淺談中學(xué)物理到大學(xué)物理的過(guò)渡

許黎 張超平 黃果

摘 要：大學(xué)物理是大學(xué)本科一門重要的課程，但同時(shí)對(duì)很多學(xué)生來(lái)說(shuō)，大學(xué)物理也是一門難學(xué)的學(xué)科。該文結(jié)合平時(shí)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析大學(xué)物理的難點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單闡述教師在教學(xué)過(guò)程中，如何突破大學(xué)物理的難點(diǎn)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)中學(xué)物理到大學(xué)的平穩(wěn)過(guò)渡。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理 中學(xué)物理 難點(diǎn) 過(guò)渡

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）08（c）-0245-02

The Transition Of Physics From Middle School To College

Xu LI1 Zhang ChaoPing1 Huang Guo2

（1.College of physics and electrical Leshan Normal University；2.Intelligent information processing and Application Laboratory， Leshan Normal University， Leshan Sichuan，614000，China）

Abstract：University physics is an important course for college undergraduate course，but at the same time，it is also a subject that a lot of students are hard to learn. This paper，basing on the usual teaching experience，analysis the difficulties of university physics，and then，briefly expounds how teachers can break through the difficulty of college physics，and help students realize the smooth transition of physics from middle school to college.

Key Words：University Physics；Middle school physics；Difficulty；Transition

物理乃萬(wàn)物之理，它不僅揭示了自然規(guī)律，也對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力起著積極作用。大學(xué)物理是大學(xué)本科一門重要的課程，全國(guó)的理工院?；径奸_設(shè)了大學(xué)物理課程。但在學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)很多學(xué)生來(lái)說(shuō)，物理總是與“難”掛鉤。物理難在哪里，教師在教學(xué)過(guò)程中怎樣去突破學(xué)生的難，從而幫助學(xué)生完成從中學(xué)物理到大學(xué)物理的過(guò)渡，結(jié)合平時(shí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，該文做一個(gè)簡(jiǎn)單的闡述。

1 大學(xué)物理的“難”

物理對(duì)本科學(xué)生來(lái)說(shuō)并不是一門全新的、陌生的課程，他們從初中開始接觸物理知識(shí)，高中又學(xué)過(guò)3年的物理，按常理來(lái)講，大學(xué)物理應(yīng)該難度不大，但事實(shí)是，很多學(xué)生覺(jué)得大學(xué)物理很難，本文把大學(xué)物理相對(duì)于中學(xué)物理的難歸納為兩個(gè)方面。

第一，大學(xué)物理首先的一個(gè)難點(diǎn)在于，老知識(shí)難于深化。

大學(xué)物理的大部分是在以前的知識(shí)上進(jìn)行升華，但學(xué)生們經(jīng)過(guò)中學(xué)物理幾年的學(xué)習(xí)已經(jīng)形成了一種思維定勢(shì)，很難將老知識(shí)深化，他們總是習(xí)慣用中學(xué)的概念和方法來(lái)處理深化了的大學(xué)物理，這必然會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

例如：求物體移動(dòng)的距離s，在大學(xué)物理中，物體移動(dòng)過(guò)程的速度是矢量，它的大小和方向可能是隨時(shí)間變化的，即是t的函數(shù)，那么它在一段時(shí)間移動(dòng)的位移為：這里的位移和速度都為矢量，在計(jì)算疊加時(shí)，必須利用矢量加減。

而中學(xué)中的速度其實(shí)為大學(xué)物理中的速率，運(yùn)動(dòng)多為直線運(yùn)動(dòng)，很多時(shí)候不用考慮方向；大學(xué)物理將中學(xué)物理深化，速度方向可能隨時(shí)間變化即：曲線運(yùn)動(dòng)，大小隨時(shí)間非均勻改變即：變變速運(yùn)動(dòng)。學(xué)生很難適應(yīng)大學(xué)物理中的速度，計(jì)算時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下方面。

