大学物理论文15篇(优)
在日复一日的学习、工作生活中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文是进行各个学术领域研究和描述学术研究成果的一种说理文章。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,下面是小编精心整理的大学物理论文,希望能够帮助到大家。

大学物理论文1
1引言
随着网络的应用越来越普遍,网络在教学领域具有很多优势。如今不管是小学课堂还是大学课堂,都离不开网络信息教学。在大学物理课堂上,应用网络信息教学模式,有利于活跃物理课堂气氛,激发学生更加积极而主动地投入物理教学活动中,配合老师的教学,从而提高物理教学的效果,增强物理学习的效果。
2网络信息教学的优势
网络信息教学具有丰富多样的信息,能够通过图片、动画、视频等多种形式来传递教学信息,更加形象、更加生动,更有利于理解和记忆。网络信息教学有利于更加有效地传递教学信息,能够提高学生对学习的兴趣。其次,网络信息教学不受时间和空间的限制,更加开放,学生能够通过网络共享各种各样的资源。老师和学生可以通过网络交流问题、解决疑惑、讨论课题,学生之间可以通过网络互相享用各自的资源,互相学习和探究。最后,网络信息教学能够给学生自由学习的机会,学生可以在任何时间、任何地点学习任何知识,而且老师也能够自主选择信息。
3大学物理网络信息教学模式的优势
如今网络越来越发达,我们处于网络的大时代中,将网络信息化应用于大学物理教学中,符合时代的发展,开拓基于网络信息化的教学模式以适应网络信息化的学习模式。大学物理学科应用网络信息教学模式,具有许多优势。首先,网络信息方面的资源非常丰富多样,比书本上的知识更加丰富。而且网络信息教学模式更加灵活多变,充满趣味性,能够给物理课堂带来更多的乐趣和快乐,使得本来枯燥紧张的物理课堂变得更加有趣,也使得学生的物理学习变得更加轻松。网络信息教学模式不仅能够提高大学物理的教学效果,而且还能够提高学生对物理学习的兴趣和热情,从而使得学生更愿意参与物理活动,提高物理学习的效果。其次,网络信息教学模式能够营造更加真实的物理课堂,给学生创造能够模拟实验、亲手操作的机会。在网络信息教学模式的引导下,学生能够进行发现学习,不断探索物理知识,并且可以反复学习,及时得到反馈。最后,在以往的教学模式的引导下,学生对物理知识无法形成深入的了解,学习的效果也不是很好,就会经常出现对物理知识的误解和物理实验的操作失误。而在大学物理教学中应用网络信息教学模式,学生能够做好课前准备,对即将学习的内容提前预习,从而能够在学习过程中更加深入地理解知识,在操作过程中更准确地抓准操作要领,从而提高了物理教学的质量。
4大学物理网络信息教学模式的构建
在大学物理中应用网络信息教学模式,需要将网络信息技术当做教学工具,并且通过有效的措施来合理地利用该教学工具。首先,在网络信息教学模式的引导下,学生应该成为教学的主体。大学物理教学不能否认网络信息教学的重要性,在利用网络信息教学模式时还需要重视物理老师在其中发挥的重要作用。大学物理教学需要结合各种各样的教学资源,利用网络信息技术给学生营造更加自由而自主的物理教学氛围,从而提高物理教学的水平。其次,虽然网络信息教学模式的利用,能够提高课件准备的效率,但是大学物理老师并不能马虎对待。大学物理老师需要认真选择教学材料,精心制作教学课件,并且不断修改和加工课件,保证课件更加适合教学班级。物理老师需要利用网络信息技术,使得教学课件更加具有新意、更加具有创造性,更加独特。通过科学的课件设计,能够使其更好地辅助课堂教学,从而不断提高大学物理的'教学水平。除此之外,大学物理老师需要利用网络信息收集范围更广的物理信息,使得物理教学涉及面更广阔,更深入,从而扩展学生的眼界,增加学生的学习经验。最后,在大学物理教学中应用网络信息教学模式,需要协调好各个方面之间的关系,才能够最大程度地发挥物理老师、学生和网络信息的作用。学生接受知识、加工知识,并将所得知识加以应用,学生参与教学活动有利于其成功地建立物理知识结构。老师引导学生的物理学习活动,激发学生获得知识的启发和领悟。老师和学生之间在情感方面的交流,能够激起学生积极参与教学活动的动力。而网络信息是教学工具,在物理教学中应用网络信息教学模式,物理老师的角色非常重要。物理老师掌握网络信息工具,并将其应用于教学实践中,老师不能把自己当成被动者,而是主动者。物理老师还需要积极配合学生,维持良好的课堂氛围,更好地实践网络信息教学模式。
5结语
随着网络的发展,信息技术在教学中的应用越来越普遍。网络信息教学不管是在小学还是中学和大学,都能够显著提高教学效果,并且在各个学科中都体现出巨大的优势。在大学物理课堂上也不例外,网络信息技术的应用能够营造更加轻松的课堂氛围,提高学生对物理学习的兴趣,利用丰富多样的教学信息来丰富物理教学,提高大学物理教学效果。
大学物理论文2
一、大学物理实验课程的传统教学方法
分别由基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验等模块开展教学。实验课分三个阶段完成,第一阶段为基础实验阶段,以培养学生基本的实践能力、操作能力和数据处理能力为目标;第二阶段为综合实验阶段,主要培养学生将所学的多方面的物理理论和实验知识融合在一起,综合的分析问题和解决问题的能力;第三阶段为设计性实验和创新性实验阶段,主要培养学生初步的实验研究能力、创新能力和自主的设计能力。此课程根据学生自身专业的特点和要求,采用多层次教学的模式授课,各层次的教学时数和教学内容也与各自专业培养目标相匹配,突出基础性、综合性、设计性和创新性[4]。
同时,我们应该看到在大学物理的教学中传统的教学理念还是根深蒂固的。传统的教学观念认为实验教学只是理论教学的附属和补充,是为了巩固、验证理论课的知识而进行的实验环节,因此大学物理实验的教学内容、教学方法和教学理念都比较陈旧。课程的大部分教学内容还是集中在与大学物理理论课教学相关的验证性实验和认知性实验上,已经远远不能满足学生素质教育和科学素养形成的要求。科学素养是人们在处理与自然、社会的关系中应该具备的知识、精神要素和实践能力。大学生是国家建设和发展的主力军,是提高国民素质、提升公众科学素养水平的中坚力量,提高大学生的科学素养是造就大批具有创新能力人才的关键,大学物理实验课程应当承担起这份责任。大学新生的实验知识和动手能力非常之贫乏,而大学物理实验又是他们首次参与的系统性实验课程,因此该课程就责无旁贷的承担起了把学生引领进实验科学大门的任务。实验课程通常以基础实验导入,着重培养的.学生动手能力、观察能力和理论联系实际能力。对不同教学内容要求学生了解、理解和应用实验折射出的物理概念、原理和知识点,掌握实验的基本规则、基本方法和基本技能。在此基础上开展综合性实验,包括实验内容的综合、实验方法的综合和实验手段的综合,着重培养学生对所学知识的综合运用能力、自我分析能力和解决具体物理问题的能力。并在实验教学中适当的安排部分设计性、探索性、研究性和创新性实验,鼓励学生对实验方法和技术进行改革和创新,力图用现有的设备和设施更合理、更科学、更精确的解决物理问题,让学生打破条条框框建立起创新的思维和发明发现的意识。
二、大学物理实验课程中讨论式教学方法的探讨
目前,高校大学物理实验课程的教学效果参差不齐,大多不尽如人意。一方面是由于长期以来实验教学的模式比较单一,课堂成了教师的一言堂,事无巨细统统包办,限制了学生的主动思维和创造性思维。另一方面是由于部分学生缺少主动学习的积极性,不想动脑,不勤动手,不愿探究,不求甚解。所以,实验课的教学过程往往是从教师讲解试验目的、实验要求和实验原理开始,在老师演示并讲解实验过程后,学生被动的按教师设定的实验步骤和要求逐一完成实验。这种教学模式下,大学物理课程就失去了提高学生素质,增强学生分析问题和解决问题能力的功能。为了改变这一现状,我们在大学物理实验课堂中进行了讨论式教学的尝试。变学生被动式学习为主动,变教师督促为学生自我监控,变教师鼓励为学生自我激励,最大限度地发掘学生的潜能,在教师的引领下完成教学任务,提高学生的科学素养[5]。
每间大学物理实验室中通常包含了4个实验项目,学生进入实验室后一般也会相应的分成4个大组同步的开展各自的实验项目。为了便于教学讨论,我们将每个大组的同学又根据实验项目分成4个实验预习小组,并设小组长。从课前的实验预习开始,老师就要求学生关注自己小组分到的实验项目,课余时间在老师的辅导下该小组的学生要对自己负责的实验项目的内容、理论、原理和实验设备进行较深入的学习和研究,为实验课中的讨论式学习做课前准备。大学物理实验课程与其他的实验课程有一明显的区别,这就是大学物理课讲的理论内容与大学物理实验课程安排的实验内容在时间上不同步。例如:大学物理课在讲力学内容时大学物理实验课程就可能已经超前的做起了电学、热学或光学的实验。当然,也有些实验内容是滞后理论课的。对那些实验课内容超前的实验项目,学生在预习过程中会碰到较多的困难,老师要鼓励学生开展研究性的学习,争取自己解决问题。通过去图书馆查找资料,在开放的实验室中自我探索和向老师请教等不同方式较好的理解和掌握预习的实验内容。上课后教师会在实验操作前简洁的讲解实验原理、实验方法、实验步骤和实验要求等内容,接下来的时间就会交给学生,开展讨论式的实验教学。讨论以实验项目大组为单位展开,本实验预习小组的成员会从学生的视角讲解实验的原理、实验方法和实验步骤等内容,其他同学可以对实验的各个环节提出没搞清楚的问题,并发表自己的意见和建议。经过充分的讨论学生们对实验的内容有了较深入的理解,之后学生们才会去熟悉实验设备的性能,并按步骤开始实验。俗话说“磨刀不误砍柴工”,经过课堂讨论这一教学环节后,学生实验的技能、水平和质量都有提升,提高了大学物理实验课的教学的效果。当然,实验课堂的教学讨论中教师的作用也是十分重要。对那些学生容易掌握,或经过学习和讨论自己可以掌握的实验项目,教师会放手让学生自己制定实验步骤并独立完成实验。例如:电表的改装、拉伸法测金属丝的弹性模量、薄透镜焦距的测量等实验项目。
这些实验项目都属于基础实验,其实验原理和实验方法都与大学新生的知识水平和能力相适应,所以教师应鼓励学生经过研究性的学习后独立完成。但是,还有一些实验项目学生理解、掌握和操作过程中会遇到各种各样的困难。例如:双棱镜干涉、牛顿环实验、光栅的特性及光栅常数的测定等光学实验。在大学物理理论课两学期的教学安排中,光学属较晚讲授的教学内容,当大学物理实验课程超前做起上述实验项目时,学生必然会碰到知识和能力不足带来的困难。这时实验教师就应该有针对性的为学生补充相关的专业知识和实验技巧,之后再安排学生进行课堂讨论,并随时为学生答疑解难。经过这样的教学过程后,学生们通常都能够较好地完成实验任务。大学物理实验课程中开展讨论式教学,可以加深学生对物理现象和规律的理解和认识,掌握自然界中一些最基本的规律和实验事实,激发学生探索、研究和创新精神。便于学生提高自身素质,建立正确的方法论,确立正确的世界观。从而实现了学生的基础知识、科学素养、分析问题和解决问题能力的大提升。
三、结束语
在有限的教学时间和实验空间内丰富教学内容,创新教学手段,提高教学效果和教学质量,始终是大学物理实验课教师研究的课题。大学物理实验课程中开展讨论式教学,调动学生学习的积极性,提升学生对实验课的兴趣,推动了以教师为中心的教学模式向以学生为中心的实验教学模式的转变,推动了学生由被动式的学习方式向探索式学习和研究式学习的转变。这样的尝试是一个有利于物理实验课教学,有利于学生培养,有利于课程建设的有效措施,可以在实施过程中不断地总结经验,创造新的模式,达到更高教学目标。大学物理实验课程的改革,是一个不断完善、发展和创新的过程,需要用现代化的教育理念为指导来丰富教学内容、改革教学方法与教学手段,提高课程的教学效果。所以,大学物理实验课程的改革应该将学生的讨论式学习模式作为一个重要的内容加以完善,以学生的培养为本,以素质教育为要务,培养学生的实践能力,分析问题解决问题的能力和创新的能力。激发学生学习的主动性和积极性,使之学会对科学规律的主动发现、主动探索和主动掌握,实现教与学的良性互动,创建大学物理实验教学的新模式。
大学物理论文3
【论文关键词】大学物理;选修课;素质教育
【论文摘要】大学物理课是高校实施素质教育的一门重要课程。传统的理工科物理必修课过于强调“理论性”、“系统性”、“逻辑性”、“应用性”,使物理学教育的育人功能不能充分发挥。因此有必要针对非理工科学生开设大学物理选修课来弥补普通物理教育的不足。本文对开设大学物理选修课的教学目标、教学内容、课程体系、教学方式和考核方式进行了分析和探索,有利于高等院校非理工科专业大学物理教学的实施。
在科学技术突飞猛进,人类已步入知识爆炸、高科技和信息时代的今天,随着我国经济的发展、市场的繁荣,高等教育面临着如何适应社会主义经济建设和社会发展的人才需求这一问题,首先是一个转变观念的问题。过去在教育教学过程中长期形成的一种潜意识的观念,现在已经基本得到澄清,越来越多的人们认识到:大学本科要立足于培养复合型人才,而不是培养专家,本科教育主要是打好科学文化素质基础,尤其是培养学生自主获取知识和自我发展的能力。[1]
物理学是各门自然科学的基础,其研究问题、解决问题的思想方法适用于一切科学研究。正如伟大的物理学家费曼所言:学习物理学,就是要学习怎样由未知进到已知的科学求知方法,就是要学习如何尝试和纠错,就是要学习一种普遍的自由探索的创造精神。大学物理课是高校实施素质教育的一门重要课程。传统的理工科物理必修课为了培养研究和应用型人才,是为理工科学生后续课程学习打基础,所以很强调“理论性”、“系统性”、“逻辑性”、“应用性”,并且有统一的教学大纲和采用统一闭卷考试。受此制约,物理学教育的育人功能不能充分发挥。因此有必要针对非理工科学生开设大学物理选修课来弥补普通物理教育的不足。大学物理选修课对体现科学教育与人文教育的融合,特别对提高非理工学生的科学文化素质起着重要作用。
一、大学物理选修课教学目标
大学物理选修课程教学内容并不是理工科物理教学内容的缩减,不能把大学物理选修课程体系当作理工科物理体系的缩影。大学物理选修课的教学目标主要是力图使学生在有限的时间内了解物理学的基本内容,即物理学研究的是什么;培养学生独立探求知识的探索精神;提供当代大学生必不可少的现代观念和思维方式;开拓视野,让学生了解物理学前沿;了解现代科学技术的物理基础;了解物理学与社会、环境、能源等方面的关系,物理对人类社会文明的进步有什么贡献与影响;了解科学家创造性的工作特点和研究方法,获得科学方法论的教益与启迪。
二、教学内容和课程体系
针对这一目标,大学物理选修课的教学内容和课程体系应通过身边的物理、生活中的物理以及工程技术中的物理直到最新科学动向(如高温超导、纳米材料、反物质世界等)导入物理基础知识,应强调:
1、定性与半定量,对计算能力要求不高[2]
由于非理工科学生的数学基础普遍不高,因此为了让此类学生对表现物质世界的运动规律有明确直认识,应采取定性、半定量及适度的定量方法来阐述物理学的概念、理论和规律。注重教学内容中的语言描述,降低物理学科中的定量要求,给出清晰的和较宽阔的物理图像、科学观点和思维方法,并注意将研究方法、思维方法渗透其中,以使学生既学到知识又领会了方法。[1]
2、增加物理学史的讲授,帮助学生正确理解物理原理和物理概念
每一个物理概念、每一条物理定律的形成都离不开当时的历史条件,都少不了物理学家的科学思想的逻辑发展和历史行程。回顾这些物理概念、物理定律的逐渐建立的历史过程,可帮助学生正确理解概念的内涵,正确运用物理定律来解决实际问题。
3、从哲学角度考察物理学的思想根基古代物理学的理论形态实质上是自然哲学,它是未分化的包罗万象的知识体系,把自然界当做一个整体而从总的方面来认识它。从16世纪起,自然科学开始从哲学中分化出来,物理学开始了它的近代发展时期。作为科学的世界观和方法论,辩证唯物主义哲学在物理学研究过程中发挥着重要的作用。辨证唯物论认为,世界上一切客观的东西都是永恒的运动和变化的,它从不把自身的理论当做一部不变结论的汇集,而看做是同样必然地要不断发展变化的斗争。这样的思想贯穿在物理学里,如:物理规律是普适的、场是运动变化着的、物质具有波粒二象性、能流是有方向的等等。
4、物理学方法论
在物理学的发展过程中,无数物理学家对物质世界的物理现象和事实进行科学实验和科学思维,在建立物理概念、揭示物理规律的同时,逐渐形成了一整套研究物理学的科学思想和科学方法,从而产生了物理学方法论的科学。物理学的方法论是介于哲学原理和物理学理论之间,对物理学探索和物理学理论的建立和发展起指导作用的普适原理。课程中应向学生介绍研究物理学的行之有效的科学方法,如观察和实验、科学的抽象、理想实验的方法、类比的'方法、假说和模型的方法、归纳和演绎相结合的方法、数学公理化的方法等等,培养学生多维化、系统化和信息化的科学思维方式。
5、内容广而新
覆盖面要广,除了介绍物理现象、物理规律的产生、发展、应用,更要阐明物理规律之间的相互联系、物理学与其它学科的交叉发展和物理规律在生产实践、生活实际和科技革命中所起的重要作用。当今世界科学技术迅猛发展,信息量扩大,知识更新速度快。物理学在近代发生了重大革命,出现了许多新的技术科学,并在实践中获得了重要应用。因此课程要充分体现近代物理学的内容以及当今某些物理前沿内容及其重大应用,以便学生对最新的物理学理论、应用及科技发展动态有一个全面的了解,这对学生的知识、能力、素质的培养来说,是十分必要的。
三、教学方式与考核方式
1、教学方式
大学物理选修课不是进行系统的物理学理论知识学习与研究,而是从欣赏的角度,以科普的形式,力求轻松、有趣,侧重身边物理、生活中的物理及趣味物理,以消除学生的恐惧心理,这样学生渐入状态,学习的兴趣和主动性会被激发和调动起来。在教学安排上,可以不强求系统性,不严格遵循物理学发展的顺序,而是根据一些起源于物理学、现在已渗透到各学科甚至人文学科的概念、方法和技术开设若干专题讲座,如航天技术、能源技术、信息技术、材料科学、物理学在医学中的应用、地球系统、环境科学等。[3]
大学物理选修课的主要对象是非理工科学生,不需要讲授繁琐的理论推导过程,故传统的“边板书、边讲授”的方法不适用,而应尽量多地采用多媒体教学手段[4]。教师要花费大量时间学习和阅读文献,收集和制作课件、图片、flash动画、音像影视资料,做到音像图文并茂、生动直观、引人入胜地传递教学信息,以便取得较好的教学效果。
2、考核方式
与强调“理论性”、“系统性”、“逻辑性”的理工科物理不同,大学物理选修课可以不采用解题、统一闭卷考试的方式来考核学生的学习情况,而可以采取多元化的考核方式:让学生查找文献撰写专题论文;撰写读书报告、课程心得体会;由学生独立完成演示实验或自我设计探索性实验;甚至分组研讨某些物理问题或口试答辩等等[5]。
物理学是研究自然界最普遍规律的科学和最成熟的自然科学。当今世界科学技术以前所未有的速度发展,不同学科、不同专业领域相互交叉、相互渗透和相互融合的趋势更加明显。这要求课程结构要趋向综合化,文理要相互渗透。开设大学物理选修课可以弥补普通理工科物理教育的不足,对非理工科学生融合自然科学与人文科学的知识结构具有启迪思维、萌生感悟、提供思想方法、树立创新精神和提高科学文化素质的促进作用。
【参考文献】
[1]徐婕,詹士昌,杨建宋。加强文科专业学生的科学素质教育[J]。浙江工业大学学报(社会科学版),20xx,4(2):180—184。
[2]周雨青。东南大学文科物理教学改革的反思[J]。高等工程教育研究,20xx(2):89—92。
[3]何晓燕,陈小凤,李侠。大学文科学生物理通识教育问题探析[J]。成都理工大学学报(社会科学版),20xx,14(4):95—97。
[4]薛建国,黄黎红,郑志霞。物理通选课教学改革的探索与实践[J]。新乡师范高等专科学校学报,20xx,19(5):70—71。
[5]高志华,卢常芳。开设大学物理选修课程的探索与实践[J]。高师理科学刊,20xx,27(3):101。
大学物理论文4
牛顿定律为基础的力学理论被称为牛顿力学或经典力学,它曾经被尊为完美普遍的理论而兴盛了约三百年。尽管在二十世纪初发现了它的局限性,其在高速领域被相对论所取代,在微观领域被量子力学所取代,但在一般的技术领域,如机械制造、土木建筑,甚至航空航天技术中,经典力学仍保持着充沛的活力而处于基础理论的地位。另外,由于经典力学是最早形成的物理理论,后来的许多理论,包括相对论和量子力学的形成都受到它的影响。后者的许多概念和思想都是由经典力学的概念和思想发展、改造而来。[1]经典力学在一定意义上是整个物理学的基础。
经典力学中的质点力学和刚体力学基础是大学物理中的必修内容,而质点力学又是大学物理中的开篇内容。质点力学在中学物理中就开始讲授,但在中学物理中质点力学仅限于处理质点作匀速、匀变速运动,质点受恒力作用问题,而在大学物理中的质点力学,不仅仅讲述基本概念、原理和定律,而且将物理学中最常用、最基本的研究方法体现出来,这对学生学习大学物理的后继内容,乃至后继的相关课程都很重要。本文从三方面分析。
一、建立物理模型的研究方法
质点力学中建立的第一个、也是最简单的物理模型是质点,它从两个方面反映了运动物体的主要特征:几何点反映了物体的位置;质量反映了物体的惯性。一个物体如果作平动,它的各个部分具有完全相同的运动状态,即具有相同的位移、速度、加速度等,可以用一个点的运动代表物体整体的运动。平动物体可按质点模型处理,如图1所示。如果一个物体自身的线度与它的运动范围的线度相比微不足道,或者在所研究的问题中允许忽略物体各部分运动状态的差异,这样的物体可按质点模型处理。一般对平动物体来说,某个物体能否采用质点模型,并不在于它的大小,而是由研究问题的性质以及对精度的要求来决定的。如果研究问题允许忽略物体各部分运动状态的差异,就可以将物体视为质点,否则就要按其实际形状讨论。
由质点模型的建立我们看到,模型取代原型有助于概念的形成和运用,有助于问题的分析。建立模型是物理学的基本研究方法,模型的提出有利于概念的建立和规律的表述。例如刚体、理想弹簧、理想气体、点电荷、线电流、光线等等,都是物理规律赖以表达的基本物理模型。
物理学理论的普适性与运动客体的多样性,要求我们将研究对象理想化。人们对大量物理过程进行清理与概括,寻找过程的基本物理特征,再经过对原型信息的简化压缩,构造出原型的替代物,即模型。物理模型有意突出现象中起主要作用的因素,忽略一切非本质的细节,形成简明的物理图像。一个好的模型具有简单性、概括性和与实验的一致性等特点。[2]模型是理性思维的产物,数学是理性思维的基本形式,建立物理模型是运用数学的前提。
二、微积分思想和方法的`运用
在中学物理中,主要应用代数运算来分析简单的物理问题。而在大学物理中,微积分的分析方法是解决物理问题的基本方法,这也是学生学习大学物理时感到困难的地方。因此,如何使学生理解微积分思想,熟练运用微积分方法来分析物理问题,就成为大学物理教学中必须解决的问题。
物理现象和规律的研究都是以最简单的现象和规律为基础的。对于实际中的复杂物理问题,可以先把它分割成许多在较小时间、空间等范围内的相应局部问题,只要局部范围被分割到足够小,小到对于这些局部范围内的问题都可以近似处理为简单、基本、可研究的问题,然后再将所有局部范围内研究的结果积累起来,就可以得到问题的结果。在理论分析时,把分割过程无限地进行下去,局部范围就无限地小下去的过程,便是微分。把所有的无限多个微分元中的结果求和过程,便是积分。这就是大学物理中运用的微积分思想和方法。它把复杂物理问题进行时间、空间范围上的有限次分割,在有限小的局部范围内进行近似处理,然后让分割无限地进行下去,局部范围也就无限地变小,因此近似处理也就变得越来越精确,这样,从理论上就能得到精确的结果。[3]通过微积分方法中有限向无限的转化来实现由近似到精确的分析过程,是大学物理中运用微积分思想和方法的关键,而这些思想和方法在质点力学中体现得淋漓尽致,学生也是在学习质点力学时第一次接触到用微积分解决物理问题。下面通过例题来进行说明。
例1,如图2所示,有两个质量分别为M和m的质点,其中质点M固定不动,m经任意路径由a点移到b点,求在此过程中万有引力所做的功。
分析求解:取M的位置为参考点,设a、b两点距M的距离分别为ra和rb。设在某一时刻质点m距质点M的距离为r,相对于M的位置矢量为r,er为位置矢量r的单位矢,此时m受
M的万有引力为F=—G 。
在m沿任意路径由a点移到b点的过程中,F为变力,不能用恒力做功的公式。我们可以取一位移元dr,在此位移元中,F可近似看成是恒力,则在此位移元中F所做的功为:
dA=Fdr=Fcos(π—θ)|dr|=—Fcosθ|dr| (1)
由于|dr|cosθ=dr代入(1)式得dA=—G 。
当质点m从a点沿任意路径到达b点,F所做的功为:
A= dA= —G dr=GMm( — )
这个例题是质点力学中把复杂物理问题进行空间范围上的有限次分割,然后在有限小的局部范围内进行近似处理,再通过微积分将有限向无限的转化,实现由近似到精确求解的一个典型例题。
下面再举一个质点力学中把复杂物理问题进行时间范围上的有限次分割的典型例题。
例2,有一冲力作用在质量为0。3kg的物体上,已知力的大小F随时间t的变化规律为:
25×104t 0≤t≤0。02
2。0×105(t—0。07)2 0。02≤t≤0。07
式中F的单位为N,t的单位为s。求0~0。07s时间间隔内F的冲量大小。
分析求解:在0~0。07s时间内F为变力,不能用恒力冲量的公式。我们可以任取一时间元dt,在此时间元中,F可近似看成是恒力,则在此时间元中F的冲量大小为:
dI=Fdt
这个例题是质点力学中把复杂物理问题进行时间范围上的有限次分割,然后在有限小的局部范围内进行近似处理,再通过微积分将有限向无限的转化,实现由近似到精确求解的一个典型例题。
三、三个基本守恒定律的提出
质点力学指出,当力作用于质点或质点系时,往往有一段持续时间,或者持续一段距离,这就是力对时间的积累作用以及力对空间的积累作用,在这两种积累作用中,质点或质点系的能量、动量或角动量将发生变化或转移。当系统外力满足一定条件时,在变化过程中的系统作为整体可能出现守恒的运动量。在质点力学中,由牛顿定律推出了 机械能守恒、动量守恒和角动量守恒三个守恒关系,使复杂的力学研究得以简化。但是能量守恒与转化定律、动量守恒定律和角动量守恒定律的适用范围比牛顿定律更为广泛,它们不仅适用于力学,而且为物 理学中各种运动形式所遵守。例如在微观领域中,牛顿定律已不适用,但这些守恒定律依然适用。比如爱因斯坦光电效应方程的提出,就是在微观领域中运用了能量守恒与转化定律;而康普顿效应的解释,则是在微观领域中运用了动量守恒定律及能量守恒与转化定律。
在物理学中,守恒定律是最强有力的分析手段。它们的实质是:在某种确定 环境下,相互作用的物体无论发生什么样的变化,仍然有这种或那种可测度的量(如能量、动量、角动量等)的总和,在整个观察期间保持不变。守恒定律能透过零乱复杂的表面变化,指出一种或几种潜在的内部稳定性,这种稳定性一旦被确认,系统便由混乱变得井然有序。我们可以通过下面的例题略见一斑。
例3,如图3所示,一质量为1kg的小球系在长为lm的细绳下端,绳的上端固定在天花板上。起初把绳子放在与铅垂线成30°角处,然后放手使小球沿圆弧下落,试求绳与铅垂线成10°角时小球的速率。
分析求解:当绳与铅垂线的夹角为θ时,小球受到绳的拉力T和重力mg的作用。由于小球在运动的过程中T是变化的,因此用牛顿定律解决此题比较麻烦。但由于T方向始终与小球的运动方向垂直,在小球运动的过程中不做功,而mg则是保守力,因此小球在运动的过程中满足机械能守恒的条件。
先设小球质量为m,绳长为L,在起始时刻绳与铅垂线的夹角为30°,小球的速率v0=0;当绳与铅垂线的夹角为10°时,小球的速率为v。并设小球的末位置所在水平面为零势面,由机械能守恒定律得:
mgh=mg(Lcos10°—Lcos30°)= mv2
例4,一静止的物体,由于内部作用而炸裂成三块,其中两块质量相等,并以相同的速率30ms—1沿相互垂直的方向分开。第三块质量3倍于其它任一块的质量,求第三块的速度大小和方向。
分析求解:由于物体因内部作用而炸裂,外力(重力)远小于内力,可以忽略不计,因此满足动量守恒条件。由于物体最初动量为零,故炸裂后三块的总动量也应该为零。设三块的速度分别为v1、v2、v3,质量分别为m1、m2、m3,则有:
m1v1+m2v2+m3v3=0或m3v3=—(m1v1+m2v2)
即第三块的动量与第一、第二两块动量的矢量和大小相等、方向相反,它们之间的关系如图4所示。
已知v1与v2相互垂直,故有
(m3v3)2=(m1v1)2+(m2v2)2
已知m1=m2,m3=3m1,v1=v2=30ms—1(2)
由(2)式可得:(3v3)2=。
解得v3= v1= ×30=14。1ms—11。
又有tanθ 。
此结果说明v3与v1之间的夹角为135°。
例5,一人造卫星绕地球沿椭圆轨道运动,地球的中心O为该椭圆的一个焦点,如图5所示。已知地球的平均半径R=6370km,人造卫星近地点P1的高度h1=439km,速度为v1=8。11kms—1,远地点P2的高度h2=2384km,求人造卫星在远地点P2的速度。
分析求解:人造卫星的运动可认为仅受地球对它的引力,由于该引力始终指向地球中心O,相对于O点的力矩为零,因此人造卫星在运动中相对于点O的角动量守恒。
人造卫星在近地点P1的角动量为:L1=mv1(R+h1)。
在远地点P2的角动量为:L2=mv2(R+h2)。
由角动量守恒定律得:
mv1(R+h1)=mv2(R+h2)
v2=v1 =6。31kms—1
四、结 论
在质点力学中,讲述了物 理学中最基本的研究方法——建立物理模型;训练了解决物理问题的基本的方法——微积分分析方法;同时还提出了物理学中各种运动形式所遵守基本守恒定律。因此,质点力学是大学物理中第一块、也是最重要的一块基石。
大学物理论文5
摘要::近年来,国家正在大力推进双一流建设,“培养拔尖创新型人才”是其中一项重要的内容。以培养学生的创新能力为目的的综合设计类实验的开设对于培养本科生的创新意识、创新精神和创新能力具有重要意义。本文调研了国内高校目前物理创新性实验的开展情况,从实验内容设置,教学手段,教材使用,评价方式,及需解决的关键问题等方面做了阐述。
关键词::大学物理;创新性实验;创新能力
1研究背景
大学物理实验在培养大学生的动手能力和创新能力方面有着重要作用。综合设计性实验介于基础实验和科学研究实验之间,作为最接近科技前沿的实践项目,通过让学生自行设计完成物理实验,亲历一次实验的全过程,这种模式非常有利于学生的科学思维、创新意识与实践能力的培养。此类实验要求学生综合运用多门学科的知识、技能和方法来设计实验方案,同时也要求学生运用所学的知识去发现、分析和解决问题。因此,构建与实施创新型实验教学模式,是社会发展与高等教育改革的必然要求[1~3]。目前国内很多高校都已建立了多层次、多模块的创新型实验教学体系[4~6]。如吉林大学从基础到前沿分了四级实验层次:基础性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验的全面开放的大学物理实验课程新体系[7];复旦大学构建了以能力培养为目标的多层次实验教学新体系,开设了以培养学生创造能力为宗旨的“设计性研究性物理实验”课程;华南理工大学建立了基础物理实验、综合性实验、设计性实验和开放性探索实验分层次教学体系[1];福州大学则分为基本实验阶段,近现代、综合与设计性实验阶段,以及科技实验阶段[8]。
2研究内容
创新性实验大多是以科研课题的形式进行,学生个人或团队在教师指导下选择课题,然后通过查阅文献资料、学习相关领域的理论知识来确定研究目的、研究内容、设计实验方案、分析和处理数据,最终撰写结题报告或论文等。目前,国内很多高校都开展了物理创新性实验的教学,名称各有不同:综合性实验、设计性实验、创新性实验、科研训练实验、探索课题等。本文中用创新性实验统称此类实验。我们调研了国内高水平大学的本科物理创新性实验的开展情况:题目的设计来源、开展形式,教学模式,评价方式等,具体如下:
2.1创新性实验的内容设计
调研了国内高校的创新性实验的题目类型和来源,大致分为以下几类:(1)传统的力、热、光、电磁等相关实验内容或实验仪器的改进。如“力学系统的平衡控制”“玻璃折射率温度系数实验装置的改进”“麦克斯韦速率分布实验仪的设计与开发”“普氏摆的设计与开发”[5]。(2)科研内容转化或相关的科研项目。如电子科技大学:纳米材料特性测试实验(“体相材料的荧光测试”和“纳米粉体材料的荧光测试”)是由课题“辐照对植入型纳米晶复合材料光电性能影响的探索研究”和“核技术制备纳米光电复合材料研究”转化而来的跨学科的交叉性实验;功率电子器件散热实验的部分内容由横向合作项目“磁控管散热研究CAD”转化而来[9]。(3)各种大赛的题目:如PISA测试、中国大学生物理学术竞赛等。(4)来源于日常生活的实验题目,如“手机在物理实验中的应用”“彩虹实验现象研究”“电动汽车分时租赁业务的模型分析”“测量电风扇的转速”[2]。
2.2创新性实验的教学手段和管理
很多学校成立了专门的创新实验室来进行创新性实验的开设,学生大多以申请科研项目的形式进入实验室完成自己的研究课题。如华南理工大学建立了创新性实验室,建立光电、电磁等方面的创新平台,及时地把现代科学技术与现代科技进步的成果渗透到经典的物理实验内容中,让学生能及时了解有关方面的国内外最新的研究现状,也尽可能的让学生根据自己的兴趣及专业特点来选择实验,提高学生的创新和实践能力[10]。我校成立了物理创新实验室,购置了大量的科研仪器,如制备样品设备:箱式炉、CVD管式炉、真空镀膜设备等;测试仪器:X射线衍射仪、电化学工作站、余辉性能测试仪、振动样品磁强计、红外光谱仪等,提供了实验正常开展的基础。指导教师则是多年从事普通物理实验教学和参与科研项目的老师,具有丰富的教学经验和很强的科研能力。物理创新实验室自运行以来,大量的本科生参与各种科研训练项目,不仅提高了对科研的兴趣,锻炼了实践水平,也获得了丰硕的成果,以本科生为第一作者发表了几十篇科研论文,SCI论文20多篇。创新实验的管理要由专门的教师来负责,实验的开展也要充分利用网络资源。很多高校建设有专门的'网站或者网站板块,方便发布通知公告,并经常在线更新实验题目,方便学生进行选择。如:复旦大学物理教学实验中心,北京师范大学跨学科开放实验室-京师政管创新实验室。还有的学校建立了qq群,方便学生在课下咨询教师或反馈各种问题,这对教学效果的提高起到了明显的作用[7]。
2.3创新性实验的教材使用
各个学校创新实验的内容多样且具有自身的教学特点,因此,对于教材的需求也更加个性化。目前已有一些创新性实验相关的教材出版[11,12],但是大多数学校没有固定的教材,以自编教材或者推荐教材为主。
2.4创新性实验的评价方法
创新性实验由于整个实验过程的不确定性,因此,对学生的评价要能够反映出学生的整体状态。既要重视对实验结果的评价,又要把实验的各环节纳入考核评价指标:实验前(前期调研,方案设计)、实验中(操作能力,分析数据能力)、实验后(总结归纳,处理数据的能力)的综合表现来评价学生。另外也要考虑学生的实验态度、工作量等[1,10]。
2.5创新实验开设中的关键问题
(1)实验内容和题目设计。如果实验内容过于简单,则会达不到培养学生实践能力的目的;如果实验要求太高,学生则会无力完成。因此,每个学校需要根据自身的教学特点、实验条件,并结合实验开设过程中的反馈,不断改进实验内容,开设操作性强的实验项目。(2)开设创新性实验面临的仪器设备使用问题。由于大学物理实验室用于购置设备的经费有限,一般只能满足教学大纲要求的基本实验内容,而创新性实验经常需要科研级别的仪器。要解决这个问题,实验室就需要更多资金的投入。另外,对于难以购置的实验仪器,需要通过其它途径来满足本科生的实验要求,如通过申请项目的形式获得经费,利用研究生的科研仪器来进行测试等。(3)要解决创新性实验优秀指导教师的问题。在指导创新性实验的过程中,如何将科学研究的思维方法传授给学生,如何引导学生去分析问题并激发其研究兴趣,是能否达到开设创新性实验目的的关键。由于创新性实验的特点,相对于指导基础实验来说,指导创新性实验的老师需要付出更多的时间与精力,因此学,校或实验室需要出台相关的政策鼓励教师积极参与此类项目。
3结语
物理创新性实验的开设对提高本科生的实践动手能力、提高本科生培养质量有重要的作用,目前,很多高校都在积极的探索中。创新性实验的内容设计、开展形式和评价方式等方面都需要结合具体情况进行合理的安排。因此各个学校的成功经验都值得研究和借鉴,最终形成适合本校特点的开展模式。
参考文献:
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大学物理论文6
