应用型民办高校的大学物理教学改革论文.doc

应用型民办高校的大学物理教学改革论文 摘要为加强新建应用型本科高校大学物理课程的建设推进大学物理课程的教学改革提高课堂教学效果结合新建应用型本科高校教学的特点谈谈这几年大学物理教学的体会和对大学物理教学过程中几个问题的探索提出了六条建议 关键词大学物理;教学;改革 物理学是自然科学的基础是人类探索自然奥秘的过程中形成的一门学科物理学对人类生活和科技发展发挥着重要的作用该门课程是以培养学生的知识、能力、素质协调发展为目标的一门学科是理工科各大学必修的一门基础课程之一该门课程既可以为后期的专业课学习奠定坚实的基石又可以培养学生观察、探索能力、逻辑思维能力、实践操作能力等各方面的综合素质当前国内大学物理教学状况:(1)很多大学正在不断地缩减大学物理教学的课时笔者认为这是不可取的大学物理除了对于教材内基础知识和理论的学习之外教师应引导学生对实验的探索和传授当代物理学科的最先进成果以及引导学生对物理的思考和探索;(2)很多学生甚至教师本身对物理的认识不够觉得大学物理与实际生活结合的不紧密用处不是很大;(3)学生对物理的学习缺少兴趣部分学生对物理学习抱着畏惧的心态;(4)教师的综合素质不高缺乏对先进物理知识的了解和缺乏实践经验;(5)教学方法上存在着不足国内很多大学的物理教学仍然是以教师为中心教师缺乏引导和互动学生的学习缺乏主动性和积极性;(6)我国国内的很多民办高校学生入学门槛比较低学生缺乏自信针对当前国内大学物理教学存在的问题笔者提出了以下观点以期促进课堂教学效果的进一步提高推动民办高校大学物理教学改革 一、讲授物理学史 任何定理定律的发现过程都是曲折的都可以说是科学家们集体智慧的结晶通过物理发展史的讲授让学生懂得任何定理、定律的发现都来之不易也只有不畏艰难勇往直前的人才能攀上科学的高峰激励学生刻苦钻研不怕艰难勇于探索比如说在讲到“动量定理的应用”时可以介绍如下物理学史:14世纪末中国明代有一位木匠叫万虎在几个徒弟的帮助下造了一只“飞天椅”万虎让人把它绑在椅子上并点着火箭但不幸的是火箭点完后他坠地身亡世界公认万虎是“真正的航天始祖”20世纪60年代国际天文学会将月球上的一座环形山命名为“万虎山”以纪念这位勇士比如在介绍磁场时可以介绍奥斯特他在一次给学生上课时无意间发现通电导线周围小磁针发生了偏转法拉第在评论奥斯特的实验时说:“它突然打开了科学领域中一扇黑暗的大门”法拉第也因此深受启发他深信自然力的统一于1831年发现了电磁感应现象比如说在教授光电效应、光的波粒二象性时可以介绍人们对光的认识的发展阶段早期的微粒说和波动说的争执后在诸多物理学家的共同努力下光的波动理论学说取得了很大的成功19世纪中期麦克斯韦和赫兹找到了光和电磁波之间的联系奠定了光的电磁理论基础但在光电效应等实验中电磁说又遇到了困难1905年爱因斯坦提出了光量子的概念从而形成了一种具有崭新内涵的微粒学说自此人们对光的本性的认识又迈进了一大步承认了光具有波粒二象性介绍这些物理曲折的发展过程可以让学生更热爱物理热爱科学对科学家充满敬佩对科学充满尊重之情通过讲授物理学史提高他们对物理学习的兴趣 二、注重启发式教学 在教授角动量守恒定律时可以播放芭蕾舞运动员跳芭蕾舞的影片后提问:为什么刚开始的时候手脚尽量伸展开当手脚并拢后为什么转速会增加?观看跳水运动员跳水过程的影片后提问:跳水运动员为什么在空中的时候双手抱漆尽量蜷缩快要入水的时候手脚又要舒展开?