于桂鳳 劉永萍 張志廣 潘 維
(1.青島農(nóng)業(yè)大學理學與信息科學學院,山東 青島266109;2.青島農(nóng)業(yè)大學化學與藥學院,山東 青島266109)
我就職于一所農(nóng)業(yè)院校,執(zhí)教大學物理,每次開學的時候經(jīng)常會遇到學生提的幾個問題,有的同學說,我中學不喜歡物理,現(xiàn)在還不是很喜歡怎么辦?第二,力學,熱學,電學,光學……這些章節(jié)我們初中學習過,高中學習過,現(xiàn)在怎么還是學習這些。第三,非物理專業(yè)的大學生為什么要學習大學物理這門課。下面就關于這幾個方面的問題來探討一下大學物理的必要性。
物理學的研究內(nèi)容是自然界的最基本的物質(zhì)的結構、最常見的相互作用、最基本的運動規(guī)律。物理學是是人類探索自然奧秘的過程中逐步形成的科學。它是自然科學、科學技術、甚至是高新技術的重要理論基礎。而且物理學和人類的生活息息相關。這從物理學的分類也可以看出。物理學按研究內(nèi)容可以分為力學、熱學、電磁學、光學、量子力學等。物理的研究內(nèi)容包括很多:物理現(xiàn)象、物質(zhì)的結構物質(zhì)相互作用以及運動規(guī)律。物理學的研究對象既包括宇宙中的星系及星系團,也包括小到肉眼看不到的微觀粒子。物理學講授的是一種思想,因此大學物理研究性教學強調(diào)在講授知識的同時,也要培養(yǎng)學生科學的學習方法,以及分析問題解決問題的能力。著名物理學家費曼說科學教育人們?nèi)绾稳ニ伎际挛?,作出判斷,如何區(qū)別真?zhèn)魏捅砻娆F(xiàn)象。物理概念和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展過程對培養(yǎng)學生的思維有很大的幫助。對于理工科甚至于文科學生來說,大學物理課程既是其他課程的基礎,也是其自然科學基礎。因此,大學物理實施研究性教學是一個必然趨勢。
物理學和整個社會的進步息息相關,物理的每一次重大的發(fā)現(xiàn)和突破都引發(fā)了社會的新領域、新方向的發(fā)展。例如牛頓力學推動第一次工業(yè)革命,并且延伸了人的肢體功能。從此以后社會進入機械化時代。由于電磁學理論的存在,因此發(fā)電機和電動機的發(fā)明加速了機械能、原子能、熱能、光能和電能之間的相互轉(zhuǎn)化,使生產(chǎn)力迅速發(fā)展,社會進入了電氣化時代,第二次工業(yè)革命勝利完成。最后,相對論和量子力學的存在推動了第三次工業(yè)革命,人類從此進入了信息時代。
物理學現(xiàn)在不是單獨的閉門造車,化學物理,地球物理學,經(jīng)濟物理學,物理化學,生物物理,醫(yī)學物理,天文物理,甚至于經(jīng)濟物理都是用物理學的概念、方法和理論來定量地研究其他領域中內(nèi)存在的復雜關系。
中學已經(jīng)學過物理,而且大學物理的許多目錄章節(jié)和中學的教材雷同這個原因是什么?我們知道,物理學的好多理論是用公示定量的來描述世界的,因此如果沒有數(shù)學的基礎就談不上了解物理。物理和數(shù)學是相輔相成的。物理學的語言是數(shù)學,許多物理思想都是用數(shù)學公示體現(xiàn)出來的,例如牛頓力學、安因斯坦質(zhì)能方程,迪拉克方程……學生高中受到所學數(shù)學的限制,因此一些公示的表示也僅僅局限于初等數(shù)學方法。但是對于大學物理來說,由于高等數(shù)學的學習,學生會從更高的層次來對大學物理課程進行學習以及練習。例如平均速度,中學的表達式為,v=s/t。而大學物理的引入則是v=dr/dt。
