質(zhì)點力學(xué)概念范文

時間:2023-12-22 18:02:20

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質(zhì)點力學(xué)概念

篇1

[關(guān)鍵詞]小學(xué)數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)概念 理解 支點

小學(xué)生對于事物的認(rèn)知是一個漸進的過程,學(xué)生對于固化的數(shù)學(xué)概念,理解起來受到多種因素限制。教師要先弄清這些固化的數(shù)學(xué)概念,尋找到恰當(dāng)?shù)闹c,促使數(shù)學(xué)概念更輕易被學(xué)生消化、吸收。教師可以針對概念中有效信息,挖掘出難易適度的問題,強化學(xué)生概念意識,并實現(xiàn)學(xué)生能力的自然遷移;列舉適宜的生活案例,誘發(fā)學(xué)生積極探知概念本質(zhì),增強實用性;尋找相似概念,運用類比手段,精準(zhǔn)突破,從而使學(xué)生跨越概念難度,升級學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

一、問題適度。提升針對性

數(shù)學(xué)概念是被實踐多次論證的真理,在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師認(rèn)為學(xué)生只要簡單識記,沒必要深入講解。因此,多數(shù)教師在講授數(shù)學(xué)概念時,都一句話帶過,直接讓學(xué)生做訓(xùn)練題。這就導(dǎo)致許多學(xué)生在做題時,常常出現(xiàn)種種不適應(yīng)現(xiàn)象??紤]到這些情況,教師應(yīng)對學(xué)生的學(xué)情進行調(diào)研,有針對性地降低難度系數(shù),對概念中易錯的關(guān)鍵點進行挖掘,找出適度問題,使學(xué)生在具體操作的同時,深化對概念的感知。

例如,在學(xué)習(xí)《三角形、平行四邊形和梯形》中的第一節(jié)認(rèn)識三角形時,文本中的概念是對教材重點知識的引領(lǐng),教師為了讓學(xué)生能夠靈活運用這節(jié)課的概念,希望在學(xué)生頭腦中勾勒出三角形的輪廓。教師創(chuàng)設(shè)難度系數(shù)適度的課堂問題,準(zhǔn)備好四個不規(guī)則圖形:梯形、扇形、一個角、三角形,讓學(xué)生選出三角形,并說說其他三個為什么不是三角形的理由。學(xué)生首先了解三角形概念的基本三要素,然后對四個不規(guī)則圖形一個一個排除,第一個圖形多一個角,不滿足三個的要素;第二個有一邊是曲線;第三個只是一個角,不是密封圖形。學(xué)生順利找到正確的圖形,這種方式鞏固了學(xué)生對概念的具體體驗。

從這個課堂案例很清楚看出,教師問題創(chuàng)設(shè)的難易適度,學(xué)生學(xué)習(xí)的效果較好。學(xué)生從分辨三角形的過程中弄清三角形的概念,為接下來解決與三角形有關(guān)的數(shù)學(xué)問題做好鋪墊。

二、案例適宜,增強實用性

生活中處處有數(shù)學(xué),教師對學(xué)生概念認(rèn)知的初始階段進行突破,從學(xué)生生活日常切入。教師列舉小學(xué)生身邊比較熟悉的事物,尋找適宜的數(shù)學(xué)案例,與學(xué)生認(rèn)知相契合,增強實用性。這樣教師可以對所學(xué)概念進行解析,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)概念有一個清晰認(rèn)識,使學(xué)生對數(shù)學(xué)問題展開更全面的推理。

例如,在學(xué)習(xí)《負(fù)數(shù)的初步認(rèn)識》相關(guān)內(nèi)容時,這堂課的教材信息對于小學(xué)生來說是新鮮的,在以前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生接觸的都是正數(shù)和圖形,對負(fù)數(shù)了解甚少。教師為了引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)數(shù),深化負(fù)數(shù)概念,指導(dǎo)學(xué)生從生活角度去發(fā)掘負(fù)數(shù)。教學(xué)展開后,教師準(zhǔn)備好溫度計,先把溫度計放在常溫下,讓學(xué)生觀察度數(shù);接著又放到冰塊里,指導(dǎo)學(xué)生讀數(shù),學(xué)生能夠直接說出兩個不同溫度。此時教師引出負(fù)數(shù),開始詢問學(xué)生有沒有注意到生活中還有負(fù)數(shù)的存在。有的學(xué)生說:“我發(fā)現(xiàn),電梯里有-1層。”有的學(xué)生說:“盆地低于海平面,也用負(fù)數(shù)表示,如吐魯番就是-155米?!?/p>

教師選擇適宜的案例,引出學(xué)生對生活的發(fā)現(xiàn),完成對身邊常識的聯(lián)通,讓學(xué)生對負(fù)數(shù)概念的感受更加深刻,并且有助于學(xué)生形成較完善的負(fù)數(shù)概念。

三、類比適中。尋求精準(zhǔn)性

數(shù)學(xué)概念比較抽象,但實際數(shù)學(xué)概念中存在許多相似或相近的概念,學(xué)生常常混淆,易產(chǎn)生困惑。教師為了讓學(xué)生能夠找到最佳突破口,對數(shù)學(xué)概念進行精準(zhǔn)定位,采用適中的類比手段。面對具體教學(xué)問題,這種手段可以讓學(xué)生獲得精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)角度和途徑,促使學(xué)生在已知概念的基礎(chǔ)上構(gòu)筑層次性認(rèn)知體系。

例如,在學(xué)習(xí)《小數(shù)的初步認(rèn)識》相關(guān)內(nèi)容時,學(xué)生在前面的數(shù)學(xué)教學(xué)中,認(rèn)識到分?jǐn)?shù)的重要,但是對分?jǐn)?shù)和小數(shù)相依互變的聯(lián)系,沒有深刻認(rèn)識,這節(jié)文本學(xué)生將要感受小數(shù)、運用小數(shù)。小數(shù)概念的理解對學(xué)生來說,并不抽象,一般數(shù)學(xué)常識下小數(shù)和分?jǐn)?shù)可以相互變化。但是在很多現(xiàn)實條件下,小數(shù)和分?jǐn)?shù)不轉(zhuǎn)化給人的直觀感更強烈。教師為了讓學(xué)生更好地運用小數(shù)和分?jǐn)?shù),對這兩個概念進行類比、解剖,引入具體實例。例如,小徐的身高1.5米用小數(shù)表示是大家習(xí)慣接受的,但如果用分?jǐn)?shù)表示成3,2米,這就不符合生活常識,不便于學(xué)生理解。又像分蛋糕這樣的問題,一個蛋糕平均分成四份,每份1/4,改成小數(shù)則是0.25份,雖然沒有錯誤,但是與學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知存在差距。