构建高效课堂是新课程改革的目标之一,也是我们追求教学效益最大化、提高教学成绩的最有效策略。因此不少同行都在努力探索构建高效课堂的途径。那么到底什么是高效课堂呢?到底怎样构建高效课堂呢?我想谈谈自己的一些粗浅认识。
一、我眼中的高效课堂
提到高效课堂, 每个人都有自己的理解。我个人觉得高效课堂用我们初中物理里学到的“有用功的功率”,即单位时间内所做的有用功来理解比较恰当。只要单位时间内所做的有用功多,我觉得无论采用“洋思模式”还是“杜郎口模式”或其他模式都是高效。
为了准确地把握“高效课堂”的内涵,我查阅了很多资料,找到了高效课堂的多种理解方式。我比较认同江西邱林政教师的理解方式,邱教师是这样写到的:
从学生角度来讲,高效课堂应具备以下两个条件:一是学生对三维教学目标的达成度要高。二是在实现这种目标达成度的过程中,学生应主动参与并积极思考。
从教师角度来说,高效课堂应具备以下三个条件:一是教师能够依据课程标准的要求和学生的实际情况,科学合理地确定课堂的三维教学目标。二是教学的过程必须是学生主动参与的过程。三是教学中适时跟进、监测、反馈、消解,以多种方式巩固学生的学习成果,使三维教学目标的达成度更高。
师生如果能达到这样的课堂,才是真正的高效课堂。
二、高效课堂的构建
透过邱教师对高效课堂内涵的理解,我从五方面来谈谈自己对高效课堂构建的认识。
1. 仔细钻研教材,分析学情是构建高效课堂的前提
教材是提供给教师进行教学的素材,也是学生开展学习的重要资源。它不仅决定了我们课堂教学的内容,还提供了教学活动的基本线索和方法。因此,仔细钻研教材是组织好课堂教学的重要基础和前提。
对于教材,首先,我们应该从整体上钻研初中阶段三本教材中各个部分的顺序为什么要这样安排,都安排了哪些内容,各部分教材内容的地位及作用等。其次,我们需要精读每一节教材,钻研教材中的语言措辞和讲授的概念、规律、定义的物理意义以及所反映的物理过程,认识到各部分知识之间的内在联系。进而做到分析教材中的重点、难点,确定教学目的,选择合适的教学方法,为准备好教学设计打下坚实的基础。
例如,在讲授“杠杆”一节内容时,如果教师没有从整体上把握教材,就很难帮学生解决为什么前面在讲授“天平的使用”内容时,平衡螺母到底要向哪边调节的`问题。
再如,对于“分子热运动”一节中液体扩散现象的实验,教材提到了一个关键词“静放”,如果没有仔细钻研教材,忽略了“静放”,很多学生就会认为水和硫酸铜溶液混合后,用玻璃棒搅动使其颜色变均匀,也能说明分子在不停地做无规则运动,这样就会使学生产生误解,达不到预期的目标。
此外,对于学情的把握也至关重要。以“杠杆”这一节内容为例,很多教师会认为力臂的画法很简单,常常会一嘴带过。但事实上,由于很多学生的数学基础比较薄弱,他们对于数学上“点到直线的距离”都没有掌握,那么力臂的画法就必定会成为这部分学生学习的难点。如果学生没有掌握力臂的画法,那么对杠杆的分类,也就只能是茫然。这样一来,这节课学生就基本没有学到东西,更谈不上高效课堂了。因此,我认为仔细钻研教材,分析学情是构建高效课堂的前提。
2. 充分调动学生学习的积极性、主动性是构建高效课堂的关键
新课标倡导教师要充分保护和利用学生的积极性、主动性;鼓励学生积极大胆参与科学探究;并能够根据物理学科的特点,注意强化实验教学,不断培养学生的自主创新能力。因此,我们要善于挖掘能够激发学生的学习兴趣的小实验、小故事,通过这些有趣的小实验和小故事引入新课,激发学生的学趣。
例如,在讲授“焦耳定律”内容时,我将一根铜丝和一根电炉丝串联起来,接入电路中。然后在上面分别裹上纸巾,通电后,学生会发现裹在电炉丝上的纸巾迅速燃烧起来,而裹在铜丝上的纸巾却安然无恙。此时所有学生都睁大眼睛,觉得很有趣,也很想知道为什么。这样学生的学习兴趣就被大大激发了,有利于对焦耳定律这个重点内容的学习。
再如,在讲授“流体压强和流速的关系”内容时,可以让学生都准备两个纸杯,将两个纸杯叠放在一起,然后向两纸杯上方吹气,会观察到放在上方的纸杯会飞出去。通过这个小实验,也一定会大大激发学生求知欲。
“好的开始是成功的一半”,所以我们应该在课堂的引入环节上下力气,争取一开始上课就能抓住学生的眼球,积极调动学生的学习积极性和主动性,让学生能够参与到课堂中来。
此外,对于教学重点的强化和教学难点的突破,也可以采用开展丰富多彩的小实验的方法来激发学生克服畏难心理,提高学生的学习效率。
3. 精心设计作业,抓好作业落实是构建高效课堂的根本保证
对于作业的设计,应该包括三个部分:预习作业、随堂作业和课后作业。
对于预习作业,教师除了要把课堂教学内容拆解成一个个知识单元的常规任务外,还应该把这些知识单元设计成“台阶形式”,让预习内容有难度与梯度。与此同时还应设计一些能够引发学生思考或者能够激发学生学习欲望的预习内容。让学生带着这些思考和兴趣去开展预习,这样教师在课堂上讲解重点和难点的时间就会更加充分,学生的学习效果也会更好。
对于随堂作业,既可以设计成独立思考型的、小组讨论型的,又可以设计成训练和检测型的。在完成这些作业的过程中,教师尤其应该注意学法的指导。
例如,在讲授“压强”一节内容时,很多学生会错误认为压力就是重力,教师这时就可以抓住这个问题,引发学生思考讨论压力和重力到底是不是一样?学生通过讨论得到压力和重力的区别,会比教师讲解记忆的更深刻。另外,教师在设计随堂作业时,还应该注意学生语言表达能力的提高,以及严谨缜密的物理素质的培养,这就需要教师还要设计一些记录型的作业作为补充。当然,训练和检测型的作业也是必不可少的,因为这些作业可以有效检验学生课堂的学习效果,并可以为教师后续指导提供诊断信息。
对于课后作业,我们通常以重复的训练型作业为主,这样的作业学生往往要投入很多精力,但收获甚微。适量的训练型作业可以帮助学生熟练掌握已学知识。但在布置训练型作业时应注意分层布置,对于学习有困难的学生可布置基础题目,而对于学有余力的学生需布置拓展型作业。此外,教师在设计课后作业时,还要注意训练型作业和自主梳理型作业的关系。要给予学生充足时间开展知识梳理活动,培养学生归纳、总结的能力。
4. 学生的物理学科素养和利用所学知识解决实际问题的能力是高效课堂的检验标准
对于高效课堂的评价,由于受制于当前的教育体制,所以评价体系往往是片面的。仅仅评价一堂课是否高效,或者是仅仅用成绩来衡量高效都是不够全面的。“十年树木,百年树人”,教育不是一朝一夕的,绝不能只凭一时的学业成绩来评价课堂的效果。我觉得我们除了要参考学业成绩来评价高效课堂的成果外,还应该通过学生表现出来的物理学科素养以及学生利用所学知识解决实际问题的能力来评价高效课堂的成果。只有这个评价机制跟上课改步伐,才能让更多的教师投身于高效课堂的教学改革中来。
大学物理论文7
1.物理科研应用于物理实验
1.1教学内容
物理实验的内容通常比较简单,但是步骤繁琐,导致学生不仅不重视,更不能在教学过后得到知识上的收获。此外,一些学生有这样一种观念,就是物理实验内容与自己的专业及未来从事的行业,甚至是生活都没有关系,因此没有必要学好。在这样一种趋势下,物理教学必须进行改革,如何引起学生重视,提高学习兴趣成为改革重点。如果在物理实验中删减不必要的内容,合理增加新的实验项目,将科研项目融入其中,那么教学过程中就会涉及一些国际上的前沿知识,既能保持物理教学实验的先进性,又能改进教学内容,更能够吸引学生关注,从而提高学习热情。
1.2教学方式
传统的教学方式易使学生被动学习,我们应该注意将被动化为主动,只有这样才能达到教学目的。因此,在学生围绕科研项目展开研究时,老师主要负责引导和指导实验,让学生主动参与实验设计,积极思考。通过学生在实验目的、实验方案、实验结果各方面全程参与,提高他们的学习积极性。此外,在将科研项目融入教学中的时候,可以引入一些目前还有待争议的问题,引导学生逐渐进入自己的研究中,拓展学生研究探讨的深度和广度,这样能有效激发学生学习兴趣,提高其解决问题的能力。
1.3教学设备
实验教学中存在一个问题,就是科研设备的利用率一般不高,设备更新换代快,学校资金又有限,部分高校可能还存在资金短缺的问题。因此,如果能够实现实验教学的设备资源共享,则既可以避免设备使用资源的浪费,又可以改善实验教学的资源落后或短缺现象。
2.大学物理中引入物理科研的优势
2.1提高学生的学习兴趣和学习效率
在大学物理教材中,有很多物理定律和物理公式,教学过程中理论性太强、与实际结合不够紧密致使物理教学显得枯燥、乏味和难以理解。大学的物理课程无法将知识和实际生活、经济效益联系起来,因此,不少同学认为学物理没有用,进而失去学习兴趣,即使学习也只是被动和敷衍的,目的是通过考试。这显然与教学目的背道而驰。作为研究,前沿和最新的进展是一定会涉及的。例如物理研究中的核能技术就是目前的最前沿最尖端的高科技范畴,在这一领域内,相关课题非常之多。举一个例子,相对论是物理学中最伟大的理论,关于相对论,至今人们都还在不断研究。拿最简单的公式———爱因斯坦的质能方程来说,单讲理论明显会枯燥乏味,如果引入相关应用如原子弹等,则又显得离现实生活太遥远,仍然难以让人理解。虽然原子弹是利用核裂变产生能量,但是学生并不仅仅想了解这些。如果做相关研究的老师阐明原子弹这种原理是如何实现的,比如什么是反应堆,什么是加速器,再结合形象的图画和二战中有关故事讲解,等等,就会激发学生的好奇心,提高学习兴趣。物理的科研实验能够开阔学生的眼界,增长他们的见识,充分满足他们对新领域的求知欲。
2.2改善教学师资队伍的整体水平
很多老师教学多年一直使用一本教案,虽然教学经验丰富,基础知识扎实,但是严重与物理学科的发展脱离。殊不知知识也是要不断更新的,一味地啃老本只会不断落后于人。教师应该首先提高修养和自身素质,方能满足教育对老师的各方面的要求。物理教师也应该在具备基础知识的储备后,自主地学习当今世界物理学科发展的最新进展,提高自身专业知识水平。这样,在教学中还能将最新进展贯穿其中,使学生的积极性和教育教学质量得到提高。同时,教师的职责不仅在于传授知识,还在于让学生学会自己学习和探索新的'知识。如何学习比学习本身更重要,在教学中,将物理科研这种带有研究性质的内容逐渐融于课堂,把灌输式教学变为引导式教育,能够帮助培养自主学习意识,提高思维能力。
2.3发展学生的创新能力
传统的灌输式教育使学生学习极其被动,在物理实验中也是照葫芦画瓢式地完成实验。由于科学研究就是不断创新的过程,因此科学研究应用于物理教学中无疑是一种培养创新能力的有效途径。在教学过程中,给予学生参与科研的机会,指导学生大量阅读有关文献和综述,体会实验过程,学习科研方法,鼓励学生做成果展示,发表自己的意见,这些都能够使学生对课程的理解程度进一步加深,使创新思维得到很好的培养。
3.结语
将科研项目融入物理教学中,以此推动教学质量的提高,这种教学方式被用于部分高校的物理教学中,并取得了一定效果。为了使教育资源得到充分利用,我们需要对高校相关的实验和科研进行资源整合,丰富学生的科研项目,创造良好的科研环境,引导他们参与到科学研究的创新活动中,从而改善教育教学质量,为社会培养更多人才。
大学物理论文8
摘要:为了切实提高独立学院大学物理课程的教学质量,笔者紧密结合多年来从事大学物理教学实践,主要就独立学院大学物理分专业教学改革的有关问题进行了深入探究,并将其研究成果有机地运用于我院的大学物理教学改革实践中,取得了理想的教学效果。
关键词:独立学院;大学物理;分专业教学;教学改革
一、引言
