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浅谈大学物理教学

作者:未知

  【摘要】本文介绍了大学物理和大学物理实验之间相互补充、相互促进、相辅相成的关系,对现阶段学生存在的普遍问题进行了探讨,以牛顿环为例提出了相辅相成的教学方法。
  【关键词】大学物理  大学物理实验  牛顿环
  【中图分类号】G642  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)17-0176-02
  “实践出真知”这一说法被人们广泛认同。人类历史发展的长河中,任何一条真理都是经过实践的反复检测形成并不断发展的。真理又可以指导实践,只有在真理的指导下才能更好地进行实践活动、检验真理的正确性,因此真理和实践是密不可分的。
  1.大学物理实验与大学物理之间的关系
  大学物理是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律的自然科学[1]。它由经典力学、热力学、电磁学、波动光学和近代物理学组成,研究范围小到夸克粒子、大到宇宙行星。通过大学物理的学习能够培养学生形成科学的思维方式,激发他们的探索、创新精神,并对将来的学习和生活产生深远影响。
  大学物理实验是一门公共基础课程,同时也是一门必修课程。它包含了力、热、光、电磁以及现代物理实验等部分。大学物理实验的开设培养了学生的自学能力、动手实践能力、思维判断能力、书写表达能力和简单设计能力[2]。
  大学物理和大学物理实验的基本框架大致相同,大学物理是对整个框架的细致学习,而大学物理实验是对其中的某些知识点进行重现与验证。因此,大学物理实验可以对大学物理的理论部分进行验证,大学物理又可以指导学生有目的的完成实验操作。它们之间是相互补充、相互促进、相辅相成的。
  2.现阶段学生存在的问题
  物理是一门逻辑性强、内容抽象、依托知识较广的一门学科,因此学生在学习物理的时候显得力不從心。主要表现为:
  (1)物理概念不清晰。大学物理课程相较于初、高中,对问题研究的更加全面、透彻,研究的范围也更加广泛,因此引入了大量新的物理量、物理概念和解决问题的方法。但很多学生仍然保持固有的思维模式,不愿意熟记概念、尝试新的解题方法。比如,大学物理第二章“牛顿运动定律”,这一定律在高中物理课堂已经学过,大学物理又对这一定律进行了学习,然而这并不是简单的重复学习。初、高中时期,为了研究方便,我们所学习的大多数物理量均为定值或匀速变化,而且以一维情况为主,大学物理研究的问题更加贴近实际,所有的物理量都是根据现实问题来描述的,因此常采用积分和微分的表达形式。学生在解题过程中仍然采用初、高中的方法,导致解题过程复杂、无法求解。
  (2)辅助课程知识薄弱。由于研究模型的复杂性,大学物理计算最常用的计算方法不再是简单的叠加而是对所研究的物理量进行积分,或者由于变量不单一采用微分的方式。积分、微分是高数中的一个重要知识点,部分学生对这些基本的数学工具没有熟练掌握,导致物理学习出现困难。
  (3)重结果、轻过程。很多学生对物理实验课程的定位产生偏差,在实验课程中只注重实验数据是否正确,不关心实验方法和过程。具体表现为在实验讲解部分写实验报告、在实验过程中依照实验步骤,不进行自我思考。
  3.改进措施——以“牛顿环”为例
  基于大学物理和大学物理实验之间相互补充、相互促进、相辅相成的关系。针对上述问题,以“牛顿环”为例提出以下改进措施。
  (1)理论、实验课程进度相匹配。大学物理实验“用牛顿环测透镜的曲率半径”对实验目的、原理、方法、数据记录以及注意事项进行了介绍。由于时间限制,实验课程是重操作、轻原理,对实验原理只进行简单的讲述,然而在授课的过程中会发现很多同学对实验原理不太清楚,究其原因,理论课程和实验课程进度不匹配,理论课程尚未学习“牛顿环”这一节。“牛顿环”这一知识点在大学物理光的干涉这一章,在本章开始介绍了光程、干涉现象、干涉的条件和产生明、暗纹的条件。在理论的基础上,学生对“用牛顿环测透镜的曲率半径”这一实验的接受度明显提高,做实验的时候目的更加明确、思路更加清晰,不再是照着实验步骤生搬硬套。并且通过“用牛顿环测透镜的曲率半径”这一实验,学生可以直观的看到牛顿环的实物,并且亲自对它的曲率半径进行测量,对“牛顿环”的应用等有了更加深入的了解。
  (2)改变教学方式。采用“学为主、教为导”的教学方式,在实验上课之前给予学生十分钟的预习时间,让他们熟悉本节课的实验目的、内容和方法,并对“牛顿环”的原理进行推导。结合实验仪器采用演示的方法进行教学,以实验原理为导向,介绍所要用到的仪器以及各个仪器的作用;采用多提问的教学手段让学生参与其中,激发他们的学习热情。
  4.总结
  本文以“牛顿环”为例,探讨了大学物理和大学物理实验之间的关系,得出它们是相互补充、相互促进、相辅相成的学科。并对现阶段大学生在物理方面所存在的问题进行了分析,针对所存在的问题提出了课程进度匹配以及改变教学方式的解决方法。
  参考文献:
  [1]康颖.大学物理[M].北京:科学出版社,2015,150-152.
  [2]李宏昌,张世全.大学物理实验[M].武警工程大学.
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