在大學(xué)物理教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用

馮恒強(qiáng) 王杰敏

摘 要:大學(xué)物理是高校理工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課,學(xué)生對(duì)物理知識(shí)掌握的程度及學(xué)習(xí)物理的能力對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和能力的發(fā)展有著重要的影響。文章探討了在大學(xué)物理的教學(xué)中如何讓學(xué)生能夠做到學(xué)以致用問(wèn)題,如何引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的基本物理知識(shí)去解決專業(yè)中遇到的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:大學(xué)物理教學(xué)物理知識(shí)學(xué)以實(shí)用

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)06(b)-0189-01

大學(xué)物理是高校理工科各專業(yè)面向低年級(jí)學(xué)生開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課,它是同專業(yè)知識(shí)、技能直接聯(lián)系的基礎(chǔ)課程。學(xué)生對(duì)物理知識(shí)掌握的程度及學(xué)習(xí)物理的能力對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和能力的發(fā)展有著重要的影響[1]。但是,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果存在很多問(wèn)題,很多文獻(xiàn)都進(jìn)行了相關(guān)的討論,這里不再一一舉例[2～3]。作為大學(xué)物理和天體物理的教學(xué)工作者,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,就是學(xué)生不能學(xué)以致用,不能用所學(xué)的物理知識(shí)解釋身邊的常見現(xiàn)象。我們下面結(jié)合在大學(xué)物理和天體物理教學(xué)中遇到問(wèn)題進(jìn)行介紹,同時(shí)探討如何在教學(xué)過(guò)程中改進(jìn)教學(xué)方法,提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。

1問(wèn)題案例解析

在給學(xué)生講授大學(xué)物理轉(zhuǎn)動(dòng)慣量一章時(shí),想起了南京大學(xué)研究生入學(xué)考試的一道考題。如果分別在你手指上放一支豎直地粉筆和一支豎直地竹竿,是粉筆還是竹竿容易控制？為什么？我們認(rèn)為這是一道很好的考試題,既貼近生活又考察了學(xué)生的分析問(wèn)題的能力,還考察了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力。結(jié)果大部分學(xué)生都能正確回答第一個(gè)問(wèn)題:是竹竿容易控制。但是在回答第二個(gè)問(wèn)題時(shí),就很少有學(xué)生能夠正確回答。有很多學(xué)生的答案是“竹竿容易控制是因?yàn)橹窀烷L(zhǎng),粉筆不容易控制是因?yàn)槠涠獭?。由學(xué)生的回答可以看出,大部分學(xué)生不會(huì)用所學(xué)知識(shí)去分析問(wèn)題解決問(wèn)題,而是憑著直覺(jué)去回答問(wèn)題。學(xué)生剛剛學(xué)完轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,竟然幾乎沒(méi)有學(xué)生想到竹竿和粉筆是否容易控制是轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題,是否容易轉(zhuǎn)動(dòng)而是由其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量決定。事后我們經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn),學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)處理問(wèn)題的能力非常差,而是簡(jiǎn)單地將自己置身于一個(gè)“接受器”的角色,只接受知識(shí),而不去應(yīng)用。大學(xué)物理作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課,如果不能學(xué)以致用,必定影響以后其專業(yè)知識(shí)的掌握。我們結(jié)合自己的大學(xué)物理和天體物理教學(xué)經(jīng)歷,認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。

2加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)

如同我們前面提到的,如今很多學(xué)生將自己扮演一個(gè)“接受器”的角色,只是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí),所以教師就需要加強(qiáng)指導(dǎo),而不能只是枯燥乏味地去晦澀難懂的物理公式和理論。物理學(xué)是人們?cè)谏a(chǎn)生活中對(duì)無(wú)生命自然界中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變的知識(shí)做出規(guī)律性的總結(jié),它的許多知識(shí)都是來(lái)源于生活的,因此作為這樣的學(xué)科,它的目標(biāo)非常的明確,那就是通過(guò)物理的學(xué)習(xí),通過(guò)生活中的物理現(xiàn)象來(lái)發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,并最終應(yīng)用于生活。如果我們的學(xué)生能夠深入生活,注意留心觀察、認(rèn)真思考,一定有更多的機(jī)會(huì)從周圍熟悉的事物中認(rèn)識(shí)物理。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程時(shí),要有目的引導(dǎo)學(xué)生成為一個(gè)發(fā)現(xiàn)者,去發(fā)現(xiàn)身邊的物理現(xiàn)象,去發(fā)現(xiàn)生活中對(duì)物理知識(shí)的巧妙運(yùn)用,讓學(xué)生感受到物理的存在與魅力。這樣慢慢就可以加強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)。

3結(jié)合學(xué)生專業(yè)進(jìn)行引導(dǎo)