篇2

[關(guān)鍵詞] 理論力學(xué) 內(nèi)容體系 教學(xué)改革 能力提升

1.《理論力學(xué)》課程的特點

《理論力學(xué)》[1,2]是物理類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是物理學(xué)專業(yè)為《熱力學(xué)與統(tǒng)計力學(xué)》、《量子力學(xué)》等后續(xù)課程提供必須的力學(xué)知識和相關(guān)的基本概念,同時也擔(dān)負(fù)這培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、分析實際問題,解決實際問題能力的任務(wù)。通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握經(jīng)典力學(xué)的理論要點和精華,即它的完整理論體系和現(xiàn)代的處理方法;在理論、方法、符號系統(tǒng)等方面為學(xué)生實現(xiàn)從普通物理到高等物理,從經(jīng)典力學(xué)到近代物理的過渡做準(zhǔn)備;使學(xué)生掌握必要的數(shù)學(xué)方法和技巧,受到嚴(yán)格而充分的運動高等數(shù)學(xué)解決物理問題的訓(xùn)練。該課程的學(xué)習(xí)效果直接關(guān)系到學(xué)生后續(xù)課程,特別是近代物理相關(guān)課程的學(xué)習(xí),更重要的是有助于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提升。但是由于理論力學(xué)涉及的內(nèi)容多,范圍廣以及對數(shù)學(xué)工具的熟練應(yīng)用,許多學(xué)生對理論力學(xué)的學(xué)習(xí)有畏難情緒,學(xué)習(xí)積極性不高,在學(xué)習(xí)過程中,不能主動接受新概念、新方法和新思路,特備是分析力學(xué)部分,學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,理解能力較差以及抽象思維能力弱,在學(xué)習(xí)過程中常常處于被動。為提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的積極性和主動性,教學(xué)改革,特別是教學(xué)內(nèi)容的改革勢在必行。

2.理論力學(xué)內(nèi)容體系的改革

理論力學(xué)的理論體系嚴(yán)謹(jǐn),邏輯性強,課程的內(nèi)容既經(jīng)典又完整,不易全面更新。但隨著教學(xué)改革的進行和教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變,上課學(xué)時的不斷減少,學(xué)生用于該課程的學(xué)習(xí)時間也大為減少,簡單的消減教學(xué)內(nèi)容,只會使該課程的學(xué)習(xí)陷于困頓,而且,在學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過《力學(xué)》,嚴(yán)格意義上來說,《力學(xué)》也屬于經(jīng)典力學(xué)的一部分,內(nèi)容上的重復(fù)造成學(xué)生開始學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》時,認(rèn)為只是《力學(xué)》的補充和深入,因而在上課過程中,注意力不集中,學(xué)習(xí)的積極性不高;在學(xué)習(xí)方法和處理問題的思路上,不能主動接受和應(yīng)用分析力學(xué)中的新概念和新方法,而繼續(xù)使用牛頓力學(xué)知識來解決問題??紤]到這種情況,只有采取積極的辦法,從課程自身的特點出發(fā),挖掘課程本身的潛力,做到基礎(chǔ)理論要精練、深化,加強分析力學(xué)課程的內(nèi)容,進一步深化理論力學(xué)課程建設(shè)與改革。在理論力學(xué)的教學(xué)中,凡是與普通物理學(xué)中重復(fù)的地方,公式可以用高等數(shù)學(xué)簡單推導(dǎo),說明其物理意義,省出的時間用于難點和重點的學(xué)習(xí);如:從矢量的矩陣變換,運算及微商講起,過渡到質(zhì)點力學(xué)、質(zhì)點系力學(xué)到拉格朗日力學(xué)、中心力、微振動、剛體力學(xué)以及哈密頓力學(xué);其中,質(zhì)點力學(xué)、質(zhì)點系力學(xué)可以用較少學(xué)時,復(fù)習(xí)下知識點即可,重點闡述拉格朗日力學(xué)之基礎(chǔ),如約束、虛功原理、達朗貝爾原理以及拉格朗日方程及其在求解具體問題中的應(yīng)用。在講解理論的過程中,輔之以學(xué)生能夠接受的工程中[3]的以及生活中的實例及例題,提升學(xué)生的抽象思維能力,加強分析力學(xué)的內(nèi)容,重視兩個自由度系統(tǒng)的力學(xué)問題分析,重視系統(tǒng)運動微分方程的建立,以便和后續(xù)課程更好接軌,質(zhì)點力學(xué)、和質(zhì)點系力學(xué)只強調(diào)基礎(chǔ)理論的深化,突出一類的問題的解決,而不是停留在某個具體問題的解決上。在接下來的中心力以及微振動力學(xué)中,嘗試采用經(jīng)典力學(xué)和拉格朗日的分析力學(xué)共同進行討論,對比經(jīng)典力學(xué)與分析力學(xué),讓學(xué)生有個直觀的體會,慢慢的過渡到分析力學(xué)作為解決問題的主要方法上來。這種內(nèi)容體系優(yōu)點有:其描述簡潔、精練,既縮短了篇幅又加深了內(nèi)容,它可以使學(xué)生逐漸放棄用普通力學(xué)的知識,來理解理論力學(xué)的內(nèi)容。在對比中學(xué)習(xí)理論力學(xué)的新概念和新知識,努力掌握解決問題的新方法和新思路。

3.教學(xué)方法的適當(dāng)改革

3.1 開展互動式,啟發(fā)式教學(xué)

互動式教學(xué)[4],是在教師的引導(dǎo)下,通過學(xué)生集體的組織形式由教師提出問題,學(xué)生各抒己見,相互討論,相互學(xué)習(xí)的教學(xué)方法;啟發(fā)式教學(xué)指教師在教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律,從學(xué)生的實際出發(fā),采用多種方式,以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心,促使他們生動活潑地學(xué)習(xí)的一種教學(xué)。它們由教師一人主講變?yōu)橛蓪W(xué)生、教師共同討論,整個討論過程是師生雙邊活動。互動式、啟發(fā)式教學(xué)可以改變學(xué)生由被動到主動,最大程度地發(fā)揮其主觀能動作用,促使學(xué)生在課外時間通過其他途徑查閱相關(guān)的學(xué)習(xí)資料,帶著問題聽課,可有效地培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力和分析問題解決問題的能力。上好討論課的關(guān)鍵是首先選擇好要討論的內(nèi)容,一般應(yīng)考慮選題的科學(xué)性、趣味性和目的性。為了使課堂討論有的放矢,避免出現(xiàn)起哄、離題或冷場現(xiàn)象,在上討論課之前,先讓同學(xué)自學(xué)一些相關(guān)內(nèi)容,根據(jù)要討論的內(nèi)容,擬出若干個題目,使學(xué)生的發(fā)言圍繞這些題目自由發(fā)揮。在互動教學(xué)中,根據(jù)平常對學(xué)生的了解情況,因人而異在適當(dāng)時候給予提問和引導(dǎo)。在討論過程中,教師的發(fā)言要富于啟發(fā)性、誘導(dǎo)性和綜合性。每次討論能否給學(xué)生留下印象,不在于討論的具體形式,而在于是否有幾個有分量的發(fā)言能抓住問題的關(guān)鍵并深入到問題的實質(zhì),有獨特見解給人以啟迪,引起學(xué)生較長久的思考,引導(dǎo)學(xué)生進行深度思考。

