大学物理论文

时间:2025-09-04 10:23:37 物理毕业论文

(必备)大学物理论文15篇

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(必备)大学物理论文15篇

大学物理论文1

  改革物理教学模式教师应积极应用多种教学手段和方法,打破传统的教学模式,把以老师讲授为主的教学模式逐渐转变成为学生自主学习的教学模式。注重学生创新能力、实践能力和综合能力的培养,使其更能适应现代化社会的需要。这一过程中,有效的现代化教育理念是重要基础,只有强调将知识教学、创新能力和动手能力融为一体,才能促使学生发挥主观能动性,这种教育理念的转变,需要采用先进的教学手段和方法。

  (一)物理教学方法的改革

  (1)比较式教学法。物理教学比较法是通过仔细的观察和分析,综合研究对象的各项特点,通过比较,得出其相同点和不同点,这也是一种重要的推理方法。比较法通过启发、探索和解决问题这一模式,根据已知事物,认识到未知事物,具有一定的创新性。教育工作者可合理采用比较法,将新旧知识进行对比,从而让学生在有效时间内提高学习效率。譬如,大学物理课本中,将稳恒磁场和静电场的公式、定律及其他都进行比较,分析其计算方法,为学生知识的学习提供一个纽带,使其更加形象的了解物理知识。(2)启发式教学。教师应正确的'引导学生自主思考,并懂得举一反三,合理应用课堂上所学知识,突出学生的主体作用。在这一过程中,可采用讨论法和问题法。将学生分成小组,小组内进行讨论,总结出所在问题,并选出代表进行提问。这种方法有效调动了学生的学习积极性,将讨论法和问题法结合起来,提高学生的探索能力。

  (二)物理教学手段的改革

  (1)随着计算机信息技术的广泛应用,在大学物理教学中逐渐得到了认可。教育工作者应合理利用计算机网络技术辅助教学,不断加强优质教学资源的开发,积极引进数字化教学资源,为学生建立物理站。物理站的建立,使学生摆脱了物理学习中多种限制,学生可以随时随地的查阅和解惑。除了可以登陆网站进行自主学习以外,有效缓解了教学内容多但教学时间短的问题,为学生搭建了一个物理学习平台。(2)教育工作者应多进行演示实验,使教学内容更具有针对性。这一过程中,将复杂的定律和理论以简单的试验体现出来,以助于让学生通俗易懂地了解物理知识,从而有效培养学生实事求是的态度。

  (三)改革考核制度

  传统的考核方式即为闭卷、笔试及单一的期末考试,给学生综合素质的培养带来了不良影响。教师应改革考试制度,注重平时考核的成绩,将课堂提问、论文写作、课外活动等计入学生评分中,并制定合理的评分系统,将各项得分都纳入学生的测评中。从根本上避免了因过于注重期末考试形成的应试教育体质,促使学生更加全面的汲取新知识。

  (四)结束语

  综上所述,我国高职院校物理教学改革还存在或多或少的问题,还需要教育工作者加大对其的研究和投入。在物理教学中,应根据物理课程的特征,寻求推动物理教学改革的可行性方法,在此基础上,总结自身的不足,并不断改进,从而提升物理教学效果,为社会培养出优秀的现代化人才。

大学物理论文2

  摘要:随着新时代科学技术水平的不断发展,高等院校的大学物理教学改革已迫在眉睫。文章针对高等学校大学物理教学中存在的问题,以及在教学内容、教学方法等方面的创新改革措施,提出了自己的一些看法。

  关键词:大学物理;教学改革;教学内容;教学方法

  我们把研究物质运动一般规律和物质基本结构的学科称为物理学。作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此,物理学是整个自然科学和现代工程技术的研究基础。在各大高校,以物理学为主要内容的大学物理课程,作为理工科各专业必修的一门重要专业学科基础课,它不仅包含学生后续专业课程所必须的物理知识,而且渗透着培养和提高理工科学生综合素质和科学创新能力的重要内容,这对于培养和提高学生的科学思维方式和创新能力发生极其重要的作用,其教学效果将直接影响大学生后续专业课程的学习及其终身的发展,所以一直受到各高等院校的高度重视①。然而,随着科学技术水平的飞速发展,国家对高校的教育教学提出了新的要求。在新形势下,怎样更好地教好大学物理课,使学生能够适应新时代发展的需求,则是我们现在面临的重大课题。本文针对高等学校大学物理教学中存在的问题,以及在教学内容、教学方法等方面的创新改革,谈谈自己的一些看法。

  一、大学物理教学目前存在的问题

  随着科学技术的高速发展,对大学物理教学改革提出了新的要求。但是纵观当今高等院校中的大学物理教学,我们仍然发现有以下不足之处:

  1.教学内容陈旧。目前很多高等院校所使用的大学物理教材,教学内容陈旧,多是以理论为主,习惯用逻辑推理的办法来解决问题,课程内容的叙述仅注重知识的系统性、逻辑性,极大地影响了学生的学习积极性,对学生缺乏吸引力。我们当前的教材由于过于注重理论知识,因此忽略了知识的实用性,与现实生活紧密联系的物理知识应用方面的内容少之又少,因此出现了教学内容与实际生活严重脱离的现象,这样陈旧的教学内容难以实现新时期对于大学物理教学的要求②。2.教学方法落后。受传统教学模式的影响,当前很多高校教师依然采用“教师讲,学生听”的这种传统式的注入式的教学方式,在课堂上老师与学生之间的互动非常少,这样,并没有充分认识到学生在课堂上的主体性。在当今高校中,很多教师虽然都已经运用上了多媒体教学,但是依然停留在用显示屏代替黑板的初级阶段,对高科技的手段还是运用得不够充分,这有待于更多的教师进一步地尝试。3.学生学习成绩考核单一化。大学物理课程的考试依然采取最原始的闭卷考试的方式,平时成绩也只有作业成绩可以作为参考。这样,我们就很难把握学生在平时的学习中对于大学物理知识的熟练掌握度。4.教学容量较大,课时较少。近年来,大学物理课时被大量压缩,存在教学时间不够,而教学容量太大,按正常授课安排,无法完成教学内容,存在赶课现象,无法达到我们所要的高质量的课堂效果,最终导致学生对课堂内容不知所云,使他们逐渐失去学习的兴趣。

  二、大学物理教学改革措施

  针对大学物理教学中出现的问题,教学改革已迫在眉睫。为了解决当前大学物理教学所面临的问题,全面提高教学质量,下面,笔者将结合自己在大学物理教学中的实际情况,谈谈对大学物理教学改革中的几点看法:1.在教学内容方面,应该注重与实际现实生活的紧密联系,让学生充分认识到学习物理的重要性和必要性,从而激发他们学习大学物理的动力。虽然大学物理是理工科各专业必修的一门重要专业学科基础课,但是不同院系、不同专业的学生的物理基础却有差距,对物理知识的需求程度也不同。我们应该精简经典物理内容,在保持物理学经典内容的基础上同时兼顾学生的专业特色。在经典与现代物理中找到结合点,把相应的物理前沿内容渗透进去。在经典物理内容的基础上,运用现代物理知识将经典物理内容进行拓展,剔除掉陈旧的内容,使大学物理教学内容更具备新颖性。将最前沿的科技成果融入到教材中去,让学生了解所学知识与实际生活的紧密联系,从而使他们充分认识到大学物理的重要性。在教学过程中加入相应的物理学史的内容,使学生了解当时人们对该物理现象的困惑和思考,从而提高学生的学习兴趣。2.在教学方法方面,从大学物理的实践教学来看,我们仍然采用的是教师“满堂灌”式的教学模式,在课堂上教师与学生之间的互动少之又少,这样,极大地缺乏课堂教学的感染力。因此,对于教学方法的改革也是势在必行的。我们可以采用灵活多样的教学方式,例如,微课、翻转课堂、慕课等形式。微课(Microlecture),是运用高科技的技术手段按照认知的规律,从而展现出多元化的学习内容、过程和扩展素材的结构化数字资源,微课的教学内容更加精简,课时较短,具备很大的灵活性,它可以针对某一个特定的教学内容进行专门的讲授,这样就弥补了课堂教学上的不足之处。翻转课堂,作为一种新式的.教学模式,顾名思义,是指重新调整课堂内外的时间。让学生在课堂上通过作业、讨论等形式巩固所学的内容,在课外通过提前观看由教师提供的教学视频或其他形式的课程材料进行课程内容的学习。这与传统的教学模式刚好相反,所以称为“翻转课堂”,亦称“颠倒课堂”。教师不会再利用课堂的时间来传授教材内容,而需要学生在课前完成自主学习,他们可以通过看视频、听讲座、看电子书等多种方式来进行教材内容的学习。教师也可以空出多余的时间与每位学生进行更深层次的交流,其目的则是为了让学生通过实践获得更深入的学习。“慕课”(MOOC),“M”译为Massive(大规模),与传统课程相比,传统的课程只有几十个或几百个学生,但是慕课却动辄上万人;第二个字母“O”译为Open(开放),以兴趣导向,凡是想学习的,都可以进来学,不分国籍,只需一个邮箱,就可参与到该课程;第三个字母“O”译为Online(在线),慕课所有的学习均在网上完成,不受时间地点的限制;第四个字母“C”译为Course,就是课程的意思。慕课可以帮助学生对所学内容进一步巩固和复习,慕课视频是经过精心编排与反复斟酌的,这样的教学资源一定是最“精细化”的,在一定程度上提升了教学质量。在慕课平台上,教师可以像在课堂上一样,在讲课过程中提出各种各样的问题,每位学生各自做出回答,学生各种不同的答案均由电脑进行自动批改。只有在学生回答正确的条件下,视频才会自动向下播放。这样的技术运用既可督促学生在观看视频过程中高度集中精力,又可以让学生全程参与到教师的教学过程中来,从而达到最佳的学习效果。这样的互动方式,传统的教学模式是无法实现的。3.在学生学习成绩考核方面,我们可以采取多种形式:一方面,采取传统的闭卷考试的方式;另一方面,也可以采取期中期末小论文、大学物理实验能力测查以及课堂随堂问答相结合的方式,以便进一步提高学生在实际生活中解决问题的能力。4.在教学容量较大,课时较少的情况下,就应该对教学进行改革,不能像以前那样按部就班地教学了,我们应该对教学内容进行认真梳理,抓住那些主要的内容,舍去细枝末节,在课堂上就没有必要再花费大量时间进行繁琐的公式推导,注重基本概念、基本定律及定理的讲解。同时,将联系生活中的物理现象与相关内容紧密联系的高科技的发展介绍给学生,激发他们学习的兴趣。

  三、结语

  科学技术的高速发展,对大学物理教学提出了更高要求,大学物理课教学改革也将势在必行。在实际的教学中,不仅要重视物理理论知识的传授,更要注重培养学生的实践操作能力,让学生将所学知识充分运用到实践中,从而进一步提高学生的实际应用能力。教学改革需要我们不断地更新教育理念,完善教学内容,优化教学方法。充分利用现代化的教学手段,提高教学效果。只有这样,才能不断提高大学物理课的教学质量,完成时代所赋予我们的重任。

  注释:

  ①全桂英.大学物理课程教学改革的研究与实践[J].淮南师范学院学报,20xx(3):129

  ②宗波.地方应用型本科院校大学物理教学改革探析[J].教育观察,20xx(5):70-71

大学物理论文3

  摘要:大学物理实验是高等院校理工科专业的一门重要的必修基础课程。针对大学物理实验课程的特点,分析了传统教学中存在的问题,难以达到开设大学物理实验课的目的。探讨了将任务驱动教学方法引入大学物理实验教学,给出了任务驱动教学法的实施流程。最后,在大学物理实验教学中,针对典型案例开展了任务驱动教学法的实践教学。

  关键词:大学物理实验;任务驱动;案例教学法

  大学物理实验是高等院校理工科专业的一门重要的必修基础课程。它可以对学生进行科学实验和实验仪器的基本操作,是进入大学后教师对学生进行系统实验训练和实验仪器操作技能训练的开端[1]。因此,大学物理实验在培养学生严谨的科学态度、活跃的科学意识、动手操作能力和理论联系实际能力等方面的优势,是其他实验课程所不具有的。在传统大学物理实验教学中,教师都是先从实验目的、实验原理、实验步骤讲起,然后进行从头到尾示范演示,最后学生机械地按照教师示范步骤循序渐进,按部就班地进行实验,把测得的实验数据记在实验报告上。学生根本不用提前预习和思考实验仪器操作中的问题,只需上课时认真听老师的讲解和观察老师的操作即可顺利完成实验。这种僵化的实验教学模式导致学生过分依赖教师指导,在很大程度上抑制了学生的积极性和主动性,就更谈不上提高他们的动手能力和创新能力了,难以实现开设大学物理实验的教学目的,难以实现培养学生的实验操作技能和解决实际问题的教学宗旨。为解决上述问题,因此大学物理实验的教学改革一直作为高等院校大学物理实验教育工作的重点。本文针对大学物理实验课程,开展了任务驱动教学模式的实践教学,提出了实施教学的方案,最后提供某个任务项目完成的典型案例。研究证明,大学物理实验应用任务驱动教学法,不仅很好的完成了大学物理实验课的教学目的,而且对培养学生基本实验操作技能和解决实际问题的能力具有重要的理论意义和现实意义。

