论文部分内容阅读
摘要：在中学和大学的物理课程教学中，普遍存在着物理知识难学、物理课乏味的情况。产生这种现象的因素是多方面的，既存在中学教学对应试目的的追求，也有大学对于物理教学课时的减缩。在教学中适当的加入一些物理规律的发现过程，不仅能激发学生的学习兴趣，加深对知识的理解掌握；同时在培养学生的物理思想、提升学生解决实际问题的能力方面都有很大的帮助作用。
1.物理教学中采用的普遍方式
从中学到大学物理知识学习的整个过程中，不管是源于对应试目的的要求或者课时减缩的限制，教师在讲授新的物理知识时，大多会采用直接给出物理规律的结果，而不会去讲解这个规律的得出所经历的主要过程。学生只是硬性的从教师或者教科书中得到这个物理规律的描述或者数学表示式，然后记忆掌握最后达到应用于解题的目的[1]。这样的新知识讲授过程没有与学生已知的物理知识产生联系，学生接受的新知识也不会与旧的知识形成完整、系统的一个体系，学生掌握的知识都是分离的、相互孤立的知识点。这样的讲授对于培养学生掌握系统完整的物理知识，具备分析解决问题的能力方面存在着很多问题。
2.物理教学中出现的一些问题
在当今理工科大学生的学习过程中，学生们对于所学课程中的一些公式、定义和定理等知识的学习和掌握普遍存在一种接受困难和理解记忆不深刻的现象，而这种现象在基础学科专业特别是物理学类专业中显现的尤为突出[2]。
物理学专业的本科生在学习专业课程时，有很大一部分学生在学习一个新的物理规律时，都是先接受这个定律的表示形式，然后再去理解和掌握这个定律的具体物理含义，教师很少去介绍这个规律的发现所经历的历史阶段以及其中的成功与失败。学生记忆大多都是被动的接受，而很少去思考这些知识与其它知识之间的所存在的内在联系。这样的讲授过程会使学生对新知识的接受产生抵触心理和距离感，而这样被动接受式的知识都是模块化的，知识与知识之间没有形成一个完整的物理知识体系，这对于培养学生具有基本的系统性物理知识体系和物理思考能力产生了很大的阻碍作用。而且这样的一个接受过程会使得很多学生特别是感觉物理难学的学生慢慢失去兴趣，从而失去学习物理的信心和动力，最后放弃物理学科专业。
3.在教学中加入发现规律的一点探讨
一个物理定律不仅仅是一个简单的文字描述或者数学公式的表达，还包括很多方面的内容。任何一个物理定律都有它的内涵和外延，其中按照建立的过程大致可包括以下几个阶段：
（1）发现物理现象；
（2）提出问题；
（3）猜测结果；
（4）设计实验验证；
（5）发现物理规律；
（6）定义新的物理量；
（7）定律的数学公式（定量描述）；
（8）定律的成立条件及适用范围和精度；
（9）定律的理论地位；
（10）定律在近代发展情况以及应用。
如果教师在讲授一个新的物理规律的时候，能够从这些方方面面稍微多花一点时间，给学生讲解一下前辈的物理学家们发现这个定律所经历的整个过程，可能对于学生接受新知识、激发学生的学习兴趣会有很大的帮助，而且在培养物理学专业的学生应该具有的物理思想方面更具有一个积极的意义。下面以《电磁学》课程中的一个重要定律-“库仑定律”来尝试简要的说明这个问题。