3.2 使用多媒體教學(xué)手段教學(xué)

利用多媒體等現(xiàn)代化手段教學(xué)是目前教學(xué)改革的一個重要方面,在理論力學(xué)中開展多媒體教學(xué)有很多優(yōu)點,生動形象,增加了視覺效果,使學(xué)生對一個抽象的理論有了感性的認(rèn)知,節(jié)省了板書時間,加大了課堂信息量,為教師的啟發(fā)式教學(xué)創(chuàng)造了條件?,F(xiàn)代化教學(xué)手段和傳統(tǒng)的黑板、粉筆及模型教具并不相互排斥,而是相輔相成,針對不同的章節(jié)內(nèi)容可采用不同的教學(xué)手段,有些章節(jié)采用板書授課適合,有些章節(jié)采用多媒體授課適合。應(yīng)靈活運用各種傳統(tǒng)的和現(xiàn)代化的教學(xué)手段。另外,在多媒體教學(xué)手段教學(xué)的過程中也應(yīng)該精練出某些經(jīng)典視頻素材,必要時可以自己動手做相關(guān)演示實驗以及計算機仿真實驗,比如利用Mathematica 、Matlab、Ansys等計算軟件強大的數(shù)值計算以及圖形處理技術(shù)制作動畫,把枯燥的理論用動畫的形式展現(xiàn)出來,提高學(xué)生對理論力學(xué)問題的感性認(rèn)識,激發(fā)學(xué)生的興趣。

此外,教師還要注意學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外的精品課程以及開放課程的優(yōu)點和長處。通過觀摩名校名師的開放課程的授課錄像,了解各個學(xué)校在該課程教學(xué)過程中的側(cè)重點。學(xué)習(xí)、體會

揣摩課堂教學(xué)中相關(guān)技巧,并把這些技巧應(yīng)用到自己日常的教學(xué)中去。

3.3提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性在反映在教學(xué)過程中[4,5],應(yīng)該貫徹少而精的原則,精心選擇教學(xué)內(nèi)容,改變過去多而不細(xì)的方法,將一些最重要和最基本的概念、理論和分析方法教給學(xué)生,并通過必要的基本訓(xùn)練幫助學(xué)生理解和掌握,為發(fā)揮其創(chuàng)造性留足時間和空間。教學(xué)的重點內(nèi)容是關(guān)鍵所在,教師講解的應(yīng)是各章節(jié)的主干內(nèi)容,而對一般內(nèi)容或者比較簡單的章節(jié)則可稍加指點,或讓學(xué)生帶著問題去自學(xué)并將其聯(lián)系到主干內(nèi)容上。當(dāng)課程講完一章時,應(yīng)讓學(xué)生自己進行小結(jié),將前面所學(xué)的內(nèi)容用一兩條主線串聯(lián)起來。理論力學(xué)的應(yīng)用性主要體現(xiàn)在例題和習(xí)題的選用上,隨著科技的發(fā)展,除了保留一些基本題型外,應(yīng)該不斷更新,如加一些天文學(xué)方面的例題等內(nèi)容,以顯示經(jīng)典力學(xué)的滲透力。因此在例題和習(xí)題的選擇上既要結(jié)合專業(yè)特點和學(xué)生興趣又要體現(xiàn)時代特色,還應(yīng)注意相關(guān)領(lǐng)域的問題。這樣就能使學(xué)生將理論力學(xué)和自己的專業(yè)以及現(xiàn)代科技結(jié)合起來,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

參考文獻:

[1] 周衍柏.理論力學(xué)教程[M].北京:高等教育出版社,1986.

[2] 王克協(xié),吳承塤.經(jīng)典力學(xué)教程[M].長春:吉林大學(xué)出版社,1994.

[3] 謝傳峰,王琪. 理論力學(xué)[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

篇3

一、重視物理概念的形成和規(guī)律的建立

在物理教學(xué)中對抽象思維的培養(yǎng)主要是通過在形成物理概念和建立物理規(guī)律的教學(xué)過程中完成的.高中物理實際上還是和初中物理一樣在研究力、熱、電、光、原子和原子核等物理現(xiàn)象,而物理概念是這些現(xiàn)象中某一類的共同本質(zhì)屬性的反映,物理規(guī)律是運用物理概念進行判斷、推理得到的.因此,重視物理概念的形成和物理規(guī)律的建立過程,從而使學(xué)生的抽象思維能力得到培養(yǎng),關(guān)鍵是抓住物理概念和物理規(guī)律的“引入”和“推導(dǎo)”.引入不當(dāng)、推導(dǎo)呆板、僵化,就可能變?yōu)槔蠋熚鋽嗟匕褜W(xué)生往前“拖”,“拖”不動就可能抱著學(xué)生或背著學(xué)生“走”,從而使學(xué)生變?yōu)樗烙浗Y(jié)論.所以“引入”和“推導(dǎo)”不是看老師說了多少,而是看是否說到點子上,切中要害.如果老師進行了科學(xué)合理的設(shè)計、引入和推導(dǎo),則“話不多”而學(xué)生更能理解和掌握.

二、從已知推導(dǎo)出未知獲取新知識

從已知推導(dǎo)出未知獲取新知,由實驗事實經(jīng)過推理總結(jié)出規(guī)律,是培養(yǎng)物理思維能力的重要方面.在推導(dǎo)或總結(jié)過程中,要注意物理依據(jù)的可靠性,推理的嚴(yán)密性,才能使推導(dǎo)建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上.

例如,萬有引力定律的推導(dǎo)就是一個非常典型的材料.第一步就是利用學(xué)生已知的知識,即:向心力公式F=mω2r、開普勒定律R3/T2=k和牛頓第三定律F=F′,推導(dǎo)出太陽與行星之間的引力規(guī)律為F=Gm1m2/r2 .第二步可以假設(shè)地球與月球之間的引力和地球與地面上的物體之間引力本質(zhì)上是一樣的力,且符合平方反比.牛頓證明了太陽與行星之間,地球與月球之間,地球與地面上的物體之間的引力,是遵從同一規(guī)律的,最后將平方反比定律推論到所有物體之間都存在這種引力.英國物理學(xué)家卡文迪許對G值的測定,證明了自然界所有物體之間都存在這種引力.上述推導(dǎo)過程不但加深了學(xué)生對知識的理解,而且使學(xué)生懂得了推理的科學(xué)方法,即由一般到特殊是一種演繹推理,由特殊到一般是一種歸納推理.

因此,在物理教學(xué)中處理好知識間的新與舊的關(guān)系,從“舊”引出“新”,利用“新”來鞏固和深化“舊”,不但有利于學(xué)生理解知識,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力.

三、采用開放題和開放式教學(xué)

適當(dāng)?shù)夭捎煤鸵胍恍└甙l(fā)散思維的開放題,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性思維能力.因此與引入開放題一樣,我們的教學(xué)也要由“封閉型”教學(xué)向“開放式教學(xué)”轉(zhuǎn)變.