比如在讲系统内力和外力时内力为系统内部各质点之间的相互作用力、外力为外界各质点对系统内质点作用的力介绍完概念后可以问一个问题:“重力是属于系统内力还是外力”很多概念理解不深刻的同学便会回答:“内力”或者“外力”这个时候再告诉他们重力是系统内力还是外力主要取决于系统不能离开系统而盲目判断重力是内力或者外力?则会让同学们的理解更加深刻比如说在讲授光电效应内容时介绍完概念后可提问:“能证明在光照条件下金属表面有电子逸出呢?”学生就会开动大脑思考在已有的高中知识的基础上他们马上就会想到验电器接下去教师可演示实验或者播放动画进行实验模拟让非常抽象的概念一下子生动具体起来把同学说带入教学环节接下去演示光电效应实验比如在讲授磁场的高斯定理时问:通过闭合曲面的磁通量为多少?学生可能无法一下子回答这个问题这个时候教师就要进行引导学生思考三个问题:(1)磁通量的定义(通过某个面的磁感线的数目);(2)磁感线的特点:磁感线是无头无尾的闭合曲线(此时最好结合多媒体资源放映一些磁感线穿过闭合曲面的图片);(3)磁感线正负值问题或者对于闭合曲面正法向单位矢量的规定:曲面上某电的法线矢量的方向是垂直指向曲面外侧的通过以上问题的分解和引导让学生自己得到结论:穿过任意闭合曲面的磁通量必为零通过启发式教学让学生以主人翁的态度主动探讨、动脑思考;通过问题式的引导也提高了他们对物理学习的兴趣 三、理论联系实际 例如在讲内力不能改变质点系的动量时可以举同学们最爱的溜冰运动为例两个人静止地站在溜冰场上(假设溜冰场地面绝对光滑)两人互相推了一下一个人的动量向前一个人的动量向后大小相等故质点系的合动量为零同时也可以启发同学思考那么两个人互相推后质点系的总动能呢?来帮助同学区分动量和动能之间的区别在讲授光的干涉后举阳光下的肥皂泡的例子光入射到肥皂膜的上下表面在肥皂膜上下表面反射的反射光进行干涉的结果在讲到“平均冲力”概念时可以举飞机与鸟相撞的新闻一架以30102m/s的速率水平飞行的飞机与一只身长l=02m质量为05kg的飞鸟相撞设碰撞后飞鸟的尸体与飞机具有同样的速度而原来飞鸟的速率甚小可以忽略不计碰撞时间用飞鸟身长除以飞机速率来估算那么这只鸟对飞机的平均冲力可达225105N相当于一个22吨的物体所受的重力通过具体的数据同学们不禁会感叹原来鸟对飞机的平均冲力如此之大对飞机飞行时怕与鸟相撞不再感到不可理解通过理论联系实际同学们对平均冲力的理解就会更加深刻在介绍“纵波和横波”的时候可以介绍下地震波地震是一个一直困扰着人们的大自然现象讲授地震波的形成过程会让学生感受到物理跟我们生活息息相关学习和掌握物理知识是非常重要和有用的在热学教学中讲述致冷机和致冷系数时可以举空调的例子联系生活实际让同学们感受到物理与我们的生活息息相关在讲授薄膜干涉的时候可以举照相机的表面涂上一层薄膜的例子使入射光在薄膜的上下表面反射反射光相互干涉抵消从而增加透射光很多镜片上涂上一层薄膜的原因也是如此介绍“增透膜”和“增反膜”此时可以与当前的热点问题“薄膜太阳能电池”结合讲授薄膜在工程与工业生产中的应用在介绍电容器的充放电后一定要介绍静电除尘、静电分离在工业生产中的应用让学生感受到物理与工程应用、工业生产紧密联系很多教师往往是任务式地完成教学把物理概念介绍完举例练习习题却不介绍物理在当今社会的具体应用这种教学方法和教学态度是不对的往往会给学生造成一种假象“物理应用的地方不多与生活和生产联系不大” 四、充分利用多媒体教学资源 