《大學(xué)物理》教學(xué)思考與探索

熊健　何珍　許積文　張小文

【摘 要】大學(xué)物理課程是理工科院校的必修課程，它是學(xué)習(xí)其他課程的基礎(chǔ)，學(xué)好大學(xué)物理具有非常重要的意義。然而，大學(xué)物理課程教學(xué)質(zhì)量和通過率一直是個難題。如何提升大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量，夯實理工科學(xué)生的物理基礎(chǔ)，是現(xiàn)在很多大學(xué)物理教學(xué)共同面臨的難題。本文就作者在教學(xué)過程中引發(fā)的一些思考和實踐談一些體會和心得，希望可以給高校相關(guān)領(lǐng)域教學(xué)人員一些借鑒。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理；教學(xué)質(zhì)量；體會和心得

物理被稱為一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)。我校屬于工科型院校，目標(biāo)在于建設(shè)電子信息特色鮮明的一流本科大學(xué)。物理基礎(chǔ)課教學(xué)效果的優(yōu)良對于我校實現(xiàn)這一目標(biāo)具有重要的戰(zhàn)略意義。電子信息通訊與大學(xué)物理聯(lián)系緊密，大學(xué)物理中電磁場與電磁波章節(jié)對于電子信息尤為重要。但是大學(xué)物理屬于理論課程，其中牽涉較多的知識需要較強(qiáng)的空間思維、邏輯思維。同時大學(xué)物理知識體系中還廣泛牽扯一些抽象的概念，讓學(xué)生不容易理解和掌握。隨著時代的發(fā)展和進(jìn)步，物理基礎(chǔ)課程冗長的填鴨式授課方式已經(jīng)開始受到學(xué)生們的反感。發(fā)展新的教學(xué)模式、探究新的教學(xué)思路、運(yùn)用新的教學(xué)手段對于大學(xué)物理的教學(xué)迫在眉睫。

本文主要針對筆者在大學(xué)物理教學(xué)過程中所遇到的問題進(jìn)行概述，并對如何解決此類問題闡述一些基本方法和經(jīng)驗，對教學(xué)模式、教學(xué)思路及教學(xué)手段在教學(xué)過程中應(yīng)用提出了一些思考與總結(jié)，以供同行借鑒與參考。

1 大學(xué)物理課程教學(xué)面臨的問題

大學(xué)物理主要包括力學(xué)、電磁學(xué)、波動振動、近代物理部分的知識，其中具有較多的高等數(shù)學(xué)、固體物理、相對論、量子力學(xué)的基礎(chǔ)知識。同時具有相對較多的物理概念的理解與分析。因此大學(xué)物理的學(xué)習(xí)成為了令理工科大學(xué)生們頭痛的難題。就我校大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題，歸納為如下幾點：

（1）學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，有的學(xué)生具有很強(qiáng)的物理基礎(chǔ)，有的學(xué)生物理基礎(chǔ)又相對薄弱，大部分學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)具有恐懼感。例如：部分學(xué)生在高中的時候沒有選修高中物理3-5，所以對動量的概念沒有清晰的認(rèn)識。然而大學(xué)物理中動量具有較速度更為重要的物理地位。先前的牛頓第二定律=m變成了更為普遍的形式=m，從而能夠更準(zhǔn)確的描述物體的運(yùn)動。

（2）高等數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)較薄弱。物理在很多應(yīng)用上都需要借助數(shù)學(xué)作為基本工具。物理知識牽扯到很多微積分和極限求解的數(shù)學(xué)知識。同時物理課程側(cè)重物理本身，不會去詳細(xì)講解數(shù)學(xué)，這給學(xué)生學(xué)習(xí)上帶來了很大阻礙。

（3）學(xué)生對于單純的物理理論學(xué)習(xí)缺乏興趣。培養(yǎng)應(yīng)用型人才是現(xiàn)階段我國高等院校人才培養(yǎng)模式的重要方向，也與大學(xué)生就業(yè)、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在著密切聯(lián)系。學(xué)生對于看不到應(yīng)用前景或是和他們就業(yè)看似無關(guān)的知識顯得興趣不足。有不少學(xué)生在課堂上提出“學(xué)習(xí)大學(xué)物理有什么用？”的問題。

（4）知識爆炸時代，大學(xué)生們需要學(xué)習(xí)的知識越來越多，顯得精力不足。預(yù)習(xí)、練習(xí)以及課后適當(dāng)?shù)膹?fù)習(xí)是學(xué)好大學(xué)物理的必須的手段，然而很多大學(xué)生基本沒有時間。

2 大學(xué)物理課程教學(xué)的策略

針對上述問題，筆者采取了一些基本的嘗試，取得了一定的效果，具體可以歸納為：

（1）課程緒論中復(fù)習(xí)高中的物理基本知識脈絡(luò)，補(bǔ)充學(xué)生欠缺的物理概念知識。在上課之前，進(jìn)行高中物理知識脈絡(luò)的梳理，以達(dá)到承上啟下的作用，讓學(xué)生明確大學(xué)物理是在高中物理的基礎(chǔ)之上進(jìn)行拓展的，消除學(xué)生學(xué)習(xí)的恐懼感。此外，加入一些高中沒有選修的重要物理概念介紹，讓學(xué)生明確物理概念本身的含義和提出該概念的作用。據(jù)悉，國家現(xiàn)在已經(jīng)將高中物理3-5列為必修，這對大學(xué)物理課程的教學(xué)無疑是好的。

