淺談大學(xué)物理教學(xué)

張影

【摘要】本文介紹了大學(xué)物理和大學(xué)物理實驗之間相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)、相輔相成的關(guān)系，對現(xiàn)階段學(xué)生存在的普遍問題進(jìn)行了探討，以牛頓環(huán)為例提出了相輔相成的教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理 ?大學(xué)物理實驗 ?牛頓環(huán)

【中圖分類號】G642 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）17-0176-02

“實踐出真知”這一說法被人們廣泛認(rèn)同。人類歷史發(fā)展的長河中，任何一條真理都是經(jīng)過實踐的反復(fù)檢測形成并不斷發(fā)展的。真理又可以指導(dǎo)實踐，只有在真理的指導(dǎo)下才能更好地進(jìn)行實踐活動、檢驗真理的正確性，因此真理和實踐是密不可分的。

1.大學(xué)物理實驗與大學(xué)物理之間的關(guān)系

大學(xué)物理是研究物質(zhì)世界最基本的結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動規(guī)律的自然科學(xué)[1]。它由經(jīng)典力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)、波動光學(xué)和近代物理學(xué)組成，研究范圍小到夸克粒子、大到宇宙行星。通過大學(xué)物理的學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)的思維方式，激發(fā)他們的探索、創(chuàng)新精神，并對將來的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

大學(xué)物理實驗是一門公共基礎(chǔ)課程，同時也是一門必修課程。它包含了力、熱、光、電磁以及現(xiàn)代物理實驗等部分。大學(xué)物理實驗的開設(shè)培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、動手實踐能力、思維判斷能力、書寫表達(dá)能力和簡單設(shè)計能力[2]。

大學(xué)物理和大學(xué)物理實驗的基本框架大致相同，大學(xué)物理是對整個框架的細(xì)致學(xué)習(xí)，而大學(xué)物理實驗是對其中的某些知識點進(jìn)行重現(xiàn)與驗證。因此，大學(xué)物理實驗可以對大學(xué)物理的理論部分進(jìn)行驗證，大學(xué)物理又可以指導(dǎo)學(xué)生有目的的完成實驗操作。它們之間是相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)、相輔相成的。

2.現(xiàn)階段學(xué)生存在的問題

物理是一門邏輯性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、依托知識較廣的一門學(xué)科，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的時候顯得力不從心。主要表現(xiàn)為：

（1）物理概念不清晰。大學(xué)物理課程相較于初、高中，對問題研究的更加全面、透徹，研究的范圍也更加廣泛，因此引入了大量新的物理量、物理概念和解決問題的方法。但很多學(xué)生仍然保持固有的思維模式，不愿意熟記概念、嘗試新的解題方法。比如，大學(xué)物理第二章“牛頓運(yùn)動定律”，這一定律在高中物理課堂已經(jīng)學(xué)過，大學(xué)物理又對這一定律進(jìn)行了學(xué)習(xí)，然而這并不是簡單的重復(fù)學(xué)習(xí)。初、高中時期，為了研究方便，我們所學(xué)習(xí)的大多數(shù)物理量均為定值或勻速變化，而且以一維情況為主，大學(xué)物理研究的問題更加貼近實際，所有的物理量都是根據(jù)現(xiàn)實問題來描述的，因此常采用積分和微分的表達(dá)形式。學(xué)生在解題過程中仍然采用初、高中的方法，導(dǎo)致解題過程復(fù)雜、無法求解。

（2）輔助課程知識薄弱。由于研究模型的復(fù)雜性，大學(xué)物理計算最常用的計算方法不再是簡單的疊加而是對所研究的物理量進(jìn)行積分，或者由于變量不單一采用微分的方式。積分、微分是高數(shù)中的一個重要知識點，部分學(xué)生對這些基本的數(shù)學(xué)工具沒有熟練掌握，導(dǎo)致物理學(xué)習(xí)出現(xiàn)困難。

（3）重結(jié)果、輕過程。很多學(xué)生對物理實驗課程的定位產(chǎn)生偏差，在實驗課程中只注重實驗數(shù)據(jù)是否正確，不關(guān)心實驗方法和過程。具體表現(xiàn)為在實驗講解部分寫實驗報告、在實驗過程中依照實驗步驟，不進(jìn)行自我思考。

3.改進(jìn)措施——以“牛頓環(huán)”為例

基于大學(xué)物理和大學(xué)物理實驗之間相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)、相輔相成的關(guān)系。針對上述問題，以“牛頓環(huán)”為例提出以下改進(jìn)措施。

（1）理論、實驗課程進(jìn)度相匹配。大學(xué)物理實驗“用牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑”對實驗?zāi)康?、原理、方法、?shù)據(jù)記錄以及注意事項進(jìn)行了介紹。由于時間限制，實驗課程是重操作、輕原理，對實驗原理只進(jìn)行簡單的講述，然而在授課的過程中會發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)對實驗原理不太清楚，究其原因，理論課程和實驗課程進(jìn)度不匹配，理論課程尚未學(xué)習(xí)“牛頓環(huán)”這一節(jié)?！芭ｎD環(huán)”這一知識點在大學(xué)物理光的干涉這一章，在本章開始介紹了光程、干涉現(xiàn)象、干涉的條件和產(chǎn)生明、暗紋的條件。在理論的基礎(chǔ)上，學(xué)生對“用牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑”這一實驗的接受度明顯提高，做實驗的時候目的更加明確、思路更加清晰，不再是照著實驗步驟生搬硬套。并且通過“用牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑”這一實驗，學(xué)生可以直觀的看到牛頓環(huán)的實物，并且親自對它的曲率半徑進(jìn)行測量，對“牛頓環(huán)”的應(yīng)用等有了更加深入的了解。

（2）改變教學(xué)方式。采用“學(xué)為主、教為導(dǎo)”的教學(xué)方式，在實驗上課之前給予學(xué)生十分鐘的預(yù)習(xí)時間，讓他們熟悉本節(jié)課的實驗?zāi)康摹?nèi)容和方法，并對“牛頓環(huán)”的原理進(jìn)行推導(dǎo)。結(jié)合實驗儀器采用演示的方法進(jìn)行教學(xué)，以實驗原理為導(dǎo)向，介紹所要用到的儀器以及各個儀器的作用;采用多提問的教學(xué)手段讓學(xué)生參與其中，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。

4.總結(jié)

本文以“牛頓環(huán)”為例，探討了大學(xué)物理和大學(xué)物理實驗之間的關(guān)系，得出它們是相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)、相輔相成的學(xué)科。并對現(xiàn)階段大學(xué)生在物理方面所存在的問題進(jìn)行了分析，針對所存在的問題提出了課程進(jìn)度匹配以及改變教學(xué)方式的解決方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]康穎.大學(xué)物理[M].北京：科學(xué)出版社，2015，150-152.

[2]李宏昌，張世全.大學(xué)物理實驗[M].武警工程大學(xué).