探讨在高校物理教学中有效渗透非线性物理知识

梁泰然

摘 要：为适应高校教学改革要求，高校在相关科目的教学中适当引入前沿教学知识，其中非线性物理理论知识作为教学重点引起了教职人员的高度重视。本文基于非线性物理理论知识教育渗透情况进行了深刻分析，并提出几点教学建议。

关键词：高校物理 非线性物理知识 教学渗透

引 言

就现代社会而言，高校理工科的学习不能再局限于书本知识，而应将有关的前沿知识引入教学中来，拓展学生知识广度，为国家培养理工建设人才。非线性物理理论知识教育渗透，一方面是对高校教育改革的响应，另一方面有助于学生充分了解自然万物的发展规律，探寻抽象事物的本质，为促进非线性物理科学发展奠定人才基礎。

一、非线性物理知识在高校物理教学中渗透的意义

相比线性物理而言，非线性物理具有更强的实用性以及自然广泛性。非线性自然物理现象普遍存在于社会生活中，囊括了自然社会和人类社会，非线性物理探讨在微观、介观等领域十分普遍，例如：自由飘落的树叶、无形无状的炊烟、涓涓细流的泉水以及随风飘扬的旗帜等，这些自然物理现象都需要借助非线性科学知识来探寻研究，才能获取其背后的物理科学规律，推动自然物理科学的发展以及非线性物理科学的发展。

非线性物理科学的发展要求在高校物理教学中渗透相关的非线性物理理论知识。线性自然科学的发展已逐渐走向终点，它的发展前途已无法满足人们对未来世界的探寻需求，因此，人们从线性自然科学的探究转向了非线性自然科学的探究，为了奠定非线性物理科学的研究基础，高校中非线性物理理论知识渗透成为了非线性物理科学的关注点。

为响应引入前沿科学教学号召，高校就非线性物流理论知识教学渗透开展了相关工作，为国家培养当代理工型人才已不能满足国家发展需要，因此需要转变人才的培养方向。在高校教学中渗透前沿非线性物理理论知识，势必会冲击传统线性物理理论知识教学中的基本思考方法以及基本问题分析等固化形式，让学生树立前沿科学的思考意识，用长远的科学眼光去探寻事物的内在规律，基于此，非线性物理知识的渗透教育势在必行。

二、高校非线性物理知识渗透教育现状分析

非线性物理理论知识教学渗透工作已在高校物理课堂中开展，这部分高校根据自身学校的实际情况，采取了不同的教学方式，例如：在课堂上进行非线性物理理论知识简介、利用PPT课件，结合物理数值模拟计算以及学生学习热情开展非线性物理知识讲堂活动、亲身实践观察非线性物理现象，并通过相应的信息技术进行非线性动态模拟等。尽管高校采取的教学渗透方式不同，但是它都意味着非线性物理理论知识教学渗透已成为一种教学趋势，但是在已有的非线性物理知识教学渗透过程中，存在一些显著问题。

1、教学渗透过程轻方法、重实例

大部分高校老师在讲解非线性物理知识时，会引入大量非线性物理现象作为例子，通过对例子的介绍，让学生了解其所蕴含的非线性物理知识，在此过程中，尽管学生学习到了非线性物理知识，但是对非线性实例的研究方法却一概不知，因此，他们很难将非线性物理知识应用于实际生活，进而出现了知识脱离生活的现象。

2、高校非线性物理知识教学内容普遍性较差

高校物理与高中物理不同的是，在高校会将物理分为许多专业，例如：应用物理、天体物理等，因此，在高校物理实际教学过程中，由于各个物理专业所学知识不同，老师在讲课过程中渗透的非线性物理知识侧重点也不同，进而导致学生无法全面的学习非线性物理知识，零散化的非线性物理知识，不利于学生建筑非线性物理知识框架。

3、非线性物理实验可操作性较差

非线性物理知识作为前沿科学，它实验装置以及步骤十分复杂，并且它的实际操作多与计算机数值模拟联系在一起，因此，非线性物理实验要求学生具备较强的计算机数值编程能力以及实验装置拼装能力，这对于大部分高校学生而言，可实现性、可操作性较低。

三、高校非线性物理知识渗透教育方法探讨

1、在教学内容上，借助线性与非线性联系节点教学

由于学生长时间的接受线性物理教育，它们的线物理性思维已根深蒂固，因此，老师在线性物理中渗透非线性物理知识时，大部分学生很难在第一时间吸收非线性物理知识重点，基于此情况，老师应从物理知识的继承性、联系性着手，寻找线性物理知识与非线性物理知识的连接点，以此为基础，向学生渗透非线性物理知识。例如：物理学中的混沌理论是世界物理学研究的前沿课题，理论内容十分深奥，老师在讲解过程中可以向学生简要说明混沌理论的基本概念和基本内容，同时借助数学中非线性基础数据，并结合相关实例，加深学生对混沌理论的理解。此外，还可以观看有关混沌理论非线性讲解视频等内容。

2、在渗透方法上，采用逐点渗透方式

恰当的非线性物理理论知识渗透方法，会让学生更容易接受，并有助于形成非线性物理理论观。受线性物理观念的影响，在学习非线性物理知识时，学生会有一定的抵触感，此时，老师在教学过程中不宜讲解过多非线性物理知识，而应就某一非线性物理理论中的某一知识点进行详细讲解，根据学校教学进度安排，逐步增加学生的非线性物理理论知识量，让学生充分理解并掌握每一个非线性物理知识点。

3、在渗透方式上，实行问题遗留教学

神秘的事物总是令人向往，因此，老师在教学渗透中，应充分利用这一特性，在讲解非线性物理理论知识时，提出相关问题，并通过小组研究非线性物理知识，下课前遗留一至两个非线性物理问题，激发学生的求知热情，让学生课后进行自我研讨，随后在课堂上让学生说明自己的研讨结果，让学生在无形中接受非线性物理理论知识教导。

四、结束语

综上所述，为推进非线性物理理论知识的教学渗透工作，在非线性教学内容上，借助线性与非线性联系节点教学、在渗透方法上，采用逐点渗透方式、在渗透方式上，实行问题遗留教学等措施，保证非线性物理知识渗透教育的有效进行，实现前沿物理科学人才培养目标。

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