對于中學物理來說,因為要求不同,因此主要是以課堂講授為主,物理實驗課時相對比較少。因此學生在聆聽的過程中很容易被生局限在教師所傳授的課本知識的范圍。但是,我們知道,物理學是建立在實驗基礎上的,一個新的物理理論的正確與否最終要以其看其是否能經(jīng)得起實驗檢驗。而目前的大學物理是理論和實驗相結合,而且大學物理實驗占很大的比重。這種布局既有利于提高學生觀察能力,有利于提高學生分析能力,有利于提高學生的動手能力,有利于提高學生理論指導實踐的能力,有利于激發(fā)學生創(chuàng)新意識,有利于提高學生創(chuàng)新潛力等。
上述主要闡述了大學物理學的必要性,對于教師來說,對于大學物理學的授課也要注意以下幾點。
首先物理學體系龐大,內(nèi)容豐富。因此在有限的大學物理課時里,不可能做到面面俱到。因此授課時候要求教師不要單純強調(diào)物理內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性,把講授的知識局限在在一個范圍內(nèi),使教學內(nèi)容照本宣科。要因?qū)I(yè)施教,要因?qū)W生施教。不同專業(yè)講授內(nèi)容不一樣。這就要求教師不但要根據(jù)不同的專業(yè)來制定不同的授課計劃,而且要應針對不同的要專業(yè)求對教學大綱進行優(yōu)化,突出與學生專業(yè)緊密鏈接的部分。教師在教學中要保持物理體系的系統(tǒng)性和完整性,還要突出教學重點。對以學生為主體的大學物理課堂教學來說,有必要課程一開始要求學生闡述一下大學物理和其專業(yè)的關系,讓學生多方面調(diào)查,提高對課程的興趣。根據(jù)專業(yè)制定不同的大學物理教學計劃,提高學生的興趣,并且關注其專業(yè)的前沿動態(tài),制作科技快餐,讓學生接受到的是較新的科技信息,而不是相對陳舊的知識體系。在課程講授的過程中,盡量引入和學生專業(yè)相關的例題。這樣既能保證物理學本身的系統(tǒng)性、全面性,又能緊密而有效地與專業(yè)的特點相結合。
我們知道,教學不是單方面的講授,還要求學生的參與,這就要求一個教學互動,培養(yǎng)學生提出問題的能力。教師的課堂講解和示范對于學生來正確理解物理理論有很大幫助。因此教師一定要要保證課堂學習效果,對于大學物理來說,例題是講授的重要組成部分,學習例題既是學會物理理論的開始,也是培養(yǎng)以及提高學生解決實際問題的能力。
繼教育部發(fā)布《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質(zhì)量的若干意見》之后,大學各種科目雙語教學已成為我國高等教育課程教學改革的一個熱門話題。由于物理學是自然科學的基礎,因此物理學的基本概念,公式經(jīng)常出現(xiàn)在各種各樣的文獻資料中。雙語教學可以促進大學物理課程在各個方面上的更新,使課程在質(zhì)量更上一層樓。但是,實行大學物理雙語教學,在教學語言、授課計劃、課堂板書、課后作業(yè)的選擇都是我們要面臨的問題。這就要求教師講解時要利用多媒體教學盡量把物理的抽象概念具體化,形象化地幫助學生理解一些枯燥的理論和公式。還要求教師上課所應用的語言所講解學生能理解,提高教師的英語表達能力。最后作業(yè)要求學生必須用英語完成,以提高學生英語的實際應用能力。
物理課難教難學,教學效率低是一個世界性的問題,好多學生特別是文科學生物理理論基礎十分薄弱,對物理存在恐懼心理,因此要讓學生放下對物理討厭的心理包袱,這就要求教師讓學生明白大學物理教育的目的是為了獲取更多的知識,是素質(zhì)教育,而不是為了應付考試。要及時發(fā)現(xiàn)學生的抵觸心理,及時心理輔導,及時課程輔導。
本文主要首先闡述了目前大學物理教學過程中遇到的幾個問題,針對這些問題提出了大學物理理工科甚至文科教學的必要性,最后介紹了在現(xiàn)在狀況下大學物理教學應該面對的幾個問題。
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