“物理物理, 科学先驱, 高新技术之源泉, 探索宇宙之武器”, “无形之场, 能放异彩, 有形之相, 变化神奇, 优化自然, 显威力, 创造奇迹, 仗原理”, 汤敏骏先生的《物理之歌》简单的几句话道出了物理在自然科学中的重要性。物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用和转化规律的学科, 是其他自然学科和工程技术的基础。所以以物理学为主要内容的大学物理课程, 是高等学校理工科学生的一门重要基础课, 它所阐述的物理学基本概念, 基本思想、基本规律和基本方法不仅是学生学习后续专业课的基础, 而且也是培养和提高学生的综合素质和科技创新能力的重要内容。然而由于传统教育的误区、大学物理自身的特点以及人们观念的不同, 使得很多人认为物理不仅难学, 而且学而无用。大学物理课成了大学里不及格律最高的学科, 大学物理的学习效果总体上令人担忧。如何改变大学物理教学现状, 激发学生学习兴趣, 提高教学效果, 成为人们不得不关注的问题。本文作者根据自身教学体会, 浅谈几点看法。
物理学是人类社会实践的产物。作为人类对物质世界客观规律认识的结果, 物理学有一个不断积累和发展的过程。大学物理的教学除了对知识和能力的要求外, 还应突出物理思想与科学方法的教育。物理学的发展过程中蕴含着物理学家做出重大贡献时所使用的物理思想和研究方法, 这不仅是物理学家智慧的结晶, 而且在一定阶段为物理学的发展指明了方向。在大学物理的教学过程中, 借助物理学史向学生展示这些物理思想方法, 不仅使学生能够加深对物理概念和物理定理的理解, 而且实现了“授之以渔”对学生进行素质教育的目的。如在讲解原子的模型建立所经历的几个阶段。先从汤姆孙发现电子开始, 同时提出了他的枣糕模型;而他的学生卢瑟福在做了α粒子散射实验后, 否定了他老师的枣糕模型, 并提出了自己的模型——原子核式结构模型。年轻的玻尔来到了卢瑟福实验室, 他喜欢挑战, 喜欢探究事物的本质, 因此他对卢瑟福模型很感兴趣。玻尔从原子的稳定性和经典电磁理论的矛盾出发, 放弃经典的电磁理论, 创造性地将普朗克和爱因斯坦所提出的“量子化”概念用到原子结构的讨论中, 并受到巴耳末公式的启发, 在历史上首次把原子所辐射的光谱线的频率定量地与原子中的电子能级联系起来, 最终提出了关于氢原子模型的两条假设:定态条件假设和频率条件假设。如上在讲述物理理论建立过程的同时, 不仅使学生易于理解和掌握玻尔的理论, 而且使学生从玻尔敢于第一次把量子论应用于原子领域的科学胆略和他那严谨的治学态度、严密的思维方法中受到教益, 发展自己的推理能力和想象能力。
人们总是按照美的原则来认识世界, 改造世界的, “判天地之美, 析万物之理。”这就是《物理学》。将物理与艺术相结合, 引导学生体验物理之美, 可以有效的激发学生学习的兴趣。“落霞与孤鹜齐飞, 秋水共长天一色”, 唐代神童王勃的千克绝句把视野引向朦胧的天边, 把思绪引向无穷、无尽、无限和无数, 我们仿佛看到在一块无比光滑的无限大平板上, 放着一刚球, 伽利略一推, 刚球保持初速直线向前, 向前……直到无边, “外力只能改变速度, 而不能维持速度”:一个引向无限的“思想实验”否定了近二千年来亚力斯多德的经验结论, 牛顿力学三大定律从这里开始了, 将实验 (经验) 现象合乎逻辑地引向无限、无穷和无数, 这是王勃带给我们的深远意境, 也是伽利略带给我们的博大美感, 可以说整个经典物理学就是从这里开始的:牛顿从苹果有引力, 地球有引力, 月亮有引力……引向无数··万有力力 (他并没对万物作过实验) ;将辐射体的单色吸收比引向无限, 我们得到“黑体”;将一热循环分解为无限多个卡诺循环, 我们得到“熵”;将子波数引向无数, 我们得到惠更斯原理……等等, 所有这些究竟是我们看到的, 还是我们想到的?也许都是, “欲究千里目, 更上一层楼”, 直到看到的和想到的融为一体;直到人们的思想、观念和大自然的客观存在融为一体;直到“天、地、人”三者浑然一体!