非物理專業(yè)普通物理教學方法的探討論文

時間：2021-04-01 11:38:02 論文我要投稿

　　普通物理是工科專業(yè)的必修課，要求學生了解基本概念、基本理論。現(xiàn)在普遍存在一個奇怪的現(xiàn)象，很少有學生對普通物理感興趣。他們覺得學習普通物理，就是為了應付考試，湊湊學分。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，是普通物理深奧難學，不像文史知識一樣淺顯易懂。上課的時候，只有極少數(shù)學生認真聽講，大部分學生不是昏昏欲睡就是看課外書。為了調動學生的學習積極性，筆者根據(jù)學生的特殊情況，采取了如下對策。

非物理專業(yè)普通物理教學方法的探討論文

　　一、將物理學史引入課堂

　　普通物理對非物理專業(yè)的學生來說深奧難懂[1]，如果在教學過程中，講授物理學史上科學家探索自然規(guī)律的故事，可以增加講課的感染力，吸引學生的注意力，提高學生的學習興趣，幫助學生透過現(xiàn)象抓住本質，既讓學生知其然，更讓學生知其所以然。物理學史不僅讓學生學到相應的物理知識，加深對物理概念、物理規(guī)律的理解，還可以學到做人做事的能力。下面舉兩個例子

　　1.德布羅意的故事。德布羅意是法國物理學家，他從小就酷愛讀書。中學時代顯示出文學天賦，后在巴黎索邦大學學習歷史，并獲得歷史學位。一次偶然的機會他聽到實驗物理學家的哥哥與人談到關于光、輻射、量子性質等問題的討論后，激起了學習物理的強烈興趣，特別是他讀了龐加萊的《科學的價值》等書后，轉向研究理論物理學。從他哥哥那里德布羅意了解到普朗克和愛因斯坦關于量子方面的研究，進一步引起了他對物理學的極大興趣。經(jīng)過一翻思想斗爭之后，德布羅意終于放棄了已決定的研究法國歷史的計劃，選擇了物理學的研究道路，并且希望通過物理學研究獲得博士學位。經(jīng)過多年的努力，他提出實物粒子也具有波粒二象性，成為波動力學的創(chuàng)始人，物質波理論的創(chuàng)立者，量子力學的奠基人之一，于1929年獲得諾貝爾物理學獎。德布羅意的故事告訴我們，做任何事情，只要努力、用心去學，都會取得巨大的成就。

　　2.相對論的故事。大家都知道相對論是愛因斯坦創(chuàng)立的，卻不知荷蘭科學家洛侖茲已經(jīng)看到了相對論的曙光。洛倫茲是荷蘭權威物理學家，比愛因斯坦年齡大，是個卓越的物理學家但比較保守。他雖推導出了洛侖茲變換式，卻是為了維護牛頓的地位。當年麥克爾遜-莫雷實驗結果讓物理學家百思不得其解，很大程度上沖擊了以太學說，光速不變的現(xiàn)象讓許多人震驚，為了維護牛頓力學經(jīng)典體系，洛侖茲通過簡單的推理提出了著名的洛侖茲變換來“解釋”這一現(xiàn)象――他的意思是：正是以太的存在才導致了在其中運動的物質收縮。可見他仍然沒有否定以太的存在，還是在為牛頓辯護。由于牛頓在物理界的威望太大，洛倫茲始終不敢背叛他。這也就導致了洛侖茲與相對論擦肩而過的遺憾。但愛因斯坦不一樣，他年輕，朝氣蓬勃，敢于向任何一個權威挑戰(zhàn)。洛倫茲變換公式被愛因斯坦引用，并給出了全新的解釋――沒有以太，只有光速不變。思想觀念的不同導致了他們不同的結果。相對論創(chuàng)立的故事告訴學生，在科學的道路上不要迷信任何權威，不要有任何盲目崇拜，否則，只會固步自封，裹足不前。

　　筆者認為，在普通物理課堂中引入物理學史，不僅豐富了學生的課外知識，讓學生知道物理學家探索自然規(guī)律的艱難，而且在了解物理學家故事的過程中慢慢地學習物理概念、物理規(guī)律。無論在對學生進行思想教育方面還是在提高課程的物理質量方面都起了積極的作用，這是物理教師在教學過程中把教書與育人結合起來的有效方式。

　　二、傳統(tǒng)教學和多媒體教學相結合

　　非物理專業(yè)的課時有限，要在短短的一年之內上完普通物理課程，采用傳統(tǒng)的“語言+板書”的形式勢必很難完成任務。而如果采用多媒體技術，學生則不能很好地理解解題方法和解題思路。筆者根據(jù)實際情況采用兩者相結合的方式[2]。對于難道高、需要計算推導的章節(jié)，采用傳統(tǒng)的教學方式，用粉筆書寫，步步為營，一步一步推導，爭取讓大部分學生聽懂。而對于只需要理解物理概念、物理圖像的地方，則采用現(xiàn)代多媒體技術，利用其豐富的聲像、信息資源，增大教學信息量，同時可使授課形象、生動，便于學生理解。多媒體技術具有豐富的圖形變換、動畫演示等功能，動態(tài)的模擬和演示不僅能輔助學生對一些概念的理解，更能激發(fā)創(chuàng)新學習的興趣。例如在“振動與波”這一章的.學習中，可通過多媒體技術生動、形象地演示“勻速圓周運動的豎直投影運動是簡諧振動”這一重要的概念。

　　總之，在大學物理教學中，我們要辯證地看待和分析多媒體技術與傳統(tǒng)教學方法之間的關系，恰當?shù)剡\用多媒體技術激發(fā)學生的學習興趣和提高教學效率。對一些需要數(shù)學推導的內容，可以采用傳統(tǒng)教學方式與多媒體技術相結合的方式，使傳統(tǒng)教學與多媒體技術教學相輔相成，渾然一體，構筑獨具特色的課堂教學結構模式，優(yōu)化教學效果。

　　三、類比法

　　類比法，是指由一類事物所具有的某種屬性，可以推測與其類似的事物也應具有這種屬性的推理方法。在物理教學中利用類比法[3]，可以使學生很好地理解物理概念，達到事半功倍的效果。

　　盧瑟福在研究原子結構時注意到原子與太陽系之間的相似性。首先，原子核的質量非常大，類似于太陽，核外電子的質量非常小，類似于地球的行星，它們占據(jù)的空間都非常小。其次，原子核與電子的引力為F=Kq1q2/r2，太陽與行星之間的作用力為F=Gm1m2/r2，分析發(fā)現(xiàn)K相當于G，m相當于q，它們都與距離的平方成反比。因此它們之間必然有某種相似性。在太空中，行星圍繞太陽運行，因此盧瑟福大膽推測，原子系統(tǒng)中電子圍繞原子核旋轉。

　　四、結束語

　　筆者針對學生的特殊情況，采取以上對策，希望對非物理專業(yè)的普通物理教學有一定的幫助，把物理學的精髓和實質進一步發(fā)揚光大，使物理學在21世紀發(fā)揮更強更大的作用。

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