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(shù)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?,F(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、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。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?mdash;檢查。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。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。”所以,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,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。
作者:周政 單位:華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電子信息工程學(xué)院
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