（2）對于大學(xué)物理常見的高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行簡單復(fù)習(xí)。比如常見的微積分、求導(dǎo)、矢量運(yùn)算等進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)的復(fù)習(xí)。對于量綱運(yùn)算進(jìn)行詳細(xì)的講解，方便運(yùn)算過程中形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃悸贰?/p>

（3）授課之前，明確物理學(xué)習(xí)的重要意義，使得學(xué)生知道學(xué)習(xí)物理對于其更好的掌握專業(yè)知識具有重要的作用。比如：給建筑交通學(xué)院的學(xué)生授課之前可以講述一些力學(xué)分析與橋梁構(gòu)筑的關(guān)系、風(fēng)速對于結(jié)構(gòu)件的設(shè)計影響、空氣動力學(xué)在快速列車上的應(yīng)用等知識。對于信息通訊專業(yè)的學(xué)生可以列舉一些電磁場和電磁波在信息通訊過程中的應(yīng)用，靜電感應(yīng)對于信號抗干擾的積極意義。這樣根據(jù)專業(yè)特點，以特定的現(xiàn)實應(yīng)用列與大學(xué)物理具體知識點結(jié)合闡述學(xué)習(xí)的意義，讓學(xué)生知道學(xué)有所用，學(xué)必有用。并且在授課的過程中積極引入應(yīng)用實例，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如在講帶電粒子在磁場中運(yùn)動時，引入如何區(qū)分同位素的問題，并組織大家通過學(xué)習(xí)的知識，構(gòu)造區(qū)分同位素的儀器模型，最后由教師講解完善，總結(jié)歸納出物理與現(xiàn)實的應(yīng)用模式。

（4）規(guī)勸學(xué)生將網(wǎng)絡(luò)等資源合理利用，健康運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)。近年來隨著網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)的普及，上網(wǎng)已經(jīng)成為大學(xué)生生活中一項不可缺少的活動，上網(wǎng)玩游戲更成為了許多大學(xué)生業(yè)余生活中重要的休閑娛樂方式[1]。如何正確運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)習(xí)所用，對于每個大學(xué)生的學(xué)業(yè)和健康成長至關(guān)重要。筆者在上課時商量學(xué)生將手機(jī)放于桌面上，有意識的強(qiáng)調(diào)上課不要看手機(jī)，取得了較好的效果。除此之外，和班級輔導(dǎo)員協(xié)調(diào)對學(xué)生上網(wǎng)進(jìn)行督促，讓其養(yǎng)成良好的上網(wǎng)習(xí)慣，并有意識的讓學(xué)生運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源去自學(xué)一些物理相關(guān)的拓展知識。比如在講解電磁學(xué)知識前，要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)的發(fā)展歷史，這樣一方面有利于學(xué)生對于電磁學(xué)的歷史有一個認(rèn)知，同時也讓學(xué)生體會人類探索未知領(lǐng)域過程中的思考與嘗試。

3 理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合的思考

大學(xué)物理實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手能力，鍛煉學(xué)生實驗思維的重要途徑。然而現(xiàn)在大部分高校的實驗課程與理論教學(xué)脫節(jié)。筆者認(rèn)為大學(xué)物理實驗的開設(shè)必須建立在學(xué)生對物理理論知識詳細(xì)掌握的基礎(chǔ)上。教師必須對每個實驗開設(shè)的目的和想要驗證的基本物理內(nèi)涵做一個詳細(xì)介紹，以便學(xué)生能夠在一定程度上清晰實驗的目的性。同時，理論課授課教師針對即將實驗的內(nèi)容在上課時做一個交代，讓學(xué)生知道這個知識點我們將去做實驗加以驗證，這樣可以激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心。

4 答疑方式的多樣化探索

筆者先前采用一周集中答疑的方式給學(xué)生講解在學(xué)習(xí)中遇到的難題。這種答疑方式能在一定程度上解決部分學(xué)生的學(xué)習(xí)問題。但是每次參加答疑的人數(shù)很少，并且參加答疑的學(xué)生基本為學(xué)習(xí)成績較為突出的，這樣達(dá)不到整體提升的答疑目的。建議采用分組形式、組長負(fù)責(zé)制，構(gòu)建一個多層次的答疑體系。以班上學(xué)習(xí)較好的為組長，自由搭配形成學(xué)習(xí)小組，每個小組定期收集大家學(xué)習(xí)中存在的問題，由組長開展討論并回答組員存在的疑難問題。對于特別難的問題，統(tǒng)一由組長匯總到科任老師處，再集中答疑。這樣既發(fā)揮了大家學(xué)習(xí)的能動性，又能確保全班同學(xué)參與進(jìn)來。此外，將學(xué)生參與討論的次數(shù)計入平時成績。這樣避免了很多同學(xué)搞不懂又不想找老師答疑的現(xiàn)狀。

5 總結(jié)

本文闡述了現(xiàn)在大學(xué)物理課程教學(xué)中存在的問題以及針對這些問題提出具體的策略。同時從大學(xué)物理理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合角度，進(jìn)行了深入的思考。對于如何更好解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的問題，對答疑方式進(jìn)行了闡述與探索。通過從高中-大學(xué)知識銜接、理論實際結(jié)合、答疑形式多樣化的變革，筆者相信大學(xué)物理課程的教與學(xué)將會取得質(zhì)的改變。

[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint