1、加強微元法教學,提高學生分析解決
物理問題的能力例如求靜止的軸對稱或者面對稱帶電體產生的電場:在中學階段,學生會求靜止的點電荷產生的電場。而對于靜止的對稱性帶電體產生的電場,則要運用微積分方法。首先將帶電體分割成無數個點電荷(微分),每個點電荷產生的電場元可以根據庫侖定律和電場強度的定義得到:將每個點電荷產生的電場矢量求和(積分),就可以得到整個帶電體產生的電場。在物理學中,應用微積分是很普遍的,一些重要物理定律、物理概念均直接以微積分形式給出。應用微積分于大學物理,不但是數學工具的應用,也是一種思維方法的應用。因此教學中應盡快地使學生理解其思想并熟練運用其分析解決物理問題。
2、加強學習方法的引導,注重理論聯系實際
物理學中每個概念和公式都描述一個物理圖景。由于學生沒有認識物理公式所描述的物理圖景,在學習中重視概念的識記,忽略方法的掌握和能力的培養;重視問題的結果,忽略具體過程分析。把學習物理當成是背公式和套公式,所以他們做物理習題時往往張冠李戴,不知其所以然。教好物理,關鍵是教思路、教方法,避免艱深和復雜的數學,突出物理本質,樹立鮮明的物理圖像。同時在教學中適當地讓學生了解到一些重要物理理論的產生原因、發展過程及思想體系,可以加深學生對物理概念、物理規律和物理思維方法的認識,深化學生對物理教學內容的理解。每個定律發現的背后都蘊含了很多很好的科學方法論素材和歷史故事,講解這些實際上就是講思路與方法,并且能大大地激發學生的求知欲和學習興趣。大學物理教學內容應加強與實際生活的聯系。在講解相關內容時,應聯系其實際應用。如講解宇宙速度時,可以介紹衛星或航天飛機的發射過程。介紹剛體轉動時可以介紹門的制動器的安裝。介紹渦電流時可以講解電磁爐的基本原理。講解電磁感應時可以介紹汽車測試用的五輪儀等等。現代科學與高新技術與大學物理聯系起來,對開闊學生眼界,啟迪其思維,加深其對課程的理解頗有好處。
3、加強物理模型教學,提高學生的學習能力
在物理學中,大到物理理論的建立,小到求解一個物理習題,都有一個建模的過程。如質點、剛體、點電荷、無限長直載流導線等等都是理想化模型,物理模型方法是物理學家研究自然界的最基本、最重要的方法。在物理教學中,學生往往對定律、原理和公式記得較熟,但是卻不會將這些定律公式運用到實際的物理問題上。究其原因,在于學生不會簡化物理問題,不會對問題進行抽象概括和建模。在做教材上的習題時,多數同學的思路是:看題—套公式—求解。而科學的解題模式應為審題—選取研究對象—建立相應的物理模型—分析其遵循的物理規律—運用適當的定律和公式求解—檢查。物理學中的概念、原理、定律等都是借助于一定的物理模型抽象和推導出來的。因此,加強物理模型教學,對教學效果和學生的學習能力的提高息息相關。
4、采用分層次和滲透式教學方法,培養學生的獨立思考和解決問題能力
物理是工科學生必修課,但不同專業的學生對物理課程的內容和難度要求不一樣,教師可以根據要求適當調整教學內容,實施分層次教學。目前筆者所在的獨立學院的普通物理已實施分層次教學。比如電信系通信專業的學生適當增加電磁學的學時,而汽車和機械系的學生增加經典力學的學時等等。分層次教學減輕了學生的負擔,體現教學中“以學生為本、以學定教”的原則,為培養具有較強實踐應用能力、社會適應能力和一定創新能力高素質人才具有積極作用。同時在教學過程中采用滲透式方法教學,即老師不必對課程內容的每個細節作詳盡的解說,對學生可能發生的誤解一一予以告誡,這種做法對培養學生的思維能力是極其不利的。愛因斯坦說過“發現問題比解決問題更有積極作用。”所以,好的老師不是講得學生沒有問題可問,而是啟發學生提出深刻的問題,培養學生提出問題的能力。
5、采用多媒體教學,合理利用網絡資源
大學物理盡可能利用多媒體計算機教學,把文字、聲音、圖片,視頻等引入課堂教學,形象、生動、直觀地顯示出教學內容,達到最優化的教學效果。對于復雜的推導過程,則輔助黑板板書。同時引導學生合理利用網絡資源。目前國內外著名高校都有大學物理公開課視頻,比如網易的大學物理公開課,鼓勵學生課堂外兼收并蓄地學習,開闊學生的知識面。對那些有爭議的學習內容,可提示學生課余去圖書館或利用上網查找等等。加深學生對問題的理解,提高學生的自學和獲取知識的能力。
作者:周政 單位:華南理工大學廣州學院電子信息工程學院