周政 ZHOU Zheng

（華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電子信息工程學(xué)院，廣州 510800）

（Institute of Electronic and Information Engineering，Guangzhou College，South China University of Technology，Guangzhou 510800，China）

獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)方法研究與探索

周政 ZHOU Zheng

（華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電子信息工程學(xué)院，廣州 510800）

（Institute of Electronic and Information Engineering，Guangzhou College，South China University of Technology，Guangzhou 510800，China）

大學(xué)物理是理論和實(shí)踐結(jié)合極為緊密的一門基礎(chǔ)課程，本文針對(duì)獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，從加強(qiáng)微元法、理論聯(lián)系實(shí)際和分層次教學(xué)等5方面來(lái)研究提高獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的方法和途徑。

獨(dú)立學(xué)院；大學(xué)物理教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量

0 引言

大學(xué)物理的研究范圍涵蓋了自然界和人類生活實(shí)踐的眾多領(lǐng)域，它的基本規(guī)律和基本定律是許多自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。這一課程所包含的基本理論、概念與方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，為工程技術(shù)人員和科學(xué)工作者所必備。獨(dú)立學(xué)院不同于一般本科院校，其更注重對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，而且大部分學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)不牢，特別是數(shù)理基礎(chǔ)較薄弱。對(duì)基礎(chǔ)物理教學(xué)中的純知識(shí)灌輸模式，學(xué)生容易產(chǎn)生難學(xué)、厭學(xué)的思想。如何提高獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是值得探討的課題。本文以獨(dú)立學(xué)院物理教學(xué)為例，研究提高其教學(xué)質(zhì)量的方法與途徑[1]。

1 加強(qiáng)微元法教學(xué)，提高學(xué)生分析解決物理問(wèn)題的能力

對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來(lái)講，大學(xué)物理的內(nèi)容并不陌生，主要因?yàn)槎鄶?shù)知識(shí)已在高中階段學(xué)過(guò)。不少學(xué)生感覺(jué)難學(xué)，雖上課時(shí)學(xué)生覺(jué)得聽(tīng)懂了，但不會(huì)分析實(shí)際問(wèn)題。主要原因在于大學(xué)物理系統(tǒng)、全面的解決物理問(wèn)題的工具之一就是應(yīng)用微積分。學(xué)生在中學(xué)階段主要應(yīng)用代數(shù)運(yùn)算來(lái)分析簡(jiǎn)單的“常量物理”問(wèn)題，進(jìn)入大學(xué)后，很多學(xué)生跳不出高中階段的思維模式，不會(huì)用微積分的方法來(lái)分析解決“變量物理”問(wèn)題。

一般地講，物理現(xiàn)象和規(guī)律的研究是以簡(jiǎn)單的現(xiàn)象和規(guī)律為基礎(chǔ)。對(duì)于實(shí)際中的復(fù)雜物理問(wèn)題，則可以把它分割成許多在較小時(shí)間、空間等范圍內(nèi)的相應(yīng)局部問(wèn)題。只要局部范圍被分割到足夠小的微元（即微分），就能夠把復(fù)雜問(wèn)題近似成簡(jiǎn)單、基本、可研究的問(wèn)題。最后再積零為整，把所有局部范圍內(nèi)研究的結(jié)果累積起來(lái)（即積分），就可以得到問(wèn)題的結(jié)果[2]。例如求靜止的軸對(duì)稱或者面對(duì)稱帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)：在中學(xué)階段，學(xué)生會(huì)求靜止的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)。而對(duì)于靜止的對(duì)稱性帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)，則要運(yùn)用微積分方法。首先將帶電體分割成無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)電荷（微分），每個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)元可以根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義得到：將每個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)矢量求和（積分），就可以得到整個(gè)帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)。

在物理學(xué)中，應(yīng)用微積分是很普遍的，一些重要物理定律、物理概念均直接以微積分形式給出。應(yīng)用微積分于大學(xué)物理，不但是數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用，也是一種思維方法的應(yīng)用。因此教學(xué)中應(yīng)盡快地使學(xué)生理解其思想并熟練運(yùn)用其分析解決物理問(wèn)題。

2 加強(qiáng)學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)，注重理論聯(lián)系實(shí)際

物理學(xué)中每個(gè)概念和公式都描述一個(gè)物理圖景。由于學(xué)生沒(méi)有認(rèn)識(shí)物理公式所描述的物理圖景，在學(xué)習(xí)中重視概念的識(shí)記，忽略方法的掌握和能力的培養(yǎng)；重視問(wèn)題的結(jié)果，忽略具體過(guò)程分析。把學(xué)習(xí)物理當(dāng)成是背公式和套公式，所以他們做物理習(xí)題時(shí)往往張冠李戴，不知其所以然。教好物理，關(guān)鍵是教思路、教方法，避免艱深和復(fù)雜的數(shù)學(xué)，突出物理本質(zhì)，樹立鮮明的物理圖像。同時(shí)在教學(xué)中適當(dāng)?shù)刈寣W(xué)生了解到一些重要物理理論的產(chǎn)生原因、發(fā)展過(guò)程及思想體系，可以加深學(xué)生對(duì)物理概念、物理規(guī)律和物理思維方法的認(rèn)識(shí)，深化學(xué)生對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容的理解。每個(gè)定律發(fā)現(xiàn)的背后都蘊(yùn)含了很多很好的科學(xué)方法論素材和歷史故事，講解這些實(shí)際上就是講思路與方法，并且能大大地激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。