下面舉一個通過習(xí)題進行創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的例子:

例一質(zhì)量m的小物體(可看作質(zhì)點)以v0的初速度從斜面底端沿傾角為e的斜面沖上去,當(dāng)它靜止時離斜面底端的距離為[HJ1.1mm]多少?已知物體m與水平面及足夠長的固定斜面間的動摩擦因素為p,且近似認(rèn)為m可能受到的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等.可見教師要進行思維教學(xué),必須本身是問題解決(當(dāng)然包括解物理習(xí)題)方面的高手,并且能夠根據(jù)各種資料上的習(xí)題或網(wǎng)上的習(xí)題,結(jié)合生產(chǎn)、技術(shù)和生活等方面的物理情景編制出一些高質(zhì)量的題來.

四、教給學(xué)生處理問題的思路和方法

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)正確的解題思路,是培養(yǎng)物理思維能力的一個重要方面.因此,解題的思路和方法,應(yīng)該從這些規(guī)律中去尋找,從定律本身的分析中引出解題思路是形成解題思路的基本方法.從定律中找方法,就要求我們對定律本身作深入分析,分析定律中的各個物理量的意義及其相互關(guān)系,這不但有利于加深對物理概念的理解,更重要的是有利于提高學(xué)生分析和概括的思維能力.

例如,牛頓第二定律是動力學(xué)的核心定律,應(yīng)用該定律處理力學(xué)問題,在力學(xué)中占有很大比重.應(yīng)用牛頓第二定律解題時,正確的思路是什么?先來分析牛頓第二定律公式F=ma中各個量的意義,其中m是研究對象的質(zhì)量,F(xiàn)是研究對象所受的合外力,a是研究對象的加速度.F這一項聯(lián)系到矢量合成的法則和各種具體力的定律,a與運動學(xué)的種種規(guī)律相聯(lián)系.可見牛頓第二定律是解決力學(xué)綜合問題的關(guān)鍵.在利用牛頓第二定律解題時,第一步必須明確研究對象,并將它從周圍物體中隔離出來.第二步是對被隔離出來的研究對象進行受力分析,不了解研究對象受力情況,合外力F就無法確定,所以受力分析這一步是不可缺少的.第三步是分析研究對象的運動狀態(tài),確定被研究對象的加速度a.第四步是建立牛頓第二定律方程,剩下的問題就是根據(jù)已知條件進行運算.由上述分析可知,運用牛頓第二定律的解題步驟或思路,不是外加的,而是牛頓第二定律本身所提供的.

五、指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納知識并形成體系

篇4

【關(guān)鍵詞】實踐活動 教學(xué)案例 剛體的力矩

【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)31-0088-01

基于問題的教學(xué)法是構(gòu)建主義教學(xué)理論的一種具體應(yīng)用。20世紀(jì)美國西余大學(xué)醫(yī)學(xué)院率先嘗試基于問題的教學(xué)。1969年,美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows創(chuàng)立以問題為學(xué)習(xí)基礎(chǔ)(Problem-Based Learning,PBL)的教學(xué)模式。基于問題的教學(xué)不同于傳統(tǒng)的教學(xué)方式,它主要具有以下特點:以問題為焦點啟動課程,學(xué)生根據(jù)對問題的理解開展調(diào)查、進行探究;教師的角色不再是提供知識,而是創(chuàng)設(shè)問題情境,通過提問等方式引導(dǎo)、促進學(xué)生進行學(xué)習(xí)?;趩栴}的教學(xué)法創(chuàng)始于醫(yī)學(xué)院,所以,美國大部分醫(yī)學(xué)院已不同程度地采用PBL教學(xué)法。傳統(tǒng)教學(xué)中教師以自己的看法及課本現(xiàn)有的知識來單向灌輸給學(xué)生,這種灌輸式教學(xué),面面俱到地把知識倒給學(xué)生,學(xué)生并不能真正地消化,也失去了咀嚼消化的胃口和主動學(xué)習(xí)的動力。由于學(xué)生不用費力思考就接受了現(xiàn)成的知識,學(xué)生思維力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識并不能得到培養(yǎng)。為使學(xué)生自主構(gòu)建知識,改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,從而達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的,下面我們以剛體教學(xué)為例,設(shè)計了基于問題的探究式學(xué)習(xí)的教學(xué),通過問題引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生的自主意識,進行發(fā)散與創(chuàng)新思維活動。

一 教學(xué)目標(biāo)與方法

教學(xué)內(nèi)容為剛體的力矩。教學(xué)目標(biāo)是實現(xiàn)對學(xué)生知識和能力的培養(yǎng),尤其是創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)。知識目標(biāo)是學(xué)生通過探索得到對力矩概念的理解;能力培養(yǎng)目標(biāo)為通過基于問題的探討,激發(fā)學(xué)生的主動意識、問題意識、合作意識、探索欲望和分析解決問題的能力。教學(xué)模式是在問題引導(dǎo)下通過探索活動,學(xué)生自主構(gòu)建知識。教學(xué)方法為學(xué)生動手實驗探索、討論,教師啟發(fā)引導(dǎo)。教學(xué)工具有PPT、彈簧測力計、尺、線、膠貼、掛鉤、角規(guī)、選項牌(標(biāo)有字母與班號、學(xué)生序號)。

二 教學(xué)方案與實踐

事先布置預(yù)習(xí)任務(wù),設(shè)置自我學(xué)習(xí)檢查問題。

1.零力矩情況的討論

由于學(xué)生對質(zhì)點力學(xué)有較為扎實的基礎(chǔ),所以,這里通過對比的方式引入問題,讓學(xué)生思考,也就是在課程開始用力對質(zhì)點運動狀態(tài)的影響入手,提出第一個問題:有力一定能夠改變剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)嗎?給學(xué)生時間討論與思考。

開始對零力矩討論。首先提示學(xué)生:若力對剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)有影響,稱該力有力矩。用淺顯的語言說明什么是零力矩,通過對實際問題的討論,讓學(xué)生明確什么是零力矩,從而建立起對力矩概念的初步感性認(rèn)識。針對相對轉(zhuǎn)軸是否有力矩設(shè)計實際問題,讓學(xué)生通過身邊的實物進行分析探討,如施力方向平行于門軸或與門軸相交,該力相對門軸是否有力矩?對于與相對定點力矩學(xué)生不大容易理解,所以先以點為軸轉(zhuǎn)動的桿為例,怎樣施力相對定點有力矩,怎樣施力無力矩?然后引入質(zhì)點轉(zhuǎn)動問題中的零力矩情況,如地球所受太陽引力相對太陽中心有無力矩?

