譚耀輝

[摘要]從物理學發(fā)展歷程和具體課程分析物理知識與專業(yè)課程之間的相關(guān)性，探討物理知識在機械力學分析、機械設(shè)計與維修、機械產(chǎn)品營銷等教學中的應用有助于推動中職物理的教學。

[關(guān)鍵詞]物理知識中職教學機械基礎(chǔ)教學

中圖分類號：G71文獻標識碼：A文章編號：1671－7597(2009)0210144－01

一、物理在中職教學中的地位

物理作為一門基礎(chǔ)課，以邏輯縝密、條理清晰、結(jié)構(gòu)嚴謹?shù)恼Z言為載體，以推理、論證為工具，對培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和敬業(yè)精神，提高學生文化素質(zhì)發(fā)揮著作用。同時作為為專業(yè)課服務的先行課，它應為后續(xù)課鋪路搭橋，打好基礎(chǔ)。我們強調(diào)要注重物理教學與中職類專業(yè)學科之間的結(jié)合，幫助學生學習物理，然后再將所學到的物理知識融合到專業(yè)學科中，突出介紹與專業(yè)有關(guān)的實際應用，樹立“以學生為中心，以能力為重點”的思想，探索物理教學與專業(yè)學習有機結(jié)合的新路子，激發(fā)學生的學習積極性，充分發(fā)揮物理教學提高學生素質(zhì)、培養(yǎng)學生能力的重要作用。

二、物理課程與專業(yè)課程相關(guān)性分析

物理學是研究自然界最基本、最普遍的物質(zhì)運動規(guī)律及其相互聯(lián)系的科學，物理與專業(yè)課之間的較為密切的關(guān)系不是偶然的。

(一)從物理學發(fā)展歷程來看，物理與現(xiàn)代工科專業(yè)之間有著密切的聯(lián)系

1．17、18世紀，牛頓力學和熱力學的建立，對于蒸汽機、熱機等機械工業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用，使人類開始了第一次工業(yè)革命。蒸汽機的發(fā)明使用，是第一次工業(yè)革命的標志，而物理學的研究成果對蒸汽機的發(fā)明起到了關(guān)鍵作用。1643年，托里拆利發(fā)現(xiàn)了真空：1654年，德國的格里凱通過著名的馬德堡半球?qū)嶒炦M一步認識了大氣壓的性質(zhì)，指出了真空狀態(tài)下大氣壓可以轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械力，并發(fā)明了真空泵；1662年，英國物理學家玻意耳進一步研究了大氣壓的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)了玻意耳定律：1695年，法國物理學家在玻意耳的指導下，發(fā)明了帶活塞的蒸汽機。在17、18世紀，在牛頓力學的基礎(chǔ)上，許多技術(shù)都得到了發(fā)展，如航海中利用機械技術(shù)改進船的推力；軍事上有關(guān)火炮內(nèi)力作用、空氣彈道和空氣阻力的計算等等。

2．19世紀，經(jīng)典電磁學理論的建立和發(fā)展，促進了工業(yè)電氣化、無線電通信等的發(fā)展，使人類進入了第二次工業(yè)革命。1820年，奧斯特在自然統(tǒng)一性哲學觀點的指導下，第一次把電磁現(xiàn)象聯(lián)系起來，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應；在奧斯特發(fā)現(xiàn)的啟示下，1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律，說明了磁也可生電，由此，1832年，皮克希發(fā)明了發(fā)電機，1837年雅可比發(fā)明電動機，莫爾斯發(fā)明電報；1885年斯坦利發(fā)明變壓器；1888年特拉斯發(fā)明交流電機。麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了電磁場方程并預言了電磁波的存在，1888年赫茲用實驗驗證了這一理論，在這一基礎(chǔ)上，1895年馬可尼和波波夫分別進行了人類第一次無線電通訊。

3．20世紀是科學技術(shù)空前高速發(fā)展的世紀，人類社會在科技進步上經(jīng)歷了一個又一個劃時代的改革，物理學在這其中作出了巨大的貢獻。相對論和量子理論的建立使人類的認識深入到了原子和原子核內(nèi)部，在此基礎(chǔ)上引起了原子能、半導體、計算機、激光等新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，使人類開始了第三次技術(shù)革命。20世紀下半葉，計算機的出現(xiàn)給人類社會帶來巨大的沖擊。計算機的硬件核心是半導體集成電路，PN結(jié)是基礎(chǔ)。在20世紀20年代，在建立了量子力學之后，物理學家發(fā)展了費米一狄拉克統(tǒng)計能帶論，從而產(chǎn)生了電子和空穴的概念，爾后，用摻雜的辦法產(chǎn)生了N型和P型半導體，為晶體管的發(fā)明打下基礎(chǔ)。