富兰克林（Benjamin Franklin）在电学领域一直有着不间断的研究，他在1755年的时候发现了一个现象：将一个带电的小球悬挂于一个带电圆筒的外面附近位置，小球的悬线不再竖直下垂，而是产生了一定的偏移，这说明小球受到了圆筒的作用，但是当将此小球转移到圆筒内部时，同样的条件下，小球的悬线却没有产生任何偏移，而是垂直向下。富兰克林将这个发现告诉了自己的朋友Priestley，而自己却没有再对此作更深入的研究。Priestley知道了这个结果后，类比了当时已经很成熟的牛顿力学体系中的情况：在牛顿的著作《自然哲学的数学原理》中有这样的力学实例分析：一个带有质量的均匀大球壳，当我们把一个小球放置在大球壳外面时，这个小球会受到大球壳的万有引力的作用。而当我们将这个小球放入大球壳内部时，小球受合力为零。Priestley就通过这两个实例的类比，运用牛顿万有引力定律的结论，猜测了一个结果：电的相互作用大概也和距离的平方成反比 。但遗憾的是Priestley也没有深入的设计实验去验证自己的猜想。而真正从实验上去验证电相互作用平方反比规律的实验是由卡文迪许（Henry Cavendish）在1773年做出的，但是由于其性格极其孤僻腼腆，所以他的大部分成果都没有发表，他的科学研究成果是在一百多年后由麦克斯韦整理材料时才被后人所发现。卡文迪许测得的电相互作用平方反比规律（ ）的实验误差仅为 ，这个实验误差甚至比十多年以后著名的库仑实验误差（ ）还要小。库仑能从实验上得出电相互作用平方反比定律得益于他有非常精巧的实验仪器--扭秤。库仑当时做出的扭秤能够测得的力的大小已经可以精确到 N。库仑在1785年通过扭秤实验总结出了两个静止点电荷之间相互作用的规律，即现在的库仑定律 。
4.总结
授课教师在讲授新知识的时候，如果适当的给学生介绍一下这些规律建立的主要过程，在讲授时与学生已有的知识架构联系起来，肯定会使学生接受新知识变得顺利容易。同时这在激发课堂气氛、调动学生学习兴趣等方面也有一定的积极作用。学生通过这样的方式来掌握新的物理知识，印象深刻，掌握牢固，理解也会非常透彻。学生所学的新知识会与旧的知识产生联系和贯通起来，同时会在一定程度上激发学生对这些定律之间的联系产生思考，从而达到培养学生具有一定的主动思考、主动探索能力的培养目标。
参考文献：
[1]钟及龙.物理学思想及其在中学物理教学中的渗透初探[J].物理教学探讨.2004（07）
[2]赵发瑞.物理教学中物理思想的渗透[J].内江科技.2009（06）
1.物理教学中采用的普遍方式
从中学到大学物理知识学习的整个过程中，不管是源于对应试目的的要求或者课时减缩的限制，教师在讲授新的物理知识时，大多会采用直接给出物理规律的结果，而不会去讲解这个规律的得出所经历的主要过程。学生只是硬性的从教师或者教科书中得到这个物理规律的描述或者数学表示式，然后记忆掌握最后达到应用于解题的目的[1]。这样的新知识讲授过程没有与学生已知的物理知识产生联系，学生接受的新知识也不会与旧的知识形成完整、系统的一个体系，学生掌握的知识都是分离的、相互孤立的知识点。这样的讲授对于培养学生掌握系统完整的物理知识，具备分析解决问题的能力方面存在着很多问题。
2.物理教学中出现的一些问题
在当今理工科大学生的学习过程中，学生们对于所学课程中的一些公式、定义和定理等知识的学习和掌握普遍存在一种接受困难和理解记忆不深刻的现象，而这种现象在基础学科专业特别是物理学类专业中显现的尤为突出[2]。
物理学专业的本科生在学习专业课程时，有很大一部分学生在学习一个新的物理规律时，都是先接受这个定律的表示形式，然后再去理解和掌握这个定律的具体物理含义，教师很少去介绍这个规律的发现所经历的历史阶段以及其中的成功与失败。学生记忆大多都是被动的接受，而很少去思考这些知识与其它知识之间的所存在的内在联系。这样的讲授过程会使学生对新知识的接受产生抵触心理和距离感，而这样被动接受式的知识都是模块化的，知识与知识之间没有形成一个完整的物理知识体系，这对于培养学生具有基本的系统性物理知识体系和物理思考能力产生了很大的阻碍作用。而且这样的一个接受过程会使得很多学生特别是感觉物理难学的学生慢慢失去兴趣，从而失去学习物理的信心和动力，最后放弃物理学科专业。