提示學(xué)生用手邊的書、教室門、筆等物品,讓學(xué)生相互討論與思考。幾分鐘后讓學(xué)生用選項牌顯示自己的答案(通過選項牌教師掌握整體學(xué)生思維情況、對知識的理解程度,同時也可掌握學(xué)生的出勤情況),鼓勵學(xué)生自由發(fā)言,讓持不同意見的學(xué)生發(fā)言表述自己對問題的分析與結(jié)論。教師不急于給出正確答案,而是通過實際操作引導(dǎo)學(xué)生排除錯誤,然后再讓學(xué)生舉選項牌,如果都選擇正確答案或正確率在95%以上(課下對另外5%的學(xué)生進行幫助與引導(dǎo)),顯示正確答案。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)討論力矩為零的情況。

2.力矩的影響因素分析

首先對學(xué)生自我學(xué)習(xí)效果進行問題檢查,讓學(xué)生結(jié)合測力計或通過教室的門親自體驗不同點與不同方向施力以推動門,比較施力的大小,以上述同樣方式進行討論,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)力矩的影響因素:力矩與力的大小、力的方向和力的作用點有關(guān)系。

3.力矩表達式構(gòu)成分析

首先提示學(xué)生:若兩個力對剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)影響相同,稱為力矩相同。若施加在剛體上兩個有力矩的力,使得剛體保持靜止,稱二力矩大小相同。

以教室的門為對象,在門的不同位置上同時施加不同方向的兩個力,并使門保持靜止,測量力的大小、方向與力的作用點的位置,同時讓學(xué)生展開討論力矩的表達式該怎樣構(gòu)成。為使實驗得出正確結(jié)果,須保證單獨一個力存在時,能使門轉(zhuǎn)動。

學(xué)生報告所測量力的數(shù)值,并比較兩個力的大小。為克服摩擦力矩所產(chǎn)生的影響,所施加力的大小要保證若單獨施力門能夠轉(zhuǎn)動,同時施加不同方向和不同作用點的兩個力,使門保持靜止,使兩個力對門的轉(zhuǎn)動效果影響相同,說明兩個力矩的大小應(yīng)該相同;同時引導(dǎo)學(xué)生得出用表達式表示的結(jié)論。

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合角加速度的概念,用類比的方法,探究力矩的正確表達式。

參考文獻

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篇5

直覺思維是以已經(jīng)獲得的知識和積累的經(jīng)驗為依據(jù),思維水平達到超常的特殊表現(xiàn)形式,是對客觀現(xiàn)象的詳細(xì)內(nèi)容或所遇問題沒有經(jīng)過充分邏輯推理和系統(tǒng)論證而作出的一種迅速而“徑直”猜度的認(rèn)識活動。比如,當(dāng)學(xué)生遇到難題百思不得其解時,有時卻忽然靈機一動,豁然開朗,猜想出按什么途徑或方法可能將問題解決,這種思維活動便屬直覺思維??v觀物理學(xué)的發(fā)展歷史,便會發(fā)現(xiàn),物理學(xué)上的許多重大突破,往往是發(fā)端于直覺思維的。1900年普朗克摒棄了經(jīng)典物理學(xué)的觀點,靠直覺思維的幫助,大膽地提出了“量子論”的假說;1905年愛因斯坦在沒有足夠的實驗證據(jù)以前,利用光子解釋了“光電效應(yīng)”,提出了愛因斯坦光電方程,并預(yù)言了實驗結(jié)果,這也應(yīng)歸功于直覺思維的效用……因此,愛因斯坦認(rèn)為,在科學(xué)研究和創(chuàng)造發(fā)明中,“真正可貴的是直覺思維”。

教師應(yīng)該在鼓勵學(xué)生全面發(fā)展的基礎(chǔ)上,重視培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的直覺思維能力。在物理教學(xué)中,如何培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力呢?

1. 物理學(xué)科的知識結(jié)構(gòu),是產(chǎn)生直覺思維的依據(jù)

直覺思維不是憑空產(chǎn)生的,必須具有該學(xué)科的基本知識,了解該學(xué)科的研究方法。所謂物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu),就是指物理學(xué)科的基本概念、基本原理、基本方法,以及它們之間的邏輯聯(lián)系和理論框架。學(xué)科的基本結(jié)構(gòu),是學(xué)生記憶、應(yīng)用物理知識,從而達到舉一反三,觸類旁通的有力杠桿,也是發(fā)現(xiàn)問題、增強興趣、探索發(fā)明的重要基礎(chǔ)。因為物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu),是人類智慧活動的結(jié)晶,學(xué)生只有掌握了具有一定深度與廣度的基本知識及其聯(lián)系之后,才能使思維活動具有豐富的科學(xué)內(nèi)容,才有可能從錯綜復(fù)雜的現(xiàn)象中直接而迅速地“一眼看穿”事物的本質(zhì)和聯(lián)系,才能避免無根據(jù)的想入非非和胡猜亂想。例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)“力的合成”內(nèi)容中,由于比較深入地理解了等效電阻和合力的概念,也掌握了等效代替和化簡的方法,到了學(xué)習(xí)電容時,就有可能直覺地想到電容的等效代替和化簡。

教師除了幫助學(xué)生掌握學(xué)科知識結(jié)構(gòu)之外,還應(yīng)鼓勵學(xué)生在課外廣泛地閱讀相關(guān)學(xué)科的書籍,以求開闊視野,擴大知識面,因為學(xué)生的知識越豐富,思維才能越靈活,“直覺猜中”自然奧秘的幾率也就越大。

2. 了解前人的創(chuàng)造過程及物理學(xué)的發(fā)展趨勢,觸發(fā)學(xué)生的探索精神,培養(yǎng)學(xué)生的自信心

發(fā)明和創(chuàng)造來自探索,探索又發(fā)源于直覺思維,而直覺思維又以科學(xué)的自信為基礎(chǔ)。因此,教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意激發(fā)學(xué)生的探索精神和培養(yǎng)學(xué)生的自信心。過去,我們的課堂教學(xué)多是以教材的邏輯展開為線索而進行講授的,這雖然有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析思維能力,但是,若從培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和自信心來看,就顯得十分不夠。因此,教師應(yīng)當(dāng)把知識系統(tǒng)與該學(xué)科的發(fā)展史有機結(jié)合起來進行講授,介紹該學(xué)科及其原理究竟是如何產(chǎn)生和演進的,使學(xué)生了解它的來龍去脈,把學(xué)生帶進科學(xué)家的思維情境和發(fā)明創(chuàng)造的氛圍之中,去感受前人的發(fā)現(xiàn)過程和情緒體驗,這樣可使學(xué)生的思維處于高度“受激”狀態(tài),打破科學(xué)發(fā)明高不可攀的神秘感,并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識和躍躍欲試的探索精神。

此外,高明的教師還應(yīng)經(jīng)常向?qū)W生介紹本學(xué)科的發(fā)展趨勢,以及還有哪些尚待解決的理論問題和應(yīng)用問題,以便把學(xué)生帶到科學(xué)前沿,從而獲得思考問題和解決問題的較高起點。

