淺議物理課程與中職專業(yè)教學(xué)的結(jié)合

譚耀輝

[摘要]從物理學(xué)發(fā)展歷程和具體課程分析物理知識(shí)與專業(yè)課程之間的相關(guān)性，探討物理知識(shí)在機(jī)械力學(xué)分析、機(jī)械設(shè)計(jì)與維修、機(jī)械產(chǎn)品營(yíng)銷等教學(xué)中的應(yīng)用有助于推動(dòng)中職物理的教學(xué)。

[關(guān)鍵詞]物理知識(shí)中職教學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597(2009)0210144－01

一、物理在中職教學(xué)中的地位

物理作為一門基礎(chǔ)課，以邏輯縝密、條理清晰、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)言為載體，以推理、論證為工具，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和敬業(yè)精神，提高學(xué)生文化素質(zhì)發(fā)揮著作用。同時(shí)作為為專業(yè)課服務(wù)的先行課，它應(yīng)為后續(xù)課鋪路搭橋，打好基礎(chǔ)。我們強(qiáng)調(diào)要注重物理教學(xué)與中職類專業(yè)學(xué)科之間的結(jié)合，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理，然后再將所學(xué)到的物理知識(shí)融合到專業(yè)學(xué)科中，突出介紹與專業(yè)有關(guān)的實(shí)際應(yīng)用，樹立“以學(xué)生為中心，以能力為重點(diǎn)”的思想，探索物理教學(xué)與專業(yè)學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合的新路子，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，充分發(fā)揮物理教學(xué)提高學(xué)生素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生能力的重要作用。

二、物理課程與專業(yè)課程相關(guān)性分析

物理學(xué)是研究自然界最基本、最普遍的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其相互聯(lián)系的科學(xué)，物理與專業(yè)課之間的較為密切的關(guān)系不是偶然的。

(一)從物理學(xué)發(fā)展歷程來(lái)看，物理與現(xiàn)代工科專業(yè)之間有著密切的聯(lián)系

1．17、18世紀(jì)，牛頓力學(xué)和熱力學(xué)的建立，對(duì)于蒸汽機(jī)、熱機(jī)等機(jī)械工業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用，使人類開始了第一次工業(yè)革命。蒸汽機(jī)的發(fā)明使用，是第一次工業(yè)革命的標(biāo)志，而物理學(xué)的研究成果對(duì)蒸汽機(jī)的發(fā)明起到了關(guān)鍵作用。1643年，托里拆利發(fā)現(xiàn)了真空：1654年，德國(guó)的格里凱通過(guò)著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了大氣壓的性質(zhì)，指出了真空狀態(tài)下大氣壓可以轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械力，并發(fā)明了真空泵；1662年，英國(guó)物理學(xué)家玻意耳進(jìn)一步研究了大氣壓的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)了玻意耳定律：1695年，法國(guó)物理學(xué)家在玻意耳的指導(dǎo)下，發(fā)明了帶活塞的蒸汽機(jī)。在17、18世紀(jì)，在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上，許多技術(shù)都得到了發(fā)展，如航海中利用機(jī)械技術(shù)改進(jìn)船的推力；軍事上有關(guān)火炮內(nèi)力作用、空氣彈道和空氣阻力的計(jì)算等等。

2．19世紀(jì)，經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立和發(fā)展，促進(jìn)了工業(yè)電氣化、無(wú)線電通信等的發(fā)展，使人類進(jìn)入了第二次工業(yè)革命。1820年，奧斯特在自然統(tǒng)一性哲學(xué)觀點(diǎn)的指導(dǎo)下，第一次把電磁現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；在奧斯特發(fā)現(xiàn)的啟示下，1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，說(shuō)明了磁也可生電，由此，1832年，皮克希發(fā)明了發(fā)電機(jī)，1837年雅可比發(fā)明電動(dòng)機(jī)，莫爾斯發(fā)明電報(bào)；1885年斯坦利發(fā)明變壓器；1888年特拉斯發(fā)明交流電機(jī)。麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了電磁場(chǎng)方程并預(yù)言了電磁波的存在，1888年赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一理論，在這一基礎(chǔ)上，1895年馬可尼和波波夫分別進(jìn)行了人類第一次無(wú)線電通訊。

3．20世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)空前高速發(fā)展的世紀(jì)，人類社會(huì)在科技進(jìn)步上經(jīng)歷了一個(gè)又一個(gè)劃時(shí)代的改革，物理學(xué)在這其中作出了巨大的貢獻(xiàn)。相對(duì)論和量子理論的建立使人類的認(rèn)識(shí)深入到了原子和原子核內(nèi)部，在此基礎(chǔ)上引起了原子能、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、激光等新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，使人類開始了第三次技術(shù)革命。20世紀(jì)下半葉，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)給人類社會(huì)帶來(lái)巨大的沖擊。計(jì)算機(jī)的硬件核心是半導(dǎo)體集成電路，PN結(jié)是基礎(chǔ)。在20世紀(jì)20年代，在建立了量子力學(xué)之后，物理學(xué)家發(fā)展了費(fèi)米一狄拉克統(tǒng)計(jì)能帶論，從而產(chǎn)生了電子和空穴的概念，爾后，用摻雜的辦法產(chǎn)生了N型和P型半導(dǎo)體，為晶體管的發(fā)明打下基礎(chǔ)。