大学物理是高校理工科专业学生必修的一门基础课程,是通往自然科学与工程技术科学的桥梁。该课程不仅蕴含着丰富的物理学思想精华,而且还有助于培养和锻造学生的科学思维方法和创新能力,且对于全面提高大学生的综合素质具有十分重要的促进作用。大学物理课程特点是:知识面广、内容繁多,理论性较强,不易理解,学生普遍感到难学。这就需要必须有足够的教学课时量方能圆满地完成教学任务。而独立学院的人才培养目标是培养“应用技术型人才”,独立学院的毕业生大多数是要工作在一线的技术工作岗位上。因而独立学院应特别注重学生专业理论和专业技能的培养,尤其是实际动手能力的培养。而目前独立学院大学物理的课时安排非常有限。不少任课教师为了完成教学内容,上课时“满堂灌”、“填鸭式”的教学模式司空见惯,教学进度普遍较快,而且对内容的讲解也是广而不精,无法对新知识的应用进行有效地拓展,这就使得独立学院的大学物理教学与其学院制定的人才培养目标很不相适应。加之,独立学院的学生文化基础知识相对较差,底子比较薄,不善于思考,自主学习能力较差,上课易走神,一旦遇到听不懂的问题,就懒得再去听,这节课听不懂,下节课有的干脆就不听啦,教师在讲台上滔滔不绝地讲,学生在下面悄悄地玩手机。教师费了九牛二虎之力,但教学效果却一直在低水平状态下徘徊。究其原因,最重要的是学生不知道学习大学物理到底有何用?所以,他们对学习大学物理不感兴趣,缺乏学习的积极性和主动性。因此,独立大学在大学物理教学过程中,任课教师一定要兼顾学生特点,注重讲一些与学生专业相关的知识,以此来激发学生的学习兴趣。所以,要切实提高独立学院学生学习大学物理的兴趣和学习效果,就要从优化大学物理教学内容入手,对大学物理课程实行分专业教学,只有这样才能真正提高独立学院大学物理教学效果。
二、独立学院实行大学物理分专业教学的重要意义
第一,根据学生专业特点和专业需求,我们可以对大学物理的内容进行进一步优化和整合。对那些与专业密切相关的内容教师要重点进行精讲,对于那些与专业联系较少的内容可以略讲,而对于那些和专业基本不相关的内容则可以以布置课外作业的形式,让学生进行自学。现以电气工程专业为例,电气专业的后续课程以及工作环境都离不开电磁学,所以我们就以电磁学部分的物理知识作为了精讲内容,利用一学期的时间来进行学习;而对于力学、波动和光学的基本知识我们利用一学期时间简单进行介绍;而对于热学部分则以课外作业的形式由学生课下进行自主学习。第二,大学物理作为一门基础课程,是为所有工科专业服务的,传统教学模式都是搞“一刀切”,对所有专业一视同仁,安排同样的课时,讲授同样的内容。同时为了满足学院各专业的需求,要求大学物理内容必须全面,覆盖面要广。但是作为基础课,学院安排的课时是有限的,这就产生了矛盾,内容多课时少。而分专业教学是针对各专业进行分别授课,对一些不密切相关或不相关的内容进行适当取舍和优化,这样做不仅节约了课时,也较好地解决了大学物理授课时间少的问题。第三,目前独立学院大学物理教学就是因为不分专业,采取“一刀切”的教学模式,大学物理教学才出现了教学内容多课时少的问题。教师在授课过程中为了赶进度、抢时间,无暇对相关知识进行必要的拓展,学生对学习物理普遍感到困惑,加之有些内容与其所学专业缺乏直接联系,进而造成学生学习兴趣尽失。这就使得大学物理教学陷入了困境。而大学物理实行分专业教学,教师可以对教学内容进行适当的'优化和整合,这样做无形中就节省了课时,教师在授课过程中可以依据学生所学专业需求,对教学内容进行适当的优化和取舍,对重点内容进行详细重点的讲解,一些内容重点可以与专业课有机联系进行拓展讲解,使学生知道学习这些知识将来会用到哪里,让学生带着问题去学习,使学生感到学习大学物理可以学以致用,进而培养和锻造学生学习大学物理的兴趣。第四,在传统模式的大学物理教学中,课堂教学气氛沉闷,教学基本上是教师的“一言堂”,很少有学生参与教学互动。因为教师的授课节奏快,学生的思路跟不上教师的授课节奏,所以听不懂老师所讲的内容,无法与老师产生思维上的共鸣。因此,即使老师启发学生互动,学生也很难与老师互动起来。而分专业教学有了充足的授课时间,教师可以适当放慢教学进度,对重点内容精讲、细讲,还可以对与专业知识相关的内容进行必要的扩展。在讲解过程中可以让学生有思考的时间,学生和老师的思路同步了,能听懂学会了,自然而然地学生也就主动与老师互动起来了,课堂气氛也就活跃了,课堂教学效果也就随之得到了提高。
三、对独立学院大学物理分专业教学改革的思考
我们学院的教学班有:土木工程、测绘工程、建筑环境与设备工程、电气工程及其自动化、自动化、轨道交通信号与控制、电子信息工程、计算机科学与技术等工科专业。在学院现有的条件下,我们对各专业的课程进行了认真调查和归类。各专业课程对大学物理课教学内容的主要需求见表1。根据各专业课程对大学物理课教学内容的需求,我们将学院工科各专业分为两大类:即电气类(主要包括:电气工程及其自动化、自动化、轨道交通信号与控制、电子信息工程、计算机科学与技术)和土木类(主要包括:土木工程、测绘工程、建筑环境与设备工程)。由于电气类各个专业课都离不开电和磁,故而把它们归为一类,以电磁学作为任课教师精讲内容进行重点讲解,而对于其他大学物理课的内容比如:热学、光学知识等进行简要介绍。而土木类专业力学知识是其共同的知识需求,故而归为一类,教师应将力学内容作为重点讲解内容;但各专业还略有差异,比如建筑环境与设备工程对热学部分需求较多,而测绘专业对电磁学知识有所需求。所以,任课教师应将大学物理课分为:大学物理(A)和大学物理(B)。土木类专业学生主要学习大学物理(A),教师要重点讲解力学部分,而对于热学、电磁学和振动波动的知识根据专业再进行灵活选讲。电气类专业学生主要学习大学物理(B),教师要重点讲解电磁学部分,对于振动波动和光学知识作简单讲解,而对于力学部分只介绍一些质点力学的基本知识。总的指导思想是:对于独立学院不同专业的学生来说作为专业课程的基础课程——大学物理课应以满足专业学习需求为宜。在这一改革思路的指导下,我们对学院相关专业的大学物理教学大纲、培养计划进行了适当的调整,通过教学实践达到了预期的教学效果。
四、独立学院大学物理分专业教学改革的效果分析
我们将大学物理分专业教学改革思路在20xx级、20xx级学生中随机各抽取了两个班作为实验班,进行了教学改革试验,即在学院同专业的班级中抽取了四个小班,以两个小班作为一个教学班,两个教学班由同一任课教师为其上课,一个教学班实施传统教学模式(参照班),一个教学班实施分专业教学(实验班)。授完一学年的教学课程后,将两个学期的期末考试成绩进行对比。我们在20xx级的土木工程专业(1401)和20xx级的电气工程及其自动化专业(1510)分别实施。考察一个班级对知识掌握的整体程度,主要是看班级的不及格率,两个年级学生的分专业教学实验结果见表2、3。由上表我们不难看出,实施分专业教学的实验班的期末考试成绩及格率要比参照班明显提高。一年来的教学实践证明:分专业教学是提高独立学院大学物理教学效果的有效途径。
五、结束语
综上所述,通过对我院两个年级两个学年四个教学班的分专业教学改革实践,其教学效果得到了明显提高。大学物理分专业教学不仅优化了课程教学内容,节约了授课时间,还有效提高了学生的学习兴趣和大学物理课程教学效果。但这项改革目前还处于初级试验和改革阶段,在今后的教学工作中我们将采取以点带面的改革方法,逐步增加试验班级数量,进一步优化和整合大学物理教学内容,使大学物理课真正变成学生所喜闻乐见、易于理解和学以致用的课程。为达此目的我们将继续进行认真探索和实践。
大学物理论文9
1大学物理实验教学过程中存在的问题
1.1学生态度不端正
目前在高校,学生的实用主义思想比较严重,大学物理实验课考核办法不严格,通过率高,部分学生认为这门课程和自己所学专业相差太远,学了也没有用,顺利获得必要的学分成了他们的目标。正是对大学物理实验课的重要性认识不足,学习态度不端正,导致教学效果很差,实验过程中抄袭别人的实验数据,实验结束后抄袭别人的实验报告,这种恶劣行为司空见惯,对这部分学生而言,大学物理实验课的作用尽失。
1.2教师工作热情不高
实验教师在教学中不断引入新的教学方法,但由于各方面的限制,对实验教学的创新不够,教学方法上也比较传统,几乎所有的实验都是由教师主导,安排内容,准备仪器。这样的教学模式限制了学生的.思维,压抑了学生创新和探索的意识,不利于激发学生的学习兴趣和热情。
2大学物理实验教学的改革策略
2.1加强实验教师培养,创新教学方法良好的实验教师队伍素质是实验教学质量的基本保障。随着科学技术的发展,测试技术和工程上使用的测量仪器、仪表将会逐步引进实验教学的课堂,这就要求实验教师要有足够的知识储备,所以实验教师平时要努力学习,注重知识积累,不断提高自身素质,以胜任实验教学越来越高的要求。同时,学校也应该给实验教师更多学习、培训、对外交流的机会,更加重视实验教师的培养,为实验教学的发展储备人才。我们倡导创新性、开放性实验教学,这就要求实验教师要不断创新教学方法,注意多种方法的配合使用,如创设问题情境启发学生的思维,采用分小组讨论鼓励学生发表自己的见解,还可以引入实验仿真系统等。
2.2更新实验内容,紧跟前沿科技
长期以来,大多数高校开设的大学物理实验大部分是简单的验证性实验,综合性实验较少,与最新科技发展、应用相关的实验缺乏,不利于调动学生的学习积极性。不断丰富实验类型,更新教学内容,引进前沿热点,把学习和生活结合起来,才能激发学生的学习兴趣和热情,让大学物理实验发挥它应有的作用。大学物理实验新体系应该减少验证性实验,增加综合性实验和设计性实验,还可以建设开放性实验室。通过经典的验证性实验,学生可以掌握基本的实验理论和技能;开放性实验室是针对那些学有余力的同学开设的,不管他们有什么奇思妙想,都可以在老师的指导下摸索、探讨,在开放性实验中,学生可以初步了解科研的方法和环节,锻炼学生的科研能力和创新能力。这种新体系由浅入深、由基础到综合,由封闭到开放,易于激发学生的学习兴趣,提高学生的实验能力。另外,教师应该根据实验类型的不同采取不同的实验指导方法,这样才能最大程度提高教学质量。
2.3注重平时成绩,严格考核方式
实验教师已经开始注重平时的考核,平时成绩在整个实验成绩中的比例也在逐步加大,但是效果还不是很明显,实验报告抄袭现象还是很严重,很多同学对实验数据处理的知识和方法并没有掌握,而这部分也是可以直接转移到实际的工程技术工作中的非常重要的部分。为了达到好的教学效果,建议把实验课程的考核分为笔试和操作部分的综合,笔试部分的比例可以适当缩小,笔试部分着重考察学生对实验基础知识的掌握程度,操作部分可以随机抽取实验进行考核。虽然这种考核方式加大了教师的工作量,但增强了学生对大学物理实验课程的重视程度,提高了学生对基础知识的掌握程度,也提高了学生的动手操作能力,有利于实验教学质量的提高。
3小结
学校重视,教师热爱,学生喜欢,是大学物理教学质量的保证。这就要求学校、教师、学生都积极行动起来,不断更新教学内容,不断激发学生的学习兴趣和热情,才能提高大学物理实验教学质量,培养社会需要的高素质应用型人才。
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一、教师素质不高,影响教学质量
在教学的过程中“照本宣科”。就算是物理实验教学,也有部分教师依照教材所示方法给学生讲解和演示,或要求学生依照其事先拟好的方案进行实验,这完全违背了培养应用型人才的要求,也影响了教学质量。导致这种现象出现的主要原因是教师素质不高。有些教师因忙于科研工作而忽略了教学,有些教师则是因为专业基础不扎实,缺乏创新精神导致难以引导学生顺利进行实验或创新课堂教学方法。成绩考核体系不科学。现大多数地方应用型本科院校的大学物理课程考核多是采取笔试成绩为主、实验成绩为辅的方式,其中实验成绩主要包括学生平时的实验报告和实验过程中的表现。但很多学生的实验报告只是在网上搜索的,有些甚至是抄袭的,而学生在实验过程中的表现教师也难以全面了解;笔试又多是考理论知识,难以全面、客观地反映学生的真实学习情况,在很大程度上打击了学生学习物理的自信心和积极性。
二、地方应用型本科院校大学物理教学改革措施
