独立学院大学物理教学方法研究与探索

独立学院大学物理教学方法研究与探索

周政

ResearchandExplorationonPhysicsTeachingWaysinIndependentCollege

周政ZHOUZheng

（华南理工大学广州学院电子信息工程学院，广州510800）

（InstituteofElectronicandInformationEngineering，GuangzhouCollege，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510800，China）

摘要：大学物理是理论和实践结合极为紧密的一门基础课程，本文针对独立学院大学物理教学现状，从加强微元法、理论联系实际和分层次教学等5方面来研究提高独立学院大学物理教学质量的方法和途径。

Abstract:Collegephysicsisabasiccourseoftheorycombinedpractice.Accordingtotheactualityofcollegesphysicsteaching,thearticleproposesseveralwaystoimproveteachingqualityfromenhancingdifferentialelementmethod,theorycombinedpracticeandlevel-pisionteachingandsoon.

关键词：独立学院；大学物理教学；教学质量

Keywords:independentcollege；collegephysicsteaching；teachingquality

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）13-0278-02

0引言

大学物理的研究范围涵盖了自然界和人类生活实践的众多领域，它的基本规律和基本定律是许多自然科学和工程技术的基础。这一课程所包含的基本理论、概念与方法是构成学生科学素养的重要组成部分，为工程技术人员和科学工作者所必备。独立学院不同于一般本科院校，其更注重对应用型人才的培养，而且大部分学生的知识基础不牢，特别是数理基础较薄弱。对基础物理教学中的纯知识灌输模式，学生容易产生难学、厌学的思想。如何提高独立学院大学物理教学质量，培养创新型人才是值得探讨的课题。本文以独立学院物理教学为例，研究提高其教学质量的方法与途径[1]。

1加强微元法教学，提高学生分析解决物理问题的能力

对于大多数学生来讲，大学物理的内容并不陌生，主要因为多数知识已在高中阶段学过。不少学生感觉难学，虽上课时学生觉得听懂了，但不会分析实际问题。主要原因在于大学物理系统、全面的解决物理问题的工具之一就是应用微积分。学生在中学阶段主要应用代数运算来分析简单的“常量物理”问题，进入大学后，很多学生跳不出高中阶段的思维模式，不会用微积分的方法来分析解决“变量物理”问题。

一般地讲，物理现象和规律的研究是以简单的现象和规律为基础。对于实际中的复杂物理问题，则可以把它分割成许多在较小时间、空间等范围内的相应局部问题。只要局部范围被分割到足够小的微元（即微分），就能够把复杂问题近似成简单、基本、可研究的问题。最后再积零为整，把所有局部范围内研究的结果累积起来（即积分），就可以得到问题的结果[2]。例如求静止的轴对称或者面对称带电体产生的电场：在中学阶段，学生会求静止的点电荷产生的电场。而对于静止的对称性带电体产生的电场，则要运用微积分方法。首先将带电体分割成无数个点电荷（微分），每个点电荷产生的电场元可以根据库仑定律和电场强度的定义得到：将每个点电荷产生的电场矢量求和（积分），就可以得到整个带电体产生的电场。

在物理学中，应用微积分是很普遍的，一些重要物理定律、物理概念均直接以微积分形式给出。应用微积分于大学物理，不但是数学工具的应用，也是一种思维方法的应用。因此教学中应尽快地使学生理解其思想并熟练运用其分析解决物理问题。

2加强学习方法的引导，注重理论联系实际

物理学中每个概念和公式都描述一个物理图景。由于学生没有认识物理公式所描述的物理图景，在学习中重视概念的识记，忽略方法的掌握和能力的培养；重视问题的结果，忽略具体过程分析。把学习物理当成是背公式和套公式，所以他们做物理习题时往往张冠李戴，不知其所以然。教好物理，关键是教思路、教方法，避免艰深和复杂的数学，突出物理本质，树立鲜明的物理图像。同时在教学中适当地让学生了解到一些重要物理理论的产生原因、发展过程及思想体系，可以加深学生对物理概念、物理规律和物理思维方法的认识，深化学生对物理教学内容的理解。每个定律发现的背后都蕴含了很多很好的科学方法论素材和历史故事，讲解这些实际上就是讲思路与方法，并且能大大地激发学生的求知欲和学习兴趣。