3. 啟發(fā)和鼓勵學(xué)生大膽猜想,有計劃地培養(yǎng)學(xué)生運用直覺思維解決問題的能力

思維永遠(yuǎn)是從問題開始的。在教學(xué)中,教師要善于通過實驗、列舉事例或引用已有知識,把有待解決的問題展現(xiàn)在學(xué)生面前,以激發(fā)學(xué)生的興趣和追求真理的愿望。教師要允許學(xué)生猜想各種問題,并進行熱情鼓勵和贊揚,使學(xué)生感到猜想的價值。合理性和教師的期望所在,從而使學(xué)生獲得滿意肯定的情緒體驗和繼續(xù)進行猜想的積極心理定向。當(dāng)然,教師要給以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),使學(xué)生明白什么值得猜想,什么不值得猜想,應(yīng)該如何猜想,并培養(yǎng)學(xué)生不怕譏笑、不怕出錯和勇于自我修正的精神。教師要經(jīng)常運用直覺思維對問題進行猜度,為學(xué)生做出示范,引發(fā)學(xué)生模仿。布魯納認(rèn)為,如果學(xué)生從來沒有見過他們的長輩有效地利用直覺思維的方法去解決問題,那么,他們就未必會相信和發(fā)展自己的直覺思維能力。一個善于運用直覺思維的教師所培養(yǎng)出來的學(xué)生,一般來說比較聰明。否則,訓(xùn)練出來的學(xué)生難免思想僵化,思路狹窄,其創(chuàng)造思維活動的速度和效率必然極低。

篇6

關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;科學(xué)通識;科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)21-0109-02

在諸多的工科院校中,大學(xué)物理是工科學(xué)生中必修的基礎(chǔ)課之一。作為高等教育中的自然科學(xué)類基礎(chǔ)課程,大學(xué)物理是研究物質(zhì)基本運動規(guī)律的科學(xué),是自然科學(xué)的核心[1],是傳播科學(xué)思維、加強科學(xué)素養(yǎng)的重要承載體。物理學(xué)的精神是求真、求實和創(chuàng)新[2]。雖然理工科的課程都能通過潛移默化,而起到提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的作用;但是只有大學(xué)物理課程,可以把這個問題作為一項專門的議題來對待,教師講課的宗旨也可以由知識的傳授而轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。

一、我校工科大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀

我校的大學(xué)物理教學(xué)目前還是沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)模式,分為理論授課和實驗教學(xué)兩個部分。理論教學(xué)根據(jù)所在學(xué)科的不同,主要分成96學(xué)時和72學(xué)時兩種。主要承擔(dān)質(zhì)點力學(xué)、剛體力學(xué)、電磁學(xué)、振動和波動理論、光學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)時數(shù)多一些的會簡單講授狹義相對論和量子論的基本內(nèi)容。實驗教學(xué)一般為40~60學(xué)時,主要完成經(jīng)典物理學(xué)中一些代表性實驗的內(nèi)容。除了課堂教學(xué)外,還有網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué);任課教師會根據(jù)教學(xué)實際情況,節(jié)選一些和教學(xué)內(nèi)容有關(guān)聯(lián)的課外內(nèi)容,放在學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上,供學(xué)生們自己學(xué)習(xí)或者練習(xí)。理論課程的學(xué)習(xí)效果檢測,由標(biāo)準(zhǔn)化試題庫里選題組卷,通過閉卷考試來完成?,F(xiàn)行的這套教學(xué)模式已經(jīng)延續(xù)了近三十年,對提升工科學(xué)生的物理基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)科學(xué)的思想方法和研究方法起了積極的影響,充當(dāng)了基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間的橋梁,對我校培養(yǎng)出合格的本科畢業(yè)生發(fā)揮了非常重要的作用。

但隨著社會的發(fā)展,大學(xué)物理的這套教學(xué)模式面臨著越來越多的問題。包景東對現(xiàn)有的教學(xué)流程作了精辟的總結(jié):“教師在課堂上講授正確的知識,學(xué)生在課后做正確的練習(xí),但缺乏批判性思維的訓(xùn)練和科學(xué)精神的引導(dǎo)?!盵3]最終,這樣的教學(xué)變成了以考試要求的“解題”內(nèi)容為中心的教學(xué),教師講課的重點變成了基本的物理概念、重要公式及其解題中的應(yīng)用,使得大學(xué)物理變成了一項枯燥無趣的課程。

這樣乏味的教學(xué)對學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也是毀滅性的打擊。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情往往是靠功課的“有用性”和“有趣性”來激發(fā)的。理工性質(zhì)的基礎(chǔ)課程就是數(shù)學(xué)類課程和大學(xué)物理課程,其他課程都是專業(yè)課或者專業(yè)基礎(chǔ)課程。大部分的學(xué)生以就業(yè)或考研為導(dǎo)向來進行學(xué)習(xí)。大學(xué)物理課程不像具體的專業(yè)課那樣直接面向就業(yè),又不像數(shù)學(xué)類課程那樣與考研息息相關(guān),更何況,物理學(xué)概念和公式理解和應(yīng)用起來又具有相當(dāng)?shù)碾y度,從而大學(xué)物理變成了廣大工科學(xué)生覺得既“無趣”又“無用”,還很“難”的“雞肋”課程。對于“985”或者“211”學(xué)校,很多學(xué)生為了出國深造,會努力把大學(xué)物理學(xué)中的基本概念和公式吃透,因為國外高校一般都很看重平均成績點數(shù)(GPA,Grade Point Average)和基礎(chǔ)類課程成績;而對于普通的二本院校,能夠出國深造的學(xué)生是極少數(shù),因此有熱情來學(xué)學(xué)物理的少之又少。從筆者所在的學(xué)校及兄弟工科院校從事大學(xué)物理教學(xué)的同行們反饋的信息來看,在大學(xué)物理課堂上能夠積極主動學(xué)習(xí)的學(xué)生,除了極少數(shù)是延續(xù)了中學(xué)對自然科學(xué)的興趣的,基本都是為了高分而獲得獎學(xué)金而學(xué)習(xí)。

這種教學(xué)模式還帶來了一個更嚴(yán)重的后果,就是各個工科專業(yè)建設(shè)者們也覺得大學(xué)物理課程是“費力且無用”的,從而會大力壓縮大學(xué)物理的課時。以筆者所在的學(xué)校為例,信息類專業(yè)中大學(xué)物理的課時數(shù)就設(shè)置成了48學(xué)時,如果不是教育部教學(xué)大綱的指導(dǎo)要求,大學(xué)物理課程很可能會從工科教學(xué)中消失。

大學(xué)物理教學(xué)面臨的現(xiàn)狀讓我們不得不深入思考:作為自然科學(xué)的核心課程,本質(zhì)上是既“有趣”又“有用”的,為什么會面臨如此尷尬的局面?筆者認(rèn)為,現(xiàn)有的教學(xué)模式是不合時宜的,要大力改革,教學(xué)的基本指導(dǎo)思想要從“掌握基本概念和公式而解題”轉(zhuǎn)變?yōu)椤傲私饪茖W(xué)常識以提高科學(xué)素養(yǎng)”,課程的定位要從“物理學(xué)原理教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱茖W(xué)通識教學(xué)”。