培养应用型人才既是现代社会经济发展的必然需求,也是本科院校立足于教育市场的有效方法。大学物理是很多地方应用型本科院校的必修课程,这门课程可帮助学生打好扎实的专业基础、提高学生的科学素养及创造性思维能力。[3-4]因此,地方应用型本科院校大学物理教学现存在的问题必须解决。第一,更新教学内容,实施“模块组合”教学。教学内容是学生获取知识的主要来源之一,不同教学内容的组合是激发学生学习兴趣的一种手段。首先要更新教学内容,将最新的前沿成果融入教材当中,让学生了解所学知识与实际生活的联系,使其认识到大学物理在社会生活中所发挥的作用。如在讲波动光学时可引入激光、光信息、光刻等方面的技术知识,联系生活中常见的光盘记录、激光防伪等技术,使学生感受到物理知识与实际生活有密切的联系,对物理产生浓厚的兴趣。此外,大学物理的课时有限且多为公共课,不同专业的学生对这门课程的需求也不尽相同,教师要恰当地选择教学内容,将其模块化,并科学、合理地进行组合,实施“模块组合”教学。如将大学物理中相对独立的质点力学、刚体力学、振动和波、热学、电磁学、波动学列为纵向模块,将近代物理及物理应用归为横向模块,这样可以根据课时安排或不同专业的培养目标组合各模块,让学生既能学到物理知识,又能提高逻辑分析能力及应用能力。第二,改善教学方式,联系实际应用。传统的教学方式难以触及学生兴趣点,导致课堂气氛沉闷,教学效果不佳。教师可以采用探究式教学法、实验教学法、演示教学法等方式,活跃课堂氛围,激发学生学习的积极性和主动性。如在讲“红限”时,因其概念抽象,教师可用演示实验的方法,用不同强度的红光照射于金属钾电极表面,都不会产生任何光电流,但用绿光进行照射却有光电流出现。通过这个实验,学生很容易就能理解“红限”的概念。此外,为加强学生的实际应用能力,教师应将课堂教学与实际应用相联系,激发学生兴趣,引导学生将所学知识应用于实际生活当中。如在讲“霍尔效应”时,可引入新闻“量子反常霍尔效应”,这样不但增长了学生的课外知识,而且通过前沿问题的反应让学生了解到大学物理在实际生活中的作用,使学生乐于深入探索物理知识。第三,提高教师职业素养,加强教师教学能力。教师在教学的过程当中起主导作用,教师的职业素养是影响整个课堂效果的主要原因之一,要想提高教学质量就必须提高教师的职业素养,加强教师的教学能力。为此,可让教师进入专业的培训中心进修,转变教师的教育理念、改善其教学方式、端正其教学态度。另外,借助教研活动让教师在授课之余了解最新的物理科技动态及科研成果,丰富教师的物理应用知识。鼓励教师加强自身的创新能力,在实验的过程中深入思考新问题,这样才能为学生树立榜样,激发学生的创新热情,培养学生的创新思维。第四,完善成绩考核体系。成绩考核是对学生学习成果的检验,成绩考核的方式在一定程度上影响成绩考核的'结果。为全方位、客观地考查学生的学习成绩,教师可采取多元化的考核方式,根据实验的不同层次采取不同的考核方式。如针对基础实验可采取实验成绩加笔试成绩的考核方式,其中实验成绩包括预习成绩、实验过程中的表现及实验总结报告三方面。通过考查学生的预习成绩可提高学生学习的主动性;实验过程中的表现考查学生的动手能力和综合素质;实验总结报告考查学生的数据分析及处理能力。另外,通过笔试成绩可清楚地了解学生对理论知识、实验原理、操作步骤的掌握程度。这种考核方式是改善了传统的考核方式,全面体现了学生的综合素质及能力。
三、结语
大学物理是地方应用型本科院校的专业课程之一,同时也是培养应用型人才的基础课程之一。对于地方应用型本科院校来说,大学物理教学有着举足轻重的作用。为此,在实际的教学过程当中,不仅要重视物理理论知识的教学,更要注重学生实际操作能力的培养,让学生能将所学知识应用于实际生产、生活当中,提高学生的实际应用能力。
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摘要:大学物理是面向所有非物理专业的理工科大学生的一门重要基础课程,对于理工科学生们建立起正确的科学观与唯物主义世界观具有重大的意义,也为其后续专业课的研习奠定坚实的基础。本文列举了当前我国高校的大学物理课堂中,普遍存在的一些问题,并深度剖析了起因;进而在结合作者实际教学经验的基础上,以课堂上的实例为引导,提出了进行大学物理教学改革,提升课程教学质量的具体措施。
关键词:大学物理;教学改革;学科交叉;教育心理学
大学物理是所有非物理专业理工科学生的一门重要公共基础课程,也是理工科大学生走进大学校园最先接触到的基础性课程之一。其目标在于让学生通过对课程的学习,认识自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律,培养出基本的理学素养,为后继专业课程的学习奠定必要的物理基础。大学物理课程内涵丰富,其所覆盖的知识面和信息量以及理学素养的建立是其它任何一门课程都难以比拟的。可以说,大学物理课程对于理工科学生科学素养和学习研究能力的建立起着奠基性的作用。然而,令人遗憾的是,目前国内高校的理工科院系普遍存在着只重视专业核心课,而轻视公共基础课程的现象。这一思潮自然也影响到了学习这门课程的同学们,抱有唯成绩论的思想,即仅仅为了期末成绩优秀甚至只是通过考试而学习的学生不在少数。这无疑为实现本课程的教学目标,达到最优教学效果设置了很大的障碍。我国的高等教育背负着为社会进步提供智力支持,为社会主义建设事业培养高级人才的重要使命。因此高校的教学质量好坏直接影响到国家建设者素养的高低。如何对大学物理课程进行内容乃至结构上的改革,以激发高校学生的学习热情,达成该学科的最佳教学效果,无疑是一个令人重视的问题。
一、大学物理教学中出现问题的根源
我们认为,当前国内高校中,大学物理的教学出现问题的根源可以归纳为以下几点:
(一)所学知识与学科内容相差较大
虽然学科间的交叉与整合一直是现代科学发展最主要的方向之一,但是在高校中,由于过分强调课程层次的“分离”和各门课程的“独立”,大学物理课程与后续与之联系的专业性课程在时间、形式和方法上有明显的隔膜和脱节。我们应当意识到,大学物理课程最重要的教学目的之一,在于使学生通过方法与思维的训练,熟悉和掌握“观察、归纳、推理与演绎“以及“从特殊到一般,从一般到特殊”的完整研究方法。而不应当把大学物理课程看成是刻板的知识点传授。
(二)理论知识的教授过于系统化,缺少灵活的形式
物理学经过数个世纪的发展,早已成为一门成熟完善的学科,有着严密的逻辑架构与学科体系。物理定理、理论虽然大多源于实验,但其出现在教科书与文献中的形式,却是高度数学化的,要经过严格的推演。这样相较于很多以实验为理论基础的学科(如生物、化学),大学物理课程的课堂学习可能会显得严谨有余,生动不足。而教师们往往过分强调“逻辑性”,使得大学物理的内容特别是理论部分的内容缺乏开放性和灵活性。
(三)课程内容较为分散,缺少必要的串联
出于理论体系的完整性考虑,绝大多数教材都是按照力学(包括机械波等内容)、电学、磁学、光学、热学这样的子学科分类分别介绍相应的内容。而在教学过程中,大多数教师往往只是按部就班地讲课,而不能够很好地引导其进行横向的联系及对比,同学们很容易便机械地把其看做是几个分立的体系来学习。不讲求方法与效率的学习方式会让学生感觉课程内容过杂,任务过重,从而降低学习期望与热情。
二、大学物理教学改革的策略与方法
鉴于以上情况,很多教育工作者已经在积极探寻着解决的办法。譬如“比起学到了什么,教师应更加注重怎样学习与学习者学习动力的获得”[1]“;应使学生认识到,物理已成为其他诸多自然科学和工程技术发展的基础”[2];“将本学科内易混淆的对称知识进行比较,让学生在比较中掌握物理概念与本质”[3]“;大学物理的课程目的除了传授知识,还应培养学生学习能力、解决问题的能力,使他们能更快适应未来工作的要求”[4]等等。然而以上研究和建议大多着眼于大方向上的理论指导,而缺少具体的措施和建议以保障教学效果的达成。从自身教授大学物理课程的实际经验出发,结合平日里对于教学情况的及时调查、评估与反思,我们认为,对大学物理课程的改革可以从以下方面进行:
(一)合理地开展学科融合,以调动学生的学习积极性,激发其学习大学物理课程的热情
首先,我们要使得学生感受到物理学与所学专业的紧密联系[5]。优秀的大学生往往有很强的专业意识,我们应当探究如何使学生正确地认识到学习物理学对专业知识学习的基础性促进作用。物理偏重科学,专业偏重技术。我们需要让同学们牢固树立“科学为技术服务,技术需要以科学为依托”的思想,并在此思想的指导下学习。其次,学科交叉内容的引入,主旨在于激发非物理专业学生的学习动机。因此该部分内容引入的形式必须恰当,而不能影响课程本身的`教学。否则反而会给同学们的学习增加负担,影响其学习热情。这就要求教师在教授某个专业的大学物理课程前,借阅该专业后续课程的教材,并检索相关文献,了解其发展趋势与学科前沿,以便上课时将不同课程的内容有机地结合。
(二)正确地处理数学与物理,以及理论与实验的关系,以突出大学物理课程的核心内容
大学物理与中学物理的一个重要区别便是从定性对规律的认识过渡到定量对现象的描述。因此高等数学工具便发挥了很重要的作用。但是也必须意识到,数学仅仅是物理学的工具而已,它所描述的物理现象都有其实在的物理内容与物理意义。在引入数学描述后,教师必须引导学生把握其背后的物理内涵。在让课堂教学变得生动和多样的同时,帮助学生抓住课程的本质,学透课程内容。除了正确处理数理之间的关系,如何适时地引入课堂上便于开展的实验,以加强对于物理内涵的认识,也是教师要认真考虑与设计的。在大多数国外的原版教材中,每涉及到一个重要定理时,都非常强调“quicklab”的思想,即可以迅速验证的简单实验。我们应当尝试将它应用到大学的课堂当中,并引导学生由实验现象自行总结、归纳定律,以培养其科研精神,训练其科研素养。
(三)教师应在教学过程中多采用启发式教学,以及联想、迁移等教育心理学方法,提高学生的学习效率
科学的教学方法会给大学物理的教学效果带来很大的提升。如前所述,由于大学物理课程内容的丰富性,不少学生会感觉负担过大。我们认为,教师应当在课堂上引导学生对所学知识进行科学编码和分类,引导学生在明晰概念、辨清区别的前提下,对存在相似性的内容大胆地运用知识迁移和联想。譬如在教授刚体绕定轴的转动时,我将其与物体的平动进行比较。每介绍一个新的物理内容前,我都会用物体平动的相应概念进行铺垫与类比。同学们很快就建立起了不同运动形式之间的联系,学习起来事半功倍。此外,有些理论体系不仅在实验室中可以得到验证,其原理也经常被应用在实际生活中。教师应当抓住这样的机会,在充分的理论铺垫后,设计由浅入深的一系列问题,启发同学们自发寻找问题的答案,以巩固对于物理定律的认知[6]。譬如在教授角动量守恒定理时,为了让同学们更好地理解转动惯量的作用,我特意选取了花滑王子普鲁申科的一小段表演视频,引导同学们找出每组动作对应的转动惯量大小与旋转快慢的关系,从而自行归纳出结论。从同学们的反馈来看,当他们发现可以利用刚刚获取的知识体系,来解决生活或者专业中的实际问题时,其兴奋与满足感是难以言喻的。合适的启发式教学对于同学们的学习动机与效率都有很大的提升。
三、讨论与总结
本文中,我们论述了在当前高校中,大学物理课程教学遇到的问题及其原因。为了提升学生们的学习兴趣,提高大学物理的教学质量,我们结合在教学中的具体实践经验,提出了进行教学改革的方向与方法。概括来说,即适当地引入学科交叉的内容,建立起物理与相应专业的联系;正确处理数学工具与物理内容,以及理论体系与实验验证的联系;在教学中应用教育心理学理论,利用联想、迁移以及启发式教学提升学生的学习效率,培养其独立思考与解决问题的能力。
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探析多媒体技术应用于大学物理课堂教学的探索和体会论文
论文摘要:分析了大学物理课堂教学中多媒体技术的应用现状及不足,介绍了大连理工大学城市学院大学物理课堂教学过程中使用多媒体技术的一些探索和体会,在此基础上总结了关于大学物理课堂教学过程中使用多媒体技术的一些基本原则。
多媒体技术具有信息呈现形式多样化、形象化的特点,在课堂教学中使用多媒体会实现对学生的多感官刺激,容易激发学生的学习兴趣,有利于学生对知识的理解和记忆,因而,越来越多的院校和教师把多媒体技术引进了课堂。这种现象在各院校的大学物理课堂教学中尤为突出,有超过90%的大学物理教师在实际教学中都曾经或者正在使用多媒体教学。
一、大学物理课堂教学中使用多媒体技术的必要性
1.大学物理学科的性质及课堂教学特点使得多媒体技术的引入成为一种趋势
大学物理学科的教学内容理论性、逻辑性很强,要使学生对所学知识有清晰的认识,必须给学生一个鲜明的知识体系和框架,使他们从宏观上把握所学知识。如果采用传统的教学模式,由于教室黑板面积有限,要实现知识在黑板上保留的完整性则只有一种方案选择,那就是把字写小,而大学物理课基本上都是100多名学生的大课,如果字写小则不能保证所有的学生尤其是教室靠后部分学生看清黑板,这势必影响学生的学习效果。如果采用多媒体的投影,把内容的框架展现出来,与板书配合,则既能保证知识框架的清晰和完整,又能使学生看清内容。[1]
另外,大学物理的教学过程中常需要大量的理论推导和演算,这也需要大量的黑板空间,这同样涉及到黑板面积如何使用的问题,常常出现推导“用地”与内容保留“用地”相争的情况,这时,多媒体投影幕多出的这部分面积显得弥足珍贵。