  一、任务驱动教学方法的介绍

  任务驱动教学方法是基于趣味性,在能够调动学生学习动机与好奇心的背景下,利用与教学内容紧密联系的任务,通过完成任务的过程获得知识与技能的一种教学方法[2]。任务、情景和教学目标是该教学法的基本三要素。该教学法的载体是任务,且任务一定与教学内容和要求紧密联系;教学目标是课堂教学中要求学生理解或掌握的知识和技能;情景是任务完成时的结果或作品。教学目标决定任务的设计和情景的设定,任务设计和情景的目的在于让学生更好地掌握教学内容[3]。任务驱动式教学方法提倡以通过完成任务解决问题为最终目的,调动学生的积极性、激发学生的学习兴趣,在学习形式上主张探究体验学习和团队合作学习。任务驱动式教学方法体现以学生为中心,学生是课程学习的参与者、知识的生产者,教师是过程引导者和结果评价者。任务驱动教学法的教学过程主要由四个环节构成:知识点的分割———任务的设计———任务的实施———任务的评价。在教学设计过程中,教师们细心研究和讨论教学内容,把教学内容分解为若干个具体的教学知识点,把每个或几个知识点设计成任务。通过实施任务来激发学生进行自主学习,并通过完成任务和教师有价值的评价,使学生在学习过程中获得满足感和获得感,进而极大地调动了学生的学习动力和解决问题的潜力。在任务驱动教学法实施过程中,学生不再是简单被动地接受知识,而是非常积极地学习基础知识、并进行了知识回顾与积累,主动认真地对信息进行收集、整理、分享;对教师而言,则需要熟悉并细化整个大学物理实验知识与技能点,并时刻关注物理实验仪器的改进和发展,将物理研究所出现的新颖热门问题整合到教学过程中,所以需要我们教师要不断学习、不断总结,积极开展教学改革,以充分调动学生学习积极性和主动性[4]。

  二、任务设计的要求

  1.在完成大学物理实验任务时,为了使学生能够明确目的及最后需要解决的问题,因此设计的任务,要求足够详细并且细致,尽量符合物理实验的特点,且最终在完成实验的实践中能够锻炼学生的独立分析和解决问题的能力。2.承担任务驱动教学的教师应该具有较高的专业素质,充分了解教学目标和实验内容,能够按照教学目标去设置教学任务体系,安排教学项目。另外,教师能够合理的分解教学任务和教学环节,且对学生的认知能力充分了解,保证分解后的任务适合学生实践。3.在设计任务时,需要从分析和考虑教学对象的特点出发,了解大学物理实验及仪器设备的发展动态,设计出符合学科发展需要、具有可操作性的任务项目。4.在设计任务时也需要考虑到学生学习的特点和学生的能力水平。如果设置的任务过于困难,容易打击学生的信心。如果设置的任务过于简单,容易引起学生轻视的心理。应该设置具有探究性,只要学生努力就能实现的任务,以至于能够激发学生学习的兴趣。

  三、任务驱动教学法的实施流程

  我校的大学物理实验课共30个学时,设计15个教学任务,课程教学安排在大学的第四学期进行。在学习大学物理实验以前,学生们已经学习了大学物理学、高等数学、数学实验和C语言等基础课程。大学物理实验首先是基础性实验,主要是学习常用仪器的基本操作和数据处理等。然后在基础性实验的基础上,设计与实际相关的任务项目进行教学。

  (一)设置教学任务

  在课程教学实施之前,教师要深入各高校大学物理实验室进行走访调研,与优秀教师、实验教师一起组成课程开发小组,共同进行实验内容的重新构建。大体包括:制订实验内容、实验项目的设计与开发、典型任务的.设计等。为了能够充分激发学生的兴趣,调动学生的积极性,需要基于实际问题来进行相关教学任务的设计。老师应该提前完成任务设计,一般提前3-5周发布任务,具体分配任务时可根据学生的情况略做调整。

  (二)实施教学任务

  发布教学项目时,教师应该讲清楚任务的目的、所需实验仪器设备和所需知识点。教师要积极引导学生思考与物理实验相关的实践问题,变被动接受为主动提出实施方案、主动完成任务。在完成任务过程中,引导学生通过学习小组,利用团队合作的力量实施任务。组成团队执行任务,并不是要降低个体的角色,而是要分工协作、各司其职,自主履行职责,共同完成任务,锻炼学生的团队协作能力。学生对所领到的任务首先在中国知网上进行相关文献的检索,参考相关的文献,提出小组对任务的解决方案。各小组在实验室中准备仪器、实验材料,运用已有知识对问题进行分析探讨,完成数据的测试和数据的整理。最后,对完成任务的各个细节进行总结,参考一些有价值的材料,制作工作汇报的课件。

  (三)评价任务

  任务驱动教学模式的主要环节之一就是任务评价。合理有价值的评价对学生学习的热情、自身的完善和自我反思等方面有着重要的作用。评价分为组内自评、组外互评和教师评价三种形式。组内自评是指小组成员在团队内部简单介绍一下自己完成所承担任务的过程和收获。自我评价对学生认识自己的不足和完善自己具有很大的帮助作用。为进一步提高能力,能够及时扩充自己的知识结构,做到查缺补漏。组外互评主要是为了加强各种学生之间互相学习,加强问题的理解。最后,教师评价采用过程性评价和结果性评价两种评价方法。这样的评价方法,比较客观,比较科学。例如过程性评价能够评价学生完成任务的整个过程和各个细节。结果性评价指的是任务项目完成后,教师对学生小组完成项目的结果进行评价,也是对学生实际学习效果的总结,有助于学生学习积极性的培养。

  四、基于任务驱动的大学物理实验教学的具体案例

  本部分以实验《牛奶掺水量的检测研究》(本实验为2学时)为例,给出基于任务驱动的大学物理实验教学实践的实施案例。这个实验是实验《液体表面张力系数测定》的扩展实验,授课地点是大学物理实验室。

  (一)创设情境,激发兴趣

  第一步,教师利用PPT课件给学生讲解,由于受到利益的诱惑,商贩们在牛奶中掺假的事件屡见不鲜,特别是牛奶中掺入了过量的水。那牛奶中是否掺入了过量的水,如何进行检测,自然成为急需迫切解决的问题。通过生活实际问题的引入,很大程度上调动了学生学习的兴趣和积极性,这为后面任务的完成奠定了坚实的基础。第二步,教师向学生说明,总任务和本次任务之间的关系,及其对整个实验课产生的作用。第三步,教师向学生讲解本次任务的目的和完成本次任务的意义,这样学生们就知道通过本次任务后应该掌握哪些知识和技能,以便学生进行自我检验和反思。

  (二)布置任务

  我们根据本实验的三个教学目标,向学生布置了三个不同层次的任务,供不同层次的学生学习,充分发挥学生的创造性。三个不同层次的任务分别是任务一:不同掺水量牛奶样品的配制;任务二:不同掺水量牛奶样品的特征量的测定;任务三:Origin软件的使用或者C语言的学习。

  (三)完成任务

  教师布置任务,学生们领到具体任务后,通过收集资料,分析讨论。遇到实在解决不了的问题时,可以请教老师。学生分组讨论和研究每个任务具体解决方案,如何分工协作等事项。对于任务一,牛奶样品的配制可以由个体独立完成;任务二,为了让学生们重点掌握某个物理量的测定方法,这是一个教师半开放性的任务,学生们可以在互联网上查找资料,找到该物理量的测定方法,鼓励学生使用多种方法例如表面张力系数的测定、比重计检测牛奶样品的相对密度和牛奶样品冰点法检测等,去完成任务。最后,任务三主要是要求学生学习一些科研中常用的软件,这对以后的研究工作是有益的。这一任务着力培养学生的自主学习和主动学习的能力。任务驱动教学法是一种双主教学方法,教师是学习的指导者、激励者、启发者,而学生是知识的生产者。在学习过程中,教师应该尽力引导学生在完成任务项目的过程中主动思考和探索,鼓励和帮助学生在一定的情况下寻找解决问题的方法。

  (四)汇报任务成果

  成果形式主要以PPT课件形势展示、汇报地点是创新实验室,配有多媒体设备。PPT内容包括项目简介(包括简要概述项目研究目的、意义、研究过程及取得成果)、项目研究过程(项目研究过程及思路、项目组成员分工、研究方法及步骤等)、项目成果(项目成员发表论文、制作实物、设计图纸、研究报告等)和参与项目取得的收获(对学生创新性思维、自主学习能力、实践能力、团队合作能力、创业能力和科研等能力及素质的培养起到积极的促进作用)等。

  (五)任务的评价

  改革前大学物理实验的考核主要通过操作考试形式完成,这种测试主要侧重学生对知识理解,不能完全评估学生的操作水平,所以不能全面合理地评价学生在整个实验课程学习效果。改革后的课程评价主要根据学生对项目任务实践操作情况,采用多形式、分阶段评价[5],由过程考核50%+汇报考核20%+组内协作20%,综合表现10%来进行考核。过程考核重在考核学生对物理实验仪器操作掌握的程度,在每个实验任务过程中完成;结果考核在整个实验课程结束后进行,主要考核学生完成任务及团队协作能力。组内协作主要考核每个学习团队间的团结协作,共同解决问题的能力;综合表现包括对学生职业道德、工作态度、工作表现等方面。

  五、结束语

  任务驱动教学法应用于大学物理实验的教学实践的研究表明,应用任务驱动教学法的大学物理实验课的教学目的明确,结构合理和教学设计科学、操作方便、易于实施,并且这种方法能很大程度上调动学生学习的积极性,有效地激发学生的学习兴趣。学生能够顺利完成任务也说明,通过物理实验课的学习,他们既掌握了物理实验仪器的基本技能,基本实现了大学物理实验课的开设目的,另一方面也对开设大学物理实验课的其他院校提供了有益的借鉴。

  参考文献:

  [1]张占新,王汝政,王凤鸣.大学物理实验教学改革措施与实践[J].大学物理实验,20xx(6):108-110.

  [2]郭绍青.任务驱动教学法的内涵[J].中国电化教育,20xx(7):57-59.

  [3]吴德群.任务驱动式教学的基本内涵与实施条件———以《社会调查原理与方法》为例[J].百色学院学报,20xx(2):130-133.

  [4]陈小春,陈志辉.任务驱动式教学法在旅行社管理学课程教学中的应用[J].大学教育,20xx(4):115-118.

  [5]陈毛华,张晓玮,尹恩,等.《设施蔬菜栽培技术》课程教学的创新与实践[J].韶关学院学报,20xx(4):100-103.

  作者:王畅 陈佰树 朱文霞 单位:黑龙江八一农垦大学

大学物理论文4

  摘要:为了切实提高独立学院大学物理课程的教学质量,笔者紧密结合多年来从事大学物理教学实践,主要就独立学院大学物理分专业教学改革的有关问题进行了深入探究,并将其研究成果有机地运用于我院的大学物理教学改革实践中,取得了理想的教学效果。

  关键词:独立学院;大学物理;分专业教学;教学改革

  一、引言

  大学物理是高校理工科专业学生必修的一门基础课程,是通往自然科学与工程技术科学的桥梁。该课程不仅蕴含着丰富的物理学思想精华,而且还有助于培养和锻造学生的科学思维方法和创新能力,且对于全面提高大学生的综合素质具有十分重要的促进作用。大学物理课程特点是:知识面广、内容繁多,理论性较强,不易理解,学生普遍感到难学。这就需要必须有足够的教学课时量方能圆满地完成教学任务。而独立学院的人才培养目标是培养“应用技术型人才”,独立学院的毕业生大多数是要工作在一线的技术工作岗位上。因而独立学院应特别注重学生专业理论和专业技能的培养,尤其是实际动手能力的培养。而目前独立学院大学物理的课时安排非常有限。不少任课教师为了完成教学内容,上课时“满堂灌”、“填鸭式”的教学模式司空见惯,教学进度普遍较快,而且对内容的讲解也是广而不精,无法对新知识的应用进行有效地拓展,这就使得独立学院的大学物理教学与其学院制定的人才培养目标很不相适应。加之,独立学院的学生文化基础知识相对较差,底子比较薄,不善于思考,自主学习能力较差,上课易走神,一旦遇到听不懂的问题,就懒得再去听,这节课听不懂,下节课有的干脆就不听啦,教师在讲台上滔滔不绝地讲,学生在下面悄悄地玩手机。教师费了九牛二虎之力,但教学效果却一直在低水平状态下徘徊。究其原因,最重要的是学生不知道学习大学物理到底有何用?所以,他们对学习大学物理不感兴趣,缺乏学习的积极性和主动性。因此,独立大学在大学物理教学过程中,任课教师一定要兼顾学生特点,注重讲一些与学生专业相关的知识,以此来激发学生的学习兴趣。所以,要切实提高独立学院学生学习大学物理的兴趣和学习效果,就要从优化大学物理教学内容入手,对大学物理课程实行分专业教学,只有这样才能真正提高独立学院大学物理教学效果。

