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来自:临沂继续教育中心 发布日期:2017-5-8 浏览统计:450
一、非物理专业的大学物理教学遇到的难题

多数大学物理教师在教学方面缺乏研究,教学方法和教学手段过于单一,授课内容不能与学生的专业知识有机结合,使得非物理专业的大学物理课程教学仍然以应试为目的,以学分为终点,最终导致无法调动学生学习的积极性和激发学生的学习热情,让学生对学习大学物理兴趣索然甚至出现排斥心理。此外,随着高等院校的连续扩招,部分高等院校在专业设置方面进行了比较大的倾斜。为了满足学生就业的需求,应用型的专业课程不断开设,而作为非物理专业基础课的大学物理课程则不断压缩,不少非物理专业的大学物理课程由多课时变成少课时,有些甚至直接取消开设大学物理这门基础课。这样,课时量与教学内容严重不匹配,内容多、课时少、进度快、习题多、解题繁等这些综合因素最终导致了非物理专业的学生对大学物理的兴趣急剧降低。

二、提高非物理专业学生学习大学物理兴趣的探索

如何在有限的教学时数内有效完成大学物理课程的教学任务,提高理工科非物理专业学生对大学物理的学习兴趣,从而提高大学物理的教学质量呢?笔者根据自身的教学实践对此进行了探索。

1.从源头引导学生,培养学生对大学物理学习的兴趣

“万事开头难”,在大学物理的绪论课上引起学生学习该门基础课的兴趣是关键。笔者在非物理专业的大学物理绪论课上总喜欢问学生:“你们专业为什么要学习大学物理?”然而几乎所有的学生都异口同声地回答:“不知道。”针对这样的疑惑,教师在授课开始前就应该首先强调物理学的重要性,是自然科学和工程技术的基础,对非物理专业学生来说,要重视大学物理对本专业课程的相互依赖作用,掌握物理基本思想和方法,对于提高自身的逻辑思维能力和解决问题、分析问题的能力具有积极作用,有利于将来把物理知识应用到本专业的相关工作之中。例如数学专业,应着重强调物理和数学之间不可分割的关系,没有物理的发展就没有数学,没有数学的发展也没有物理,要在教学中注重引用实例来说明,如牛顿力学和微积分,麦克斯韦方程组与电磁场理论,爱因斯坦相对论与黎曼几何;强调大学物理与微积分等数学工具的关系,数学专业的学生对数学在物理中的运用也就会产生一定的好奇心。再如计算机专业,有人认为学计算机的学生不需要学习物理,但计算机发展史的每一个阶段都是以物理学的发展变革为前提,而计算机又在近代物理学的历史中扮演着一个不可替代的角色。特别是计算机软件专业,物理学是计算机硬件的基础,而硬件则是软件的根基,两者相互依赖,相互依存。理工科非物理专业的大学物理教学,应依据各专业的特点,在课堂教学中将大学物理知识与学生所学专业进行有机结合,才能使学生对大学物理的学习产生兴趣,感知到大学物理的重要性。

2.结合多媒体技术的应用,提高学生对物理学习的积极性

近年来,随着现代科学技术的迅速发展,兴起了一项先进的计算机技术——多媒体技术,利用这种技术手段,可以将文、图、声、像等信息融为一体,大大增强了人们对抽象事物与过程的理解与感受,使人们在短时间内获得大量知识和信息。适当使用多媒体技术辅助教学,科学合理地运用科普短片、Flash动画等多媒体教学课件,把复杂的物理现象以直观形象的画面呈现出来,让学生从直观感知信息中获得知识。大学物理的教学表现得丰富多彩,形象生动,既吸引了学生们的注意力,又提高了课堂授课效果,达到激发学生对大学物理的学习积极性和主动性的目的。笔者在实际教学中发现,授课时放一张简单的图片,播一段科普短片,或者打开一个Flash动画替代黑板板书能大大激发学生的学习兴趣。例如在学习热学的分子运动速率统计内容时,由于大学物理一般安排在低年级,而低年级的学生仅学过微积分没有学过统计学,仅靠物理教师课堂上的讲解,数学基础比较薄弱的学生通常无法理解,此时如果采用伽尔顿板实验的科普短片,能直观地把分子运动速率统计规律通过视觉效果展示出来,使学生不需要复杂的数学知识就能够理解;再如讲解狭义相对论内容,教师若只是口头教授或者黑板画图,学生不仅难以接受,还会觉得枯燥无味,如果适当结合类似爱因斯坦火车之类的Flash动画进行讲解,就能够把比较高深的物理概念和规律用简单明了的动画展示出来,易于学生理解接受。利用多媒体技术可以实现大学物理教师教学手段的多样化和现代化,这是传统教学无法比拟的。这样一种充满活力的新的教学手段,必然会激发非物理专业学生对大学物理的学习兴趣。