大学物理教学内容应加强与实际生活的联系。在讲解相关内容时，应联系其实际应用。如讲解宇宙速度时，可以介绍卫星或航天飞机的发射过程。介绍刚体转动时可以介绍门的制动器的安装。介绍涡电流时可以讲解电磁炉的基本原理。讲解电磁感应时可以介绍汽车测试用的五轮仪等等。现代科学与高新技术与大学物理联系起来，对开阔学生眼界，启迪其思维，加深其对课程的理解颇有好处。[3]

3加强物理模型教学，提高学生的学习能力

在物理学中，大到物理理论的建立，小到求解一个物理习题，都有一个建模的过程。如质点、刚体、点电荷、无限长直载流导线等等都是理想化模型，物理模型方法是物理学家研究自然界的最基本、最重要的方法[4]。在物理教学中，学生往往对定律、原理和公式记得较熟，但是却不会将这些定律公式运用到实际的物理问题上。究其原因，在于学生不会简化物理问题，不会对问题进行抽象概括和建模。在做教材上的习题时，多数同学的思路是：看题—套公式—求解。而科学的解题模式应为审题—选取研究对象—建立相应的物理模型—分析其遵循的物理规律—运用适当的定律和公式求解—检查。物理学中的概念、原理、定律等都是借助于一定的物理模型抽象和推导出来的。因此，加强物理模型教学，对教学效果和学生的学习能力的提高息息相关。

4采用分层次和渗透式教学方法，培养学生的独立思考和解决问题能力

物理是工科学生必修课，但不同专业的学生对物理课程的内容和难度要求不一样，教师可以根据要求适当调整教学内容，实施分层次教学。目前笔者所在的独立学院的普通物理已实施分层次教学。比如电信系通信专业的学生适当增加电磁学的学时，而汽车和机械系的学生增加经典力学的学时等等。分层次教学减轻了学生的负担，体现教学中“以学生为本、以学定教”的原则，为培养具有较强实践应用能力、社会适应能力和一定创新能力高素质人才具有积极作用[5]。同时在教学过程中采用渗透式方法教学，即老师不必对课程内容的每个细节作详尽的解说，对学生可能发生的误解一一予以告诫，这种做法对培养学生的思维能力是极其不利的。爱因斯坦说过“发现问题比解决问题更有积极作用。”所以，好的老师不是讲得学生没有问题可问，而是启发学生提出深刻的问题，培养学生提出问题的能力。

5采用多媒体教学，合理利用网络资源

大学物理尽可能利用多媒体计算机教学，把文字、声音、图片，视频等引入课堂教学，形象、生动、直观地显示出教学内容，达到最优化的教学效果。对于复杂的推导过程，则辅助黑板板书。同时引导学生合理利用网络资源。目前国内外著名高校都有大学物理公开课视频，比如网易的大学物理公开课视频网址是http://open.163.com/，鼓励学生课堂外兼收并蓄地学习，开阔学生的知识面。对那些有争议的学习内容，可提示学生课余去图书馆或利用上网查找等等。加深学生对问题的理解，提高学生的自学和获取知识的能力。

参考文献：

[1]罗兴垅，罗颖.独立学院大学物理研究[J].大学物理，2010,29(1)：54-56.

[2]黎定国，邓玲娜等.大学物理中微积分思想和方法教学浅谈[J].大学物理，2005,24(12）：51-54.

[3]马文蔚，苏惠惠，解希顺.物理学原理在工程技术中的应用[M].北京：高等教育出版社，2006：166-168.

[4]雷晓蔚，郑稷等.大学物理模型知识的调查分析[J].重庆文理学院学报，2007（4）：73-76.

[5]张璐，刘灿明，邹锐标.独立学院普通物理课程分层次教学方法的探索与研究[J].中国科教创新导刊，2010（25）：67.