波姆曾说过:“就物理学充满真知灼见而言, 它实在是一门艺术”, 托马斯·赫胥黎则认为“事实上如一个硬币的两面, 科学和艺术源于人类活动最高尚的部分, 都追求着深刻性、普遍性、永恒和富有意义。”由此可见, 在大学物理的教学中将科学与艺术结合不仅是人类思想发展的主流, 而且也是培养学生具有良好人文精神和创新能力的重要途径。作为教师, 要把物理学的科学之美展示给学生, 向学生揭示物理学的人性之美、至善之美, 从而达到以美感人、以美育人的效果, 使学生产生“需要”的感觉, 并进而引发“体验”;同时还要引导学生自己去追求和创造物理美, 并将美的认识转化为追求美的自觉行动, 产生创造欲望, 进而爆发创造力。
随着计算机技术和网络技术的发展, 多媒体教学已经普遍的被应用到大学物理的教学过程中。多媒体教学手段不仅可以避免大班上课带来弊端, 还可以将教学内容展示清楚, 使复杂的、瞬间变化或漫长演化过程及其内部的种种演化机制清晰化、明朗化。使学生仿佛身临其境一般, 清楚地洞察了整个复杂过程中的每一个细枝末节。但是多媒体教学也有其弊端, 比如只讲不写, 速度过快。学生学习需要一个思考过程, 单纯播放多媒体课件, 速度过快, 学生思维跟不上, 往往是过眼烟云, 下课之后脑子仍是一片空白。所以传统板书是大学物理教学过程中不可或缺的。板书的过程, 也是学生思考的过程, 便于与学生交流, 有利于知识的表达和传授, 更有利于学生知识的记忆。在课堂上也可以让学生参与到教学过程中, 进行一些题目的计算、做一些图像和设计一些小实验, 这样不仅可以活跃课堂气氛, 还可以开发学生智力, 培养学生的能力。所以应根据传统教学与多媒体教学各自的特点, 将二者有机的结合起来, 在讲解物理现象和复杂过程时以多媒体为主, 在讲解较为重要的物理概念时, 除了要用多媒体外, 还要用黑板将其书写, 强调其重要性, 对于定理推导、例题的讲解则应主要以板书为主, 这样才能达到最佳的教学效果。除此之外, 还可以通过E-mail和QQ与学生进行不受时间和地域的交流, 这样不仅可以及时的解决学生的疑问, 还可以与学生进行生活等方面的交流, 利于增进师生感情。
柯瓦列夫说:教师知道的东西, 要大大超过他要教给学生的范围, 要具有更宽的科学视野, 否则, 他就不能唤起和发展学生对本门学科的兴趣, 就不能满足他们的需要。深化教学教法改革, 应从教师本身的知识结构和教学能力入手。教师应及时掌握国际国内最新教学动态, 了解最新科学进展, 在深入掌握所授课程同时, 扩展知识面, 并有效地传授给学生。俗话说“给学生一杯水, 自己要有一桶水”, 教师只有不断学习, 不断提高自己的知识层次和思维能力, 加强自身修养, 才能使自己的一桶水始终具有源源不断的营养, 才能在教给学生知识方法让学生学到基本物理思想同时, 培养学生的创新意识和创新能力。才能引导学生, 让他们明白人类对物质世界的认识还不完全, 还有大量问题有待于解释发现和发展, 以此来激发他们的好奇心和创新意识。只有掌握丰富科学知识, 具有较高科学素质的老师, 才能作为一名合格的物理教师, 才能更好地引导学生去领略物理世界的神奇之处。
总之, 提高教学质量是教师义不容辞的职责, 作为教师, 要有献身教育事业的精神, 要善于洞察学生的心里, 关爱学生, 了解学生, 经常征求学生的意见, 不断的提高教学的艺术性。物理学教育要想发挥其培养高素质人才的特殊作用, 需要我们在教学实践中不断的探索。
摘要：作为现代自然科学基础的大学物理, 在教学过程中却面临着“难学”“无用”的误解, 如何改变大学物理教学现状, 激发学生学习兴趣, 提高教学效果, 显得尤为重要。本文作者根据自身教学实践, 从四个方面出发, 就如何激发学生的学习兴趣, 提高教学质量进行了分析探讨。
关键词：大学物理,学习兴趣,教学质量
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