二、工科學(xué)生有提高科學(xué)素養(yǎng)的需求

根據(jù)2010年11月第八次中國公民科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查報告顯示,中國大陸具備基本科學(xué)素養(yǎng)的公民比例達到3.27%,而同期人口普查數(shù)據(jù)的結(jié)果表明中國大陸大專以上學(xué)歷水平人口為8.9%,這說明大部分大學(xué)畢業(yè)生還不具備基本科學(xué)素養(yǎng)[1]。而在這份調(diào)查數(shù)據(jù)中,崇尚科學(xué)精神的公民比例達到64.94%[4],這表明我國大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)還有極大的提升需求??茖W(xué)素養(yǎng)包括很多方面,很難得有標(biāo)準(zhǔn)的定義,但普遍認(rèn)為包括三個方面:即對于科學(xué)知識達到基本的了解程度;對科學(xué)的研究過程和方法達到基本的了解程度;對于科學(xué)技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的影響達到基本的了解程度。

很顯然,科學(xué)素養(yǎng)的提高是一個社會性工程,絕不可能僅僅由課堂教學(xué)來完成。課堂教學(xué)能夠傳遞的是認(rèn)識物質(zhì)世界的基本規(guī)律和基本方法,以及批判的科學(xué)思維方式;即廣博的自然科學(xué)知識面以及科學(xué)的探究方法,也就是“科學(xué)通識”。工科類學(xué)生的專業(yè)課程往往是針對某些具體問題的理論和解決方法,有“深度”而無“廣度”;側(cè)重于技術(shù)手段的改進和提高,忽略了技術(shù)所依靠的基本物理原理的局限性和暫時性。尤其是“卓越工程師培養(yǎng)計劃”[5]出臺以來,我校越發(fā)注重實踐技能的培養(yǎng),忽略了科學(xué)通識的教學(xué)和傳播。因而,工科學(xué)生是有提升科學(xué)素養(yǎng),了解科學(xué)通識的需求的,科學(xué)通識教學(xué)應(yīng)當(dāng)專門作為一個課題來認(rèn)真研究。

三、科學(xué)通識教學(xué)由大學(xué)物理課程完成的合理性

很多學(xué)者認(rèn)識到在大學(xué)教育中應(yīng)該加強科學(xué)通識教學(xué)的重要性(見文獻[6]及其引用文獻),甚至文科類專業(yè)[7]也有這樣的呼吁。但是關(guān)于科學(xué)通識教學(xué)具體怎么實現(xiàn),還沒有相關(guān)報道。在我國現(xiàn)行的教育體系下,只靠學(xué)生自主學(xué)習(xí)、電子刊物宣傳、學(xué)者講座等形式是不夠的,還是需要開設(shè)專門的課程來進行教學(xué)。物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ),處于諸多核心自然科學(xué)的基礎(chǔ)地位[8],是研究自然界物質(zhì)最基本形態(tài)的科學(xué)。物理學(xué)是通過觀察、實驗、抽象、假設(shè)等研究方法并經(jīng)實踐的檢驗而建立起來的,是一門理論和實驗高度結(jié)合的精確科學(xué),是最能體現(xiàn)科學(xué)發(fā)展過程、研究方法和思維方式的學(xué)科。相比較數(shù)學(xué)課程和工科專業(yè)課程,大學(xué)物理是最合適來承擔(dān)科學(xué)通識教學(xué)的課程。

情形越來越清楚,大學(xué)物理課程不轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)通識教學(xué),將會成為一個高校專業(yè)建設(shè)者和學(xué)生眼中越來越邊緣化的學(xué)科,將會繼續(xù)“無趣”且“無用”下去,廣大的大學(xué)物理授課從業(yè)者將會處于“空有滿腹經(jīng)綸,卻無人可與交流”的尷尬境地,唯有主動變革,放棄以公式為基礎(chǔ)的教學(xué)而轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴岣呖茖W(xué)素養(yǎng)為目的的教學(xué),才能為大學(xué)教育做出應(yīng)有的貢獻。

參考文獻:

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[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型;大學(xué)物理;教學(xué)改革

[中圖分類號]G642

[文獻標(biāo)識碼]A

[文章編號]2095-3712 2015 13-0070-02

[作者簡介]宗波 1981― ,男,江蘇泰州人,碩士,南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院講師,研究方向:稀土合金和鐵氧體材料研究。

一、地方應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟的發(fā)展,市場的人才需求也不斷發(fā)生變化,應(yīng)用型人才是當(dāng)今市場急需的具有扎實的理論基礎(chǔ)知識,同時具有較強的實踐應(yīng)用能力,專業(yè)口徑寬、思維能力強,能將所學(xué)理論技術(shù)知識應(yīng)用于生產(chǎn)當(dāng)中解決實際問題的復(fù)合型人才。[1]《大學(xué)物理課程教學(xué)大綱》明確規(guī)定,大學(xué)物理課程教學(xué)應(yīng)側(cè)重幫助學(xué)生總結(jié)得到相關(guān)理論知識的方法與過程。通過構(gòu)建物理模式讓學(xué)生理解物理知識,同時培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。[2]為滿足市場的人才需求,應(yīng)用型本科院校正改革大學(xué)物理教學(xué)。但縱觀我國地方應(yīng)用型本科院校的大學(xué)物理教學(xué)可發(fā)現(xiàn)其仍有許多不足之處。

第一,教學(xué)內(nèi)容陳舊,與社會需求脫節(jié)。受蘇聯(lián)教育模式的影響,為體現(xiàn)知識的完整性和嚴(yán)密性,我國地方應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)所使用的教材多是以理論為主,輔以公式和數(shù)學(xué)推導(dǎo)來解決問題。傳統(tǒng)教材過分注重理論知識而忽略了知識的應(yīng)用,很少有與實際生活相聯(lián)系的物理知識應(yīng)用方面的內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容與社會需求嚴(yán)重脫節(jié),難以實現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

第二,教學(xué)方式落后,難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。受傳統(tǒng)教學(xué)思想的影響,很多教師采取傳統(tǒng)的教學(xué)方式,用“教師講,學(xué)生聽”“教師演,學(xué)生看”的方式進行教學(xué)。這種教學(xué)方式未認(rèn)識到學(xué)生的主體性,采取“填鴨式”的方法將知識灌入學(xué)生腦中,導(dǎo)致學(xué)生不明所以,長此以往地使用這種教學(xué)方式不僅不利于學(xué)生消化知識,還會使學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)物理的興趣。