再者,在大学物理教学过程中,经常需要作图。对于复杂的图形,即使是经验丰富的教师也不能保证一次就能画得成功。如果反复修改将耗费大量的时间,如果不修改,那么不标准的图形将会给学生误导。而如果采用多媒体呈现图形,则既能保证图形的清晰和规范,又能节省大量的课上作图时间,可谓两全其美。[2]尤其是对于动态变化的图形和物理过程,如果使用多媒体技术加以展示,将给学生一个深刻而清晰的印象,从而使问题得以简化,大大提高了课堂的教学效果。
2.一些院校的办学条件也决定了教学中要使用多媒体技术
我国的高等院校办学条件参差不齐,尤其是近年来新兴的200多所独立院校,由于办学条件的限制,基本上都没有充足的物理实验设备,甚至全套的物理演示实验设备也不具备。而物理是一门实验科学,实验环节的缺失将严重影响学生对理论知识的理解和掌握。因此,必须发挥多媒体技术的优势,把必要的物理实验现象通过多媒体动画模拟或者实验录像、视频等方式展示给学生,用以弥补实验条件的不足,增强课堂教学的生动性。
正是基于以上诸多原因,多媒体技术越来越受到广大物理教师的青睐,多媒体技术全面走入课堂,更有甚者,部分院校在大学物理教学中已经完全不使用板书。然而,随着课堂中多媒体的使用越来越多,传统教学模式的板书使用越来越少,乃至不用,一些问题也逐渐暴露出来。
二、课堂教学中多媒体技术全面代替传统教学模式的弊端
首先,片面强调多媒体的使用已经严重限制了教师主导作用的发挥。事先做好的课件制约着教师的思路,教师变成了一个多媒体放映员和解说员,很难根据课堂实际情况调整内容顺序、节奏等,教师因材施教、因势施教的空间和余地越来越小,甚至消失。[3]另外,由于受到多媒体课件的制约,教师授课的激情也受到影响。[4]教师是课堂的灵魂,教师没了激情,课堂的感染力会下降,学生就容易产生倦怠情绪,甚至是反感情绪,这都将严重影响课堂教学效果。
其次,全多媒体的教学模式不利于学生对知识的整体性把握。教学内容如果全部都在多媒体上显示,一次课会有太多张的投影,每张投影停留的时间又太短,投影中的内容在学生头脑中形成的印象太浅,这不利于学生对知识整体框架的认识。另外,如果投影内容多了,学生便疲于记笔记,这种视觉和手指的疲劳很难让学生喜爱所学习的知识。[5]
可见,多媒体技术和传统教学模式各有优长,都是不可替代的。那么,如何正确使用多媒体技术值得认真思考。针对大连理工大学城市学院大学物理课程教学中使用多媒体技术的情况,在广泛征求教师和学生的意见和建议的基础上,对原有的多媒体教学进行了修改,并制定了一系列大学物理课程教学中使用多媒体技术的基本原则。
三、大学物理课程教学中使用多媒体技术的基本原则
1.课堂教学必须“以板书为主,多媒体为辅”
“以板书为主,多媒体为辅”是总则,是关于传统教学模式和多媒体技术在大学物理课程教学中的定位问题。大学物理课堂教学中既使用传统教学手段,又使用多媒体技术,并坚持以板书为主,多媒体为辅,两种方法有机结合、取长补短。教师要注意依据教学内容和学生的学习习惯合理使用两种教学方法,注意两者之间的自然衔接,并在两种方法的相互过渡时对学生加以引导。二者的具体分工及制作要求在以下几个原则中详细阐述。
2.物理知识的.整体框架在多媒体上显示
每节课按知识间的关系和内部逻辑整理出知识体系和框架,在投影上显示。每页内容应尽可能做到是一部分的完整内容,以便学生对知识整体的把握,构建知识体系和框架。
3.动态图像和复杂的物理图形在多媒体上放映和显示
多收集和制作图片、动画和视频资料,用多媒体展示物理现象和实例,从而把抽象的问题形象化,激发学生的学习兴趣。同时,要注意这些素材的科学性和标准性,并根据需要把图形设置为分步显示,教师要做到边显示边介绍,以加深学生对图形的认识。 "
4.多媒体课件的页面要精心设计
多媒体课件页面显示的内容摆放要合理,符合学生的视觉习惯。字体大小要选择适中(一般选择32或36号字并加黑),多媒体字体颜色要搭配合理,既要重点突出,但也不能过于花哨。
5.多媒体课件的内容显示和页面切换速度要加以控制
每节课的多媒体投影页数不要太多,以每节课六七页为宜。同时,每页的内容也要进行精心的设计和筛选,不要一次显示太多的内容,两条内容之间也要留有充足的记录和思考时间。
6.物理定理、定律、公式的推导和论证在黑板上进行
物理定理、定律、公式的推导和论证过程要在黑板上一步步进行,得出的结论性内容要整理到多媒体投影上显示、强调和保留。
7.物理例题、习题的求解过程在黑板上进行
根据教学内容选择物理例题和典型的习题,这些问题求解过程在黑板上一步步进行,注意对学生的引导和启发,从题目中总结出来的结论性的重要内容可根据情况选择在多媒体投影上显示或板书。
8.板书内容要精心设计
对于板书的内容也要课前精心设计和规划,板书的内容要布局合理、字迹工整、字体大小合适。
四、实例展示
根据以上原则制作的多媒体课件在教学中已经使用两年,深受学生的欢迎,课堂教学效果显著提升。在此节选“简谐振动的特征”这一个部分的内容展示给大家,以说明上述原则在实际课堂教学中的应用模式。
1.课程内容介绍
简谐振动的特征在实际授课时为1学时,具体内容分为三个方面,三方面内容设置方案如下。
(1)弹簧振子。本课程中以水平方向运动的弹簧振子系统为例讨论问题。弹簧振子模型是研究简谐振动不可缺少的理想模型,用此演示装置可以使抽象的物理问题形象化,避免纯数学推导的枯燥,既激发了学生的学习兴趣,又大大降低了学习的难度。但由于教学条件的不足,没有此演示装置,所以,弹簧振子模型是通过多媒体动画展示给学生的。
(2)简谐振动的动力学特征。动力学特征是指物体运动过程中的受力特征,此特征可以在黑板上作受力分析图得出,但如果通过多媒体演示整体的动画效果,然后在动画定格状态下引导学生进行受力分析,学生受力分析的速度和正确率都明显提高。对于受力分析得出的结论则要保存在黑板上,并在此基础上推导得出动力学特征方程,此推导过程同样是在黑板上进行的。 在以上三部分内容的讲授过程中,多媒体上始终放映的是弹簧振子的动画演示界面,而黑板上则进行了两部分内容的推导,以板书为主、多媒体为辅,二者有机结合、相得益彰,使得课程教学浑然一体。
总之,在物理教学过程中物理教师应努力使多媒体技术与传统板书有机结合,这样才能真正发挥传统教学模式和多媒体技术的优势。要实现多媒体教学与传统教学手段的理想结合还有许多工作要做,还需要多与他人交流,多向他人学习。
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摘要:构建了以手机为终端的大学物理实验微课程移动学习系统,共享本专业物理实验知识及相关信息,惠及其他专业学生并辅助教师进行实验教学。为移动学习提供了一个全新的交流平台,以拓展大学物理实验学习方式与途径,进而提高学习效率。
关键词:大学物理实验;移动学习系统;研究与构建
在参考和借鉴相关研究和实践基础上,创建了大学物理实验微课程移动学习系统——辽科大物理实验小站,在普及相关专业知识的同时,让更多学生了解大学物理实验原理及操作技巧,充分调动学生学习主动性和能动性,避免了传统实验教学较为枯燥以及信息量不足的问题,实现了辅助实验教学的功能[1-3]。
一、系统结构设计
大学物理实验微课程移动学习系统由移动学习平台、移动交流平台、日常推送平台和数据监控平台构成(见图1)。通过移动交流平台在线互动答疑,及时解决学生实验中遇到的问题。通过日常推送平台,推送科技类图文信息,介绍本学科领域国内外发展前沿动态,开拓学生眼界。通过数据监控平台,及时将学生的信息反馈给授课教师,便于教师及时调整、修改实验教学方案。
二、系统功能
大学物理实验微课程移动学习系统自定义菜单有3栏,其中,“我的实验”介绍实验操作规程、实验考核办法及实验报告撰写要求,使学生对大学物理实验的整体要求有一定的了解。“实验教学”包括验证性实验、综合性实验、设计性实验和校内讲义子菜单,利用语音、文字、图片及视频等传递各种信息,使物理实验学习更加具象、更有重点,避免了传统教学方式较为抽象的弊端。“教学成果”展示了学生发表的学术论文及参加物理竞赛、物理实验竞赛取得的成果等信息。(一)通过学习平台与推送平台辅助实验教学。将实验教学内容和一些科普知识、趣味物理实验等科技信息编辑成能够激发学生兴趣的图文、视频信息,通过学习平台和推送平台发布,为学生搭建差异化知识平台[4],实现课前知识渗透、课后学习实践。将每个实验的实验目的、实验原理、实验操作方法、实验注意事项等内容做成图文资料,挂在相应实验教学目录中,将实验中的重点与难点以问题形式提出,让学生多角度理解实验原理,熟悉实验流程,带着问题做实验。实验后,通过这些信息资料,化解了部分学生对实验中存在的疑问,加深了对实验原理和实验操作方法的理解。(二)通过移动交流平台在线有效沟通拓展课堂教学。系统平台的互动性可以实现实时交流,有效拓展课堂教学[5]。学生若对推送的实验教学模块产生疑问,可以通过移动交流平台直接发送语音、文字等信息等,与系统平台管理者进行沟通。系统平台管理者可以在“消息管理”中查看关注者发来的消息,及时解答学生的问题,实现课外在线辅导答疑。系统平台还具有“关键词自动回复”功能。随着关注人数的增加,管理者与用户交互频次增多,可以对教学模块中的高频词设置“关键词自动回复”。当学生用户发送包括关键字的消息时,平台可将设置好的消息自动推送给用户,提升读者体验。利用留言、回复功能,开展群组讨论、分享体验,进行双向或多项互动讨论交流,使学生能够将课堂上所讲内容在课后融会贯通,由知识的灌输对象和被动接受者转变为信息加工的'主体和知识的主动接受者。(三)通过数据监控平台统计体验信息,及时调整推送内容。移动学习系统“统计”功能包括用户分析、图文分析、菜单分析、消息分析、接口分析等,利用统计数据,可以了解学生的使用情况,最大程度发挥系统辅助实验教学的作用。根据用户分析统计出的数据,系统正式运行以来,辽科大物理实验小站订阅用户增长迅速,净关注人数近两千人。学生对实验项目极其重视,如验证性实验和综合性实验的点击率超过了2/3,设计性实验和校内讲义的点击率也远超过实际实验人数。
三、系统实施效果
为验证以手机为终端的移动学习系统辅助性实验教学效果,课程结束后,对辽宁科技大学材料与冶金学院冶金专业、化学工程学院化工专业、矿业工程学院采矿专业20xx级学生进行了不记名问卷调查。网上问卷由问卷星提供技术支持,发出调查问卷374份,收到有效答卷348份,占比93.05%。统计数据显示,整体平台推送内容符合学生兴趣,学生对推送内容满意度高达83.34%;88.20%学生认为把老师录制的实验操作视频上传到平台,通过视频教学模块,能够顺利地完成实验;超过90%学生认为可以根据自身需求,自主整合碎片化时间自主选择学习地点以及学习内容,能够满足个性化学习需求,对学生的个性发展大有裨益。平台操作简单、使用方便,便于大家相互交流和学习,有助于培养创新精神与创新能力。大学物理实验微课程移动学习系统——辽科大物理实验小站的建立,一方面整合了高校丰富的教学资源,加大了优质课程的共享力度和深度;另一方面,突破了传统教学模式所受到的时空约束,学生之间、学生和教师之间的互动较系统运行之前更加踊跃。学生对实验的重点和难点理解更加深刻,对实验操作更加娴熟。任课教师在授课中也更加得心应手,沉稳从容。学生对物理学科前沿发展信息有了更多关注,有意愿参与物理实验学科竞赛的人数明显增多。在实验中积极动脑思考,观察实验仪器存在的不足并加以改进,积极研究实验的测量技巧,等等,教学效果有了明显提高。
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大学物理论文14
摘要:作业是大学物理课程学习的一个重要环节。为了培养学生对大学物理课程作业的兴趣,激发学生的创新意识,本文提出了一种新的大学物理课程作业模式-自主设计作业模式。学生可以根据教师对教学内容和例题的讲解,结合自己对知识的理解和自身的生活实践,按照自己的想法设计作业,并自行进行解答。这种自行设计作业的模式极大地激励了学生做作业的主动性,激发了学生内在的学习动力,培养了学生的创新思想。
关键词:自主设计作业;大学物理;创新思想
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:20xx-000X(20xx)05-0063-02