大學(xué)物理是高校理工科各專業(yè)面向低年級(jí)學(xué)生開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課,學(xué)生對(duì)物理知識(shí)掌握的程度及學(xué)習(xí)物理的能力對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和能力的發(fā)展有著重要的影響[4]。所以在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該結(jié)合專業(yè)知識(shí)有目的引導(dǎo)學(xué)生將物理知識(shí)運(yùn)用的自己的專業(yè)中去。如我們?cè)诮o天體物理專業(yè)的學(xué)生講述帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)給學(xué)生看一些太陽(yáng)光球的照片,學(xué)生可以清楚地看到太陽(yáng)表面有一些美麗的亮環(huán)結(jié)構(gòu)。這是我們就會(huì)問(wèn)學(xué)生一些問(wèn)題:太陽(yáng)是一個(gè)氣體球,為什么表面會(huì)出現(xiàn)亮環(huán)狀結(jié)構(gòu)？很多學(xué)生可以回答出之所以有亮環(huán)結(jié)構(gòu),是因?yàn)樗鼉?nèi)部溫度比較高。接著我們會(huì)繼續(xù)問(wèn)學(xué)生,亮環(huán)內(nèi)的溫度高,那它為什么不加熱周圍的氣體,而是可以存在一定時(shí)間呢。這時(shí)學(xué)生就會(huì)陷入思考,根據(jù)他們所學(xué)的熱學(xué)知識(shí),高溫的氣體應(yīng)該很快把熱能傳給周圍的氣體的,不應(yīng)該形成穩(wěn)定的亮環(huán)。接下來(lái)我們提醒學(xué)生,假設(shè)將這部分高溫氣體用一個(gè)耐高溫的透明管裝起來(lái)是不是就可以了,那么太陽(yáng)上是否存在這樣的透明管呢？由于學(xué)生剛剛學(xué)過(guò)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),很容易可以想到是磁場(chǎng)約束太陽(yáng)電離大氣粒子的運(yùn)動(dòng),亮環(huán)是一個(gè)磁通量管。進(jìn)而我們引導(dǎo)學(xué)生自己去解釋太陽(yáng)黑子現(xiàn)象,地球兩極極光現(xiàn)象。這樣既可以學(xué)生對(duì)物理感興趣,同時(shí)也可以讓學(xué)生早些接觸自己的專業(yè)知識(shí)。雖然理物理學(xué)與學(xué)生所學(xué)專業(yè)往往有著十分密切的聯(lián)系,但不同專業(yè)對(duì)大學(xué)物理要求的深度、廣度有所不同,側(cè)重點(diǎn)也不一樣。在物理教學(xué)中,教師應(yīng)適當(dāng)介紹物理與學(xué)生專業(yè)的聯(lián)系,或?qū)I(yè)中的物理問(wèn)題作為實(shí)例進(jìn)行分析,這樣有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,增強(qiáng)應(yīng)用物理知識(shí)解決專業(yè)問(wèn)題的意識(shí)和能力。例如,對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,教師可以結(jié)合電磁學(xué)、光學(xué)的教學(xué),分析光盤、磁盤的讀寫原理及鼠標(biāo)定位的工作原理;對(duì)自動(dòng)化專業(yè),運(yùn)用電磁感應(yīng)、渦旋電流等知識(shí),分析電磁爐等電器的工作原理。實(shí)踐表明,將專業(yè)內(nèi)容作為實(shí)例,具有很強(qiáng)的說(shuō)服力,使學(xué)生看到了物理知識(shí)在專業(yè)中的應(yīng)用前景。教師只不斷聲稱物理是多么的重要,而在實(shí)際的學(xué)習(xí)中學(xué)生又沒(méi)感受到它與專業(yè)的直接聯(lián)系,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性必然會(huì)下降。因此,教師應(yīng)多和學(xué)生以及學(xué)生所在專業(yè)的教師溝通,多渠道的了解學(xué)生所在專業(yè)的基本情況。

4結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年的大學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐證明,教師要在有限的課堂教學(xué)中主動(dòng)更新教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,這樣就可以逐漸提高學(xué)生學(xué)以致用的能力。作為大學(xué)生,他們都已經(jīng)有了一定的生活經(jīng)驗(yàn),他們對(duì)周圍的各種事物和現(xiàn)象有著自己的理解。教師應(yīng)結(jié)合教材的內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)疑引思,以學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗(yàn)為實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生利用自身的生活經(jīng)驗(yàn)探索新知識(shí),掌握新內(nèi)容。學(xué)以致用的時(shí)間長(zhǎng)了,對(duì)物理的興趣越來(lái)越濃,動(dòng)手能力也會(huì)提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 樊雅平,黃生學(xué).大學(xué)物理教學(xué)中的問(wèn)題設(shè)計(jì)研究[J].教育與職業(yè),2010,12:156～157.

[2] 張志穎,付申成.淺談大學(xué)物理教學(xué)中存在的問(wèn)題[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版).2007,20(1):71～72.

[3] 陳文聰,劉偉民.大學(xué)物理教學(xué)與現(xiàn)代天體物理的有機(jī)結(jié)合[J].大學(xué)物理,2008,27(12):57～59.

[4] 陳紅霞.大學(xué)物理教學(xué)的思考與改革[J].林區(qū)教學(xué).2011,170(5):114～116.