（1）忽略方向變化，認(rèn)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)無(wú)加速度或者速度疊加時(shí)仍采用代數(shù)加減。

（2）處理速度大小變化時(shí)，仍習(xí)慣沿用高中的勻變速方法處理問(wèn)題。

例如：=1 kg的質(zhì)點(diǎn)在力F的作用下作直線運(yùn)動(dòng)，已知=2 ，單位為N，的單位為s，在=0時(shí)，V，求質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位移。

很多學(xué)生解答為：

，

這里學(xué)生仍習(xí)慣用高中的勻變速運(yùn)動(dòng)公式求解，但此時(shí)的加速度是隨時(shí)間變化的變量，在一段時(shí)間內(nèi)，不能將它作為恒定的量看待。在大學(xué)物理里，我們的處理方式是，將這段時(shí)間無(wú)限分割，看作是無(wú)限多個(gè)加速度不變的勻變速運(yùn)動(dòng)；再將無(wú)限的變化求和，也就是積分。即：，即，則

可以看出來(lái)，大學(xué)物理在中學(xué)物理基礎(chǔ)上的深化，主要就是將“恒”的問(wèn)題變?yōu)椤白儭钡膯?wèn)題，如物體在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)變?yōu)樽兞ψ饔茫懔Φ墓ψ優(yōu)樽兞Φ墓Φ鹊?。大學(xué)物理的教學(xué)工作中，首先必須使學(xué)生完成從“恒”到“變”的過(guò)渡，將學(xué)生從中學(xué)物理的思維定勢(shì)中抽離出來(lái)，完成從中學(xué)物理到大學(xué)物理的過(guò)渡，否則這必將成為大學(xué)物理學(xué)習(xí)道路上的一個(gè)最大的障礙。

第二，是新知識(shí)難于接受，這主要是因?yàn)閷W(xué)生缺乏抽象思維能力。

大學(xué)物理中，有一部分知識(shí)，是我們中學(xué)物理中沒(méi)有接觸過(guò)的，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于這部分知識(shí)很多本是較為簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)，但因?yàn)槭浅醮谓佑|反而成為了學(xué)生的難點(diǎn)。在學(xué)期結(jié)束的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，所調(diào)研班級(jí)，70%以上的學(xué)生覺(jué)得電學(xué)部分最難學(xué)是高斯定理和安培環(huán)路定理的應(yīng)用。

例如：求均勻帶電的無(wú)限大平板的電場(chǎng)強(qiáng)度。

我們應(yīng)該首先選擇一圓柱面作為高斯面如圖1所示。

然后再利用高斯定理求解，但在例題預(yù)習(xí)的時(shí)候，很多學(xué)生覺(jué)得無(wú)從下手，究其原因是不知道怎樣選擇高斯面，在課間就有很多學(xué)生來(lái)問(wèn)：“你怎么知道要這樣選取高斯面呢？”。中學(xué)物理主要要求的是一種形象思維的訓(xùn)練，但大學(xué)物理則趨向于抽象思維的訓(xùn)練，學(xué)生如果缺乏這種思維能力，無(wú)法理解構(gòu)建模型，當(dāng)然無(wú)從下手去選擇高斯面。對(duì)于這種新接觸的知識(shí)，也有很多學(xué)生采用學(xué)習(xí)中學(xué)物理一貫的做法，通過(guò)多解題來(lái)增加認(rèn)知度和熟悉度，這或許能夠起到一定的作用，但是也導(dǎo)致了有的學(xué)生知其然，而不知其所以然。

例如：求均勻球體的電場(chǎng)強(qiáng)度。

大部分學(xué)生通過(guò)解題知道，應(yīng)該選取一個(gè)同心球面作為高斯面。但在課堂中問(wèn)：“怎么理解，求球內(nèi)a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的時(shí)候，我們只需要高斯面以內(nèi)的電荷，而不用高斯面以外的電荷呢？”，回答出來(lái)的學(xué)生便寥寥無(wú)幾了。對(duì)于這類學(xué)生，學(xué)習(xí)大學(xué)物理的時(shí)候做了很多，成績(jī)卻往往不盡人意。