  二、独立学院实行大学物理分专业教学的重要意义

  第一,根据学生专业特点和专业需求,我们可以对大学物理的内容进行进一步优化和整合。对那些与专业密切相关的内容教师要重点进行精讲,对于那些与专业联系较少的内容可以略讲,而对于那些和专业基本不相关的内容则可以以布置课外作业的形式,让学生进行自学。现以电气工程专业为例,电气专业的后续课程以及工作环境都离不开电磁学,所以我们就以电磁学部分的物理知识作为了精讲内容,利用一学期的时间来进行学习;而对于力学、波动和光学的基本知识我们利用一学期时间简单进行介绍;而对于热学部分则以课外作业的形式由学生课下进行自主学习。第二,大学物理作为一门基础课程,是为所有工科专业服务的,传统教学模式都是搞“一刀切”,对所有专业一视同仁,安排同样的课时,讲授同样的内容。同时为了满足学院各专业的需求,要求大学物理内容必须全面,覆盖面要广。但是作为基础课,学院安排的课时是有限的,这就产生了矛盾,内容多课时少。而分专业教学是针对各专业进行分别授课,对一些不密切相关或不相关的内容进行适当取舍和优化,这样做不仅节约了课时,也较好地解决了大学物理授课时间少的问题。第三,目前独立学院大学物理教学就是因为不分专业,采取“一刀切”的教学模式,大学物理教学才出现了教学内容多课时少的问题。教师在授课过程中为了赶进度、抢时间,无暇对相关知识进行必要的拓展,学生对学习物理普遍感到困惑,加之有些内容与其所学专业缺乏直接联系,进而造成学生学习兴趣尽失。这就使得大学物理教学陷入了困境。而大学物理实行分专业教学,教师可以对教学内容进行适当的优化和整合,这样做无形中就节省了课时,教师在授课过程中可以依据学生所学专业需求,对教学内容进行适当的优化和取舍,对重点内容进行详细重点的讲解,一些内容重点可以与专业课有机联系进行拓展讲解,使学生知道学习这些知识将来会用到哪里,让学生带着问题去学习,使学生感到学习大学物理可以学以致用,进而培养和锻造学生学习大学物理的兴趣。第四,在传统模式的大学物理教学中,课堂教学气氛沉闷,教学基本上是教师的“一言堂”,很少有学生参与教学互动。因为教师的授课节奏快,学生的思路跟不上教师的授课节奏,所以听不懂老师所讲的内容,无法与老师产生思维上的共鸣。因此,即使老师启发学生互动,学生也很难与老师互动起来。而分专业教学有了充足的授课时间,教师可以适当放慢教学进度,对重点内容精讲、细讲,还可以对与专业知识相关的内容进行必要的扩展。在讲解过程中可以让学生有思考的时间,学生和老师的思路同步了,能听懂学会了,自然而然地学生也就主动与老师互动起来了,课堂气氛也就活跃了,课堂教学效果也就随之得到了提高。

  三、对独立学院大学物理分专业教学改革的思考

  我们学院的教学班有:土木工程、测绘工程、建筑环境与设备工程、电气工程及其自动化、自动化、轨道交通信号与控制、电子信息工程、计算机科学与技术等工科专业。在学院现有的条件下,我们对各专业的课程进行了认真调查和归类。各专业课程对大学物理课教学内容的主要需求见表1。根据各专业课程对大学物理课教学内容的需求,我们将学院工科各专业分为两大类:即电气类(主要包括:电气工程及其自动化、自动化、轨道交通信号与控制、电子信息工程、计算机科学与技术)和土木类(主要包括:土木工程、测绘工程、建筑环境与设备工程)。由于电气类各个专业课都离不开电和磁,故而把它们归为一类,以电磁学作为任课教师精讲内容进行重点讲解,而对于其他大学物理课的内容比如:热学、光学知识等进行简要介绍。而土木类专业力学知识是其共同的知识需求,故而归为一类,教师应将力学内容作为重点讲解内容;但各专业还略有差异,比如建筑环境与设备工程对热学部分需求较多,而测绘专业对电磁学知识有所需求。所以,任课教师应将大学物理课分为:大学物理(A)和大学物理(B)。土木类专业学生主要学习大学物理(A),教师要重点讲解力学部分,而对于热学、电磁学和振动波动的知识根据专业再进行灵活选讲。电气类专业学生主要学习大学物理(B),教师要重点讲解电磁学部分,对于振动波动和光学知识作简单讲解,而对于力学部分只介绍一些质点力学的基本知识。总的指导思想是:对于独立学院不同专业的`学生来说作为专业课程的基础课程——大学物理课应以满足专业学习需求为宜。在这一改革思路的指导下,我们对学院相关专业的大学物理教学大纲、培养计划进行了适当的调整,通过教学实践达到了预期的教学效果。

  四、独立学院大学物理分专业教学改革的效果分析

  我们将大学物理分专业教学改革思路在20xx级、20xx级学生中随机各抽取了两个班作为实验班,进行了教学改革试验,即在学院同专业的班级中抽取了四个小班,以两个小班作为一个教学班,两个教学班由同一任课教师为其上课,一个教学班实施传统教学模式(参照班),一个教学班实施分专业教学(实验班)。授完一学年的教学课程后,将两个学期的期末考试成绩进行对比。我们在20xx级的土木工程专业(1401)和20xx级的电气工程及其自动化专业(1510)分别实施。考察一个班级对知识掌握的整体程度,主要是看班级的不及格率,两个年级学生的分专业教学实验结果见表2、3。由上表我们不难看出,实施分专业教学的实验班的期末考试成绩及格率要比参照班明显提高。一年来的教学实践证明:分专业教学是提高独立学院大学物理教学效果的有效途径。

  五、结束语

  综上所述,通过对我院两个年级两个学年四个教学班的分专业教学改革实践,其教学效果得到了明显提高。大学物理分专业教学不仅优化了课程教学内容,节约了授课时间,还有效提高了学生的学习兴趣和大学物理课程教学效果。但这项改革目前还处于初级试验和改革阶段,在今后的教学工作中我们将采取以点带面的改革方法,逐步增加试验班级数量,进一步优化和整合大学物理教学内容,使大学物理课真正变成学生所喜闻乐见、易于理解和学以致用的课程。为达此目的我们将继续进行认真探索和实践。

大学物理论文5

  目前我国已进入信息高速发展的微时代,微博、微信、微电影已经悄然来到我们身边。 微学习也正慢慢融入我们的学习生活。“ 微课 ”———一 种新的教学模式已经引起了教育者的广泛关注。 微课是指按照教学大纲及教学实践要求, 以教学视频为主要载体,反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。 它具有主题突出、短小精悍、使用方便、易于扩充等特点。

  大学物理课程是高等工科院校各专业学生必修的一门重要基础课程, 它覆盖面广,具有丰富的科学思想、方法、手段,能够逐步培养学生的思维能力和科学创新能力,也是学生学习后续课程的基础。 由于传统教学观念等多方面的影响,大学物理教学模式始终存在着很多问题。 而微课这种教学模式的特点恰好能够解决大学物理教学中存在的各种问题,因此,在大学物理教学中引入微课这种教学模式十分必要。 这将有利于提高广大高校教师的教学工作效率,提升本科教学质量,从而应对信息化环境下学习多样性、个性化需求的挑战。

  一、大学物理教学现状及存在的问题

  一直以来高校的大学物理教学延续着夸美纽斯的传统课堂结构、 以教师为中心的传统教育理念和以班级集体教学的传统教学流程。 经过长期的教学实践与观察思考, 我们发现当前大学物理教学中存在以下问题。 下面以我校的大学物理教学来进行说明。

  (一)课堂教学时间有限 ,缺乏交流互动

  我校工科生开设的大学物理课程为 112课时,涉及力学、气体动理论和热力学、电磁学、 光学和量子物理学五个方面共 15 章的内容。 教师在有限的课时内要完成教学任务,普遍感到时间紧张,没有更多时间引导学生消化吸收知识。 课堂上,教师和学生缺乏交流和沟通,影响教学质量。

  (二) 统一的教学进度和学生的差异性存在矛盾

  学生对理论知识的掌握程度也是深浅不一,如果讲得详细,基础扎实的学生会觉得教师很啰唆,而如果讲得粗略,基础薄弱的学生又会跟不上进度。 由于学生个人的能力差别较大, 对知识点的需求也有所不同,总而言之,教师千篇一律的灌输式课堂教学难以符合每个学生的个人需求。

  (三)课后复习和答疑存在困难

  目前大学物理的教学仍然采用传统的板书和 PPT 教学方式,因而教师的教学活动结束后,学生只能留下笔记、片段记忆和课程幻灯片,而整个教学的实施过程无法完全重现和还原,不利于学生复习、巩固相关知识。 而又因为我校采用多校区运行,所以教师办公室和学生存在相距太远的问题,导致教师无法实现随时随地和学生面对面交流,进行辅导和答疑。

  (四)教学内容受限

  大学物理课程的知识点涉及范围较广,教材内容丰富,包含了丰富的科学思想和物理方法。 由于学校安排的课堂教学学时有限,教师只能围绕书本展开教学,一般仅选取教材中较重要的知识点进行课堂讲授,其他知识点只能留给学生自学,学生无法了解与课程相关的更多信息、知识和资源。

  二、微课资源在大学物理教学中的应用针对上述大学物理教学中存在的诸多问题,结合微课的特点,可以尝试把微课引入到大学物理的教学中,来提高大学物理教学的水平和质量。

  (一)满足学生的个性化学习需要微课的设计一般都是围绕着一个知识点进行的,教学目标相对单一,指向性非常明确,微课的特点之一就是短小精悍,一节“微课 ” 视频时长通常都在 10 分 钟左右 ,这种视频时长比较符合学生的视频驻留规律和学习认知特点,能让学生高效完成学习任务而不会感到疲劳和注意力分散; 又因为“微课 ”容量较小 ,学生就可以快速地将其下载到智能手机、平板电脑等各种移动终端设备上,这样学生就可以充分地利用零碎时间随时随地进行学习和思考。 因此,学生就可以根据自己的需要和时间来自行安排学习任务,从而提高学习效率。

  (二)提高课堂教学的效率让承载核心概念的微课视频在课前预习和课后复习环节发挥重要作用,而课堂则注重开展师生交流、小组讨论。 学生可以在课前通过反复观看微课视频进行课前预习,学习中的疑难问题则在课堂上通过与教师和同学的讨论得到解决。 这样不仅使学生课后学习能力将得到培养,同时可以提高课堂教学的效率。

  (三)有利于进行教学反思和同行交流通过微课资源的开发能促进教师更深入充分地备课, 也便于教师进行教学反思、进行同行交流以及开展有关的`教学研究活动,微课资源的共享同时还避免了教育资源的重复和浪费。 另外通过微课的设计与开发, 还可以提高教师的现代教育技术水平,促进教学研究。

  (四)有利于知识的补充和拓展通过微课资源可以弥补大学物理课堂因为学时受限而不能将丰富的物理方法和前沿知识传播给学生的缺陷。 教师可以将拓展的知识点和内容制作成微课视频,供学生进行自主学习,从而拓宽学生的科学思维和知识面。微课能更好地满足学生对大学物理知识点的个性化学习、按需选择学习,既可查缺补漏,又能强化巩固知识,是传统课堂学习的一种重要补充和拓展资源。 特别是随着手持移动数码产品和无线网络的普及,基于微课的移动学习、远程学习、在线学习、“泛在学习”将会越来越普及。

  将微课与高校物理课堂教学有机地结合起来,符合物理学科的特点,有利于提升学生的学习效果,培养学生的实践动手应用能力,是打造高效课堂教学的一种有效教学手段。

大学物理论文6

  [关键词]大学物理实验;虚拟仿真;教学方式

  一、引言

  大学物理实验是学生进入大学最先接触的实验学科,该学科覆盖面广,涉及力、热、光、电和原子物理等方面。这门课程主要培养学生的动手能力和科学素养,是学生今后做其他实验实训的基础,因此这门课程显得尤为重要。但是在以往传统实验教学过程中,特别是根据我校实验室的具体情况,实验效果不是特别理想。不过随着科学技术的迅猛发展,低投入、周期短、效果佳、开放式的虚拟仿真技术正逐步为各大高校所使用。虚拟仿真技术和传统的大学物理实验相结合,必将改变现有的教学面貌,改善教学效果和提升教学质量。

  二、大学物理实验教学现状

  (一)学生底子薄,动手能力差。新建本科院校所招收的学生文化课基础薄弱,在高中阶段基本没独立做过什么实验,并且大学物理实验理论性较强,因此学生动手能力较差,学习兴趣不高。(二)用房面积小,经费投入少。我校大学物理实验室共有十个房间,占地面积约800平方米,而我校每学年要开设二十个实验项目,这就要求实验教师不停地更换摆放实验仪器,况且在挪动仪器的过程中,难免会对仪器造成损坏。此外,学校对新仪器的采购经费和仪器维修经费的投入少之又少,重视程度不够。(三)专职实验教师人才稀缺。实验教学的主要力量就是专职实验教师,我校现有大学物理专职实验教师三人,人数较少,无法承担全部的实验教学任务,迫使聘请其他专业的教师兼职实验教学。这就导致了实验仪器设备维护、实验室卫生工作过程中的欠缺,实验教学效果欠佳。(四)实验仪器陈旧,实验内容笼统。大学物理实验仪器大多数是20xx年以前采购的,仪器经过多年的使用过于老旧,而且极易受损。实验项目也大都趋向于验证性的实验,缺少设计性和综合性的实验项目,与先进的科学技术和实际应用脱轨。对培养学生的科学素养和动手能力作用甚微,导致学生学习的积极性和主动性下降[1]。