3.鼓励学生参与物理实验,提升学生对物理学习的主动性

物理学科中的重大发现及其理论的建立往往都是由实验现象展开的,实验与理论的矛盾运动是物理学发展的直接源动力,一旦离开实验这一基石,整个物理学科的发展将面临灾难性的毁灭。在非物理专业的大学物理教学中,为了加深学生对物理概念和规律的理解和掌握,必然需要学生参与到大学物理实验这一块领域。学生通过亲自动手实验,能够巩固学生对大学物理内容的掌握,同时对培养学生的观察、分析、归纳、操作、创新等综合能力具有重要的作用。笔者在担任大学物理理论课程的同时兼任实验课程,发现非物理专业的学生对实验课程的学习兴趣普遍高于理论课程的学习,物理实验可以充分调动学生的“看”、“听”、“动”等多种协调能力,尤其是“动”的能力,而不仅仅限于理论课程中简单的“看”和“听”。此外,实验中还发现学生的学习兴趣依实验内容的选择而不同,例如弹簧系数测量的每一步过程都需要学生自己手动调节,动手时间比较长;而对于金属线膨胀系数的测量,只需调好仪器然后就是长时间的等待,每升到一个温度点记录一个数据即可,这种操作简单只需机械记录数据的实验明显不太受非物理专业学生的欢迎;然而值得注意的是,一些对实验技能要求比较高的实验却又适得其反,例如等厚干涉实验需要学生非常细腻的微调,很多学生在这一点上失去了耐心。目前,在非物理专业的大学物理课程教学中实验的比重仍然较小,未来教学应该注重引入一些和学生本专业相结合的跨专业综合性实验,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力。

4.理论联系实际讲授大学物理,增强学生物理学习的实效性

大学物理讲授的知识内容主要是物理学的经典知识,包括力学、热学、电磁学、光学等以及相对论和量子物理的基本概念,而对近代物理学思想知识和方法的新发展则涉及较少,知识的陈旧导致很多学生缺乏学习物理的兴趣。如果在课堂上教师能结合各章节内容,广泛联系实际,介绍物理学的最新应用,比如粒子加速器、黑洞、反物质等,不仅能够活跃学生的思维,引导学生更好地理解物理世界,还能引发学生对大学物理课程的好奇心。笔者在大学物理的授课过程中,偶尔增加一些物理趣事和物理前沿知识,发现能够使学生在课堂上的精神为之一振,比如在讲述牛顿力学的引力内容时,适时给学生简单介绍引力最强的天体——黑洞的相关知识,其引发的有趣物理现象使所有学生对这未知的领域充满了好奇之心。此外,紧密联系现实生活哲理,对大学物理教学往往具有事半功倍的效果。在机械地讲述乏味枯燥的物理规律和物理公式的时候,适时加入一些与物理概念相关的生活哲理,例如把大学物理的参考系概念应用于现实生活中,如果选择不同的参照物或参考系,站在不同的角度看问题,即所谓的“换位思考”或“将心比心”,往往会得到不同的结论,这样很多问题也就会迎刃而解了。总而言之,这种理论联系实际的教学方法能够让学生感到新奇有趣,并且易于接受,而只要让学生们觉得大学物理“有意思”,其目的也就达到了。

三、结论

针对非物理专业学生对大学物理课程的学习兴趣普遍不高的这种现实情况,笔者主要从学生和教师两方面分析了其原因,并在实践教学过程中,结合以上几个途径去提高学生对大学物理的学习兴趣,调动了学生的积极性和主动性,取得了较好的教学效果。然而,教学无止境,只有与时俱进,不断改进和完善教学方法,才能从根本上提高理工科非物理专业学生学习大学物理的兴趣。
 
 
 
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