當(dāng)然也有學(xué)生這樣解釋出來(lái)：可以把高斯面以外的球殼看成是無(wú)限多個(gè)球面的組合，帶電球面內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以，高斯面以外電荷對(duì)該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度沒(méi)有影響。得到這個(gè)結(jié)論的學(xué)生，必具有一定綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和抽象思維能力。

2 教師在教學(xué)中如何實(shí)現(xiàn)中學(xué)物理到大學(xué)物理過(guò)渡

教師怎樣在教學(xué)過(guò)程中幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)中學(xué)物理到大學(xué)物理的一個(gè)過(guò)渡，結(jié)合平時(shí)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，有幾點(diǎn)感悟。

第一，備課詳細(xì)精準(zhǔn)。

大學(xué)物理的教學(xué)中，注重一個(gè)理解，只有讓學(xué)生真正理解了，知其然，才能夠靈活運(yùn)用知識(shí)。有很多學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理的時(shí)候仍采用中學(xué)時(shí)的題海戰(zhàn)術(shù)模式，結(jié)果雖然花費(fèi)了很多的時(shí)間，對(duì)很多題仍然無(wú)法下手，自信心受到很大打擊，生搬硬套再也不適用于大學(xué)物理的學(xué)習(xí)。但要讓學(xué)生理解一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者一個(gè)定理的實(shí)質(zhì)，教師就要做充分的工作，讓講授條理清晰具有邏輯性，從已有的中學(xué)物理知識(shí)深化到大學(xué)物理，引導(dǎo)學(xué)生從形象思維到抽象思維的過(guò)渡。

第二，充分利用課堂。

大學(xué)的生活是豐富多彩的，學(xué)生課后學(xué)習(xí)教師是沒(méi)有辦法把握的，很多時(shí)候，課后作業(yè)反饋都缺乏精準(zhǔn)，但是課堂中教師確是能完全掌控的。

大學(xué)物理課堂的特點(diǎn)是課堂容量較大，難度較難，教學(xué)中，如果整堂課純粹的教師講解，學(xué)生很容易走神，在概念理解或習(xí)題例題的講解時(shí)，可適當(dāng)添加學(xué)生的互動(dòng)，讓學(xué)生多想，多動(dòng)手去解決問(wèn)題。有很多學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理的時(shí)候有這種困惑，他們經(jīng)常會(huì)問(wèn)：“我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)大學(xué)物理？”，確實(shí)大學(xué)物理的知識(shí)，在學(xué)生今后的工作和生活中，能夠終身記住和用到的可能不多，但是我們對(duì)學(xué)生思維能力的訓(xùn)練卻是終身受用的。因此，教師在課堂中，要切實(shí)去落實(shí)這種訓(xùn)練。

課堂中的實(shí)時(shí)反饋也是十分重要的，假如可以利用10 min的時(shí)間即時(shí)去完成一道課堂習(xí)題。這種習(xí)題對(duì)教師課堂效率的反饋就要比課外習(xí)題真實(shí)得多。通過(guò)習(xí)題的完成，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的難點(diǎn)，和講授的缺漏，作出適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救。

3 結(jié)語(yǔ)

大學(xué)物理是一門基礎(chǔ)而有一定難度的學(xué)科，如何在中學(xué)物理的基礎(chǔ)上，深化老知識(shí)，接受新知識(shí)，完成學(xué)生從形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)化，需要教師在教學(xué)過(guò)程中不斷的探索。該文結(jié)合平時(shí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單陳述了大學(xué)物理的難及解決辦法，希望起到一個(gè)拋磚引玉的作用。

參考文獻(xiàn)

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