浅谈大学物理教学中的几点结合

摘要：针对大学物理教学内容与科技前沿、专业设置、生产生活及科学思维等方面的结合，设计教学内容、探讨教学方法。充分发挥物理教学功能，培养具有强竞争力的全方位复合型人才。

关键词：大学物理 教学内容 教学方法

引言

《大学物理》作为理工科院校一门重要的基础课程，它所阐述的基本概念，基本规律渗透于自然科学的各个领域，应用于生产技术的各个部门，对学生后续课程的学习发挥着重大作用；它所展现的世界观和方法论在培养学生良好的科学素质、创新意识、理论联系实际能力等方面有着不可替代的作用。笔者从事《大学物理》课程教学以来，通过教学的实践与探索，针对物理学与相关方面的紧密结合，根据该课程特点与力求培养全方位人才的目标，设计教学内容、探讨教学方法，充分发挥物理教学的功能。

一、物理学与科技前沿结合

当今热门研究如能源、信息、材料、空间技术和计算机技术等前沿科技与物理学的发展密切相关，物理学的发展不断地为科学技术注入新的活力，学生可在当前的科技中增进对物理学知识的了解和掌握。

1、科技激发学生学习物理的兴趣

培养学生学习物理的兴趣，是学好物理的关键。教师在建立基本物理概念的过程中，尽可能地引用科技前沿的知识，可激发学生求知的兴趣和探索的欲望。神奇的自然现象和梦幻的现代科技对学生来说充满好奇，例如：古代的人们认为“上天揽月”是一种梦境或神话，而如今就像变成现实一样，是因为牛顿的“万有引力定律”揭示了宇宙万物间相互作用的规律，把“天上”与“人间”和谐地统一起来。又如：超导磁悬浮列车可让车体无接触地悬浮在轨道上空，时速可达500km/h，实现了地面交通最快速度，是超导科技将不可思议的构想变成了现实。

2、科技增强学生回报社会的愿望

物理教学与科技前沿的联系，会让学生明白学好物理能够造福于人类。例如：物理学技术给生命科学提供有力的观测研究工具：显微镜、CT机、核磁共振仪等；量子力学建立后，物理学家很快把它应用于解释有机体的突变和细胞染色的力学问题。另外，物理学技术的发展，使人类进一步掌握自然规律，合理利用资源，治理环境。

二、物理学与专业设置结合

课堂教学中，学生经常问到“对于现在的专业和以后的工作，学习物理有什么用？”针对这一问题，教师应该做适当引导，让学生找到所学专业与物理课程的依托关系，将教学内容与专业知识有机结合，做到学以致用，提高学生的积极性，达到事半功倍的效果。

1、根据不同专业设计教学内容

给机械专业学生讲解刚体定轴转动时，首先给学生展示钻头、刀具或轴承的旋进过程，将学生引入一个实际操作模型中，让学生深切领会物理知识的实际应用效果。计算机专业学生在听取电磁学篇章时，可给学生介绍一些电介质或磁性材料在计算机硬件中的功能，如充满电介质的电容器比真空电容器的电容大是因为电介质的极化作用，磁性材料应用于作为存储器使用的磁光盘，磁软盘等。给交通运输专业学生讲授功与功率时，以汽车为模型，探讨以恒定牵引力启动和恒定功率启动的不同过程等等，让学生明白通过物理的学习更能加强专业技能。

2、根据不同专业采用适当方法

根据不同专业特点，在教学方法上也不应拘泥一格，例如各院校广泛地采用CAI课件教学，教师可以综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，做到与传统教学方式互补，提高教学质量和效率，实现最优化的教学目标。

三、物理学与生产生活结合

物理学是一门实用性很强的科学，与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。教师应结合具体的教学内容，紧密联系生产和生活实际，突出知识的实用性，让学生把生活中直观的事物抽象成基本的物理知识。

1、突出知识的实用性

我们在介绍尖端放电现象时，如果向学生展示避雷针的构造或者一块电路板上不同曲率半径的焊接点，学生会更深刻地体会物理的实用。又如，一些电子管或精密电学仪器采用金属外壳，是为了避免外电场的干扰，这是静电屏蔽作用。再如，讲述互感现象时，应向学生介绍变压器就是以互感现象为原理制成的，这样学生就可做到理论联系实际。

2、突出知识的趣味性

生活中的物理知识丰富多彩，学习物理不仅能提高生活质量，而且能感受到学习物理的乐趣。真正地让“物理走向生活”！例如：磨菜刀时要不断浇水，是因为摩擦生热，刀口硬度变小，对刀口不利，浇水是利用热传递使菜刀内能减小，温度降低。烧开水时，为了节省时间和用电量，可以先加一点热水，这样做的目的是加快分子运动。我们去商店买碗、瓷器时，用手或其他物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好坏等等。

四、物理学与科学思维结合

在我国基础课程教育改革新形势下，有效培养学生自主学习和探究能力，有力提升学生的思维水平具有重要的现实意义，而物理学作为一门以“实验”为基础的学科，对于培养学生思维具有独特优势。

1、物理学中的科学思想教育

从物理学史的角度看，物理学的发展凝聚着无数科学家的毕生精力和心血，他们在探索物理规律的过程中一丝不苟的治学精神、创新精神、献身精神，都是值得学习的。著名物理学家伽利略在比萨斜塔上做了“两个球同时落地”的著名试验，纠正了持续近两千年的错误结论。后因宣传哥白尼的“日心说”受到了天主教会的残害，在被软禁期间仍进行力学研究并完成著名《关于两门新科学的谈话和数学证明》一书，为力学发展奠定了基础。恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一”。英国著名物理学家麦克斯韦约于1855年开始研究电磁学，对前人及自己的工作进行了综合概括，将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来，成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组，他的这项工作被誉为科学创新的典范。

2、物理学中的科学探索精神

物理学的发展离不开科学家的探索精神，而科学探索需要想象力。爱因斯坦说过“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”例如：1820年奥斯特发现电流的磁效应后，英国著名物理学家法拉第富于想象力地提出磁也能生电，经过了十年艰苦实验，终于1831年发现了电磁感应现象。1900年，德国物理学家普朗克提出能量子假设，成功解释了黑体辐射，为开辟探索微观物质运动规律的新途径提供了重要的基础。1923年，法国著名理论物理学家德布罗意认为：“在光学上，与波动方面的研究相比，忽略了粒子方面的研究；而在实物粒子的研究上，是否发生了相反的错误？是不是我们把粒子方面图像想得太多，而忽略了波的图像？”于是，他提出假设：实物粒子也具有波动性，认为实物粒子如电子也具有像光一样的波动性，这种无实验证据的新理论很难使人们接受。1927年，美国贝尔实验室的戴维孙、革未及英国的汤姆孙通过电子衍射实验，都证实了电子确实具有波动性。至此，德布罗意的理论作为大胆假设而成功的例子获得了普遍的赞赏。

五、结束语

大学物理教学中，构建物理学与相关方面结合的教学模式，增强了大学物理课程的实用性，激发了学生的学习兴趣，培养了学生科学素质与探索精神，让学生真正做到学以致用、开拓创新。此教学模式为培养适应当前社会发展形势对全方位人才需求的目标有着重要的积极作用，物理学与相关方面的结合也是有着重大意义的现实课题。

参考文献：

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[2]田友伟，王海云．大学物理教学与科技前沿结合的探讨[J]．中国科教创新导刊，2008：149．

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