  三、虚拟仿真实验教学分析

  虚拟仿真实验教学突破传统的大学物理实验教学模式,以先进的科学技术为基础,利用网络信息技术、图像处理技术、计算技术和多媒体技术进行虚拟实验和远程实验,对传统实验现状所暴露的弊端进行弥补。虚拟仿真和传统大学物理实验有机地结合,能够激发学生学习的`兴趣,提高实验教学效果。

  (一)虚拟仿真实验教学简介。虚拟仿真实验教学是新型的实验教学模式,是高校学生自主学习的一个平台。传统实验教学的实验项目均可以与虚拟仿真相结合,构建开放式的实验课程体系。学生可以不用进入实验室,通过校园局域网查询到所做实验的实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容及步骤、数据处理等相关信息,进行较好的实验预习工作,然后通过虚拟仿真系统提供的虚拟仪器进行仿真实验,最后系统会对你本次虚拟仿真实验给出一个公正的成绩评价。虚拟仿真实验系统所提供的课前预习、仿真实验和成绩评定加深了学生对知识的印象,提高了学生的实验兴趣,同时对实验仪器设备的维护工作提供了帮助。

  (二)虚拟仿真实验的优势。1.虚拟仿真实验克服了实验仪器不足和损耗的难题,节约了大量的仪器采购经费和维修经费,并且虚拟仿真实验可以重复进行,而且能够根据时代的发展逐步进行更新,选取与生产实际相关的先进的综合性和设计性实验[2]。2.虚拟仿真实验具有高度的开放性,学生可以不受时间和空间的限制随时进行访问学习,学生可以去完成系统当中现有的验证性实验,也可以自行去设计实验。通过系统模拟出真实的实验环境,有助于学生创造力和想象力的开发[3]。3.虚拟仿真系统对日常教学实行网络化管理,教师可以通过系统查询学生的选课情况、预习情况、实验操作情况,也可以查询各个教师的工作量和学生完成的所有实验项目成绩。虚拟仿真大大提高了工作效率,有效缓解了教师的压力,有利于实验教学的良好有序进行。

  四、结语

  随着科学技术的快速发展,虚拟仿真实验逐步被人们所重视,越来越多地被应用到实验教学中。高校应根据学校自身和学生特点,分专业、分层次地将虚拟仿真和传统大学物理实验有机结合,进一步培养学生的动手能力、创新精神和科学素养,从而提高实验教学质量。

  参考文献:

  [1]韦维,张霆,罗乐,等.工科大学物理实验教学现状与改革探索[J].物理通报,20xx,36(12):6-9.

  [2]周燕.虚拟仿真技术在大学物理实验教学中的作用[J].合肥学院学报,20xx,18(3):79-82.

  [3]李宁,杨坤,史芹.大学物理虚拟仿真实验开放式教学初步探索与实践[J].教育现代化,20xx(40):118-119.

大学物理论文7

  一、网络资源的利用使教师备课更加高效

  教师备好课是上好课的前提,是提高教学效率的重要环节。网络无限广阔的空间为教师的备课提供了丰富的资源,教师可以多方面地汲取知识。教师要想把教材的知识转化为自己的知识并应用于课堂,就必须充分领会教学大纲的精神,感知教材、理解教材,准确把握教材所规定的教学内容。在网络上,许多专家和教学名师对物理学科的教学大纲要求进行了深入的探究,对其优点和不足都发表了各自的观点。通过对这些观点进行认真的反思,能提高教师对教材的理解和把握能力。教案是教师实施教学活动的具体方案,对上好课具有重要作用。传统物理教学的教案主要包括知识点的讲解、课堂上问题的提出和课后习题的讲解。教师课堂拓展性差,教学内容只能局限于课本,无法调动学生学习的积极性。而网络资源的不断丰富为教师的备课提供了大量有用的素材。教师通过参考、学习名师教案和相关的资料,使撰写的教案内容丰富、充实,符合学生的认知规律。这些丰富、有趣的网络资源可以帮助学生学习,满足学生自主性学习和探究性学习的需要。网络资源对教案的撰写和优化提供了极大的帮助。充分利用网络资源,不仅能大大缩短备课时间,提高备课效率,而且能优化教学内容,提高课堂教学效果。

  二、网络资源的利用能充分展示物理实验

  物理学是一门实验科学,其产生和发展离不开实验,所有的规律和概念都直接或间接来自于实验。实验教学和演示实验是物理教学不可缺少的重要组成部分。实验教学最大的特点就是生动有趣,利用实验课可以让学生记住实验步骤、理解相关结论、掌握产生结论的过程。学生在做实验的过程中,不仅能感受到自然科学的神奇,而且能培养学习兴趣,便于理解抽象的物理原理。但在普通物理演示实验中,由于受到常规仪器本身的限制,一部分实验根本无法做,一部分实验即使做了,产生了效果,也不如人意。根据现代教育理念和教学要求,可以将多媒体网络资源模拟实验室引入课堂,这种模拟实验化微观为宏观、化抽象为形象,可以弥补常规实验仪器的不足,达到事半功倍的演示效果。还有一些物理实验的现象很难看清楚,如布朗运动,固体颗粒很小,其运动情况直接观察是根本看不清的。以往主要借助显微镜观察,教师事先调整好,学生轮流观察。但由于学生不同,观察结果也存在差异,导致实验效果大大降低,还消耗了大量的时间。如果利用课件模拟实验,展示粒子相互作用的“真实场景”,把微观世界通过模拟演示清晰地展现在学生面前,学生可以更容易观察到物理现象。利用网络资源制作课件向学生进行形象直观的展示,有利于学生学习和掌握物理规律。当然,网络不能代替真实的实验,只是实验的辅助工具,但在实验较难完成的`前提下却能发挥出不可替代的作用,达到为教学服务的目的,这种多媒体教学模式对优化课堂教学也是十分有益的。

  三、网络资源的利用能创设生动的教学情境

  情境教学是教师在教学过程中,根据学生的知识水平、认知能力和教学内容、教学目的、教学重点、教学难点,有目的地在课堂上创设情境,让学生在学习过程中身临其境,培养学生的学习兴趣。兴趣是人积极探究事物的认识倾向和认识需要的情绪表现,是学习的动力和保障。在教学过程中,教师的一项重要任务就是激发学生的学习兴趣,利用网络资源创设生动的教学情境,让学生处在模拟的学习环境或问题情境中,从而有效激发学生的学习兴趣。

  1.利用多媒体素材创设教学情境

  多媒体网络的一大特点是图、文、声、像并茂,可以全方位地调动学生的注意力、情绪、情感和兴趣。让抽象的物理概念、难懂的物理过程通过可观察的画面、视频、图片等,动态地展现给学生,可以让其更容易理解,同时还能增强课堂教学的活力。例如,在教学“万有引力定律”时,学生对天体运动的知识一无所知,难以对其形成深入的理解,通过多媒体播放载人飞船视频和模拟动画课件,从火箭点火到飞向太空,然后从飞船进入预定轨道做圆周运动再到安全着陆,一一进行介绍,可以调动学生的多种感官,提高他们探究物理知识的积极性和学习热情,让他们感受到物理学习的乐趣。

  2.适当运用网络语言激发学生学习兴趣

  教学是一门语言艺术,无论在教学过程中运用教学方法,教师的讲解都是最重要的、最基本的、最不可或缺的。讲解依靠的是语言,而语言是思维的表现和工具。有的教师专业知识非常扎实,但是语言表达能力欠佳,自己心里清楚却讲不明白。具有同样知识功底的教师,如果在讲课时吞吐自如、妙趣横生,则能够牢牢地吸引学生的注意力,并引发学生有益的遐想。网络语言是随着网络发展而兴起的一种简洁生动、形象传神的语言形式。学生的学习生活与网络密不可分,网络语言也融入到了学生的日常交谈中。物理学语言讲究科学、准确、有逻辑性。在物理课堂中可以适当地引入网络语言,例如,讲“磁场”时就可以运用这样的网络语言“:明星的‘气场’你们理解吧,磁场也类似,看不见、摸不着,但是有吸引力。”教师灵活运用形象生动、幽默风趣的网络语言进行授课,学生会倍感亲切、熟悉,听起来也会津津有味、兴趣盎然。

  四、网络资源的利用可以提高学生复习的效率

  学习不是一朝一夕的事情,及时复习可以达到事半功倍的效果。物理学复习的主要任务是达到对物理基本概念、规律、物理实验的深入理解和掌握,从而提高运用知识的技能、技巧,使知识融会贯通。物理知识以章节划分,每一章节都有自己独立的体系,又与其他章节相互联系。物理知识体系庞杂,再加上复习课教学容量大、复习时间紧,在有限的时间里让学生通过看书复习基本概念、物理规律,只能是走马观花,效果不理想。利用网络资源,下载精品复习课件,并根据课程需要进行修改,通过播放课件引导学生复习,是非常有效的方法。教师在制作课件时,要建立完整的知识结构框架,并将知识点细化,将关键词空出,让学生通过回忆、翻阅填写完成。这样,学生学习的主动性会提高,记忆基本概念也更准确。对物理规律的深入理解,可以通过做实验进行强化。在复习时,教师要对实验步骤、实验现象、实验数据做进一步的分析,使学生达到熟练运用实验结果解决问题的目的。对普遍理解不透彻的实验,可以个别重做,但大部分实验没有时间做,只能通过教师“讲实验”或学生回忆进行复习,停留于表象,舍弃了学生的直观感受。为了提高复习的效率,切实可行的办法就是利用多媒体技术将实验过程去粗取精,通过视频或动画模拟呈现给学生,或让学生到网络实验室进行不同实验的再观察和再操作,比单纯照本宣科的复习用时少、效果好。在实验过程中,教师可以到资源平台或教育网站上下载教学所需内容,并进行简单的加工,既可节省实际的实验时间,又可高效地完成实验复习课,还能提高学生分析问题、解决问题的能力。

大学物理论文8

  摘要:大部分同学都感觉物理学难学,其主要原因是物理学理论较抽象,公式难记忆,需要凭借想象的东西较多。本文作者通过几个与声学传播相关的实例,展示了物理学知识的无处不在,即使走在路边,也可以结合实际情况,不断复习巩固物理学知识,展现物理学的魅力,从而达到理论与实践相结合,学习与应用想映衬。这对消除学习者对物理学学习的恐惧心理,帮助同学们认真学好物理学知识,具有一定的指导性意义。

  关键词:物理学;路边;声波;传播

  从中学到大学,有相当一部分同学都深有体会地感到物理学难学。主要是其理论抽象难懂,公式定理较难记忆和难理解,需要想象的东西较多。因此,一方面,为了高考或在大学里学习与物理相关的学科,如通讯、电子类和能源类的专业,不得不选学和选考物理学。另一方面,在学习中,还要花大量的时间来做高难度的物理学习题作业,巩固所学知识,但真正到考试的时候还不见得能够考好,在现实生活中也不见得能用好物理学的相关知识。在大学的学习中,同样面临着这样类似的问题。有部分同学,只要听说物理课,就感到一阵恐惧,高深莫测,感到只有像爱因斯坦那样绝顶聪明的人,才有可能学好物理学。其实,大家只要在平时注意观察,留意我们身边的小事,适当聚集身边的物理学实例,上课认真听讲,下课积极实践,并认真分析其中包含的物理学原理,还是能够帮助我们将物理学学好的。现就我们日常生活中的一些路边小事做一些分析,希望对同学们学好物理学知识有所启发和帮助[1][2][3]。

  一声波的直线传播与反射原理应用

  当你在一片空旷而又平坦的草地上或道路上散步,如果你的周围没什么高大的物体。例如树木或建筑物等,那么你放开嗓子大喊一声,你会发现你几乎听不到回升,你远方几百米的同学或朋友也很难听清楚你的喊话。但是,如果你是在一个山坳里或周围有些建筑物或树木,或在较长的楼道里,你喊一声,那么,几十米甚至几百米远的同学或朋友就能听到你的声音,且比较响亮。为什么呢?在你平时的行走或游玩的过程中,你可能会经常这样做,但你想过没有,这其中包含着什么物理学原理呢?你能否写出几个相关的物理学公式来做些定性或定量的解释呢?如果你能这样认真地做了,那么你就达到了学以致用,复习物理学功课的目的了,自然对你的物理学知识是一种很好的巩固,对你的水平是一种提高。利用物理学知识对上述现象的简单解释是:当周围较为空旷时,声波直线向前传播,因为几乎遇不到障碍物,所以,声波几乎无法反射回到发声者的耳朵里,自然就很难听清楚了;而当人在山坳里或楼道中喊话时,人发出的声波传到周围的大山、树木或墙壁上,根据物理学的波反射原理,入射角等于反射角,声波自然地通过折线方式向前传播,在前方遇到障碍物时,再反射回来,因此,发声者就能够听到较好的回声。通过这样的简单分析,我们就可以简单地复习声波的直线传播和波的反射原理了,同时也复习了其它知识,这无形中就是对自己能力的一种提高,同时也达到了学以致用,理论与实际相结合的目的[4][5]。