一、概述
作为自然科学的一门基础学科,物理学是人类物质文明和精神文明的基础和动力。对于理工科院校的学生而言,大学物理课程则是一门基础的必修课程。物理课堂理论教学、实验教学和课后作业构成了大学物理课程教学的三大支柱。从小学到中学,再到大学,从国内到国外,作业是所有从事高等教育者一直关注的问题。作业作为一种检验和评价学生理论知识掌握程度的重要手段,在大学物理课程中被广泛采用。从学生角度来讲,通过课外作业,有助于学生发现自己在掌握基本概念和基础知识上存在的问题,加深对所学知识的理解。对于教师而言,通过学生的作业,可以了解学生对知识的掌握程度,检验课堂的理论教学效果,从而发现问题并及时调整教学安排。对于学生而言,由于不再面临升学的压力,因此作业已经不再是他们必须完成的任务。而在高校向研究型发展的今天,在创新型人才培养目标的大环境下,作为基础课程的大学物理究竟该如何设计作业才能促进创新型人才的培养,才能与研究型高校的发展相适应,已成为一个亟待解决的问题。这里,我们试图寻找一些设计作业的方法和实施的原则,探寻既有一定的难度,又能激发学生学习兴趣的高质量作业,以及如何将高质量的作业纳入学生的学习中以促进课堂教学效率的提高。
二、大学物理作业的现状分析
对于理工科院校的大学物理教师来讲,课堂教学任务重,批改作业的量大,再加上相应的科研等其它工作,工作忙,而成效低。对于学生来说,物理课程难学,课外作业难做,学生没有耐心和兴趣来完成教师布置的课外作业,因此为了应付交作业的任务而不假思索地抄袭作业的现象非常普遍。可想而知,在一本抄袭来的作业本上,学生没有达到作业应该给予的复习和巩固所学知识的目的,教师也无法获得学生理论知识掌握程度的具体情况,从而使作业从根本上失去了它所应具备的作用和意义。国内目前大多数高校的大学物理作业主要存在以下三个主要问题。
(一)与高中物理的衔接不好
在作业中能够用高中学物理方法求解的习题偏多,特别在力学的牛顿定律部分,学生普遍反映70%的题目可以用高中的方法求解,当然,出现这种状况也取决于目前我国现行的高考制度,从而影响了刚踏入大学校门的新生学习大学物理新知识的兴趣,使学生在刚接触大学物理这门课程就产生了厌学情绪,失去学习大学物理知识的兴趣和动力。
(二)作业以与教材配套练习题为主,类型单一、题型单调
在大多数高校中,贯穿大学物理教学的整个学期,大学物理作业几乎都以计算题的形式出现,有的只有少量的思考题,而创新综合型题目很少,甚至几乎没有。这不仅增加了学生的学习负担,为了解题而解题,更使大多数学生失去了学习大学物理的乐趣,没有起到促进学生创新能力培养的作用。另外,互动、相互合作的作业题目偏少,与学生的日常生活实践严重脱节,不适合学生的心里特点,导致一部分学生厌烦作业,产生厌学情绪。通过调查发现,探索与互动合作类型的作业更受学生的欢迎。
(三)作业的题目过分理想化,脱离实际情形,比较陈旧
由于大学物理是一门公共基础课程,在课外作业的布置上,很少有教师鼓励学生自己设计喜欢的作业。大多数课外作业以文字、算式的形式出现,没有体现出大学物理课外作业对解决实际问题的指导作用和应用功能。在大学物理教学中,为了消化、巩固和理解一些基本概念和定理、定律,对某些情况进行理想化的假设是应该的,也是必要的,但若理想化的内容和习题偏多,势必脱离生活实际和工程实践,就会使学生觉得大学物理知识在科学研究、工程技术、日常生活和实际应用中没有用处,对大学物理的实用性产生怀疑,致使学生无法将所学的理论知识和实际应用联想起来,使理论和实际应用严重脱节,从而因课堂理论致死态抽象而降低学生学习大学物理的兴趣。
三、自主设计作业的方案与实践
自主设计作业的过程不仅仅是完成作业的过程,更重要的是培养学生探索和创新能力的过程,培养学生自我发现问题、自我解决问题的过程。因此对于大学物理作业范围的选择和引导,作业结果的展示和评价应注意以下几点。
(一)作业设计内容的选择
不是所有的大学物理教学内容都适合学生自主设计作业。具体实施时应选取那些难易适中、便于学生理解的内容。所选内容的难易度会直接影响到学生自主设计作业的积极性,教师要适时跟踪学生的`作业设计情况,调控作业设计的难易度。教师可以先举一两个例题,使学生清楚所学内容可以应用的环境及题型,然后再让学生举一反三,结合个人对知识掌握的程度和日常生活实际来自主进行作业设计。
(二)作业设计时间和空间的选择
在有限的时间内,要想让学生坐在教室里上交一份完美的设计是不可能的。他们只会像完成任务一样匆匆了事,根本起不到培养其创新能力的作用。因此,要留给学生足够的时间和空间,让他们能够放松地去消化自己所学的知识,大胆地去创想自己所做的设计,主动地去探索所遇问题的答案。在设计时要具有更大的开放性,这有利于培养学生的发散性思维。这样即巩固了所学的知识,又激发了学生独立设计作业的兴趣,使他们发现原来做作业并不是一件苦差事,其中也蕴含了很多乐趣。当然学生在设计作业方案时往往存在这样或那样的缺陷,作为教师可以由学生制定出有缺陷的方案,让其他同学参与讨论,通过讨论来逐步进行完善,这种策略将有助于培养学生的批判性思维。通过自主设计作业,既可以使学生成为评价的主体,又可以使学生在分析他人方案中的错误时吸取教训,以避免类似的问题在后续的作业设计中出现,从而使学生学会设计作业的基本方法,提高其设计能力。
(三)作业设计的考核与评价
自主设计作业完成的好坏应综合考虑多种指标。通常只注重解答结果正确与否的作业评价,不利于学生良好学习习惯的养成,也不利于他们各项素质的全面提高。自主设计作业的模式使得正确的结果已经不再是评价课外作业完成情况的唯一标准,我们更注重的是学生题目的设计,题目中是否综合考虑了所学知识,题目是否更贴近、显现日常生活中的应用等因素。作业题目设计出来了,答案自然也就出来了。因为在自主作业的设计过程中,学生本身就会考虑所设计的题目会用到哪些知识点、哪些公式和概念,所以对于自主设计作业的评价来说,相比所设计的题目而言,答案已经不再那么重要。这种自主设计作业的模式也是与当下一种新的教学理念“本科生介入研究”不谋而合。科学研究,不论是基础研究还是应用研究,都是要有所发现,要发现物理的基本规律及其应用。如果没有扎实的基本概念、基本理论和基本方法等知识,就很难给出有意义的发现。就本科生而言,除了少部分学生可以直接参与课题组的研究,大部分学生还是应该“以学为主”,而他们在利用基础知识进行作业设计及解答的过程中,其实本身就已经是在进行科学研究的工作。自主作业设计模式在大学物理教学中已进行了试验应用。在讲到稳恒磁场的毕奥-萨伐尔定律时,将其应用在载流有限长直导线和载流圆形导线所产生磁场的例子中,并且得到了无限长载流直导线、载流圆环在圆心以及载流圆弧在圆心的磁感应强度公式结果,为了让学生理解并加深对理论公式的掌握与应用,在课堂中在引入了载流直导线和载流圆弧组合的综合应用例题。结合该类例题给学生布置了利用直导线、圆环和圆弧自由组合的创新作业设计,由学生充分发挥他们的想象,去设计题目并自行计算,学生们对此表现出了浓厚的兴趣,交上来的作业也是形式各异。由他们提交的作业设计可以看出,有些学生喜欢大学物理课程,且基础知识扎实,因此所设计的题目相对比较复杂;相反另一部分学生只是对课堂例题做了简单的修改和拓展。但是,无论复杂还是简单的题目设计,我们都欣喜地看到了作业是学生经过自己的思考而独立完成的,充分发挥了他们的主观能动性,起到了促进学生巩固知识、提高创新能力的作用。自主设计作业模式给我们指明了因材施教的方向。通过学生完成自主设计作业,一方面去发掘优秀学生以及对课程感兴趣的学生的潜能,另一方面也改变了部分学生对大学物理课程的厌学状况。教师从学生的实际情况、个性差异出发,有的放矢地进行有差别的教学,使每个学生都能扬长避短,获得最佳学习效果。
四、结束语
通过几学期的大学物理课程自主设计作业模式的实践,学生反馈的信息是很有收获的。其实作业方案的设计是同时兼备了理性思维和实践思维的一种思维方式。学生在相互讨论、猜想和交流的过程中,学会了接纳、赞赏、互助,培养了他们的合作精神,体验了科学探究的乐趣和成功的喜悦。我们发现这种新颖的作业设计模式不仅有利于学生对课堂学习知识的复习和应用,还能够使他们更深入地探索和思考课堂学习的知识,避免了学生对科学研究的畏惧感、神秘感,起到了对学生心里的一种亲近作用。学生亲近了素材,也就亲近了知识,亲近了知识,进而产生了浓厚的兴趣,为自主、愉快地学习科学知识创设了有益的情境,从而促进了学生原创性意识和创造性思维的培养,激发了学生的学习兴趣。
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大学物理论文15
一、大学物理实验教学中存在的问题
物理学向来都是一门将实验作为基础技能的科目,而且在物理发展史与国家经济建设发展中大学物理实验都占据了十分关键的位置。因此大学物理实验教学成为培养学生学习创造能力的主要方法,如果学生学的是物理专业,那么不仅需要填充理论基础知识,而且要具备很强的动手实验能力。学生步入大学之后学习的首门实验课便是物理实验课,它为后续开展实验课打下了基础。所以,需要对物理实验课不断进行革新,调动学生对物理学习的主观能动性与积极性。但是在当前大学物理实验课中,学生的动手操作还有一些亟待解决的问题,这些问题主要表现为以下几点。
(一)学生学习基础高低不一
因为大学生来自五湖四海,有些学生是城市的,有些学生是城镇与农村的。导致学生特别是偏远山区的学生,在上大学物理实验课时会出现接收比较困难的情况,虽然新课程改革之后中学对物理教学比例有所增加,但是在高考指标的压力之下,学生中学物理实验教学学到的东西还是很少,而且每个省的物理教学质量也存在教学基础高低不一的`情况,有些地方学校只讲解实验,但是不开设实验课,从而导致学生实践能力差。
(二)对实验步骤进行机械记忆
在部分大学物理实验课上可以发现,很多学生在做实验时只会机械记忆实验与使用实验步骤。当教师提出“在这个实验中为什么会出现这种现象”等问题时,学生根本不能完整回答出来;同时有一些学生不会合理分析试验中出现的误差,没有正确的实验操作就一定会出现误差,而且实验数据和理论值如果差距较远,就会放弃计算直接更改数据结果。这样做就丧失了原本的实验目的,不能在实验中找到问题并对误差进行分析。
(三)学生不够重视大学物理实验课程
因为有一些实验课程的学分计算是实验课加上理论课总共一个学分,就是理论课有65%的比重,而实验课占了25%的比重,平常表现与成绩占据10%的比重,导致很多学生在主观上不够足够重视大学物理实验课程,只是将其视做理论教学,而不会放在心上,对大学物理实验教学任务只会草草完事。
二、大学物理实验教学的对策
(一)做好理论与实验基础的相关训练
在进行大学物理实验教学时,要让学生对实验课有一个清楚的认知。要对教学纲领重新修改,增加物理实验课的学分比例,将学生的大学物理实验思路理顺,要与现实相结合,将大学物理实验基础训练做好。如在“圆孔衍射”实验中,学生首要需要熟悉相关公式,教师再对学生思路进行理顺,最后开始实验。开放性实验的好处便是让学生随时进行物理实验。
(二)改进实验室条件
加强对大学物理实验室的条件建设,可以添置更多新型实验设施,提高实验科学含量。在实验课中可以采用联网方式,学生在上实验课时可以在网上进行提交实验报告、预交试验、网上解惑等,还能在网上进行模拟实验,改善实验环境,让学生独自进行实验,如在做关于“光的偏振性”的实验时,首先要认清楚机械横波与纵波的差别,光为什么会发出偏振,这都是学生在实验中需要解决的问题。
(三)力求开设更多的实验项目
因为大学之间的物理实验水准千差万别,所以会导致一些学生实践能力弱,力求开设更多实验项目,为学生实验创造条件。一方面学校可以购买教学实验设备,另一方面让学生动手对教学实验设备进行改造,保证每个学生都可以在实验课中有一台实验设备,这样做使学生重视物理实验教学,提高学生对物理实验的操作能力。
三、结语
大学物理实验教学在改革路上还有很长路要走,学校只有将教学观念转变过来,不断深化对物理实验教材的建设,并且虚心向他校取经,转变传统教学方式,对实验教学内容进行科学系统地扩展,在大学物理实验教学中注重对学生创造能力的培养,从而让大学物理实验教学得到快速发展,使学生能力得到真正提升。
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