事實證明，影響人類社會的每一個重大創(chuàng)造來源于新的物理思想，以物理學為對象的物理學教育必然影響著以現(xiàn)代技術(shù)為對象的工科類專業(yè)。

(二)從具體課程來看，中職物理與工科的專業(yè)課程也有著密切的聯(lián)系

此點可以從物理學機械教學這門專業(yè)課程的關(guān)系為例看出。機械教學包括機械力學性能分析、機械設(shè)計、機械維修維護等方面。日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究和國防建設(shè)中都廣泛地使用著種類繁多的機械設(shè)備，機械工程課程即是講授各種機械的有關(guān)知識。機械工程課程在通信類、電子類、電氣類、計算機類等專業(yè)都有重要的應用，它對后面其他專業(yè)課的學習有著重要的影響，它是絕大多數(shù)中職工科類專業(yè)必開課程。

三、物理知識與機械基礎(chǔ)教學的結(jié)合

物理也是一門為專業(yè)課服務的先行課，它應為專業(yè)課鋪路搭橋。教學中根據(jù)專業(yè)特點，結(jié)合專業(yè)技能進行教學，激發(fā)學生的學習興趣，使學生學以致用、發(fā)展能力。而機械基礎(chǔ)教學中，機械力學分析、機械設(shè)計和機械維修等基礎(chǔ)技能都必須利用物理知識進行闡述。另外，扎實的物理知識對機械產(chǎn)品的營銷過程提供了強大的技術(shù)支持。

(一)物理知識在機械力學分析的應用

力學分析是物理知識中的重要內(nèi)容，而機械的性能好壞主要體現(xiàn)在工作狀態(tài)下機械的力學性能。機械基礎(chǔ)教學中，必須將物理知識中的力學分析應用到機械性能分析中才能加深學生對機械力學性能的理解。應突出力學知識，在舉例和練習時盡量聯(lián)系機械行業(yè)的工作實例和知識內(nèi)容。

(二)物理知識在機械設(shè)計與維修中的應用

機電類專業(yè)中，利用物理知識，開展小制作活動。如學習“交流電”時，學生利用所學知識自制小發(fā)電機、小電風扇，用廢舊變壓器組裝新變壓器等。這既激發(fā)學生學物理的興趣，又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。機械基礎(chǔ)課中，小到一個零件的強度、韌度、耐磨差性能等，大到各部件之間的物理連接以及零件之間的傳動性能等，都與物理知識緊密相關(guān)。通過物理知識的學習，加深對摩擦、轉(zhuǎn)速、力矩的平衡等物理概念的了解；透徹地分析各部件以及各部件之間的力學性能，為設(shè)計性能優(yōu)良的機械和快速有效地維修機械提供堅實的理論基礎(chǔ)。

(三)物理知識在機械商品營銷中的應用

從表面上看，物理與“商品營銷”等專業(yè)風馬牛不相及，但隨著專業(yè)課學習的深入，你會發(fā)覺它們都與物理知識有著千絲萬縷的聯(lián)系。首先現(xiàn)代物流是指用現(xiàn)代化的經(jīng)營理念、現(xiàn)代化的管理模式、現(xiàn)代化的流通手段來替代傳統(tǒng)的物資流通，使簡單的流通結(jié)構(gòu)向大型、成套、精密、自動和智能化發(fā)展，這必然集中以物理為基礎(chǔ)的機械學等學科技術(shù)。其次商品營銷中的“商品”是一個廣泛的概念，它包括機械產(chǎn)品、機電產(chǎn)品等一系列生產(chǎn)資料，而與此相關(guān)的課程或多或少都與物理知識相聯(lián)系。如在機械基礎(chǔ)課中，僅機械傳動部分就涉及摩擦、轉(zhuǎn)速、力矩的平衡等物理概念；液壓傳動則涉及液壓機的原理、液體的特性等。另外，發(fā)電機、電動機、變壓器等是普遍使用的機電產(chǎn)品，要想對它們的性能、型號、品牌了如指掌，就得熟悉法拉第電磁感應定律和三相交流電等知識。加強物理與專業(yè)課之間的橫向聯(lián)系，不僅有利于更好地學習專業(yè)技術(shù)，而且能使學生在將來的工作中具有較大的潛力。

總之，物理學作為中職校專業(yè)課的基石，它有著自身的特點與規(guī)律。只有在教學中，重視挖掘物理內(nèi)涵，展示它的奧妙與魅力，才能激發(fā)起學生的學習熱情，為學好其它專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課打下堅實的基礎(chǔ)。