  二汽车的喇叭声为何不一样

  当你走在公路或道路旁,这时,一辆一直按喇叭的汽车从你身边开过,如果你是一个细心的人,你会发现,在汽车开过来时、汽车经过你的眼前的过程中和汽车开过去这三个阶段,你听到的汽车喇叭声是不同的,这种现象,我们几乎天天都要遇到,但很少有人认真思考过其中的物理学原理的应用。这其实就是物理学书中讲到的多普勒效应的具体应用。根据奥地利物理学家多普勒(C.Doppler,1803-1853)的研究,当观察者不动或其运动速度与波源运动的速度相比很小时,而波源(在这里就是鸣喇叭的汽车)相对于介质(在这里就是空气)以速度v运动时,假设喇叭发出的声波的频率为f,声波传播速度为u,则经过推导,可以发现当汽车鸣喇叭开过来时,观察者接受到的声波频率为这就是说,当这辆汽车从我们面前经过时,在汽车即将到来时,声波的`频率高,汽车经过我们之后,频率变低,二者相差60.96Hz,我们的耳朵可以分辨出这个汽车喇叭声音的不同就是这个Δf形成的。同时,根据公式(1)和(2),如果汽车静止或运行的速度几乎趋近于零,也就是可以认为sv近似为零,那么我们可以从公式(1)和(2)发现,频率f1和f2近似相等,这也就是说,当这种速度的汽车经过我们的旁边时,我们就感觉不到汽车喇叭声音的区别了,你可以自己试一试。这里虽然是以经过我们身边的汽车喇叭为例,但在实际应用上,现实生活中有许多这种类似的现象,如突然快速开过来的不鸣喇叭的汽车或其他车辆的噪声,也有类似的道理。这种对行走在路边观察到的多普勒现象的简单分析,可以帮助我们巩固许多物理学的基本概念,复习相关公式,了解理论与实践的具体结合和应用。在现实生活中,根据这种多普勒效应,已经制造成了许多真实的仪器设备,如高速公路中的测速雷达,监视人体内血液流动的相关医疗器械等等。

  三进一步的思考

  为了学习,我们甚至还可以从公式(1)和(2)再进一步扩展我们的想象,例如,为什么有些人,如电台或电视台的播音员的声音很好听?声音圆润?有些歌唱演员的嗓子好,唱的歌好听?除了歌曲本身的旋律优美,歌词写得好以外,其演员的自身先天素质,也就是嗓子很重要,所以就有“金嗓子”这个名词,再进一步,什么是金嗓子呢?它与一般的嗓子又有什么不同呢?这个问题,用物理学的语言来讲,就是某人的嗓子发出声音的频率问题,其父母给的发音结构,使其能够发出合适频率的声音,所以,他的歌声就好听,当然,好的歌声还需要其他因素。所以,只要你肯思考,知识都是相互链接的,抓住一点深入下去,就会复习许多物理学知识,同样,人们的发明创造也是如此这般的逐渐形成的,没有那个人是突然一拍脑门想出个天大的问题的[6]。

  四结束语

  物理学知识的应用无处不在,只要我们做个有心人,就是走在路边上,或散步或外出办事,甚至坐在交通工具上,也能很好地学习和复习物理学知识,一方面,达到学以致用,理论与实际相结合的目的,另一方面,可以让我们回忆所学物理学理论知识、相关概念和公式,巩固课堂所学内容,当我们想不起来相关公式概念时,还可以督促我们,抽时间有针对性地去复习巩固所学知识,同时,处处做个有心人,留意物理学知识的应用,对将来自己的成长,工作中的发明创造,发现问题,解决问题能力的培养都是一个很好的锻炼和培养。

  参考文献

  [1]马文蔚,解希顺,周雨青.物理学[M].第5版.北京:高等教育出版社,20xx.

  [2]陈乾,戴玉蓉,钱锋,熊宏齐.课内外相结合引导低年级学生自主研学[J].实验室研究与探索,20xx,30(10):303-305.

  [3]杨宏伟,许恒誉.球形物在粘滞液体中运动的数值模拟实验[J].教育现代化,20xx,4(7):118-119.

  [4]陈惠敏.大学物理实验与学生创新能力的培养[J].教育教学论坛,20xx(3):38-39.

  [5]杨宏伟,高翔,邵圣杰,胡欣瑞,许恒誉.液体深度测量装置及实验设计[J].实验技术与管理,20xx,34(7):69-71.

  [6]杨宏伟,刘玉洁.农林高校物理专业教学力量的调查与思考[J].中国农业教育,20xx(3):52-57.

  [7]张强,李含.大学物理实验教学模式的探讨[J].教育现代化,20xx,4(32):115-116.

大学物理论文9

  一、大学物理实验课程存在的问题

  1.教学模式单一,教材格式固定,不利于学生动手能力、思维创新能力的培养。

  在我校,一次实验用2学时,在这段时间内无法完成熟悉实验、获得数据、处理数据并完成实验报告一系列动作。因而我们采取学生课前预习熟悉实验、课上操作获得数据、课后处理数据完成实验报告的教学模式。这种教学模式虽然保证了人身安全、仪器安全和实验成功,但在很大程度上也限制了学生的思维,只让学生明白了如此做,却不明白为何如此做。在数据处理过程中,学生只需要抄写教材中数据记录与数据处理内容,并填写空格部分就大功告成,长期使用这种教材,只会让学生机械地完成实验,各位同学书写的实验报告格式统一,教师批改方便,但没有给学生独立思考的空间,学生的思维能力得不到开发,更别提学生创新能力的培养。

  2.师资力量薄弱,考核方式简单,难以做到绝对公平。

  我们把一班学生按仪器套数分成若干小组,每个小组有两到三名成员。因而一小部分有等靠心理的学生课堂上懒于动手实验,抄袭同组成员的数据;也有个别小组由于各种原因课堂上没有得到实验数据或实验数据不太理想,而抄袭他组成员数据,造成一组数据多人使用。期末考试主要测试本学期用到的数据处理方法及做过的几个实验,学生在知道考试内容的情况下,短期内就能做好考试准备并取得不错的成绩。实验教师在授课班级较多时,难以关注到每一位学生的表现,对一贯踏实勤奋的学生和平时抄袭、期末投机取巧的学生都以实验报告和期末考试成绩作为本门课程的评定依据就有失公平。

  二、大学物理实验教学改革的探讨

  1.更新教育观念,调整课程内容。

  物理学是一门以实验为基础的科学,任何物理理论都是进行大量的实验后,通过对实验现象的分析、总结得到的,并通过后继的实验对物理理论进行检验,从而进一步完善物理理论,使其更接近于真理。大学物理实验课是大学生接受的第一门注重理论与实践相结合的课程,是进行后继科学研究的基础。因而,教师和学生从思想上和教与学的过程中都要认识到实验课的重要性,认识到实验课是一门独立的课程,是与理论课相辅相成、共同发展的,而绝不是理论课的附属品。应把教学内容的重点放在激发学生学习的积极性、培养学生的创新性上。物理实验课要与现代科学技术接轨,就要在保留经典实验的同时不断更新教学内容,这就要求学校教学平台不断改进完善、软硬件设施不断更新。

  2.改革教学模式。

  灌输式教学让该课程毫无兴趣可言,也使其失去了原有的教育教学作用。因而,实验教师需要在教学方法、所选教材等各方面进行不断革新,让学生上课时有新鲜感,增加学习兴趣,进而锻炼学生的思考能力;在教学的各个环节保证以学生为中心,根据每个实验的特点,采用不同的教学方法,给学生一定的学习压力,促使学生变被动为主动,以调动学生学习的积极性,引导学生在预习、实验和数据处理的过程中发现问题、思考问题并解决问题;根据课程需要合理配置教学资源,把实验的主动权完全交给学生,满足学生的求知和探索欲望;适当调整所选教材,减少教材中实验内容、数据记录与处理等方面主观性较强的部分,让学生自行补充这些内容,以锻炼其逻辑思维能力;增加实验的历史、人物传记、实验产生的背景及演化等趣味性较强的知识作为补充内容,以期进一步提高学生学习兴趣,同时,让学生了解科学理论产生的过程,明白实验目的和意义。

  3.开设综合性、设计性实验。

  在教授基础实验课程时,要讲解实验原理、实验步骤、注意事项和数据记录与处理等内容,甚至还要从头到尾地演示一遍实验过程,造成了学生被动学习、不动脑筋。为了改变这种状况,参考其他理工科院校课程开设情况,在完成基础性物理实验的基础上,我们开设了综合性、设计性实验。与基础性实验相比,综合、设计性实验是较高层次的'实验训练,是学生根据自己的专业特点和兴趣爱好等情况而选择的对某一方面的专题进行的实验。要求学生独立或在教师的指点下,根据学校现有的硬软件设计出合理、可行的实验方案,给出科学、可靠的实验内容与步骤,在保证安全的情况下独立完成实验操作,观察实验现象、记录并处理实验数据、分析实验过程中存在的问题,完成实验报告。综合性、设计性物理实验课程的开设,让我们把实验的主动权完全交给了学生,能激发学生的学习兴趣,促使学生综合运用所学知识,甚至激发学生通过各种渠道获得感兴趣的相关知识,不仅能拓宽学生知识面,还可以提高其实践能力、逻辑思维能力,并不断创新。

  三、结语

  大学物理实验是学生进入大学校门后接受的第一门系统而全面的理论与实践相结合的科学实验基础教育课程,是我们进行科学研究的基础。在新教育形势下,我们应对教学大纲进行改进,对教学方法进行创新,对教学内容进行调整,把实验的主动权交给学生,激发学生学习兴趣,促使学生把所学的理论知识用于实践,并在实践过程中发现问题、解决问题,并不断创新,进而使实验教学质量不断提高。

大学物理论文10

  摘要:大学物理是工科院校本科生的一门公共基础课。它对于培养学生的科学素质、培养积极探索创新精神、提高分析问题、解决问题的能力等方面具有无可估量的重要作用。教师如何在大学物理第一堂课成功吸引学生注意力、提高学生的学习兴趣呢?作者针对这个问题,提出自己的一些建议。

  关键词:大学物理;教学方法;学习兴趣

  物理学是研究自然界中物质结构、性质、基本运动规律及其相互作用的科学,它是一门基础科学,是所有自然科学及工程技术的理论基础。物理学包含了自然界中的万物之理,几乎所有的自然现象都可以在物理学中找到解释。大学物理学是一门面向非物理专业本科生的基础课程,它对于培养大学生的科学思维能力、走出校园后分析问题、解决问题的能力、培养创新精神等方面具有重要作用。随着近年来就业压力的增大,学生学习的目的性很强,他们更倾向于重视能对就业有直接帮助的学科,如专业课、英语、计算机以及其他与考证相关的学科。对大学物理这门逻辑性和理论性很强的基础课程,学生则认为不用花太多心思,只要拿到学分即可。这时,提高学生的学习兴趣就显得尤为重要。好的开始是成功的一半,大学物理的第一堂课起着至关重要的作用。教师如何在第一堂课快速抓住学生的眼球、带领学生顺利迈入大学物理的门槛呢?本文针对这个问题,提出了几点建议。

  一、结合实例讲述大学物理的重要性

  只有明确了大学物理的重要性,学生才会产生学习的积极性。首先,教师应说明大学物理与他们的专业密切相关。如对于道路桥梁方向的学生,缺少大学物理中的力学知识则无法修建道路和桥梁。其次,教师结合当今大学生感兴趣的事物让他们体会物理就在身边,比如人们时刻不离手的智能手机、平板电脑、用于文件传输的优盘等等,其中的核心技术都源于物理。教师还可以结合近几年热映的高科技电影,调动他们的兴趣,如在20xx年获得奥斯卡金像奖的《星际穿越》,剧情中通过虫洞穿越时间、在米勒星球中的时间膨胀、主角家中由书房构成的高维空间等都来源于物理学。

  二、讲述大学物理和高中物理的'区别

  教师在第一堂课的授课中,应特别指明二者之间内容的区别。高中物理中的公式或结论一般是针对特殊情况得出的,因此只在特殊条件下才成立,而大学物理中的公式具有一般性。

  三、讲述微积分在大学物理中的重要应用

  高中物理中涉及到的物理问题用简单的代数运算就可以解决,但是,大学物理中的物理问题几乎都需要利用微积分的思想和方法才能解决,这是因为大学物理中涉及的物理量或运动过程一般是随时间变化的。习惯了用代数法解决问题的学生,需要逐步掌握微积分思想和方法,并达到熟练应用的程度,这对于他们来说具有一定的难度。因此,教师应该在第一堂课讲清楚大学物理与微积分的密切联系,提醒学生在学习大学物理之前,复习高等数学中的微积分知识,做到有备无患。

  四、讲述大学物理的教学模式

  大学物理作为基础课,在一般工科院校中所分配的课时不多,甚至有愈加减少的趋势。如此一来,教师需要在少课时的前提下完成相对较多的教学任务,如何在这种情况下保证教学效果几乎是每一位教师一直思考和实践的问题。随着科技的发展,现阶段多数院校采用以多媒体与板书相结合的教学模式,甚至有些班级以纯粹PPT课件为教学手段。这种教学模式存在很多优点,对于一些抽象复杂的知识,可利用多媒体把文、图、声、像有机地结合起来,大大增强了学生对知识的理解。但是这种教学模式也存在一定的弊端,幻灯片翻页快,学生有时来不及反应,对学过的内容印象不够深刻。