在教学过程中合理地利用flash动画ppt影视对物理教学中抽象、复杂的知识和过程进行辅助教学反复播放过程的模拟达到了图、文、声、像并用的情景教学效果把很多抽象的物理过程清楚、逼真、形象地模拟出来有效地帮助学生克服在形成表象过程所遇到的困难丰富思维素材把复杂、抽象难懂的物理现象借助多媒体的教学资源变成简单、具体形象的图、文、声像表达出来激发学生们学习的兴趣使学生的注意力特别集中提高教学效率采用计算机多媒体资源比如在讲授力学速度这个概念时速度的方向与在时的极限方向一致这个表达很抽象这个时候采用flash动画播放时间越来越小时速度的方向趋于与一致与轨道相切虽然没办法完全表达出趋于0的画面但是很接近同学们对这个概念的把握已经深入很多了再比如讲授到角动量守恒定律时播放跳芭蕾舞的过程和跳水运动员跳水的过程不仅可以引起同学们的兴趣还可以帮助他们理解这个过程角动量守恒转动惯量和角速度的变化情况在讲授简谐振动时用flash模拟播放旋转矢量使得旋转矢量这个抽象的概念通过动画的播放模拟让同学们可以非常形象地了解到它的概念和特征形象地看到旋转矢量的运动情况作圆周运动旋转矢量末端投影的运动情况作简谐振动大脑对图形的印象是最深的通过动画的播放让学生印象深刻理解深入 五、充分发挥演示实验在大学物理教学中的作用 演示实验是大学物理教学的重要教学辅助主要是任课教师来演示学生来观察现象、总结规律的表演示范性实验教师在课前要准备好课前要先演示想好要提醒学生注意观察的实验现象和要提问的问题引导学生通过观察实验现象探讨教师提出来的问题从而进一步理解物理概念物理定律逐渐引导学生进入物理世界比如在讲授光的圆孔衍射、单缝时可以自制实验道具通过简单的实验道具演示让学生理解更加深刻比如光的偏振性问题学生对这个概念完全抽象通过演示实验:光分别通过一片偏振片两片偏振片学生通过实验观察非常清楚地了解到了光的偏振性比如驻波平时生活中对驻波接触的比较少通过简单的实验演示可以让学生非常清楚地了解到什么是驻波驻波的特点什么情况下会产生驻波以及驻波的节点、波腹的概念再比如说在讲到拍这个概念由于概念比较抽象如果用演示实验演示一下不仅激发了学生们学习的兴趣还可以让他们理解地更加深刻通过演示实验不使学生手、眼、脑并用还加深了对物理知识、物理概念、物理方法的理解和掌握 六、开展物理竞赛 由于国内很多民办高校的入学门槛比较低学生的基础水平比较差学生本身对学习缺乏自信心尤其是对物理学习充满了畏惧心理物理教学在国内很多名办高校效果都不如意通过开展物理竞赛让学生重拾学习物理的信心提高学习的兴趣和热情活动期间可以让学生自主研究、探讨提高他们学习的主动性笔者所在的民办高校自开展了物理竞赛教学效果明显提高开展物理竞赛要注意以下几个方面:(1)物理竞赛可以分成初赛、决赛、附加赛等多轮环节由易到难;(2)物理竞赛内容覆盖面要广涉及到各个专业各个领域的知识;(3)参赛人员的覆盖面一定要广这样才能起到推动整个物理教学的作用;(4)比赛的形式一定要多样可以分为选答环节、必答环节、抢答环节这样才能激发学生的兴趣;(5)竞赛题目的形式要多样可以有课内的和课外的课内的内容覆盖到力、热、光、电、磁、原子物理、近代物理课外的内容覆盖到生活常识、生活百科、生物医学等;可以有理论计算的动手实验的题目在开展物理竞赛的同时推动物理竞赛题库的建设同时建立一支物理竞赛导师队伍;(6)奖品和奖励的设置也不可缺少 七、结语 我国当前大学物理教学改革还处于发展和摸索阶段为了让大学物理课程教学与专业课教学、与工程应用结合得更加紧密需要不断地改进教学提高课堂教学效果但笔者相信如果