推动大学物理教学。
参考文献:
[1]张三慧.大学物理学[M].北京:清华大学出版社,2000.
[2]朱其名,李耀俊.大学物理微积分思想与矢量思想教学浅谈[J].中国西部科技,2011,10(17):82-83.
[3]赵近芳.大学物理学[M].北京:北京邮电大学出版社,2008.
[4]邵佳妮,彭华.浅谈比较法在大学物理教学中的应用[J].黄河科技大学学报,2008,10(4):88-89.
基金项目:衡阳师范学院教改项目(JYKT201325);教育部第一类特色专业建设项目(物理学,TS11635)。