  五、讲述物理学的框架

  了解物理学的框架有助于学生对物理学的发展形成整体的认识,适当的引入物理学史转折时期的一些细节,有助于培养学生的兴趣。讲述物理学家在看似寻常的现象中发现问题,经过深入研究探索,最后解决问题带来物理学史上的一次次突破,进而引发新的科技革命。学生从中可以获得启发,学习物理学家治学严谨的态度以及科学创新的精神。拉普拉斯曾说过:“认识一位天才的研究方法,对于科学的进步,并不比发现本身更少用处,科学的研究方法经常是极富兴趣的部分。”

  六、明确大学物理应该怎样学

  首先,掌握基本概念。只有弄清基本概念,学起来才会顺畅。其次,需要做习题,做习题的过程就是掌握物理概念和方法的过程,通过做习题发现问题,重新思考,更深入理解概念。再次,对于不懂的问题,同学之间相互交流讨论,通过讨论,可以更深入的学习,也可以纠正自己不正确的理解。最后,大学物理授课重视框架、概念、思路、方法,学生听课时应特别注意教师如何提出问题,怎样分析问题,得到什么结论,重点听思维和方法。万事开头难,教师应在第一堂课引导学生顺利迈入大学物理的门槛,以便完成从高中物理到大学物理的过渡。但是想要获得好的教学成果,还需教师和学生在之后的学习中共同持续努力,不断探索更佳的教学方法。

大学物理论文11

  的大学物理实验的学习让我受益匪浅,在大学实验课即将结束的时候,在这一年以来的学习进行总结,总结这一年以来的收获与不足,在今后的学习生活更好地将在物理实验中学到的思想知识运用进去。

  物理实验课具有非常重要的地位,覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能里、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有补课替代的作用。 大学物理实验包括普通物理实验(力学、热血、电磁学、光电实验)和近代物理实验。

  这一年以来的学习我掌握了一下的知识:

  1. 了解测量误差与不确定度,能逐步学会用不确定度对直接测量和间接测量的结果进行评估,掌握处理实验数据的.一些常用方法,包括列表法、作图法和最小二乘法等。

  2. 掌握基本物理量的测量方法。例如,长度、质量、时间、热量、温度、压强、压力、电流、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、电子电荷、普朗克常量、里德伯常量等常用物理量及物性参数的测量。

  3. 了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用,例如,比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法、干涉法、衍射法等。

  4. 掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用,例如,长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交/直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、电源和光源等常用仪器。

  5. 掌握常用的实验操作技术,例如,零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除等。

  6. 了解了物理实验史料和物理实验在现代科学技术中的应用知识。 另外、我还得到了很多能力的培养,比如:

  1. 独立实验的能力,能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题,掌握实验原理及方法,做好实验前的准备;正确实验仪器及辅助设备,独立完成实验内容,撰写合格的实验报告;培养了我的独立实验的能力,逐步行程了自主实验的基本能力。

  2. 分析与研究的能力,能够融合实验原理、设计思想、实验方法相关的理论知识组队实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律眼界的基本方法,具有了初步的分析与研究能力。

  3. 理论联系实际的能力,能够在实验中发现问题、分析问题并学习解决问题的科学方法,逐步提高了综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。

  4. 创新能力,能够完成符合规范要求的设计性、综合性内容的实验,进行初步

  的具有研究性或创意性内容的实验,激发学生的学习主动性。

  经过一年的学习,我了解到物理实验课大致分成三个部分,课前预习,进行实验,撰写实验报告。实验预习是必须的、因为实验课时间有限,所以必须预先了解实验内容,否则无法在短时间完成一个复杂的实验,在实验之前必须了解实验原理、待测实验原理、预期获得的实验结果等。预习时必须了解实验名称、实验目的、仪器设备、基本原理。进行实验时,要先熟悉一下仪器、设备的性能以及正常的操作规程,切忌盲目操作;其次要全面的想一想实验操作程序,不要急于动手,因为程序错一步或调错一次,都可能使整个实验失败。实验完成后要书写实验报告,要简明扼要地将实验结果完整而又真实地表达出来。实验报告要包括,实验名称、实验目的、仪器设备、基本原理、实验步骤、数据表格及数据处理、实验结果、问题讨论。

  总之,大学物理实验让我收获颇丰,同时也让我发现了自身的不足。在实验课上学得的,我将发挥到其它中去,也将在今后的学习和工作中不断提高、完善;在此间发现的不足,我将努力改善,通过学习、实践等方法不断提高,克服那些不应称谓学习、获得知识的障碍。在今后的学习、工作中有更大的收获,在不断地探索中、在无私的学习、奉献中实现自己的人身价值。

大学物理论文12

  一、高等数学和大学物理课程性质不同

  高等数学课程是以抽象思维为主的课程,学生感受到的都是一些抽象的文字、符号、公式等,可以说他们是通过教师的讲授和慢慢顺应走到了学生的认知结构之中。而大学物理课程,多数结论都来自于生活、来自于实验的结论,学生可以通过做大学物理实验和感受生活中的种种物理现象来获取物理知识。所以,学生在学习大学物理时,接触的不仅仅是一些抽象符号、公式、定理等,这些符号、公式、定理等都具有他们各自的物理意义,可以形象地描述出客观世界的真实景象。

  二、民办高校中大学物理和高等数学教学的现状

  1.教学内容各自为政,教学进度不匹配。由于民办高校中,大学物理课程的课时被一再地缩减,而高等数学课程的课时一直保持与公办二本院校一致,从而导致两门课程的进度很难合理匹配。大学物理课程需要在有限的96学时之内,甚至部分专业要求在64学时之内将力学、电磁学、光学、近代物理等知识全部讲完。在讲解过程中分别要用到高等数学课程中的矢量运算、极限知识及微积分等知识。但如果按照目前高等数学课程的教学大纲进行授课,其授课进度相对大学物理课程的授课进度要滞后很多,很难保证将物理课中所需的数学知识全部讲解完。从而导致学生由于没有掌握足够的数学公式和计算方法而做不出相应的物理题目。物理教师不仅要在有限时间内给学生讲解物理知识,还要花费大量时间去给学生讲解如何利用数学方法解决物理问题,从而导致物理教师教学难,学生学习物理难。2.学生缺乏对数学知识内涵的理解。目前我院高等数学课程的教学现状是,很多学生已学完极限、导数、积分知识,但并没有掌握这些知识的运用方法和知识的内涵。通过调查发现,虽然学生学习了多门数学课程,但问及课程的应用价值时,多数都回答不出来。由于对知识内涵的理解深度不够,从而导致学生不会在物理及后续专业课课堂上灵活地运用高等数学知识来解题。究其根源主要有两方面的原因:一方面,民办院校数学教师中绝大多数都是青年教师,仅个别几位是经验丰富的老教师,青年教师在教学中缺乏对知识深层次的理解,也很难讲出数学知识在实际生活和后续课程中的应用价值,所以传授给学生的深层次的知识少之甚少。另一方面,民办院校中青年教师教学任务量大,没有更多的时间出去参加培训和学习,听课的时间也有限,导致专业知识面相对较窄,缺乏将知识融会贯通运用的能力。青年教师仅能将大纲中所要求的知识,按部就班地传授给学生,不敢去多举一些数学和后续课程内容相衔接的例子,只限于讲解一些陈旧的例题,理论联系实际较少,从而导致学生很难将数学知识有机地与后续课程联系在一起。因此,每当在大学物理课堂上遇到数学问题时,多数学生感觉无从下手,提不起学习大学物理的兴趣,从而造成了大学物理课堂教学效果不显著。3.学生概念混淆现象颇多。在高等数学中,学生学习了矢量的运算法则,其在大学物理教学中的应用是非常广泛的。比如,可利用旋转矢量法求两个简谐振动的合成振动方程,可利用矢量的加法法则求电场强度、磁感应强度等重要的物理量。但很多学生搞不清标量和矢量的区别,在做题过程中,学生经常忘记矢量的方向,对矢量进行直接的加减运算,从而导致此类题目经常出错,出现此类错误的根本原因在于学生对矢量、标量概念的混淆。还有的学生搞不清定积分和不定积分有何不同。实际上,大学物理研究的问题都具有一定的初始条件和边界条件的,而定积分的上下限反映了这些条件。但不乏有些学生总是搞不清楚定积分和不定积分的区别,总有学生忘记带入边界条件,从而得不出一个具体的结果。

  三、高等数学课程和大学物理课程内容融合策略

  1.统筹好高等数学和大学物理课程的教学内容,利用教研室活动为契机,数学和物理教师共同修订《高等数学》、《大学物理》的教学大纲、教学日历等教学文件。通过共同的探讨,优化重组课程内容、调整章节顺序等,使两门课程中有联系的内容加强融合和衔接,达到相互加强的目的。2.编写自有教材,调整原有教材内容,特别是高等数学课程的教材中,要多插入一些物理问题的应用,如可以通过求解瞬时速度、瞬时加速度来引入导数的概念;通过求解变力做功问题来引入微积分的概念。让学生深刻理解微分就是将一个连续分布的物理量进行无限的分割,而积分就是将连续分布的物理量进行连续的求和。另外,在大学物理教学中也要不断深化数学工具的应用,如:将质点运动学中涉及到的`问题分为两大类,第一类问题是求导类问题,具体讲解通过求导法求速度和加速度的问题,帮助学生重温一遍求导公式;第二类问题是积分类问题,在这里详细给学生介绍了凑元法,让学生深刻认知到高中物理中的许多结论都是由微积分知识推导过来的,认知到数学知识和物理知识是密不可分的。3.数学教师和物理教师共同编写高等数学课程的习题册。高等数学习题册中,应多加入一些物理题目,让学生不仅能掌握一重积分法求解相关的物理问题,还能利用二重积分和三重积分法求解物理问题。避免了物理教师一直以来在课堂上不敢给学生讲解利用二重甚至三重积分解决的物理问题,习题册中也不敢加入利用二重甚至三重积分解决的物理问题。当学生在数学课中学习过一些简单的解决物理问题的方法之后,在接下来的大学物理课中,学生就更容易地去接受大学物理知识,就会改善物理教师教学难,学生学习困难的局面。4.数学教师和物理教师之间要互相听课,加强学习。由于民办高校青年教师本身的课时量比较多,互相学习的机会比较少,交流的机会也比较少,所以才导致数学和物理课程的教学大纲都各自为政,缺乏衔接性。因此,物理和数学教师应经常集中在一起讨论教学内容,互相听取意见,在知识上互相补充,在教学方法上互相借鉴,这是实现两门课程融合的关键。5.通过开设物理选修课,利用培训学生参加数学建模、数学竞赛、物理竞赛的契机,加强两门课程的融合。由于大学物理课程的课时有限,教师在授课时,很多知识难点在课堂上没有时间进行展开讲解,也有很多推导过程逐渐被忽略。从而使学生不能从本质上理解某某定理是怎么得来的,某某结论是怎么推导出来的,不理解自然就会导致学生不会运用相关的知识来解题。笔者认为,可以适当利用业余时间,面向对物理知识感兴趣的学生开设选修课,多给学生讲解知识的来历和推导过程,另外也可以加入讲解一些物理学的发展史,以达到提高学生学习大学物理兴趣的目的,也为喜欢大学物理课程的学生创造了一个良好的学习机会。除此之外,也可以通过指导学生参加数学建模比赛或参加数学、物理竞赛等形式,让学生深刻感受到物理和数学知识是不可分离的。特别是指导学生做数学建模题目时,题目中经常既要运用物理知识又要运用数学知识来解决,此时教师就可以形象地将物理和数学知识融合在一起给学生进行讲解,达到两门课程相互融合的目的。总之,针对民办高校中,青年教师居多、大学物理课时较短、高等数学课时较长、学生数学基础薄弱的特点,有必要将高等数学和大学物理课程中的相关内容进行融合讲解,达到两门课程相互加强的目的。在数学课中加入物理问题,既可以改变数学知识抽象难理解的现状,又可以改变物理教师授课难,学生做题难的局面。

大学物理论文13

  摘要:电磁运动是物质的又一种基本运动形式,电磁相互作用是自然界已知的四种基本相互作用之一,也是人们认识得较深入的一种相互作用。在日常生活和生产活动中,在对物质结构的深入认识过程中,都要涉及电磁运动。因此,理解和掌握电磁运动的基本规律,在理论上和实际上都有及其重要的意义,这也就是我们所说的电磁学。

  关键词:电磁学,电磁运动

  1、库伦定律

  17xx年法国物理学家库伦用扭秤实验测定了两个带电球体之间的相互作用的电力。库伦在实验的基础上提出了两个点电荷之间的相互作用的规律,即库仑定律:

  在真空中,两个静止的点电荷之间的相互作用力,其大小和他们电荷的乘积成正比,与他们之间距离的二次方成反比;作用的方向沿着亮点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。

  这是电学以数学描述的第一步。此定律用到了牛顿之力的观念。这成为了牛顿力学中一种新的力。与驽钝万有引力有相同之处。此定律成了电磁学的基础,如今所有电磁学,第一必须学它。这也是电荷单位的来源。

  因此,虽然库伦定律描述电荷静止时的状态十分精准,单独的库伦定律却不容易,以静电效应为主的复印机,静电除尘、静电喇叭等,发明年代也在1960以后,距库伦定律之发现几乎近两百年。我们现在用的电器,绝大部份都靠电流,而没有电荷(甚至接地以免产生多余电荷)。也就是说,正负电仍是抵消,但相互移动。——河中没水,不可能有水流;但电线中电荷为零,却仍然可以有电流!