3.在教学中加入发现规律的一点探讨
一个物理定律不仅仅是一个简单的文字描述或者数学公式的表达，还包括很多方面的内容。任何一个物理定律都有它的内涵和外延，其中按照建立的过程大致可包括以下几个阶段：
（1）发现物理现象；
（2）提出问题；
（3）猜测结果；
（4）设计实验验证；
（5）发现物理规律；
（6）定义新的物理量；
（7）定律的数学公式（定量描述）；
（8）定律的成立条件及适用范围和精度；
（9）定律的理论地位；
（10）定律在近代发展情况以及应用。
如果教师在讲授一个新的物理规律的时候，能够从这些方方面面稍微多花一点时间，给学生讲解一下前辈的物理学家们发现这个定律所经历的整个过程，可能对于学生接受新知识、激发学生的学习兴趣会有很大的帮助，而且在培养物理学专业的学生应该具有的物理思想方面更具有一个积极的意义。下面以《电磁学》课程中的一个重要定律-“库仑定律”来尝试简要的说明这个问题。
富兰克林（Benjamin Franklin）在电学领域一直有着不间断的研究，他在1755年的时候发现了一个现象：将一个带电的小球悬挂于一个带电圆筒的外面附近位置，小球的悬线不再竖直下垂，而是产生了一定的偏移，这说明小球受到了圆筒的作用，但是当将此小球转移到圆筒内部时，同样的条件下，小球的悬线却没有产生任何偏移，而是垂直向下。富兰克林将这个发现告诉了自己的朋友Priestley，而自己却没有再对此作更深入的研究。Priestley知道了这个结果后，类比了当时已经很成熟的牛顿力学体系中的情况：在牛顿的著作《自然哲学的数学原理》中有这样的力学实例分析：一个带有质量的均匀大球壳，当我们把一个小球放置在大球壳外面时，这个小球会受到大球壳的万有引力的作用。而当我们将这个小球放入大球壳内部时，小球受合力为零。Priestley就通过这两个实例的类比，运用牛顿万有引力定律的结论，猜测了一个结果：电的相互作用大概也和距离的平方成反比 。但遗憾的是Priestley也没有深入的设计实验去验证自己的猜想。而真正从实验上去验证电相互作用平方反比规律的实验是由卡文迪许（Henry Cavendish）在1773年做出的，但是由于其性格极其孤僻腼腆，所以他的大部分成果都没有发表，他的科学研究成果是在一百多年后由麦克斯韦整理材料时才被后人所发现。卡文迪许测得的电相互作用平方反比规律（ ）的实验误差仅为 ，这个实验误差甚至比十多年以后著名的库仑实验误差（ ）还要小。库仑能从实验上得出电相互作用平方反比定律得益于他有非常精巧的实验仪器--扭秤。库仑当时做出的扭秤能够测得的力的大小已经可以精确到 N。库仑在1785年通过扭秤实验总结出了两个静止点电荷之间相互作用的规律，即现在的库仑定律 。
4.总结
授课教师在讲授新知识的时候，如果适当的给学生介绍一下这些规律建立的主要过程，在讲授时与学生已有的知识架构联系起来，肯定会使学生接受新知识变得顺利容易。同时这在激发课堂气氛、调动学生学习兴趣等方面也有一定的积极作用。学生通过这样的方式来掌握新的物理知识，印象深刻，掌握牢固，理解也会非常透彻。学生所学的新知识会与旧的知识产生联系和贯通起来，同时会在一定程度上激发学生对这些定律之间的联系产生思考，从而达到培养学生具有一定的主动思考、主动探索能力的培养目标。
参考文献：
[1]钟及龙.物理学思想及其在中学物理教学中的渗透初探[J].物理教学探讨.2004（07）
[2]赵发瑞.物理教学中物理思想的渗透[J].内江科技.2009（06）