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大學(xué)物理理論與實(shí)驗(yàn)互相整合的教學(xué)模式論文
摘要:整合大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,讓理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互促進(jìn),提升大學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)熱情,提高物理的教學(xué)質(zhì)量,解決獨(dú)立學(xué)院物理教學(xué)課時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾。
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;物理實(shí)驗(yàn);整合教學(xué)模式
各高校大學(xué)物理的教育中,長期存在重理論、輕實(shí)踐的傾向,缺乏建立理論模型與實(shí)際應(yīng)用之間聯(lián)系的意識(shí),造成理論實(shí)際脫節(jié),這使部分學(xué)生認(rèn)為學(xué)物理沒什么用,不知道物理對(duì)自己的專業(yè)學(xué)習(xí)有什么用處。近年來很多高校,大學(xué)物理的課時(shí)安排日趨減少,而安排的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,與教授的知識(shí)有脫節(jié)的現(xiàn)象,獨(dú)立學(xué)院的物理教學(xué)更是如此,而理論性的東西又缺少實(shí)踐,不容易引起學(xué)生的興趣。
大學(xué)物理知識(shí)本身具有一定的抽象性,而心理學(xué)研究表明,人的思維活動(dòng)是在感性材料的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,感性材料是思維活動(dòng)的源泉和依據(jù)。各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象具體形象地展示物理知識(shí)形成和發(fā)展過程,為學(xué)生學(xué)習(xí)提供豐富的感性材料,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的各種學(xué)習(xí)能力。物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)始終是研究物理學(xué)的重要方法;物理教學(xué)的目的,不僅僅是通過物理學(xué)習(xí)逐漸認(rèn)識(shí)自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和運(yùn)動(dòng)的本質(zhì),還應(yīng)從知識(shí)和技能的獲得中了解和掌握科學(xué)的思維方法。觀察是“思維的觸角”,通過觀察可以使學(xué)生從物理現(xiàn)象中獲取各種各樣、鮮明生動(dòng)、印象深刻的原始“信息”,為學(xué)生理解物理知識(shí)提供了事實(shí)根據(jù)。為了解決這兩個(gè)矛盾,我們提出整合大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足,促進(jìn)學(xué)生的物理知識(shí)的理解與學(xué)習(xí),在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),豐富教學(xué)內(nèi)容。
具體的措施:第一,調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容,加入與學(xué)生的專業(yè)聯(lián)系緊密的物理應(yīng)用知識(shí)的講解,使物理教學(xué)更貼近專業(yè)。對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生,我們能對(duì)應(yīng)的拿出物理教學(xué)內(nèi)容的菜單,比如對(duì)土木專業(yè)的學(xué)生我們可以適當(dāng)?shù)亩嘀v些剛體力學(xué)的內(nèi)容,為其后續(xù)的專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。對(duì)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,我們可適當(dāng)加入熱力學(xué)知識(shí)的內(nèi)容。對(duì)電子、電器類的學(xué)生,我們適當(dāng)?shù)亩嗾{(diào)整些電磁學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,在有限的課時(shí)下,精細(xì)化的安排物理教學(xué)內(nèi)容,對(duì)不同的專業(yè)能拿出不同的“菜單”,更有針對(duì)性。第二,認(rèn)真梳理大學(xué)物理與物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容,盡量安排與大學(xué)物理講課內(nèi)容對(duì)應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn),這樣學(xué)生對(duì)理論知識(shí)就有了實(shí)踐的機(jī)會(huì),加深對(duì)物理知識(shí)的理解。比如:駐波在上完理論課后,馬上安排對(duì)應(yīng)的駐波實(shí)驗(yàn)課,一做實(shí)驗(yàn),同學(xué)們馬上就能很好的理解駐波是如何產(chǎn)生的,形成駐波后,觀察波節(jié)、波腹,測(cè)量相關(guān)的距離,計(jì)算頻率。上完實(shí)驗(yàn)課后,由于同學(xué)們自己親手操作過,所以又能反過來促進(jìn)大家對(duì)機(jī)械波的干涉的理解和掌握。對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)的教學(xué)內(nèi)容,我們選取的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是霍爾效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng)。由于課時(shí)有限,霍爾效應(yīng)的內(nèi)容,物理課上并沒有詳細(xì)講,但是實(shí)驗(yàn)課卻可以作為理論課的有力補(bǔ)充。在實(shí)驗(yàn)課上,我們會(huì)讓學(xué)生應(yīng)用霍爾效應(yīng)測(cè)磁場(chǎng),特定的磁場(chǎng)是如何分布的。兩種教學(xué)模式整合起來,讓學(xué)生不僅掌握了磁場(chǎng)的理論計(jì)算,還掌握了磁場(chǎng)的實(shí)際測(cè)量方法。
在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的物理實(shí)驗(yàn)中,如果不在實(shí)驗(yàn)課前,完成關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)定律的物理課,學(xué)生在理解上會(huì)比較有難度,更別說計(jì)算了,只能是以書上公式按部就班。在講完轉(zhuǎn)動(dòng)定律的物理課內(nèi)容之后,再去安排測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的實(shí)驗(yàn)課,效果就好得多,學(xué)生能理解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念和意義,又通過實(shí)驗(yàn)課掌握了測(cè)量它的方法。還可以比較理論計(jì)算值與試驗(yàn)測(cè)量值的不同,分析誤差及產(chǎn)生原因。第三,在理論與實(shí)驗(yàn)整合的教學(xué)實(shí)踐中,與學(xué)生研討,發(fā)現(xiàn)新問題,解決問題,把實(shí)驗(yàn)課打造成理論課的研討型的小班教學(xué)模式,指導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)自己的新想法,彌補(bǔ)理論課師生缺乏交流的不足。比如受迫振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)就可以作為最理想的簡諧振動(dòng)在實(shí)際情況下的延伸和拓展。物理課上我們講了簡諧振動(dòng)的基本理論,在實(shí)驗(yàn)課上我們就可以進(jìn)一步討論,存在阻力的振動(dòng)會(huì)有什么變化,再加上周期性的驅(qū)動(dòng)力的話又會(huì)發(fā)生什么樣的相應(yīng)變化。把物理課堂上枯燥的理論推導(dǎo),用實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生自己去觀察現(xiàn)象的變化,進(jìn)一步的去理解什么是共振,如何產(chǎn)生,體會(huì)共振時(shí)頻率和相位的有什么特點(diǎn)。第四,帶領(lǐng)基礎(chǔ)好、興趣濃、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生去制作新的物理演示實(shí)驗(yàn)儀器,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。把大學(xué)物理理論課的內(nèi)容與大物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化的整合教學(xué)模式,可以利用兩個(gè)課程教學(xué)的優(yōu)勢(shì),全方位的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),利用了實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)進(jìn)一步的促進(jìn)了對(duì)理論概念的理解和實(shí)踐,理論的講解又能反饋對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考,二者又能相互促進(jìn),彌補(bǔ)了單一教學(xué)模式或是側(cè)重型教學(xué)模式的缺陷,讓學(xué)生真正的感受到物理知識(shí)學(xué)習(xí)的樂趣,不在于解題,而是對(duì)知識(shí)本身的探索與應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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