  2、安培定律

  法国物理学家安培(Andre Marie Ampere, 1775—1836)提出:所有磁性的来源,或许就是电流。他在18xx年,听到奥斯特实验结果之后,两个星期之内,便开始实验。五个月内,便证明了两根通电的导线之间也有吸力或斥力。这就是电磁学中第二个最重要的定理“安培定律”:

  两根平行的长直导线中皆有电流,若电流方向相同,则相吸引。反之,则相斥。力之大小与两线之间距离成反比,与电流之大小成正比。

  以后,安培又证实了通了电流的筒状线圈之磁性,与磁铁棒完全一样。故他提出假说:物质之磁性,皆是由物质内的电流而引起的。这使磁性成为电流的生成物——他后来被誉为“电磁学”的始祖(电与磁从此在物理中是分不开的)。他的名字,也成了电流的单位。

  安培这个发现,在应用上极为重要。它提出了用电流而发出动力,使物体动起来的方法,准确而可靠。因此,它是电流计(以及各种电表)、电马达、电报,电话之原理。特别是电报,在18xx年以后就成了新兴事业,大赚其钱。

  安培定律之后,电磁学理论与应用之发展可以说是风起云涌。

  3、法拉第定律

  法拉第早年是达维(18xx年发现金属钠和钾)的助手,他对电解有很周密的研究。他发现了通电量与分解量有一定的关系,并且与被分解的元素之原子量有一定的关系。由此,可以大致导致两个结论:

  (1) 每个原子中有一定的'电含量。

  (2)原子在化合时,这些电量起了作用,而通电可使化合物分解。因此,牛顿寻求的分子中的化合之力,必与电有关。此想法在18xx年由达维提出,法拉第进一步加以验证,至今尚是正确的。

  牛顿的万有引力定律提出之初,受到很多质疑。其中之一是:很多人认为,两个相距遥远的物体,无所媒介,而相互牵引,是不可置信的。但是由于万有引力之大获成功,这种超距力的概念,不久便被普遍接受了。电磁学中的库伦、安培等力之观念,起始时亦是这种超距力。

  在牛顿前一百年的英国人吉伯特是伊利莎白一世的御医。他的一本”论磁” 是有系统地研究电磁现象的第一本书(大部份说磁,因其在当时比较有用),其重要性是扬弃了磁性之神秘色彩,以一种客观的自然现象来描述之。吉伯特的“论磁”中曾提出’力线’的观念。这就是说:磁性物质发出一种‘力线’,其它磁性物质遇到了这‘力线’便受到力之作用。这样就避过了‘超距力’的‘反直觉’。

  (a)力线不断、不裂、不交叉打结,但可以有起头与终止。例如:电场之力线由正电荷发出,由负电荷接受。力线的数量与电荷之大小成正比。

  (b)力线像有弹性的线,在空中互相排斥又尽量紧绷。其密度与施力之大小成正比。

  (c)力线有方向性,电力线的方向是对正电荷的施力方向(负电受力方向相反),在磁力线是对‘磁北极’的施力方向。

  法拉第则更进一步,提出了场的概念:空中任意一点,虽然空无一物,但有电场或磁场之存在,这种场可使带电或带磁之物质受力。而’力线’则是表现‘场’的一种方式。但是,法拉第的‘场’观念,当时也受到强烈的质疑与反对。最重要的理由是这观念不及‘超距力’之精确。把‘场’观念精确化,数学化的是后来的麦克斯韦。

  法拉第发现,一个移动的磁铁或通了电流的筒状线圈,也可以使附近的线圈中,产生感应电流——这就是电磁学中第三个最重要的法拉第定律。

  这个定律与库伦、安培都不同;它是动态的。第一线圈中的电流变化越快,第二线圈中的电流越大。或磁铁、有电流的筒状线圈,移动得越快,第二线圈中的电流也越大。这就是发电机的原理。

  4、麦克斯韦电磁理论

  与法拉第之实验天才对比,麦克斯韦则是长于数学的理论物理学家的典型。他生于苏格兰的一个小康之家。自幼便充份显示了数学之才能。他先在阿伯丁大学任教,以后转往剑桥。在物理中,今日麦克斯威之重要性,几可与牛顿、爱因斯坦等量齐观。但生前,麦克斯威并不受其故乡苏格兰之欢迎。他在剑桥大学则受到重用。

  他在18xx年,发表了《法拉第之力线》一文,受到将退休的法拉第的鼓励。18xx年,他由理论推导出:电场变化时,也会感应出磁场。这与法拉第的电感定律相对而相成,合称电磁交感。此后他出版了《电磁场的动态理论》,《电磁论》,其重要性可以与牛顿的《自然哲学的数学原理》相提并论。

  通过了数学中的向量分析,麦克斯韦写下了著名的麦克斯威方程式,不但完整而精确地描述了所有的已知电磁场之现象,而且有新的预言。其中最重要的是电磁波:

  (1)由于电磁交感,故电磁场可以在真空中以波的形式传递。

  (2)计算之结果,这波之速度与光速一致,故光是一种可见的电磁波。

  (3)这种波亦携带能量、动量等,并且遵从守恒律。

  “光是一种电磁波!”这句话现在是常识,在当年则骇人听闻。麦克斯韦只靠纸上谈兵,就做大胆宣言,也难怪当年根本不信有电磁波的人居多。但他自己却信心满满。有人告诉他有关的实验结果,不完全成功,他毫不在意。他有信心他的理论一定是对的。——以后的理论物理学家很多人就学了他这种态度。

  德国人赫兹是第一个在实验室中证明电磁波存在的人。他先把麦克斯韦的电磁学改写成今天常见的形式。然后在1886—18xx年,做了一系列的实验,不但证明电磁波存在,而且与光有相同波速,并有反射、折射等现象,也对电磁波性质(波长、频率)定量测定。当然,也同时发展出发射、接收电磁波的方法——这是所有无线通讯的始祖。

  5、总结

  麦克斯威的电磁理论,成为现在理工科的学生都要修的电磁学。简单的说来,电磁学核心只有四个部分:库伦定律、安培定律、法拉第定律与麦克斯威方程式。并且顺序也一定如此。这可以说与电磁学的历史发展平行。其原因也不难想见;没有库伦定律对电荷的观念,安培定律中的电流就不容易说清楚。不理解法拉第的磁感生电,也很难了解麦克斯威的电磁交感。

  这套电磁理论,在物理学中,是与牛顿力学分庭抗礼的古典理论之一。如果以应用之广,经济价值之大而言,犹在牛顿力学之上。但也不能忘记,如果没有牛顿力学中力之概念,电磁学也发生不了。电磁学中的各定律,也无法理解。因此,普通物理中,也必然先教力学再教电磁。

  力学与电磁学被称为古典理论有两层意思:(1)它可以自圆其说,没有内在的矛盾。(2)但是到了廿世纪量子理论确立后,它们被修改了。力学后来被修改为量子力学,电磁学被修改为量子电动力学。然而,在原子之外,这两个古典理论仍是非常精确,故理工学生仍然不得不学它们。

  回顾电磁学的历史,是很有趣的。一直到十八世纪中,电磁似乎只是一种新奇的玩具——科学与艺术一样,起步时都有游戏性质——但到了后来,其产生的结果,竟然改造了世界。当然,并不是所有科学工作都有这样大的威力。也有些科学的成果令人不敢恭维。然而,科学有这样的可能,却是我们不得不重视科学研究的终极原因。

  参考文献

  1、倪光炯,李洪芳,近代物理,上海科学技术出版社,(1979),393。

  2、人民教育出版社物理室编,高级中学课本,物理(第二册),人民教育出版社,(19xx年第二版),266。

大学物理论文14

  摘要:通识教育是一种通过课程设置传播教育思想、教育理念,体现教育境界的一种人才培养模式,目的是培养学生自由、和谐、全面的发展。高等教育不能仅强调专业教育,应该做到与通识教育相结合,提供适应于社会发展的教育模式。新加坡国立大学致力于成为立足亚洲、影响世界的大学。先进的教学理念为学生提供全方位的综合性教育,使其一跃成为亚洲排名第一的高等学府。

  关键词:通识课程;高等教育;新加坡

  国立大学新加坡独立于1965年,从一个贫穷落后的小岛一跃成为人均收入超过5万美元的新兴发达国家。新加坡以政局稳定,政府廉洁高效,城市干净整洁,国民素质高尚而著称,而新加坡的高等教育是决定以上因素的根本原因。作为新加坡最著名的高等学府,新加坡国立大学的办学模式代表新加坡高等教育的发展趋势。政府的高度重视、充足的教育经费、一流的师资力量、国际化的发展战略、科研与教学并重、问责制度的实施等一系列举措使新加坡国立大学在20xx年的QS全球大学排名中雄踞亚洲榜首,位列世界第22名。笔者有幸在20xx年8月-20xx年8月访问新加坡国立大学,期间对于它在人才培养模式方面深有感触。一个优秀的大学不仅要培养具有高素质的专业人才,还要让学生具备独立思考且对不同的学科有所认识以至能将不同的知识融会贯通的能力。下面介绍新加坡国立大学物理系开设的通识课程,以便我们及时了解国外的先进教学理念。

  一、新加坡国立大学关于通识课的定位

  与其他类型的课程相比,通识课主要有两个显著特征。一方面,通识课中获得的知识或能力不是满足于某个特殊领域或专业的需求,而是保证凡是受过教育的人都可以获得的通用的知识和能力。另一方面,通识课的目的在于向学生输送更高品质的心智教育,而不是有助于事业成功的实用性的知识和能力。我们虽然希望训练有素的科学家、医生、历史学家、工程师和律师在专业领域表现优秀,但我们更希望受过专业教育的科学家、医生、历史学家、工程师和律师能够关注大众讨论的问题,有学术素养地阅读《经济学》《科学美国人》《泰晤士报文学副刊》,与来自不同文化背景的人积极讨论并能够评估报纸上文章的言论。通识课既强调知识的拓展又强调培养学生批判的创造性思维。渊博知识的获取能够让学生发现不同领域之间的关联。知识的获取过程以及在各自领域的作用将有助于培养学生具有批判地分析从未预料到的问题的能力,创造性地提出解决这些问题的方案。

  二、开设通识课种类

  新加坡国立大学开设的通选课大致可以分为四类:第一类是普及物理思想,向学生展示物理原理的伟大之处;第二类是探讨物理与其他学科之间的联系,发现各种现象背后隐藏的物理原理;第三类是以科学的角度介绍最新发展的科技以及新材料的运用;第四类是让学生以全球化的视角了解世界目前面临的一系列问题,提出潜在的解决方案。下面是对这四类课程的简要介绍。

  1.普及物理思想

  (1)Einstein’sUniverseandQuantumWeirdness(爱因斯坦的宇宙与神秘的量子世界)课程简要介绍现代物理学中两个最重要的进展:相对论与量子理论,涉及内容包括绝对时空与相对时空的概念、孪生佯谬、黑洞与虫洞、物质的波粒二象性、海森堡不确定性原理、薛定谔猫、构成物质的最基本粒子、大统一理论与超弦理论以及如何将这些理论运用到未来的科技中。该课程只面向非物理专业的学生,通过与熟悉的事物做类比和对比强调物理概念而忽略具体技术细节。

  (2)GreatIdeasinContemporaryPhysics(当代伟大的物理思想)开设此类课程的目的在于使学生了解当代伟大的物理思想并会说明这些思想的由来以及如何帮助我们了解自然界的本质、如何改变了我们的世界。涉及主题包括:光的量子理论,物质波,波粒二象性,不确定性原理,量子力学的进展,爱因斯坦狭义相对论和广义相对论,四大基本力学,统一场,亚核粒子,裂变和聚变,宇宙大爆炸理论,星系的演化,黑洞和基于物理学的一些现代技术,如激光、半导体和超导体。物理学专业学生以外的学生可以选择该课程。

  (3)ABriefHistoryofScience(科学简史)我们现在很容易认为一些基本的科学法则和理论是理所当然的,如牛顿的万有引力定律。正因为如此,许多在当时看来具有突破性的理论对社会产生的影响常常被忽略掉,甚至学生不清楚现代物理概念是如何被提出的,不明白这些概念对当时产生的影响以及他们是如何改变了世界。本课程的目的是解释科学发展的历史以及科学对社会产生的意义,同时还会说明世界为何会发展为我们今天看到的样子。

  (4)PhysicalQuestionsfromEverydayLife(日常遇到的物理问题)课程主要目的'是激发学生的想象力,让他们意识到大自然中存在的许多奇迹,要认真地对待日常生活中看似平凡的事件。该课程首先从学生日常生活遇到的问题开始,在回答这些问题的过程中直观地发现一些自然界的本质规律。涉及内容包括:太阳光是什么,乐为什么动听,什么钢很硬、璃却很脆,是波还是粒子。课程只针对具有优秀物理成绩的学生开设。