大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容應(yīng)加強(qiáng)與實(shí)際生活的聯(lián)系。在講解相關(guān)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)聯(lián)系其實(shí)際應(yīng)用。如講解宇宙速度時(shí)，可以介紹衛(wèi)星或航天飛機(jī)的發(fā)射過(guò)程。介紹剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以介紹門的制動(dòng)器的安裝。介紹渦電流時(shí)可以講解電磁爐的基本原理。講解電磁感應(yīng)時(shí)可以介紹汽車測(cè)試用的五輪儀等等。現(xiàn)代科學(xué)與高新技術(shù)與大學(xué)物理聯(lián)系起來(lái)，對(duì)開(kāi)闊學(xué)生眼界，啟迪其思維，加深其對(duì)課程的理解頗有好處。[3]

3 加強(qiáng)物理模型教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

在物理學(xué)中，大到物理理論的建立，小到求解一個(gè)物理習(xí)題，都有一個(gè)建模的過(guò)程。如質(zhì)點(diǎn)、剛體、點(diǎn)電荷、無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線等等都是理想化模型，物理模型方法是物理學(xué)家研究自然界的最基本、最重要的方法[4]。在物理教學(xué)中，學(xué)生往往對(duì)定律、原理和公式記得較熟，但是卻不會(huì)將這些定律公式運(yùn)用到實(shí)際的物理問(wèn)題上。究其原因，在于學(xué)生不會(huì)簡(jiǎn)化物理問(wèn)題，不會(huì)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象概括和建模。在做教材上的習(xí)題時(shí)，多數(shù)同學(xué)的思路是：看題—套公式—求解。而科學(xué)的解題模式應(yīng)為審題—選取研究對(duì)象—建立相應(yīng)的物理模型—分析其遵循的物理規(guī)律—運(yùn)用適當(dāng)?shù)亩珊凸角蠼狻獧z查。物理學(xué)中的概念、原理、定律等都是借助于一定的物理模型抽象和推導(dǎo)出來(lái)的。因此，加強(qiáng)物理模型教學(xué)，對(duì)教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的提高息息相關(guān)。

4 采用分層次和滲透式教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和解決問(wèn)題能力

物理是工科學(xué)生必修課，但不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)物理課程的內(nèi)容和難度要求不一樣，教師可以根據(jù)要求適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施分層次教學(xué)。目前筆者所在的獨(dú)立學(xué)院的普通物理已實(shí)施分層次教學(xué)。比如電信系通信專業(yè)的學(xué)生適當(dāng)增加電磁學(xué)的學(xué)時(shí)，而汽車和機(jī)械系的學(xué)生增加經(jīng)典力學(xué)的學(xué)時(shí)等等。分層次教學(xué)減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，體現(xiàn)教學(xué)中“以學(xué)生為本、以學(xué)定教”的原則，為培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力、社會(huì)適應(yīng)能力和一定創(chuàng)新能力高素質(zhì)人才具有積極作用[5]。同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中采用滲透式方法教學(xué)，即老師不必對(duì)課程內(nèi)容的每個(gè)細(xì)節(jié)作詳盡的解說(shuō)，對(duì)學(xué)生可能發(fā)生的誤解一一予以告誡，這種做法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是極其不利的。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比解決問(wèn)題更有積極作用?！彼?，好的老師不是講得學(xué)生沒(méi)有問(wèn)題可問(wèn)，而是啟發(fā)學(xué)生提出深刻的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力。

5 采用多媒體教學(xué)，合理利用網(wǎng)絡(luò)資源

大學(xué)物理盡可能利用多媒體計(jì)算機(jī)教學(xué)，把文字、聲音、圖片，視頻等引入課堂教學(xué)，形象、生動(dòng)、直觀地顯示出教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。對(duì)于復(fù)雜的推導(dǎo)過(guò)程，則輔助黑板板書。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生合理利用網(wǎng)絡(luò)資源。目前國(guó)內(nèi)外著名高校都有大學(xué)物理公開(kāi)課視頻，比如網(wǎng)易的大學(xué)物理公開(kāi)課視頻網(wǎng)址是http://open.163.com/，鼓勵(lì)學(xué)生課堂外兼收并蓄地學(xué)習(xí)，開(kāi)闊學(xué)生的知識(shí)面。對(duì)那些有爭(zhēng)議的學(xué)習(xí)內(nèi)容，可提示學(xué)生課余去圖書館或利用上網(wǎng)查找等等。加深學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解，提高學(xué)生的自學(xué)和獲取知識(shí)的能力。

[1]羅興垅，羅穎.獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理研究[J].大學(xué)物理，2010,29(1)：54-56.

[2]黎定國(guó)，鄧玲娜等.大學(xué)物理中微積分思想和方法教學(xué)淺談[J].大學(xué)物理，2005,24(12）：51-54.

[3]馬文蔚，蘇惠惠，解希順.物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2006：166-168.

[4]雷曉蔚，鄭稷等.大學(xué)物理模型知識(shí)的調(diào)查分析[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（4）：73-76.

[5]張璐，劉燦明，鄒銳標(biāo).獨(dú)立學(xué)院普通物理課程分層次教學(xué)方法的探索與研究[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（25）：67.

Research and Exploration on Physics Teaching Ways in Independent College

College physics is a basic course of theory combined practice.According to the actuality of colleges physics teaching,the article proposes several ways to improve teaching quality from enhancing differential element method,theory combined practice and leveldivision teaching and so on.

independent college；college physics teaching；teaching quality

周政（1979-），女，湖南益陽(yáng)人，講師，碩士，從事大學(xué)物理和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

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1006-4311（2014）13-0278-02