第三,教師素質(zhì)不高,影響教學(xué)質(zhì)量。即使是處于信息化的現(xiàn)代社會,還是有很多教師難以跟上時代步伐,在教學(xué)的過程中“照本宣科”。就算是物理實驗教學(xué),也有部分教師依照教材所示方法給學(xué)生講解和演示,或要求學(xué)生依照其事先擬好的方案進行實驗,這完全違背了培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求,也影響了教學(xué)質(zhì)量。導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因是教師素質(zhì)不高。有些教師因忙于科研工作而忽略了教學(xué),有些教師則是因為專業(yè)基礎(chǔ)不扎實,缺乏創(chuàng)新精神導(dǎo)致難以引導(dǎo)學(xué)生順利進行實驗或創(chuàng)新課堂教學(xué)方法。

第四,成績考核體系不科學(xué)?,F(xiàn)大多數(shù)地方應(yīng)用型本科院校的大學(xué)物理課程考核多是采取筆試成績?yōu)橹?、實驗成績?yōu)檩o的方式,其中實驗成績主要包括學(xué)生平時的實驗報告和實驗過程中的表現(xiàn)。但很多學(xué)生的實驗報告只是在網(wǎng)上搜索的,有些甚至是抄襲的,而學(xué)生在實驗過程中的表現(xiàn)教師也難以全面了解;筆試又多是考理論知識,難以全面、客觀地反映學(xué)生的真實學(xué)習(xí)情況,在很大程度上打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心和積極性。

二、地方應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)改革措施

培養(yǎng)應(yīng)用型人才既是現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的必然需求,也是本科院校立足于教育市場的有效方法。大學(xué)物理是很多地方應(yīng)用型本科院校的必修課程,這門課程可幫助學(xué)生打好扎實的專業(yè)基礎(chǔ)、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)造性思維能力。[3-4]因此,地方應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)存在的問題必須解決。

第一,更新教學(xué)內(nèi)容,實施“模塊組合”教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生獲取知識的主要來源之一,不同教學(xué)內(nèi)容的組合是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種手段。首先要更新教學(xué)內(nèi)容,將最新的前沿成果融入教材當(dāng)中,讓學(xué)生了解所學(xué)知識與實際生活的聯(lián)系,使其認(rèn)識到大學(xué)物理在社會生活中所發(fā)揮的作用。如在講波動光學(xué)時可引入激光、光信息、光刻等方面的技術(shù)知識,聯(lián)系生活中常見的光盤記錄、激光防偽等技術(shù),使學(xué)生感受到物理知識與實際生活有密切的聯(lián)系,對物理產(chǎn)生濃厚的興趣。此外,大學(xué)物理的課時有限且多為公共課,不同專業(yè)的學(xué)生對這門課程的需求也不盡相同,教師要恰當(dāng)?shù)剡x擇教學(xué)內(nèi)容,將其模塊化,并科學(xué)、合理地進行組合,實施“模塊組合”教學(xué)。如將大學(xué)物理中相對獨立的質(zhì)點力學(xué)、剛體力學(xué)、振動和波、熱學(xué)、電磁學(xué)、波動學(xué)列為縱向模塊,將近代物理及物理應(yīng)用歸為橫向模塊,這樣可以根據(jù)課時安排或不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)組合各模塊,讓學(xué)生既能學(xué)到物理知識,又能提高邏輯分析能力及應(yīng)用能力。

第二,改善教學(xué)方式,聯(lián)系實際應(yīng)用。傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以觸及學(xué)生興趣點,導(dǎo)致課堂氣氛沉悶,教學(xué)效果不佳。教師可以采用探究式教學(xué)法、實驗教學(xué)法、演示教學(xué)法等方式,活躍課堂氛圍,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。如在講“紅限”時,因其概念抽象,教師可用演示實驗的方法,用不同強度的紅光照射于金屬鉀電極表面,都不會產(chǎn)生任何光電流,但用綠光進行照射卻有光電流出現(xiàn)。通過這個實驗,學(xué)生很容易就能理解“紅限”的概念。此外,為加強學(xué)生的實際應(yīng)用能力,教師應(yīng)將課堂教學(xué)與實際應(yīng)用相聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生興趣,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活當(dāng)中。如在講“霍爾效應(yīng)”時,可引入新聞“量子反?;魻栃?yīng)”,這樣不但增長了學(xué)生的課外知識,而且通過前沿問題的反應(yīng)讓學(xué)生了解到大學(xué)物理在實際生活中的作用,使學(xué)生樂于深入探索物理知識。

第三,提高教師職業(yè)素養(yǎng),加強教師教學(xué)能力。教師在教學(xué)的過程當(dāng)中起主導(dǎo)作用,教師的職業(yè)素養(yǎng)是影響整個課堂效果的主要原因之一,要想提高教學(xué)質(zhì)量就必須提高教師的職業(yè)素養(yǎng),加強教師的教學(xué)能力。為此,可讓教師進入專業(yè)的培訓(xùn)中心進修,轉(zhuǎn)變教師的教育理念、改善其教學(xué)方式、端正其教學(xué)態(tài)度。另外,借助教研活動讓教師在授課之余了解最新的物理科技動態(tài)及科研成果,豐富教師的物理應(yīng)用知識。鼓勵教師加強自身的創(chuàng)新能力,在實驗的過程中深入思考新問題,這樣才能為學(xué)生樹立榜樣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

第四,完善成績考核體系。成績考核是對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的檢驗,成績考核的方式在一定程度上影響成績考核的結(jié)果。為全方位、客觀地考查學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,教師可采取多元化的考核方式,根據(jù)實驗的不同層次采取不同的考核方式。如針對基礎(chǔ)實驗可采取實驗成績加筆試成績的考核方式,其中實驗成績包括預(yù)習(xí)成績、實驗過程中的表現(xiàn)及實驗總結(jié)報告三方面。通過考查學(xué)生的預(yù)習(xí)成績可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性;實驗過程中的表現(xiàn)考查學(xué)生的動手能力和綜合素質(zhì);實驗總結(jié)報告考查學(xué)生的數(shù)據(jù)分析及處理能力。另外,通過筆試成績可清楚地了解學(xué)生對理論知識、實驗原理、操作步驟的掌握程度。這種考核方式是改善了傳統(tǒng)的考核方式,全面體現(xiàn)了學(xué)生的綜合素質(zhì)及能力。

三、結(jié)語

大學(xué)物理是地方應(yīng)用型本科院校的專業(yè)課程之一,同時也是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的基礎(chǔ)課程之一。對于地方應(yīng)用型本科院校來說,大學(xué)物理教學(xué)有著舉足輕重的作用。為此,在實際的教學(xué)過程當(dāng)中,不僅要重視物理理論知識的教學(xué),更要注重學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng),讓學(xué)生能將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生產(chǎn)、生活當(dāng)中,提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

參考文獻:

[1] 劉冬冬,樊秋波,張文濤.應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)的探討[J].佳林斯教育學(xué)院學(xué)報,2013 5 :205-206.

[2] 孫厚謙,洪林,史友進,等.應(yīng)用型工科“大學(xué)物理”課程教學(xué)改革的實踐與思考[J].中國大學(xué)教學(xué),2010 12 :49-51.