事實(shí)證明，影響人類社會(huì)的每一個(gè)重大創(chuàng)造來(lái)源于新的物理思想，以物理學(xué)為對(duì)象的物理學(xué)教育必然影響著以現(xiàn)代技術(shù)為對(duì)象的工科類專業(yè)。

(二)從具體課程來(lái)看，中職物理與工科的專業(yè)課程也有著密切的聯(lián)系

此點(diǎn)可以從物理學(xué)機(jī)械教學(xué)這門專業(yè)課程的關(guān)系為例看出。機(jī)械教學(xué)包括機(jī)械力學(xué)性能分析、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械維修維護(hù)等方面。日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和國(guó)防建設(shè)中都廣泛地使用著種類繁多的機(jī)械設(shè)備，機(jī)械工程課程即是講授各種機(jī)械的有關(guān)知識(shí)。機(jī)械工程課程在通信類、電子類、電氣類、計(jì)算機(jī)類等專業(yè)都有重要的應(yīng)用，它對(duì)后面其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)有著重要的影響，它是絕大多數(shù)中職工科類專業(yè)必開課程。

三、物理知識(shí)與機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)的結(jié)合

物理也是一門為專業(yè)課服務(wù)的先行課，它應(yīng)為專業(yè)課鋪路搭橋。教學(xué)中根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合專業(yè)技能進(jìn)行教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)以致用、發(fā)展能力。而機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)中，機(jī)械力學(xué)分析、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械維修等基礎(chǔ)技能都必須利用物理知識(shí)進(jìn)行闡述。另外，扎實(shí)的物理知識(shí)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的營(yíng)銷過(guò)程提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

(一)物理知識(shí)在機(jī)械力學(xué)分析的應(yīng)用

力學(xué)分析是物理知識(shí)中的重要內(nèi)容，而機(jī)械的性能好壞主要體現(xiàn)在工作狀態(tài)下機(jī)械的力學(xué)性能。機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)中，必須將物理知識(shí)中的力學(xué)分析應(yīng)用到機(jī)械性能分析中才能加深學(xué)生對(duì)機(jī)械力學(xué)性能的理解。應(yīng)突出力學(xué)知識(shí)，在舉例和練習(xí)時(shí)盡量聯(lián)系機(jī)械行業(yè)的工作實(shí)例和知識(shí)內(nèi)容。

(二)物理知識(shí)在機(jī)械設(shè)計(jì)與維修中的應(yīng)用

機(jī)電類專業(yè)中，利用物理知識(shí)，開展小制作活動(dòng)。如學(xué)習(xí)“交流電”時(shí)，學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)自制小發(fā)電機(jī)、小電風(fēng)扇，用廢舊變壓器組裝新變壓器等。這既激發(fā)學(xué)生學(xué)物理的興趣，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。機(jī)械基礎(chǔ)課中，小到一個(gè)零件的強(qiáng)度、韌度、耐磨差性能等，大到各部件之間的物理連接以及零件之間的傳動(dòng)性能等，都與物理知識(shí)緊密相關(guān)。通過(guò)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，加深對(duì)摩擦、轉(zhuǎn)速、力矩的平衡等物理概念的了解；透徹地分析各部件以及各部件之間的力學(xué)性能，為設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的機(jī)械和快速有效地維修機(jī)械提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

(三)物理知識(shí)在機(jī)械商品營(yíng)銷中的應(yīng)用

從表面上看，物理與“商品營(yíng)銷”等專業(yè)風(fēng)馬牛不相及，但隨著專業(yè)課學(xué)習(xí)的深入，你會(huì)發(fā)覺(jué)它們都與物理知識(shí)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。首先現(xiàn)代物流是指用現(xiàn)代化的經(jīng)營(yíng)理念、現(xiàn)代化的管理模式、現(xiàn)代化的流通手段來(lái)替代傳統(tǒng)的物資流通，使簡(jiǎn)單的流通結(jié)構(gòu)向大型、成套、精密、自動(dòng)和智能化發(fā)展，這必然集中以物理為基礎(chǔ)的機(jī)械學(xué)等學(xué)科技術(shù)。其次商品營(yíng)銷中的“商品”是一個(gè)廣泛的概念，它包括機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品等一系列生產(chǎn)資料，而與此相關(guān)的課程或多或少都與物理知識(shí)相聯(lián)系。如在機(jī)械基礎(chǔ)課中，僅機(jī)械傳動(dòng)部分就涉及摩擦、轉(zhuǎn)速、力矩的平衡等物理概念；液壓傳動(dòng)則涉及液壓機(jī)的原理、液體的特性等。另外，發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器等是普遍使用的機(jī)電產(chǎn)品，要想對(duì)它們的性能、型號(hào)、品牌了如指掌，就得熟悉法拉第電磁感應(yīng)定律和三相交流電等知識(shí)。加強(qiáng)物理與專業(yè)課之間的橫向聯(lián)系，不僅有利于更好地學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)，而且能使學(xué)生在將來(lái)的工作中具有較大的潛力。

總之，物理學(xué)作為中職校專業(yè)課的基石，它有著自身的特點(diǎn)與規(guī)律。只有在教學(xué)中，重視挖掘物理內(nèi)涵，展示它的奧妙與魅力，才能激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為學(xué)好其它專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。