  2.探索物理与其他学科的关系

  (1)ScienceofMusic(音乐中的科学)课程向学生介绍音乐中蕴含的科学原理,内容包括声学、音调与音乐、震动、频率与音高、音程与数学比率、震动的弦与音程、音阶的构建、音乐器件及他们的波形、谐波、音质、弦乐器与管乐器、钢琴及其技术、平台式钢琴和立式钢琴、电子琴、电子音乐、MIDI系统、MIDI信号、音乐和调频的合成、数字化与采样、数字音乐的制作。

  (2)PhysicsinLifeSciences(生命科学中的物理)课程开设目的是建立人类生命活动和基本的物理知识之间的联系,涉及内容包括:在我们的生态系统中能量是怎样转换的,我们身体里的材料如何运送,我们的眼睛是如何工作的,我们为何需要确定蛋白质的结构,物膜是怎样形成的,骼和牙齿是怎么形成的,为什么发生龋齿,为什么有些植物、昆虫和鱼类能够在寒冷的冬季生存。课程的授课对象为所有对生命科学物理原理感兴趣的非物理专业学生。

  (3)TheArtofScience,TheScienceofArt(科学与艺术)人们通常认为科学世界与艺术世界是无关的,一个代表逻辑的真理,一个代表情感的想象。然而科学与艺术确有许多共同之处。科学引起了艺术表现形式的转变,同时艺术被用于工程设计和传播科学知识。该课程使学生了解到与雕塑、绘画、摄影、摄像有关的材料和技术的使用;利用颜色、光线和透视呈现三维图像;利用技术确定艺术品的年代及归属;利用视觉艺术进行科学设计,目的在于能够为阐述科学概念和工程设计提供一些艺术手法。

  3.介绍新材料与新技术

  (1)IntroductiontotheNanoworld(纳米科学导论)纳米科学与技术的本质是能够做到在分子尺度上对物质进行观测并对其操纵。当物体的尺度处于一纳米到几百纳米之间时,它们会体现崭新的力学、电学、光学、化学以及生物学的属性。纳米科学是整合物理学、化学、材料科学、生物学和工程学的全新科学领域。该课程旨在让学生熟悉纳米技术并对人们感到好奇的问题进行解答,如纳米尺度的重要性是什么,用什么技术测量以及如何制造纳米尺度的物体,纳米仪器与纳米材料如何改变我们未来的生活。只要对纳米科学与纳米技术感兴趣,所有学院的学生都可以选择该课程。

  (2)ComputationandMachine:AncienttoModern(计算与机器:从远古到现代)为什么电脑无处不在?在科学探索过程中电脑起到了怎样的作用?在数字电子计算机发明之前世界是如何运转的?该课程展示从古代的直尺和圆规、算盘、机械计算器时代,一直到现代电子数字计算机的发展历程。学生将会了解古希腊、罗马时代、中国和阿拉伯文化关于计算的方法。对于现代的数码时代,我们会探讨计算机的计算原理、算法以及采用二进制的原因,最后我们会展望未来量子计算机所要扮演的角色。

  4.关注全球化问题

  (1)HowtheOceanWorks(海洋的作用)地球表面的71%由水覆盖。这对人类的进化产生深远影响并将继续塑造我们的未来。海啸和飓风、全球变暖、气候变化、碳循环等一系列问题迫使人们意识到了解海洋在全球范围的作用是十分必要的。通过此课程,学生将会了解各种与海洋有关的现象和特征,如海啸、潮汐、海流、风暴等;海洋是如何影响我们生活的(天气,气候,食物源等);过去几十年发展的关于探索海洋机制的科学理论以及控制并开发海洋的一些尝试(如能源保护,海事工程)。除了使学生了解海洋的作用外,该课程更重要的目的是为脆弱的环境和宝贵的水资源提供可持续发展的决策。

  (2)CleanEnergyandStorage(清洁能源与存储)现代文明一方面吹嘘已掌握亚原子的行为,另一方面却面临能源紧缺与全球变暖的问题。如何应对这些挑战已迫在眉睫。本课程将介绍目前面临的全球能源危机以及清洁能源和能源存储设备的作用。除了各种能量处理法则,强调科学界所做的贡献。内容包括:目前的能源情况、太阳能、光伏电池、核能源、海洋能、潮汐能、海洋热能转换、风能、生物质能、燃料电池、氢的世界、锂离子电池。

  三、通识课程在本科教育中的地位

  新加坡国立大学规定本科生取得学士学位最低要获得120学分,其中包括两门通识课程8学分(每门4学分),即通识课程在学生整个本科教育过程中所占比重为1/15。我们不能由此轻易地认为通识教育不重要,首先,一门通识课程的学分与一门专业课程是相同的,它们具有相同地位;其次,通识课程能够帮助学生开阔视野,加强学科间交流,有助于学生的多方面发展。目前,通识课程并不是培养人才的唯一途径,但至少我们可以看到它的作用是积极的。见微知著,单单物理系就为通识教育开设十余门课程,我们不得不对新加坡国立大学用心的课程设置表示赞叹,同时希望对我校物理系开设的通识课程具有借鉴作用。

  参考文献:

  [1]沙红.新加坡高等教育:经验与借鉴[J].教育发展研究,20xx

  [2]牛欣欣,洪成文.“入世”后新加坡高等教育发展的实践探索[J].比较教育研究,20xx

  [3]王喜娟.新加坡高等教育问责制研究[J].高教探索,20xx

大学物理论文15

  一、大学物理实验课程的传统教学方法

  分别由基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验等模块开展教学。实验课分三个阶段完成,第一阶段为基础实验阶段,以培养学生基本的实践能力、操作能力和数据处理能力为目标;第二阶段为综合实验阶段,主要培养学生将所学的多方面的物理理论和实验知识融合在一起,综合的分析问题和解决问题的能力;第三阶段为设计性实验和创新性实验阶段,主要培养学生初步的实验研究能力、创新能力和自主的设计能力。此课程根据学生自身专业的特点和要求,采用多层次教学的模式授课,各层次的教学时数和教学内容也与各自专业培养目标相匹配,突出基础性、综合性、设计性和创新性[4]。

  同时,我们应该看到在大学物理的教学中传统的教学理念还是根深蒂固的。传统的教学观念认为实验教学只是理论教学的附属和补充,是为了巩固、验证理论课的知识而进行的实验环节,因此大学物理实验的教学内容、教学方法和教学理念都比较陈旧。课程的大部分教学内容还是集中在与大学物理理论课教学相关的验证性实验和认知性实验上,已经远远不能满足学生素质教育和科学素养形成的要求。科学素养是人们在处理与自然、社会的关系中应该具备的知识、精神要素和实践能力。大学生是国家建设和发展的主力军,是提高国民素质、提升公众科学素养水平的中坚力量,提高大学生的科学素养是造就大批具有创新能力人才的关键,大学物理实验课程应当承担起这份责任。大学新生的实验知识和动手能力非常之贫乏,而大学物理实验又是他们首次参与的系统性实验课程,因此该课程就责无旁贷的承担起了把学生引领进实验科学大门的任务。实验课程通常以基础实验导入,着重培养的学生动手能力、观察能力和理论联系实际能力。对不同教学内容要求学生了解、理解和应用实验折射出的物理概念、原理和知识点,掌握实验的`基本规则、基本方法和基本技能。在此基础上开展综合性实验,包括实验内容的综合、实验方法的综合和实验手段的综合,着重培养学生对所学知识的综合运用能力、自我分析能力和解决具体物理问题的能力。并在实验教学中适当的安排部分设计性、探索性、研究性和创新性实验,鼓励学生对实验方法和技术进行改革和创新,力图用现有的设备和设施更合理、更科学、更精确的解决物理问题,让学生打破条条框框建立起创新的思维和发明发现的意识。

  二、大学物理实验课程中讨论式教学方法的探讨

  目前,高校大学物理实验课程的教学效果参差不齐,大多不尽如人意。一方面是由于长期以来实验教学的模式比较单一,课堂成了教师的一言堂,事无巨细统统包办,限制了学生的主动思维和创造性思维。另一方面是由于部分学生缺少主动学习的积极性,不想动脑,不勤动手,不愿探究,不求甚解。所以,实验课的教学过程往往是从教师讲解试验目的、实验要求和实验原理开始,在老师演示并讲解实验过程后,学生被动的按教师设定的实验步骤和要求逐一完成实验。这种教学模式下,大学物理课程就失去了提高学生素质,增强学生分析问题和解决问题能力的功能。为了改变这一现状,我们在大学物理实验课堂中进行了讨论式教学的尝试。变学生被动式学习为主动,变教师督促为学生自我监控,变教师鼓励为学生自我激励,最大限度地发掘学生的潜能,在教师的引领下完成教学任务,提高学生的科学素养[5]。

  每间大学物理实验室中通常包含了4个实验项目,学生进入实验室后一般也会相应的分成4个大组同步的开展各自的实验项目。为了便于教学讨论,我们将每个大组的同学又根据实验项目分成4个实验预习小组,并设小组长。从课前的实验预习开始,老师就要求学生关注自己小组分到的实验项目,课余时间在老师的辅导下该小组的学生要对自己负责的实验项目的内容、理论、原理和实验设备进行较深入的学习和研究,为实验课中的讨论式学习做课前准备。大学物理实验课程与其他的实验课程有一明显的区别,这就是大学物理课讲的理论内容与大学物理实验课程安排的实验内容在时间上不同步。例如:大学物理课在讲力学内容时大学物理实验课程就可能已经超前的做起了电学、热学或光学的实验。当然,也有些实验内容是滞后理论课的。对那些实验课内容超前的实验项目,学生在预习过程中会碰到较多的困难,老师要鼓励学生开展研究性的学习,争取自己解决问题。通过去图书馆查找资料,在开放的实验室中自我探索和向老师请教等不同方式较好的理解和掌握预习的实验内容。上课后教师会在实验操作前简洁的讲解实验原理、实验方法、实验步骤和实验要求等内容,接下来的时间就会交给学生,开展讨论式的实验教学。讨论以实验项目大组为单位展开,本实验预习小组的成员会从学生的视角讲解实验的原理、实验方法和实验步骤等内容,其他同学可以对实验的各个环节提出没搞清楚的问题,并发表自己的意见和建议。经过充分的讨论学生们对实验的内容有了较深入的理解,之后学生们才会去熟悉实验设备的性能,并按步骤开始实验。俗话说“磨刀不误砍柴工”,经过课堂讨论这一教学环节后,学生实验的技能、水平和质量都有提升,提高了大学物理实验课的教学的效果。当然,实验课堂的教学讨论中教师的作用也是十分重要。对那些学生容易掌握,或经过学习和讨论自己可以掌握的实验项目,教师会放手让学生自己制定实验步骤并独立完成实验。例如:电表的改装、拉伸法测金属丝的弹性模量、薄透镜焦距的测量等实验项目。

  这些实验项目都属于基础实验,其实验原理和实验方法都与大学新生的知识水平和能力相适应,所以教师应鼓励学生经过研究性的学习后独立完成。但是,还有一些实验项目学生理解、掌握和操作过程中会遇到各种各样的困难。例如:双棱镜干涉、牛顿环实验、光栅的特性及光栅常数的测定等光学实验。在大学物理理论课两学期的教学安排中,光学属较晚讲授的教学内容,当大学物理实验课程超前做起上述实验项目时,学生必然会碰到知识和能力不足带来的困难。这时实验教师就应该有针对性的为学生补充相关的专业知识和实验技巧,之后再安排学生进行课堂讨论,并随时为学生答疑解难。经过这样的教学过程后,学生们通常都能够较好地完成实验任务。大学物理实验课程中开展讨论式教学,可以加深学生对物理现象和规律的理解和认识,掌握自然界中一些最基本的规律和实验事实,激发学生探索、研究和创新精神。便于学生提高自身素质,建立正确的方法论,确立正确的世界观。从而实现了学生的基础知识、科学素养、分析问题和解决问题能力的大提升。

  三、结束语

  在有限的教学时间和实验空间内丰富教学内容,创新教学手段,提高教学效果和教学质量,始终是大学物理实验课教师研究的课题。大学物理实验课程中开展讨论式教学,调动学生学习的积极性,提升学生对实验课的兴趣,推动了以教师为中心的教学模式向以学生为中心的实验教学模式的转变,推动了学生由被动式的学习方式向探索式学习和研究式学习的转变。这样的尝试是一个有利于物理实验课教学,有利于学生培养,有利于课程建设的有效措施,可以在实施过程中不断地总结经验,创造新的模式,达到更高教学目标。大学物理实验课程的改革,是一个不断完善、发展和创新的过程,需要用现代化的教育理念为指导来丰富教学内容、改革教学方法与教学手段,提高课程的教学效果。所以,大学物理实验课程的改革应该将学生的讨论式学习模式作为一个重要的内容加以完善,以学生的培养为本,以素质教育为要务,培养学生的实践能力,分析问题解决问题的能力和创新的能力。激发学生学习的主动性和积极性,使之学会对科学规律的主动发现、主动探索和主动掌握,实现教与学的良性互动,创建大学物理实验教学的新模式。

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