大学物理课程教学探索

2018-01-24 16:51丁启禹
山西青年 2018年13期
关键词:大学物理物理学实验

丁启禹

(大庆广播电视大学网站管理中心,黑龙江 大庆 163311)

电大的大学物理课程是理科的一门基础理论课。它涵盖了物理学中的力学、热学、光学、电磁学、相对论等学科的基本知识,教授学生物理学的各种抽象逻辑分析方法,是学生充分了解自然,从而树立正确人生观、世界观的重要学科。所以,大学物理这门课不仅仅是自然科学中的一门基本学科,同时也是学生分析自然,探索人生的重要武器。讲好这门课,不仅有重要的教学意义,更有重要的社会意义。

在大学物理的教学过程中,有许多优秀的教法,许多教学工作者也取得了很多可喜的成就。但是,如果我们要想使大学物理成为学生分析事物运动变化的一门哲学,那么,仅仅讲授书本的知识是不够的。多年来,在应试教育的影响下,学生的思维始终是在一种呆板的教学方式下发展的,对于书本上的知识,学生大多只关心考试涉及的内容,而忽视大物学习的真正含义。所以,我们必须在课堂中正确的引导学生的学习方向,对学生的要求应是:不仅要熟悉掌握基本知识,更要学会自觉的运用科学知识解释问题。

一、引导学习方向

对于许多学生来说,大学物理是一门很难的课程。所以学生在学习时难免有一些抵触心理。为了消除这种畏难心理,教师首先应提高学生学习物理的兴趣。在绪论这一部分,教师可以给学生讲解物理学发展概况,近代物理学的起源,现代物理学的发展等知识。在第一章力学部分,可以讲解牛顿三定律的起源,牛顿的名言“我之所以取得成功是因为我站在巨人的肩膀上”应如何理解,经典力学与量子力学及相对论力学的关系,中世纪欧洲宗教与科学家,牛顿发现万有引力的前因后果及其自我论述……这些都是与第一章内容有关的物理学史。通过这些历史与书本知识的相互融合讲解,一方面使学生了解了相关历史知识,同时也了解了科学家发现每一个定律的艰辛的过程,从而大大地提高了学生学习的兴趣,使学生认识到科学知识的重要性,使学生学习的积极性得到提高。

二、建立正确的历史观

在大物课上,对于每一章的综述这一部分,教师除了分析教科书中的重点、难点之外,也要对其相关历史做一个综述。例如,光学是一门古老而又年轻的学科,它的发展充满了曲折戏剧性:从光的粒子说到光的波动性,直到最后的波粒二象性的提出。其中涉及的人物有惠更斯,菲涅耳,爱因斯坦等许多著名人物。在光学的曲折发展过程中,有许多重大的物理现象。如:迈克尔逊—莫雷实验,菲涅耳圆盘,光电效应,偏振光,以太学说等。所有这一切的发展都是随着社会的进步而逐步发展的。在这部分知识的讲解中,教师应要求学生了解科学事物发展的历史。例如,为什么粒子说长时间占主要地位,波动学说如何确立优势,爱因斯坦的波动二象性提出的依据等。由此使学生了解历史发展的每一个进程及其转转点,从而确立一种唯物主义历史观。以史为镜,为今后的学习研究定下自己的目标。

三、了解物理定理的重要性

在物理学史中,每一个定理及实验的成果都是来之不易的。哥白尼,布鲁诺,伽利略为批判地心说不惜与教会对抗;居里夫妇为发现镭元素经历了四年的奋斗,从八吨矿石中提炼出0.1克镭盐。一些新学说的提出常常遭到各方面的抨击和压制,牛顿力学提出时曾受到胡克等人的抨击;相对论提出时,又有几人能够明白它的重大意义。教师要让学生了解,我们现在的教科书中的每一行小字、每一条定理都蕴涵了前人无数的心血。了解每一个定理的来之不易,从而体会到知识的重要性。

四、学会辨证的判断问题

对于一个人来说,确立正确的思想观、世界观和方法论是极其重要的。只有在正确的思想引导下,人们才能正确的对待社会的发展及个人的进步。在物理学史中,新事物的诞生往往要经历一段黑暗的日子。当经典力学日臻完善时,要指出经典力学的不足是会冒很大的危险的。在一些科学权威面前,如何正确判断每件事物的正误也是极具困难。那么,运用辨证的思想来分析事物就会成为解决这一问题的关键。不要盲目迷信科学权威,也不能完全抛弃传统,要让学生学到用辨证的方法去看问题,让学生以物理学特有的严谨的科学态度、以辨证的世界观把握事物的发展特性,从而得到正确的分析结果。

五、重视实验课学习

物理学是实验科学,实验工作是基础。只有在实验的基础上建立了正确的、经得起实践检验的理论,才能由表及里达到对客观事物的规律性认识。大学物理实验是物理学中极其重要的一个部分。它是培养学生动手操作能力、学以致用、由理论转为实践的重要一环。但是在现在的大物实验中,学生有时不能以一种严谨的态度来完成所布置的实验,或者只是从表面理解实验的目的,操作实验只为匆忙得到最后的结果。这种只重结果,不重过程的实验是不可行的。教师有必要让学生了解真正的科学家完成一个实验的严谨、刻苦和艰辛的过程。纵观整个物理学史,科学实验是其中极其重要的一环。在物理学工作者中,从事实验的有90%以上。在诺贝尔奖获得者中,因实验而获奖的人也占超半数之多。从理论的提出到实验的设计都是经过精心设计的,设计思想之巧妙,令人叹为观止。我们可以讲述:卡文迪许实验,托利拆利实验,迈克尔逊—莫雷实验,

爱因斯坦光子箱等,让学生了解实验设计者的巧妙。还可讲述物理实验室的发展史,了解以前的科学家实验条件的艰苦,让学生了解物理实验的重大意义,培养他们对实验的兴趣,只有这样才能真正发挥大学物理实验的意义。

六、结合大学物理前沿专题讲座

对于大学物理前沿专题讲座这一部分知识来说,如果只让学生自学的话,那么许多人只会当故事读一读把关键定义背下来应付考试,那么这本书就会失去其重要意义了。对于这部分知识,由教师讲授的效果会比自学的效果强许多。例如:教师可以讲解高温超导的发展历程,激光器的诞生及发展,混沌学的实际应用,闵可夫斯基思维空间模型等。在讲解中国自然科学发展史时,要让学生深刻了解,我们有光辉的成就,更有强劲的崛起,让学生有一种使命感,为祖国强盛而努力读书。物理学史的引入使得课堂更活跃,教师发挥的空间更大。但是,辨证的来讲,物理学史是研究物理学的发展规

律,不是物理学本身,不能代替物理学的学习,只能起辅导作用。过多的谈史,同样也会陷入夸夸其谈,舍本求末,失去了原来的用意。所以,在运用物理学史辅助教学的过程中,教师应主次分明,力求达到最有效的教学效果。

在课堂中正确引导学生学习物理知识,不但能使其增长见识,加深对物理学的理解,更重要的是可以从中得到教益,开阔眼界,指导学生今后的学习、生活和工作。因此,教师在授课中应恰如其分的应用多种教学思路,使其与大学物理课的教学相辅相成,提高学生素质,完成大学物理教育的要求。

[1]乔际平.物理学习心理学[M].北京:高等教育出版社,1991.

[2]申先甲.物理学史教程[M].长沙:湖南教育出版社,1987.

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[4]张三慧.从伽利略到牛顿[M].北京:北京出版社,1988.

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